城市种植屋面防水设计浅析

发布时间:2018-06-26 10:49:25

 

摘要:绿色种植屋面不仅节约土地,开拓城市空间,而且也是建筑艺术与园林艺术的完美结合,在节能减排、保护城市环境、提高人居环境质量方面起着不可忽视的作用,在今后有着巨大的发展潜力。如何做好种植屋面及其防水系统,是每一个防水工程人员和建筑设计人员所必须认真面对和思考的问题

 一、种植屋面的作用

        种植屋面不但降温隔热效果优良,而且能美化环境、净化空气、改善局部小气候,丰富城市的俯仰景观,补偿建筑物占用的绿化地面,提高城市的绿化覆盖率,是一种值得大力推广的屋面形式。其作用主要表现在:美化城市,改变建筑环境景观,改善生态环境;缓解城市热岛效应;调节夏、冬两季的极端温度,夏季降温,冬季保暖,有利于建筑节能;过滤水和空气,吸收化学气体、有毒物质和浮尘,降低噪音和净化空气;减小暴风雨带来的储水压力,减轻城市排水系统压力,减少污水处理费用。

        二、种植屋面的形式

        种植屋面的形式较多,按建筑结构与屋顶形式,可分为坡屋面绿化、平屋面绿化两类。其中平屋面绿化在现代建筑中较为普遍,包括轻型绿色屋面(粗放型种植屋面)和重型绿色屋面(细作型种植屋面)。

        三、种植屋面的发展

        绿化屋面在西欧、美、日等经济发达国家有相当高的水平及规模,并已通过立法的方式来确保种植屋面的推广和实施。近年来,我国某些大中城市也开始了屋顶绿化,建筑师们开始有意识地在建筑设计中考虑屋顶绿化的因素,但在材料、施工以及相关的法律法规方面与发达国家还有一定的差距。

        四、种植屋面存在的问题

        种植屋面是项系统工程,包括多个结构,构造复杂,建成后检查和修补困难,因而要求有良好的耐久性。其中防水层作为基础工程,直接影响种植屋面的的使用效果及建筑物的安全,一旦发现漏水,只能将整个屋面铲除重修,补救的损耗相当巨大,所以防水层的处理是种植屋面的技术关键。

        五、种植屋面漏水的原因

        1.防水系统不够完善或存在缺陷。例如在女儿墙、天沟檐口、出屋面上人口等薄弱环节出现渗漏;刚性防水屋面因受屋顶热胀冷缩和结构楼板受力变形等影响,出现不规则的裂缝而漏水等。

        2.防水材料选择不当,导致植物根系穿透防水层,甚至结构层,从而使整个屋面系统失去作用。

        3.屋顶绿化时破坏了防水层,最终导致防水系统的破坏。

        4.绿化屋面由于浇灌植被、设置水景、储存雨水等因素而增加了产生漏水的水源。

        5.屋面排水口及管道被植物腐叶或泥沙等杂物堵塞,造成屋顶积水和漏水。

        6.种植土的干湿度、酸碱度对防水层造成长期破坏。

        六、种植屋面的基本构造

        种植屋面自上而下一般包括:种植层、隔离过滤层、排水层、防水层、砂浆找平层、保温层、隔汽层、找平层、找坡层、结构基层。其中最重要的是防水层,它应兼有防水和阻止植物根穿透的双重功能。

        1.找坡层、结构基层

        找坡层是为了便于迅速排除种植屋面的积水,一般为减轻屋面荷载常采用结构找坡,其坡度宜为1%~3%。

        2.找平层

        用20mm厚1:3 防水水泥砂浆找平,以便在其上铺设柔性防水层。

        3.保温层

        种植屋面是否需要做保温层,应根据《公共建筑节能设计标准》或《居住建筑节能设计标准》,结合当地气候条件下节能要求,进行屋面总热阻计算后确定,常采用聚苯乙烯泡沫塑料、硬质聚氨酯泡沫塑料等节能型保温材料。同时应注意按照保温构造图集进行檐沟、女儿墙、变形缝等各个节点处的节能构造处理。

        4.隔汽层

        当保温层设置在防水层之下时,保温层与结构板之间要否设置隔汽层,需根据《屋面工程技术规范》的要求进行。

        5.防水层

        种植屋面的防水等级应按《屋面工程技术规范》进行选择,可较普通屋面适当提高,常采用两道设防,以提高防水层的耐久性和降低防水层的失效概率。

        6.排水层

        排水层设在防水层之上,过滤层之下。其作用是排除上层积水和过滤水,但又储存部分水分供植物生长之用。可采用专用的、留有足够空隙并有一定承载能力的塑料排水板、橡胶排水板或粒径为20毫米~40毫米、厚度80毫米以上的鹅卵石组成。

        7.隔离过滤层

        隔离过滤层设在种植介质和排水层之间,采用无纺布或玻纤毡,既可透水,又能阻止泥土流失。

        8.种植层

        为使植物生长良好,同时尽量减轻屋顶的附加荷重,种植基质一般选用既含各种植物生长所需元素又较轻的人工基质。

        七、我国种植屋面的前景

        新世纪开始,建设部提出“鼓励和推广屋顶绿化和立体绿化”,各大城市均加大了建设力度,上海率先将屋顶绿化立法,北京、深圳、广州、杭州等城市相继开展了试点,屋顶绿化立法势在必行。相关法律法规的制定,必将大力推广屋顶绿化,让更多的城市上空生机勃勃。

        八、结束语

      1.我国南北气候差异较大,尤其北方受气候条件限制,天气干燥,冰冻期长,春季风大,植物在屋顶上生长的不利因素较多,所受环境影响较大。因此在设计屋顶绿化前,应首先考虑当地的气候条件是否适宜。

      2.在建筑设计中,坚持“因地制宜,按需选材,防排结合,刚柔相济,多道设防,整体密封”的原则,选用合理的景观绿化方案、可靠的结构支撑和持久有效的防水设计。

      3.种植屋面系统的关键是防水技术。(1)防水工程是一个综合治理的问题,其质量与材料、设计、施工管理等方面密切相关,应以材料为基础,设计为前提,施工为关键,管理为保证。(2)合理的选材是达到技术经济综合效果的关键。应根据建筑物的性质、重要程度、使用功能以及防水层的合理使用年限,确定屋面防水等级和设防要求;根据当地的气候特征选择防水材料;根据防水材料的性能、防水等级的要求,确定建筑防水部位、防水层厚度以及防水层细部构造。(3)现在防水材料品种繁多,产品质量差异很大。设计人员应充分了解这些材料的性能,正确的选择优质的防水材料,组成既经济合理,又能充分发挥效果的防水层。

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