方 玲 （廣東白云學院，廣東 廣州 510450）

1 概 述

1.1 廣州氣候與建筑隔熱

廣州屬亞熱帶季風氣候，建筑氣候分區(qū)為夏熱冬暖地區(qū)，該地區(qū)建筑隔熱是建筑設計中主要考慮的因素[1]。圍護結構太陽輻射得熱是建筑得熱最主要的方面，而屋頂是整個圍護結構中日照時間最長的部位，是影響建筑防熱最主要因素，因而也是建筑的節(jié)能需首要考慮的地方。

1.2 建筑防熱與屋頂隔熱

現(xiàn)行的建筑屋面隔熱措施主要有以下幾種：反射涂料屋面、綠化屋面、蓄水屋面、通風隔熱屋頂?shù)取Ｆ渲型L隔熱屋頂（如圖1）最早起源于南方沿海地區(qū)，主要通過設置通風間層，一方面利用間層的外層遮擋陽光，使屋頂變成兩次傳熱，避免太陽輻射熱直接作用在圍護結構上；另一方面利用自然通風的風壓和熱壓的作用，帶走進入夾層中的熱量，從而減少室外熱作用對內表面的影響[2]。廣州靠海近，白天氣溫高，夜間風速大的，采用通風隔熱屋頂，可以做到“白天隔熱好，夜間散熱快”，因而這種隔熱屋頂無論在傳統(tǒng)建筑還是近現(xiàn)代建筑中都被建筑師廣泛應用。

廣州傳統(tǒng)建筑由于該地區(qū)多雨的氣候特征以坡屋頂瓦屋面最多見，建筑師們通過設計雙層瓦屋面形成了很好的通風間層進行隔熱，這種雙層瓦屋面的通風屋頂相對做法復雜，從上世紀起現(xiàn)代的建筑師們更多的采用平屋面，這時大階磚架空層被廣泛運用于平屋頂?shù)耐L隔熱構造做法中。粘土大階磚通風屋頂（如圖2），是早期現(xiàn)代建筑師自20世紀50年代起開始在廣州廣泛使用的一種通風隔熱平屋頂[3]，但是自上世紀90年代開始使用越來越少，目前廣州已經(jīng)很難找到這種保存完好的大階磚平屋頂了。

取而代之的是新型的“隔熱磚”，例如：陶粒隔熱磚，細石混凝土預制隔熱板，矮腳的膨脹珍珠巖隔熱磚等。

2 屋頂狀況的實地調查

圖1 通風隔熱屋頂示意圖

圖2 調研小區(qū)

圖3 矮腳的膨脹珍珠巖隔熱磚

走訪廣州白云區(qū)西灣路和西槎路一帶，該區(qū)屬于廣州中心老城區(qū)，大多是有10年以上樓齡的現(xiàn)代住宅小區(qū)（如圖2）。屋頂以可上人的平屋頂為主，屋頂大多被住戶種植了一些花花草草，屋面有的地方被住戶鋪設了淺色瓷磚作為私人的庭院了。若不仔細觀測構造很難發(fā)現(xiàn)這些屋頂都有設置通風隔熱間層，但是這種間層距離很小，有的位置的出風口甚至被泥沙填實了，參閱資料該地區(qū)屋頂隔熱通風層大多采用的是用矮腳的膨脹珍珠巖隔熱磚（如圖3）屋頂，尺寸為25cm×25cm×3cm，通過這種預制新型“隔熱磚”取代原來的粘土大階磚通風屋頂。這些新型的預制隔熱磚都是可以直接鋪設在屋頂防水層上相比大階磚在施工技術上更加便捷，更堅固更適合作為上人屋頂。

圖4 大階磚隔熱屋頂

圖5 紅外線溫度測試儀

圖6 大階磚隔熱屋頂實測溫度

圖7 膨脹珍珠巖隔熱磚屋頂實測溫度

3 屋頂隔熱實測與分析

3.1 屋頂隔熱實測

筆者就調研的矮腳的膨脹珍珠巖隔熱磚屋頂（如圖3）和大階磚屋頂（圖4）的隔熱性能進行實測，測試選用紅外線溫度測試儀（如圖5），選取晴朗天氣下10點、12點、14點、15點、16點幾個時間段分別對這兩類屋頂內外表面進行實測。繪制測試數(shù)據(jù)如表1、表2所示，溫度變化曲線表明大階磚隔熱屋頂內外表面屋頂溫差要明顯大于矮腳的膨脹珍珠巖隔熱磚。其中受太陽輻射影響最強的14時，大階磚隔熱屋頂內外表面溫差為6.8℃，膨脹珍珠巖隔熱磚屋頂內外表面溫差為3.1℃。傳統(tǒng)的粘土大階磚屋頂隔熱性能要明顯優(yōu)于矮腳的膨脹珍珠巖隔熱磚屋頂。

3.2 測試總結分析

通過以上測試表明傳統(tǒng)的粘土大階磚隔熱屋頂?shù)母魺嵝Ч己?，而近年來使用的矮腳膨脹珍珠巖隔熱磚隔熱效果很差。而根據(jù)有關資料統(tǒng)計，在布置合理的屋面架空隔熱板構造可使屋頂內表面的平均溫度降低4.5～5.5℃[3]，而此次測試的矮腳的膨脹珍珠巖隔熱磚屋頂內表面平均溫度比外表面溫度下降不到3℃，

分析原因如下：通風隔熱屋頂主要原理是通過自然通風作用，帶走進入夾層中的熱量，由于粘土大階磚隔熱屋頂架空層高度有18cm～20cm，通風效果良好，可以減少室外熱作用對內表面的影響，并及時帶走間層中余熱；而新型的矮腳膨脹珍珠巖隔熱磚架空高度只有2cm～3cm,幾乎不能通風，再加上人屋頂周邊布置了女兒墻進一步阻礙了屋頂間層中空氣流通，從而使這種屋頂間層更加悶熱，不容易快速散熱，反而造成此次測試中下午15點和16點的矮腳膨脹珍珠巖隔熱磚屋頂內表面溫度比外表面溫度有不降反升的現(xiàn)象。

4 結 語

粘土磚大階磚通風屋頂良好，或許是由于國家禁止粘土磚使用的原因，或在于這種構造不便于上人屋頂?shù)脑颍F(xiàn)代廣州新建建筑幾乎看不到粘土磚大階磚。而20世紀90年代后廣泛使用的一些新“隔熱磚”屋頂隔熱性能并不理想，期待建筑師能找出更好的材料并設計出更好的構造來真正繼承大階磚的優(yōu)良通風效果。

[1]JGJ75-2003，夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003.

[2]柳孝圖.建筑物理[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社,2009.

[3]湯國華.嶺南濕熱氣候與傳統(tǒng)建筑[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社,2005.