羅仕海
(貴州省冶金建設公司 貴州遵義 563000)
隨著城市化腳步的不斷加快,城市低碳環保、生態恢復逐漸受到人們的關注,而屋面綠化因為可以改善空氣、綠色節能等優勢受到人們的喜愛,但隨著屋面綠化的發展,給建筑構造的安全應用帶來了一定的挑戰,種植屋面工程涉及多項技術,其中防水技術尤為重要,因此,對種植屋面防水施工技術進行詳細探究迫在眉睫。
由于種種原因,種植屋面漏水問題,影響了房屋的正常使用。具體原因主要有以下幾個方面:
原屋面防水層本身既有缺陷結構層,又有防水層,即使原方法保持不變。尤其是剛性防水屋面,在防水施工完成后依然會發生滲漏問題。
屋頂上的一些綠化工程容易造成屋頂損壞,造成漏水。比如,在改造施工過程中,會損壞屋頂給水和排水結構,造成屋頂滲漏。
植物用水量比較大,這樣就會導致屋面漏水率增加。在建筑工程屋面排水系統以及屋面植被環境的構建過程中,往往會忽略植物工程滲漏和排水問題,在灌溉過程中,就會造成排水管堵塞,造成屋面漏水。
種植屋面的結構主要分為6個部分,圖1是新型種植屋面的實施示意圖。為了方便比較,圖2為傳統種植屋面的結構示意。由圖1、圖2可見,與傳統種植屋面的施工工藝相比,新型的種植屋面主要是采用了新型的防水涂料和瀝青化學阻根防水卷材。
新型種植屋面系統的結構直接設置在結構基層,即表面經過拋丸處理的鋼筋混凝土屋面板上,其上層是非固化橡膠瀝青防水涂料。非固化橡膠瀝青防水涂料是以橡膠、瀝青和助劑混合制成,具有良好的可施工性、優異的基層適應性、抗老化性、耐腐蝕性、突出的自愈合能力,而且防水涂料不容易固化,彈塑性能突出,適用于混凝土、彩鋼等屋面。
在防水涂料上,可采用改性瀝青化學阻根防水卷材,其不僅具有良好的防水性性能,同時還可以組織植物跟穿透,不會對植物正常生長造成不良影響。另外,防水卷材抗拉強度高、耐高低溫性能好、耐腐蝕、對基層收縮、變形、開裂的適應能力較強,適用于種植屋面及需要綠化的地下建筑物頂板的耐植物根系穿刺層,確保植物根系不對該層次以下部位的構造形成破壞,并具有防水功能。
防水卷材以上排(蓄)水板,可將多余的雨水滲流和植物澆灌多余的水排走,避免植物在生長的過程中出現植物爛根的現象。排水板可以替代植物土下層的排水層,減少排水層荷載,被廣泛應用于各個工程施工中。排(蓄)水板之上是土工布過濾層,可鋪聚酯無紡布或者土工布,能夠保證微小顆粒的順利通過,同時還可以濾出多余的水分,防止在排水的過程中土壤的流失。
在過濾層之上,可以種植土層,由草炭土、蛭石、當地植被土壤和提供種植養分的供養成分組成,能夠使屋面荷載減輕以及減小屋頂的傳熱系數。

圖1 新型種植屋面構造示意圖

圖2 傳統種植屋面構造示意圖
本文以某新建工程為例,探究了工程項目綠化屋面的防滲處理策略。該工程總面積為27641m2,總體施工采用了鋼筋混凝土框架結構,具有較高的防震性能。該工程于2016年7月15日完成移交工作。本文立足于現階段各類型工程建設過程中普遍存在的屋面滲漏問題,再結合工程建設的屋面綠化部分,探究了影響其防滲性能的具體要素以及改善策略,希望可以為其他工程的規劃、設計以及建造工作,提供一定的參考與借鑒。
現階段,我國在屋頂綠化工程建設過程中主要應用到的防滲結構有復合防水法與剛柔結合法。相較于其他的栽培類型,蛭石栽培可以有效養護屋蓋,所以有著較高的實踐價值。所以在實際施工過程中,可以以HDPE防滲膜為主要材料,建立起有效隔根的防水層。在此基礎上,設置以屋面板為載體,以細石混凝土為主要材料的剛性保護層。如此一來,可以有效規避因綠化工程中管道設計、鋼材預埋以及孔洞預留而給防水層帶來的不利影響,同時也在很大程度上降低了植物生長過程中的根系穿透力,從源頭處提升了屋面的防滲性能。
