绿化屋面系统

绿化屋面系统（精选7篇）

绿化屋面系统 篇1

1 工程概况

上海世博会爱尔兰馆位于世博园C片区,展馆面积约3 000 m2,由5个长方体展示区组成。5个展示区由倾斜的过道连接,错落有致地分布于不同层面。各展区分别展现爱尔兰在城市化进程中对空间的有效利用,以及都市可持续发展的理念(图1)。

2 屋面系统设计与根阻型防水卷材选材

2.1 屋面系统设计

爱尔兰馆屋面有平屋面和斜坡屋面两种,其中,平屋面约2 000 m2、斜坡屋面约460 m2。屋面系统设计为绿化屋面系统,由特选植物、轻质营养土、过滤布、蓄排水板、保湿保护毯、根阻型防水卷材、保温板、隔汽层及附属配件组成。

爱尔兰馆平屋面的构造层次设计,由下往上依次为:屋面楼板→保温板→细石混凝土→1.5 mm厚Hainer-BR改性PVC防水卷材(空铺法)→保湿保护毯→蓄排水板→过滤布→植草格→轻质营养土→植物(图2)。

展馆斜坡屋面的构造层次设计,由下往上依次为:斜坡楼板→保温板→1.5 mm厚Hainer-BR改性PVC防水卷材(机械固定法)→保湿保护毯→蓄排水板→过滤布→植草格→轻质营养土→植物(图3)。为防止防水层以上的构造下滑,在斜坡屋面上按照一定间距设有防滑杆。

2.2 根阻型防水卷材选择

用于绿化屋面的防水卷材,不仅要满足不同屋面规定的材料性能指标要求,同时还要具有抵抗植物根系穿刺的性能,以确保卷材不会因植物根系穿透而导致屋面漏水。因此,在绿化屋面中的防水卷材应选用根阻型防水卷材。

防水卷材是否具有抗根穿刺性能,需通过根阻试验来检验。试验按照德国园林研究协会(FLL)或JC/T 1075—2008《种植屋面用耐根穿刺防水卷材》中附录A的根阻试验方法进行[1]。该试验是将防水卷材按规定的搭接方式制样(图4),再将试样安装在6个试验箱中,另外还需要2个不安装试验卷材的对照箱,以便在整个试验期间比较植物的生长效率(图5)。试验箱中包含种植土和植物,放置在标准环境条件下生长2年(图6)。2年试验期结束后,将种植土和植物取走,观察并评价防水卷材是否有根穿刺发生(图7)。

因此,在绿化屋面系统中,应选择安全可靠的根阻型防水卷材作为根阻防水层,以确保屋面不因植物根系穿透卷材而导致渗漏。爱尔兰馆屋面选用的根阻型防水卷材为Hainer-BR改性PVC防水卷材(均质型复无纺布背衬)。该卷材已通过FLL认证,具有以下特性:拉伸强度高,伸长率大,尺寸稳定,物理性能优越;耐低温,-20℃无裂纹;具有自熄性,可达B2级防火等级;物理性阻根,可有效抵抗植物根系穿刺,而不影响其正常生长;材料自身可保持长久的可焊性,容易维修;搭接边采用热风焊接技术,均质无缝焊接,搭接强度高;合理使用寿命可长达25年以上。产品满足GB 12952—2003《聚氯乙烯防水卷材》中L类Ⅰ型材料的要求,主要性能指标见表1[2]。

3 施工

3.1 施工机具与焊接技术

Hainer-BR改性PVC防水卷材搭接边,采用热风焊接工艺(接缝强度高,无根穿刺隐患);施工时使用自动焊接机自动焊接卷材搭接边,不仅施工速度快,而且显著降低接缝施工中的人为失误,能有效的提供完整无缝屋面防水覆盖层。

焊接时,焊枪的热风出口温度为470~570℃;当周围温度低于要求温度(一般情况下焊接需在5℃以上环境进行)时,可先对焊接处进行预热。热风焊接机焊接速度可达2.5~3.5 m/min,其焊接过程是一气呵成的。焊接时需将喷嘴置于两层卷材之间,并且微微向下,与卷材搭接缝呈大约45°角,或是与屋面呈大约30°角,卷材的焊接是不断后退完成的。

3.2 施工工艺及要点

展馆屋面施工工艺流程为:基层清理→弹线→铺设防水卷材→细部节点处理→蓄水/淋水试验→铺设保湿保护毯→铺设蓄排水板→铺设过滤布→铺设植草格→铺设种植土及植物→完工验收。

3.2.1 基层清理

在屋面防水施工前,应检查屋面基层是否满足防水层施工要求,确保基层牢固、平整、排水顺畅,并清理屋面基层上的细粒杂物。

3.2.2 弹线

根据屋面情况铺设卷材,按照卷材铺贴方向、热风焊接法铺贴卷材长、短边搭接宽度的要求及相关规范要求,弹出基准线。

3.2.3 铺设卷材

按照制定的卷材铺设方案先将防水卷材预先铺设,铺设平整顺直并进行适当裁剪(图8)。卷材长边方向按顺水方向搭接,搭接边宽度≥100 mm;卷材短边对接,以对接接缝为中心,覆盖一条150 mm宽的附加防水卷材,短边对接接缝间距≥1.5 m。

平屋面的防水卷材采用空铺法施工,斜坡屋面的防水卷材采用机械固定法施工。

卷材铺设时应避免T形搭接点情况的出现,应采用交错搭接焊接,在搭接或对接处焊接一块无背衬的附加防水卷材带,其宽度不得小于150 mm。

卷材长边搭接边和短边对接边采用热风焊接技术连成一体,焊缝的有效焊接宽度≥25 mm。焊接时应保持焊接部位清洁干净,焊接完成后应及时用金属检查钩检查焊缝质量。

每日铺设的防水卷材应在当天完成焊接。对于每天施工后留下的接口,需用胶带或其他有效的方式进行保护,避免淋雨和受潮。

3.2.4 细部节点处理

屋面渗漏多数都是因细部节点处理不当引起的,屋面细部节点处理在整个屋面防水工程中最为关键。因此,海纳尔公司根据不同屋面细部节点构造进行相应的防水处理设计,现场施工时应严格按照图纸进行。

1)女儿墙节点处理

处理做法:先将大面防水卷材铺设至女儿墙底部,并在1 m范围内采用专用胶粘剂满粘防水卷材;再将另一块防水卷材采用专用胶粘剂满粘于女儿墙上,上墙高度距种植层≥150 mm,底部与大面防水卷材搭接,搭接宽度100 mm,通过热风焊接连成一体;女儿墙防水卷材收口处采用收口压条及螺钉固定,再用密封胶密封收口。图9为女儿墙节点设计图。

2)穿出管件节点处理

处理做法:先用防水卷材将管件管壁包裹起来,包裹高度距种植层≥150 mm;再将管壁上的防水卷材与大面防水卷材通过热风焊接连成一体;在管壁防水卷材顶部使用不锈钢金属紧固件箍紧,并用密封胶密封。图10为穿出管件节点设计图。

