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1、浅谈建筑节能与屋顶绿化1.背景1.1 近年来，夏季高温导致我国南方地区空调能耗迅速增大，高温期间空调制冷负荷已占当地全部电力负荷的 30%40%，2002 年全国电网空调制冷负荷已达到 2.5 个三峡电站的满负荷出力，在这种情况下，国家建设部相继颁布实施了夏热冬冷地区和夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准，要求建筑围护结构采取节能措施，控制建筑能耗。另一方面，随着城市化进程加快，建筑和硬化铺装增多，绿地减少，雨水流失，噪音扬尘增大，热岛效应增强，其后果也将直接导致空调能耗增大。据估计，夏季空调期间环境温度每升高 1，空调能耗将增大 5%10%。尽管热岛效应产生的原因是多方面的，城市大面积的建筑硬化
2、表面也是其源头之一。因此从可持续发展的观点出发，采用对环境友好的生态节能技术具有十分重要的意义。1.2 屋面绿化是发达国家十分注重的一种立体绿化形式，对减少热岛效应、净化空气、降解空中浮尘、整合城市环境、营造和谐社会都有良好的效果，同时也是非常好看的空中景观，随着屋面绿化技术的不断发展，基本上能实现节水绿化，并能保持常年见绿，达到国际先进水平。目前环保、节能建筑的新理念已涵盖到屋面绿化、墙体绿化、阳台绿化和地面绿化相结合的完整立体绿化景观，屋面绿化将成为城市建筑的一道绿色风景线。相对于传统屋面，种植屋面在防水、抗裂、细部作业等方面对施工提出了更高的要求，因此完善种植屋面的施工方法是一个新课题，
3、具有非常显著的现实意义。2 特点2.1 种植屋面把工程防水、屋顶绿化和节能隔热三者结合起来，在技术上形成一个完整的体系，有利于工程质量和室内环境的改善和提高，对城市“热岛效应”具有一定程度的缓解作用；有利于增加城市大气中的氧气含量，吸收有害物质，减轻大气污染；有利于改善居住生态环境，美化城市景观，实现人与自然的和谐相处。2.2 种植屋面不仅要求屋面不渗不漏，满足房屋的使用功能，还要保证植物有良好的生长环境，同时还要求屋面能够保水和顺利排除多余积水，因此。相对于传统屋面，在构造上要保证防水层耐根系穿刺、多了隔根层、疏水层、隔土层、种植介质和植物层等层次的施工，其给、排水系统要实现灌、蓄、疏、排一
4、体化的要求，施工程序复杂、技术要求高。3 适用范围适用于一般工业与民用建筑工程中采用种植物的隔热屋面工程，以及地下室顶板、裙楼屋面、架空层和屋顶等有种植要求的园林建筑工程。4 工艺原理通过对屋面结构层、找坡层、找平层、防水层、隔离层、防水保护层、隔根层、疏（蓄）水层、隔土层、种植介质和植物层等各个层次的施工，以及给、蓄、疏、排水系统，形成隔热、抗渗、环保节能的种植屋面。5 施工工艺5.1 工艺流程安装屋面或地下室顶板结构的模板支撑系统 钢筋、埋件安装 预埋给排水管道 支立安装树坑、排水沟、花池侧壁模板 现浇 种植屋面防水混凝土 养护 蓄水试验 修补局部渗漏点、 基层处理 找坡、找平层施工 柔性
5、防水层施工 铺隔离层 细石混凝土防水保护层施工 节点处理、防水密封 完善给排水系统 蓄水试验 检查验收 隔根层 疏（蓄）水层铺无纺布隔土层 铺填种植土 屋面装饰工程、园艺、园林施工 种花、草、树木 植物维护（施肥、浇水、整枝）5.2 操作要点5.2.1 种植屋面的梁板结构及树坑、排水沟、花池底、侧均应用不低于 C20S6 的抗渗混凝土，并应一次浇筑，不宜留置水平施工缝，否则应有止水措施。5.2.2 种植土屋面上的反梁、树坑、排水沟、花池侧壁等构件，在安装模板时均应采用止水螺栓。5.2.3 种植屋面上的预留孔洞、埋件、电器和给排水管道等，都应在浇筑混凝土前预埋，不得在结构和防水层施工完毕后再打洞
