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屋顶绿化设计与施工配套技术 解析

内 容 简 介

一.屋顶绿化存在的技术问题 二.屋顶绿化类型

三.屋顶绿化相关技术

四.屋顶绿化注意细节

五.技术研究示范工程实例介绍

六.结语

七.屋顶绿化相关规范

一.屋顶绿化存在的技术问题

对开展屋顶绿化,人们常常会有一些疑问。例如:

—建筑荷重够大吗?结构安全吗?尤其在旧建筑屋顶上 搞绿化,对房屋结构有无影响? —屋顶防水抗渗一直是房屋建筑上的老大难问题,覆土 种植后,是否会造成雨水排泄不畅,引起新的渗漏危机? —绿化覆土多少才合适?植物种类筛选和适应性及配植 技术、养护管理技术解决了吗?

1)建筑安全:

【荷载】

?种植土固有的荷重

【结构】

? 种植土的热胀冷缩

? 树木根系生长 ? 有机酸腐蚀作用

?树木生长增加的荷重

?排水不畅时荷重

【防水】

2) 植物生长:

【田园种植土】

1.土壤板结

【植物栽植】

1.沤根

2.雨水淤积

3.土壤流失 4.病虫污染率高 5.对自然的破坏

2.风倒

【气候因素】

1.风

2.降水 3.气温

屋顶绿化要特别注意竹类植物的穿刺能力

国外关于植物对防水材料的破坏性实验

失败案例-竹子的根状茎穿透阻根实验材料

根系穿透没有隔根层的防水

二. 屋顶绿化类型

1. 花园式屋顶绿化 intensive roof greening

根据屋顶具体条件,选择小型乔木、低矮灌木和草坪、 地被植物进行屋顶绿化植物配置,设置园路、座椅和园林 小品等,提供一定的游览和休憩活动空间的复杂绿化。 建筑静荷载应大于等于250kg/m2。

2. 简单式屋顶绿化 extensive roof greening

利用低矮灌木或草坪、地被植物进行屋顶绿化,不设 置园林小品等设施,一般不允许非维修人员活动的简单绿 化。 建筑静荷载应大于等于100kg/m2。

花园式 屋顶绿 化施工 流程图

棕榈泉小区

花园式屋顶绿化

国贸大厦停车库顶

该工程由科学院植物园承担,栽种了包括紫荆、茶藨子、荆条、 石雕柏、望春玉兰等在内的一些新优特色植物,表现很好。

崇文门新世纪商城

花园式屋顶绿化

1.花园式屋顶绿化:

中央组织部

?北京王府井王府停车楼

北京植物园

自然科学基金委

自然科学基金委

北京市园林局

简单式屋 顶绿化施 工流程图

简单式屋顶绿化-a)覆盖式绿化:

左家庄街道办事处

北京东城区环保局

新华通讯社

北大医院住院楼群房

三.屋顶绿化相关技术

1)屋顶绿化荷载;

2)防水层; 3)隔根层(防穿刺层); 4)排(蓄) 水层; 5)隔离过滤层; 6)种植基质层; 7)植物选择; 8)植物固定; 9)养护管理;

屋 顶 绿 化 构 造 层 示 意 图

1)荷载:

建筑屋顶是建筑主要水平承重构件,通过屋顶的楼 盖梁板传递到墙、柱及基础上的荷载(包括活荷载 和静荷载)称为建筑屋顶荷载。 ? 活荷载:也可称为临时荷载。是由积雪、壅水回 流形成的。包括因建筑物修缮、维护工作产生的屋 面荷载在内。 ? 静荷载:也可称为有效荷载。是由所有的构造层, 包括屋面防水层、保温层、保护层、隔根层、排水 层、过滤层、种植基质层、植物等的重量组合。幵 且使用材料的密度都是饱和水状态下的密度。

2)防水层应注意的问题

屋顶绿化为二级建筑防水,为确保屋顶结构的安全,屋顶 绿化前在原屋顶基础上,宜进行二次防水处理。 —— 作用:使原建筑防水层表面处于屋顶绿化种植基质和 植物层的保护之内,从而延长防水层的使用寿命。

—— 屋顶绿化要考虑种植土冻胀对建筑边墙的推力。为满 足建筑墙面保洁和立面防水的需要,种植面不宜直接靠近 建筑边墙,应根据不同的设计要求,留出适当宽度的间隔。

—— 绿化施工应严格按操作规程施工,注意保护防水层。 水池等园林工程设施,应采用单独的防水系统。 —— 应定期检查屋顶绿化结构设备(出水口和窨井),及 时清理枯枝落叶,防止排水口被堵,造成壅水倒流,危及 植物生长和防水安全。

屋顶绿化前,防水层表面做刚性保护并经过蓄 水实验

?