3)落水口节点处理

处理做法:先将大面卷材在落水口位置裁剪出孔洞,落水口及两边500 mm范围内采用专用胶粘剂满粘防水卷材;再用一块防水卷材伸入至落水口管壁内,并与大面防水卷材通过热风焊接连成一体,伸入至管壁内的防水卷材端口用密封胶密封;落水口两端另外附加一层防水卷材,通过热风焊接与大面防水卷材连成一体。图11为落水口节点设计图。

3.2.5 蓄水/淋水试验

屋面防水层施工结束后必须进行蓄水/淋水试验,以检查屋面是否存在渗漏现象及检验防水层是否完好无损。试验检查屋面未发现渗漏,方可进行下一道工序的施工。

3.2.6 铺设保湿保护毯

为避免在铺设蓄排水板时损坏防水卷材,在防水卷材上面铺设一层保湿保护毯以保护防水卷材,同时也可以适量蓄水,在种植土水分干燥的情况下,可以以水汽的形式为植物提供少量水分。

保湿保护毯以棉、丙纶、涤纶等制成,单位面积质量≥200 g/m2,空铺在防水层上,搭接边宽度≥100mm。

3.2.7 铺设蓄排水板

在绿化屋面系统中,不仅要保证雨水能有效排出,还要保证能够持续给植物提供水分,因此需要设置蓄排水层。

蓄排水层材料选用方块蓄水式排水板。该板为聚乙烯材质,20 mm厚,平面尺寸为333 mm×333mm,其抗压强度≥150 k Pa。

3.2.8 铺设过滤布

过滤布的作用是防止渗入水将细土和基质成分冲走,形成泥浆进入蓄排水层,对蓄排水层的蓄排水产生不利影响。因此,在蓄排水层上须设置过滤布。

过滤布材料选用能透水也能过滤的聚酯纤维无纺布,单位面积质量≥200 g/m2,空铺在蓄排水板上,搭接边宽度≥100 mm。

3.2.9 铺设植草格

为更好地铺设种植土及植物,在过滤布上增铺一层植草格,以便植物更好地生长和避免因踩踏草坪而造成光秃秃的外观。

植草格为HDPE材质,选用的规格为355 mm×355 mm×70 mm,采用平插式搭接施工。

3.2.1 铺设种植土及植物

绿化屋面用种植土应考虑其以下几个重要技术指标:最大湿密度、排水速率、p H值、有机物含量等。绿化屋面用种植土无需“过肥”,避免屋面承受不必要的植物生长增重。

屋面种植土选用的是轻质改良土;植物选用了耐旱、抗寒性强的阳性草本植物,如火棘等;种植土和植物的施工,按照景观布置图纸进行。

3.2.11 完工验收

经过为期两个多月紧张有序的施工,该屋面工程在自检合格后,由业主协调组织进行了屋面工程分项验收工作,一次性通过。

4 结语

随着“节能减排,低碳生活”理念的推广,以及人类环境意识的提高,越来越多的建筑屋面都将做成绿化屋面。为确保建筑绿化屋面的成功,选择一个完善的屋面绿化系统和优质的根阻防水卷材非常重要。世博会爱尔兰馆绿化屋面系统的成功,也得益于此。

参考文献

[1]全国轻质与装饰装修建筑材料标准化技术委员会.JC/T1075-2008种植屋面用耐根穿刺防水卷材[S].北京:中国建材工业出版社,2008.

[2]全国轻质与装饰装修建筑材料标准化技术委员会.GB12952—2003聚氯乙烯防水卷材[S].北京:中国标准出版社,2003.

屋面绿化与FRP防水 篇2

用于屋面绿化系统的防水,其要求性能基于防水、排水以及进行种植等项,为此,则应具有耐水、耐农药、耐肥料、耐菌、耐荷载、耐冲击以及耐根性等。

为健全地普及屋面绿化,日本建筑学会于2008年即修订了标准JASS 8防水工程,并提出了JASS 8 T—401屋面绿化用涂膜防水法的耐根性试验方法。

在提出的试验方法中,对种植植物的根,倍受关注。根的发育,会产生压附力和肥大力,草本植物根的压附力大,而木本植物根的肥大力大,草本的地下茎,其发育情况如图1所示。据有关资料记载,根系的压附力在10 N以上。图2所示为木本的根茎,其肥大状况,直径约达30 mm,如此大的肥大力均由绿化防水系统负担,难免会产生穿孔等有害情况。为此,必须对土壤种类,配合要求,容器的容量和结构以及种植管理等项进行研究,并提出相关项目和试验方法。

屋面绿化采用涂膜防水法进行耐根试验的情况如图3所示。这项试验在日本由建材试验中心具体实施。

在耐根性试验中,用于木本植物耐根性试验的容器为80 cm见方,防水施工后铺设土壤,植栽楠木类植物,经两年后对根系穿通防水层的情况进行监察和研讨(图4)。草本的试验如图5所示,容器的尺寸为24 cm×54 cm,试验与木本相同。

2 FRP防水性能

FRP防水,日本早在2007年7月即发行了FRP防水工程施工指南与说明。该指南按类别规定为5类,对屋面、阳台、外廊、工厂地面、停车场、水槽、水池、庭园种植、游泳池等分别提出了应用方案,同时对FRP防水所用树脂的质量以及FRP防水所用玻璃纤维片材的质量也作了规定。此后,又对材料、施工方法等进行了改进。在修订后的JASS 8防水工程的标准中,对FRP涂膜防水法和粘附技术作了新的规定。在具附录中,规定有两项质量标准,即:JASS 8 M-101-2007(防水用聚脂树脂)和JASS 8 M-102-2007 (防水用玻璃纤维片材)。防水层的施工即应按规定的材料实施。表1为JASS 8规定的FRP防水法,即FRP系涂膜防水法与粘附技术(L-FF)。

FRP防水法在静荷、硬度、摩耗等方面具有其固有特征,如再附加能与基层龟裂随动的聚氨酯等材料构成复合防水,即可用于购物中心等露天停车场防水、建筑物的阳台防水等。图6为屋面绿化FRP防水的一项标准做法;图7为屋面绿化FRP防水法的一项施工实例。

3 应用前量

城市屋面绿化技术与应用初探 篇3

一、提倡实现城市屋面绿化的重要意义

随着经济的发展和社会的进步, 人们对生活质量的追求在逐步提高, 消费在建筑上的能耗在逐步增加, 继而向环境排放的污染物在增长, 导致地球的“温室效应”更加严重。同时, 城市化的发展使得热岛效应日益凸现, 给城市生产、生活带来诸多不便, 尤其是在夏季, 城市建筑物外表面温度可达60℃以上。这使得相当大的一部分能耗不得不消耗在空调降温上。建筑能耗在人类整个能源消耗中所占比例在30~40%之间。据统计我国建筑能耗在国民总能耗中的比例约为27.8%, 而采暖、空调能耗又占建筑能耗的50~70%, 所以开发建筑节能技术、降低空调能耗意义重大。

