胡 景
摘要概述了屋頂綠化的價(jià)值及類型,介紹了屋頂綠化設(shè)計(jì)要素,以期為屋頂綠化設(shè)計(jì)者提供技術(shù)參考。
關(guān)鍵詞屋頂綠化;價(jià)值;類型;設(shè)計(jì)要素
中圖分類號(hào)S731.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào) 1007-5739(2009)07-0076-01
城市綠地流失問題不僅存在于中國,同時(shí)也是一個(gè)世界范圍內(nèi)的問題。20世紀(jì)70年代的歐洲屋頂綠化作為一種新興的城市綠化形式逐漸被一些發(fā)達(dá)國家廣泛應(yīng)用。顧名思義,屋頂綠化是指采用各種綠化材料和建筑材料在建筑物的頂部進(jìn)行綠化建設(shè)的一種技術(shù),屋頂綠化是一種具有很好的生態(tài)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的綠化形式。
1 屋頂綠化的價(jià)值
1.1生態(tài)價(jià)值
屋頂綠化不占用城市地面面積進(jìn)行綠化,緩解城市熱島效應(yīng),增加城市空氣中的氧氣含量,減少建筑物屋頂?shù)妮椛錈幔瑸槌鞘兄幸呀?jīng)無處棲身的生物重新提供了棲息的場(chǎng)所。
1.2經(jīng)濟(jì)價(jià)值
屋頂綠化將成為一個(gè)保護(hù)層防止太陽光直接照射在裸露的防水層上,延長了防水層的使用壽命,節(jié)約了屋面防水材料的維修費(fèi)用;屋頂綠化一般覆土最少也要在8cm左右,再加上土壤層下面的蓄排水系統(tǒng),可以充分減小熱傳導(dǎo)和熱輻射,起到了一定的保溫層的作用,節(jié)約了能源的費(fèi)用;建筑物屋面排水方式多為設(shè)置排水溝或者雨水斗匯水,如果遇到大暴雨,排水系統(tǒng)就將面臨巨大的壓力,一個(gè)雨季之后很可能就要進(jìn)行檢修。而屋頂綠化一方面利
用自然降雨進(jìn)行灌溉,另一方面又減小了屋頂排水系統(tǒng)的壓力,這樣還可以節(jié)約一部分維修排水系統(tǒng)的費(fèi)用。
2 屋頂綠化的類型
2.1拓展型屋頂綠化(Extensive GreenRoof)
又稱簡(jiǎn)單式屋頂花園。顧名思義就是根據(jù)建筑荷載比較小的特點(diǎn),利用草坪、地被、小型灌木和攀援植物進(jìn)行屋頂覆蓋綠化?,F(xiàn)在國內(nèi)的做法多采用草坪,而在國外多采用景天科(Sedum)這種耐干旱低養(yǎng)護(hù)的植物,往往不需要單獨(dú)設(shè)置灌溉系統(tǒng),只靠自然降水就可以解決植物養(yǎng)護(hù)的問題。中國國內(nèi)正在推廣的一種佛甲草就屬于景天科的一種。
2.2半密集型屋頂綠化(Semi-Intensive Green Roof)
對(duì)于建筑靜荷載大于等于250kg/m2的建筑物,可以選擇半密集型屋頂綠化。
2.3密集型屋頂綠化(Intensive Green Roof)
又稱花園式屋頂綠化。建筑靜荷載大于等于500kg/m2的建筑物可以選擇密集型屋頂綠化。植物選擇種類比較豐富,灌木或者喬木都可,可以采用喬、灌、草結(jié)合的復(fù)層植物配植方式,產(chǎn)生比較好的生態(tài)效益和景觀效果。
3屋頂綠化設(shè)計(jì)要素
3.1屋面荷載
