生態(tài)屋頂前沿

1、生態(tài)屋頂前沿生態(tài)屋頂前沿Advance in Eco-Roof Technology2013年年1月月劉劉 建建 博士、博士、PMP、教授、所長、教授、所長深圳大學(xué)土木工程學(xué)院深圳大學(xué)土木工程學(xué)院深圳大學(xué)建設(shè)工程生態(tài)技術(shù)研究所深圳大學(xué)建設(shè)工程生態(tài)技術(shù)研究所二級注冊建造師繼續(xù)教育二級注冊建造師繼續(xù)教育 Page 2AECOM的蔣明提供美國俄亥俄州注冊工程師中國區(qū)環(huán)境與生態(tài)規(guī)劃總監(jiān)培訓(xùn)教材的內(nèi)容培訓(xùn)教材的內(nèi)容第三篇第三篇 生態(tài)屋頂前沿生態(tài)屋頂前沿第一章第一章 生態(tài)屋頂?shù)母攀錾鷳B(tài)屋頂?shù)母攀龅谝还?jié)第一節(jié) 生態(tài)屋頂?shù)母拍钌鷳B(tài)屋頂?shù)母拍畹诙?jié)生態(tài)屋頂?shù)陌l(fā)展過程第二節(jié)生態(tài)屋頂?shù)陌l(fā)展過程第二章第二章 生態(tài)屋頂

2、設(shè)計生態(tài)屋頂設(shè)計第一節(jié)第一節(jié) 屋頂綠化的基質(zhì)與屋頂荷重屋頂綠化的基質(zhì)與屋頂荷重第二節(jié)第二節(jié) 生態(tài)屋頂?shù)臉?gòu)成生態(tài)屋頂?shù)臉?gòu)成第三節(jié)第三節(jié) 植物材料的選擇植物材料的選擇第四節(jié)第四節(jié) 設(shè)計時應(yīng)注意的事項設(shè)計時應(yīng)注意的事項第五節(jié)第五節(jié) 施工時應(yīng)注意的事項施工時應(yīng)注意的事項第三章第三章 工程案例工程案例第一節(jié)第一節(jié) 深圳大學(xué)土木工程實(shí)驗(yàn)大樓生態(tài)屋頂深圳大學(xué)土木工程實(shí)驗(yàn)大樓生態(tài)屋頂?shù)诙?jié)第二節(jié) 泉鋒研發(fā)中心辦公樓的屋頂綠化泉鋒研發(fā)中心辦公樓的屋頂綠化第三節(jié)第三節(jié) 萬科中心生態(tài)屋頂萬科中心生態(tài)屋頂 Eco-RoofAECOM的蔣明提供美國俄亥俄州注冊工程師中國區(qū)環(huán)境與生態(tài)規(guī)劃總監(jiān)Cisternsabove g

3、round examplesAECOM的蔣明提供美國俄亥俄州注冊工程師中國區(qū)環(huán)境與生態(tài)規(guī)劃總監(jiān)Downspout DisconnectionAECOM的蔣明提供美國俄亥俄州注冊工程師中國區(qū)環(huán)境與生態(tài)規(guī)劃總監(jiān)第一章第一章 生態(tài)屋頂?shù)母攀錾鷳B(tài)屋頂?shù)母攀龅谝还?jié)第一節(jié) 生態(tài)屋頂?shù)母拍钌鷳B(tài)屋頂?shù)母拍頽一般意義上講，生態(tài)屋頂（一般意義上講，生態(tài)屋頂（Eco-roofEco-roof）是指在一切建筑物、構(gòu)筑物的頂部、天是指在一切建筑物、構(gòu)筑物的頂部、天臺、露臺之上所進(jìn)行的綠化裝飾及造園臺、露臺之上所進(jìn)行的綠化裝飾及造園活動的總稱?；顒拥目偡Q。n它是人們根據(jù)屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)及屋頂上它是人們根據(jù)屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)及屋

4、頂上的環(huán)境條件，選擇生態(tài)習(xí)性與之相適應(yīng)的環(huán)境條件，選擇生態(tài)習(xí)性與之相適應(yīng)的植物材料，通過一定的技術(shù)藝法，從的植物材料，通過一定的技術(shù)藝法，從而達(dá)到豐富園林景觀的一種形式而達(dá)到豐富園林景觀的一種形式 。深圳大學(xué)建工大樓停車場深圳大學(xué)建工大樓停車場生態(tài)屋頂生態(tài)屋頂 第一章第一章 生態(tài)屋頂?shù)母攀錾鷳B(tài)屋頂?shù)母攀龅谝还?jié)第一節(jié) 生態(tài)屋頂?shù)母拍钌鷳B(tài)屋頂?shù)母拍頽根據(jù)地域和時代不同，生態(tài)屋頂被分別根據(jù)地域和時代不同，生態(tài)屋頂被分別稱之為綠色屋頂（稱之為綠色屋頂（Green roof）、屋頂）、屋頂花園花園(Roof garden)和節(jié)能屋頂?shù)取：凸?jié)能屋頂?shù)?。n生態(tài)屋頂不但能夠使城市變得美觀大方，生態(tài)屋頂不但能夠