采取相应的节能措施, 尽量少地使用空调, 避免因过多使用空调面对健康产生不利影响, 如:病态建筑综合症 (SBS) 、建筑物并发症 (BRI) 和多种化学物过敏症 (MCS) 。只有建筑物本身节能, 尽可能少地依赖外部设备, 才是建筑节能的根本, 在保持和提高建筑物舒适性的同时, 减少对一次能源的需求与消耗, 同时也减少了由于能耗对环境造成的污染。

综上所述, 屋面能耗在顶层用户围护结构能耗中所占的比例为20~40%, 可见, 屋面作为围护结构的一部分是建筑能耗的重要环节, 做好屋面的节能工作对整个建筑的节能具有重要意义。建筑节能是贯彻可持续发展战略的重要组成部分, 是执行国家节约能源、保护环境、建立和谐型社会基本国策的重要组成部分, 也是世界建筑发展的大趋势。屋面绿化对改善人们居住环境、提高生活质量及降低建筑能耗具有十分重要的现实意义。

二、城市屋面绿化的主要形式

常见的屋面绿化形式有以下几种:

1、苗圃式

在屋面防水层上用砖或砌块砌筑床埂以形成较规整的苗床;床埂下每隔一定问距设排水孔, 苗床内铺设一定厚度的种植介质, 栽培草皮花卉、蔬菜、中草药、果树等。这种形式一般适用于大面积的屋面, 供人们体闲娱乐的空间少。

2、棚架式

可设置种植池, 低层建筑也可以不设置种植池, 直接利用地面种植的攀缘植物。棚架高度以2m左右为宜, 方便居民在荫棚下体闲和活动。在选择植物时以叶面较大且枝叶藤蔓稠密的攀援类植物如葡萄、效瓜、葫芦、牵牛花、金银花、常春藤、扁豆等为主, 使之沿棚架攀援生长, 形成绿色荫棚。

3、艺术园林式

在屋顶上设置花坛、绿化盆景以及水池、假山、花架、雕塑、凉亭等园林建筑小品, 采用园林艺术手法布局, 构成优美景观, 以供园林艺术欣赏和屋顶体闲娱乐活动。这种形式一般应用于较高档的公共建筑和私人别墅中。

4、蓄水养植式

这种形式类似于蓄水屋面, 只是在蓄水屋面的水面上养殖一些浮游植物, 如水泡莲, 浮萍等繁殖能力强的浮游植物, 同时还可以养鱼, 兼有蓄水屋面和种植屋面的效果。

三、城市屋面绿化的关键技术

屋面绿化涉及到的技术比较多, 且相对较复杂, 主要涉及到以下几个方面内容:

1、屋面构造技术

绿化屋面的构造首先要相对合理, 要满足建筑防水技术要求及现行建筑节能规范要求, 还须保证屋面荷载要轻, 以利后期一旦屋面出现渗漏, 可以方便地进行检修。绿化屋面须选择不吸水高效保温材料, 将保温层置于防水层的下面并设置滑移层, 优先考虑使用防水抗根材料, 以利于保证保温节能效果及渗漏检修。

2、栽培质选型

随着自然土壤资源的日益贫乏及屋顶绿化的普及, 采用人工栽培基质作为屋面绿化生长介质是必然选择。我国受经济、技术水平和关注程度等因素制约, 栽培质的研究和开发近几年才刚开始。栽培质的性能对整个系统的生长及后期长期维护起着关键作用, 且成本造价也占到整个系统造价的20~30%因此, 要因地制宜, 充分挖掘木地廉价、易得的原料资源, 通过优化工艺、技术创新, 提高栽培质的品质和生产能力, 降低应用成本, 以期促进屋面绿化的全面普及。

常用的无土栽培基质有:岩棉、珍珠岩、蛙石、煤渣、锯末屑、发酵土、离子培养土、蛆叫粪、椰糠、塘泥、山土、炭化谷壳、火山灰、堆肥土、树皮、秸杆、陶化营养土等。目前包括屋顶绿化无土栽培质的生产在国内尚无统一的质量标准, 不同厂家按照实际情况所制定的产品标准差异很大。具体如下表1示:

3、蓄排水选型

屋面植物都有其生长特点, 耐旱植物较多, 往往怕涝。在屋面绿化中需考虑到蓄排水问题, 要保证少量的雨水能留存, 富余的水分能即时排走。屋面蓄排水问题的解决主要有两种方式: (1) 通过构造来达到, 如YK蓄排水板 (鸡蛋架式构造) , LJ屋面绿化保水箱 (溢水孔箱式构造) 等; (2) 通过栽培质来实现, 保水性的栽培质有:有机保水剂 (后期易引起土壤的板块问题) 、无机钠基膨润土等;采用滤水性的栽培质有:螟石、细陶粒、膨胀珍珠岩、海泡石、天然沸石等。当然, 两种方式也可结合使用。

4、抗根防水层选型

目前我国屋面绿化用的抗根型防水材料主要包括: (1) 铝合金卷材; (2) 高密度聚乙烯土工膜 (HDPE) ; (3) 聚氯乙烯P型卷材; (4) 聚醚聚氨酯防水毯; (5) T-99抗根涂料。由于我国没有防水材料的抗根试验方法, 防水材料生产厂家只能采用德国DIN4062的标准, 但该标准是按一定量的扇豆类植物在一定环境条件下种植半年, 看材料是否被植物根须穿刺。因重型绿化屋面的物种种植时间一般较长, 根须穿刺能力较强, 德国DIN4062标准并不适宜用作屋面绿化植物的抗根试验方法。材料的抗根性主要表现在非透气性, 抗冲击性、耐磨性、耐腐蚀性与耐侯性等几个方面。

5、旧建筑的屋面绿化改造

首先检查屋面有无渗漏现象, 并查看工程图纸防水层的做法及耐用性, 如果有渗漏或防水层耐久性较差, 可直接在旧屋面上重新铺设T-99抗根防水毯即可。T-99抗根防水毯具有无需找平层及保护层的特点, 比常规材料荷载更轻、更方便。当屋面防水层有一定的耐用性, 仅考虑屋面绿化, 可直接在旧屋面铺设90厚LJ屋面绿化保水箱。因为LJ屋面绿化保水箱可以搬动, 易维护且成本较低。旧屋面的改造应结合屋面原有构造的具体情况, 尽可能地选择轻质材料, 采用轻型薄层绿化屋面, 顶层保温效果不好时宜增设保温层。

四、城市屋面绿化的应用优势

1、实现顶层室内冬暖夏凉

传统的平屋面保温隔热性能较差, 居住在顶层的人们普遍感觉到冬冷夏热。平屋面绿化后, 绿色植物和培土均有较好的隔热保温作用。尤其是在炎热的夏季, 大量的太阳辐射热被屋面绿色植物吸收转化为生物能, 使传入室内的热量大为减少。

