陳秋瑜 李保峰 劉小虎 李曉東 / CHEN Qiuyu, LI Baofeng, LIU Xiaohu, LI Xiaodong

夏熱冬冷地區(qū)活墻系統(tǒng)熱工性能實(shí)測(cè)分析

陳秋瑜 李保峰 劉小虎 李曉東 / CHEN Qiuyu, LI Baofeng, LIU Xiaohu, LI Xiaodong

1 引言

隨著中國(guó)城市化進(jìn)程的加快，城市綠化用地有限，植被覆蓋率較低。近年來，中國(guó)許多城市頻繁發(fā)生霧霾現(xiàn)象也為城市的生態(tài)環(huán)境敲響了警鐘。弗朗西斯（Francis）和洛里默（Lorimer）（R. A. Francis，J. Lorimer，2011）曾指出，綠化墻面和綠化屋頂具有顯著的調(diào)和生態(tài)系統(tǒng)的潛力，它們可復(fù)制自然或半自然的生態(tài)系統(tǒng)成為新的城市生態(tài)棲息地。同時(shí)，綠化墻面不占用土地面積，是在高密度的城市中增加綠化和改善生態(tài)環(huán)境的有效手段。

活墻系統(tǒng)（living wall system）是一種新型的墻面綠化技術(shù)。不同于傳統(tǒng)的使用單一攀爬植物的表皮綠化（如爬墻虎），活墻需要額外的支撐結(jié)構(gòu)，對(duì)植物的選擇也更豐富多樣。鄧尼特（Dunnett）和金斯伯里（Kingsbury）（N. Dunnett，N. Kingsbury，2008）按結(jié)構(gòu)將活墻分為兩類：一類使植物在模塊化種植容器中生長(zhǎng)，種植容器垂直懸掛于墻面上，用防水層將其與墻面隔開，由滴灌系統(tǒng)向容器內(nèi)補(bǔ)充水份及營(yíng)養(yǎng)；另一類多應(yīng)用于生態(tài)工程，如護(hù)坡、擋土墻等，使植物直接扎根于墻體內(nèi)部與其成為一體。

活墻系統(tǒng)有利于建筑節(jié)能，對(duì)活墻系統(tǒng)熱工性能的研究可幫助最大化利用活墻的保溫隔熱效果，促進(jìn)建筑的可持續(xù)化發(fā)展。

2 文獻(xiàn)綜述

現(xiàn)有的學(xué)術(shù)研究對(duì)活墻系統(tǒng)熱工性能的探討尚停留在現(xiàn)象描述階段，缺乏深入的科學(xué)分析。多項(xiàng)研究都呈現(xiàn)了綠化對(duì)建筑的溫度影響：普雷（Prez）等（2011）發(fā)現(xiàn)表皮綠化的植物層與建筑墻壁之間形成了一個(gè)低溫高濕的微型氣候區(qū)。佩里尼（Perini）等（2011）研究了直接攀附于墻上的表皮綠化與帶有空氣間層的活墻綠化在相同條件下其熱工性能的差異。與裸露墻面相比，直接附在墻上的表皮綠化可將墻體表面溫度降低1.2℃，而帶有空氣間層的表皮綠化可將墻體表面溫度降低2.7℃。Wong等（2010）對(duì)8種不同的活墻和表皮綠化系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)測(cè)研究，發(fā)現(xiàn)活墻最高可降低墻表面溫度11.58℃，并可減小墻表面平均溫度的日波動(dòng)范圍；表皮綠化對(duì)墻面溫度無顯著影響。奧利韋里（Olivieri）等（2009）對(duì)裝有活墻的實(shí)驗(yàn)房進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)白天房間內(nèi)的溫度裝有活墻的比沒有活墻的低20%，且波動(dòng)范圍更小。另外也有少量研究探討綠化墻面對(duì)風(fēng)速、室外環(huán)境的影響，佩里尼（Perini）等（2011）發(fā)現(xiàn)活墻可以減小建筑表皮周圍的風(fēng)速：從外墻前10cm的距離到空氣間層，風(fēng)速?gòu)?.56m/s減少至0.10m/s。由此可使建筑外表面換熱阻增大至與內(nèi)表面換熱阻近似相等，從而使圍護(hù)結(jié)構(gòu)的綜合傳熱阻增大。亞歷山德里（Alexandri）和瓊斯（Jones）（2008）通過模擬發(fā)現(xiàn)，綠化墻面比綠化屋頂對(duì)城市街道空間熱學(xué)環(huán)境有更大的影響。綠化墻面與綠化屋頂相結(jié)合可以降低環(huán)境溫度，減少32%～100%的建筑制冷能耗。

