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屋顶:现代屋顶花园(绿化)技术解析与类型


种植屋面构造

 

一、种值土可以用野外的田土,也可以用生土,掺加动物粪便、草木灰、切碎杂草、树叶糠、珍珠岩、蛙石等,混合。增加土壤肥力,减轻荷载。

 

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土层厚度依植物而定。草坪:15—20厘米;小灌木:30厘米;大灌木50厘米,乔木:80 厘米以上。土层厚度不能少于15厘米,土层太薄,没有蓄水能力,每天要浇水,否则干透。逢雨季应足够排水能力,积水多,植物烂根,特别种植蔬菜,更不能太薄。从保温和隔热以及吸声考虑,也不能太薄。


二、隔离过滤层
为了防止种植土被水带入排水层流失,故在种植土下放置一层隔离层。隔离层采用无纺布或玻纤毡,可以透水,又能阻止泥土流失。说明: 640.webp (1).jpg 
三、排水层
 
大雨或人工浇灌水过多时,种植土吸水饱和,多余的水应排出屋面。排水层采用卵石,粒径不大于3厘米。总厚度5—6厘米。排水层又可作蓄水层,多余水蓄在卵石层内,当种植土干燥时,又可返吸人土中。现在有多孔硬泡板,可吸收大量水,供给种植土返吸。蓄水层具有节约用水,又能保持土壤湿润的作用。


四、防根穿刺层



植物根有很强的穿刺能力,特别树根,年代越久,扎的越深,并且分泌一种腐蚀力强的液汁,许多防水材料经受不住。目前我国防水材料中可以入选的有三种:1、铝合金卷材。厚0.8—1.2毫米,耐腐蚀,防水性能好,焊接施工,耐久性好。古代建筑屋顶,使用500年之久。此种卷材由浙江永康骏宁特种防漏有限公司独家生产。2、高密度聚乙烯种低密度聚乙烯土工膜,厚为1—1.5毫米,焊接合缝。本材有多家生产。3、聚氯乙烯,焊接施工,厚度1.2——1.5 毫米,此材已有多家生产。要求必须是P型的。

 

五、隔离层

 

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有时候出现耐根穿刺层和防水层不相容现象,为此中间加一道隔离层。隔离层采用聚乙烯膜、玻纤布、无纺布或抹一道水泥砂浆均可。

六、防水层


卷材或防水料均可。如用高分子卷材,拒绝粘结合缝。


七、砂浆基层。

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八、保温层


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覆土较薄的严寒地区,应考虑保温。
1、种植屋面应为二级建筑设防。至少两道防水。如果发生渗漏,翻工维修很困难,花费大。
2、在严寒地区种植屋面的边墙,要考虑种植土冻胀对边墙的推力。
3、地区不同,种植屋面结构不尽相同。
(1)干旱又寒冷的西北地区,冬季草死、土干,以土代替保温层。不必另设排水层。
(2)覆土80厘米以上,四周与大地土层相连,不必设保温层,也不必设排水层。种植屋面包括假山和瀑布喷泉时,这些设置荷载很大,设计屋盖时必须特别考虑屋盖结构的承载力。

▲拓展型屋顶绿化


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展型屋顶绿化目前要比密集型的屋顶绿化更普及一些,它就像一个活的“植物毯子”,建造速度快、成本低、重量轻,并且几乎不用维护,每年只要检查1到2次就可以了,但通常不能让人在上面活动。

▲半密集型屋顶花园


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半密集型屋顶花园适用于可以看得见的屋顶,需要全年都能观赏到绿色和开花植物。其厚度较拓展型的厚,植物选择的范围也更广,但不包括乔木类的高大树木。其需要定期灌溉和维护,屋顶上可以留有小路和庭院供人们行走和停留。
▲密集型屋顶绿化