2、有利于延长屋面防水层寿命

由于绿色植物和覆土层使防水层免受太阳的直接暴晒, 防水层的温度变化范围缩小, 从面减缓了防水材料的老化速度, 延长了其使用年限。

3、有助于改善城市空气质量

(1) 植物在进行光合作用时吸收CO2, 放出O2。国内外生态学界一致认为, 城市绿地率只有达到30%以上才能有效改善城市的生态环境质量, 平均每人占有30~40平方米的绿地面积才能调节二氧化碳和氧的平衡, 保持空气的新鲜; (2) 绿色植物对大气中某些有害气体具有一定的吸收能力。如法桐、垂柳、臭椿等对SO2吸收能力较强;冷杉、桧柏、梧桐等对氟化氢的吸收能力较强;黄杨、女贞、合欢等对空气中氯气的吸收能力较强等等; (3) 绿色植物能够阻档飘尘流动, 吸收过滤尘埃, 起到净化空气的作用。绿化较好地区的降尘量仅是未绿化地区的30~60%; (4) 绿化植物能够分泌一种挥发性的有机化合物—灭菌素, 不但能杀灭细菌, 还能对动物和人的机体的生理过程产生良好的作用。一般城市建筑地区上空每立方米空气中含菌量在3~4万以上, 而林地内只有300~400个, 相差达100倍。据初步估算, 城市中建筑占地面积约为城市占地总面积的10~20%, 如果将建筑的屋顶全部绿化, 则相当于城市的绿化率提高10~20%, 其对空气质量的改善是可以想象的。

4、有利于缓解都市压力, 促进邻里交流

绿色植物可以缓解人的视觉疲劳和心理压力, 现代城市生活节奏加快, 人的心理压力增大, 绿化的屋顶给人们提供了一个娱乐休闲的空间。绿化的屋顶可以供人们登高望远, 休闲聊天观景, 特别是给老人和小孩提供了一个公共娱乐空间, 在这里没有地面空间的压抑感, 有利于左邻右舍的交流, 增进邻里之间的关系。同时绿化屋顶所带来的娱乐休闲空间, 以及层次丰富, 满目叠翠的城市景观, 有利于减少和缓解城市“高楼综合症”。特别是, 我们的城市居民能否也像我们的农村居民一样, 在屋顶拥有一块自己的“自留地”, 平时种植娱乐, 享受田园之乐, 释放生活压力, 同时通过种植和彼此的学习种植, 增进邻里交流, 从而改变那种“老死不相往来”的局面。

参考文献

[1]龙惟定.建筑节能与建筑能效管理[M].北京:中国建筑工业出版社, 2007年版

[2]白雪莲.种植屋面能量传输和热环境的研究[M].重庆:重庆大学出版社, 2006年版

[3]康艳兵.建筑节能关键技术回顾和展望[J].中国能源, 2006 (11)

[4]刘梦飞.城市绿化覆盖率与气温的关系[J].城市规划, 2007 (3)

新加坡轻质屋面绿化技术问题探讨 篇4

随着社会经济的发展,屋面绿化这一能显著改善城市环境的新型绿化模式,也逐步受到了新加坡政府的重视。新加坡的气候属热带雨林气候,气温湿热,日温差和年温差极小,月平均气温为24～27℃,年降雨量为2 400 mm,没有台风的袭扰。新加坡独特的地理、气候环境为屋面绿化创造了适宜条件,但也还存在一些问题。

本文总结了新加坡轻质屋面绿化中常见的屋面排水、减荷、防渗、植物和基质选择等关键技术问题,提出了相应的解决办法。

1 屋面排水

新加坡每年4—9月是少雨季,10月至第二年3月为多雨季,雨季长,雨量大。暴雨是造成屋面积水、形成水涝的直接原因,也是造成轻质屋面绿化失败的主要原因。屋面大量积水会导致屋面荷载短时间暴增,危及建筑物的安全;屋面渗漏概率增大;植物烂根,生长不良甚至死亡。

屋面积水的常见原因有:1)原有建筑屋面排水系统存在缺陷,没有排水坡度、排水坡度不够或排(溢)水孔孔径小、数量少;2)屋面绿化设计和施工时没有做好排水系统的改进,造成屋面植物和土层的阻隔、排水坡度不够大等,暴雨和地表径流形成的局部积水短时间内不能及时排除;3)屋面绿化施工后,日常检查和维护工作没有落实专人负责,导致排水孔被杂物堵塞而没有及时清理疏通。

针对上述造成屋面积水的原因,应注意采取下列措施:1)综合地区降水量等因素,设计最佳排水坡度并留有余量,在进行屋面绿化方案设计时,达不到排水要求的要人为创造合理坡度,从而满足排水需求;2)原排水系统有缺陷的,除设计自然排水坡度外,绿化施工时还应适当考虑增加排水通道,必要时可增设临时雨水外溢孔;3)根据现场的具体情况,在绿化设计和施工时,改进排水系统的不足(如增加周边隔离区域的宽度、采用流量更大的排水垫层等),从而达到快速有效排水的目的;4)施工养护单位应有专人进行定时、定点维护,检查排(溢)水孔的状况,保障排水顺畅。

2 屋面减荷

屋面荷载是指屋面的单位面积上承受重力的大小,荷载是现有屋面能不能做绿化、做哪种样式绿化的决定因素,是屋面绿化设计和施工过程中的关键问题。一般来讲,上人屋面的静荷载为1.5 kN/m2,非上人屋面的静荷载是0.8 kN/m2。造成屋面荷载失衡的原因有:屋面结构简单,承重能力差;绿化设计总体负荷超出原有建筑荷载范围以及绿化设计布局不合理等。此外,房屋的施工质量也会影响建筑荷载。因此,如何在现有荷载基础上安全、实用、经济地实现屋面绿化,是轻质屋面绿化需要解决的问题。

在这一问题上,合理进行绿化要素的布局和施工最为关键:1)在进行屋面绿化之前,首先应向房屋建筑商了解屋面规定荷载和房屋的施工质量,在承重范围内进行绿化设计;2)充分考察分析屋面现状,根据荷载设计绿化模式,避免超出设计荷载;不能确定荷载的,最好采用轻质屋面绿化技术实施绿化;3)屋面绿化设计、施工时,应充分考虑荷载的分布,负荷大的元素置于屋面的承重柱或承重梁上,必须用少量较大树木时,可栽植于轻质花桶中,置于屋面主要承重部位;4)施工时尽量采用轻型材料;5)屋面荷载小但又必须进行绿化时,应对原有屋面进行加固改造,如采用结构找坡分解荷载、控制种植槽(池)的高度和蓄水层厚度等,使屋面荷载符合设计要求;6)采用人工混合复配的轻质种植土,并严格控制种植土层的厚度。在新加坡,常用蔼美EnvironMix GR屋面专用基质等。

3 屋面防渗

多年来屋面绿化的实践经验已证明,屋面绿化不仅不会破坏建筑,而且还对建筑物有保护作用,能延长屋面建材的使用寿命。屋面绿化和建筑的安全使用不仅不矛盾,而且还是绿色建筑的一部分。但是,实施屋面绿化后,如何保证建筑屋面不渗漏,是关系到屋面绿化是否能顺利推广的关键。