多項(xiàng)研究指出活墻的降溫效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于表皮綠化。對(duì)比這兩種綠化技術(shù)，活墻有不透光的種植容器和更密集的植物葉片，對(duì)太陽輻射的遮擋和蒸騰降溫作用均強(qiáng)于爬藤植物。但對(duì)于活墻和建筑的夾層內(nèi)發(fā)生的熱交換及其對(duì)建筑的影響尚無研究，本文將重點(diǎn)探討活墻與建

筑墻體熱交換發(fā)生的過程，以更好地解釋活墻的降溫隔熱原理。

3 研究方法

3.1 實(shí)驗(yàn)方法

本文采用實(shí)驗(yàn)研究方法對(duì)兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)房進(jìn)行了3項(xiàng)對(duì)比實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)1：在夏、冬兩季對(duì)安裝和沒有安裝活墻的實(shí)驗(yàn)房進(jìn)行實(shí)測(cè)對(duì)比，發(fā)現(xiàn)活墻具有夏季降溫和冬季保溫的效果，對(duì)活墻與建筑墻體之間的熱交換過程進(jìn)行分析，解釋活墻的降溫隔熱機(jī)制。

實(shí)驗(yàn)2：夏季兩個(gè)實(shí)驗(yàn)房均安裝活墻，活墻距建筑均為30mm。將其中一個(gè)實(shí)驗(yàn)房的間層封閉，另一個(gè)開敞（只保持空氣流動(dòng)但無太陽輻射進(jìn)入間層內(nèi)部），對(duì)比間層封閉或開敞對(duì)活墻降溫效果的影響。

實(shí)驗(yàn)3：夏季兩個(gè)實(shí)驗(yàn)房均安裝活墻但間距不同，分3組對(duì)比不同間距對(duì)活墻降溫效果的影響。

在實(shí)驗(yàn)2、3中，兩面活墻獲得的太陽輻射量一樣，植物品種、數(shù)量和灌溉水量也一樣，可以認(rèn)為植物的蒸騰作用一致，從而保證唯一的變量為間層的參數(shù)。

3.2 氣候背景

實(shí)驗(yàn)地武漢屬于夏熱冬冷地區(qū)，夏季白天酷熱，夜晚高溫且缺乏自然風(fēng)；冬季嚴(yán)寒，日氣溫常在5℃以下（表1）。針對(duì)此氣候特征，研究活墻系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否具有夏季降溫、冬季保溫的功能，以及在何種條件下可達(dá)到效果最優(yōu)。

3.3 實(shí)驗(yàn)環(huán)境及器材

表1 武漢60年氣候情況

圖1 兩座實(shí)驗(yàn)房和活墻

圖2 實(shí)驗(yàn)房剖面

在4層樓屋頂建造兩個(gè)完全一致且不受其他構(gòu)筑物遮擋的熱工實(shí)驗(yàn)房，實(shí)驗(yàn)房的西墻面用于安裝活墻系統(tǒng)（圖1）。由于實(shí)驗(yàn)房體積小，為避免夏季暴曬導(dǎo)致室內(nèi)溫度過高，墻體采用加厚保溫材料（150mm巖棉夾芯彩鋼板加50mm聚苯乙烯泡沫內(nèi)保溫），屋頂為可自然通風(fēng)的雙層屋頂，南北兩扇窗戶使用雙層Low-E玻璃及外遮陽百葉?；顗εc建筑墻壁之間的距離可調(diào)，范圍為30～600mm。為避免太陽輻射進(jìn)入活墻與建筑墻壁之間，在夾層的頂部和側(cè)面均安裝可完全遮擋太陽輻射的遮陽板，僅留頂部和底部保留開口使空腔內(nèi)可自然通風(fēng)（圖2、3）。6種不同種類的植物在實(shí)驗(yàn)前2個(gè)月移植到25個(gè)邊長(zhǎng)500mm、深10mm的方形種植盒里。種植盒覆蓋整個(gè)西墻面，每天使用滴灌系統(tǒng)澆一次水。

