浅谈屋顶绿化技术要点及作用

2018-08-15王玉清宋参参

建材与装饰 2018年36期

王玉清宋参参

（山东绿苑市政园林建设有限公司山东威海 264200）

1 引言

屋顶绿化是一种特殊的绿化形式，在城市绿化面积十分缺少的今天，它已经变成城市园林不可取代的组成部分，给城市居民的生活注入了健康的感受。在城市建设屋顶绿化不仅能够改善环境的空气质量，除尘增湿，同时还具有很多生态功能，例如冬天可以保暖御寒、节约能源；夏天还能吸收太阳辐射，从而缓解局部热岛环流现象，实现真正的冬暖夏凉。

屋顶绿化除了实现美观之外，更要注意屋顶荷载、防水以及排水等关键技术要点。我国屋顶绿化普及率和相关标准相对落后，但近年来中国屋顶绿化技术不断进步、绿化标准持续推进、政府政策高度扶持，屋顶绿化一定会成为现代、健康和美丽城市建筑的必然趋势，并在不断研究中逐步普及。

2 屋顶绿化的主要作用

2.1 加强建筑的节能效果，创造小气候

我国的最新的建筑节能标准由以前的30%上升至65%，甚至某些地区已经提高到了65%，这对城市建筑提出了更高的要求[1]。屋顶绿化可以满足节能的要求，因为植被可以吸收大量的太阳辐射，降低室内的温度，减少空调的使用；屋顶的植物和含有空气的基底在冬天可以保温御寒，降低北方供暖的压力。因此屋顶绿化不仅可以实现冬暖夏凉，还可以提升城市建筑节约能源的效果。

2.2 净化空气，减少噪音

植物可以不断的吸收城市的二氧化碳等污染气体同时排放氧气，而且屋顶植被还可以有效的吸附灰尘，净化空气。屋顶植被在生长过程中可以吸收雨后屋顶的积水，并通过蒸腾作用向空气中释放水分，使房屋周围的空气质量和空气湿度得到很好的改善。对于那写居住在商业区，车站机场，工厂附近的城市居民，屋顶绿化是经济、方便、有效的减少噪音的方式。根据研究显示，具有一定高度的屋顶绿化和有空气层的基底可以像隔音板一样吸收大约3dB的噪声[2]，为居住者提供安静的休闲生活环境。

2.3 延长建筑物使用年限

在屋顶设置绿化后，可以降低紫外线对建筑物的直接辐射，有效缓解了阳光暴晒后发生的热胀冷缩对建筑物的破坏，例如防止建筑物生成裂缝、建筑物防水保暖层的脱落。而且屋顶植被可以吸收部分雨水，缓解暴雨对屋顶的浸泡作用。有关数据表明，具有屋顶绿化的建筑的延长大约3倍。而且城市屋顶面积大约是整个硬化路面的30%左右，如果利用屋顶排水，对雨水的径流、雨水的部分截流和保留都会有明显的改良作用[3]，如表1所示。

表1 屋顶雨水径流系数表

数据显示，设置屋顶绿化可以有效缓解屋顶雨水径流量，使屋顶雨水径流的系数达到到没有铺设屋顶绿化的0.3，屋顶铺设植物后，对降水有一定截流和保留效果，能够降低排水强度至70%，大幅度降低了屋顶的排水量，不仅缓解了城市的排水压力，还能延长房屋的使用年限。

2.4 提升建筑观赏性，提供舒适生存环境

世界不同地区，不同国家的意识形态产生了风格各异的建筑方式和房屋风格，但是大自然的景观美和生态美对于所有人都是一致的。因此建设屋顶绿化可以创造出大多人都能接受的景观环境，不仅可以更好的装点市容、维持生态平衡、保护居住环境，还能为居住者提供美丽、愉悦、舒适的生活环境。