注意事项:

如果未选用具有隔根功效的防水材料,需要铺设隔根层

耐根穿刺防水材料几种类型:

? ? ? ?

?

1. 铅锡锑合金防水卷材的厚度不应小于0.5mm。 2. 复合铜胎基 SBS改性沥青防水卷材的厚度不应小于4 mm。 3. 铜箔胎SBS改性沥青防水卷材的厚度不应小于4 mm。 4. SBS 改性沥青耐根穿刺防水卷材的厚度不应小于 4 mm。 5. APP 改性沥青耐根穿刺防水卷材的厚度不应小于 4 mm。

耐根穿刺防水材料10种类型:

? ? ? ? ?

6. 聚乙烯胎高聚物改性沥青防水卷材的厚度不应小于 4 mm,胎体厚度不应小于0.6 mm。 7. 聚氯乙烯防水卷材(内增强型)的厚度不应小于 1.2 mm。 8. 高密度聚乙烯土工膜的厚度不应小于1.2 mm。 9.铝胎聚乙烯复合防水卷材的厚度不应小于1.2 mm。 10. 聚乙烯丙纶防水卷材 - 聚合物水泥胶结料复合耐根穿 刺防水材料,其中聚乙烯丙纶防水卷材的聚乙烯膜层厚 度不应小于0.6 mm;聚合物水泥胶结料的厚度不应小于 1.3 mm。

德国威达防水卷材- 复合铜胎基SBS改性沥青耐根穿刺防水卷材

法国Soprema-化学阻根防水卷材

防水层材料种类:

改性沥青防水材SBS(耐根穿透性较强);硅橡胶防水材GJ(刚性防 水界面和柔性防水界面结合的多层防水系统);聚氯乙烯卷材PVC(耐根 穿透性强);聚乙烯卷材PE(抗机械外力破坏能力极强)。

防水层材料种类:

改性沥青防水材SBS(耐根穿透性较强);硅橡胶防水材GJ(刚性防 水界面和柔性防水界面结合的多层防水系统);聚氯乙烯卷材PVC(耐根 穿透性强);聚乙烯卷材PE(抗机械外力破坏能力极强)。

热 风 焊 接

3)分离滑动层

由于隔根层、排水层与防水层材料之间有 时候会出现粘连损坏现象,为此在两者之间应 加一道分离滑动层,多采用玻纤布或无纺布材 料。 若柔性防水表面有混凝土砂浆保护层,分 离滑动层可省略不铺。但是最好采用疏水剂( 底层为水泥层时使用)辅助防水。

4)隔根层(防穿刺层)

—— 作用:一些植物的根系有很强的穿刺能力, 会对建筑防水材料结构造成威胁。隔根层可以防 止植物根系穿透防水层,尤其是根系发达的植物 更要考虑加隔根处理。 —— 材料种类:铝合金(PSS)复合热塑性卷材 ;高密度高韧性聚乙烯( HDPE);低密度聚乙 烯土工膜(LDPE);聚氯乙烯(PVC)卷材等。 此外,市场上有些防水材料为金属材质或含 有金属材质,都具有隔根作用,可根据需要选择 应用。

5)排(蓄) 水层

(1)作用:改善基质的通气状况;吸收 种植层渗出的多余水分,土壤缺水时提供 植物所需水分;可将雨水迅速排出,有效 缓解瞬时集中降雨对屋顶承重造成的压力。

(2)材料种类:

排水保护板系采用挤出或吹塑法生产的高密度聚 乙烯(HDPE)土工膜、经特殊工艺压型在土工膜 上压出封闭突起的半锥状、柱状、半圆状壳体, 形成的一种膜、壳连续,具有立体空间和一定支 撑刚度,液体、气体可以在其内流动排泄的板材。

具备通气、排水、储水和质轻的特点。主 要材料类型包括:具有排水、蓄水两项功 能的排(蓄)水板;仅有排水功能的排水 板;陶砾排水(荷重允许时使用);排水 管排水(屋顶排水坡度较大时使用)。

(3)排蓄水系统的配套设施:观察孔、排 水孔等

《种植屋面工程技术规程》【JGJ 155 -2007】

产品强度和韧性对比

劣质产品 合格产品

突台性能对比

劣质产品

合格产品

排水层搭接缝的固定

c.铺设排蓄水板

可承重

一种类型的排蓄水板,PE,凸面向上(德国)