實(shí)驗(yàn)使用熱電偶（T型，銅-康銅，0.2mm）測(cè)量溫度、數(shù)據(jù)采集器（DataTaker DT600），記錄熱電偶的數(shù)據(jù)。每個(gè)墻面上設(shè)6個(gè)熱電偶測(cè)點(diǎn)以減小偏差。數(shù)據(jù)采集器的測(cè)量精度對(duì)于T類型熱電偶在100℃以下最大誤差為±0.1℃。溫濕度自記儀（AZ Instrument Corp.，型號(hào)8829）記錄室內(nèi)和空氣間層的相對(duì)濕度，測(cè)點(diǎn)距地面高1.5m，溫度為25℃，濕度在10%～90%時(shí)，其濕度測(cè)量誤差為±3%，其他測(cè)量環(huán)境時(shí)，誤差為±5%。氣象站（VantagePRO2）記錄太陽輻射。所有儀器在實(shí)驗(yàn)之前進(jìn)行標(biāo)定，記錄頻率為每30min一次。每次實(shí)驗(yàn)的活墻及實(shí)驗(yàn)房設(shè)置詳情見表2，并選取晴天的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

4 結(jié)果與分析

4.1 實(shí)驗(yàn)1：活墻系統(tǒng)和裸露墻面對(duì)比

圖3 活墻大樣及測(cè)點(diǎn)布置

4.1.1 數(shù)據(jù)分析

夏季，活墻在白天可完全遮擋太陽輻射，建筑墻體的熱量大大減

小，其內(nèi)、外表面溫度都遠(yuǎn)低于無活墻遮擋的墻體：外表面最大降低20.8℃，內(nèi)表面最大降低7.7℃（圖4）。在夜晚，活墻不利于墻體向外界散熱，墻體外表面溫度略高于裸露墻體（最高0.6℃），內(nèi)表面溫度則始終低于裸露墻體。3天的測(cè)試數(shù)據(jù)均顯示有活墻遮擋的墻體晝夜平均溫度低于裸露墻體，外表面平均溫度最大降低4.2℃，內(nèi)表面平均溫度最大降低2.0℃（表3）。測(cè)試當(dāng)天的太陽輻射強(qiáng)度越大，降溫幅度越大。

冬季，太陽輻射強(qiáng)度較小，雖然活墻在白天阻礙建筑墻體得熱，但在夜晚對(duì)其保溫效果較好：墻體內(nèi)、外表面溫度在白天低于裸露墻體（外表面最大降低3.6℃，內(nèi)表面最大降低0.5℃）；在夜晚高于裸露墻體（外表面最大高3.0℃，內(nèi)表面最大高0.5℃）。以晝夜平均溫度來衡量，有活墻遮擋的墻體既有可能略高于也有可能略低于裸露墻體（表3）。

此外，不論是夏季或冬季，活墻均大大降低了建筑墻體的內(nèi)、外表面溫差（圖4）。A的內(nèi)外墻面溫差始終小于B，故通過A墻的熱流量更小。在夏季可減少進(jìn)入室內(nèi)的熱量，在冬季減少流失到室外的熱量。

綜上，活墻在夏季白天降溫效果顯著，在冬季夜晚保溫效果較好。在夏冬兩季都會(huì)使墻體溫度更恒定，減少通過墻體的熱流量，利于建筑節(jié)能。

4.1.2 建筑墻體與活墻的熱交換

活墻消除了最大的熱源太陽輻射，使墻體不受外界輻射及室外空氣的直接影響。墻體僅與空氣間層對(duì)流換熱及與活墻背面輻射換熱（圖5）。

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)空氣間層為一個(gè)“夏涼冬暖”的微氣候區(qū)，其溫度波動(dòng)范圍遠(yuǎn)小于室外空氣（圖6）。間層的晝夜平均溫度，在夏季比室外空氣最多降低3.1℃，在冬季比室外空氣最多高3.2℃，可對(duì)墻體起到良好的隔熱和保溫作用。

表2 活墻與實(shí)驗(yàn)房設(shè)置

表3 墻面溫度對(duì)比

活墻背面（種植盒底部）由于內(nèi)部潮濕且溫度較低，在夏冬兩季均略低于建筑墻面溫度（圖7）。故活墻在與墻體的輻射換熱中對(duì)墻體吸熱降溫?？梢娀顗Σ粌H遮擋太陽輻射，還可吸收墻體的熱量，這也是爬藤植物所不具有的。