3 屋顶绿化技术要点

3.1 屋顶承重设计

目前屋顶绿化基本都是在已有的建筑上进行铺设的，因此，在铺设绿化过程中会对楼顶引入一些额外荷载，为确保原有建筑的安全，屋顶绿化一定要重视屋顶荷载的问题。屋顶的承重设计不仅要考虑所有结构的原有质量，还要计算所有构造在吸收足够的水达到饱和状态下的所产生的最终荷载，例如植被在生长过程中逐渐增大的荷载，以及建设绿化的非固定结构、工人数量和部自然力等因素。所以要按照房屋的实际承重能力为依据，要保证：屋顶允许荷载重量＞种植层饱和吸水重量+一定厚度排水层重量+植被重量+其他物体重量。常用的平台允许荷载量如表2所示。

表2 常用的平台允许荷载量

为了减轻荷载：①尽可能使用重量轻的新型材料，包括后合成的混凝土木板、低密度铝材、轻质玻璃钢等；②将不同荷载进行合理分布，将较重的物体（例如亭廊、花池、假山）放置在承重结构或跨度小的区域上；③使用轻质塑料水管代替金属管道制作排水管路系统；④屋顶绿化种植层的基底需具有重量小、保水保土、疏松透气、适和植被生长和清洁环保等优点，例如腐殖质、蛭石种植土和泥碳土。

3.2 防水层的设计

在铺设屋顶绿化的过程中设计合理、高效的防水层十分重要，这对屋顶绿化层的最终成型效果使用效果、使用年限以及房屋的使用安全有很大的影响。柔性的防水层、刚性的防水层和涂膜式防水层是目前常用的防水层材料，可以有效的预防雨水和植被浇灌水向屋顶内渗透，也可以有效的防止屋顶绿化土壤层吸收的水长期对房屋的浸泡作用。防水层的材料仅仅是屋顶绿化防水设计的第一步，另一个关键的要素是绿化防水层的施工技术。当然除了上述因素，造成房屋漏水还有有多的因素，如设计不科学、施工步骤不合理、排水不畅通等等，植物根系很多的植被或者使用不适宜酸碱性的土层也会对房屋造成破坏。综合以上原因，屋顶绿化防水层要严格按照以下程序：①在设计初期就要对防水层材料的选择、安装程序、使用要求严格把关；②在施工时要提现做好防水实验，保证防水层的设计合理、科学；③计算雨量、浇溉水、植被根系的多少、土层的酸碱性对防水层造成的影响。在铺设屋顶绿化前设计合理的防水层，可以有效的预防在使用过程中出现渗水情况。

3.3 排水系统的设计

设置屋顶绿化后会改变屋顶原有的排水结构和排水形式，而且土壤层还具有很强的蓄水能力，会对屋顶产生长时间的浸泡作用。浇灌屋顶绿化植被的水不管是雨水还是人工浇灌，都会对房屋的排水能力造成压力。同时，受土层的蓄水能力的限制难以利用植被本身的排水能力。因此，铺设屋顶绿化前设计科学合理的排水系统是十分重要的。

常用的屋顶绿化排水形式是有组织排水和无组织排水两种[4]。有组织排水的方式具有建造繁琐、成本较高的特点，因为这种方式是使用预先设计的人工排水工具将多余的雨水和浇灌水排放到地下管道的一种排水方法。而无组织排水通过屋顶的檐口将多余的雨水和浇灌水直接从屋顶引到外面，成本十分低廉操作方便，但是会对房屋外围的结构造成不良的影响，缩短使用年限，这种排水方式比较适和雨量较少的地方以及楼层较低的建筑。综合这两种方法的优缺点，目前屋顶绿化的排水系统广泛利用塑料管道材料，这种排水系统具有排水速度迅速，不形成积水的优点。

3.4 屋顶植物的选择

屋顶绿化的植物选择不是一成不变的，要根据不同地区的气候、经济、建筑类型等特点进行科学的选择。但是常用的屋顶植物也有一些共同的优点，例如具有阳性喜光、抗寒、耐旱、抗倒伏强的特性为主（葡萄、佛甲草、合欢、木香、紫薇、红叶李、月季、夹竹桃、丝兰、迎春等）。从植物类型上考虑应该以草坪、花卉为主，可以种植少量的花灌木、小乔木。

为了提高绿化植物的成活率，以及屋顶绿化的成本及有效运营，植物的搭配中要多选择本土植物。