种植屋面（通用8篇）
种植屋面 篇1
为推动种植屋面技术发展,引导拓展绿色建筑、海绵城市、立体绿化等新兴市场,2015年4月22日,中国建筑防水协会种植屋面技术分会在北京举办了“2015种植屋面技术分会年会暨第六届种植屋面技术与市场研讨会”,来自全国各地百余位从事种植屋面技术推广与开发、设计与施工、科研与检测的专业人士参加了会议。会议由种植屋面技术分会秘书长韩丽莉、副秘书长王旭共同主持。
中国建筑防水协会理事长朱冬青为会议开幕作了简短致辞,他指出,建筑的绿色、节能、环保是当今最热门的话题,也是我们的国策,而种植屋面技术在实现建筑的这些目标方面都有突出的作用,因而具有广阔的发展前景。
会上,共有10位中外专家作了精彩演讲。日本M&N环境规划研究所所长大桥镐志先生是日本著名的景观设计师,远道而来,为大家带来了关于城市建筑与景观设计的理念,介绍了城市绿化在建设海绵城市中所起的关键作用以及城市屋顶绿化设计的实施经验。中国建筑科学研究院副研究员叶凌博士介绍了《绿色建筑评价标准》的编制概况、原则要求、评价指标体系及计分方式,重点讨论了与屋顶绿化、垂直绿化相关的条文内容。新加坡设计总商会主席、世界绿色建筑协会副主席戴礼翔先生作了“回到花园城市里”的演讲,介绍了城市花园的概念、实现方式,以及新加坡发展空中花园的实践经验。中国城市建设研究院总工白伟岚教授级高工介绍了海绵城市的概念、相关标准规范,阐述了海绵城市建设(低影响开发)的实现路径以及种植屋面在构建海绵城市中所起的重要作用。北京建王园林工程公司总经理王达先生介绍了立体绿化的概念、起源、国内外发展概况,与大家分享了多年从事包括屋顶绿化在内的立体绿化的实战体会,也带来了日本发展屋顶绿化的经验。天津农科院马丽亚副研究员作了“京津冀建筑绿化及生态景观产业技术创新联盟组建与发展计划”的报告,介绍了联盟的宗旨、职能、目标、组织架构、服务内容和拟开展的各类生态屋面研究项目计划。北京园林科学研究院检测中心主任王茂良博士作了“种植屋面耐根穿刺检测研究最新进展及存在问题”的报告,介绍了火棘、沙地柏、油松、箬竹、白茅等不同植物根对普通SBS改性沥青卷材、耐根穿刺SBS改性沥青卷材、PVC卷材、三元乙丙卷材的穿刺情况,结论是不同植物根对同种卷材的穿刺情况各异。朗盛化学有限公司戴冕经理介绍了国内对化学阻根剂作为新化学物质进行强制性登记管理的规定要求,分析了该规定对化学阻根剂使用的影响。德尉达(上海)贸易有限公司技术总监李小群先生作了“德国种植屋面的系统结构及基本原理”的报告,讨论了影响种植屋面系统应用效果的各个层次与关键技术及设计施工中应注意的问题。北京市园林科学研究院景观设计规划研究所所长韩丽莉教授级高工作压轴演讲,阐述了城市环境面临的严峻问题,分析了城市立体绿化对改善环境的作用,提出了当前发展立体绿化的若干建议。
种植屋面 篇2
施
工
方
案
编制：—————————————
审核：—————————————
日 期： 2009 年 8 月 21 日
中山市青龙防水补强工程有限公司
联系方式：***小练
第一章工程概况工程概况
种植屋面,对防水层要求高,我公司为此提出了新的防水理念:采用堵塞基层毛细孔的涂料，加具自愈性、施工工艺简单的卷材组成,即采用：1.5㎜厚HG203水固化聚氨酯防水涂料(或2.0mm厚RJS208反应型聚合物水泥涂料)＋2.0㎜厚PCM自粘防水卷材;其特点为:涂料可在潮湿基面（无明水）上施工,与基层的粘结强度高，严密封闭基层的毛细孔，涂层下不窜水,固含量高，一次可厚涂;自粘卷材将复杂的施工工艺在工厂生产完成,只要撕开底部隔离纸,将卷材立即粘于涂层上就完成复杂的卷材铺贴工艺,简单的施工工艺大大提高了卷材防水的施工质量和可靠性,并具有防根刺和自愈性,能与底部的防水涂料形成整体。
第二章 选用材料介绍
2.1、HG203防水密封涂料： 2.1.1、HG203防水密封涂料简介
HG203防水密封涂料是中山市青龙防水补强工程有限公司引进美国最先进的高科技技术，采用进口原材料研制而成的真正的环保型单组份水固化聚氨酯防水密封涂料。该新型防水涂料已通过广东省建委的科技成果鉴定，获广东省重点新产品证书，经北海电厂、深圳皇安大厦、雅居乐凯茵群体别墅等无数工程使用证明：该材料具有无溶剂污染，涂膜高弹高强、加水固化和使用水泥一样方便，潮湿基面正常施工，具有良好的耐候性、耐腐性和防霉性，并适用于饮水工程，不愧为聚氨酯防水涂料发展的一个里程碑。
2.1.2、主要技术指标
执行标准：GB/T 19250—200
32.1.3、产品主要特点
① 属反应固化型产品：
使用时加20%的水做固化剂，干固后的涂膜长期浸泡在水中，不会软化、起泡、龟裂，即不会发生物理性还原反应。
② 真正的环保产品：
涂料无溶剂挥发，固化后无毒无异味，不污染环境，且适用于食品储存库及饮用水工程。
③ 不受基面干湿性限制：
