建筑節能新技術屋頂綠化探討

摘 要:屋頂綠化作為一種不占用地面土地的綠化形式，其應用越來越廣泛。它的價值不僅在于能為城市增添綠色，而且能減少建筑材料屋頂的輻射熱，減弱城市的熱島效應。如果能很好地加以利用和推廣，形成城市的空中綠化系統，對城市環境的改善作用是不可估量的。

關鍵詞:屋頂綠化;節能;建筑;屋頂景觀設計

中圖分類號:TU

文獻標識碼:A

文章編號:1672-3198(2010)12-0345-01

1 傳統的建筑屋頂結構存在的主要問題

建筑物的屋頂是建筑的主要圍和體面之一，被稱為建筑的第五立面，目前傳統的屋頂結構(混凝土屋面)主要由屋頂結構層、防水層、保溫隔熱層和混凝土保護面層構成，在夏季強烈的日光照射下，其表面溫度會升高至50-60℃左右.盡管屋頂面層內的保溫隔熱層抑制部分熱量的流入，但還是有相當部分的熱量通過結構層傳導到建筑的最上層的室內，造成最上層室內溫度居高不下，需要耗費大量額外的空調用電;而冬季則相反，由于屋頂面層溫度很低，導致室內熱量通過屋頂結構傳導到室外，造成最上層室內溫度偏低，需要耗費大量額外的供暖熱量，這就是建筑頂層房間“冬冷夏熱”的弊病。

傳統屋頂結構的第二個問題是一天中溫度變化很大，有時表層最高溫度與最低溫度在一天內的差值達到25-30℃，由此造成混凝土結構層出現熱脹冷縮，盡管伸縮量很小，但一天天的熱脹冷縮會使屋頂面層逐漸產生、細小裂紋，細小裂紋會逐漸影響到防水層的使用壽命，嚴重的裂紋還會造成防水層受損，出現屋頂漏水的現象。

2 屋頂綠化的特點

(1)溫濕度條件差因屋頂位于高處，四周相對空曠，因此風速比地面大，水分蒸發快。屋頂距地面越高，綠化條件越差。

(2)造園及植物選擇有一定的局限性因屋頂承重能力的限制，無法具備與地面完全一致的土壤環境，因此在設計時應避免地貌高差過大，在植物的選擇上一般應避免采用深根性或生長迅速的高大喬木。

(3)綠地邊界規整屋頂形狀一般為規則的幾何形狀且多重復出現，尤其在小區中更為明顯。設計時應注意協調統一又富于變化，形成韻律。

3 屋頂綠化的節能和屋面保護特性

在夏季，綠化種植層對日光照射所產生的熱有三種主要作用方式:反射作用、隔熱作用、蒸騰作用。北京市園林科研部門曾經做過測試，在7月某天下午3點左右，地表綠地的表面溫度為31%，而地表裸露土地的表面溫度為39℃，綠地表面溫度比裸露地面溫度低將近26%;地面上喬灌草結合較好的綠化區內，其空氣濕度比裸露土地高出23%。

屋頂綠化層的存在還可以防止日光直接照射到屋頂表面，從而避免了日光中紫外線對屋面的劣化影響，保護了屋頂面層，并延長了防水層的使用壽命和建筑物的使用壽命;建筑物使用壽命的增加，就可以節省大量的維修保養工作及改建和重建的工作，這又從另一個方面實現了我們所追求的建筑節能、節水、節材的目的。

屋頂綠化不同于地面上的一般綠化，其具有自身的特殊性。

第一，屋頂綠化需要考慮建筑物的承重能力。在建筑物上種植植物，種植層的重量必須在建筑物的可容許荷載以內，否則建筑物可能出現裂紋并引起屋頂漏水，嚴重的還可能會造成坍塌事故。第二，屋頂綠化需要考慮快速排水。建筑結構層為非滲透層。雨水和綠化灑水必須盡快排出，如果屋面長期積水，輕則會造成植物爛根枯萎，重則可能會導致屋頂漏水。第三，屋頂綠化需要保護建筑屋面和防水層。植物根系具有很強的穿透能力，如果不設法阻止植物根系破壞建筑屋面和防水層，就可能會造成防水層受損而影響其使用壽命，還可能造成屋頂漏水。第四，屋頂綠化需要考慮項目完成后的日常維護保養。屋頂綠化不同于地面綠化.可能建在數層高樓房的屋頂，所以必須考慮后期的維護保養的問題，如定期澆水、修剪、除蟲和施肥等。例如較高樓層的屋頂綠化面積較大時，建議采用自動噴灑裝置或自動地中滴灌裝置。考慮到城市缺水的問題，還可以將屋頂綠化澆水系統與建筑物的中水系統或者雨水集處理系統相連，用中水或者收集的雨水作為綠化澆灌用水.可以起到節約優質飲用水的作用。第五，屋頂的種植環境比較惡劣。由于屋頂上日曬、風吹、水分過快蒸發、干旱等種植環境不同于地面，所以選擇植物品種時需要選擇喜日照、抗風性強、耐旱等耐候性強的植物品種。

4 屋頂薄層綠化技術

將屋頂薄層綠化方法與傳統的屋頂綠化方法進行了比較，可以看出由于采用保水性保肥性能優良的輕質人工培養土，種植基質層的厚度可以減少一半以上。由于人工培養土的濕容重約是普通土壤的1/2，所以單單種植基質層的重量就可以減少到四分之一以下。其次，由于采用架空排水板取代陶粒排水層，可以將排水層的重量由約100kg/m2減少到3kg/m2厚度由約100-150mm減少到28mm。再次，采用雙層防根系穿透保護層，可以省去屋面的保溫層和混凝土保護面層.又可以節省約80-140kg/m2屋面荷載。這樣，傳統綠化如果種植層厚度為1240mm.重量為1540kg/㎡的話，采用屋頂薄層綠化技術種植層厚度減小為430mm，重量減輕為235kg/m2。屋頂薄層綠化技術不僅太大減輕綠化種植層的重量和厚度，并且很好地解決了綠化層排水、基質層的保水保肥、植物根系的呼吸和生長、建筑屋面和防水層保護等諸多的問題，是代表屋頂綠化未來發展方向的綜合性技術解決方案。

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