5、使城市變得美觀大方，降低都市的熱島效應(yīng)，減少二氧化碳排降低都市的熱島效應(yīng)，減少二氧化碳排放，改善屋頂眩光放，改善屋頂眩光 、美化城市景觀，節(jié)、美化城市景觀，節(jié)省空調(diào)暖氣，保護(hù)屋頂防水層，延長屋省空調(diào)暖氣，保護(hù)屋頂防水層，延長屋頂壽命頂壽命2-3年；而且可以除去部分雨水年；而且可以除去部分雨水中的氮，中和部分酸雨，減少暴雨徑流。中的氮，中和部分酸雨，減少暴雨徑流。生態(tài)屋頂?shù)倪@些功能多通過屋頂花園中生態(tài)屋頂?shù)倪@些功能多通過屋頂花園中的植物來實(shí)現(xiàn)。的植物來實(shí)現(xiàn)。 美國波特蘭市美國波特蘭市Multnomah 公司的生態(tài)屋頂公司的生態(tài)屋頂 第一章第一章 生態(tài)屋頂?shù)母攀錾鷳B(tài)屋頂?shù)母攀龅诙?jié)第二節(jié)生態(tài)屋頂?shù)?/p>

6、發(fā)展過程生態(tài)屋頂?shù)陌l(fā)展過程 l按國外的相關(guān)歷史資料最早可追溯到公元前按國外的相關(guān)歷史資料最早可追溯到公元前20002000年左年左右，生活在古代幼發(fā)拉底河下游地區(qū)的蘇美爾人曾建右，生活在古代幼發(fā)拉底河下游地區(qū)的蘇美爾人曾建造了大廟塔，被后人稱為空中花園的發(fā)源地。造了大廟塔，被后人稱為空中花園的發(fā)源地。 l目前在美國和歐洲，生態(tài)屋頂在都市可續(xù)性發(fā)展中的目前在美國和歐洲，生態(tài)屋頂在都市可續(xù)性發(fā)展中的地位越來越重要。地位越來越重要。l現(xiàn)代綠色屋頂是德國人在現(xiàn)代綠色屋頂是德國人在1919世紀(jì)世紀(jì)6060年代的發(fā)明，防水年代的發(fā)明，防水技術(shù)的發(fā)展讓屋頂綠化變得越來越可行和普及。技術(shù)的發(fā)展讓屋頂綠化變得越

7、來越可行和普及。l德國將生態(tài)屋頂作為城市雨水利用方式之一加以推廣。德國將生態(tài)屋頂作為城市雨水利用方式之一加以推廣。德國德國StuttgartStuttgart市市22%22%的平屋頂是綠色的，新建的平頂?shù)钠轿蓓斒蔷G色的，新建的平頂房屋必須是生態(tài)屋頂才能通過驗(yàn)收房屋必須是生態(tài)屋頂才能通過驗(yàn)收 。l我國的屋頂綠化經(jīng)過近年來的研究實(shí)踐，已在上海武我國的屋頂綠化經(jīng)過近年來的研究實(shí)踐，已在上海武漢等城市成功開展，取得了一定的景觀和生態(tài)效果。漢等城市成功開展，取得了一定的景觀和生態(tài)效果。 德國德國Stuttgart市的生態(tài)屋頂市的生態(tài)屋頂 第一章第一章 生態(tài)屋頂?shù)母攀錾鷳B(tài)屋頂?shù)母攀?第三節(jié)第三節(jié) 生態(tài)屋頂

8、優(yōu)點(diǎn)生態(tài)屋頂優(yōu)點(diǎn) l傳統(tǒng)瀝青屋頂不利于散熱保溫，加劇城市熱島效應(yīng)。如果在屋頂種上傳統(tǒng)瀝青屋頂不利于散熱保溫，加劇城市熱島效應(yīng)。如果在屋頂種上綠色植物，土壤和植被能有效吸收陽光熱量，植物葉面蒸發(fā)還能降低綠色植物，土壤和植被能有效吸收陽光熱量，植物葉面蒸發(fā)還能降低周邊氣溫，并通過光合作用吸收二氧化碳。周邊氣溫，并通過光合作用吸收二氧化碳。綠色屋頂夏日白天溫度比綠色屋頂夏日白天溫度比傳統(tǒng)屋頂?shù)蛡鹘y(tǒng)屋頂?shù)?0%。 l到了冬天，綠色植被則能起到隔離作用，有助于保持室內(nèi)熱量。這種到了冬天，綠色植被則能起到隔離作用，有助于保持室內(nèi)熱量。這種冬暖夏涼冬暖夏涼的的“綠色空調(diào)綠色空調(diào)”能使建筑物的冷暖氣開銷減少一

9、半。能使建筑物的冷暖氣開銷減少一半。 l綠色屋頂另一個好處是利于排水。綠色屋頂另一個好處是利于排水。當(dāng)雨水落在傳統(tǒng)屋頂上，會從屋檐當(dāng)雨水落在傳統(tǒng)屋頂上，會從屋檐直接流入下水道，毫無吸收、過濾。綠色屋頂則能有效吸收水分，對直接流入下水道，毫無吸收、過濾。綠色屋頂則能有效吸收水分，對雨水加以過濾。流過綠色屋頂?shù)挠晁疁p速后被部分吸收，從而分擔(dān)下雨水加以過濾。流過綠色屋頂?shù)挠晁疁p速后被部分吸收，從而分擔(dān)下水道排水負(fù)荷，延長城市排水系統(tǒng)壽命。經(jīng)過綠色屋頂過濾的降雨變水道排水負(fù)荷，延長城市排水系統(tǒng)壽命。經(jīng)過綠色屋頂過濾的降雨變得更干凈，重返河流、湖泊和水庫，減少污染。得更干凈，重返河流、湖泊和水庫，減少污

