王 冠 馬鳴悅
(大連財經學院, 遼寧 大連 116600)
屋頂花園的研究基礎是荷載問題,研究重點是防水問題,研究側重點主要在屋頂花園構造、防滲漏、防水施工、植物的選擇等等。屋頂花園單項技術的研究具有一定成果,但針對防水設計的參考資料較少。因此,通過對屋頂花園防水施工的研究,為屋頂花園防水設計提供借鑒,使屋頂花園防水技術能更好地推廣,提升屋頂花園的施工效果,減少城市化污染,從而改善城市環境。
屋頂花園種植區的構造層次從下到上依次是結構層、防滲漏層、隔根層、保濕層、排(蓄)水層、過濾層、種植層、植被層【1】,如圖1。

圖1 屋頂花園種植區的構造層次
屋頂花園的建設要以荷載量為基礎,荷載量包括外在因素引起的荷載和內在因素引起的荷載。內在荷載指屋頂花園從植被層到屋頂之間各個構造層次的荷載總量。外在荷載指降雨降雪給建筑物增加的荷載、人的活動給建筑物增加的荷載、園林小品給建筑物增加的荷載等。從安全問題上考慮,設計時要盡可能地減少荷載量。隨著技術的進步,設計師可選用重量小的植物種植,采用輕質防水材料,減輕園林小品的重量等來減輕屋頂總荷載量【2】。
屋頂花園的防水和排水問題也相當重要,其中,防水問題更是重中之重【3】。無論是新建房屋還是舊房屋,若想在屋頂花園的預留孔洞和預埋件,必須由屋頂花園設計部門向結構設計單位提供相關資料,由設計單位將要求在屋頂花園的施工圖中體現出來,從而滿足屋頂花園的各項施工要求,使屋頂花園的防水與建筑其他部位防水相比更具耐水性和耐腐蝕性,所以屋頂花園的防水要求比一般建筑物要高【4】。
屋頂花園是建設在建筑物頂部的園林形式,所以首先考慮的就是建筑物屋頂本身的承重能力,其影響著人員的安全,其次再考慮維護與管理問題,如屋頂花園的防水構造是否安全、屋頂四周防護是否安全、怎樣維護和管理屋頂花園等。屋頂花園定期的檢查來維護和管理,主要包括檢查防水系統、排水系統、電力設施、衛生情況和植物生長情況等。為了使綠化植物正常生長,必須做好精心的管理,要做好定期的清潔,保證水分供應的充足,最好采用噴灌或灌溉形式補充土壤水分,因為這種方式對植物來說給水比較均勻,植物能夠更好地生長,水分也能快速地蒸發【5】。
原屋的防水層存在缺陷,可能是施工不當、防水材料選用不當等,所以要在鋪設隔離層之前要先做好防水層(剛性防水層或柔性防水層),但鋪設完防水層后仍會在薄弱環節處出現滲漏,如女兒墻、天溝檐口、特殊管道等。防水屋面施工完成后可能會出現不規則裂縫,據統計由防水材料質量導致的屋頂花園滲水的事件大當約有 20%,在工程實踐中,施工單位為了獲取更多利潤,會采用未經檢驗的防水卷材產品或檢驗不合格的產品,甚至一些企業還會違法生產假冒偽劣的防水卷材,對建筑工程造成很大隱患。
原屋的防水層遭到破壞,可能是原建筑施工時建筑工人施工粗心大意,混凝土振搗不密實造成,導致屋頂漏水。植物種植過程中也會破壞防水層,比如用填土、挖土時用鐵鍬、鋤頭可能會損壞防水層。設計時沒有遵循國家或地方的相關標準進行設計,不符合設計施工的要求,也會導致漏水。通常屋頂花園環境差,光照強烈,風大,在防水材料的選用和施工設計上沒有考慮到這些因素的影響,造成屋頂漏水。不是做好防水層就萬無一失了,忽略排水系統也會導致屋頂花園建造失敗。防水材料的抗滲性、耐腐蝕性達不到施工的要求,產品質量良莠不齊,也會導致屋頂漏水。不僅如此,在屋頂花園植物設計時,沒有充分考慮植物生長對防水層的影響,使用深根性的植物,或生長迅速的植物等,也會導致漏水。
一般屋頂花園植物的澆灌用水極為頻繁,尤其是大型水池,一旦排水系統出現問題,就會使屋頂產生大量積水,從而導致漏水。如澆灌后植物的落葉和污水等雜物,通過排水管道時會發生阻塞,產生積水,破壞防水層。排水系統不僅要滿足日常屋頂花園排水的需要,還要能滿足一些非日常情況,如暴雨等。向水性和向下性是植物生長的特點,有明確的實驗表明,對于普通的防水卷材或是抗滲性較差的防水卷材,植物的根很快就能夠穿透防水層,短時間內迅速地破壞防水系統,造成屋頂積水,從而產生漏水。若屋頂花園屋面積水長時間得不到處理,會影響屋頂花園屋面的防水性,縮短防水層的使用壽命。
