種植屋面防排水系統(tǒng)的設計與施工

種植屋面防排水系統(tǒng)的設計與施工北京市建筑工程研究院葉林標隨著我國改革開放的深化和城市化程度的不斷擴大，人們賴以生存的城市空間也變得越來越小。為了提高城市的綠化覆蓋率、改善生態(tài)環(huán)境、美化城市景觀，實施屋面綠化是最有效的途徑。一、發(fā)展種植屋面，勢在必行在現(xiàn)代化社會迅猛發(fā)展的今天，我國大中城市的土地資源已是“寸土寸金”，可以用于綠化的土地面積越來越少。然而，數(shù)以億計的屋面多是光禿禿的，而充分利用這塊尚未綠化的“空地”發(fā)展種植屋面，勢在必行。1、發(fā)展種植屋面，減緩城市的“熱島效應”表面溫度C表面溫度C由于各類建筑的屋面、墻體以及道路等均屬于性能良好的“大型蓄熱器”，它們白天吸收太陽光的輻射能量，夜晚放出熱量，造成市區(qū)夜間的氣溫居高不下，導致市區(qū)氣溫比郊區(qū)氣溫升高2?3。。。因氣溫升高部分呈島狀，故稱其為“熱島效應”。如能將屋面建造成種植屋面，在屋面上廣泛種植花、草、樹木，通過屋頂綠化，實現(xiàn)“平改綠”，不但可以極大限度地提高城市的綠化覆蓋率，而且可以有效地緩解城市的“熱島效應”。據(jù)報導，每公頃綠地每天能從環(huán)境中吸收的熱量，相當于1890臺功率為1000瓦空調(diào)的作用。實踐證明種植屋面頂層室內(nèi)的氣溫將比非種植屋面頂層室內(nèi)的氣溫要低3?5。。，優(yōu)于目前國內(nèi)的任何一種屋面的隔熱措施（詳見圖1和表1），故應大力提倡和推廣。表1綠化與否的屋頂表面與頂層室內(nèi)的溫度比較屋頂表面溫度（。）屋頂內(nèi)表面溫度（。）室內(nèi)溫度（。）綠化屋頂32.630.128

非綠化屋頂40.136.232.5溫差7.56.14.52、 實施屋面綠化，有利于增加城市大氣中的氧氣含量屋面綠化可以通過植物的光合作用，吸收大氣中的二氧化碳，放出氧氣，便于維持空氣中二氧化碳與氧氣的平衡，提高空氣質(zhì)量，據(jù)測定，24平方米早熟禾草坪，一晝夜可制造氧氣1380克，足以供給一個成年人正常生活1天所需要的氧氣；一株山毛棒一晝夜則可吸收二氧化碳2352克，并放出氧氣1712克，起到凈化空氣的作用。3、 屋面種植的植物，可吸收有害物質(zhì)，減輕大氣污染屋面的植物具有吸咐、固定塵埃、重金屬元素和吸收大氣中的NH3、SO2、NO2、HF和CL2等有害物質(zhì)，并具有降低城市的噪音功能。據(jù)測定，120mm厚的植物層隔音達40分貝，故可明顯降低大氣和噪音的污染。4、 調(diào)節(jié)生態(tài)環(huán)境，美化城市景觀推行種植屋面，有利于調(diào)節(jié)城市氣候環(huán)境、減少雨水流失，抑制暴雨、風沙天氣，改善城市景觀，為發(fā)展居住生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)人與自然和諧相處，創(chuàng)建“花園城市”而造福于人民。種植介質(zhì)隔離過濾層排水層耐根系穿剌防水層親材或涂膜防水層圖2種植屋面防水構(gòu)造二、種植屋面防排水系統(tǒng)的設計與施工種植屋面的構(gòu)造層次較多，技術要求也比較高，涉及建筑、農(nóng)林和園藝等專業(yè)學科，是一個系統(tǒng)工程，必須從設計、選材、施工和管理維護等方面進行綜合研究和處理。為了保證種植屋面上的植物既能培育生長，又要防水和排除積水，做到不滲不漏，才能滿足房屋建筑的使用功能。為此，其構(gòu)造層次較復雜，各個構(gòu)造層次都有自己的功能和作用，一旦發(fā)生滲漏現(xiàn)象，整個屋面必須翻工重做，不但工程量大，費用也較昂貴。故在設計時，應按屋面防水等級為一級或二級進行多道的防水設防，并做好防排水構(gòu)造的系統(tǒng)處理（如圖2）。現(xiàn)將種植屋面各構(gòu)造層次的組成、作用、選材和施工要點分別敘述如下：1、 種植介質(zhì)種植介質(zhì)是屋面種植的植物賴以生長的土壤層。要求所選用的種植介質(zhì)應具有自重輕、不板結(jié)、保水保肥、適宜植物培育生長、施工簡便和經(jīng)濟環(huán)保等性能。一般可選用種植土、草炭、膨脹蛭石、膨脹珍珠巖、細砂和經(jīng)過發(fā)酵處理的動物糞便等材料，按一定的比例混合配制而成。