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綠化對建筑周圍空氣溫濕度、空氣品質和噪音的影響

日期:2021/7/23 Click:1238
綠色植物在光合作用過程中吸收利用大量的太陽輻射能,直接減少地面對太陽輻射的吸收,與此同時還通過蒸騰作用吸收周圍空氣中的能量,有效降低該區域的空氣溫度、增加空氣濕度。主要表現在:夏季,通過植物冠蓋、葉片的遮陽作用減少建筑物對太陽輻射熱的吸收,通過蒸騰作用吸收建筑物維護結構的熱量,釋放水蒸汽,改善建筑物外表的熱、濕環境,降低建筑空調負荷,實現節能;
1、問題的提出隨著國民經濟的不斷發展,我國住宅工程經歷了提供必要的居住條件和滿足一定的舒適性要求兩個發展階段。近幾年,隨著“以人為本”設計理念的提出,對住宅的舒適性要求越來越高,建筑能耗也隨之增高。據統計,目前我國建筑能耗約占國民經濟總能耗的25%左右,且呈上升趨勢。另一方面,隨著建筑能耗的增加和大量空調設備的安裝,城市熱島效應越來越嚴重,使環境惡化。經驗告訴我們,依靠提高建筑維護結構隔熱性能和密封性能的節能效果是有極限的,有時還會造成嚴重的負面影響,比如IAQ問題。

在這種前提下,有學者提出了“綠色建筑”、“生態建筑”的概念,即在不犧牲環境質量的前提下,以較低的能耗為人們提供健康、舒適的居住環境。顯然,在眾多空調方式中,自然通風冷卻是最經濟、最符合生態要求的空調方式。但是,能否實現室內持續的窗戶通風受到建筑物微環境的制約。微環境包括建筑周圍的熱濕環境、光環境、聲音環境和空氣流動場所、空氣質量等,受建筑規劃布局、建筑造型、綠化、水景等影響。本文主要討論綠化對建筑周圍空氣溫濕度、空氣質量和噪音的影響。

2、綠化對溫濕度的影響不同的地表狀況會對建筑物周圍的微氣候產生很大的影響。實測顯示,綠化草坪、水泥地板、裸體地板在夏天的情況下,由于太陽輻射的作用,表面溫度差異很大。這種差異的存在影響建筑物的微氣候、建筑物的熱工狀況、建筑物的室內環境等,影響建筑物的能源消耗。影響建筑能源消耗的綠化可細分為兩種環境綠化和建筑綠化。

2.1、環境綠化

環境綠化是指建筑物周圍一定范圍內的地表綠化,它包括草坪、花壇、樹木等。環境綠化基本上以大面積草坪之間以灌木為主,道路兩側和廣場周邊以喬木為主,形成室外場所的立體綠化景觀。這種綠化方式的優點是草坪滿足人們在林立大樓之間需要擴大場所的心理需求,道路兩側的喬灌木有效降低車輛行駛噪音對建筑物的影響。

綠色植物在光合作用過程中吸收利用大量的太陽輻射能,直接減少地面對太陽輻射的吸收,與此同時還通過蒸騰作用吸收周圍空氣中的能量,有效降低該區域的空氣溫度、增加空氣濕度。文獻[1]研究表明,同一時期水泥地面溫度大于草坪地面溫度,該差距在下午16:00時達到最大值,約為10℃,兩者差距的最小值出現在4:00左右,差距也在2℃以上。裸地與草坪兩者溫度分布的差異與水泥地和草坪分布的差異相似。同時裸體地表的溫度明顯高于草坪地表的溫度,下午2點最大,約12℃,夜間下降。相關研究表明,綠化地板與裸體地板、水泥地板相比,對峰值溫度的出現有延遲作用。在調節空氣相對濕度方面,一公頃的闊葉林,夏天每天蒸發2600升水,草坪等植物的葉面積一般是地面面積的20倍左右,茂密的莖和葉通過蒸發作用,周圍的空氣中的水分可以增加20%左右。

2.2、建筑物綠化

建筑物綠化是指建筑物的外立面、屋頂的綠化。與環境綠化相比,建筑綠化對建筑節能的作用更直接。主要表現在夏天,通過植物冠蓋、葉片的遮陽作用減少建筑物對太陽輻射熱的吸收,通過蒸騰作用吸收建筑物維護結構的熱量,釋放水蒸氣,改善建筑物外觀的熱濕環境,減少建筑物的空調負荷,實現節能的冬天,綠化主要起到遮蔽作用,減少風壓對建筑物的作用,減少冷風滲透和外觀對流熱損失,減少供熱負荷,達到節能目的。

實測結果顯示,室外氣溫為38℃時,無綠化建筑物的外表面(深灰色外墻涂料)溫度最高可達50℃,綠化建筑物的外墻面溫度為27℃的綠化建筑物的室內溫度比無綠化建筑物的室內溫度低約3~5℃,降溫效果顯著。

日本學者的實驗研究表明,同樣條件的平屋頂在種植草坪時,室內溫度可以降低約7℃。

為了減少夏天建筑物對太陽輻射的吸收,冬天起到遮擋風的作用,不會降低太多建筑物對太陽輻射熱吸收的綠化目的,建筑物立面的綠化以多年生落葉攀緣系植物為主,屋頂以草坪栽培為主。

3、綠化對空氣質量的影響合理選擇綠化用花草樹木品種可以大大提高室外空氣質量。樹木、草坪凈化空氣是由于植物的光合作用和吸收作用。通過光合作用,每公頃的廣葉林(相當于1公里道路兩側的單行道樹)每天吸收1000公斤的二氧化碳,釋放730公斤的氧氣,可供1000人需要,一般每天需要0.7公斤的氧氣,每人10平方米的樹木和25平方米的草坪植物在進行光合作用的同時,吸收一氧化碳(CO)、二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)、碳氫化合物(HC)、氯、氟化氫、氨、汞、鉛蒸氣等,例如成片松林,每天從1立方米的空氣中吸收20毫克二氧化硫

4、綠化和噪聲防治植物能夠降低噪聲,是因為植物的葉片能夠將投射到它上邊的噪聲反射到各個方位,葉片的輕微震動能夠消耗噪聲能量并減弱,根據測量,快車道的汽車噪聲在穿過12米寬的林帶后能夠降低噪聲3~5dB,穿過40米寬的防護林帶時,噪聲會降低10~15dB.

5、結論在夏季工況下,根據綠化能夠有效降低微環境的空氣溫度,提升相對濕度,降低空氣中的有害氣濃度和含塵量,降低噪聲,從而改善建筑物的熱量,從而提升建筑物的環境效率。

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