常娜 李登武

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué) 林學(xué)院，陜西 楊凌 712100；2.華南師范大學(xué) 美術(shù)學(xué)院，廣東 廣州 510600)

模塊式生態(tài)墻對建筑外墻光熱環(huán)境的影響*

常娜1,2李登武1?

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué) 林學(xué)院，陜西 楊凌 712100；2.華南師范大學(xué) 美術(shù)學(xué)院，廣東 廣州 510600)

為了研究模塊式生態(tài)墻對建筑外墻光熱環(huán)境的影響，以廣州某已建成廣場建筑為對象，對其模塊式生態(tài)墻和裸墻的外墻溫、濕度及光照強度進行了定量化對比研究.結(jié)果表明：模塊式生態(tài)墻和裸墻相比，增濕降溫效果明顯，光照強度較低；相比于傳統(tǒng)裸墻，模塊式生態(tài)墻的外墻溫度最多可降溫5.1 ℃，可顯著降低建筑能耗；模塊式生態(tài)墻的相對濕度相比于傳統(tǒng)裸墻，最高可增加23%；相比于傳統(tǒng)裸墻，模塊式生態(tài)墻的光照強度最多能降低99.4%，遮陽效果顯著.模塊式生態(tài)墻是一種有效的、主動的隔熱節(jié)能方式，具有較高的節(jié)能綜合效益.

生態(tài)墻；建筑外墻；溫度；濕度；光照強度

為了改善城市熱島效應(yīng)，緩解能耗問題，可持續(xù)生態(tài)建筑研究與發(fā)展是當(dāng)今世界共同關(guān)注的課題.建筑根植于自然環(huán)境中，溫度、濕度和日照引起建筑空間溫度變化.建筑外墻作為室內(nèi)外環(huán)境的交互媒介，直接影響建筑能耗水平.由于建筑外飾面材大多為質(zhì)地較硬的石料、混凝土、磚、瓦等蓄熱量較大的材料，這些材料具有較強的熱輻射性能，在夏季會將部分熱量輻射到周圍環(huán)境中，從而增加了周圍環(huán)境的溫度.而在冬季，又會將室內(nèi)的部分熱量散失掉.傳統(tǒng)的保溫隔熱技術(shù)只考慮增強建筑外圍護結(jié)構(gòu)的隔熱能力，以提高建筑外圍護結(jié)構(gòu)的外表面溫度作為代價，而忽略了環(huán)境的散熱狀況.太陽輻射熱僅僅是被阻擋在建筑外表面或轉(zhuǎn)移到外環(huán)境中去，從而導(dǎo)致了室外環(huán)境溫度升高，強化了城市熱島效應(yīng)，造成城市氣候和空氣污染物的擴散和遷移等環(huán)境品質(zhì)的惡性循環(huán)[1].生態(tài)墻對改善城市生態(tài)環(huán)境具有重要作用.通過生態(tài)綠化隔熱技術(shù)，與外界形成一個過渡空間，從根本上改善室內(nèi)外熱環(huán)境，調(diào)節(jié)及減少建筑空調(diào)負荷，將建筑節(jié)能和生態(tài)綠化結(jié)合合在一起，形成遮陽、隔熱的“生態(tài)綠墻”[2].“模塊式生態(tài)墻”是指在工程建設(shè)領(lǐng)域，利用模塊栽植對建筑表面實施的綠色生態(tài)技術(shù)，具有美化建筑外表面、節(jié)能降耗和改善微環(huán)境等功能[3].模塊式生態(tài)墻是一種標準化的模式，它一般主要由單元模塊、灌溉系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)系統(tǒng)3部分組成.模塊式生態(tài)墻安裝簡便、易裝易拆，是科學(xué)、技術(shù)與生態(tài)的綜合體現(xiàn)，它的推廣使用具有非常重要的價值和意義.

