关于种植屋面效用及技术的探讨

刘宇

摘要：当今，许多发达国家在屋顶绿化设计建造上已经拥有很长的历史，并且积累了丰富的实践经验。我国的一些大中城市在近几年也开始尝试进行屋顶绿化，并且，种植屋面在北京、成都、深圳、杭州等大城市还得到政府的大力推广。本文主要以辽宁省沈阳市的种植屋面为例子，探讨了东北地区种植屋面的效用及其技术。

关键词：种植屋面；实例；效用；技术

引言：随着城市楼房密集度的增大，种植屋面已经成为我国城市建设中的新宠。不论是从建筑节能还是从环境美化等方面考虑，种植屋面都能在一定程度上改善我们的人居环境。本文将对种植屋面的效用和技术要点进行分析。然而，这种屋面相对普通屋面构造复杂，施工工序多，难度较大，因设计和施工不合理造成屋面渗漏的案例时有发生，严重影响着绿色屋面的推广与应用。因此，对种植屋面技术进行探究具有重要意义。

一、种植屋面实例

1、项目概况。本工程位于辽宁省沈阳市北纬41°48'11.31"以南，属于温带季风气候，平均气温度在8℃，冬季最冷的1月平均-11℃，夏季最热的7、8月平均24℃，属于夏热冬冷气候。项目为地下一层，地上三层的文化公共建筑，计容总建筑面积为15252.847 m2。节能设计当采用大面积的种植屋面，增加遮阳隔热效果。整个公共区绿化面积为15000m2，绿化面积中有8000～10000m2为构筑物顶板绿化，属于种植屋面的范畴，该区域位公共建筑中部的建筑物周围，构筑物顶板均为抗渗混凝土结构。

2、种植屋面系统设计原则。由于该项目涉及的种植面积很大，土层厚度50～80cm不等，且种植土层与自然土直接相连，因此在该种植屋面系统中不设排水层。由于土层较厚且与自然土相连，所以种植土和植被的选择局限性较小，但考虑到植物的增重不要超过结构承载能力，宜选择慢生的植物。另外，为了达到很好的景观效果，采用灌木、地被等植物混种并配合园林小品，在地面上看到的就是一个大花园。防水系统采用双层防水材料，面层防水材料选择德国威达具有根阻性能的铜离子复合根阻防水卷材，底层防水材料选择普通的SBS改性沥青防水卷材，两个材料均属于SBS改性沥青材料，完全兼容。

二、种植屋面效用

1、种植屋面的保温隔热作用。绿色植物在光合作用过程中吸收利用大量的太阳辐射能，直接减少屋面对太阳辐射的吸收，与此同时还通过蒸腾作用吸收周围空气中的能量，有效降低该区域的空气温度、增加空气湿度。考虑到屋顶载荷的影响，尤其对于既有建筑改造而言，为确保安全，栽培基质多推荐用轻型材料，配以浅根系植物。经过多次测温实验，夏天高温时，轻型屋顶景天植物绿化的屋面温度比裸露水泥平屋面温度可以降低20℃多度，降低通风隔热层表面温度达16℃，降低通风隔热层下温度3℃以上，可以减少温度对室内的传导，从而降低室内温度2℃。在调节空气相对湿度方面，草坪等植物的叶面积，一般为地面面积的20倍左右，茂密的茎和叶通过蒸腾作用，能使周围空气中的水分增加20%左右。因此，屋顶绿化作为夏季隔热有着显著效果，可以节省大量空调用电量。

2、种植屋面在城市雨水利用方面的作用。屋顶绿化系统可使屋面径流系数减小到非屋顶绿化的0.3。种植屋面还可以通过植物的茎叶对雨水的截流作用和种植基质的吸水把大量的降水储存起来。部分屋顶都被植被覆盖后，屋面渗出的水较之普通屋面大大减少，而且排放速度减缓，可以通过排水管引入地下，让其缓慢渗入，成为地下水的补给。还可以把屋顶排出的雨水收集在雨水蓄积池中，在需要补充水的时候利用。这样减轻了城市排水系统的压力，同时也可以显著减少处理污水的费用。

