新型种植屋面构造探讨及优化实践

分类：论文范文 发表时间：2020-02-08 09:14

　　摘要：传统种植屋面工艺复杂，结构遭到破坏时修复难度大，阻碍了其快速发展。新型种植屋面采用了新型防水涂料和防水卷材，将原来的11层屋面结构减少到7层，简化了工艺，降低了后期维护难度。新型种植屋面相较于传统种植屋面在雨水保持率、荷载、保温等方面都有提升，较好地解决了建筑节能、环境绿化、城市内涝问题，有助于种植屋面的快速普及与发展。

　　关键词：种植屋面构造；节能；荷载；雨水保持率

　　0引言

　　随着现代化城市建设的快速发展，种植屋面受到越来越多的关注。种植屋面亦称绿化屋面，是铺以种植土或设置容器种植植物的建筑屋面和地下建筑顶板[1]。种植屋面不仅为城市居民提供的舒适休憩场所，而且保护生态环境、调节微气候、净化空气、提高城市绿化率、降低热岛效应[2]。

　　欧美国家种植屋面技术起步较早，相对成熟，其研究重点放在了技术改进、布局规划、种植设计及环境生态效益方面，同时对政策指导、法制建设、推广发展等方面进行了大量的实践。德国已有近40年的种植屋面的研究和实践，目前30%～40%的平屋顶进行了屋顶绿化。德国学者瓦尔特·科尔布[3]对种植屋面的设计、建筑施工和实施进行系统阐述。日本则把建设节能、循环、环境共生型城市作为长期发展目标，建立了适合不同荷重、不同气候特点的屋顶绿化种植模式[4]。韩国使用法规强制推行种植屋面，并给予一定范围的奖励。如2002年，首尔根据《有关绿地保护及促进绿化的条例》，实施补助50%的有关种植屋面费用措施，鼓励民间绿化事业发展。美国学者ChristianWerthmann[5]和SusanK和Katrin[6]通过案例等详尽介绍了种植屋面的设计施工流程等内容。国外种植屋面多以微观分析为主，对种植屋面的单一问题进行透彻的分析[7]。同时研究都以具体的实验数据作为支撑，能够采用各种数学计量模型对数据进行深入的分析。

　　1新型种植屋面的结构工艺

　　新型种植屋面的结构主要分为6个部分，图1是新型种植屋面的实施示意图。为了方便比较，图2为传统种植屋面的结构示意。

　　由图1、图2可见，与传统种植屋面的施工工艺相比，新型的种植屋面主要是采用了新型的防水涂料和沥青化学阻根防水卷材。新型种植屋面系统的结构直接设置在结构基层，即表面经过抛丸处理的钢筋混凝土屋面板上，其上层是2mm厚非固化橡胶沥青防水涂料。非固化橡胶沥青防水涂料是以橡胶、沥青和助剂混合制成，具有良好的可施工性、优异的基层适应性、抗老化性、耐腐蚀性、突出的自愈合能力，而且防水涂料不容易固化，弹塑性能突出，适用于混凝土、彩钢等屋面[12]。

　　2新型种植屋面的性能分析

　　GB50345—2012《屋面工程技术规范》明确提出屋面工程的基本功能要求：（1）具有良好的排水功能和阻止水浸入建筑物内的作用；（2）冬季保温减少建筑物的热损失和防止结露；（3）夏季隔热降低建筑物对太阳辐射热的吸收；（4）适应主体结构的受力变形和温差变形；（5）承受风、雪荷载的作用不产生破坏；

　　2.1结构施工

　　由表1可见：（1）传统种植屋面设计的屋面结构层为11层，各层间的结合面为9个，优化后的新型种植屋面结构层为7层，各层间的结合面为5个，减少了施工的工序和材质。（2）取消了专门的找坡层和找平层，使得结构层涂上防水涂料之后就可以铺设防水卷材，这样使得防水卷材更贴合结构层，防水效果更好。（3）将传统的防水卷材改为改性沥青化学阻根防水卷材，既可防水又能有效阻根，预防植物根系对屋而结构层的破坏。通过上述优化不仅使种植屋面防水更加可靠，还可有效阻根，保护屋面结构，此外，结构层次数量减少，不仅降低了种植屋面的高度，而且降低了工程造价。

　　2.2雨水保持率

　　作为海绵城市建设的前端，种植屋面建立蓄、滞、排相结合的排涝及雨水利用系统是必要的[14]。种植屋面可以截流雨水，可以将部分水分储存起来，减少城市的地表径流，能有效缓解城市内涝。种植屋面中植物的蒸腾作用和屋顶绿地的蒸发作用可以有效地降低城市环境温度、缓解城市热岛效应。种植屋面通过植被截流和种植层吸纳雨水，雨水径流量较绿化前大幅降低，是美化城市、减少屋面源污染和消减城市雨水径流的重要途径之一[15]。

　　3结语

　　相较于传统种植屋面，新型种植屋面在屋面荷载、雨水保持率、节能等方面具有明显的优势。新型种植屋面在结构上的布设相较于传统种植屋面有了较大的简化，由传统种植屋面的11层工序减少为7层，降低了施工难度。较传统种植屋面的630kg/m2屋面恒荷载，新型种植屋面对屋面的荷载降至410kg/m2。在保温性能上，新型种植屋面的屋顶传热系数是0.328W/（m2·K），比传统种植屋面的屋顶传热系数0.405W/（m2·K）降低了19%。持水型性能上，新型种植屋面的保水率为80%，远高于传统种植屋面的15%。因为采用了新型的防水涂料和防水卷材，新型种植屋面的防水性能也优于传统种植屋面。通过对新型种植屋面的探讨和实践，改善了传统种植屋面的工序复杂性，解决了渗漏维修困难等问题，在不增加原有造价的基础上，有利于种植屋面的推广应用。

　　参考文献：

　　[1]JGJ155—2013，种植屋面工程技术规程[S].

　　[2]白钊义.浅谈屋顶绿化[J].图书情报导刊，2003，13（5）：117-118.

　　[3]瓦尔特.科尔布，塔西洛.施瓦茨.屋顶绿化[M].沈阳：辽宁科学技术出版社，2002.

　　[4]殷丽峰，李树华.日本屋顶花园技术[J].中国园林，2005，21（5）：

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