建造屋頂花園時,首先要檢查原建筑的防水性:封閉出水口后進行96小時的嚴格閉水試驗。在試驗中,要仔細檢查房間的滲漏情況,若能在96小時保證不漏,說明屋頂花園防水性好;出現少量出水也可進行局部修補;若出現大量漏水,則必須進行二次防水。所以想要保證屋頂花園的質量,首當其沖地就是要做好防水層,其次是考慮排水系統。在對屋頂花園排水工程的施工中,要防止排水系統堵塞,造成積水,但不能改變原排水口和坡度,。對于一些用水量比較大的大型植物,為了保證運用排水管道排水時快速、順暢,排水管道要與屋頂排水口之間有一定的標準差。
當防水實驗中出現大量漏水時,就要進行二次防水處理,首先要取掉屋頂的架空隔熱層,取隔熱層時,不得損害原防水層,取隔熱層后要對原屋面進行清掃,以免上面的碎石等雜物使屋面附著力降低。在新建房屋的屋頂上建屋頂花園時,若想欲留孔洞和欲埋鐵件的,應將有關資料提供給專業的設計單位,由他們將要求在建筑施工圖中體現出來,以便實現屋頂花園的各項技術要求。若想在舊建筑物上新建屋頂花園,要根據提供的技術資料考慮屋面能否建設屋頂花園,其承重范圍、防水、排水坡度等是否符合要求,最重要的是不能破壞原來的屋面結構,絕對不可以在建筑屋頂上出現穿洞打孔、預埋鐵件或其他破壞其原來結構的行為,但可以采取其他措施使他們“浮擺”在屋頂花園上。
目前屋頂花園的防水處理方法主要是剛性防水和柔性防水,兩種方法各有所長,有時還可以相結合,具體采用哪種方法要根據不同的結構、環境來決定。由于剛性防水采用水泥等為原材料,而水泥等材料對屋面有很好的養護作用,所以剛性防水會使屋面防水性增強。剛性防水層一般多用于南方,因為剛性對氣溫變化適應力差,較堅硬,使其不會被植物穿透,不會產生裂縫,對屋頂起保護作用。一般在混凝土中加入適量加氣劑、防水劑等是為了提高混凝土的抗裂、抗滲性能,這種做法也常常用在剛性防水中。剛性防水雖然比柔性防水更堅硬、使用期限更長、更適合建造屋頂花園,但剛性防水施工價格昂貴,本身自重也比較大,所以大多數屋頂花園的建造還是以柔性防水為主。柔性防水層優點是整體性好,能適應氣溫變化的影響,價格比較實惠,大量應用在北方地區。通常采用柔性防水來建造屋頂花園時,為了提高屋頂花園的防水性,柔性防水層上面最好再設置 1層剛性保護層,屋頂花園泛水的防水層高度還應高出溢水口100mm。

圖2 屋頂花園分隔縫做法
剛性屋頂防水對氣溫和結構振動極其敏感,氣溫的變化和屋面變形都會使剛性防水層出現裂縫,這就是剛性防水容易失敗的原因。為了解決這個問題,可以在屋面板上澆筑30-50mm厚的細石混凝土,在細石混凝土中配置鋼絲或鋼筋網片;還可以設置隔離層,隔離層就是為了避免屋面變形使防水層遭到破壞,通常采用抹一道水泥砂漿的做法,鋪設完隔離層再做剛性防水層。為防止女兒墻處出現漏水,必須在泛水處做好分隔縫,分隔縫應按一定分隔預留20mm寬,便于在其內部填充油膏膠泥等耐腐蝕性強的油膏,以增強耐腐蝕性,防止漏水,防水層要表面光滑平整,一次澆搗完成,但構造復雜極容易失誤,因此要精心施工,在防水層表面還應刷防水涂料,如圖2。做防水層時還要注意節點構造,要嚴格檢查節點構造處是否漏水。防水材料的選用應該注意,要選用使用壽命長、耐腐蝕、抗滲性好、不易裂的材料,保證屋頂花園的防水性。
屋頂花園在我國越來越受到重視,建設施工中出現和需要注意的地方還有很多,因此每一步都要精心。在施工前,要先了解建筑物的基本情況和數據;在施工過程中,要根據屋頂花園原有的結構進行設計和布局,在設計放水系統和排水系統時選擇合適的材料。屋頂花園防水工程從項目的規劃設計開始,就要全面考慮、科學設計整體工程的屋頂花園防水功能與要求,才能形成行之有效的防水系統和排水系統。建造屋頂花園時,還要當地文化和現代設計相結合,遵循相關準則,結合經濟、景觀等因素建設屋頂花園。施工完畢后,要做好養護和管理。總而言之,屋頂花園的推廣對城市環境的影響有著重大的意義,應該把好防水材料關、強化屋頂防水設計、提高施工人員的技術素養、強化對屋頂花園防水施工的重視程度來完善對屋頂花園的建造。
[1] 張菊萍.建筑屋面施工要點控制的技術研究[J].建材與裝飾,2017,(2):1-2.
[2] 郭柳.屋頂綠化施工技術要點分析[J].河北林業科技,2016,(6):70-72.
[3] 周元亮.屋頂花園施工技術及其特點的研究[J].民營科技,2015,(1):212.
[4] 肖賽飛.綠化施工技術在城市屋頂花園中的應用[J].現代園藝,2016,(14):185-186.
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