一种新型“屋顶绿化-保温隔热”装置的设计

马生健， 王 键,， 郭俊先， 陶美华*

(1.岭南师范学院 生命科学学院， 广东 湛江 524000； 2.新疆农业大学 机电工程学院， 新疆 乌鲁木齐 830001)

随着社会进步与经济发展，城市规模快速扩张，人口密集区不断增加，伴随而来的城市绿化面积严重不足、污染问题与热岛效应日趋明显，使得人们对于绿化的需求更加迫切。提高城市的绿化覆盖面积可以有效改善城市的污染和降低热岛效应，但由于城镇的普通绿化面积有限，屋顶绿化逐渐进入人们视野。屋顶绿化可以有效提高城镇的绿化面积，保证建筑的保温隔热等功能，既美观又可以改善小气候，但由于现有屋顶绿化施工繁琐，成本高昂，加之市面上的简易绿化装置无法充分兼顾建筑的节能和植物水分的流失，对于特殊屋面装置的连接不可靠，从而导致屋顶绿化技术不能得到较好普及。为合理利用有限的生存空间，屋顶绿化成为现代建筑发展的必然趋势。为响应国家城市绿色发展政策，解决城市绿化面积覆盖不足以及满足城市建筑节能指标等要求，针对上述问题，笔者在原有绿化隔热装置的基础上进行创新，设计出以“屋顶绿化-保温隔热”为主体的保温节能装置[1]。

1 屋顶绿化-保温隔热装置设计的总体要求

屋顶绿化-保温隔热装置以雨水储蓄利用为主体，上部通过屋顶绿化装置保证屋顶的绿色美观效果，下部通过保温储水装置中的保温层以减少水资源浪费，使建筑节能环保和保证水资源的再利用。屋顶绿化-保温隔热装置主要由植物生长基质、屋顶绿化矩形模具、透水孔、储水转载固定卡扣、保温过滤层(排水孔)、保温储水装置、排水脊、固定插槽等组成(图1)。

注：1为植物生长基质，2为屋顶绿化矩形模具，3为透水孔，4为储水转载固定卡扣，5为保温过滤层(排水孔)，6为保温储水装置，7为排水脊，8为排水孔，9为侧面排水孔，10为插孔。

图1屋顶绿化-保温隔热装置示意

2 屋顶绿化装置

屋顶绿化装置由矩形模具、渗水网格、透水层以及植物配置基质组成(图2)。矩形模具可拆装，通过固定卡扣进行组合，在特色屋面也具有良好的固定效果。在渗水网格处设透水层，保证植物栽培基质不会随水分流失。经实践验证，该装置利用绿色植被可有效反射85%以上的太阳光，减少建筑温度，隔热效果良好。同时该装置为模块化设置，可以适应不同屋面的个性化拼装。

注：1为植物生长基质，2为屋顶绿化矩形模具，4为屋顶绿化拼装卡槽，11为屋顶绿化固定卡扣。

图2屋顶绿化装置示意

3 保温储水装置

保温储水装置由过滤保温层、蓄水盆、排水孔以及固定插槽组成。该装置可集合屋顶绿化要求与屋顶绿化装置进行拼接，其中，过滤保温层由石棉材质构成，过滤杂质的同时具有隔热保温等效果。蓄水盆用于保存雨水，避免水资源浪费，同时水具有保温隔热效果，使用该装置可以有效保证建筑屋顶的保温效果；蓄水盆上部与两侧设有排水口，避免雨水过多使植物烂根；蓄水盆四周设有固定插槽可与上部屋顶绿化装置进行固定。

注：6为保温储水装置，7为排水脊，8为排水孔，9为侧面排水孔。

图3屋顶绿化保温储水装置示意

4 小结

使用屋顶绿化-保温隔热装置的建筑与常规建筑相比，保温隔热效果更加优异；比市面上常规的屋顶绿化装置更加环保和节约水资源，且可根据实际情况需要进行模块化拼装组合，改善由于阳光直射导致建筑内部的高温环境，从而减少电力能源消耗，达到节能环保的要求。