淺談關于國家專利技術項目

一、國家專利技術“集綠化、節能和集水于一體的屋頂建筑物”項目的問世及其意義

當前，建筑物屋頂面滲水、漏水現象屢見不鮮，屋頂面保溫效果也不理想。其主要原因是氣溫變化，引致水泥保護層、防水層和保溫層因熱脹冷縮而破損及老化所造成。有些建筑物通過屋頂綠化的方法來解決此問題，但這個方法也有諸多弊端：如雨水或綠化散水不能像在地面一樣滲透到深層土壤，對植物和建筑造成危害。

筆者研發“集綠化、節能和集水于一體的屋頂建筑物”項目，其目的之一是為了解決上述問題；其二，由于城市化建設的推進，城市中的各類建筑物越建越多，綠地面積卻越來越少，特別是城市中心區，高密度的建筑群導致的“熱島”現象日趨嚴重，該項目以城市綠化為有效手段緩解“熱島”效應；其三，城市發展進程中，建設大量高樓大廈以追求經濟效益與擴大綠地面積以改善環境之間存在一種難以兩全的矛盾。“集綠化、節能和集水于一體的屋頂建筑物”在屋頂種植花卉植物則可以解決這一矛盾，它是一種雙贏方案，是建設生態城市的根本方向。

“集綠化、節能和集水于一體的屋頂建筑物”項目的推廣與實施，對增加城市綠地面積、改善日趨惡化的人類生存環境空間，改善由于高樓大廈密集、眾多水泥瀝青等硬質路面的熱量蒸發而形成的城市熱島效應，改善城市各種廢氣污染和沙塵暴侵蝕等對人類的危害有著極為重大的作用；對開拓人類綠化空間、美化城市環境、建造園林城市、改善居住條件，提高生活質量有著極其重要的意義。

二、國內外建設屋頂花園和屋頂綠化工程技術現狀

根據相關資料顯示，20世紀60年代以后，國外相繼建造了各類規模的屋頂花園和屋頂綠化工程，如美國華盛頓水門飯店屋頂花園、美國標準石油公司屋頂花園、英國愛爾蘭人壽中心屋頂花園、加拿大溫哥華凱澤資源大樓屋頂花園、日本同志社女子大學圖書館屋頂花園等。這些與建筑設計統一的建在屋頂的花園，多數是位于大型公共建筑和居住建筑的屋頂或天臺，向天空展開。

國內如香港、深圳、廣州、上海、長沙、重慶、成都等城市，也相繼對屋頂進行開發。如：香港太古城天臺花園、廣州東方賓館屋頂花園、廣州白天鵝賓館室內屋頂花園、上海華亭賓館屋頂花園、重慶泉外樓等，有的城市已把城市樓群的屋頂作為新的綠源。

日本國土交通省調查結果顯示，能夠緩解都市“熱島”現象的屋頂綠化技術在日本正迅速普及。據報道，2005年日本全國的屋頂綠化施工面積是2000年的2倍，而墻面綠化面積至少是2000年的13倍。多年來，日本為了緩解都市“熱島”效應、節約能源、改善空氣質量，一直致力于屋頂綠化技術的研發和推廣。日本環境省于1999年設立的“抑制‘熱島現象對策研討委員會”，2000年選定東京、名古屋、大阪、京都、川崎、仙臺等大城市作為試點，要求對建筑物實行屋頂綠化。東京市政府在2000年修改了自然保護條例，規定不管是新建還是改建的建筑物，都有義務進行屋頂綠化。2001年還出臺政策規定，業主在新建和改建占地面積1000平方米以上的民間設施和250平方米以上的公共設施時，必須綠化屋頂可利用面積的20%。

很多國家的環保專家認為，日本的這種做法值得大家效仿。有數據顯示，在過去的10年里，東京的平均氣溫升高了3.5℃。如果日本的所有建筑的屋頂都進行綠化，因少開空調而節約的電能，足夠少開一個核電站。

三、建造屋頂花園和屋頂綠化工程在我國未能普及的主要原因

1.建筑屋頂花園所需的費用大，不被開發商、業主所接受。因此在我國建造屋頂花園，必須根據國情，結合實際情況，作出全面考慮；同時屋頂花園也要做到養護管理方便，并且節約施工與養護管理的人力物力，最大限度地為業主省錢。