10、染。 l綠色屋頂還能遮擋紫外線輻射，緩解驟冷驟熱和積水損壞屋頂，綠色屋頂還能遮擋紫外線輻射，緩解驟冷驟熱和積水損壞屋頂，延長延長屋頂壽命屋頂壽命。盡管花費(fèi)不低，但長遠(yuǎn)看來，綠色屋頂對業(yè)主個人和整個。盡管花費(fèi)不低，但長遠(yuǎn)看來，綠色屋頂對業(yè)主個人和整個城市來說都很省錢。城市來說都很省錢。 l綠色屋頂還能成為連接城市與鄉(xiāng)村的綠色屋頂還能成為連接城市與鄉(xiāng)村的生態(tài)島嶼生態(tài)島嶼，為各種鳥類和昆蟲提，為各種鳥類和昆蟲提供棲息之所，例如挽救正在大量消失的蜜蜂種群。供棲息之所，例如挽救正在大量消失的蜜蜂種群。 l對于毗鄰高速公路、機(jī)場和重型機(jī)械工廠的居民樓，綠色屋頂?shù)闹脖粚τ谂徃咚俟?、機(jī)場和重型機(jī)械工廠的居

11、民樓，綠色屋頂?shù)闹脖贿€能還能有效隔音有效隔音。居民睜開眼睛能享受綠色景觀，閉上眼睛還能享受仿。居民睜開眼睛能享受綠色景觀，閉上眼睛還能享受仿佛密林中的靜謐。佛密林中的靜謐。 第第2章章 生態(tài)屋頂設(shè)計與施工生態(tài)屋頂設(shè)計與施工 第一節(jié)第一節(jié) 屋頂綠化的基質(zhì)與屋頂荷重屋頂綠化的基質(zhì)與屋頂荷重 n種植基質(zhì)用人造輕質(zhì)土，配置的基質(zhì)需種植基質(zhì)用人造輕質(zhì)土，配置的基質(zhì)需要具備質(zhì)輕、保水、透氣、保肥、低成要具備質(zhì)輕、保水、透氣、保肥、低成本、不易被雨水沖走等特征。本、不易被雨水沖走等特征。n基質(zhì)有如下幾種：基質(zhì)有如下幾種：1 1）泡沫有機(jī)樹脂制品）泡沫有機(jī)樹脂制品( (容重容重30kg/m3)30kg/m3)

12、加入體積加入體積5050 的的腐殖土。腐殖土。2 2）海綿狀開孔泡沫塑料）海綿狀開孔泡沫塑料( (容重容重23 kg/m3)23 kg/m3)加入體積加入體積7070 -80-80 的膨脹珍珠巖的膨脹珍珠巖( (容重容重60-100kg/m360-100kg/m3，吸水，吸水后重量增加后重量增加3 3至至4 4倍倍) )加體積加體積5050的腐殖土。的腐殖土。3 3）蛭石、媒渣、谷殼）蛭石、媒渣、谷殼( (容重容重300kg/m3)300kg/m3)。4 4）空心小塑料顆粒加腐殖土。）空心小塑料顆粒加腐殖土。5 5）木屑腐殖土，這是目前應(yīng)用較大，且又經(jīng)濟(jì)的一種）木屑腐殖土，這是目前應(yīng)用較大，且

13、又經(jīng)濟(jì)的一種基質(zhì)。一般為基質(zhì)。一般為70%70%份木屑加份木屑加30%30%的普通土或腐殖的普通土或腐殖土。土。第第2章章 生態(tài)屋頂設(shè)計與施工生態(tài)屋頂設(shè)計與施工 第一節(jié)第一節(jié) 屋頂綠化的基質(zhì)與屋頂荷重屋頂綠化的基質(zhì)與屋頂荷重 n建筑屋頂?shù)暮奢d分為活荷載和恒荷載兩建筑屋頂?shù)暮奢d分為活荷載和恒荷載兩方面。方面。1、活荷載的確定：不上人屋頂?shù)幕钶d一般為、活荷載的確定：不上人屋頂?shù)幕钶d一般為50kg/m2，在雪荷載較大的地區(qū)，屋頂荷載達(dá)在雪荷載較大的地區(qū)，屋頂荷載達(dá)70-80kg/m2；上人屋頂?shù)幕詈奢d一般為上人屋頂?shù)幕詈奢d一般為150kg/m2，如果該屋頂，如果該屋頂建造花園，用來休閑娛樂、小型聚會

14、，屋頂花建造花園，用來休閑娛樂、小型聚會，屋頂花園的荷載應(yīng)不小于園的荷載應(yīng)不小于200kg/m2；如果該屋頂花園為；如果該屋頂花園為懸挑式的，其荷栽不應(yīng)小于懸挑式的，其荷栽不應(yīng)小于250kg/m2。2、恒荷載的確定，以種植區(qū)荷載的確定為例：一般地、恒荷載的確定，以種植區(qū)荷載的確定為例：一般地被式綠化的土層厚被式綠化的土層厚6-10cm，荷重，荷重200kg/m2；種；種植式綠化的土層厚植式綠化的土層厚20-30cm，荷重，荷重400kg/m2；花；花園式綠化的土層厚園式綠化的土層厚25-35cm，荷重，荷重500-1000kg/m2。第第2章章 生態(tài)屋頂設(shè)計與施工生態(tài)屋頂設(shè)計與施工 第一節(jié)第一

