покриви

Gernot minke

Поради тази причина в Центъра за екологично съзнателно строителство (ZUB) в Касел бяха извършени измервания на пет различни зелени покрива между ноември 2007 г. и февруари 2009 г., с цел определяне на съответното им поведение на топлоизолация. Проектът е финансиран от Германската фондация за околната среда (Minke/Gross 2010).

Зелените покриви имат способността значително да намалят топлината, произведена от слънчевата радиация през лятото и загубата на топлина, чрез радиация, от покривите през зимата.

Фигури 1 и 2 показват резултатите от измерванията на температурата на автора в Касел върху леко полегат зелен покрив. Този покрив беше покрит от гъста растителност от диви треви/диви билки, образувайки лек субстрат с дебелина 16 см. С пладнева температура от около 30 ° C през септември, температурата на покрива под слоя на основата се повиши до максимална стойност от 17,5 ° C. С температура от -14 ° C през януари, температурата под земята (субстрат) никога не спадаше под 0 ° C. Кривите показват особено силно намаляване на температурните разлики, като по този начин показват потенциала за икономия на енергия в климатизацията на сградата.

Тестовете (виж таблици 1, 2 и 3)

Тестовата площадка се намираше на около 14 метра височина в центъра на град Касел. Той се състоеше от отопляема и силно изолирана стая за експерименти, върху която бяха подредени шест тестови полета, с повърхност 1,00 m x 1,20 m всяко, със съответната им странична изолация с дебелина 25 cm.

В климатичната камера имаше температура от 20 ° C, с максимално трептене от 10%.

Референтното поле е покрив, оборудван с топлоизолация (λ = 0,04 W/(mK) с дебелина 20 см и със синтетична покривна покривка за евакуация на вода, без субстрат или растителен слой Таблица 2.8 показва оформлението на тестовите полета. Различни дебелини на субстратите и растителните видове са избрани, за да могат да отчитат поотделно съответното влияние на субстрата и растителността.

Във всяко поле за измерване бяха въведени 12 детектора Pt 100, както и сонда за измерване на топлинния ток. На всеки 6 минути се записват измервателните стойности на съответните сензори.

Измерване на резултатите

Графика 3 показва температурите, измерени под основата (т.е. преобладаващите температури в строителния елемент) на петте зелени покрива през една седмица през лятото, в сравнение със съответните температури, открити под хидроизолацията на покривите в полето. Справка без субстрат или растителност . Те бяха с 25 ° C до 45 ° C по-високи от тези на зелените покриви, въпреки че температурата на въздуха, измерена над референтното поле, беше само със 7 ° C (максимум) по-висока поради силната слънчева радиация. За сравнение, през нощта температурата на повърхността на референтното поле е била до 7ºC по-ниска от температурата на въздуха, което показва нощния ефект на топлинните загуби, предавани в този тип покрив.

Сравнявайки полета V и VI, беше установено, че субстратът с дебелина 15 cm в поле V с гъста растителност от сортове треви води до по-голямо намаляване на температурния диапазон, отколкото в поле VI, чийто субстрат е с дебелина само 8 cm, и чиято растителна покривка е преди всичко Sedum (виж графика 3), също така показва, че поради ефекта на зеления покрив, трептенията на външните температури са намалени средно с 50%, в поле IV и 70%, в поле V.

Намаляването на температурните колебания поради зелените покриви през зимата е особено ефективно, както се вижда от стойностите, измерени на покрива (виж таблица 3). През седмицата на януари максималната стойност на температурата на външния въздух беше 18 ° C, а съответният максимум на референтното поле възлизаше на 15 ° C. Междувременно в полетата с субстрат с дебелина 15 cm, без трептения, докато в полетата с субстрат с дебелина 8 cm имаше максимални трептения от само 3 ° C. По време, когато температурата на въздуха непрекъснато беше под 0 ° C, дори спадаше до -18 ° C, което караше температурите в референтното поле да се колебаят между + 3º и –12º C, температурата в полетата със субстрат от 15 см никога не е била под нулата. Въпреки това, на полето с субстрат с дебелина 8 см, земята дойде да замръзне.

