公共建筑種植屋面設計與施工技術要點

李 莉 中鐵十四局集團建筑工程有限公司項目分管計劃副經理，工程師

建筑行業在發展過程中，要順應時代發展要求，提高對環境保護的重視程度，體現出節能、環保的發展理念。采取種植屋面方式是提高城市綠化覆蓋率、改善生態環境、減緩“熱島效應”及美化城市景觀的有效途徑。

1 工程概況

本建筑工程項目位于山東省淄博市淄博新區聯通路以南，華光路以北，上海路以西，天津路東側。總建筑面積為210 801.45 m2，主要分為2 個區，建筑面積為71 263.35 m2和70 157.60 m2，地下車庫人防建筑面積為69 380.50 m2。地上六層（地下一層）以框架和框架剪力墻結構為主。

2 公共建筑種植屋面設計要點

公共建筑種植屋面不僅要具有傳統的防水、排水功能，還要具有保護植物根系的功能[1]。相較于傳統設計，本項目所采用的防護虹吸排水收集系統具明顯的優勢，取消了找坡層、保護層、隔離層，能夠實現零坡度排水。

2.1 植被層設計

在植被層設計中，要充分考慮屋面、地下建筑頂板結構形式等因素，對其進行綜合分析。對于公共建筑，如果選擇種植喬木或者灌木，應將種植物的高度控制在2.5 m 以內，同時還要將植物與邊墻之間的距離控制在2 m 以上[2]。此外，還應合理利用改良土，在地下建筑頂板位置處可以適當增加一些田園土，適當調整種植土的厚度，并結合植物類型合理調整種植密度。在植被層設計中，應將屋面結構作為基礎，選擇符合要求的花園式屋面種植形式。對于水池等基礎設施，由于這些設施的荷載較大，因此在整個區域范圍內要保證承重墻具有良好的穩定性。此外，在屋面周邊位置處，還需要適當增設防護設施，比如以花園式種植屋面為主的種植形式，應當在其中增加一些照明系統。

2.2 防水層設計

施工人員應嚴格遵守建筑行業標準技術規程，做好屋面防水，確保防水有效年限在20 年以上。另外，種植屋面防水施工應該采用雙層防水，不能只做單層防水[3]。各種不同類型的材料在設計標準方面具有明顯的差異，具體分析如下。如果以改性瀝青防水卷材為主，那么其厚度應當控制在4 mm 左右，才能夠保證防水層設計的合理性；如果以高分子防水卷材為主，那么厚度控制在1.5 mm即可；如果以非固化防水涂料為主，那么厚度應當控制在2 mm。耐根穿刺防水層設計中，如果利用APP 改性瀝青，那么厚度必須要達到4 mm 以上；如果以鉛錫銻合金防水卷材為主，那么其厚度要控制在0.5 mm 以上。在耐根穿刺防水層中，需要增加相應的保護層，特別是在利用聚乙烯丙綸材料進行防水層設計時，可以將水泥砂漿作為其中的主要保護材料。

2.3 排水層設計

當水滲入土壤后，水會通過高分子防護排水異型片流到對應的虹吸排水槽，然后虹吸排水槽內的空氣會迅速匯集至出水口的位置。此時，出水口會以管道變徑的方式，使虹吸管逐漸形成滿流的狀態，以實現虹吸的效果。同時，虹吸排水槽內的水會不斷被吸入觀察井內，然后再排入對應的雨水收集系統中，可用于灌溉綠化植物，實現了雨水的循環再利用。由此可以看出，防護式虹吸排水收集系統在運行時，能夠從被動排水逐漸轉變為自動排水。

3 公共建筑種植屋面的關鍵施工技術

3.1 防排水施工操作要點

3.1.1 施工準備

（1）技術準備。施工前認真理解圖紙，參照土建結構圖、建筑圖，核對排水槽排列所占空間是否合理，并根據施工驗收規范和施工技術要求的相關條款，編制對應的施工技術方案，并在施工前對作業班組進行技術交底工作。

（2）作業現場準備。一方面，依據施工圖紙測量定位，確定標高，清理混凝土基層。另一方面，對現場材料、機具、機械堆放場地、車輛進出位置及施工先后順序等進行詳細規劃，以減少材料和機具的二次搬運，形成流水作業。

（3）材料、機具準備。材料包括鋼絲刷、鏟刀、扁鏟、掃帚、剪刀、鋼卷尺、滾刷及毛刷等，機具包括熱熔噴槍、非固化熱熔機、拋丸機、鼓風機及熱熔承插焊機等。施工人員應依據施工圖紙和進度計劃，分批次提報材料需用量計劃，并在材料表中標明材料名稱、材質、規格、型號及需用量等，按施工計劃準時運至施工現場，并與監理單位逐項檢查驗收。

3.1.2 基層處理

基層要平整、堅實、干凈、無明水，需要使用鐵鏟、鐵鍬清除泥土、混凝土浮渣，用掃帚清掃干凈，用高壓水槍清刷基層，然后再用拋丸機對清潔后的地面以及側面進行拋丸處理。需要注意以下幾點，一是將管根、陰陽角、設備基礎等部位做成圓弧狀，并且圓弧的直徑不得小于50 mm； 二是采用手工涂刮的方式對接縫處、螺栓處、局部易腐蝕部位以及出現龜裂、邊角等薄弱部位進行附加層處理；三是處理后的基層表面應保持干燥，經相關單位驗收合格才能進行防水施工[4]。