2.由于屋頂花園的空間布局受到建筑固有平面的限制和建筑結構承重的制約，與平地造園相比，其設計既復雜又關系到相關工種的協同，建筑設計、建筑構造、建筑結構和水電等工種配合的協調是屋頂花園成敗的關鍵。由此可見，屋頂花園的規劃設計難度大。因此設計單位普遍不愿意設計，也不愿意擔風險，更很少有人愿意在屋頂花園建設方面進行探討且制定設計方案，限制了屋頂花園的規劃設計。

3.由于建筑物平臺和屋頂是非滲透層，即雨水或綠化散水不能像在地面一樣滲透到深層土壤，會引起花卉植物爛根、枯萎，同時也會由于大量集水無法順利排出會給建筑物造成額外的承重負擔，并增加了滲漏的可能性。另外在屋頂高層綠化護養（澆水、除草等）很不方便，且綠化培土層必須達到一定的厚度，用土量極多，增加了屋頂面的承重負擔。

4.建造屋頂花園不能超過樓頂本身的荷載，而降低屋頂花園載重的方案未能得到解決，因而發展建設屋頂花園和屋頂綠化難以實施。

5.屋頂花園和屋頂綠化建造施工過程中，極有可能會破壞原防水層。選用什么防水材料及如何正確施工，未能有完善的設計方案確保原屋頂和建成后屋頂花園防水層的防水能力和使用壽命。

四、集綠化、節能和集水于一體的屋頂建筑物的科技優勢

1.屋頂面綠化覆蓋率達70%左右，大大提高城市綠化覆蓋率；

2.屋頂面無雨水滲漏現象；

3.建筑物平臺和屋頂進行綠化后，其頂層表面溫度隨氣溫而波動變化的幅度要大大減少（達60%以上），屋頂面水泥層、防水層和保溫層得到保護，有效防止破損，降低老化現象；

4.屋頂綠化面排水快、不積水，確保所種植的花卉植物不存在爛根、枯萎現象；

5.能收集屋頂面的雨水及排放的水用于循環澆灌花卉植物，減少使用自來水，達到節水的目的，同時做到澆灌花卉植物自動化；

6.在不減少屋頂種植花卉培土層達到一定厚度的情況下，減少用土量（達50%以上）；

7.在屋頂面層能夠安全固定風力發電裝置，屋頂面的亮化裝飾或燈箱廣告不用國家電網電源，節約能源，經濟節約；

8.打造屋頂景觀，屋頂以種植的樹木花草為像素點，形成文字圖案，進行城市空中美化。

五、屋頂花園和屋頂綠化工程項目實施的技術保障與推廣

屋頂花園和屋頂綠化工程項目的實施采用多項國家專利技術，專利號（含申請號）：ZL201020113112.5、ZL20102011460.9、ZL201029251025.3、ZL201020576315.8、ZL201020244503.0、201010109546.2、201010519060.6等，具有自主知識產權。

該項目工程的實施由北京茅金聲振科技有限公司創新項目專家組多名相關方面的專家及鹽城工學院土木工程學院多名教授高工配合、輔助；由城工學院土木工程學院院長王延樹教授親自主管把關進行相關檢測鑒定。

該項目樣板工程的示范實施，由筆者親自設計，體現上述的八項科技優勢；由北京茅金聲振科技有限公司、北京茅金聲振鹽城城鎮建設科技轉化有限公司授權建立的“茅杜屋頂節能綠化亮化景觀有限公司”負責施工。

該項目樣板工程，已在鹽城、泰州地區選擇六座有代表性的建筑進行示范；工程的質量標準以符合八項科技優勢為基礎，由國家相關職能部門組織專家進行實地現場評審，同時制定屋頂花園和屋頂綠化工程質量標準及其施工法。在此基礎上以江蘇鹽城、泰州地區各市縣（改造原平面屋頂為主）為推廣典范，然后采取全國連鎖加盟實施的辦法進行全面推廣普及實施。

深信在住房和城鄉建設部各職能部門的支持下，在各級政府的大力關心與支持下，我國“建造屋頂花園和屋頂綠化工程”將會逐步普及，為建設生態園林城市、改善生態效應、節能減排作出貢獻。