屋顶绿化有着多方面的价值。分析植被屋顶的能量流动与平衡对于优化植被屋顶的热工性能和提高建筑能耗模拟软件的模拟精度有着重要意义。本文研究了国内最常用的屋顶绿化植物——佛甲草——的辐射特性。在实验室里测得佛甲草叶片的太阳辐射吸收率约为0.68,发射率和长波辐射吸收率约为0.83;室外实测得到密植的佛甲草草坪(LAI=4.6)的太阳辐射吸收率约为0.85,发射率和长波辐射吸收率约为1.0。随后,本文结合植物生理学和化学热力学的相关理论,比较了植物净光合作用和蒸腾作用的热效应,发现对佛甲草等CAM植物而言,净光合作用转化的能量最多可达蒸腾作用消耗的能量的36.1%,不能轻易忽略。在此基础之上,分析了包括植物生理活动在内的佛甲草植被屋顶能量流动与平衡,建立了适用于大多数粗放式植被屋顶的能量平衡理论模型。现场实测验证了本文提出的理论模型的合理性。现场实测的结果分析表明,用本文提出的能量平衡理论模型进行逐时计算时,在日间时段有一定误差,夜间误差较小;进行逐日计算时精度较高,相对误差不超过8%。计算表明,在夏季晴朗的24小时内,当土壤含水适中时,佛甲草植被屋顶的得热由太阳辐射主导,可占总得热量的97.6%;对流得热约占2.3%。在各能量耗散途径中,植被-土壤体系的蒸散作用起到了决定性的作用,可占总散热量的51.5%;其次是冠层的净长波辐射散热,可占40.1%;植物的净光合作用约占8.4%。只有不到0.5%的热量通过屋顶向室内传递。由植物和土壤积蓄或释放的热量基本可忽略。最后,本文分析比较了不同气象条件和土壤含水量下透过植被屋顶向室内传递的热流、结构屋面上表面温度以及植物冠层对流换热的情况,加深了对粗放式植被屋顶热过程的认识。