根据作者多年来从事屋面绿化的经验,屋面绿化后出现渗漏的主要原因有:1)原屋面刚性防水层开裂或柔性防水层出现剥落、起鼓、开裂等缺陷;2)伸缩缝、女儿墙、檐口、天沟、反梁、管道、通气孔、烟囱等部位,易出现渗漏的节点处理不当;3)一些结构复杂的屋面存在排水设计问题,如排水量考虑太小、落水管数量和管径不够、设计坡度不足及施工误差等;4)屋面绿化施工过程中野蛮操作,破坏了防水层而没有进行修补;5)新做屋面绿化阻根防水层时,设计不合理,施工质量粗糙,节点处理不当;6)选用的防水材料质量有问题,选用不耐根穿刺的防水材料用于阻根防水层,或个别耐根穿刺防水材料实际使用效果不佳。

要预防和解决屋面渗漏,必须注意以下几点:1)屋面绿化施工前应先做闭水试验,排查渗漏隐患,并依据现场具体情况,考虑防水层是否需要重做;2)设计之前了解并掌握实地的排水和防水情况,在设计过程中采取相应的措施,使排水系统和给水系统良性循环;3)实际施工过程中也要检查屋面现场的排水系统是否完善,特别关注易发生渗漏的节点,如存在不足,要做好改进工作;4)根据设计的屋面绿化形式,选用合适的防水、阻根、排蓄水材料;5)实际施工中严格按施工规范操作,垂直升降吊机的安装和运行要确保不损坏防水层;6)种植面和建筑立面边缘,要有不少于40 cm的隔离带,屋面的下水、排水观察孔、通气孔等处,也应有20 cm以上的砾粒带或轻质物质带隔离。

4 植物群落优选与固定

衡量考核屋面绿化的成功与否的重要指标之一,是在既定养护方案和一定管理措施下,屋面植物能否正常生存和生长发育,并形成屋面植被的生态和景观效果。屋面的高度决定了其环境的特殊性,屋面地处高处,四周又相对空旷,光照强、风速大、空气湿度小,而且一般屋面都具有封闭性,通道较小,日常管理人员和管理工具的进出都不太方便,养护管理措施的实施和垃圾清运都有难度。因此,用于轻质屋面绿化的植物材料是一个特殊的植物群落,要能基本适应特定环境,且具有一定的抗逆能力。

轻质屋面绿化植物的选择需遵循以下原则:1)遵循植物多样性和共生性原则,以本地乡土常用品种为主,适当增加引种成功的外地植物;2)以生长特性和观赏价值相对稳定的低矮灌木、草坪、地被植物和攀援植物等为主;3)选用易移植、耐修剪、耐粗放管理、水肥要求不高、生长缓慢的植物,可尽量减少日常枝叶修剪量,降低运输成本;4)应选择须根发达、根系浅的植物,不宜选用根系穿刺性较强的植物,防止植物根系穿透建筑防水层。

目前,新加坡轻质屋面绿化常用的植物种类有:地被类的景天系列、葱兰、萱草、络石、矮麦冬等,小灌木类的丝兰、苏铁、五针松、红枫、矮紫薇、金银花等。对有一定高度的灌木类通常采用花池、花钵或适当做地形堆土等形式来栽培、固定住植物,或采用土层下支架固定的方法。

5 栽培基质(土壤)防分解和流失

栽培基质(土壤)的分解和流失问题,是屋面绿化的共性问题。由于轻质屋面绿化的人工栽培基质层厚度只有5～8 cm,因此,为保证栽植植物的健康生长,有效控制基质(土壤)的分解和流失就显得尤为重要。轻质屋面绿化栽培基质土层薄、重量轻,自然气候条件下偶遇的暴雨、台风等灾害性天气,对基质保持非常不利。

造成基质(土壤)流失的原因有:1)栽培基质中有机质的含量过高,土壤中的微生物和植物根系会分解有机质,导致基质厚度下降;2)栽培初期,基质过于松散,在植被没有全部覆盖面层而基质又处于干燥状态时,大风容易将部分基质吹散;3)栽培基质组分内的细小颗粒在大暴雨时会随地表径流流走。

针对上述问题,应做好如下工作:1)栽培基质必须要有良好的稳定性,组成中要有一定比例的骨料(不小于30%),目前通常采用的比例为壤土∶木屑∶砾石=1∶2∶2;2)过滤层无纺布的厚度不能低于200 g/m2,边缘和接缝要严格按要求施工,搭接不少于10 cm;3)初期种植植被要有合适的密度,要能在2～3个月时间内较快覆盖种植土层表面;4)每年开春后,植物恢复生长前要根据土壤损失情况,有计划地适当补充营养土。

6 蓄排水板与保湿毯的应用

新加坡地区每年都会有一段时间天气晴热、少雨、干旱,这一阶段气温高、阳光强,甚至连续多天不降雨,此阶段轻质屋面绿化植被的水分供应是关键。合理选用屋面绿化专用蓄排水板和保湿毯,是轻质屋面绿化的核心技术之一。通过专用蓄排水板来解决集中降雨期的排水和干旱期的蓄水,而保湿毯则可以做到适量蓄水,在基质水分干燥的情况下,持续以水汽的形式解决植被对水的需求。

常见蓄排水板的种类有单面凸台、双面凸台和模块式3种,凸台高度在0.6～3.0 cm不等。轻质屋面绿化选用的蓄排水板是有特殊要求的,要求采用专用的带有小孔的蓄排水板。保湿毯根据原材料中混合纤维和棉纤维的比例不同,具有不同的保水能力,常用规格有200 g/m2、300 g/m2、500 g/m2。轻质屋面绿化选用的保湿毯一般为300 g/m2,保水能力达3.5 kg/m2。

在屋面绿化施工中,要根据屋面面积大小和不同排水方式计算屋面排水量,从而选择合适高度和流量的蓄排水板。在新加坡,一般是采用聚乙烯材质的蔼美VersiCell三维排水板和VersiDrain 25P蓄排水板。施工时注意蓄排水底板的搭接要安全牢固;保湿毯和过滤层不要混淆使用,保湿毯在蓄排水板的下层而过滤层在蓄排水板的上面,过滤层接缝要有10 cm以上,并用胶水粘合。

7 结语

轻质屋面绿化技术是园林绿化的一种新型技术。作者从近年来在新加坡完成的轻质屋面绿化施工实践中总结出常见技术问题,并找到了有效的解决办法。从市场需要和行业发展趋势来看,还需要进一步做好轻质屋面绿化的技术理论研究和实际生态效果测定等工作。同时,还将重点解决以下问题:1)模块式组装施工,简化施工过程、缩短施工时间;2)雨季、干旱、高温等极端气候条件下植被的生理和应对措施;3)为保持绿色屋面植被群落的长期稳定,制定经济合理的养护措施。

参考文献

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[9]都市绿化技术开发机构,地面植被共同研究会.地面绿化手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.