6、凿槽；给排水系统的管道应在防水层施工前安装完毕并试压检验合格，各种管道节点的密封处理应符合防水施工要求。5.2.4 种植屋面的混凝土结构完成后，应及时进行蓄水、淋水试验和雨后检查，修补发现的渗漏点，对结构的局部缺陷位置做好记录，以便局部增加附加防水层。5.2.5 穿过楼板的管道周与结构间应嵌填密封胶，在管道根部浇筑高度不小于 100，直径比管道大 100mm 的混凝土坎台固定管道，并作为密封胶的保护层和防水层的基层。5.2.6 屋面的找坡层和找平层宜一次浇筑完成，反梁、墙、坑、沟、池等构件的转角处均做成直径不小于 100mm 的圆弧。5.2.7 防水层完工后，应按相关材料的特性进行养护，做好成
7、品保护，经蓄水或淋水试验收合格后，应尽快施工细石混凝土防水保护层，防水层的具体施工方法和验收标准应符合设计、规范和产品说明书的要求。5.2.8 种植土下的防水保护层，应采用强度等级不小于 C20、厚度不小于 40mm 的细石混凝土，宜配置双向 5 200 的钢筋网片；细石混凝土防水保护层与柔性防水层之间应设置油毡或无纺布隔离层。5.2.9 隔根层的主要作用是防止植物的根系破坏防水层，一般宜采用 PVC 定型疏水板材兼作隔根层，当采用细石混凝土或配筋细石混凝土防水保护层时，也能起到隔根作用，但应根据植物的根系发达程度选择不同隔根措施。5.2.10 疏（蓄）水层材料可采用陶粒、碎石、粗砂、卵石或P
8、VC 定型疏水板材, 疏（蓄）水层厚度和泄水口高度应根据所种植物的耐旱和耐水要求确定。 5.2.11 隔土层的主要作用是为了防止种植土和有机介质的流失，在覆盖种植土前，应在疏（蓄）水层上铺设无纺布或土工布，布的搭接长度应不小于 200mm。5.2.12 种植屋面上所设置的排水管口、泄水管口、溢水管口及反梁过水口等各种管道的排水口，应设置钢丝网片或采用不锈钢的钢丝网做成凸球状包住管口，管口内侧应堆设砂石、砂卵石的粗细骨料滤水层，以防止种植土和有机介质的流失，避免杂质、杂物阻塞管道和污染环境。5.2.15 种植屋面上的行人通道、排水沟和挡土墙，若未能与结构混凝土同时浇筑或设计采用砖砌体时，应在防水
9、层施工前完成，以保证屋面防水层的整体性和连续性。5.2.14 各种植区域内填放种植介质的厚度、质（重）量应符合设计要求，种植介质宜选用保水性好的粘性土壤，种植土表面宜平整并应设 1-5的坡度，且宜比四周挡土墙低 50-100mm。5.2.15 种植屋面上露天的草坪灯、反光照明、指示灯和草坪音箱等设备，所有的金属外壳都应有良好的防雷接地装置。在种植土中暗敷的电器管道和露天设备的节口都应有防水、防渗的密封措施。5.2.16 种植屋面应选择适应性强、耐干旱、耐瘠薄、喜光的花、草、藤本和小乔木等观赏植物，不宜选用根系穿透性强和抗风能力弱小的乔、灌木、大叶榕、雪松等树种。5.2.17 植物的种植时间,应
10、根据各类植物对气候条件的要求确定。5.3 操作注意事项5.3.1 种植屋面的防水等级和设防标准应符合设计和规范要求，采用刚柔相济、多道设防、节点密封的可靠措施，种植屋面的防水等级宜选用级且不得低于级标准；防水层应采用耐腐蚀、耐霉烂、耐穿刺、无浸出有害物质的环保型防水材料。5.3.2 屋面防水的细石混凝土保护层，混凝土应密实，表面抹平压光，并留设分格缝，分格面积不大于 56 2，但种植区下的混凝土保护层不宜留设分格缝。5.3.3 种植屋面四周的排水沟、泄水孔、溢水孔和种植面，所汇集的渗水、雨水应集中排放到市政的污水系统，防止污染环境。雨水口设置数量和排水管直径大小，应满足雨季单位时间内最大降水量