Графика 5 показва месечните загуби (или печалби) на топлина чрез предаване на четирите полета с топлоизолация с дебелина 20 см през 2008 г. Това показва, че референтното поле през трите летни месеца търпи значително увеличение на топлината, което възлиза на 960 Wh/m 2 през юни, докато в останалите полета то достига едва една пета от тази стойност. Графика 6 показва месечните загуби (или печалби) на топлина от пренос през месеците юни до август 2008 г.

Въпреки че температурите на въздуха от 0 ° C до -17 ° C непрекъснато преобладават през зимната седмица от 2 до 8 януари 2009 г., температурата под 15 см дебел субстрат на покрития зелен покрив с треви се поддържа постоянно на + 1 ° C. Този факт може да се обясни преди всичко с ефекта на латентното съхранение на топлина от влажността на основата.

От таблица 2 може да се заключи, че в сравнение с референтния таван, зимните топлинни загуби, в случая на тавана със субстрат от 15 см треви, са били с 25% по-ниски през декември, достигайки средно намаление от 18,2%, през целия отоплителен период.

Таблица 3 показва, че покривът с тревна растителност и субстрат с дебелина 15 cm показва 10% по-малко топлинни загуби по време на отоплителния период в сравнение със съответните стойности на покрива, оборудван със субстрат с дебелина само 8 cm и със растителност Sedum.

Резултатите от теста потвърждават, че дори в сравнение с 20 см дебела топлоизолация, зеленият покрив има значителна топлоизолация през лятото, а също и значителен допълнителен топлоизолационен ефект през целия отоплителен период. Освен това беше очевидно, че е препоръчително да се използва гъста дива тревна растителност с лек субстрат с дебелина 15 cm, а не растителност Sedum, по-малко дебела, с лек субстрат с дебелина само 8 cm. Необходимо е само да се вземе предвид, че допълнителните 7 см лек субстрат се превръщат в неговото наситено с вода състояние в увеличение на теглото с около 70 - 80 kg/m 2 .

Заключения

Топлинните ефекти на зелените покриви се дължат на следните явления:

В допълнение, фотосинтезата и дишането помагат за изглаждане на температурните колебания между деня и нощта:

  • При фотосинтезата за всяка молекула, произведена от C6H12O6 (глюкоза) се изразходват 2,83 kJ енергия. През летните дни, когато преобладава фотосинтезата, настъпва охлаждащ ефект. През нощта, когато не протича процес на фотосинтеза, топлината се получава поради дишането.
  • Ефектът на съхранение на латентна топлина в лекия субстрат води до намаляване на температурните разлики: когато водата в горния слой на субстрата замръзне, превръщането на грам вода в грам лед води до тяхното освобождаване около около 80 топлинни калории. Субстратът в процеса на замразяване остава за много дълго време при температура от 0 ° C, въпреки че външната температура е значително по-ниска. По време на размразяването на леда отново се изразходва съответното количество енергия от около 80 кал/г лед за трансформация на агрегатното състояние; обаче почти цялата тази енергия се извлича от въздуха. Разглеждайки процеса като цяло, латентният ефект на съхранение на топлина води до топлинна печалба за покрива.

В къщи от старо строителство и в тавански офиси, топлинната защита през лятото, постигната от зелени покриви, е от голямо значение. В сгради, разположени в Касел, в няколко случая беше потвърдено, че при външни температури от 30 ° C температурата под земния слой на зеления покрив никога не е била по-висока от 20 ° C (вж. Също фигура 2.6) и че Вътрешната температура никога не надвишава 25 ° C. Снимката показва примера на Берлин-Кройцберг, където благодарение на удължението на покрива е спечелено допълнително жилищно пространство. Под градинския покрив беше създаден комфортен климат.