在此基礎上,應當根據工程的實際規劃情況,在屋面四周設置專門的磚砌擋墻,并為其下設天溝與泄水孔,從而確保多余水分的及時排出。需要注意的是,如果屋面建設完全采用了柔性防水模式(即缺少剛性保護層),那么在HDPE防滲膜選用過程中要注意厚度這一要素,并在其上方設計專門的濾水層與保護層,從而將其在投入使用之后發生滲漏問題的可能性降到最低。
相較于工程其他部分的防滲處理,屋面受到外部因素的影響較多,所以對于材料性能也有著更高的要求。一般情況下,建設者應當盡量選用以HDPE防滲膜為代表的耐高溫、耐寒冷、耐腐蝕、防水性能較高的新型材料。需要注意的是,不同項目的建設規模、用途、結構等有所差異,所以防滲材料的規格、型號、厚度以及與此相配套的施工技術也有所不同。就屋面綠化工程的防滲處理來看,一般都會應用到HDPE防滲膜、三元乙丙卷材等新型材料,從而在不影響屋面整體承重與受力的基礎上,大大提升了屋面的防滲性能。
就屋面防滲工程的建設要點——HDPE防滲膜來看,也應當盡可能應用HDPE防滲膜,在輸水以及排水管道的建設過程中,可以在其表面覆蓋一層HDPE防滲膜,從而降低因外部天氣因素對管道運行的不利影響。針對屋面滲漏的“高發”部位,例如女兒墻周邊、出氣孔周邊,應當特別重視對其的防滲處理。我們以女兒墻的設計為例,應當適當延伸其周邊的防水層范圍,提升防滲層的厚度。施工人員應當全面落實國家對屋面建設的制度要求,嚴格按照相應的規定與程序進行作業。一般情況下,應當盡可能保障“2+1”的設計模式,即在兩層保護層之間設置一層防滲膜。
而屋面綠化工程的建設,必須在確保其防滲處理到位的基礎上開展。即施工者應當通過實踐來證明防水層設計的可行性之后,再開始綠化工程的建設。如此一來,有效規避了因綠化建設而帶來的滲漏隱患,同時也降低了后期用于維護、修理的費用,有利于工程項目規劃、設計以及建造價值的實現。
相較于普通類型的建筑屋面,綠化種植屋面在前期的規劃、設計以及后期的防水建造過程中,凸顯出專業性、技術性、系統性的顯著特征,所以要求相關主體嚴格把控施工細節,避免發生滲漏問題。具體來說,相關人員還需要注意以下幾個細節:
(1)也是最為基礎的一點,就是建筑的屋面結構應當盡可能的平整、穩定,為后期的排水設計打下良好的基礎。具體來說,在前期設計過程中如果以大喬木為主要的綠化種類,那么設計者普遍會采用設置混凝土樹穴的方式,來減少因綠化而帶來的覆土。但如此一來,將會給建筑在投入使用之后,埋下較大的滲漏隱患。
(2)針對綠化屋面的女兒墻及其周邊區域,或者是其他的一些泛水部位,應當預先通過隔離帶的設置,將后期屋面出現滲漏問題的概率降到最低。一般情況下,綠化種植應當避開這些滲漏高發區,并且保持250~500mm之間的距離,作為防滲的隔離帶位置。如此一來,有利于降低不同天氣條件下,女兒墻等部位對屋面穩定性的不利影響,同時也在一定程度上制約了植物根系對屋面的穿刺作用,為其排水設施的正常運行,打下良好的基礎。需要注意的是,設計人員以及建造人員也不能忽視排水口這一重要的因素。一方面,應當將排水口同植物種植區域隔離開來,避免泥沙的涌入或者是植物的遮蓋,從而最大程度上發揮排水口的作用。另一方面,應當盡可能將排水口修建在綠化區域邊緣的位置,或者是修建在架空地面以下,從而為以后的維護、修理提供便利。
(3)針對普遍存在的因屋面荷載超標而引發的滲漏問題,相關人員可以在前期設計過程中,借助于架空地面的方式,來降低屋面綠化工程、排水項目的荷載力,從而提升建筑整體的穩定性與安全性,同時也可以確保建筑的審美價值。具體來說,設計者在非種植區域可以應用架空屋面系統,即借助于高強度、可伸縮的PP聚丙烯材料,實現對屋面重力的有效分散。
綜上所述,種植屋面防水施工是建筑工程建造過程的重要組成部分,處理好種植屋面防水應用屋面防水技術,確保建筑物長期穩固、可靠、安全使用,不受種植屋面滲漏的威脅。但是,在種植屋面防水施工中,如果防水施工質量差或使用劣質防水材料,設計和施工質量不合理,不能通過技術標準,導致種植屋面防水性能不理想。