潮湿基面上均可施工，且与基层粘结牢固。一般防水涂料都有要求基层干燥后或水分小于9%，这对高水位工地或雨季施工及赶工期的施工单位存在难题，水固化HG203防水涂料降低了对砼干燥的要求，与潮湿基层的粘结强度≥0.8Mpa，可胜任潮湿基面的施工，节省施工时间，具有极大的社会经济效益。
④ 涂膜固化迅速：
涂膜施工可一次成形，23±2℃的条件下，表干≤4h,实干≤12h，不受空气湿度大小影响，气温低时可通过加热水和催化剂的办法保证固化时间，一般-5℃的气温下均可进行施工。而目前深受用户欢迎的单组份水固化聚氨脂防水涂料吸收空气中的水分缓慢进行固化，但如果空气比较干燥，将会延长固化时间，且涂膜不能厚涂，需多次涂刷，因而耽误工期。
⑤ 固体含量高，单位面积用料少：
固体含量高达100%，1㎜厚涂层使用材料量一般为1㎏/㎡；施工安全方便，一次施工可达成所需厚度，自流平，防水层整体性好，即使基面发生大的变形（膨胀或收缩），涂膜也不会剥离开裂，有利于复杂变形施工，大面积也可采用机械喷涂施工。
⑥ 涂膜抗拉强度高
延伸性能好，耐热，耐寒（-40℃-95℃），耐化学腐蚀，耐老化，防霉性能好，并有阻燃性，屋面使用可达15年以上。
⑦：其它特点：
a、可以在涂膜表面刷上各种颜色，涂膜基本颜色为白色，也可以根据用户要求做成各种颜色以达到防水装饰效果。
b、可以通过添加橡胶粉沫做成防渗漏密封剂：添加砂子做成防滑层，也可以添加轻的空心填料做成隔热保温涂层，且不会降低其防水能力。c、维修容易，省时，省力，省费用。2.2、PCM自粘防水卷材 2.2.1、材料简介
要想让防水层在任何不理想的基层条件与不熟练操作工人条件下，最大限度地发挥作用，避免窜水、防水层与砼结构基层牢固粘附于一起，形成可靠经济的防水层，用聚合物水泥（砂）浆来粘贴亲浆性良好的自粘橡胶沥青卷材完全可以做到。
无论是地下室顶板、侧墙、顶板、屋面板，无论是外防内贴还是外防外贴，用湿铺法施工PCM自粘橡胶沥青防水卷材是解决上述问题的最优方案之一。产品种类与规格 种类
以胎体分：聚酯胎、玻纤胎、PE胎、无胎。规格
面积：20㎡、1 5㎡、10㎡
宽度：1000mm；厚度：1.5mm、2.0mm、3.0mm、4.0mm2.2.2、主要技术指标
第三章、施工方案
3．1、方案
1).施工流程大样图
2).施工工艺流程
钢筋混凝土屋面结构层→找坡和找平层→1.5㎜厚HG203水固化聚氨酯防水涂料(或2.0厚RJS208反应型聚合物水泥涂料)→2.0厚自粘防水卷材→40厚C20细石混凝土保护层→排水层→无纺布过滤层→营养种植土→花草
中山市青龙防水补强工程有限公司
种植屋面 篇3
北京市房山区政府第三办公区种植屋面层高15.60 m, 面积约5 000 m2, 属于花园式屋顶绿化工程, 包括景观道路、绿化苗木栽植、景观小品、园林电气及给排水工程。该屋顶花园分为4 个区域, 分别命名为心语园、喧嚣园、聆听园和游思园, 并以不同的设计形式构建景观效果, 形成一个休闲、温馨、优美的活动场所 (图1) 。
2 种植屋面设计与选材
该工程原屋面为混凝土平屋面, 在荷载允许的范围内[1]改造成种植屋面, 增设了普通防水层、保护层、耐根穿刺层、排蓄水层、过滤层、基质层和植被层[2]。该屋顶花园的防水构造层次见图2。
普通防水层选用3 mm+3 mm厚Ⅱ型SBS改性沥青防水卷材, 该卷材低温柔性好, 可达-25 ℃;保护层选用30 mm厚M15 水泥砂浆;耐根穿刺层满铺1.5 mm厚聚氯乙烯防水卷材;排蓄水层采用20 mm厚锁扣式HDPE排蓄水板, 满铺;过滤保湿层采用250 g/m2的土工布, 满铺;为减轻屋面荷载, 按比例掺入草炭土、松散种植土、珍珠岩、蛭石、保水剂等制成屋顶绿化专用种植基质, 特点是质量轻、营养成分均匀、保水;为防止轻质种植基质被风吹走, 在其上加设了一道植被毯, 采用引自德国技术的新型植被修复材料——KLD屋顶绿化专用草毯, 该草毯具有环保、保水、保墒、抗冲刷、防风、节能等特点[3];植被多以耐干旱、抗高温、需水量少、耐寒、养护管理粗放的低矮地被与草坪为主, 适当搭配小型乔木。
3 种植屋面改造的关键问题
种植屋面受立地条件、环境影响较大, 必须针对其特点采取相应的技术措施。种植屋面改造工程需要解决的主要问题如下:
1) 防排水问题
防排水是种植屋面改造时要解决的核心问题, 不处理好防水、排水设计, 后续工艺再好也是做无用功。因此, 应按屋面结构进行多道防水设防、做好防排水处理、解决植物根系的穿刺问题。
2) 荷载要求
种植屋面改造必须考虑屋面结构荷载, 把安全放在第一位。种植土壤必须具有容重小、质量轻、疏松透气、保水保肥、适宜植物生长和清洁环保等性能;景观小品尽量选用轻型材料, 且设置于承重梁柱上方。
3) 抗风要求
屋顶花园为了功能和美观的需要, 有时会设计一些构架、小品等, 而屋面上往往风力较地面大, 因此在不破坏原有屋面防水结构的前提下, 需要解决这些构架等的稳定性问题。
4) 对植物的要求