目前關(guān)于生態(tài)墻的施工技術(shù)[4-6]、植物應(yīng)用[7-9]以及能耗分析[10-14]等已有一些研究，但關(guān)于模塊式生態(tài)墻對建筑外墻溫濕度及光照強度的定量影響的研究較少.為了進一步研究模塊式生態(tài)墻降溫節(jié)能等生態(tài)效益，有必要對模塊式生態(tài)墻在建筑外墻的降溫增濕、降低光照等方面的作用進行研究.文中選取廣州地區(qū)某大型廣場的模塊式生態(tài)墻為研究對象，對模塊式生態(tài)墻和建筑裸墻的溫度、相對濕度及光照強度進行對比研究，進而得出模塊式生態(tài)墻對建筑外墻溫濕度、光照強度的定量影響.

1 研究對象的環(huán)境概況及結(jié)構(gòu)

1.1 研究對象的環(huán)境概況

研究對象位于廣州市天河區(qū)天環(huán)廣場.天環(huán)廣場總建筑面積11萬m2，包括地上兩層、地下三層，地上建筑面積約2萬m2，地下建筑面積約9萬m2.廣場建筑外墻通過多層的模塊生態(tài)墻營造“城市公園”的綠色概念，生態(tài)墻呈多種形態(tài)遍布在建筑的外立面、平臺和屋頂花園.

研究對象地處東經(jīng)113°19′，北緯23°8′.屬于亞熱帶氣候條件，全年平均氣溫達28.7 ℃，全年降雨量1 800 mm，年降水日數(shù)在150 d左右.夏季東南風(fēng)為盛行風(fēng)，年日照時數(shù)1 820～1 960 h，氣溫高、雨量充沛、光照足.因此，選擇該地區(qū)最有代表性的夏季作為觀測期.

1.2 研究地構(gòu)建現(xiàn)狀

模塊式生態(tài)墻構(gòu)造和各構(gòu)件的重量如圖1、2和表1所示，裸墻采用外掛(干掛式)20 mm厚花崗石外飾面的形式.

模塊式生態(tài)墻整體荷載較低，相比花崗石外墻具有安全、防曬、保水透氣、可天然降解的特性.模塊式生態(tài)墻單元重量比外掛石材重量更輕，支撐體系更為便捷，無需搭設(shè)輔助設(shè)施.將拼裝好的模塊整合在2 mm橡膠背板上，通過六角螺栓將其固定在1.2 mm鋼板上，鋼板由方鋼支撐體系支撐，搭建完成的模塊內(nèi)放入培植成型的植被.對生長良好的帶有根系介質(zhì)一體化的植被進行實際測量，結(jié)合構(gòu)件的總重量，可以得到模塊式生態(tài)墻的總豎向荷載約為46.61 kg/m2.每個種植模塊為150 mm×120 mm×150 mm，間距為90 mm.種植模塊下方留有直徑2 cm的滴水管，連通整個生態(tài)墻中的種植模塊，供水均勻平衡，起到排水和透氣的作用.最低端設(shè)置水槽，固定在地面上，水槽按照1 mm鋼板計算每平方米約4.32 kg/m2.其幕墻采用50 mm×50 mm×4 mm的鋼龍骨作為主支撐結(jié)構(gòu)形式，以滿足自身荷載及綠化模塊荷載的要求.

圖1 天環(huán)廣場生態(tài)墻立面結(jié)構(gòu)圖(單位：mm)Fig.1 Elevation structure of ecological wall of the Parc Central(Unit:mm)

圖2 天環(huán)廣場生態(tài)墻剖立面結(jié)構(gòu)圖(單位：mm)Fig.2 Sectional elevation structure of ecological wall of the Parc Central(Unit:mm)

表1 生態(tài)墻結(jié)構(gòu)構(gòu)件重量Table 1 Weight of ecological wall’s structural component

該模塊種植的植被有：鴨腳木(Scheffleraoctophylla(Lour.)Harms)、孔雀木(Dizygothecaelegantissima)、腎厥(TuberSwordFern)、細葉變?nèi)~木(Codiaeumvariegatum(L.)A.Juss.)、花葉鴨腳木(Scheffleraodoratacv．variegata).

2 實驗

2．1 研究對象設(shè)置

選擇的研究對象位于天環(huán)廣場東側(cè)西北向無窗建筑外墻，該面墻體為所處環(huán)境條件相似、內(nèi)部構(gòu)成相同的模塊式生態(tài)墻與建筑裸墻相結(jié)合的建筑表皮；選取面積為30～40 m2的相鄰的生態(tài)墻和裸墻各一部分進行實地研究.