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密集型屋顶绿化可以说是真正意义上的屋顶花园,通常可以加入树、草、亭子、水池、假山和木椅等各种园林设计元素,为人们提供了休闲和运动的空间,但也需要经常的维护和保养。
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对于建筑静荷载大于等于250kg/平方米的建筑物,可以选择半密集型屋顶绿化;对于建筑静荷载大于等于500kg/平方米的建筑物,可以选择密集型屋顶绿化(国内称为花园式屋顶绿化),其植物选择种类比较丰富,灌木或者乔木都是可以选择的,可以采用乔、灌、草结合的复层植物配植方式,产生比较好的生态效益和景观效果。一些景观设计上的元素,例如花架、山石、水景等较重的物体都应设计在墙、柱、梁等位置,地面也可以设计出地形。
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■屋顶绿化中到底存在着多少经济价值:
1、当建筑物漏水的时候我们可能都会想到是防水层出现了问题,是因为屋顶上的水太多而让防水层渗漏的吗?实际上的情况不是这样的,防水层的材料多为PVC, SBS,EPDM 等化工产品,本身都有不让水分子通过的特性,但是长时间的裸露在阳光下被阳光中的U/V射线照射而提前老化以致使一些接口或者搭接缝的地方出现了渗水的空隙。假如在裸露的建筑物屋顶上建造一个屋顶花园,那么屋顶绿化将成为一个保护层防止太阳光直接照射在裸露的防水层上,也就是说延长了防水层的使用寿命,节约了屋面防水材料的维修费用。
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2、屋顶绿化一般覆土最少也要在8厘米左右,再加上土壤层下面的蓄排水系统,可以充分减小热传导和热辐射,换句话说就是起到了一定的保温层的作用,节约了能源的费用。
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3、建筑物屋面排水方式多为设置排水沟或者雨水斗汇水,如果遇到大暴雨的话排水系统就将面临巨大的压力,一个雨季之后很可能就要进行检修。而屋顶绿化一方面利用自然降雨进行灌溉另一方面又减小了屋顶排水系统得压力(德国Duesserdolf Uni 做过试验后论证以德国ZinCo FD25 屋顶绿化系统为例可以减小65-70%左右的排水系统的压力),这样看来还可以节约一部份维修排水系统的费用。
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先进屋顶绿化技术和传统技术构造比较提到屋顶绿化的排水方式,至关重要的原则就是利用整个屋面现有的排水系统,无论设计中使用的是排水沟、雨水斗、落水系统还是虹吸排水,在设计中尽量都不要破坏屋面排水的整体性,尽量避免地表径流的方式排水。德国现在广泛使用的是塑料制品的蓄排水系统,国内也慢慢开始广泛使用,这种产品的好处就是排水迅速,在屋面上不会形成积水,有利于植物生长;另外和传统的陶粒卵石排水不但排水层厚度减小了而且重量方面也减小了很多,减轻了屋面的荷载。
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现在中国国内正在推广的一种佛甲草就属于景天科的一种,这种植物的优势就是耐旱,可以在相当长的时间内不用浇水,但是耐旱并不等于植物本身不需要水分。弄一些试种,结果如何呢?三天没有浇水植物本身没有什么变化;一个星期没有浇水植物的叶片就会出现发蔫的状况;两个星期没有浇水植物叶片就会发现周边泛黄卷边发蔫严重的状况;一个月没有浇水植物叶片就已经全部卷边变成黄色并且可以看到植物本身的叶片几乎已经没有水分。当重新浇水后植物的整体状况又恢复如初。据观察的原因是景天科的植物主要将水分贮存在叶片和茎中,所以可以起到类似于骆驼驼峰的作用,但是如果没有浇水那么植物就会消耗本身的养分和水分,最后慢慢枯萎。而且另外一点佛甲草本身属于多浆多肉植物所以不像草坪一样可以踩踏,所以景天科的植物多用于不上人屋面或者局部的种植。景天科植物作为屋顶绿化材料的优点是:自然屋顶状况下生长良好;极耐干旱,能忍耐较长时间的干旱;抗低温;无需厚基质种植,减轻平屋面负荷;根系无穿透力,不会破坏屋面结构;无须管理,自生自繁。
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屋顶绿化专用的土壤也出现了很多种,比如:腐殖土加入陶粒、火山岩土壤等等。原则上都是使用轻质的人工基质加入一些直径在5-8毫米左右的轻质颗粒物,比如常见的粘土砖破碎的颗粒、蛭石、膨胀珍珠岩、硅藻土颗粒等等,目的就是增加基质层中的空隙率加快水的渗透速度同时减轻荷载。火山岩土壤作为最轻的种植基质完全保水之后荷载为500千克/立方米,价格在300元/立方米左右;腐殖土加入陶粒完全保水之后荷载为900千克/立方米,价格在180-200 元/立方米左右;粘土砖破碎颗粒和营养土混合完全保水之后荷载为1000-1200 千克/立方米,价格约为250元/立方米左右。综上所述,真正的荷载数值还要取决于人工种植土壤的选择和厚度,根据厚度可以计算出土壤完全保水之后的容重。而种植土壤下面的材料荷载是固定的,依次为过滤层(0.1kg/平方米);FD25 蓄排水盘具有储存9升水的能力(1.7 kg/平方米+9 kg/平方米=10.7 kg/平方米);保湿保护毯具有储存5升水的能力(0.45kg/平方米+5kg/平方米=5.45kg/平方米);隔根层具有防植物根系穿刺的能力,如果选择阻根防水材料那么可以省略隔根层(0.95kg/平方米)。建筑师可以参考材料的荷载再加上土壤层的荷载以及植物的荷载那么所得到的结果就是建筑结构设计所依据的数值。说明: http://www.wdlvhua.com/UploadFiles/20170108094645828.jpg