3.1.3 涂刷非固化橡膠瀝青防水涂料

涂刷不小于2 mm 厚的非固化橡膠瀝青防水涂料，后澆帶寬度范圍內可增厚到4 mm。先刷涂陰陽角、平面與立面的轉角處等細節部分，采用無紡布作為加強層，總厚度宜為4 mm，并將卷材裁成相應形狀附上。

3.1.4 耐根穿刺自粘式防水卷材鋪貼

（1）局部處理。大面積施工前需先在陰陽角、平面與立面的銜接處等細部位置涂刷非固化涂料，其厚度宜為4 mm，同時將防水卷材裁成相應形狀附上。

（2）卷材鋪貼。非固化橡膠瀝青防水涂料的每次涂刷寬度應比防水卷材的寬度略寬，刮涂后應立即粘貼防水卷材。粘貼防水卷材時需從一頭按住防水卷材，另一頭均勻向前鋪貼，然后刮平并擠出氣泡。相鄰卷材之間的搭接區域長度，不得小于100 mm。

（3）卷材搭接。粘貼雙層卷材時，上下兩層與相鄰兩幅卷材的搭接縫應錯開1/3 ～1/2 的幅寬，且兩層卷材不能相互垂直鋪貼。施工后的卷材防水層搭接縫應牢固嚴密，不能有褶皺、扭曲、翹邊、起泡等缺陷。

（4）卷材甩頭。外墻防水卷材應立面鋪貼在車庫頂板上，卷材甩頭需大于800 mm，且與頂板防水搭接。對于卷材甩頭，應做好成品保護，避免二次破壞。

3.1.5 高分子防護排水異型片自粘土工布鋪貼

平縫高分子防護排水異型片自粘土工布卷材應按照確定的鋪設方向進行平縫粘接，接縫處的自粘貼片寬度通常為200 mm。高分子防護排水異型片自粘土工布卷材的長邊與短邊采用自粘貼片粘接固定，形成整體的密封防水保護。

（1）立墻位置的施工方法。高分子防護排水異型片立墻上翻至防水層端部，上邊緣貼一層200 mm寬自粘貼片密封。

（2）立墻伸出管道的施工方法。在管道四周粘貼200 mm 寬自粘貼片，粘接密封高分子防護排水異型片，防止土壤進入。立墻伸出管道的施工方法如圖1所示。

圖1 立墻伸出管道的施工方法

（3）頂板伸出管道的施工方法。在管道四周粘貼200 mm 寬自粘貼片，粘接密封高分子防護排水異型片，固定好高分子防護排水異型片并在土工布上涂膠水粘接，防止土壤進入。頂板伸出管道的施工方法如圖2 所示。

圖2 頂板伸出管道的施工方法

（4）立墻拐角及突出部分的施工方法。沿拐角邊緣處粘接200 mm 寬自粘貼片固定高分子防護排水異型片，全部鋪貼完畢后再單獨在裁開的土工布縫隙處涂專用膠水，然后再貼一層150 mm厚的土工布，防止土壤進入。立墻拐角及突出部分的施工方法如圖3 所示。

圖3 立墻拐角及突出部分的施工方法

（5）平臺或臺階的施工方法。在平臺面采用正常平面鋪設法進行鋪設，在向下拐角處從平臺面向下朝著車庫頂板平面進行施工，臺階上和臺階下分別鋪設200 mm 寬的自粘貼片。車庫頂板后澆帶位置按照平縫連接的原則進行施工。

3.1.6 安裝虹吸管及透氣觀察管

虹吸管與透氣觀察管的連接方式應采用其對應的連接機具，熱熔連接的時間和加熱溫度應符合熱熔連接工藝、管材、管件生產廠的規定，連接時的溫度一般在210 ～230 ℃，夏季與冬季會有區別。

如圖4 所示，虹吸管與透氣觀察管應采用熱熔連接，對于直徑小于63 mm的管材，不建議使用對接焊方式，應當采用熱熔承插焊接，不得采用螺紋連接和粘接方式。管件的材質宜使用同質材料，其壓力等級應為相同或高一級壓力等級。當連接管的兩個連接面壁厚不一致時，應在壁厚較厚一端的管內壁倒45°的內角，使兩連接面壁厚相等[5]。

圖4 透氣觀察管處理（單位：m）

透氣觀察管安裝完成后在根部四周附加一層600 mm 寬的土工布，用土工布卡箍固定，用混凝土或砌磚作保護。虹吸管明裝管道需加設保溫保護措施，透氣觀察管安裝完成后需加設根部防塵罩和頂部防塵蓋。完成驗收主要檢查高分子防護排水異型片與卷材以及虹吸排水槽之間粘接是否牢固，有無破損現象。

3.2 其他重要節點的操作要點

公共建筑的結構比較復雜，屋面和地下結構頂板會留有很多后澆帶、施工縫。通過采用非固化和自粘聚合物改性瀝青防水卷材，對結構縫位置進行進一步的防水加固處理，可以更好地解決自防水混凝土裂縫、后澆帶和施工縫處的滲漏水問題[5]。設計人員在設計虹吸式排水系統時，還需要考慮虹吸槽、虹吸管等設施的數量，通過分析和計算量化出所在地區的雨季排水能力。

4 結語

采用種植屋面方式不僅可以改善城市面貌，還能緩解熱島效應，符合當下的節能環保理念。

建設單位應根據實際情況選擇建筑物的防水材料、工藝及技術手段，以此來提高施工的效率和質量，保證種植屋面設計的科學性、合理性。