屋顶绿化蓄排水系统

1)起到改善基质的通气状况;吸收储存种植层渗出的多余 水分,并在土壤缺水时补充植物所需水分;可将雨水迅速排

出,有效缓解瞬时集中降雨对屋顶承重造成的压力的作用。 保护建筑,有利植物生长。

2)采用的材料应该具备设计合理、重量轻、强度大、密度 大、科技含量高、耐老化并通过了相关测试等基本品质。 3)可提供蓄排水系统的配套设施产品: 如观察孔、排水孔

屋顶绿化蓄排水材料

屋顶绿化蓄排水材料

屋顶绿化蓄排水材料

蓄 排 水 板 的 检 验 报 告

6)隔离过滤层

—— 作用:为了防止种植基质被水带入排水层,造成 水土流失和建筑屋顶排水系统的堵塞。 —— 材料种类:隔离过滤层应采用既能透水又能过滤 的无纺布或玻璃纤维材料。最好是由双层材料组成的 卷状 材 料 。 上 层是 兼 有蓄 水 作用 的 蓄水 棉 , 2 0 0 ~ 300g/m2;下层是有过滤作用的无纺布材料(聚丙烯或 聚酯材料,100~150g/m2)。 —— 铺设方法:隔离过滤层铺设在种植基质层下面。 搭接缝的有效宽度必须达到10~20cm。幵向建筑侧墙 面延伸,宜低于种植基质层高度5cm。

4)铺设过滤层

过滤层搭接缝的粘接

7)基质层

(1)基质的种类和配制

基质是种植层的重要组成部分,一般为轻量基质,可减轻楼顶荷载的负

担。 基质的种类主要包括改良土和人工轻量基质两种类型。 改良土是在自然土壤中加入改良材质,减轻荷重,提高基质的保水性和 通气性。其配制主要由排水材(煤渣、沙土、蛭石等),轻质骨料(发酵木 屑、切碎杂草、树叶糠、珍珠岩等)和肥料(腐殖土、泥炭、草木灰等)混 合而成。 改良土的配制比例可根据各地现有材料的情况而定,还可以根据各类植 物生长的需要配制。一般干容重在550~900 kg/m3之间,如果基质充分吸收 水分后,其湿容重可增大20~50%,因此,在配制过程中应按照湿容重来考 虑,尽可能降低容重,幵适当添加补充肥,其比例可根据不同植物的生长发 育需要而定。 人工轻量基质由表面覆盖层、栽植育成层、排水保水层三部分组成。干 容重在120kg/m3,湿容重450~650 kg/m3之间。具有不破坏自然资源,卫生 洁净,重量轻,保护环境等作用。

铺设基质层(轻质火山岩合成基质)

种植植被

种植屋面种植土厚度:

植被 种植土 排水板 阻根防水层 基础防水层 基础处理剂 保护层 保温板 隔汽层 结构层

? 植物变化 ? 种植土需要调整

8)屋顶绿化植物选择:

? 为防止植物根系穿破建筑防水层,应选择须根 发达的植物,避免选择直根系植物或根系穿刺 性较强的植物。 ? 选择易移植、耐修剪、耐粗放管理、生长缓慢 的植物,避免植物逐年加大的活荷载对建筑静 荷载的影响。选择抗风、耐旱、耐夏季高温的 园林植物。

参照北京市地方标准《屋顶绿化规范》DB11/T 281—2005

9) 屋顶绿化养护管理注意事项 ?

(1)浇水

.花园式屋顶绿化灌溉间隔一般控制在10天~15天。 .简单式屋顶绿化一般基质较薄,应根据植物种类和季节不同, 适当增加灌溉次数。 .人工浇水以喷淋方式均匀浇灌。 .应根据屋顶绿化环境状况,适当提前浇灌解冻水。 .小气候条件好的屋顶绿化,冬季应适当补水以满足植物生长需 要。

(2)施肥

.应采取控制水肥的方法或生长抑制技术,防止植物生长过旺加 大建筑荷载和维护成本。 .植物生长较差时,可在植物生长期内按照30g/m2~50g/m2的比 例,每年施1次~2次长效N、P、K复合肥。 .观花植物应适当补充肥料。