其中草炭和發(fā)酵后的動物糞便可為植物生長提供有機質(zhì)、腐植酸和緩效的基肥；膨脹蛭石和膨脹珍珠巖不但可以減小種植介質(zhì)的堆積密度，而且是有利于保水、透氣、預防植物爛根，是促進植物生長的材料，還能及時補充植物生長所需要的鐵、鎂、鉀等無素，也是種植介質(zhì)中PH值的緩沖劑和調(diào)節(jié)劑。也可直接選用為種植屋面專門生產(chǎn)、成分及粒度配置合理，保水保肥、能夠促進植物根系發(fā)育和生長，且堆積密度僅為450Kg/m3左右的人工合成的無機栽培材料作種植介質(zhì)。種植介質(zhì)層的厚度應根據(jù)介質(zhì)和植物的種類而定，一般草坪為150?250mm；小灌木為300?400mm；大灌木為500?600mm；喬木為800mm以上。2、 隔離過濾層在種植介質(zhì)層與排水層之間，應采用重量不低于250g/m2聚酯纖維土工布作一道隔離過濾層，以起到保水和濾水的作用。其目的是將種植介質(zhì)層中因下雨或澆水后多余的水及時通過過濾層排除出去，以防止植物爛根，同時可將種植介質(zhì)保留下來，以免發(fā)生流失。3、 排水層隔離過濾層的下部為排水層，排水層可采用專用的、留有足夠空隙并有一定承載能力的塑料排水板、橡膠排水板或粒徑為20?40mm，厚度為80mm以上的卵石組成。其作用是將通過過濾層的水，迅速地從排水層的空隙中匯集到匯水孔排除出去。4、 耐根系穿剌的防水層眾所周知，各種植物的根系均具有很強的穿刺能力，許多傳統(tǒng)的防水材料都容易被植物的根系所穿透，而導致屋面發(fā)生滲漏。為此，在種植屋面中，必須在一般的柔性防水層之上，空鋪或粘貼一道具有足夠耐根系穿刺功能的材料，如高密度聚乙烯（HDPE）土工膜、低密度聚乙烯（LDPE）土工膜、聚氯乙烯（PVC）卷材、聚烯烴（TPO）卷材和鉛合金（PSS）卷材等作耐根系穿刺防水層。這些材料的主要技術性能應符合表2的要求。為確保植物根系不但不能穿透材料本體，也不得穿透材料的接縫部位，因此要求耐根系穿刺防水層的接縫均應采用焊接法施工，并須使接縫焊接牢固，封閉嚴密。對熱塑性材料，采用單縫焊接時，搭接寬度為60mm；其有效焊接寬度不應小于25mm；采用雙縫焊接時，搭接寬度為80mm，其有效焊接寬度為10mmX2+空腔寬度，鉛合金卷材的接縫，應采用專用的焊條和工具進行焊接。上述材料接縫在剪切狀態(tài)下的焊接性能，均應符合表2的要求。該防水層施工完成后，應進行24h蓄水檢驗，經(jīng)檢驗確無滲漏后，應盡快進行鋪設排水層、隔離過濾層、種植介質(zhì)層的施工，在進行上述施工中均不得損壞防水層，以免留下滲漏隱患。表2各種耐根系穿刺材料的主要技術性能材料品種拉伸強度(MPa)斷裂伸長率(%)直角撕裂強度(N/mm)剪切狀態(tài)下的焊接性(N/mm)抗穿孔性低溫沖擊脆化性能HDPE土工膜N25N550N110N5或焊縫外斷裂不滲水—70°CLDPE土工膜N14N400N50N3或焊縫外斷裂不滲水—70°CPVC卷材N12N250N3或焊縫外破壞不滲水—25CTPO卷材N25N600N300N5或焊縫外破壞不滲水—40CPSS卷材N20N30N5或焊縫外斷裂無裂縫或穿孔—30C5、 卷材或涂膜防水層在種植屋面工程中，除采用耐根系穿刺的防水層以外，尚應在其下部再鋪設1?2道具有耐水、耐腐蝕、耐霉爛和對基層伸縮或開裂變形適應性強的卷材(如聚酯胎改性瀝青防水卷材、合成高分子防水卷材等)或涂料(如雙組分或單組分聚氨酯防水涂料等)作柔性防水層。當采用卷材作防水層時，根據(jù)國家標準《屋面工程技術規(guī)范》和《屋面工程質(zhì)量驗收規(guī)范》的規(guī)定，應優(yōu)先采用空鋪法、點粘法和條粘法進行施工，但卷材的接縫以及卷材防水層的周邊應滿粘。種植屋面的四周應砌筑擋墻，擋墻下部應留置泄水孔，泄水孔的位置應準確，并應與水落口連通，不得有堵塞現(xiàn)象，以便及時排除種植屋面的積水。6、 找平層為便于鋪設柔性防水層，找坡層上應做水泥砂漿找平層。找平層應壓實平整，待找平層收水后，應進行二次抹平壓光和充分保溫養(yǎng)護，不得有酥松、起砂、起皮和空鼓現(xiàn)象。7、 找坡層為便于迅速排除種植屋面的積水，確保植物正常生長，屋面宜采用結(jié)構(gòu)找坡。當不能采用結(jié)構(gòu)找坡而須用材料找坡時，應選用有一定強度的輕質(zhì)材料(如陶粒、加氣混凝