植物材料的选择应符合屋面特点, 以阳性喜光、耐寒、抗旱、抗风力强、易养护的品种为主。植物类型上以草坪、花卉为主, 穿插点缀花灌木、小乔木。
4 种植屋面改造施工技术
该工程的施工工艺流程如下:屋面清理→铺设防水层→防水保护层施工→铺设耐根穿刺层→铺设蓄排水层、过滤层→园林给排水、电气施工→园林道路、景观小品施工→回填种植基质→铺设KLD屋顶绿化草毯→植物栽植→植物养护。
4.1 铺设防水层
1) 基层处理
原有屋面已满铺屋面砖, 需去除松动破损砖块, 铲除突出基层的尖锐硬物、砂浆疙瘩等物体, 对砖缝进行修补, 确保防水基层平整, 无空鼓、松动等缺陷;所有转角处做成光滑的圆角, 圆弧半径不小于50mm;对基层表面的灰尘、油渍必须彻底进行清洗;后浇带等大于10 mm的裂缝应剔成宽30 mm、深20mm的U形沟槽, 用钢丝刷清理干净后, 洒水湿润, 喷涂自喷防水剂1 遍, 并用水泥砂浆找平;基层表面尽可能干燥, 含水率不大于9%。
2) Ⅱ型SBS改性沥青防水卷材施工
施工工艺流程为:涂刷基层处理剂→附加层施工→铺设第1 层SBS防水卷材→热熔封边→验收第1 层SBS防水卷材→铺设第2 层防水卷材→热熔封边→蓄水验收。
本工程基层处理剂采用冷底子油, 要求涂刷均匀、不透底。所有阴阳角、出屋面管根处等易发生渗漏的薄弱部位都必须增加附加层, 宽度不小于500mm, 要求满粘, 不得空鼓。Ⅱ型SBS改性沥青防水卷材采用满粘法施工, 从雨水口部位开始向标高高的方向层层铺贴, 长边搭接100 mm, 短边搭接150 mm;搭接缝及收口处必须有熔融沥青挤出;两层卷材长边错开至少1/3 卷材宽度, 短边错开1.5 m, 必须满粘。
卷材施工完成后进行蓄水试验, 蓄水高度不得少于20 mm, 蓄水时间不得少于24 h, 确认无渗漏、无洇水现象后, 方可进行防水保护层的施工。
4.2 防水保护层施工
本工程防水保护层采用M15 水泥砂浆, 厚度30mm, 加设防裂钢丝网, 厚度用垫块控制, 表面泛浆后抹平, 收水后再次压光, 并按6 m×6 m进行分格, 在过养护期后, 用弹性密封胶进行封堵密实。
4.3 铺设耐根穿刺层
耐根穿刺层采用1.5 mm厚聚氯乙烯防水卷材, 铺设时由低到高, 搭接宽度不小于100 mm, 采用热熔焊接, 有效焊接宽度不小于60 mm, 除需细部处理以及只能采用手持热风焊枪焊接的部位外, 大面焊接必须采用自动热风焊接机。女儿墙、风口等立面需上翻300 mm, 避免根系从侧面生长扎入建筑物。
4.4 铺设排蓄水层
排蓄水层采用20 mm厚HDPE排蓄水板, 抗压强度不低于400 k Pa;安装时根据设计图要求满铺, 将排水板杯环状口朝上铺设, 采用扣合的搭接方式。铺设完毕后需尽快铺设过滤层, 防止水泥、木屑等杂物堵塞孔道或进入排蓄水板的蓄水槽、排水通道。
4.5 铺设过滤层
过滤层采用250 g/m2的土工布, 主要作用为阻止基质进入排蓄水层, 并有一定的存水功能。过滤层铺设在排蓄水层上方, 搭接缝的有效宽度应达到150~200 mm, 并向建筑侧墙面延伸至基质表层下方50mm处。为确保过滤层下的排蓄水板充分发挥作用, 可在过滤土工布上面铺设操作板, 方便进行后续施工。
4.6 园路铺装
本工程屋面铺装采用防腐木栈道结合花岗岩块石的形式, 施工工艺基本与地面铺装相同, 在此不作过多介绍。需要注意的是, 由于屋面上的园路以承担活荷载为主, 且贯穿整个屋面, 为保证排水通畅, 应该将其做在排蓄水层和过滤层之上。
4.7 回填种植基质
种植基质在种植屋面中起的作用主要是支持固定植物、保持水分、根系通气和提供部分营养, 为植物根系提供良好的水、气、肥、热、p H值等条件。由于荷载原因, 本工程采用草炭土、种植土、珍珠岩、蛭石、保水剂等按比例制成的轻质营养土, 保水后容重为650kg/m3。由于其质量轻, 可大大提高基质层厚度, 局部可达60 cm, 使栽植小型乔木成为可能, 极大地丰富了屋顶花园植被的多样性。
4.8 铺设屋顶绿化草毯
由于本工程采用了轻质种植基质, 容易被风刮走, 导致植物根系不稳定, 影响植被长势。因此, 加设了引自德国技术的新型植被修复材料屋顶绿化草毯, 完美解决了轻质营养土的缺陷, 大大提高了植被的存活率。
屋顶绿化草毯以植物纤维为基底, 连同定型网等多种材料, 在大型生产流水线上一次加工而成, 其结构形式见图3。屋顶绿化草毯铺设于基质层上, 能抗御风和水的侵蚀, 固化地表、防止水土流失、涵养地表水分、形成植物生长所需局部小环境。铺设时, 如同地毯一样铺设于整理好的基层上, 然后用专用固定钉进行固定, 固定钉材质为8#冷拔丝, 规格见图3。要求每m2固定钉不少于1 个。草毯铺设时要保持整齐一致, 搭接宽度应不小于5 cm, 收边处可设置锚固沟, 沟宽、深均为20 cm, 回填原土压实。
4.9 植被栽植