11、的排放要求。5.3.4 种植屋面的防雷接地系统，应充分考虑到所种树木高度的防雷要求。5.3.5 埋在种植介质土内的草坪灯、草坪音乐设备和水、电管道应设置明显标识，以便检修和维护。5.4 成品保护5.4.1 种植土屋面在进装种植土的覆盖、饰面层施工和种植花草、树木时，应避免对防水层产生破坏。5.4.2 屋面防水层和防水保护层施工完毕后，要注重对屋面防水层和防水节点的保护，严禁在屋面防水层上凿孔打洞，避免重物冲击，不得任意在屋面防水层上堆放杂物及增设构筑物。5.4.5 对已安装好的各种管道，应先将管道端口封闭，以免后续工序施工时杂物落入管道而堵塞水管，完工后即时疏通，保证管道畅通。同时应定期清理杂
12、物，确保屋面排水系统的畅通。6.屋顶绿化的植物无论哪种类型的屋顶绿化，选用植物材料要首看当地的自然地理条件和植被特征，选用习性适合的植物材料，确保植物生长特性和观赏价值相对稳定。凡秃露的泥土屋顶，只要没有特殊功效的要求和提供特殊的条件，所用的植物材料应具有根系浅、耐瘠薄、耐干旱、耐寒冷、耐风飕、宿根、喜阳的习性，以在屋顶上生长安全可靠为首选。6.1.草坪及地被植物。目前成熟的品种还比较少，主要是佛甲草、黄花万年草等景天科地被植物，在北京已历经五六年的考验。这些植物有 6 大突出特点：1.绿色期长；2.抗旱能力强；3.低温，抗寒能力强，且冬季干茎抓地牢，不会被风刮起；4.所需营养基质薄，35 厘
13、米厚即可；5.根系浅，弱且细，网状分布，没有穿透屋面防水层的能力；6.管理粗放，如无特殊气候条件，不需要浇水施肥，不需修剪。近年北京开展了多品种、本土化试验，长白山卧茎佛甲草、多茎佛甲草、三七景天、八宝景天、萱草金娃娃、德国小景天、太阳花、太平花、红景天、德景天、柏峪景天、延庆瓦松等景天属地被植物都有尚佳表现。目前全世界景天属植物有 400 多种，可引进试种的空间很大。6.2.花灌木、矮生乔木。目前试验可用作屋顶绿化的花灌木越来越多，如爬地柏、侧柏、龙爪槐、大叶黄杨、女贞、紫叶小檗、西府海棠、樱花、紫叶李、木槿、竹子、月季、紫薇、红瑞木、玫瑰等已经历了多年四季轮回的考验，效果还不错。6.3.爬
14、蔓攀缘植物。这类植物对屋顶设备和广告架的覆盖有独到的长处，可在屋顶建筑物承重墙处建植物种植池，也可在地面种植向屋顶爬。常春藤、扶芳藤、野葡萄、葛藤等都在试种，多数表现良好，且造价低廉、施工简便。7 材料7.1 种植屋面的防水层应采用耐腐蚀、耐霉烂、耐穿刺性能好、无浸出有害物质的环保型防水材料。7.2 隔根层宜选用定型的 PVC 疏水板材, 疏（蓄）水层下的混凝土防水保护层的强度等级不得低于 C20,以防止植物的根系剌伤和破坏防水层.7.3 疏（蓄）水层应选用密度小、空隙率大、耐腐蚀、耐霉烂的颗粒状松散材料。8 效益分析种植屋面的做法和传统屋面相比，所产生的经济效益主要体现在节能方面，研究证明，每公顷绿地每天能从环境中吸收的热量，相当于 1890 台功率为 1000W 空调机的作用，种植屋面顶层室内的气温比非种植屋面顶层室内的气温要低 23。优于目前国内任何一种屋面的隔热措施，大大节约了能源。社会效益主要体现在环境保护方面，种植屋面大大减少了城市的大气污染和噪音污染，同时起到美化城市景观的作用，是建筑技术与风景园林艺术相结合的具体体现，改善了居住生态环境，实现了人与自然的和谐相处。