15、節(jié) 屋頂綠化的基質(zhì)與屋頂荷重屋頂綠化的基質(zhì)與屋頂荷重 n減輕荷載的方法包括：減輕荷載的方法包括：1）將較重較大的、可以靈活布置的物品設(shè)置在承重的）將較重較大的、可以靈活布置的物品設(shè)置在承重的構(gòu)件或跨度比較小的位置上，以減少它們對屋頂構(gòu)件或跨度比較小的位置上，以減少它們對屋頂?shù)钠茐?；的破壞?）可以在屋頂上放置一些輕型鋼架，將一些重物的力）可以在屋頂上放置一些輕型鋼架，將一些重物的力轉(zhuǎn)移到承重構(gòu)件上，從而分散荷載；轉(zhuǎn)移到承重構(gòu)件上，從而分散荷載；3）盡量采用輕型材料；）盡量采用輕型材料；4）定期為植物修剪枝葉，并將枝葉清理出去；）定期為植物修剪枝葉，并將枝葉清理出去；5）采用結(jié)構(gòu)找坡，控制種植槽

16、的高度和水體的深度。）采用結(jié)構(gòu)找坡，控制種植槽的高度和水體的深度。西雅圖市政廳的生態(tài)屋頂西雅圖市政廳的生態(tài)屋頂 第第2章章 生態(tài)屋頂設(shè)計與施工生態(tài)屋頂設(shè)計與施工 第二節(jié)第二節(jié) 生態(tài)屋頂?shù)臉?gòu)成生態(tài)屋頂?shù)臉?gòu)成 n國內(nèi)的生態(tài)屋頂構(gòu)造層次一般包括種植層、隔離層、蓄水層、排水層、保護(hù)層、防水層、砂漿找平層、保溫層、結(jié)構(gòu)層、過濾層、防根穿刺層。 n國外已對生態(tài)屋頂?shù)臉?gòu)造加以改進(jìn)。美國的生態(tài)屋頂一般由膠帶、防水膜、根障材料、防潮墊、排水系統(tǒng)、過濾纖維、介質(zhì)和植物組成。 美國一般生態(tài)屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)美國一般生態(tài)屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu) 第第2章章 生態(tài)屋頂設(shè)計與施工生態(tài)屋頂設(shè)計與施工 第二節(jié)第二節(jié) 生態(tài)屋頂?shù)臉?gòu)成生態(tài)屋頂?shù)臉?gòu)成

17、n一般的生態(tài)屋頂人們不能在上面行走，為解決這一問題，美國對一般生態(tài)屋頂進(jìn)行了改進(jìn)，方法之一是在生態(tài)屋頂上面架設(shè)鋁合金架或不銹鋼架。圖圖2-32-3給出了帶有鋁合金架的生態(tài)屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)圖?？梢钥闯觯@種構(gòu)造的生態(tài)屋頂主要包括阻根和防水膜、排水模塊系統(tǒng)、儲水膜、植物生長模塊、植物層、供人們欣賞植物的鋁合金架。鋁合金架高出生態(tài)屋頂約1寸左右，行人在上面行走不會損傷植物的根部，而且有在野外草地行走的感覺。 帶鋁合金架的生態(tài)屋頂構(gòu)造帶鋁合金架的生態(tài)屋頂構(gòu)造 帶鋁合金架的生態(tài)屋頂帶鋁合金架的生態(tài)屋頂 第第2章章 生態(tài)屋頂設(shè)計與施工生態(tài)屋頂設(shè)計與施工 第三節(jié)第三節(jié) 植物材料的選擇植物材料的選擇 n植物的選擇應(yīng)

18、結(jié)合以下一些因素來綜合考慮：（1）綠化屋頂?shù)牟季?，功能作用及植物的觀賞性能。（2）屋頂離地面的高度，離地面越高的屋頂，因?yàn)闂l件越差對植物的要求就越高。（3）植物的選擇要具有適用性，一般選擇本地物種進(jìn)行種植，且要便于管理，選擇那些適應(yīng)能力強(qiáng)，生長緩慢，病蟲害少，根淺的植物。（4）防風(fēng)，防雷安全設(shè)施。（5）施肥，澆水是否方便。第第2章章 生態(tài)屋頂設(shè)計與施工生態(tài)屋頂設(shè)計與施工 第三節(jié)第三節(jié) 植物材料的選擇植物材料的選擇 n植物選擇的一般原則是 ：1)選擇耐旱、抗寒性強(qiáng)的矮灌木和草本植物。 2）選擇陽性、耐瘠薄的淺根性植物。 3）選擇抗風(fēng)、不易倒伏、耐積水的植物種類。 4）選擇以常綠為主，冬季能露地越

19、冬的植物。 5）盡量選用鄉(xiāng)土植物，適當(dāng)引種綠化新品種。 6）選擇抵抗空氣并能吸收污染，容易移植成活、生長緩慢的植物。第第2 2章章 生態(tài)屋頂設(shè)計與施工生態(tài)屋頂設(shè)計與施工 第四節(jié)第四節(jié) 設(shè)計時應(yīng)注意的事項設(shè)計時應(yīng)注意的事項 n設(shè)計生態(tài)屋頂時，需要考慮以下問題： 1）屋頂承重問題。 2）滲漏問題。 3）多專業(yè)方面的設(shè)計問題。 4）屋頂環(huán)境問題。 5）栽培基質(zhì)問題。 6）植物搭配問題。 7）管理養(yǎng)護(hù)問題。 8）多專業(yè)協(xié)調(diào)問題。 9）供水問題。 曼谷Princeton Hotel對面綠色屋頂?shù)诘? 2章章 生態(tài)屋頂設(shè)計與施工生態(tài)屋頂設(shè)計與施工 第五節(jié)第五節(jié) 施工時應(yīng)注意的事項施工時應(yīng)注意的事項 n因?yàn)?/p>