绿化屋面系统 篇5

随着生活水平的提高, 人们对周围生活环境的要求也越来越高。然而密集的城市建设侵占了大面积的绿地, 热岛效应和越来越差的城市空气使人们开始关注如何在有限的空间里种植尽可能多的植物来改善生活环境。绿化屋面越来越受到重视。绿化屋面相对于常规的建筑节能措施有很多优点, 如改善城市生态环境、缓解热岛效应、可以重复和循环使用、绿化垃圾容易自然降解、全寿命期节能环保等。而且南方地区的湿热气候也比较适合绿化屋面的推广[1]。

绿化屋面的保温隔热性能是决定其能否在福建省大力推广的主要因素。多个研究表明屋顶绿化的保温隔热性能优于普通屋面。赵定国等[2,3]在自然状态下对轻型佛甲草植被屋面的隔热性能研究表明, 有植被的屋顶外表面温度、屋顶内表面温度和室内温度都要比裸露屋面低;郭昶诗和赵立华[4]对大阶砖架空隔热屋面和加种佛甲草的架空屋面的隔热性能进行了比较:在自然通风、机械通风和密闭三种工况下, 种植屋面的隔热性能优于大阶砖架空隔热屋面;白雪莲等[5]也对麦冬草绿化屋面和普通刚性屋面的隔热性能进行比较:实验表明屋面采用种植形式增强了屋面的隔热性能。孟庆林等[6]则采用风洞装置模拟不同气候条件下粗放型绿化屋面的隔热性能, 并进一步指出其热阻为0.41~0.63 (m2·K) /W;刘丹、翁建新等[7]通过对比研究绿化屋面和架空隔热屋面的保温隔热性能, 发现轻型种植屋面在夏季对降低室内温度峰值以及屋面内表面温度均有显著效果, 且具有稳定室内气温在一个较低水平的作用;种植屋面热流平均值较架空隔热屋面明显降低, 轻型种植屋面的隔热性能明显好于架空屋面。

目前福建省内新建建筑的屋面普遍采取了保温隔热措施, 架空屋面逐惭淡出主流市场。而关于绿化屋面和普通保温屋面的保温隔热性能优劣的研究较少, 本文以福建省某工程为背景, 对绿化屋面和无机保温砂浆屋面的保温隔热性能进行了测量、分析和对比。

2 研究对象的概况

本工程位于福建省福州市闽侯县北部铁岭工业集中区, 屋面采用了绿化屋面和普通保温隔热屋面两种做法, 其中绿化屋面包括两种典型植被:草本类和低矮灌木。绿化屋面构造如图1;普通保温隔热屋面采用50mm厚无机保温砂浆作为保温隔热层, 经计算, 其传热系数K=1.0 W/ (m2·K) , 构造见图2。

3 测试方法

比较围护结构的保温隔热性能的最直接方法就是比较传热系数, 但是由于绿化屋面传热机理比较复杂, 绿化植物的蒸腾作用对保温隔热产生的作用难以量化, 短期的测试数据无法直接求得其传热系数, 且福建省气候条件下屋面节能以隔热为主, 故本次实测的目的在于比较两种屋面的隔热性能。围护结构的隔热性能优劣主要表现在室内温度和室内屋顶内表面的温度上, 在相同的室外环境下, 室内温度和室内屋顶内表面温度越低, 保温隔热性能越好。故本次实测主要测试室外温度, 两种房间室内温度和两种房间屋顶内表面温度。

实测选择夏季连续晴天进行测试, 连续晴天不得少于三天, 被测的屋面没有遮挡。屋面测试期间屋顶房间均处于自然通风状态。采用“温度巡回检测系统”对相关温度进行自动采集, 测量采样数据间隔30min。实测数据主要为:室外气温、内表面温度、室内空气温度, 测点布置见图3~图4。

依据现场具体情况, 分别选取了顶层一间房间 (此房间为大开间办公房间, 该房间屋面有草本类和低矮灌木两种植被) 和屋顶西北侧的一间房间 (该屋面为普通保温隔热屋面) 作为测试房间。

4 实测数据分析

在得到实测数据后, 我们对绿化屋面 (包括草本类绿化屋面、低矮灌木绿化屋面) 和普通保温隔热屋面的内表面温度和室内气温进行分析, 形成了温度变化曲线见图5。通过图5可以看出, 绿化屋面的屋面内表面温度波动幅度比普通保温隔热屋面小, 而且同一时刻的温度要比普通保温隔热屋面低。我们还分析得出了这三种不同屋面内表面平均温度、最高温度和最低温度的差异, 实测数据的分析结果见表1。测试结果表明, 在自然通风状况下, 绿化屋面的屋顶内表面温度最高值、平均值及其波动范围均优于保温屋面。

注:1、测试期间房间均处于自然通风状态;2、测试期间室外气温最高值为27.2℃, 最低值15.0℃, 平均值21.3℃。

本研究采用间接比对的方法来确定绿化屋面的传热系数。通过以上分析可以看出, 在自然通风状况下, 绿化屋面的屋顶内表面温度最高值、平均值及其波动范围均优于普通保温隔热屋面, 而普通保温隔热屋面传热系数K=1.0W/ (m2·K) , 故由此可以推断绿化屋面的传热系数K≤1.0W/ (m2·K) 。

5 结论

通过本次实测我们可以看出绿化屋面是比较适合福建省湿热气候的生态节能措施, 且若设计合理其隔热性能要优于常规的节能措施, 考虑到绿化屋面可以改善城市生态环境、缓解热岛效应等优点, 在福建省具有较强的应用推广价值。此外, 由于绿化屋面的传热机理较为复杂, 采用间接比对的方法只能定性得出其传热系数的范围, 无法进行定量分析, 不利于绿化屋面的推广应用, 所以在后续的工作中重点研究其直接测量方法显得十分必要。

摘要：本文以福建省某工程项目绿化屋面为研究对象, 对绿化屋面和普通保温隔热屋面的室内外温度和室内内表面温度进行了现场测试, 并对两种屋面的隔热性能进行了对比分析, 分析结果表明绿化屋面的隔热性能明显优于普通保温隔热屋面。

关键词：绿化屋面,建筑节能,隔热性能,福建省

参考文献

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[5]白雪莲, 冯雅, 刘才丰.生态型节能屋面的研究 (之二) ——种植屋面的实测结果与数值模拟的对比分析[J]四川建筑科学研究, 2001, 27 (3) :60-62.

[6]孟庆林, 张玉, 张磊.热气候风洞内测定种植屋面当量热阻[J].暖通空调, 2006, 36 (10) :111-113.

绿化屋面系统 篇6

通州市民中心位于南通市通州区, 项目建设地点东至中心竖河、西至区间路、南至朝霞路、北至碧华路, 总用地面积约7.87万m2, 总建筑面积约8.5万m2, 是通州区民生实事工程之一, 由市民服务中心、图书馆、文博中心、档案馆、妇女儿童服务中心等5幢单体建筑组成, 该项目获得了2015年度鲁班奖, 其大面积的屋顶绿化成为该项目的一大亮点 (图1) 。通州市民中心由平屋面 (档案馆) 、缓坡屋面 (妇女儿童活动中心、图书馆) 和陡坡屋面 (市民服务中心、文博中心) 3种屋面类型组成, 坡度设计复杂, 最大坡度达到27%, 设计为种植屋面, 屋面荷载为5 kN/m2。其中, 文博中心两侧斜坡以及部分陡坡、缓坡屋顶绿化全部采用了可踩踏的平民假俭草草坪, 总面积近1.2万m2。斜坡屋面绿化技术的难点主要为土壤的防滑固定、浇灌系统以及草种选择这3个方面。