3、彻底改善工作环境。调节工作环境温度。种植屋面能显著减缓热传导，使文化公共建筑内温度适宜，减少空调的使用率，节省能量耗费。降低噪音，提高劳动保护水平。种植屋面可以起到隔音和降低噪声的作用，公共区域周边噪声污染较大，种植屋面不仅是抵挡噪音的一道屏障，而且植物层本身对声波也有吸收作用，从而降低噪音污染，提高劳动保护水平。绿化的环境能够对人的心理产生积极影响。种植屋面使员工感受到大自然的气息，感受到绿色植物的旺盛生命力，产生亲切、轻松、愉悦的心理感受，能更好地投入到生产生活中去。

三、种植屋面技术探讨

1、屋面结构基层和承载能力分析。为了顺利排除屋面上的雨水，屋面需保证2%的坡度。对于种植屋面，屋面坡度大于15°（27%）就必须进行防滑处理，防滑枕木的间距根据屋面坡度设定：屋面坡度15°～20°，防滑枕木的间距为100cm；屋面坡度20°～30°，防滑枕木的间距为50cm；屋面坡度30°～40°，防滑枕木的间距为33cm；屋面坡度40°～60°，防滑枕木的间距为20cm。另外，种植屋面結构同时要承受"静荷载"和"活荷载"，静荷载由所有的构造层共同组成，如防水层、保温层、保护层、砾石以及排水层、过滤层和种植层，要考虑这些构造层所用的材料在饱和水状态下的密度。

2、底层防水层及耐根穿刺防水层。耐根穿刺（根阻）防水材料能防止植物根穿透防水层而造成防水功能失效，以及防止植物根穿透结构层而造成更为严重的结构破坏。也就是说，用于种植屋面的防水卷材不仅要满足普通屋面用防水材料的所有性能指标，同时还要具有根阻性能。不是所有可以阻根的材料都适宜用在种植屋面系统中，除根阻性能以外它还需具有防水性能、环保性能、自重轻、施工方法简单、节点及搭接部位易操作等特点，还需要与整体种植屋面系统匹配。防水材料及耐根穿刺防水材料也必须具备一定的防火性能，否则在施工过程中是相当危险的。近年来由于防水材料被引燃而着火的惨痛教训证明，防水材料的防火性能不容忽视，目前一些劣质防水材料易燃以及燃烧后毒性强的情况必须杜绝。

3、蓄排水设施。对于屋顶花园来说，蓄水能力和排水能力同样重要。暴雨是对屋顶绿化系统的最大考验，优秀的蓄水能力可以减小暴雨对屋面排水系统的巨大压力，同时还可以储存一部分水分作为植物的养分。在耐根系穿刺防水层之上，设置保护层和蓄排水层，蓄排水层的作用是将通过过滤多余的水，从蓄排水板排除出去，以防止因积水过多而导致植物烂根、死亡。现在常采用的塑料蓄排水盘代替传统的卵石作为排水层，可在凹处蓄积一部分雨水，在排水的同时还有50%蓄水功能（每平方米可正常蓄水10公升以上），具有保持土壤湿润的作用。在多雨地区，屋顶绿化可以与蓄水池相结合，大雨后覆土吸水饱和，多余水积蓄起来，不使流失。当土壤干燥时，可以使用积存水浇灌。屋顶绿化的蓄排水能力在城市雨水利用、缓解排水系统压力方面有不可估量的作用。

四、结束语

种植屋面，使自然的延伸摆脱了城市寸土寸金的束缚，将绿化向第五面延伸，不但节约了宝贵的土地资源，还改善了城市生态环境。由此可见，种植屋面能够产生不可估量的生态效益，，营造一个绿色节能环保的环境，因此是城市实行可持续发展的有效措施。

参考文献

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