2.2 研究內(nèi)容與方法

在具體的實驗中，考慮到數(shù)據(jù)的代表性和連續(xù)性，采用3點觀測法進行觀測，即在生態(tài)墻壁和裸墻壁的中心線上選取測定點，間隔0.5 m設(shè)定另外2個觀測點，共3個觀測點，具體位置及各測定點的布置如圖3所示.

圖3 生態(tài)墻與裸墻觀測點分布圖(單位:mm)Fig.3 Observation point distribution of ecological wall and bare wall(Unit:mm)

以距離地面0.5 m為第一測定點，然后沿著該點的高度最高均為距離地面1.5 m處，這個高度是標準氣象百葉箱測溫濕的高度，可以很好地代表人類活動范圍的微氣候狀況.

測定時間選在對市民工作與生活影響較大的白天進行.于2016年的6月，在晴好無風(fēng)的氣候條件下連續(xù)測量3 d，測量時段為每天的8：00～18：00，每2 h分別對生態(tài)墻、裸墻各觀測點的空氣溫度、相對濕度和光照強度進行同步測定(每個測量時間點平行測量3次)，取每個測量點在3 d中測得的9個數(shù)據(jù)的平均值作為該測量點的觀測值.

2.3 測試數(shù)據(jù)的采集

采用東莞萬創(chuàng)電子儀器生產(chǎn)的AS847一體式溫濕度計采集建筑外墻溫度和相對濕度.技術(shù)參數(shù)為：溫度測量范圍，-10～50 ℃；K-TYPE，-20～1 000 ℃；濕度測量范圍，10%～95%.

光照強度采用臺灣泰仕TES-1339照度計測得.技術(shù)參數(shù)為0.01 lux分辨率/999,9 位數(shù)讀值.

3 結(jié)果與分析

3.1 模塊式生態(tài)墻與裸墻對建筑外墻溫度的影響

由圖4可以看出，生態(tài)墻與建筑裸墻的總體溫度變化趨勢基本一致，生態(tài)墻較之裸墻表面溫差變化平緩.最高溫度均出現(xiàn)在14：00～16：00之間，裸墻最高溫出現(xiàn)在14：00，生態(tài)墻最高溫出現(xiàn)在16：00.這是因為研究對象為西向墻，在這個時間段受到太陽輻射最大.綜合來看，生態(tài)墻在白天平均溫度低，起到較好的建筑節(jié)能效果[15]，具有降溫和改善微環(huán)境的生態(tài)效益，減小了西曬對建筑墻體的影響.

圖4 生態(tài)墻與裸墻觀測溫度變化Fig.4 Observation temperature changes of ecological wall and bare wall

如表3所示，在距離地面不同高度處，裸墻的最高溫度及最低溫度均比模塊式生態(tài)墻高.距離地面0.5 m的裸墻最高溫度為37.1 ℃，最低溫度為30 ℃，與同一高度0.5 m的生態(tài)墻的最高溫度、最低溫度相差5.1、2.9 ℃，降溫幅度為14%、9%.3個不同高度的裸墻和生態(tài)墻觀測溫度對比說明，生態(tài)墻的最高溫度和最低溫度均比裸墻低.在空調(diào)能耗大的夏季，模塊式生態(tài)墻在溫度調(diào)節(jié)顯然是優(yōu)于傳統(tǒng)裸墻的.

出現(xiàn)上述情況的主要原因是生態(tài)墻不僅有著較好的遮陽效果，而且將太陽的輻射熱大部分吸收掉用于自身的蒸騰散熱，使墻壁成為一個“冷源”，從而降低了墻面的溫度.生態(tài)墻內(nèi)的植物通過光合作用、蒸騰作用，使其加速生理代謝，消耗更多能量與水分，令周圍環(huán)境溫度下降；土壤水分的蒸發(fā)與植物葉片水分的散失是產(chǎn)生降溫的主要原因[16]，氣溫越高時降溫效果越明顯.根據(jù)有關(guān)研究測試，其他朝向的生態(tài)墻在正午前后降溫增濕極其顯著[17].可見模塊式生態(tài)墻不管在哪個方位，均對建筑室外附近空氣有明顯的降溫效果，且對建筑外墻的表面降溫效果也同樣顯著.說明在氣溫最高的時段，生態(tài)墻的降溫效果尤為明顯.