(3) 病虫害防治

应采用对环境无污染或污染较小的防治措施, 如人工及物理防治、生物防治、环保型农药防治等措 施。

(4) 防风防寒

应根据植物抗风性和耐寒性的不同,采取搭风 障、支防寒罩和包裹树干等措施进行防风防寒处理。 使用材料应具备耐火、坚固、美观的特点。

(5) 灌溉设施

.宜选择滴灌、微喷、渗灌等灌溉系统。 .有条件的情况下,应建立屋顶雨水和空调冷凝水的 收集回灌系统。

四.屋顶绿化注意细节

排水观察井做法

排水观察井打开后

可见蓄水功能

配套设施:排水观察井(实物:德国金科公司)

可见隔根层、保 湿层、过虑层

绿化围挡做法

砖及塑料围挡

轻质砖外贴青石板

金属围挡

木围挡

排水板施工工艺流程: 基层清理 → 弹线、定位 → 铺设蓄排水板材 → 搭接及细部 处理 → 铺设土工布过滤层 → 顶端固定 → 修补、验收

屋顶绿化植物固定施工流程:

屋顶绿化种植围挡处理方法

木围挡

轻质砖外贴青石板

金属板材围挡

塑料围挡

砖围挡

铺设排蓄水板

屋顶绿化施工工序

清扫后闭水实验

铺设PE阻根膜

铺设过滤布

种植植物

铺设种植基质 安置雨水观察口

五.技术研究示范工程实例介绍

1)京伦饭店屋顶现状图片:

京伦饭店屋顶原状

京伦饭店屋顶花园施工图片:

京伦饭店屋顶绿化实景(2003)

注意栏杆 的设置

京伦饭店屋顶绿化实景(2002)

最重效果

京伦饭店屋顶绿化效果实景(2002):

京伦饭店屋顶绿化效果实景(2003):

3)京伦饭店屋顶绿化实景(2003):

3)京 伦 饭 店 屋 顶 绿 化 实 景(2003冬)

2.国家科技部节能示范楼屋顶绿化:

(绿化面积843平米,2003.11~2004.6建成)

1)科技部节能示范楼屋顶现状图片(2003冬):

聚氨酯发泡防水兼保温层

经避水实验后的屋面钢性保护层和选用的PS材料排水板

2)科技部节能示范楼屋顶现状图片:

4)科技部节能示范楼屋顶施工实景:

2003.11铺设人工无机基质-宝绿素

4)科技部节能示范楼屋顶施工实景:

4)科技部节能示范楼屋顶施工实景:

2003.11冬季铺设草坪

5)科技部节能示范楼屋顶施工实景:

狭窄的园路, 过高的围挡

2004.5,在2003年冬 季铺设草坪生长良好

6)科技部节能示范楼屋顶施工实景:

7)科技部节能示范楼屋顶实景:

8)科技部节能示范楼屋顶绿化实景:

10)科技部节能示范楼屋顶实景(2004.8)

10)科技部节能示范楼屋顶实景(2004.8)

10)科技部节能示范楼屋顶实景(2004.8)

二、获得绿色建筑奖

1. 已获得全国绿色建筑创新二等 奖。

2. 符合美国绿色建筑标准,已获 得LEED认证,已达到金牌级。 3. 人居环境舒适度符合标准 ASHRAE 55-1997。 II. Green Building Performance 1. Compliance with LEED,To be certified by LEED. Already comply with Golden level. 2. Indoor amenity performance comply with ASHRAE 55-1997

4.北京红桥市场屋顶绿化设计方案:

红桥市场屋顶现状:

红桥市场屋顶绿化施工:

红桥市场屋顶绿化施工:

红桥市场屋顶绿化施工:

红桥市场屋顶绿化施工:

红桥市场屋顶绿化施工:

红桥市场

红桥市场屋顶绿化:

红桥市场屋顶花园(2005年):

红桥市场

大兴文图馆(绿化与建筑的融合)

罗马嘉园私家露台

六.结语

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1.屋顶花园的造价问题: 面积小,总价低,单方造价高 施工难度大 工程内容复杂 工种交叉作业多

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2.屋顶通风口周围的绿化

可以进行绿化 选择适宜植物(耐旱,抗风植物) 避免选择易损毁植物和边缘树种(如玉兰,竹类)

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3.屋顶绿化中的植物选择

无草坪绿化(节水,易管理) 地被的选择应用(扶芳藤、石竹等) 宿根花卉的应用(绿化效果好,易管理) 树种的合理选择(耐旱、耐修剪、观赏性强)

?

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七、屋顶绿化相关规范

谢谢观看!


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