李潔 皮玲 華根勇 王娟
摘 要:基于綠色節能設計理念,屋頂綠化作為一種新型綠化方式逐漸受到重視,可有效地節約建筑用地、美化環境、緩解熱島效應。本文從屋頂綠化施工技術的影響因素著手,對屋面板設計、防水和排(蓄)水、栽培基質選擇和栽培基質選擇進行分析。
關鍵詞:屋頂綠化;承載能力;技術分析
文獻標識碼:A
1 緒論
隨著我國工業化和城市化進程的快速提升,建筑業進入高速發展階段,可利用土地資源和綠地面積日益緊張,城市環境和生態問題日益突出,城市屋頂綠化作為一種新型地綠化方式,即不占用地面資源的集約化綠化方式,逐漸推廣并實施;從改善綠化率、節能降耗、美化環境、緩解熱島效應等方面帶來了巨大的生態環境、經濟和社會效益,有利于改善城市環境和推進新型城市化可持續發展,成為提高我國城市綠化率的一個發展方向。
2 屋頂綠化施工技術的影響因素
屋頂綠化是指在高處地面以上,周邊不與自然土層相連接的各類建筑物、構筑物等的頂部以及天臺、露臺上的綠化[1]。目前,我國屋頂綠化研究處于起步階段,在技術處理過程中仍存在一定問題,如屋面荷重、植物選取與維護、技術推廣及應用等方面研究有待進一步提高。
2.1 屋面承載能力
屋面板位于建筑物的頂部,既要承受各種荷載作用,也要保證具有一定的抗滲漏、御嚴寒和隔熱量的效果。屋頂綠化形式多樣,不僅要考慮到屋面板的自重和風、雨、雪等活荷載,還需計算栽培基質、植物類型、涼亭、水池、假山等荷載,及植物在后期生長階段自重荷載增長值的影響。因此,屋面板的承載能力是建筑物安全及屋頂綠化成功的基本保障。
2.2 屋面滲漏
在屋頂綠化過程中,屋面板滲漏問題較為嚴重。需考慮以下因素:一是土壤必須長期保持濕潤狀態,且受酸、堿、鹽等自然環境影響;二是植物根系具有一定的穿刺能力;三是屋頂綠化灌溉以噴灌、滴灌為主,難以控制灌水均勻度[2]。在各種因素長期作用下,易造成防水層破壞,屋面結構產生裂縫,甚至導致滲透破壞。由于上部土壤和植物的覆蓋,一旦出現滲漏問題,難以發現滲漏點,長期作用直接影響到建筑結構的安全穩定。
2.3 植株選取
與地面生長環境相比,屋頂受自然環境影響更大,植物生存環境更為惡劣,限制了植物種類的選取與應用。一方面,南方季風氣候明顯,夏季高溫多雨,冬季寒冷干燥;另一方面,屋頂晝夜溫差大、蒸發速度快、風力大、雨水沖刷能力強等特點,對植物的抗逆性要求較高[3]。
2.4 綠化設計
由于屋頂綠化環境的特殊性,不僅滿足設計規范要求,還需考慮美化效果。目前,屋頂綠化設計中所選取的樹木與花草種類單一,設計樣式單調,缺乏層次感,綠色居多,未能展示多樣化,美化效果不佳,創意不夠。
3 屋頂綠化技術分析
3.1 屋面板設計
屋頂綠化過程中,屋面板的設計是屋頂綠化施工技術的關鍵因素。一般選擇承載力較強的鋼筋混凝土作為結構層,并設置防水層。荷載大小是影響結構安全穩定的重要因素。荷載包括建筑結構荷載、種植土層荷載、防水層荷載、施工荷載和活動荷載等[4]。此外,還應考慮植物生大過程中的新增荷載、特殊氣候情況下的風、雪、雨等環境荷載等因素。在綠化設計中,為避免局部破壞,盡可能均布分布荷載,或將較大的荷載(蓄水池、假山等)設置在承重結構跨度較小的地方。同時,宜選擇種植小型灌木和草本植物等。在計算荷載時,應充分考慮各種因素,不斷優化設計方案,保證建筑安全。
3.2 防水和排(蓄)水
防水是屋頂綠化成功與否的關鍵工序,若防水層處理不當,易產生滲水現象,則必須進行返工處理,這不僅對建筑結構產生安全隱患,也直接影響到工期與成本。因此,合理制定防水處理施工方案顯得尤為重要。《種植屋面工程技術規程》(JGJ155-2013)規定:屋頂綠化防水層應滿足一級防水要求,使用年限不少于20年[5]。同時,部分植物的根系具有穿刺能力。為滿足防水要求,在屋頂防水層設計時,應選用耐根穿刺的防水材料,如改性瀝青類防水卷材、橡膠防水卷材、塑料防水卷材等,或者在施工完成后鋪設阻根層。
為及時排出積水、防止雨水滲入結構層、減少屋面荷載、防止植物根系泡爛,通常在防水層上部設置排(蓄)水層。排(蓄)水層應具有一定坡度、快速排水與收集雨水,節約屋頂灌溉用水量。排(蓄)水層一般采用天然砂礫、碎石、陶粒、塑料板等,沿排水方向進行鋪設。必要時,在其上方設置過濾層,防止堵塞排水系統,并減少水土流失。
3.3 栽培基質選擇
考慮到所處環境、屋頂的承載能力與防排水的要求,栽培基質盡量選用輕質環保、吸水性強、通透性好、保肥能力好、成本經濟的土壤。一般采用人工輕質種植土,該類土是在普通種植土中摻入木屑、珍珠巖、泥炭等改良材料,改良土壤原有土質結構,改善土壤透氣性,提供植物生長足夠養分,其主要結構包括排水材料、輕質骨料和肥料等。
3.4 后期維護
屋頂綠化是一個長期而艱巨的工程項目。在方案設計過程中,要考慮到后期養護管理。具體包括以下幾點:(1)密切注重植株的生長狀態,植株選擇要滿足南方氣候生長條件,及時采取措施保證植物生長良好。(2)定期進行修剪,清理枯枝落葉,增強屋頂綠化的景觀效果。(3)實施病蟲害防治,對植物進行健康體檢,一旦發現病蟲害及時處理。(4)做好供水與施肥措施,根據不同的氣候特點,及時供水與施肥,確保植物生長所需的水分和養分。
4 結語
屋頂綠化技術作為城市園林綠化中必不可少的一部分,在城市規劃建設中起到了舉足輕重的地位。隨著新型建筑材料的不斷涌現,綠化施工方案不斷優化,人類思想的不斷解放,促進了屋頂綠化技術趨于成熟,有利于加速我國屋頂綠化向更好更快的方向發展。
參考文獻:
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[2]王月賓,單進,韓麗莉.國內屋頂綠化施工技術解析[J].中國園林,2015(11):18-21.
[3]楊濤.園林屋頂綠化的相關技術研究[J].建材與裝飾(園林裝飾),2017(33):64-65.
[4]劉亞珩,李璐,區耀銘,陳戰利.南昌市舊建筑平屋頂輕型綠化改造研究[J].中國水運,2018(8):255-256.
[5]張文,馬驍,張方卉,鄭子銘.屋頂綠化中技術問題研究[J].現代商貿工業,2018(16):199-200.
基金項目:江西省教育廳科學技術研究項目(超薄層屋頂綠化技術適應性研究及推廣應用——以江西省為例GJJ161182)
作者簡介:李潔(1988-),女,江西吉安人,碩士研究生,講師,研究方向:土木工程技術類。