随着城市化进程的不断发展,人们不得不面对日益严峻的环境与能源问题。据研究发现建筑能耗已经占到社会总能耗的30%左右。降低建筑能耗,提高建筑环境的舒适性已经成为人们迫切需要解决的课题。屋顶隔热作为一种建筑被动隔热技术,可以降低从屋面传入室内的热量,从而减少空调能耗。在屋面隔热技术中,种植屋面以其独有的生态优势在屋面隔热技术中具有重要的作用。与通风隔热屋面和隔热材料隔热屋面相比,种植屋面具有降低屋面传热量、减缓城市热岛效应、改善建筑屋面环境、蓄积雨水、减小城市地表径流、延长屋面使用寿命等优点。但传统的种植屋面也存在由于白天种植土壤层由于吸收太阳辐射其蓄热太大,其夜晚散热速率慢,导致种植土壤层温度过高,夜间向室内的反向传热问题;同时还存在蓄水蓄积利用率低、隔热效果不稳定等问题。这些问题一直困扰着种植屋面的工程应用推广。为解决传统种植屋面存在的上述问题,本文设计了四种新型复合式种植屋面,以种植屋面为基础,结合了蓄水屋面和通风屋面的特征,形成了新的复合式种植屋面隔热模式,并对其在实际气候工况下的隔热性能与传统隔热屋面进行了对比测试分析。本实验共建立了8种不同结构的隔热屋面模块,包括4种复合种植屋面隔热模块和4种对比测试模块。实验平台建立于广州,通过采集测试期间连续晴天段的测试数据,对比分析了不同结构模块的隔热性能及其隔热特征,计算分析了各个模块的隔热性能参数及其评价指标,为其以工程应用提供基本的实验依据。相比于4种对比测试屋面模块,复合式种植屋面模块均可有效提高屋面的隔热性能。夏季测试工况下测试模块底面平均温度由高到低的排序分别为裸露屋面>普通种植屋面>蓄水屋面>通风屋面>架空机械通风种植屋面>复合蓄水种植屋面>架空自然通风种植屋面>复合蓄水通风种植屋面。反映出复合式种植模块与其他模块相比均具有较好的隔热性能。三种测试工况下,复合式种植模块的平均温度波幅均小于2℃,其热流峰谷差均小于3 W/m~2,而对比隔热屋面模块的的热流峰谷差均在10W/m~2左右,反映出复合式种植屋面具有良好的热流消减能力和抵抗外界环境影响的抗干扰性。在复合式种植屋面模块中,复合蓄水通风种植模块(模块G)的隔热性能最好。这一现象反映出在复合式种植屋面土壤层中设置通风可有效提高其散热性能,进而提高其隔热效果。在夏季测试工况下,模块G与裸露屋面相比其降温幅度为12.2～33.2℃,与裸露屋面模块相比可减少64.2%的热流传入室内。建立复合式种植屋面隔热模块的热平衡方程,并进行数值分析求解。复合式种植屋面隔热模块的土壤层温度理论计算值与实际测试值的平均相对误差介于3.8～11.4%,最大相对误差介于10.2～23.2%。在不同测试阶段下,通过对比实际测试值与理论计算值,架空机械通风种植模块(模块D)与蓄水通风种植模块(模块G)拟合度较好,误差产生的主要原因可能是未充分考虑土壤层含湿量和种植植被生长情况的影响。