以低矮灌木、草坪、地被植物和攀援植物为主, 适当搭配小型乔木, 选择生长缓慢、须根发达、滞尘、抗风、抗污、耐旱、耐高温、耐寒、抗病虫害的植物。乔灌木栽植时, 要保证种植深度符合设计要求, 并采用地上固定法或地下固定法进行防风固定。小乔木底部的固定方式见图4—7。草本植物种植时, 种植深度应为原苗种植深度, 并保持根系完整;高矮不同品种混植, 应按先高后矮的顺序种植。
4.10 养护管理
草坪播种后, 需确保种子发芽、生长所需水分, 每天保持表土5 cm湿润, 持续到幼苗长到3~5 cm、覆盖率达到50%以上后可逐步减少浇水次数;浇水时间宜控制在上午10 点前或下午16 点以后, 避免在强烈阳光照射下进行喷水养护, 以免造成生理性缺水和诱发病虫害。
屋顶绿化草毯铺设完毕后至成坪期间, 不允许随意揭开草毯, 以确保草坪的正常发育和生长。幼苗萌发阶段也是各种杂草滋生的时段, 需要及时拔除其他杂草;成坪后为了保证草坪的平整和美观, 以及防止草坪过早衰退, 需要及时进行修剪。为控制植被生长速度, 一般不进行追肥, 若有特殊情况确需施肥时, 可适当施用以N肥为主或者施用N、P、K混合的复合肥。施肥时间控制在夏末或秋季进行, 但秋季不宜施N肥;施肥量通常在15 g/m2左右;同时应注意施肥后及时浇水防止烧苗。
5 结语
种植屋面是城市化进程的必然趋势, 具有重要的生态意义和经济价值, 不仅可以美化市容、保护都市环境、提供休息场所、提高生活质量, 还可以保护屋面结构、延长使用寿命、提升建筑品质。本种植屋面改造工程完成后, 没有出现渗漏现象, 植被长势良好, 完美达到了预期目的, 被评为2014 年度北京屋顶绿化优质工程。
参考文献
[1]韩丽莉, 单进.种植屋面设计与施工配套技术及要点解析[J].中国建筑防水, 2015 (3) :22-26.
[2]中国建筑防水协会.JGJ 155—2013种植屋面工程技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社, 2013.
种植屋面 篇4
本项目位于上海卢湾区“卢湾人大”大楼顶层, 该建筑为一古建筑, 距今约有100年历史。原屋面为混凝土结构的平屋面, 景观面积达600 m2, 设计为花园式种植屋面, 布置有移动式种植容器 (图1) 。屋顶花园的空间设计充分考虑了人视觉上的多维感觉, 同时也考虑了休憩空间, 设置了太阳伞、木栅格、大理石、防腐木平台以及木凳等, 兼顾功能与美观。该种植屋面的基本构造层次见图2, 种植容器的平面布置示意见图3。
2 移动式种植容器
移动式种植容器的结构示意图见图4, 产品规格为500 mm×500 mm×40 mm, 容器体上面可以根据种植植物的不同进行围边的叠加, 围边尺寸是100 mm。移动式容器种植技术集生态种植容器、植物培植工艺、营养基质及种植施工工艺于一体, 主要适用于建筑物平面、坡面、墙体等的绿化。种植容器具有完善的蓄水、排水、通风、保温、隔热、阻根等功能, 可根据建筑物的特点将其灵活机动地拼接成一个完整的绿化系统, 施工方便快捷, 可为各种建筑物的绿化提供个性化的解决方案。
种植容器具有足够的强度和耐久性, 主要物理性能符合表1要求。
3 施工流程及要点
3.1 施工流程
本工程的施工流程如下:施工前现状调查→清扫屋顶表面→水平基准点桩→塑木制作→按设计图摆放容器→铺设过滤层→种植池、园林小品施工→安装容器→铺设基质层→按植物配置表种植植物→裸露部分铺设覆盖物。施工流程, 具体见图5。
3.2 对种植植物的要求
1) 种植植物的环境气温宜为15~30℃, 风力不宜大于三级, 空气相对湿度宜小于85%。
2) 乔木、灌木的种植深度应与原种植线持平, 易生不定根的树种栽深宜为50~100 mm, 常绿树栽植时土球应高出地面50 mm;竹类植物可比原种植线深50 mm。所有树木的根系必须舒展, 填土应分层踏实。
3) 草坪块、草坪卷的规格应一致, 边缘平直, 杂草数量不得多于1%。
4) 栽种草本花卉应使用容器苗, 株高宜为100~500 mm, 冠径宜为150~350 mm;当气温高于25℃时不宜栽植。
3.3 对种植介质的要求
种植介质分为三大类:园田土、改良土及无机复合基质, 应根据不同植物的生长需求配置不同营养成分的种植介质, 以饱和水容重轻, 透气性能好, 不易板结, 病虫卵、杂草少, 肥力相对瘠薄为主要参考指标。
3.4 对灌溉系统的要求
滴灌 (渗灌) 系统按滴灌设置湿距来确认安装滴头的数量, 安装示意如图6所示。灌溉时间可以随意设定, 每天可设1~2次喷洒, 每次喷洒时间也可随意设定。
4 容器种植的后期养护
4.1 灌溉
植物栽植后为了保持水分平衡, 促发新根, 需定期检查排水系统, 保证排水管道畅通, 以便及时排涝, 保证接口无滴、渗、漏现象发生;需定期测定土壤的含水量, 根据情况及时补充水分。灌溉应根据气候条件进行, 夏季一般在清晨或傍晚浇水, 冬季一般在中午浇水。另外, 冬季必须采取防寒措施, 保证植物及灌溉设施安全越冬。
4.2 修剪