表3 生態(tài)墻與裸墻的最高、最低溫度對比Table 3 Comparison of the highest and lowest temperature between the ecological wall and the bare wall

1)以距離1.5 m處裸墻溫度為基準計.

3.2 模塊式生態(tài)墻與裸墻對建筑外墻相對濕度的影響

模塊式生態(tài)墻與裸墻在不同高度處各時間段的相對濕度變化趨勢如圖5所示.各測點的相對濕度總體上與空氣溫度日變化相反，溫度越高，相對濕度越低.在環(huán)境溫度最高的14：00～16：00時，生態(tài)墻與裸墻的相對濕度均為較低值.綜合來看，生態(tài)墻的相對濕度比裸墻略高，說明生態(tài)墻有明顯的增濕作用.原因在于生態(tài)墻形成了一個類似隔離層的界面，與空氣交換和對流運動慢，受環(huán)境大氣的濕度影響較小，能夠阻止水汽與外界的快速擴散.而裸墻較為開敞，沒有形成圍合遮擋，空氣與外界交換頻繁，水汽蒸發(fā)及消耗較快，空氣濕度相對較低.

圖5 生態(tài)墻與裸墻觀測相對濕度變化Fig.5 Observation relative humidity changes of ecological wall and bare wall

由表4可見，不同高度處生態(tài)墻相對濕度均高于建筑裸墻.距離地面1.5 m的裸墻最高相對濕度為57%，最低相對濕度為46%，與同一高度生態(tài)墻的最高和最低相對濕度相對值比低11%、7.7%，生態(tài)墻的增濕幅度為19%；距離地面1 m的生態(tài)墻其增濕幅度為23%；距離0.5 m的生態(tài)墻增濕幅度為21%.從模塊式生態(tài)墻的相對值可看出，增濕幅度排序為：距離地面0.5 m的生態(tài)墻>距離地面1 m的生態(tài)墻>距離地面1.5 m生態(tài)墻，說明生態(tài)墻所構(gòu)成的環(huán)境具有增濕效應(yīng).盡管生態(tài)墻在改善空氣濕度方面具有空間差異性，尤其是在局部小范圍表現(xiàn)明顯，在城市區(qū)域上影響微弱，但這對人們的戶外活動是十分有益的，特別是在夏季，生態(tài)墻能降低氣溫，緩解熱量的影響，減少外來能量輸入，在降溫增濕方面發(fā)揮著重要作用，在增加植物綠量的同時可以間接減少外來能量輸入，從另一個途徑來緩解城市的熱島效應(yīng)[18].

表4 生態(tài)墻與裸墻的最高、最低相對濕度對比Table 4 Comparison of the highest and lowest relative humidity between the ecological wall and the bare wal

1)以距離1.5 m處裸墻濕度為基準計.

3.3 模塊式生態(tài)墻與裸墻對建筑外墻光照環(huán)境的影響

由圖6可見，光照較弱是在早上的8：00時，隨著溫度的上升，光照強度差值逐漸增大，下午14：00時光照強度達到峰值，隨后開始下降，到18：00時達到較低值.通過對生態(tài)墻與裸墻在不同時間段的多重比較分析可知，隨著日溫度的升高，兩者之間的光照強度差異愈加明顯.尤其是12：00～16：00,光照強度差異最突出.裸墻幾乎沒有遮光效應(yīng)，而一定面積的生態(tài)墻能有效吸收和阻擋光照，調(diào)節(jié)大氣濕度，使周圍氣溫降低.對太陽輻照度的遮擋作用改變了墻外表面的溫度，間接減少了外來能量的輸入，對緩解城市的熱島效應(yīng)具有實際意義.建筑室外光環(huán)境具有復(fù)雜多變性，光照受太陽入射角、天氣狀況、建筑高度和材料等多種因素的影響.

