轻型种植土模块蓄排水及蒸发特性研究

论文摘要

随着城市化的快速发展,热岛效应和洪涝灾害等城市弊病渐趋明显,为人们的生活和工作带来严重的困扰。基于此,以生态修复和雨水管理为方针的海绵城市建设概念应运而生。种植屋面是海绵城市建设的一项重要举措,它不仅可以起到蓄水减排、削减污染、生态修复作用,还可以通过蒸发冷却,减少传入室内的热量,降低建筑能耗,具有积极的意义。本文建立了轻型种植土模块实验测试系统,旨在测试轻型种植土模块的蓄排水特性和蒸发特性,同时对比分析土壤厚度不同的两种模块在不同辐射强度下的隔热性能,以获得模块在上述三方面性能评价参数,为工程应用提供基本实验依据。通过数据和模型分析,本文主要得出以下研究结果:蓄排水特性:100mm土壤厚度模块在模拟小雨、中雨、大雨、暴雨降雨强度下的雨水滞蓄率分别为100%、64.3%、48.6%、21.0%,平均截留率为58.5%。在模拟中雨、大雨、暴雨工况下开始产生径流的时间分别是37min、20min、5min。降雨强度越大,模块开始产生径流的时间越短。蒸发特性:100mm土壤厚度模块平均蒸发速率为0.13 kg/（h·m2）0.24 kg/（h·m2）,200mm土壤厚度模块为0.10 kg/（h·m2）0.16 kg/（h·m2）。模块的累积蒸发量与时间计算模型:W=A+Bln?;模块初始含水率与日平均蒸发速率的计算模型:E=CeD?;模块日平均蒸发速率与模拟辐射强度和时间的计算模型:E=AeBI?-1。隔热性能:200mm土壤厚度模块底部温度峰值比100mm土壤模块平均减少1.5℃,底部温度峰谷差和波幅分别平均减少0.4℃1.2℃,0.1℃0.7℃。模块的陶粒层和蓄排水层可使模块的温度分别降低0.2℃0.7℃和0.4℃0.9℃。100mm土壤厚度模块和200mm土壤厚度模块整体温度衰减倍数分别为5.7、11.4;底部温度峰值平均延迟时间分别为87min、77min;通过建立模块热平衡模型,分析得出在含水率为13.4%40%时,等效热阻分别为0.90（K·m2）/W1.16（K·m2）/W、1.89（K·m2）/W2.02（K·m2）/W。在相同含水率下,200mm土壤层厚度模块的等效热阻是100mm土壤层厚度模块的1.7倍。200mm土壤厚度模块隔热性能优于100mm土壤厚度模块。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
•   1.1 研究背景及意义
•   1.2 国内外研究现状
•     1.2.1 种植屋面雨水滞蓄特性
•     1.2.2 种植屋面隔热特性
•     1.2.3 土壤水分蒸发特性
•   1.3 研究目的及内容
•     1.3.1 研究目的
•     1.3.2 研究内容
•   1.4 本章小结
• 第二章 实验测试系统
•   2.1 实验测试装置
•     2.1.1 蓄排水特性实验测试系统
•     2.1.2 水分蒸发特性实验测试系统
•     2.1.3 测试模块的构造
•   2.2 测试仪器设备及参数采集
•   2.3 轻型种植土模块的结构及测点布置
•     2.3.1 轻型种植土模块的结构
•     2.3.2 测点布置
•   2.4 测试工况及阶段
•   2.5 室内环境参数
•   2.6 本章小结
• 第三章 蓄排水特性测试分析
•   3.1 测试方法
•     3.1.1 降雨强度确定
•     3.1.2 特性参数
•   3.2 测试结果及分析
•     3.2.1 测试结果
•     3.2.2 结果分析
•   3.3 本章小结
• 第四章 蒸发特性测试分析
•   4.1 模块的蒸发测试结果分析
•   4.2 模块的含水率与蒸发速率的关系
•   4.3 辐射强度与蒸发速率的关系
•   4.4 本章小结
• 第五章 隔热性能测试分析
•   5.1 隔热性能分析
•     5.1.1 模块底部温度特征
•     5.1.2 模块各层温度特征
•   5.2 温度衰减特性分析
•     5.2.1 构造层温度衰减特性分析
•     5.2.2 土壤层含水率与温度衰减特性
•   5.3 模块各构造层温度延迟特性分析
•   5.4 日平均蒸发速率与底部温度峰值的关系
•   5.5 本章小结
• 第六章 模块的热平衡模型分析
•   6.1 模块的热平衡方程
•   6.2 模块的热流分析
•   6.3 模块的等效热阻
•   6.4 本章小结
• 结论与建议
•   结论
•   建议
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 何福权

导师: 梅胜,杨晚生

关键词: 种植土模块,雨水滞蓄,蒸发隔热,特性分析

来源: 广东工业大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 气象学,建筑科学与工程

单位: 广东工业大学

分类号: TU992;P426.2

DOI: 10.27029/d.cnki.ggdgu.2019.000414

总页数: 98

文件大小: 3148K

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