20、生態(tài)屋頂改變了原來的結(jié)構(gòu)，按照國內(nèi)的相關(guān)法規(guī)，在現(xiàn)有的建筑物建造生態(tài)屋頂，需要得到有關(guān)建設(shè)主管部門的批準(zhǔn)。n對于新建設(shè)施，施工的相關(guān)手續(xù)相對簡單，這是因?yàn)樵谠O(shè)計圖紙報批時，已有生態(tài)屋頂?shù)膬?nèi)容，按常規(guī)建筑物施工即可。第第2 2章章 生態(tài)屋頂設(shè)計與施工生態(tài)屋頂設(shè)計與施工 第五節(jié)第五節(jié) 施工時應(yīng)注意的事項施工時應(yīng)注意的事項 n生態(tài)屋頂?shù)氖┕た筛鶕?jù)國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)城市綠化工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（CJJ/T82-99）以及地方標(biāo)準(zhǔn)（如北京市屋頂綠化規(guī)范（DB11/T 2812005）的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。n施工時，綠化植物和結(jié)構(gòu)的重量必須控制在建筑物整體荷載允許范圍內(nèi)，且應(yīng)具有良好的排灌、防水系統(tǒng)，不得導(dǎo)致建筑物漏水

21、或滲水。基質(zhì)應(yīng)采用輕質(zhì)栽培基質(zhì)，冬季應(yīng)有防凍措施。n綠化種植材料應(yīng)選擇適應(yīng)性強(qiáng)、耐旱、耐貧瘠、喜光、抗風(fēng)、不易倒伏的園林植物。種植植物的容器宜選用輕型塑料制品。 第第2 2章章 生態(tài)屋頂設(shè)計與施工生態(tài)屋頂設(shè)計與施工 第五節(jié)第五節(jié) 施工時應(yīng)注意的事項施工時應(yīng)注意的事項 n一般需要注意以下問題： （1）工藝流程、施工工序（2）鋪設(shè)土工布（3）種植基質(zhì)（4）種植植物和澆水（5）優(yōu)先做好阻根防水系統(tǒng)（6）合理布置灌溉系統(tǒng)，應(yīng)選擇滴灌、噴灌形式。 （7）必要時，進(jìn)行防風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置。 （8）如果綠色屋頂坡度大于15時，應(yīng)設(shè)附加的防滑裝置。 （9）安全、環(huán)境問題第三章第三章 工程案例工程案例第一節(jié)第一節(jié)A 紐

22、約人興起屋頂上的綠色革命紐約人興起屋頂上的綠色革命 n精心經(jīng)營花園精心經(jīng)營花園 n市府減稅鼓勵市府減稅鼓勵 n舊城改造典范舊城改造典范 n有機(jī)農(nóng)場賺錢有機(jī)農(nóng)場賺錢 紐約高線公園吸引大量游客駐足紐約高線公園吸引大量游客駐足 新民晚報A29；http:/ Project setting of the Civil Structure Experimental Building Complex at Shenzhen University深大土木結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)樓工程布置深大土木結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)樓工程布置lThe Civil Structure Experimental Building Complex at She

23、nzhen University comprises of a Structure Experimental Hall in the west, and North, Center and South Buildings in the east and 907 square meters surrounding landscaping courtyard.l深大土木結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)樓包括實(shí)驗(yàn)大廳、南北側(cè)辦公樓和中間深大土木結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)樓包括實(shí)驗(yàn)大廳、南北側(cè)辦公樓和中間連接樓。這些房子圍成的院子面積連接樓。這些房子圍成的院子面積907m2.South, Center and North Buildings

24、and Courtyard 中南樓、中間連接樓、北樓和庭院（從遠(yuǎn)至近）中南樓、中間連接樓、北樓和庭院（從遠(yuǎn)至近）South Building Roof 南側(cè)大樓屋頂南側(cè)大樓屋頂Project setting of the Civil Structure Experimental Building Complex at Shenzhen University深大土木結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)樓工程布置深大土木結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)樓工程布置lThe total roof top area of the complex is about 4,025 m2, in which the roof of North Building

25、is set up as a control and the runoff from this roof will discharge to three bio-retention cells in the courtyard for water quality treatment.l實(shí)驗(yàn)大廳、南北側(cè)辦公樓和中間連實(shí)驗(yàn)大廳、南北側(cè)辦公樓和中間連接樓屋頂總面積接樓屋頂總面積4025m2.Center Building Roof 中間連接樓屋頂中間連接樓屋頂Structure Experimental Hall Roof 實(shí)驗(yàn)大廳屋頂實(shí)驗(yàn)大廳屋頂North Building Roof 北側(cè)大樓屋頂

26、北側(cè)大樓屋頂Project setting of the Civil Structure Experimental Building Complex at Shenzhen University深大土木結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)樓工程布置深大土木結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)樓工程布置lThe ecoroofs will be not constructed on the roofs of the Structure Experimental Hall and North Building, because there are many cracks, which may cause leakage.由于裂縫和由于裂縫和未來發(fā)展的需