圖6 生態(tài)墻與裸墻觀測光照強度變化Fig.6 Observation illuminance changes of ecological wall and bare wall

生態(tài)墻與裸墻的最高光照強度和最低光照強度如表5所示，模塊式生態(tài)墻在各高度的光照強度明顯低于裸墻.距離地面1.5,1.0,0.5 m的生態(tài)墻最高光照強度的觀測值為382、347、328，相比裸墻光照強度的遮光幅度分別達到99.4%、92.5%、93.5%.各測點的生態(tài)墻最低光照值與裸墻最低光照值相比，遮光效果都很明顯，說明一定植被厚度的生態(tài)墻對于遮光度具有顯著影響，且與太陽輻射呈負相關(guān).這是由于生態(tài)墻植物群落冠層對光照的反射和吸收造成的.綠色植物能夠吸收、反射并遮擋光照，借助自身的光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，使到達墻面的光照顯著減少.由于生態(tài)墻上的模塊排列比較密集，植物生長厚度較寬，覆蓋效果良好，太陽光被模塊墻上的植物反射，透過葉片反射到墻體的太陽光僅占很少一部分.通過生態(tài)墻的界面遮擋太陽輻射和吸收熱量，生態(tài)墻在夏季可以降低室內(nèi)溫度3～5 ℃，起到室內(nèi)自然降溫的功效[16]，并且能有效阻擋光照強度來減輕建筑物的老化，延長外墻的平均使用壽命.文中結(jié)合降溫、增濕影響研究生態(tài)墻光照強度效應(yīng)，綜合分析模塊式生態(tài)墻光熱環(huán)境特點，發(fā)現(xiàn)生態(tài)墻對降低建筑外墻環(huán)境溫度具有積極作用.另外，光照強度對植物的生長發(fā)育影響很大，直接影響植物光合作用的強弱.

表5 生態(tài)墻與裸墻的最高、最低光照強度對比Table 5 Comparison of the highest and lowest Illuminance between the ecological wall and the bare wall

1)以距離1.5 m處裸墻光照度為基準計.

4 結(jié)語

文中通過對模塊式生態(tài)墻與建筑裸墻的溫濕度及光照強度進行定量對比發(fā)現(xiàn)：生態(tài)墻的溫度峰值明顯低于裸墻.1.5、1.0、0.5 m處模塊式生態(tài)墻比裸墻最高能降溫4.5、4.8、5.1 ℃.模塊式生態(tài)墻隨著空氣溫度的上升有顯著降溫效果；生態(tài)墻能夠維持墻壁溫度的穩(wěn)定性，早晚溫差變化幅度小.1.5、1.0、0.5 m處早晚間生態(tài)墻的溫差為4.2、3.1、4.9 ℃，裸墻為6.8、6.1、7.1 ℃；1.5、1.0、0.5 m處模塊式生態(tài)墻相比裸墻的增濕幅度為19%、23%、21%.相比裸墻，模塊式生態(tài)墻的光照強度最多能降低99.4%.

運用以上的方法對模塊式生態(tài)墻外壁表面溫度、相對濕度以及光照強度的氣候要素進行對比分析，可以定量把握其對于室外熱環(huán)境的影響.裸墻會導(dǎo)致建筑物的室內(nèi)溫度上升，這就需要降溫系統(tǒng)降溫，從而消耗更多的能源.模塊式生態(tài)墻通過增濕降溫、阻擋光照強度來降低室內(nèi)溫度，可減少建筑能耗.研究發(fā)現(xiàn)，生態(tài)外墻可增大西向外圍護結(jié)構(gòu)的熱惰性，對室內(nèi)空氣溫度有削峰填谷作用，避免室內(nèi)空氣溫度大幅變化，對夏季室內(nèi)熱環(huán)境改善效果良好，達到建筑節(jié)能目的[15].據(jù)統(tǒng)計，完成了的立體綠化建筑外墻在夏季室內(nèi)溫度每降低1 ℃，空調(diào)能耗可降低5%～10%左右[19].本研究也證明了模塊式生態(tài)墻具有改善微氣候的顯著功能，對于改善城市生態(tài)環(huán)境也有實際意義，是緩解熱島效應(yīng)的有效手段.

