[发明专利]一种城市非绿地自然调和降温结构及其建造方法

说明书

本发明涉及环境调温领域，特别涉及一种可使城市非绿地自然降温的城市非绿地自然调和降温结构及其建造方法。

近年来，城市规模扩大速度非常快，但同时亦带来较大的负面效应：在城市现代化建设的过程中，大量的现代建设用材和无呼吸功能的城市表面铺装用材在缺乏科学指导的情况下无节制地滥用，造成城市非绿地表面比率急剧增大，城市表面的综合蓄热能力增强、蓄水能力减弱，从而使城市与乡村之间的环境差别越来越大，市区的热岛范围迅速扩大，市区近地大气的空气质量严重恶化，因而导致为抵御这种城市病态气候环境所投入的人工能源增多(如增大空调和通风系统的投入等)，这带来能量和资源的极大浪费。近代城市物理学的研究发现，单纯依靠气候要素(太阳辐射热、天然降水、自然风)之间的自然调和行为，完全能够实现城市表面及其气候环境的被动蒸发冷却效果，通过城市表面铺装材料的蓄水，结合城市表面特殊的构筑方法有效限制城市表面的径流，能够使城市非绿地表面具备蓄存天然降水的能力，通过多种气候要素(降水、自然风、太阳辐射)在这种城市表面上所产生的自然调和行为，可以实现城市非绿地表面环境的被动降温，进而有效地削减城市热岛效应。目前城市现有的降温技术包括：路面洒水、大孔砖种植、建筑物表面刷白、建筑覆土种植等。但路面洒水需耗费大量的人力，物力，并不能较彻底解决这一问题；大孔砖种植可以利用绿化自然降温，但这种方法可以适用的范围较窄，如公路、机动车道等领域并不适用；建筑物表面刷白及建筑覆土种植等方法同样存在适用范围较窄的问题。80年代的中期，日本学者浦野良美使用轻质石棉硅酸钾板和发泡水泥等材料，进行了人工淋水后的材料蓄水蒸发冷却实验，这项研究证明了多孔材料含水被动蒸发冷却技术的有效性和可行性，但是这项技术仅研究了建筑物表面的降温，并没有拓展到更为广泛的城市非绿地表面降温的领域。

本发明的目的在于针对城市非绿地表面的扩大所带来的城市热岛范围迅速扩大，市区近地大气的空气质量严重恶化的问题，提供一种能够削减城市热岛效应，提高城市热环境质量的城市非绿地自然调和降温结构。

本发明的目的还在于针对城市非绿地表面的扩大所带来的城市热岛范围迅速扩大，市区近地大气的空气质量严重恶化的问题，提供一种能够削减城市热岛效应，提高城市热环境质量的城市非绿地自然调和降温结构的建造方法。

本发明的目的可通过以下的技术方案来实现：本发明城市非绿地自然调和降温结构包括基层、持力层、防水层等结构层，还包括位于结构最表面的蓄水蒸发层。

所述的蓄水蒸发层由带有蓄水孔槽的蓄水蒸发层块构筑而成。

本发明城市非绿地自然调和降温结构的建造方法包括下列步骤：(一)平整基层；(二)铺设持力层(对于建筑物可省去此步骤)；(三)扫刷防水层(对于道路可省去此步骤)；(四)铺设蓄水蒸发层。

所述的蓄水蒸发层由带有蓄水孔槽的蓄水蒸发层块构筑而成。

本发明相对于现有技术具有的优点与有益效果有：

(一)降温效果显著。经过对使用固体蓄水蒸发块(加气混凝土块等)铺装的建筑屋面和对仅使用水泥砂浆抹成的建筑屋面在阵雨后持续经过48小时的温度测定结果表明，前者利用自然调和降温的原理，降温效果显著，与后者相比，最大可获得11℃的温度降，平均可获得4.15℃的温度降；另经实验测定，在城市广场大面积应用该方法可使广场环境温度比不透水广场地面的空气温度下降1.5～2℃。

(二)作用效果持续。经过实验测试表明，一般120mm厚的蓄水蒸发层块经过雨淋饱和后的蓄水量为3kg/m²，可满足夏热季节连续3日的蒸发需要。

(三)节约城市降温用水。因为固体蓄水蒸发层可以最大可能地蓄存和利用天然降水，所以本发明可以显著地节省用于城市道路及建筑物降温的供水，因而较好地缓解了城市排水管网的排水压力，并可节约大量用于城市降温的人力和物力。

(四)适用范围广。本发明既可应用到城市道路、公路、广场等公共场合的降温冷却，亦可应用到各式建筑物表面的冷却降温。

(五)负面影响较小。使用本发明对环境基本没有负面影响，本发明充分利用天然降雨和风能等自然气候能量来进行降温，并不会产生任何对环境有影响的废物，因而是一种绿色的环保技术；而且本发明没有传统的用于调节环境的植被层，因而防止了有害生物的孳生，避免了蚊虫细菌的寄生与传播，有利于保持环境的健康水平。

(六)防尘作用明显。因为蓄水蒸发层本身可蓄水保湿，所以粘附在其上的空气中的灰尘不易再扬起，因而使城市非绿地成为一个天然吸尘器，可以保持城市空气的干净与清洁。