2 构造设计与选材[1]

该项目斜坡屋面绿化的构造层次设计见图2。阻根层采用SBS改性沥青耐根穿刺防水卷材;普通防水层采用SBS改性沥青防水卷材;防水保护层采用5cm细石加筋混凝土;蓄水毯采用400 g/m2的聚酯纤维, 铺设在排蓄水板下方, 主要作用是增强底部的蓄水能力, 当降雨或浇灌后, 多余水分大部分流经排蓄水板后进入雨水收集系统, 少量水分将积蓄在蓄水毯上, 当气温升高时, 积蓄的水分将以水汽形式渗透入土壤, 增强土壤的湿润性。排蓄水层采用30 mm高HDPE排蓄水板;过滤层采用150 g/m2的涤纶无纺布;挡土板材质为PVC, 呈L形, 尺寸为100 mm×150mm×3 mm, 平行于地面的一侧不镂空, 垂直于地面的一侧镂空, 其上铺设无纺布, 既能起到挡土作用, 又能让多余水分通过挡土板的孔隙过滤流走。防滑格为屋面防滑构件, PE材质, 高度为300 mm, 撑开固定后中间网眼尺寸为400 mm×400 mm (或800 m×800mm) , 防滑格在平面上将土壤分为无数个小格子, 起到防止土壤下滑的作用, 可在坡度方向和四周焊接, 固定强度高, 施工速度快。

建筑屋顶种植与平地种植最大的不同之处在于屋顶隔断了植物与大地的连接, 植物所需的水分和营养失去了大地的持续供给和调节, 加之屋顶光照强、风速大、空气湿度变化大, 使水分成为影响植物生长的关键因素, 因此, 抗旱成为屋顶绿化植物选择的核心[2]。理想的屋顶绿化植物必须具备以下特点:1) 景观效果好, 四季常绿, 无明显的冬衰期;2) 抗旱, 不需灌溉设施;3) 抗病/虫, 不需打药;4) 抗杂草入侵, 节省人工;5) 生态效果好, 具有降温、除尘、释放负氧离子等作用。一般以选择耐贫瘠干旱、须根类、耐候性好、养护粗放的乡土植物为主。通常, 草坪式屋顶绿化植物可分为可踩踏型和不可踩踏型。可踩踏型的植物主要为禾本科, 其中, 平民假俭草和结缕草应用较为广泛, 常常和黑麦草交播, 以实现四季常绿效果;不可踩踏型的植物主要是景天科多浆类植物和蔓生草本植物, 其中, 佛甲草运用较为广泛。此外, 地被植物也常应用于屋顶绿化中, 效果丰富美观。表1是这几类植物的特点。

该项目所用植物为平民假俭草, 冬季交播多年生黑麦草。平民假俭草可踩踏, 同时兼具低养护、高质量的特点, 无杂草、病/虫害等问题, 剪草次数为3~5次/a, 每m2施肥量为30 g复合肥/a, 基本靠雨水灌溉, 连续15 d以上均为晴天时须人工灌溉1次[3]。

3 施工技术

以下主要介绍斜坡屋面 (缓坡和陡坡) 防水保护层以上各层次的施工技术。

3.1 隔汽膜和蓄水毯

在防水保护层上铺设0.3 mm厚的PE隔汽膜, 然后铺设蓄水毯, 该层既可以作为保护层, 同时也具备一定的蓄水功能。隔汽膜和蓄水毯的铺设见图3。

3.2 排蓄水层和过滤层

蓄水毯上铺设30 mm高的HDPE排蓄水板, 其间以挡土板作为分隔构件, 挡土板可将土壤分为宽度均匀的单元, 防滑格也固定在挡土板上。在排蓄水板和防滑格固定完成后, 再铺一层涤纶无纺布, 用于过滤土壤。排蓄水层和过滤层的施工见图4。

3.3 防滑格的固定

在该项目中, 防滑格的固定分为缓坡与陡坡两个部分, 缓坡屋面的防滑格可与过滤挡土板相结合;而陡坡屋面部分则需根据屋面结构特点, 适当增加加固措施, 在斜坡两侧固定焊接点, 将角铁焊接于斜坡侧壁的焊接点上, 用于固定防滑格, 防止土壤下滑。陡坡部分的防滑格经过严格的受力计算, 撑开后中间网眼尺寸为400 mm×400 mm, 相比于缓坡屋面800mm×800 mm的网眼尺寸, 能将土壤分割成更小的受力单元。陡坡部分防滑格的固定见图5。

3.4 土壤和浇灌系统

该项目斜坡屋面种植土层厚度为240 mm, 采用配方营养土, 经过杀菌处理, 土壤中的虫卵和有害微生物等均被杀死;而土壤中的缓释剂能减缓营养物质的分解, 增加土壤含养时长。土壤铺设完成后开始排布浇灌管, 间隔距离为1~1.5 m。浇灌管由控制系统统一控制浇水, 浇水位置在植物层下方2~3 cm处, 这样能使水渗透到植物根部土壤处, 以达到浇灌目的。根部灌溉管的铺设见图6。

3.5 草坪

将成坪的平民假俭草皮铺于土壤上方即可。

4 与一般斜坡屋面绿化做法的对比

斜坡屋面绿化的技术难点主要为土壤的防滑固定、浇灌系统以及草种选择这3个方面, 通州市民中心屋顶绿化项目在上述3个方面均有突破和创新。

1) 土壤的防滑固定传统做法主要为结构防滑, 通常在屋面结构层中增加横向结构;或者在完成防水、阻根、保温层后, 于保护层上植筋浇筑, 并留出钢筋节点用于固定屋面防滑系统。这两种做法都能在一定程度上防止土壤与植物层下滑, 但是, 前者会影响屋面的整体排水, 后者会增加施工步骤和难度。该项目土壤与植物层的防滑做法则充分利用了现有屋面结构特点, 结合防滑构件形成整体的防滑系统而不产生任何负面影响。

2) 该项目浇灌系统采用根部浇灌, 能最大程度将水送至植物根部附近, 并通过水的渗透到达植物根部, 避免了地面喷灌造成的大面积蒸腾和浪费。

3) 该项目植物选用了可踩踏的平民假俭草, 并在10月份交播黑麦草。相比于其他植物, 平民假俭草和黑麦草长势较好, 一年四季观赏效果优于单一品种, 并且修剪次数少、后期养护管理简单。

5结语

屋顶绿化是目前利用现有土地资源进行绿化的较高效的形式之一;然而, 目前屋顶绿化多为平屋面绿化, 在具有一定角度的斜坡屋面上较难施工, 这一点极大影响了屋顶绿化在我国的大面积推广[4]。南通市通州市民中心斜坡屋面绿化项目在土壤的防滑固定、浇灌和草坪类型选择等方面采用了创新做法, 可为同类工程提供参考。

