住宅绿化屋顶的建筑构造设计分析

摘 要：随着建筑行业的快速发展，对建筑构造设计提出了更新更高的要求。作为建筑物的外围护结构，屋顶不仅要满足耐冲击、防晒、防水等使用功能，还需增设适当的隔热保温层，降低屋面结构的温差值和围护结构的传热系数，避免结构裂缝的出现。而绿化屋顶拥有良好的隔声效果和隔热保温作用，能够很好地调节城市小气候、增加绿化面积，所以加强住宅绿化屋顶的建筑构造设计至关重要。本文就对住宅绿化屋顶的建筑构造设计进行分析和探究。

关键词：住宅绿色屋顶；建筑构造设计

一、屋顶建筑构造概述

对于传统的屋顶建筑构造设计来说，基本采用“导”和“堵”的方式解决稳定排水与防水问题，即屋顶表面要设置相应的防水层，且具备一定的排水坡度，降低隔热保温层设置在防水层下面，以便解决顶层房间的夏热、冬冷问题，减少温差变形导致的结构裂缝，降低屋面结构年温差值。在实际生活与工作中，建筑物屋面虽设有隔热保温层，但依然解决不了顶层房屋室内夏季过热的问题，尤其是住宅楼顶层，多是按照基价下浮20%～25%，处于空置的状态。例如上海市为改善住宅楼顶层用户的居住环境，将顶层改装为斜坡挂瓦屋面或加设阁楼，以达到屋面保温隔热的效果，更好地改善市貌市容。值得注意的是，部分住宅小区虽将阁楼加设在顶层，但由于阁楼内冬季气温低、夏季气温高，无法满足居住要求，导致屋顶现浇钢筋混凝土结构因温差而出现变形裂缝，不利于屋顶实际功效的发挥，所以研制新型的稳定构造形式显得尤为重要。如草皮屋顶是绿化屋顶的一种形式，屋顶采用堆土屋面且实施种植绿化，能够实现实体材料的降温隔热作用，避免结构变形裂缝的出现，减少投资。

二、住宅绿色屋顶的建筑构造设计

在住宅绿色屋顶的建筑构造设计过程中，可以利用堆土屋面的方式进行绿化种植，发挥防水和排水功效的同时，有效满足绿色植物生长的要求。

第一，屋顶坡度。对于坡度较大的屋顶，采用粗放绿化方式时，还要制定科学的措施方式，避免基质层的流失；对于坡度较小的屋顶，若不能及时排走蓄水层中剩余的雨水，往往会导致植物根系的过分潮湿。要想及时渗排走屋顶剩余的雨水，屋顶最小坡度为5度，绿化的最佳坡度可保持为5～15度，并采用结构找坡的方式，便于屋面荷载值的降低。

第二，基质层。植物生长层旨在满足植物正常生长的要求，只有采用轻于天然土壤的混合土壤（包含有机肥料、腐殖质、耕作土壤、其它复合成分等），才能降低屋顶的荷载总值。基质层不仅要适当掺入有机肥料和腐殖质，拥有充分的养料，还要掺入适量的泥煤或泥炭，促进土壤毛细管作用和蓄存水功能的提高，有效改善基质层的透气作用、排水作用、蓄水作用。根据结构层的厚度和植物种植方式，绿化屋顶可分为强化绿化、粗放绿化的方式，其中前者选种植物品种包括灌木、乔木、草类等，以植物生长性能要求为依据确定基质层的厚度；后者的植物生长层厚度为20～50mm，适宜种植抗旱、低矮、生长条件低的植物。

第三，防水密封層和防根穿损的保护层。由于植物根系的穿透能力较强，要想避免屋面防水密封层被植物根系所穿损，将根系对屋面密封层的损害降至最低，所以要将抗穿透层设置在密封层和排水层之间，或者是将抗穿透薄膜设在密封层的表面，使其与密封层共同作为屋顶的密封层，实现预期的效果。当然在实际设计过程中，需要将一层20mm厚1：3水泥砂浆找平层加设于结构基层上，然后铺设一层氯丁橡胶共混卷材或是制作一层聚氨脂防水涂料三度，将其作为防水密封层。然而这些材料在长期的太阳光紫外线辐射作用下，往往会变脆或出现裂纹，这就需要将厚度为30mm的水泥石英砂浆或厚度为30～50mm的砾石层加铺在密封材料上，减少紫外线对密封材料的辐射，适当延长材料的使用期限。

第四，蓄水层和排水层。蓄水层和排水层多是采用砂砾，将泡沫塑料排水板或浮石粒、膨胀粘土等铺设在该层，以便有效调节屋顶绿化层中的含水量。一方面，蓄水层和排水层能利用屋顶的排水设施及时排走多元的水，或者是蓄存部分雨水，这样在空气湿度较小或干旱季节时，水能借助毛细管上升至植物生长层；另一方面，蓄水层和排水层能借助植物生长层雨水快速下渗，避免植物根系处于过分潮湿的环境。所以将具有较好蓄水能力的材料成分适当掺入到排水层中，如石棉、多孔泡沫材料、泥煤等，使蓄水层犹如小水库，为植物提供所需的用水量。值得注意的是，要想避免一定时间后排水层与基质层的功能混合，必须要在两层之间设置滤层加以隔开。蓄水层和排水层的厚度会受当年降水量的影响，所以在设置过程中应结合终止绿化植物的生长性能要求，厚度多为30～60mm。

第五，绿化屋顶的管理与维护。通常粗放绿化屋顶不需维护与管理，栽种的植物相对低矮，落叶和干枯会编程腐殖质肥料，只需强化绿色，恰当栽种观赏性植物和花卉，定期浇水，在基质层中埋入浇水管道，设置必要的手动浇水设备和自动喷淋设备，方可达到预期的效果。同时要定期检查排水设施的实际情况，特别是落水口的工作状态是否良好，必要时进行维修与疏通，改善顶层用户的居住环境。

三、结束语

住宅绿化屋顶属于一种良好的隔热保温层，是避免夏季屋顶温度升高的有效措施，可以有效改善室内气温的条件，降低绿化屋顶的总传热系数。因此在绿化屋顶的建筑构造设计过程中，必须要立足实际，从屋顶坡度、基质层、防水密封层和防根穿损的保护层、蓄水层和排水层等方面出发，加强绿化屋顶的管理与维护。这样能够满足冬季保温、夏季降温的需求，减小排水管网的压力，适当调节微气候，符合绿色植生长的要求，发挥出防水、排水、隔声、保温的功能，为用户提供良好的居住环境。

参考文献：

[1]单晓光.地下建筑工程的屋顶绿化和景观[J].江苏建筑，2010，（05）：59-62.

[2]焦云祥，殷慧.住宅小区地下车库屋顶绿化设计[J].山西建筑，2015，41（23）：181-183.

[3]刘慧慧，张高锋，黄云，曲胜，谢闻文.基于屋顶绿化热工性能研究节能降温效应[J].建筑节能，2016，44（11）：46-51.

[4]张爽.寒冷地区屋顶绿化设计研究——以哈尔滨神舟名邸小区屋顶绿化景观设计为例[J].艺术科技，2013，26（06）：212.

作者简介：

胡姝璠（1971.03—），性别：女；民族：汉；籍贯：浙江金华；工作单位：内蒙古建筑职业技术学院；学历：大学；学位：工学学位；职称：副教授；研究学科或方向：建筑设计。