修剪应遵循“先上后下、先内后外、去弱留强、去老留新”的原则。修剪可以在植物的休眠期和生长期进行, 应根据植物的生长特点、立地环境和景观要求, 按照操作规程进行, 一般可于夏秋两季视植物生长情况实施修剪, 剪除病枯植物。除应根据园林绿地养护技术规程进行养护外, 还必须严格控制植物高度、疏密度, 保持适宜根冠比及水分、养分的平衡, 保证屋顶绿化的安全性。
4.3 病虫防治
贯彻“预防为主、综合治理”的防治方针, 采取无毒害、无污染或低污染的防治措施。绿化养护应针对气候, 适时做好病虫害情况调查并做出诊断和鉴定。
4.4 施肥
根据植物生长需要和不同季节植物的生长周期, 及时测定土壤肥力, 进行施肥。施肥一般每年1~2次, 可以在初夏和中秋分量施肥。新种植物应视生长情况适时适量施肥, 以促使植物旺盛生长达到一定的景观效果。
4.5 除杂草、松土
除杂草和松土一般春秋季各进行一次, 夏季可每月进行一次, 要结合松土、施肥及时清理各类杂草, 以改善土壤通透性状, 促进植物生长。
4.6 补苗
对于养护期间的植物缺损, 应根据缺损制定补植计划, 适季补植以确保植物成活。一般在春初或秋未补植, 也可在5、6、9月间补植。
5 结语
ASTM制定种植屋面建议标准 篇5
目前, ASTM (国际) 可持续发展分会 (D08.24) 正在制定的建议新标准———ASTM WK2904《种植屋面防水卷材选择指南》, 该分会隶属于ASTM (国际) 屋面防水分会 (D08) 。
凡士通公司高级系统工程师迈克尔·塞克斯汀 (也是该新标准制定小组的领导) 说:“一种有效或合适的种植屋面防水卷材, 不仅能满足屋面防水和建筑功能的要求, 而且是一种有效的构造层次, 能促进种植屋面体系的健康发展和功能发挥。”
所谓合适的屋面和防水卷材, 应能够抵抗常见的对屋面的破坏作用, 如:对卷材磨损和冲击, 植物根穿刺, 紫外线, 明火, 热冲击和强风, 也应满足地方、州、联邦政府验收标准。
保护环境, 降低城市热岛效应, 越来越深入人心, 使得许多业主和社区选择种植屋面。就这种屋面本身而论, 所有的组成部分都对其功能的发挥起着至关重要的作用, 不仅仅是屋面, 而且要维护和加强建筑维护结构的功能。屋面防水材料的合理选择是其关键。
迈克尔·塞克斯汀还提到ASTM (国际) 可持续发展分会 (D08.24) 与ASTM可持续发展委员会 (E60) 正在就双方感兴趣的屋面课题展开紧密合作。
种植屋面隔热效果的实验研究 篇6
目前,种植屋面作为一种绿色节能技术被越来越广泛地应用于屋面节能改造及设计中。福建地区年日照时数130～2 500 h,年辐射总量为4 200～5 000MJ/m2[3],光照比较充足,全省的气候条件适合种植屋面的推广和应用。本文通过实验研究了不同类型种植屋面的隔热效果及其影响因素,供屋面用植被层选择时参考。
1 实验方法
1.1 建筑概况
实验场地位于一座居住建筑的顶层,该建筑的屋面共有四种构造形式(图1),分别为普通防水屋面(屋面外表面铺贴铝箔,下称A屋面)、牛筋草种植屋面(草疏,下称B屋面)、马尼拉草种植屋面(植被密度高,下称C屋面)和佛甲草种植屋面(植被密度较高,下称D屋面)。其中,A屋面和B屋面所对应的房间完全贯通,位于北向;C、D屋面所对应的房间为独立套房,位于南向。不同屋面的现场照片见图2,屋面构造见图3—4。
1.3 测试仪器及其设置
实验内容是利用热电偶布点的方法对屋顶内、外表面温度进行全天实时监测,并在内表面温度测点处布置热流计。为保证采集数据的准确性,在每个测点处布置3个传感器,见图5—6。
实验用铜-康铜热电偶测定目标表面温度,热电偶精度为±0.5℃。热流计采用WYP型板式硬测头,测头系数为23.26 W/(m2·mV),标定误差不大于5%。
采用ADAM-4018型数据采集仪对相关温度、热流数据进行自动采集,采用PC-2型太阳辐射记录仪对太阳总辐射数据自动采集,根据围护结构隔热性能检测要求[4],在自然通风工况下连续测试3 d(2009年9月5—7日),温度、热流采集仪每30 min采集一次数据,辐射记录仪每15 min采集一次数据,数据自动存贮在仪器里,待实验结束后将数据以EXCEL格式文件导出进行处理。
2 实验数据及分析
测试期间室外气温最高值为35.9℃,最低值25.6℃,平均值29.7℃;太阳辐射强度最高值为1 054 W/m2。室外气温及太阳辐射量变化曲线,见图7;屋面内表面温度和热流变化情况,见图8—9。
自然通风条件下,屋面内表面热流波幅较大,通过屋面传入室内大量的热量,其中A屋面传入室内的热量远高于种植屋面。种植屋面内表面温度全天变化平缓,其中种植密度大的C屋面的内表面温度最低。A屋面内表面温度最高,接近35℃,主要原因在于屋顶的热量传递不同,普通防水屋面受室外气温和太阳辐射的影响明显,白天传入室内的热量明显高于种植屋面,而种植屋面由于植物的光合蒸发作用及遮挡,在很大程度上削弱了屋顶受室外气象条件的影响。具体检测数据对比,见表1。