廣州地區(qū)雨熱同季，降水豐富、日照時間長、冬短夏長的氣候特征為其發(fā)展模塊式生態(tài)墻技術(shù)奠定了良好的基礎(chǔ)條件.通過合理地設(shè)置模塊式生態(tài)墻，可增濕降溫，遮擋太陽輻射，對于恢復(fù)城市地區(qū)建筑環(huán)境的完整與可持續(xù)發(fā)展具有積極意義.對于模塊式生態(tài)墻的節(jié)能降耗的定量研究以及模塊式生態(tài)墻對建筑室內(nèi)熱環(huán)境的影響，將在后續(xù)工作中進一步深入地分析.

[1] 李娟.建筑物綠化隔熱與節(jié)能 [J].暖通空調(diào),2002,32(3):22-23.

LI Juan.Heat insulating effects of climbing plant on building energyefficiency [J].HV & AC,2002,32(3):22-23.

[2] 狄育慧,林鵬,王智鵬.綠色生態(tài)墻建筑室內(nèi)熱環(huán)境分析 [J].西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2014,46(4):554-556.

DI Yu-hui,LIN Peng,WANG Zhi-peng.Analysis of eco-green wall building’s indoor thermal environment [J].Xi’an Univ of Arch & Tech(Natural Science Edition),2014,46(4):554-556.

[3] 呂偉婭,陳吉.模塊式立體綠化對建筑節(jié)能的影響研究 [J].建筑科學(xué),2012,28(10):46-50.

LV Wei-ya,CHEN Ji.Study on influences of modular three-dimensional greening on building energy conservatio [J]．Building Science,2012,28(10):46-50.

[4] 陳勇苗.垂直綠化生態(tài)墻的施工技術(shù) [J].建筑施工,2012(11):1114-1115.

CHEN Yong-miao.Construction technology for ecological wallwith vertical greening [J]．Building Construction,2012(11):1114-1115.

[5] 葉子易,胡永紅.2010年世博主題館植物墻的設(shè)計和核心技術(shù) [J].中國園林,2012,28(2):76-79.

YE Zi-yi,Hu Yong-hong.Design and the core technologies of the plant-wall for the theme pavilion in expo 2010, [J]．LA Engineering,2012,28(2):76-79.

[6] 李海英.模塊式墻體綠化技術(shù) [J]．建筑實踐,2015(3):54-58.

LI Hai-ying.The technology of modular wall greening [J]．Architectural Practice,2015(3):54-58.

[7] JIM C Y.Assessing growth performance and deficiency of climber species on tropical greenwalls [J].Landscape and Urban Planning,2015(137)：107-121.

[8] PERINI Katia,OTTELé Marc,HAAS E M ,et al.Vertical greening systems,a process tree for green fa?adesand living walls [J].Urban Ecosyst ,2013(16):265-277.

[9] 魏永勝,蘆新建,趙廷寧,等.不同朝向的五葉地錦對墻體的降溫效果及生理機制 [J].浙江林學(xué)院學(xué)報,2010,27(4)：518-523.

WEI Yong-sheng,LU Xin-jian,ZHAO Ting-ning,et al.Cooling and physiology with Parthe nociss us quinquefolia on walls oriented in cardinal directions [J].Journal of Zhejiang Forestry College,2010,27(4):518-523.

[10] HUNTER A M,WILLIAMS N S G,RAYNER J P,et al.Quantifying the thermal performance of green facades [J].A Critical Review Eco-Logical Engineering,2014(63)：102-113.

[11] OLIVIERI F,OLIVIERI L,NEILA J.Experimental study of the thermal-energy performance of an insulated vegetal fa?ade under summer conditionsin a continental mediterranean climate [J].Building and Environment,2014,77：61-76.

[12] KONTOLEON K J,EUMORFOPOULOU E A.The effect of the orientation and proportion of a plant-covered wall layer on thethermal performance of a building zone [J].Building and Environment,2010,45：1287-1303.

