第1章 绪论
目前，我国对屋顶绿化的研究状况较日、美、德等发达国家，还存在不小的差距，尤其在屋顶绿化对建筑的节能贡献方面，还没有形成适合我国的发展理论体系，也没有完整的制度规范。当前，对屋顶绿化研究较为深入的有重庆大学的白雪莲，冯雅，陈启高等人，其研究侧重种植屋面植被层的能量流动反应土壤层的热、湿传递以及屋面板的传热过程。北京市园林科学研究所的韩丽莉在屋顶绿化基本要求、类型、种植设计与植物选择和屋顶绿化技术等方面作了较为深入的研究，并制定了适用于北京地区建筑物、构筑物平顶的屋顶绿化设计、施工和养护管理工作的标准。但是均对各种种植屋面的节能效果、环境负荷及可行性未做深入研究。因此，我国的种植屋面的研究侧重于其热工性能的研究，对其节能效果研究较少，尤其是对于处于种植屋面发展起步阶段的山东地区来说，缺乏符合节能要求的种植屋面的设计手段，以及用于建筑设计和施工的种植屋面标准图集。
本文介绍了论文背景，综述了国内外大量种植屋面节能研究现状。分析了目前国内种植屋面发展中存在的主要问题。分析了种植屋面的类型和构造方式，介绍了山东地区种植屋面政策状况和工程状况，指出种植屋面节能保温设计工作的缺失。通过了解热工规范、设计标准的指标，以及屋面节能计算的步骤和过程，得出种植屋面节能设计关键影响因素是保温层和种植基质层。本文开发了山东地区居住建筑种植屋面节能设计软件，并利用EcotectAnalysis绿色建筑分析应用软件对设计案例进行分析，验证设计构造的合理性，形成一套合理可行的种植屋面设计快捷方法。
目前，2010年的《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》中，为了满足屋面保温节能的要求，高效轻质保温材料的厚度要达到70?80mm甚至更厚，而且单一的材料达到一定厚度后，继续增加厚度，节能效果也不会太明显，只能增加化工材料的使用数量。如果节能要求进一步提高，必然引起更多化工材料的使用，造成环境的污染。种植屋面因其生态和美学价值而广为人知，由于气候、经济、社会意识等原因在寒冷地区尚未广泛应用，而其所具有的保温隔热性能由于影响因素多，计算复杂，一直没能得以应用。随着建筑节能标准的提高，建筑节能设计円渐深入人心，无论设计单位还是业主都对建筑的能耗指标重视起来，种植屋顶的保温隔热性能不应忽视。同时，由于种植屋顶的标准构造复杂，工期长，施工难度大，针对不同的建筑做出适宜且满足节能要求的构造是必要的。目前，山东地区除了少数商业和公共建筑因节能改造或其它原因建造了种植屋面外，居住建筑的种植屋面项目几乎没有。山东地区种植屋面节能设计软件的设计，主旨为山东地区的种植屋面发展提供方便可靠的设计方法，并以应用案例的方式提出了几种植屋面构造做法，以此为山东地区种植屋面的设计、施工工作提供参考。种植屋面具有使建筑顶部“冬暖夏凉”的优点，冬季植被枯萎，基质层白天吸收太阳能，夜间释放，并且自身也具有阻碍传热的作用；夏季由于植被的遮挡和蒸发散热作用，减少空调能耗。同时，种植屋面又是建筑的的第五立面，是建筑造型艺术的重要部分。种植屋面的保温隔热性能不仅提高顶层室内空间的热舒适性，减少顶层房间空调能耗，还能丰富建筑的第五立面，美化城市，为居住建筑的使用者提供具有优质景观环境的休憩场所。因此，随着城市建筑面积逐年增多，地面空间变得狭窄，屋顶成为城市中最大的一块“空地”，具有极人的利用价值和幵发潜力。据2011年山东省国民经济和社会发展统计公报初步统计,年末常住人口达到9637.3万人，城镇居民人均现有住房总建筑面积33.2平方米，农村居民人均居住面积36.3平方米。山东省既有民用建筑面积约有10.6亿m2,其中95%以上是非节能建筑，单位面积能耗比同气候条件下发达国家高2?3倍，但热舒适程度却较之存在很大差距。该软件不仅可以快速地设计出符合节能要求的、具有地方特色的种植屋面构造方式，还对景观要求较高的上人种植屋面的多种构造方式的设计提供了便捷手段，因此，对山东省乃至全国推广建设种植屋面起着积极的作用。
第3章山东地区居住建筑种植屋面节能设计关键影响因素………………….40
3.1种植屋面节能相关规范与标准…………………40
3.1.1国家规范…………………40
3.1.1 标准…………………40
3.2种植屋面节能计算…………………41
3.2.1节能计算依据…………………41
3.2.2屋面保温节能计算步骤…………………42
3.2.3节能计算举例…………………43
3.3关键因素 …………………45
第4章山东地区居住建筑种植屋面节能关键因素设计软件…………………48
4.1软件设计 …………………48
4.1.1设计目标…………………48
4.1.2设计原理…………………49
4.1.3软件的功能…………………49
4.1.4软件的建设…………………50
4.2软件应用案例…………………55
4.2.1构造方式节能设计…………………55
4.2.2构造方式节能验算…………………57
4.2.3利于构造方式的优化设计…………………58
4.3基于Ecotect Analysis软件可靠性验证………………… 61
4.3.lEcotect Analysis 软件介绍…………………61
4.3.2既有标准图集非种植屋面节能计算 …………………63
4.3.3新设计种植屋面节能计算 …………………64
4.3.4对比分析…………………65
4.4种植屋面节能优化设计………………… 66
结论
种植屋面具有是建筑顶部“冬暖夏凉”的优点，大力发展种植屋面是山东地区居住建筑节能工作的重要举措。但是，目前山东地区由于缺少方便快捷的种植屋面设计方法，本文利用VB6.0编程工具，开发了 “山东地区居住建筑种植屋面节能设计软件”。该软件具有种植屋面构造方式设计、种植屋面节能验算和利于种植屋面构造优化设计三种功能，并且运用国际认可的Ecotect Analysis ?绿色建筑分析软件，对新设计种植屋面构造和既有符合国家节能要求的标准图中非种植屋面进行节能效果对比，验证了该软件的可靠性。利用山东地区居住建筑种植屋面节能设计软件，我们能够较为快速、准确地获得符合节能设计要求的种植屋面构造方式，为山东地区种植屋面节能设计的快速发展起到了积极的推动作用。另外，数据库的建立仅处于初级阶段，还有待继续完善。在今后的工作中，进一步把实际操作的相关信息转化为数据，借助计算机的功能达到山东省各地共享，相互交流，使得计算机模拟与实际工作交互进步，不同专业、不同角色的人员能够相互协作，促进城市种植屋面节能设计、生态建设的发展。
参考文献
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