测试选用的普通防水屋面外侧由于铺贴了一层铝箔,使其与种植屋面在隔热效果上的差距有所减小;对于种植屋面而言,B屋面的种植密度最小,与外界接触的大部分是土壤,表面太阳辐射吸收系数偏大,引起该屋面吸收的太阳辐射热增多,使其内表面温度的平均值与普通防水屋面相差不大。
尽管如此,从内表面温度和热流的整体对比情况来看,种植屋面的隔热效果仍然优于普通防水屋面,主要体现在以下几个方面:
1)种植屋面内表面温度的峰值及波动幅度均低于普通防水屋面,其中种植密度最大的C屋面内表面温度的峰值和波动范围最小。自然通风条件下,4种实验屋面内表面温度峰值最大相差2.7℃,波动幅度最大相差4.5℃;
2)种植屋面传入室内热流的峰值均低于普通防水屋面,在自然通风条件下,热流峰值最大相差13.7W/m2。
3 结语
通过对种植屋面和普通防水屋面的全天实测,总结出种植屋面具有良好的隔热性能,且隔热效果与种植密度有很大关系:
1)种植屋面能有效降低屋顶内表面温度,减小屋面内表面温度波动,减少屋面传热量,有利于改善室内热环境;
2)种植屋面隔热效果优于普通防水屋面,且在检测的几种种植屋面中,C屋面(种植密度最大)隔热效果最好;
3)种植屋面的隔热效果与植被层的疏密程度有关,植被越密,隔热效果越好,因此种植屋面要加强人工管理,防止出现大面积土壤外露现象。
摘要：实测了三类种植屋面与普通防水屋面的全天温度、热流变化情况,结果证明:种植屋面屋顶内表面温度的峰值、波动幅度以及传入室内的热流峰值均低于普通防水屋面,且植被层密度越大时隔热效果越好;加强人工管理,防止出现大面积土壤外露,将使其隔热效果得到保证。
关键词：夏热冬暖地区,种植屋面,热工性能,种植密度,实验
参考文献
[1]刘加平.建筑物理[M].3版.北京:中国建筑工业出版社,2000:81-83.
[2]Dimoudi A,Androutsopoulos A,Lykoudis S.Summerperformance of aventilated roof component[J].Energy andBuildings,2006,38(6):610-617.
[3]中国气象局气象信息中心气象资料室,等.中国建筑热环境分析专用气象数据集[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.
对种植屋面排水设计的认识 篇7
1 种植屋面排水设计基本原则
在种植屋面中,把多余的水分(雨水、灌溉水)排出屋面,应遵守以下原则:1)排水路径畅通,或便于疏通;2)排水坡度明显,排水速度快;3)设计简单、施工便利、功能实用、造价低廉。
设计种植屋面时,应首先结合建筑物的结构特点和景观布局,对种植屋面的排水系统作总体设计。
种植屋面的排水系统主要由排水层、排水沟以及向排水沟汇集雨水的种植区、活动区等组成。
排水沟分支排水沟和主排水沟。支排水沟汇集不同种植区域的水到主排水沟,再通过主排水沟排出屋面。排水沟的布局和设计应遵循路径最短原则,使屋面积水在最短的时间内流出屋面。
主排水沟应设计在较宽的园路上,主要收集来自支排水沟以及主排水沟两侧种植区、活动区表面多余的水分,它与屋面水落口相连通;支排水沟应设计在较窄的园路上,它与各种植区的排水层连通,主要收集来自排水层和支排水沟两侧种植区、活动区表面多余的水分;主排水沟与各个支排水沟相互连通,构成整个屋面的排水系统。
2 种植屋面排水沟设计
排水沟分为明沟和暗沟两种,由于暗沟(图1、图2)高度较低、线程较长、沟道弯曲,一旦堵塞,几乎不可能疏通,因此,应以明沟(图3)排水为主。明沟可以设计在园路上,较窄的园路作为支排水沟,较宽的园路作为主排水沟。园路由中间向两侧排水,排水层也向园路排水,汇集在园路与隔离带的阴角处(图3)。如此设计,既方便清理垃圾,又方便雨水的收集与排放。与暗沟相比,明沟施工简单、造价低廉、不会堵塞,只要排水坡度设计合理,园路上不产生积水,雨后不会影响人们的休闲活动。
将积水排出屋面可采用内排水和外排水两种方式。所谓内排水,是通过设置在屋面中央的水落口排水;所谓外排水,是通过设置在女儿墙上的水落口排水。为避免水落口堵塞,尽快把水排出屋面,应优先选用外排水。
1—钢筋混凝土盖板;2—1∶2水泥砂浆20厚;3—土工布端部粘牢;4—种植介质;5—过滤层;6—保护层;7—结构层;8—防水层;9—耐根穿刺层;10—排水层
1—陶粒砖;2—钢筋混凝土盖板;3—土工布端部粘牢;4—种植介质;5—过滤层;6—保护层;7—结构层;8—防水层;9—耐根穿刺层;10—排水层;11—砌块挡墙
1—种植介质;2—砌块挡墙;3—土工布端部粘牢;4—过滤层;5—保护层;6—结构层;7—防水层;8—耐根穿刺层
排水沟的排水坡度应遵照《屋面工程技术规范》(GB 50345—2004)中关于天沟檐沟的排水坡度设计,横向找坡不小于5%,纵向坡度不小于1%,从而快速排放屋面积水。