27、要實(shí)驗(yàn)大廳、北未來發(fā)展的需要實(shí)驗(yàn)大廳、北側(cè)大樓屋頂不建生態(tài)屋頂。側(cè)大樓屋頂不建生態(tài)屋頂。l The rest of the roofs will be constructed as eco-roofs with a total area of 1100m2 in four different media that could provide an ample source of urban runoff for the designed water quality treatment, and be tested for the nutrient removals. 南側(cè)大樓和中間連南側(cè)大樓和

28、中間連接樓屋頂建生態(tài)屋頂，總面積接樓屋頂建生態(tài)屋頂，總面積1100m2.Layout of the eco-roofs and LID facilities in the courtyardLID設(shè)設(shè)施布置施布置圖圖lThree bioretention cells are built to treat the stormwater of the grey roof of North Building;處理北側(cè)屋頂雨水的生態(tài)滯蓄池處理北側(cè)屋頂雨水的生態(tài)滯蓄池lA multifunctional detention pond comprising wetland and open water b

29、ody will be constructed to collect runoff from the roofs and the courtyard.多功能調(diào)節(jié)池（景觀湖）多功能調(diào)節(jié)池（景觀湖）lA strawberry garden will be constructed in the corner of South and Center Buildings to make surrounding landscape closer to the nature. 草草莓園莓園lTwo cisterns are installed at the south side of the bio-ret

30、ention cells. 儲水儲水箱箱lA rain garden and natural drainage system are arranged in the area between the bio-retention cells and the detention pond.雨水花園和自然排雨水花園和自然排水系統(tǒng)水系統(tǒng)lThe sidewalks in the courtyard are built by permeable bricks made of construction waste. 透水路面透水路面深圳大學(xué)建設(shè)工程生態(tài)技術(shù)研究所創(chuàng)新技術(shù)深圳大學(xué)建設(shè)工程生態(tài)技術(shù)研究所創(chuàng)新技

31、術(shù)Project setting of the Civil Structure Experimental Building Complex at Shenzhen University深大土木結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)樓工程布置深大土木結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)樓工程布置LID Facilities of the Civil Structure Experimental Building Complex at Shenzhen University深大土木結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)樓LID設(shè)施lThis project is the first LID project in China that has real time data collec

32、tion systems.中國第一個可以實(shí)時監(jiān)測的LID工程。lThe project started construction on July 16, 2012, and would be completed at the end of November 2012. 7月16日開工，11月底全部完工。Water protection membrane under construction on the roof of Center Building中間連接大樓屋頂防水薄膜鋪設(shè)中間連接大樓屋頂防水薄膜鋪設(shè)lThe design work is an international collabor

33、ation.本工程由國本工程由國際團(tuán)隊設(shè)計際團(tuán)隊設(shè)計。lThe team is led by Prof. Jian Liu and Prof. Nian She of the Ecological Technology Institute of Construction Engineering, Shenzhen University. lThe members include Mr. Lingyi Wu, civil engineer of the Ecological Technology Institute of Construction Engineering, Dr. William

34、 Lucas, Principal of Integrated Land Management, Inc., Mr. Benchi Li, Landscaping designer and Mr. Penggao Li, civil engineer of the Institute of Architectural Design & Research, Shenzhen University, and Mr. Zhiwei Li, manager of contracting and budgeting of Shenzhen Linwailin Landscape Engineer

35、ing Co. Main Designers: Dr. Bill Lucas and Dr. Nian She主設(shè)計師：主設(shè)計師： Lucas博士（后）和佘年博士（前）博士（后）和佘年博士（前）Innovative design Innovative design 創(chuàng)新設(shè)計創(chuàng)新設(shè)計lThe design storm is the maximum daily precipitation of 25 years return period (387mm). lThe storage of the LID facilities is designed according to the maximum

36、 historical hourly rainfall of 99.4mm in Shenzhen.l The most of the roofs will be vegetated in order to reduce the hot island effect as well as the stormwater runoff through evapotranspiration. These eco-roofs will also provide a valuable open space amenity in a dense congested environment which wil

37、l be appreciated by the occupants. These benefits illustrate some of the triple bottom lines (pollutant removal, energy savings and amenity). Innovative design Innovative design 創(chuàng)新設(shè)計創(chuàng)新設(shè)計Design Principles 設(shè)計原則設(shè)計原則 lTwo of four roofs of the complex will be greening by means of approximately 25cm depth

38、 ecological structures. 在二個屋頂建在二個屋頂建造深約造深約25cm的生態(tài)屋頂?shù)纳鷳B(tài)屋頂lThe eco-roofs are composed of the meadow planting, wind cover, medium, gravel, TRM geotextile protection, EPDM membrane and slotted PVC pipe inserted into the gravel.生態(tài)屋頂由植物、防風(fēng)層、生態(tài)屋頂由植物、防風(fēng)層、介質(zhì)、防根層、防水層、保護(hù)層和排水花介質(zhì)、防根層、防水層、保護(hù)層和排水花管等組成。管等組成。lAll of

39、 these eco-roofs will incorporate innovative outlet controls to enhance stormwater management, reduce evapotranspiration, and improve nitrogen retention. 設(shè)置創(chuàng)新的出流控制裝置。設(shè)置創(chuàng)新的出流控制裝置。lFour different medium formulations will be evaluated in the eco-roofs.使用四種不同使用四種不同構(gòu)成的介質(zhì)。構(gòu)成的介質(zhì)。Innovative design Innovativ