4.1.3 熱交換過程的定量計(jì)算

下面對(duì)通過墻體的熱流進(jìn)行定量計(jì)算。在活墻、建筑墻面，以及空氣間層3者之間，對(duì)流、輻射和導(dǎo)熱現(xiàn)象同時(shí)存在。其中，建筑墻面主要參與兩種熱交換：墻面與空氣間層的對(duì)流換熱、墻面與活墻背面的輻射換熱。在輻射和對(duì)流同時(shí)發(fā)生的情況下，對(duì)流和輻射熱流量是彼此獨(dú)立的，可以分別計(jì)算并簡(jiǎn)單地合計(jì)起來（Michael F. Modest，2003）。通過墻體外表面的凈熱量應(yīng)為對(duì)流和輻射換熱量的總和。

圖4 兩個(gè)實(shí)驗(yàn)房墻體內(nèi)外表面溫度對(duì)比

圖5 墻體受熱分析

4.1.3.1 對(duì)流換熱

對(duì)流換熱是空氣沿圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面流動(dòng)時(shí)，與壁面發(fā)生的熱交換過程。根據(jù)牛頓冷卻定律，對(duì)流換熱強(qiáng)度（W/m2）為：。

由于間層空氣與墻面發(fā)生的對(duì)流為垂直表面上的“自然對(duì)流”，故對(duì)流換熱系數(shù)為：

根據(jù)7月25日的數(shù)據(jù)，室外墻面的平均溫度為33.0℃，低于空氣間層平均溫度為33.2℃，=0.2℃，墻體的平均對(duì)流換熱強(qiáng)度為=0.2W/m2，狀態(tài)為吸熱。同理，在冬季1月22日，墻體的平均對(duì)流換熱強(qiáng)度為q =（-0.1）W/m2，狀態(tài)為放熱。

4.1.3.2 輻射換熱

兩塊面積相等的平行表面間輻射換熱強(qiáng)度（W/m2）為：

綜合傳熱量q為對(duì)流換熱量和輻射換熱量的總和：

由此可得出墻面、空氣間層和活墻3者之間的熱流方向（圖8）：夏季，建筑墻體向活墻放熱的同時(shí)從空氣間層得熱；冬季，墻體向空氣間層和活墻背面放熱。根據(jù)此特征可知，在夏季為增強(qiáng)對(duì)墻面的散熱，可加強(qiáng)墻體與活墻背面的輻射換熱和（或）減小與空氣間層的對(duì)流換熱。在冬季為加強(qiáng)對(duì)墻體的保溫，則應(yīng)減弱墻體與活墻背面的輻射換熱和（或）與空氣間層的對(duì)流換熱。

4.2 實(shí)驗(yàn)2：間層通風(fēng)狀態(tài)對(duì)降溫效果的影響

夏季室外空氣溫度遠(yuǎn)高于活墻的空氣間層，因此將間層封閉或開敞可顯著影響間層內(nèi)空氣溫度。由實(shí)驗(yàn)1可知降低空氣間層的溫度，活墻的降溫效果更好。實(shí)驗(yàn)2對(duì)比間層封閉或開敞對(duì)活墻降溫效果的影響。

圖7 活墻背面與室外墻面溫度對(duì)比

表4 封閉和開敞間層的溫度對(duì)比

圖8 熱流方向

在白天，封閉間層的空氣溫度、墻外表面溫度和活墻背面溫度均比開敞間層更低，最大溫度差分別為1.7℃、1.4℃、1.9℃，晝夜平均溫度如表4所示。同實(shí)驗(yàn)1的計(jì)算方法可得：封閉間層的墻體綜合散熱強(qiáng)度為（-0.5）W/m2，高于開敞空腔的墻體綜合散熱強(qiáng)度

為（-0.3）W/m2，即封閉間層的降溫效果優(yōu)于開敞間層。但由于封閉空腔會(huì)導(dǎo)致空氣相對(duì)濕度增大，在濕度大的地區(qū)，可選擇開敞空腔的做法；如為達(dá)到更好的降溫效果而選擇封閉空腔，則應(yīng)加強(qiáng)建筑外墻面的防潮措施。