3 种植屋面排水坡度设计
各个种植区的雨水通过两种途径向支排水沟排放:1)通过种植土下的排水层排水;2)通过种植土、活动区表面排水。
3.1 通过排水层排水
种植土中多余的水分渗入排水层,由设计在较窄园路上的支排水沟收集这部分水分,因此屋面找坡层应向支排水沟找坡。
屋面设计排水坡度不同,找坡方式也不同。当坡度为2%～3%时,一般采用材料找坡;当坡度为3%～20%时,一般采用结构找坡。长期以来,由于平屋面坡度多设计为2%～3%,实际工程中,施工人员找坡不准确,使平屋面的积水问题一直未得到很好地解决,排水不畅是造成平屋面渗漏的主要原因之一。
坡屋面排水坡度为20%～70%,虽然解决了积水问题,但影响了屋面功能的开发和利用;坡度大于50%的屋面一般不宜设计种植屋面。
为解决屋面积水问题,加速雨水排放,降低屋面渗漏率,屋面找坡层应向排水沟找坡,且排水坡度以3%～20%为宜。
在种植屋面的相关规程、图集中,均通过排水层把种植土架空,以方便种植土中多余的水分排放。实际生活中,我们种植盆栽植物,并未把盆底设计成筛孔,而是留设一个排水孔即可满足排水需要。规程、图集中排水层的设计适用于面积较大的种植区;一些面积较小的种植区,可向四周找坡,只要找坡层坡度较大,排水顺畅,可不设计排水层,直接在隔离带的下方留设一系列高60 mm、宽120 mm的排水口,排水口周围铺设过滤层,就可以排出种植土中多余的水分,如同在大花盆周围开设了一系列排水孔,这种设计能为种植屋面节约50～80元/m2的造价。一些条形种植带,宽度0.5～2.0 m,完全没必要设计排水层,可直接在隔离带下端留设一系列的排水口,即可排出种植土中多余的水分。
3.2 通过种植土表面排水
隔离带附近的种植土厚100～200 mm,本文按照平均厚度150 mm讨论。种植土可以吸收自身体积约20%的水分,30 mm的降雨量完全可以使150 mm深的种植土吸水饱和,多余的水分如果不排出屋面,势必增加屋面荷载,危及建筑安全。
表1列出了郑州地区1991—2007年的降雨极值。从表1可以看出,17年间,1 h、12 h和24 h内强降雨超过30 mm的比例分别占12/17、16/17、17/17;从连续降雨最长时段看,超过30 mm的降雨占据了15/17。种植土吸水饱和后,多余的水分可以蒸发、排放、积存,如果排水不畅,必然会造成积水过多。
种植土表面的积水通过种植土、过滤层渗入排水层的速度缓慢,遇强降雨或长时间持续降雨时,种植土表面产生积水,每增加1 mm深的积水,屋面荷载可增加1 kg/m2,积水对种植屋面荷载的增加不可忽视。为迅速排走种植土表面的积水,各种植区种植土应向四周隔离带方向找坡,使种植土表面积水流经隔离带上表面,进入设置在园路上的支排水沟。为加快排放速度,应降低种植土表面与隔离带上表面的高度差。合适的高度应以种植土不被冲走为宜,30 mm左右就可满足要求,这个高度不仅可以使150 mm深的种植土吸水饱和,而且还可以另外储存30 mm的降雨。一些设计把种植土上表面与隔离带上表面的高度设计为200 mm,积水最高可达200 mm深,加上种植土吸收30 mm的降雨量,屋面荷载将增加230 kg m2。
4 结束语
雨水经屋面排水系统排放后,可通过雨水收集系统收集,干旱季节循环利用收集的雨水,达到节水的目的。需要指出的是,国内一些种植屋面设计中,排水层兼做蓄水层,希望等气候干燥时,蓄水重新返回到种植介质中,满足植物生长的需要。考虑到种植屋面一旦渗漏后,很难找到渗漏点并加以修复,因此,本文权衡排水与蓄水,仍坚持排水优先。
屋面排水直接关系到建筑渗漏与建筑安全,如果因屋面积水造成屋面渗漏或危及建筑安全,再好的种植屋面也会被拆除,并直接影响种植屋面的推广。因此,解决好种植屋面的排水问题具有重要意义。
摘要：叙述了种植屋面的排水设计原则,提出可通过加大屋面排水坡度和种植介质表面排水坡度等措施,达到快速排放屋面积水的目的。
种植屋面 篇8
屋顶的热工性能对于顶层房间热环境的影响很大, 尤其相对于单层建筑而言, 若其四面墙都暴露在太阳下面, 夏天则有36.7%的冷负荷来自屋面, 大部分居住建筑的屋面会完全暴露在太阳下, 而墙体只是一部分暴露在太阳下, 则此时建筑的50%甚至更多的冷负荷来自屋面[1]。因此, 做好屋面的隔热处理, 对于提高室内热舒适性, 减少空调能耗有着不可或缺的作用[2]。
目前比较普遍的屋面隔热做法是增设一层热阻大的隔热材料, 这种屋面能有效减少白天传入室内的热量, 但不利于夜间散热, 仍不能较好解决顶层房间温度过高的弊端。而种植屋面作为一种绿色节能技术被越来越广泛地应用到屋面节能改造及设计方面。福建地区年日照时数 (1400～2500) h, 年辐射总量为 (4200～5000) MJ/m2[3], 光照比较充足, 全省的气候条件适合种植屋面的推广和应用, 其隔热效果及其影响因素需进一步分析研究, 为植被层的选择提供实验数据。