摘要：南通市通州市民中心在平屋面、缓坡屋面和陡坡屋面上做了草坪绿化。文章介绍了该项目在斜坡屋面部分的土壤防滑固定、浇灌、排水和草种类型选择等技术。利用防滑格将土壤分割成无数细小单元分散下滑力, 并利用现有屋面结构特点增加防滑固定措施;采用根部浇灌, 能让水分渗透进土壤, 减少表层挥发;以排水为主、蓄水为辅, 保证排水通畅的同时有效蓄水;在选择草种类型时, 以可踩踏的平民假俭草成坪种植, 交播黑麦草, 保持四季常绿。该项目获得了2015年度鲁班奖。

关键词：斜坡屋顶绿化,可踩踏草坪,防滑固定,根部浇灌,排 (蓄) 水,植物选择

参考文献

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日本的屋面防水系统 篇7

日本的防水技术一直在缓慢地发生改变。这种改变不仅包括功能的提高, 还包括因社会因素引起的变化。本文将简要介绍日本防水系统4个方面的变化。

屋面翻修

概述

与新建屋面相比, 日本的屋面翻修量不断增加, 约占屋面总量的1/3。虽然屋面翻修有许多做法, 但对于公共建筑物, 屋面翻修的基本做法都包含在由日本土地、基本建设和运输部出版的《指南》中。

使用的防水材料主要包括叠层、单层卷材以及涂膜3类。在日本, 大多数叠层卷材上面都有混凝土保护层, 因此屋面翻修首先遇到的是混凝土层, 而不是防水卷材。

屋面翻修时, 既有的防水卷材是否要拆除, 主要取决于其状态。不过从实际出发, 最好是既有的防水卷材保持不动, 再在上面做罩面, 因为在日本, 处理拆除下来的既有屋面卷材不是一件容易的事。大多数罩面系统的使用寿命在10~20年。

常用的卷材

机械固定的单层卷材系统和聚氨酯涂膜系统用作既有防水卷材的罩面越来越受到青睐。机械固定的单层卷材系统基本上采用PVC卷材, 涂膜系统主要是聚氨酯, 膜厚约3 mm。在下面常采用一种专门的通风/缓冲板, 起通风和减轻基层开裂的作用。

糟糕的是, 上述系统中有一些遭到2004年18号台风破坏。这些系统的抗风性能已经得到提高, 抗风设计方法得到了评估。

由于预期的屋面翻修量将继续上升, 屋面翻修的技术规程正在积极制定中。

长寿命防水卷材

概述

目标寿命10年左右的防水卷材已经开发, 因为10年质保期已经成为普遍的要求。1999年政府制定了旨在推动高质量住宅建设的一项新立法, 并于2000年生效。政府的举措主要是促进高质量、长保质期住宅的供应。

此项立法涵盖了屋面和墙体的防水, 从立法上规定, 承包商要保证防水质量10年, 在防水方面承包商要负起更大的责任。这一立法也使得质保期延长至20年有了可能, 对防水卷材的耐久性也产生很大的影响, 对材料使用寿命的延长是一个突破。

从全球环境保护的观点看, 建筑物的使用寿命也应当更长 (通常日本建筑的平均寿命不到欧洲和美国的一半) 。要求延长防水卷材使用寿命是顺理成章的。长寿命防水卷材

市场上已经有了声称质保期可达30年的防水卷材, 这是建立在材料性能和技术标准提高的基础上的。当然, 这样长的质保期没有其他措施的配合是无法实现的。这些措施包括承包商必须达到一定的技术水平以及实行承包商和制造商共同购买保险的政策, 因而即使发生承包商破产的情况, 建筑业主的利益也可以得到保护。虽然至今这种长寿命防水卷材由于价格昂贵, 阻碍其推广使用, 相信在未来的岁月里, 它们的重要性会日益显现出来。

绿色屋面防水卷材

概述

在日本, 以前就有所谓的绿色屋面。这种屋面的防水卷材上面有混凝土保护层, 混凝土上面铺上土后可种植物。这种系统几乎不存在植物根穿刺的危险。建筑师就可以将屋面设计成有树有花草的花园, 而不用担心根穿刺。但是由此增加的很大的外加荷载要求建筑物的结构十分牢固, 当然费用也会增加许多, 因此普通建筑物很少有此类绿色屋面。

另一方面, 一种新的绿色屋面已经在日本迅速推广。这种系统主要是在相对较薄的轻质土层上种草, 以减轻外加荷载。可以预期这种系统会得到更为广泛的应用, 以减轻城市里严峻的热岛效应以及通过土层暂时的蓄水性能防止洪水发生, 提高都市生活质量。

基于这样的考虑, 市政当局从立法上和经济上对此类系统的推广给予支持。以东京和大阪为例, 当局已经规定新建和重建建筑物的屋面至少20%的面积要绿化。有些城市对绿色屋面提供补助, 因而绿色屋面面积呈逐年上升的趋势, 见图1。

绿色屋面系统

在考虑采用绿色屋面, 特别是用于既有屋面时, 多数情况下必须同时考虑加固结构。在地震多发的日本, 屋面荷载的增加可能导致结构不安全, 因此轻质绿化系统受青睐。

用于轻质绿色屋面的主要技术大多来自欧洲。此类屋面以草坪草和佛甲草用得最多, 很可能是出于活荷载的考虑, 尤其是佛甲草, 需水量低, 易于管理。不过, 有些人可能不选这种植物, 因为佛甲草只是部分呈绿色, 与一般日本人对绿色屋面的想象有点不一样。

耐根穿刺试验方法

由于没有混凝土保护层, 此类轻质绿色屋面的防水卷材耐根穿刺性能就值得关注, 是必须考虑的卷材重要的性能之一。虽然已经有了由德国制定的很好的耐根穿刺的试验方法, 但该方法直接用于日本的绿色屋面系统并不合适, 因为该试验所采用的植物比较少见, 而且气候条件也有较大差异。为此日本建筑研究所 (AIJ) 组成专门研究小组从事试验方法的研究, 并于2005年7月完成。

AIJ的试验法简述如下:在用冲孔的金属板制成的内容器内, 铺上防水卷材, 种树或草, 再把内容器放进一个带土的外容器内。外容器的四边可拆卸。这个装置有助于根穿刺防水卷材试验和进行定期观察。AIJ的试验方法刚建立不久, 各种绿色屋面防水系统的试验数据正在逐步积累。

台风对防水卷材的破坏

概述

每年夏末至秋天这段时间, 日本常受到台风的侵袭。虽然强台风的路径变化不大, 但2004年9月的18号台风是个例外, 它穿过了若干通常较少受强台风影响的城市, 对那里的防水卷材造成严重的破坏。

损坏情况调查

AIJ迅速成立了调查小组, 通过向屋面制造商协会、防水承包商协会、承包商协会和相关人员发放问卷的形式, 调查屋面卷材损坏的情况。63份答卷揭示, 损坏主要是卷材与基层脱开或被吹走, 这种情况大多始于屋面的周边或施工质量差的地方。表1详细列出了损坏的情况和可能的原因。

从调查结果我们可以得到以下各点:必须确保设计质量 (女儿墙、屋檐等要有合适的细部设计;对于机械固定的卷材要正确选择固定件的种类和数量等) ;确保施工质量以及进行定期维护等。

将来技术方面的改进包括:提高与基层的粘结强度和卷材的强度。