4.3 實(shí)驗(yàn)3：活墻與墻面的距離對(duì)降溫效果的影響

將活墻與建筑墻面處于不同間距的情況在夏季進(jìn)行了3組對(duì)比（表5）：間距30mm與200mm、200mm與400mm，400mm與600mm。3組實(shí)驗(yàn)得出同樣的變化趨勢(shì)：間距越小，墻體外表面、空氣間層及活墻背面的溫度均越低。計(jì)算得出室外墻面在3組對(duì)比中的換熱強(qiáng)度（表6）。建筑墻體散熱強(qiáng)度在活墻間距為30mm時(shí)是2.1W/m2，比200mm時(shí)高0.5W/m2；同樣，間距200mm時(shí)建筑墻體比間距400mm時(shí)散熱強(qiáng)度高0.8W/m2、間距400mm時(shí)建筑墻體比間距600mm時(shí)散熱強(qiáng)度高0.6W/m2?？傻贸鼋Y(jié)論，在同樣的外界環(huán)境條件下，活墻與墻面的距離越小，墻面的散熱強(qiáng)度越大，活墻的降溫效果越好。

5 結(jié)論

通過實(shí)驗(yàn)對(duì)夏熱冬冷地區(qū)活墻的熱工特性進(jìn)行研究，對(duì)活墻與建筑墻面的熱交換過程分析和熱交換強(qiáng)度進(jìn)行定量計(jì)算，得出以下結(jié)論：活墻除遮擋太陽輻射和植物蒸騰降溫之外，對(duì)建筑墻面具有吸熱降溫的作用；活墻與建筑墻面形成的空氣間層為一個(gè)“夏涼冬暖”的微氣候區(qū)，對(duì)建筑墻體可起到夏季隔熱和冬季保溫的作用；活墻在夏季白天降溫效果顯著，在冬季夜晚保溫效果較好；在夏季封閉空腔的活墻降溫效果更好；夏季活墻與建筑墻面的距離在30～600mm范圍內(nèi)，兩者間距越小，降溫效果越好。

6 優(yōu)化設(shè)計(jì)建議

在夏季，為增強(qiáng)活墻的降溫效果，可通過增大室外墻面與活墻的輻射換熱強(qiáng)度、減小室外墻面與空氣間層的對(duì)流換熱強(qiáng)度來實(shí)現(xiàn)。可行的措施有：選擇熱輻射能力高的材料作為活墻背面圍護(hù)材料，如黑色無光澤漆面、鍍鋅鋼板等；保持植物生長(zhǎng)基質(zhì)潮濕以降低活墻背面的溫度；減小間層內(nèi)的空氣流動(dòng)速度，避免間層開口朝向風(fēng)口。

在冬季，為加強(qiáng)對(duì)墻體的保溫效果，則應(yīng)減弱墻體與活墻背面的輻射換熱和與空氣間層的對(duì)流換熱?？尚械拇胧┯校憾局参锷L(zhǎng)所需水量小，減少澆水量及澆灌頻率；避免間層開口朝向風(fēng)口。

選擇活墻和墻面之間的合適間距需考慮氣候因素、節(jié)能要求、建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能，以及活墻的結(jié)構(gòu)需求等。在夏季高溫高濕的地區(qū)，為達(dá)到良好的降溫效果，活墻設(shè)計(jì)應(yīng)選擇較小的間距或封閉間層；為控制濕度，應(yīng)允許間層自然通風(fēng)并（或）對(duì)墻面加強(qiáng)防潮處理。

表5 不同間距下的溫度對(duì)比

表6 室外墻面綜合換熱強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果

注釋① 輻射換熱中系統(tǒng)發(fā)射率εr的確定使用傳熱學(xué)對(duì)兩個(gè)相互平行且面積相的

表面之間系統(tǒng)發(fā)射率的計(jì)算方法：

[1] 劉加平.建筑物理[M].3版.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2000.

[2] 楊世銘，陶文銓.傳熱學(xué)[M].4版.北京：高等教育出版社，2006.

[3] R.A.Francis, J.Lorimer, Urban reconciliation ecology: The potential of living roofs and walls[J]. Journal of Environmental Management, 2011(92).

[4] N.Dunnett, N.Kingsbury, Planting green roofs and living walls[M], 2nd ed. Portland, OR: Timber, 2008.