2 实验方法
2.1 建筑概况
实验场地位于一座居住建筑的顶层, 该建筑的屋面共有四种构造形式 (见图1) , 分别为普通防水屋面 (屋面外表面铺贴铝箔, 以下简称屋面A) 、牛筋草种植屋面 (草疏, 以下简称屋面B) 、马尼拉草种植屋面 (植被密度高, 以下简称屋面C) 和佛甲草种植屋面 (植被密度较高, 以下简称屋面D) , 见图2。其中, 屋面A和屋面B所对应的房间完全贯通, 且位于北向, 屋面C、D所对应的房间为各自独立的套房, 位于南向。
2.3 测试仪器性能及设置
实验内容是利用热电偶布点的方法对屋顶内、外表面温度进行全天实时监测, 并在内表面温度测点处布置热流计, 详见图3～4。
为保证采集数据的准确性, 在每个测点处布置三个传感器, 实验用铜-康铜热电偶测定目标表面温度, 热电偶精度为±0.5℃。热流计采用WYP型板式硬测头, 测头系数为23.26W/m2·mV, 标定误差不大于5%。
采用ADAM-4018型数据采集仪对相关温度、热流数据进行自动采集, 采用PC-2型太阳辐射记录仪对太阳总辐射数据自动采集, 测试时间为9月1日至9月7日, 每种工况连续测试三天, 采集仪设置每30min采集一次数据, 数据自动存贮在仪器里, 待实验结束后将数据以EXCEL格式文件导出进行处理。
3 实验数据及分析
3.1 门窗密闭工况
测试期间主要以晴为主, 室外气温最高值为34.7℃, 最低值27.3℃;太阳辐射强度最高值为1109 W/m2, 见图5, 屋面内表面温度和热流变化情况, 见图6～7。
A屋面受室外气象参数影响明显, 9月2日室外太阳辐射增大的情况下, 该屋面传入室内的热量增幅明显, 引起屋面内表面温度大幅度升高, 而种植屋面的内表面温度受室外气象影响较弱, 9月3日中午室外温度和太阳辐射均有大幅度地降低, 但种植屋面内表面温度的变化趋势仍比较平稳, 并且该工况下种植屋面内表面温度的波幅较小, 且最大值均低于A屋面, 具体数值详见表1。
3.2自然通风工况
测试期间室外气温最高值为35.9℃, 最低值25.6℃, 平均值29.7℃;太阳辐射强度最高值为1054 W/m2, 屋面内表面温度和热流变化情况见图8～9。
自然通风加强了室内外的对流换热, 屋面内表面热流有了明显变化, 波幅增大, 通过屋面传入室内的热量增大, A屋面传入室内的热量远高于种植屋面。种植屋面内表面温度全天变化仍然平缓, 其中种植密度大的C屋面的内表面温度最低, A屋面内表面温度最高, 接近35℃, 具体数据对比见表2。
测试选用的普通防水屋面外侧由于铺贴了一层铝箔, 引起种植屋面与普通防水屋面在隔热效果上的差距有所减小;对于种植屋面而言, 牛筋草种植屋面的种植密度最小, 与外界接触的大部分是土壤, 表面太阳辐射吸收系数偏大, 引起该屋面吸收的太阳辐射热增多, 造成普通防水屋面与牛筋草种植屋面的内表面温度的平均值相差不大。
尽管如此, 从内表面温度和热流的整体对比情况来看, 种植屋面的隔热效果仍然优于普通防水屋面, 主要体现在以下几个方面:
(1) 种植屋面内表面温度的峰值及波动范围均低于普通防水屋面, 其中种植密度最大的马尼拉草屋面内表面温度的峰值和波动范围最小。在门窗密闭条件下, 内表面温度峰值最大相差2.9℃, 波动范围最大相差3.8℃;在自然通风条件下, 内表面温度峰值最大相差2.7℃, 波动范围最大相差4.5℃;
(2) 种植屋面传入室内热流的峰值均低于普通防水屋面。在门窗密闭条件下, 热流峰值最大相差16.6W/m2;在自然通风条件下, 热流峰值最大相差13.7W/m2。
4 结语
通过对种植屋面和普通防水屋面的全天实测, 总结出种植屋面具有良好的热工性能, 且隔热效果与种植密度有很大关系:
(1) 种植屋面能有效降低屋顶内表面温度, 减小屋面内表面温度波动, 减少屋面传热量, 有利于改善室内热环境;
(2) 种植屋面隔热效果优于普通防水屋面, 且在检测的几种种植屋面中, 马尼拉草种植屋面 (种植密度最大) 隔热效果最好;
(3) 种植屋面的隔热效果与植被层的疏密程度有关, 植被越密, 隔热效果越好, 因此种植屋面要加强人工管理, 防止出现大面积土壤外露现象。
参考文献
[1]Nahar N M, Sharma P, Purohit M.Performance of different pas-sive techniques for cooling of buildings in arid regions[J].Buildingand Environment, 2003, 38 (1) :109-16
[2]Di moudi A, Androutsopoulos A, Lykoudis S.Summer perform-ance of a ventilated roof component[J].Energy and Buildings, 2006, 38 (6) :610-617