40、e design 創(chuàng)新設(shè)計創(chuàng)新設(shè)計Image of the eco-roof in South Building南側(cè)大樓生態(tài)屋頂效果圖南側(cè)大樓生態(tài)屋頂效果圖Eco-roofs 生態(tài)屋頂生態(tài)屋頂 lTwo of four roofs of the complex will be greening by means of approximately 25cm depth ecological structures. 在二個屋頂建造深約在二個屋頂建造深約25cm的生態(tài)屋頂?shù)纳鷳B(tài)屋頂（南側(cè)和中間屋頂）（南側(cè)和中間屋頂）Innovative design Innovative design 創(chuàng)新設(shè)計創(chuàng)新

41、設(shè)計Construction of the eco-roof in South Building施工中的南側(cè)大樓生態(tài)屋頂施工中的南側(cè)大樓生態(tài)屋頂Eco-roofs 生態(tài)屋頂生態(tài)屋頂 Construction of the eco-roof in Center Building施工中的中間連接大樓生態(tài)屋頂施工中的中間連接大樓生態(tài)屋頂lThree bioretention cells are built to treat the stormwater of the grey roof of North Building;處理北側(cè)屋處理北側(cè)屋頂雨水的生態(tài)滯蓄池頂雨水的生態(tài)滯蓄池lA nature d

42、rainage system is used to transfer the treated water and runoff in the courtyard to raingarden;自然排水系統(tǒng)自然排水系統(tǒng)lThe rain garden is built for treating stormwater in the courtyard;雨水花園雨水花園lThe multifunctional detention pond is designed to regulate stormwater and use as landscaping. The south part of the d

43、etention pond is designed in the type of wetland to purify the stormwater.多功能調(diào)節(jié)池多功能調(diào)節(jié)池Innovative design Innovative design 創(chuàng)新設(shè)計創(chuàng)新設(shè)計LID facilities in the courtyardLID設(shè)設(shè)施施深圳大學(xué)建設(shè)工程生態(tài)技術(shù)研究所創(chuàng)新技術(shù)深圳大學(xué)建設(shè)工程生態(tài)技術(shù)研究所創(chuàng)新技術(shù)LID facilities in the courtyard地表地表LID設(shè)施設(shè)施Natural Drainage system自然排水系統(tǒng)自然排水系統(tǒng)Raingarden雨水花園雨水花

44、園Bio-retention Cells生態(tài)蓄水池生態(tài)蓄水池Wetland濕地濕地Landscaping pond多功能蓄水池多功能蓄水池lA 1kW pump is installed to pump the pond water into the raingarden. 1kW水泵水泵lA triangular weir in the middle of the natural drainage system is installed to measure the surface runoff when it is raining, and it also used for the hyd

45、raulic experiment class for the students.學(xué)生實(shí)驗(yàn)用三學(xué)生實(shí)驗(yàn)用三角堰角堰lThe strawberry garden will plant strawberry, vegetables and other fruits to make the students know where the foods come from.草莓園草莓園lTo utilize the treated water from the eco-roofs, two 2m3 cisterns are installed in the courtyard. 蓄水箱蓄水箱Innova

46、tive design Innovative design 創(chuàng)新設(shè)計創(chuàng)新設(shè)計Bio-retention cells生態(tài)滯蓄池生態(tài)滯蓄池strawberry garden草莓園草莓園Measurement and experimental analysis 觀測與實(shí)驗(yàn)分析觀測與實(shí)驗(yàn)分析lEach of these eco-roofs and bioretention cells will be continuously monitored for flow, with composite sampling of every runoff event in the beginning two ye

47、ars. lAs mentioned above, the flow of the eco-roof of Center and North Buildings will be measured by four outlet controls comprising 60V-Notch weir and tee. lCollected samples will be composited to obtain seasonal mass loads of nutrients, metals and other stressors in runoff into and leaving each fa

48、cility. lA series of selected events will also be evaluated to obtain the range of performance that occurs over each season. Measurement and experimental analysis 觀測與實(shí)驗(yàn)分析觀測與實(shí)驗(yàn)分析lEach of these eco-roofs and bioretention cells will be continuously monitored for flow, with composite sampling of every r

49、unoff event in the beginning two years. lAs mentioned above, the flow of the eco-roof of Center and North Buildings will be measured by four outlet controls comprising 60V-Notch weir and tee. lCollected samples will be composed to obtain seasonal mass loads of nutrients, metals and other stressors i

50、n runoff into and leaving each facility. lA series of selected events will also be evaluated to obtain the range of performance that occurs over each season. Measurement and experimental analysis 觀測與實(shí)驗(yàn)分析觀測與實(shí)驗(yàn)分析lThe difference between inflows and outflows of bioretention cells will be monitored l A f

51、lume will be installed at the end of the natural drainage system to monitor the flow into rain garden. lThe meteorological data such as rainfall, evaporation, humidity and temperature around the Civil Structure Experimental Building Complex will be measured by using the mini meteorological station o

52、n the roof of North Building. lThe measured data will be used for analyzing the effects of the eco-roofs and the LID facilities in the courtyard.Measurement and experimental analysis 觀測與實(shí)驗(yàn)分析觀測與實(shí)驗(yàn)分析lEach of these eco-roofs and bioretention cells will be continuously monitored for flow, with composite

