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屋顶绿化垂直绿化的节能减排与投资成本

屋顶绿化垂直绿化的节能减排与投资成本

2013年9月10日 12:20:43
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1.屋顶绿化的节能减排量和应用成本

  佛甲草屋顶绿化的成本为每平方米155元。其效果为夏季使室内温度下降2度,冬季上升2度,维护费是每平方米2元/年。降低温度的效果,屋顶层空调负荷减少20%,商务楼每平方米空调用电50度/平方米,顶层用户负荷下降20%,相当于节约10度电/平方米。此外,屋顶绿化还可以消减城市的热岛效应(表1)。


  *屋顶可绿化面积通常为建筑面积的70%,所以实际计算时乘上系数0.7

  表1可见,建设1万平方米的屋顶绿化,总投资108.5万元,可以节约用电量8万度,并可减少CO2排放量73.9吨。

  2. 屋顶绿化的固碳效果

  2.1.佛甲草类屋顶绿化的固碳效果

  屋顶绿化应用的植物通常为多年生喜阳性草本植物如佛甲草,该类植物单位叶面积固碳量通常在2克/平方米每天,叶面积指数为0.5左右,单位面积固碳量约为1克/平方米每天。当应用面积为5580平方米时,年固碳量为2.036吨,折合每1万平方米佛甲草屋顶绿化年固碳量为3.65吨。

  2.2.小乔木屋顶绿化的固碳作用

  屋顶绿化应用的植物通常为喜阳性小乔木,该类植物单位面积固碳量约为6克/平方米每天。当应用面积为5000平方米时,年固碳量约为10.95吨,折合每1万平方米小乔木屋顶绿化年固碳量为21.9吨。

  3 垂直绿化应用的生态经济效益

  垂直绿化在夏季可阻隔太阳光对外墙的照射,减少热辐射降低热传导。当气温超过34摄氏度时,绿墙表面四周的空气温度可降低2—3摄氏度,能耗比常规幕墙降低40%左右,并减少空调负荷15%以上;冬季,既不影响墙面得到太阳辐射热,同时可形成保温层,减少加热能耗约10%。此外,它还可以减少光污染,净化空气、除尘防噪等作用明显。

  根据测算,在办公建筑中,空调系统用电量的30%通过外墙损失,应用垂直绿化可将外墙的保温性能提高20%,相当于使建筑总体空调能耗下降6%(通常每平方米办公建筑的空调耗能为40度电),也即每平方米2.4度电。

  对建筑面积为30000平方米的建筑群应用垂直绿化示范,约5000平方米的外墙应用垂直绿化。初步估算,年节能量为72000度,节能效益为50400元,减排二氧化碳66.3吨,依照每平方米800元的实施成本,初期投资为400万元。

  4 计算依据

  上海一般海拔高度3~5m,气候为亚热带季风气候,年均气温15.8℃,无霜期约228天,全年日照2036小时,年降水量1145.1mm。引用《上海城市森林群落结构对固碳能力的影响》(生态学杂志Chinese Journal of Ecology,2010,29(3): 439-447 )一文中的结论。

  在基于Arcview 3.3的CITYgreen 5.0模型数据库中,利用CITYgreen模型的固碳效益模块进行综合分析和计算,得出上海城市森林的平均固碳率为0.625吨/公顷每年。