[13] PéREZ G,COMA J,MARTORELL I,et al.Cabeza.vertical greenery systems(VGS)for energysaving in buildings:a review [J].Renewable and Sustainable Energy Reviews,2014,39(11):139-165.

[14] MANSO M,CASTRO-GOMES J.Green wall systems:a review of their characteristics [J].Renewable and Sustainable Energy Reviews,2015,41(2):863-871.

[15] 劉艷峰,陳迎亞,王登甲，等.垂直綠化對室內(nèi)熱環(huán)境影響測試研究 [J]．西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2015,47(3):423-426.

LIU Yan-feng,CHEN Ying-ya,WANG Deng-jia,et al.Research of vertical green impact on the indoor thermal environment [J]．Xi’an Univ of Arch & Tech(Natural Science Edition),2015,47(3):423-426.

[16] HARDIN P J,JENSEN R R.The effect of urban leaf area on summertime urban surface kinetic temperatures:A Terre Haute case study [J].Urban Forestry & Urban Greening,2007(2):63-72.

[17] 楊學(xué)軍,孫振元,韓蕾,等.五葉地錦在立體綠化中的降溫增濕作用 [J]．城市環(huán)境與城市2007,20(6):1-4.

YANG Xue-jun,SUN Zhen-yuan,HAN Lei,et al.Effect of parthenocissus quinquefolia on temperature and humidity in tridimensional afforesting [J]．Urban Environment & Rrban Ecology,2007,20(6):1-4.

[18] 黃海,劉建軍,康博文,等.城市綠地內(nèi)部溫濕效應(yīng)及光環(huán)境的初步研究 [J].西北林學(xué)報,2008,23(3):57-61.

HUANG Hai,LIU Jian-jun,KANG Bo-wen,et al.A preliminary study on the temperature-humidity effect and luminous environment in the interior of urban greenland [J].Journal of Northwest Forestry University,2008,23(3):57-61.

[19] 李辰琦,潘鑫晨.基于數(shù)值模擬分析的生態(tài)綠墻環(huán)境效應(yīng) [J].沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2014,30(2):362-368.

LI Chen-qi,PAN Xin-chen.Research on environmental effects of green-wall based on computer simulation analysis [J]．Journal of Shenyang Jianzhu University(Natural Science),2014,30(2):362-368.

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EffectsofModularEcologicalWallonExteriorLight-ThermalEnvironmentofaBuilding

CHANGNa1,2LIDeng-wu1

(1.College of Forestry,Northwest A&F University,Yangling 712100,Shaanxi,China;2.School of Fine Arts,South China Normal University,Guangzhou 510600,Guangdong,China)

By taking a built square in Guangdong as the objective,the temperature,humidity and illuminance of the exterior of the modular ecological wall are quantitatively compared with those based on the bare wall,so as to reveal the effects of the modular ecological wall on the exterior light-thermal environment of the building.The results show that (1) as compared with the bare wall,the modular ecological wall can significantly increase the humidity and decrease the temperature,and it causes a lower illuminance;(2) in comparison with the bare wall,the modular ecological wall reduces the exterior temperature by up to 5.1 ℃ in a day,and it can significantly reduce the energy consumption of the building;(3) the relative humidity of the exterior of the modular ecological wall is at most 23% higher than that based on the bare wall;and (4) the modular ecological wall has a better shading effect than the bare wall;specifically,the former can reduce the illuminance by 99.4% at most.Therefore,the modular ecological wall is an effective,active way of thermal insulation and energy saving,which can produce good comprehensive benefits in energy saving.

ecological wall;exterior of building;temperature;humidity;illuminance

2016-10-09

國家科技支撐計劃項目(2015BAD07B06)

常娜(1976-)，女，博士生，副教授，主要從事生態(tài)建筑節(jié)能研究.E-mail:309784066@qq.com

?通信作者:李登武(1968-)，男，博士，教授，主要從事生態(tài)建筑研究.E-mail:Dengwu-Li:ldw@nwsuaf.edu.cn

1000-565X(2017)08-0146-07

TU 113

10.3969/j.issn.1000-565X.2017.08.021