53、 sampling of every runoff event in the beginning two years. lAs mentioned above, the flow of the eco-roof of Center and North Buildings will be measured by four outlet controls comprising 60V-Notch weir and tee. lCollected samples will be composed to obtain seasonal mass loads of nutrients, metals a

54、nd other stressors in runoff into and leaving each facility. lA series of selected events will also be evaluated to obtain the range of performance that occurs over each season. Conclusions結(jié)論lThis paper reports the application of LID techniques in Shenzhen with emphasis on innovative design of the L

55、ID facilities of the Civil Structure Experimental Building Complex.給大家報告了給大家報告了LID技術(shù)在深圳土木結(jié)構(gòu)技術(shù)在深圳土木結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)樓的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)樓的應(yīng)用。lThe eco-roofs use advanced media and innovative outlet controls, and it will also advance eco-roof engineering to levels unmatched by current technologies. lThe bioretention cells to tre

56、at grey roof will provide a broader evaluation and comparison of the potential for advanced bioretention systems. lThe eco-roofs and the LID facilities in the courtyard form a good water circulation from the stormwater management to utilization of the rainwater in the source. lThe multifunctional de

57、tention pond can not only regulate the stormwater, but also be used as landscaping pond.lThe eutrophication of the detention pond will be solved by the innovative design by the international team. 第三章第三章 工程案例工程案例深圳大學(xué)土木工程實(shí)驗(yàn)樓低沖擊開發(fā)示范工程深圳大學(xué)土木工程實(shí)驗(yàn)樓低沖擊開發(fā)示范工程 l生態(tài)屋頂和地表生態(tài)屋頂和地表LID設(shè)施按設(shè)施按25年一遇最大日降雨量進(jìn)年一遇最大日降雨量進(jìn)行

58、設(shè)計。工程實(shí)施后，通過植物和媒介物對暴雨污染行設(shè)計。工程實(shí)施后，通過植物和媒介物對暴雨污染物進(jìn)行凈化處理，排入景觀湖和市政管網(wǎng)的水質(zhì)達(dá)到物進(jìn)行凈化處理，排入景觀湖和市政管網(wǎng)的水質(zhì)達(dá)到國家國家地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)II類水標(biāo)準(zhǔn)。不但能夠類水標(biāo)準(zhǔn)。不但能夠保證土木工程實(shí)驗(yàn)樓周邊不會發(fā)生內(nèi)澇，而且可以凈保證土木工程實(shí)驗(yàn)樓周邊不會發(fā)生內(nèi)澇，而且可以凈化區(qū)域內(nèi)（約化區(qū)域內(nèi)（約5000m2）的暴雨，消除了面源污染，）的暴雨，消除了面源污染，年雨水利用量約年雨水利用量約3000 m3，利用率達(dá)，利用率達(dá)60%。lLID設(shè)施不到可以用于教師和學(xué)生的水文、水質(zhì)及水設(shè)施不到可以用于教師和學(xué)生的水文、

59、水質(zhì)及水力學(xué)等實(shí)驗(yàn)，而且教育師生重視生態(tài)環(huán)境。該項目是力學(xué)等實(shí)驗(yàn)，而且教育師生重視生態(tài)環(huán)境。該項目是我國第一項真正意義上的我國第一項真正意義上的LID工程，改進(jìn)了美國工程，改進(jìn)了美國LID技術(shù)，是世界上最先進(jìn)的面源污染防止技術(shù)之一。技術(shù)，是世界上最先進(jìn)的面源污染防止技術(shù)之一。 生態(tài)屋頂效果圖生態(tài)屋頂效果圖 Advanced Bioretention System生態(tài)污水處理系統(tǒng)生態(tài)污水處理系統(tǒng) 生態(tài)污水處理系統(tǒng)斷面圖生態(tài)污水處理系統(tǒng)斷面圖 生態(tài)污水處理系統(tǒng)地表工程效果圖生態(tài)污水處理系統(tǒng)地表工程效果圖 深圳大學(xué)建設(shè)工程生態(tài)技術(shù)研究所創(chuàng)新技術(shù)深圳大學(xué)建設(shè)工程生態(tài)技術(shù)研究所創(chuàng)新技術(shù)第三章第三章 工程

60、案例工程案例深圳大學(xué)土木工程實(shí)驗(yàn)樓低沖擊開發(fā)示范工程深圳大學(xué)土木工程實(shí)驗(yàn)樓低沖擊開發(fā)示范工程 主要技術(shù)包括：主要技術(shù)包括：1）、具有緩解暴雨徑流和凈化雨水的功能的生態(tài)屋頂；）、具有緩解暴雨徑流和凈化雨水的功能的生態(tài)屋頂；2）、用于處理未綠化屋頂?shù)纳鷳B(tài)滯蓄池；）、用于處理未綠化屋頂?shù)纳鷳B(tài)滯蓄池；3）、用于處理地表徑流的雨水花園和自然排水系統(tǒng)；）、用于處理地表徑流的雨水花園和自然排水系統(tǒng)；4）、用于收集、凈化暴雨的生態(tài)濕地和景觀湖；）、用于收集、凈化暴雨的生態(tài)濕地和景觀湖；5）、用于水力學(xué)實(shí)驗(yàn)的三角堰測流設(shè)施；）、用于水力學(xué)實(shí)驗(yàn)的三角堰測流設(shè)施；6）、用于保障景觀湖水質(zhì)的循環(huán)泵系統(tǒng)和生態(tài)濕地；）、用于保障