[5] G. Prez, L. Rincn, A. Vila, J. M. Gonzlez, L. F. Cabeza, Green vertical systems for buildings as passive systems for energy savings[J]. Applied Energy, 2011(88).

[6] K. Perini, M. Ottel, A. Fraaij, E. Haas, R. Raiteri, Vertical greening systems and the effect on air fow and temperature on the building envelope[J]. Building and Environment, 2011(46).

[7] N.H.Wong, A.Y.K.Tan, Y.Chen, K.Sekar, et.al. Thermal evaluation of vertical greenery systems for building walls[J]. Building and Environment, 2010(45).

[8] F.Olivieri, F.J.Neila, C.Bedoya, Energy saving and environmental benefits of metal box vegetal facades: Second International Conference on Management of Natural Resources, Sustainable Development and Ecological Hazards, Ravage of the Planet II[C]. The Cape, South Africa, 2009.

[9] E.Alexandri, P.Jones, Temperature decreases in an urban canyon due to green walls and green roofs in diverse climates[J]. Building and Environment, 2008(43).

[10] Michael F.Modest, Radiative Heat Transfer[M]. Salt Lake City: Academic Press, 2003.

陳秋瑜，博士生，華中科技大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院建筑學(xué)系，英國(guó)謝菲爾德大學(xué)訪問學(xué)生

李保峰，博士，華中科技大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師，德國(guó)慕尼黑工業(yè)大學(xué)托馬斯·赫爾佐格（Thomas Herzog）研究室訪問學(xué)者

劉小虎，博士，華中科技大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院副教授，副系主任，不列顛哥侖比亞大學(xué)訪問學(xué)者

李曉東，總經(jīng)理，武漢市安友科技有限公司

2014-06-09

EXPERIMENTAL RESEARCH ON THE THERMAL BEHAVIOR OF THE LIVING WALL SYSTEM IN HOT-SUMMER AND COLDWINTER AREAS

活墻系統(tǒng)作為一種新型垂直綠化技術(shù)，與攀爬植物綠化墻面不同。作者在夏冬兩季對(duì)安裝了活墻的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)房進(jìn)行熱工測(cè)試，鑒定其在夏熱冬冷地區(qū)對(duì)建筑墻體的隔熱和保溫作用，并對(duì)建筑墻體的綜合傳熱量進(jìn)行定量分析。結(jié)果表明，外加活墻與原有建筑墻體之間形成了一個(gè)微氣候區(qū)，其溫度波動(dòng)范圍比室外環(huán)境小，晝夜平均溫度在夏季比室外環(huán)境低，在冬季比室外環(huán)境高，可對(duì)建筑表皮起到良好的隔熱和保溫作用?；顗Σ粌H可以通過植物進(jìn)行蒸騰降溫，遮擋太陽輻射，還可以通過輻射換熱吸收建筑墻體表面的熱量，產(chǎn)生更強(qiáng)的降溫效果。在夏季，封閉間層比開敞間層的降溫效果更好；活墻與建筑墻體的間距在30～600mm范圍內(nèi)，間距越小降溫作用越顯著。

As a new vertical green technology, the living wall system (LWS) is different from green walls made up of climbing plants. This paper carries out experimental tests on the LWS installed on two identical thermal labs to examine its thermal insulation and heat preservation of the building wall in hot-summer and cold-winter areas. It further conducts a quantitative analysis on the heat transfer rate of the building wall. Results show that the LWS functions as a heat sink that can absorb heat from the building facade. As a consequence, a microclimate has been created between the LWS and the building wall, which has much cooler mean temperature in the summer, warmer temperature in the winter and slightly higher mean relative humidity compared to the ambient air. Building facade losses heat to the outside by engaging in convective heat exchange and radiant heat exchange in the microclimate. It is also found that the LWS with a sealed air layer performs better in cooling the wall surface than the LWS with a naturally ventilated air layer; the smaller distance between the LWS and the wall is, the better the cooling effect is.

活墻系統(tǒng) 垂直綠化 微氣候區(qū) 保溫隔熱 降溫 實(shí)測(cè)

The Living Wall System, Vertical Greening, Microclimate, Insulation, Cooling Effect, Experiment

本文由國(guó)家自然基金資助（基金編號(hào)51178198），由武漢市安友科技有限公司提供活墻技術(shù)支持。