屋面荷載是屋頂花園設(shè)計(jì)的基本要素。通常景觀設(shè)計(jì)師面對(duì)屋頂綠化的時(shí)候會(huì)遇到2種情況:一種是新建的建筑物屋頂,另一種是老舊建筑物的屋頂改造,設(shè)計(jì)師需要根據(jù)建筑物的不同選擇不同的屋頂綠化形式。通常建筑師在考慮屋頂結(jié)構(gòu)荷載的時(shí)候?qū)⒌卣鸷奢d、風(fēng)荷載、雪荷載和靜荷載計(jì)算在內(nèi),并沒有計(jì)算屋頂綠化系統(tǒng)和種植層以及景觀設(shè)計(jì)元素的荷載。如果沒有經(jīng)過建筑師的允許不加考慮就增加屋頂綠化,那么增加的荷載對(duì)建筑結(jié)構(gòu)將造成損害甚至出現(xiàn)危險(xiǎn)。如果業(yè)主方在沒有設(shè)計(jì)屋頂綠化的屋頂上執(zhí)意要增加綠化,那么必須征得建筑師的同意并且共同商討結(jié)構(gòu)加固措施。
3.2防植物根系穿刺
植物根系的生長都具有向水性和向下性,在生長過程中對(duì)于下部的防水層產(chǎn)生巨大的壓力。普通瀝青基防水卷材由SBS或APP改性瀝青涂層及胎基構(gòu)成,瀝青中含有一種植物親和物質(zhì)-蛋白酶,是植物的一種營養(yǎng)物質(zhì),當(dāng)根系接近該物質(zhì)后,根系會(huì)主動(dòng)穿入瀝青吸收營養(yǎng)。而普通的防水卷材胎基對(duì)植物根系的抵抗能力近乎為零,結(jié)果導(dǎo)致常規(guī)改性瀝青防水系統(tǒng)的種植屋面形成滲漏。為了種植屋面的安全,建議使用具有防根系穿刺能力的防水卷材,例如PVC防水卷材等高分子材料,或增加1層鋼性保護(hù)層,或使用額外的隔根層材料。
3.3合適的蓄排水材料選擇
提到屋頂綠化的排水方式,至關(guān)重要的原則就是利用整個(gè)屋面現(xiàn)有的排水系統(tǒng),無論設(shè)計(jì)中使用的是排水溝、雨水斗、落水系統(tǒng)還是虹吸排水,在設(shè)計(jì)中盡量都不要破壞屋面排水的整體性,盡量避免地表徑流的方式排水。發(fā)達(dá)國家現(xiàn)在廣泛使用的是塑料制品的蓄排水系統(tǒng),國內(nèi)也慢慢開始廣泛使用,這種產(chǎn)品的好處就是排水迅速,在屋面上不會(huì)形成積水,有利于植物生長。另外,與傳統(tǒng)的陶粒卵石排水相比,不但排水層厚度減小了,而且重量方面也減小了很多,減輕了屋面的荷載。
中國的屋頂綠化正在逐漸升溫,同時(shí)國內(nèi)也出現(xiàn)了很多的屋頂綠化材料生產(chǎn)廠商,普遍都是以塑料制品替代傳統(tǒng)的陶粒或者礫石排水層。這種新型的屋頂綠化材料很大程度上為設(shè)計(jì)方和施工方都提供了更多的方便。但由于國內(nèi)對(duì)于屋頂綠化材料還沒有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),所以質(zhì)量方面參差不齊,同時(shí)排水流速也是大家忽視的一個(gè)問題,各個(gè)廠家對(duì)于排水流速的測(cè)試也是單位不統(tǒng)一,造成了比較混亂的局面。
以下筆者結(jié)合中國建筑工業(yè)出版社出版的《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》簡(jiǎn)單闡述一下如何計(jì)算排水量,設(shè)計(jì)人員或者業(yè)主都可以依據(jù)計(jì)算的結(jié)果考察所選擇的產(chǎn)品是否具有足夠的排水能力,是否會(huì)造成屋頂綠化構(gòu)造層的積水。
根據(jù)《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》第二冊(cè)中“我國部分城鎮(zhèn)降雨強(qiáng)度”圖表,可以查閱出不同城市的最大5min暴雨強(qiáng)度和每小時(shí)的降雨厚度。以北京為例,最大5min暴雨強(qiáng)度為3.23L/100m2·s,也就是說每100m2每秒鐘降雨3.23L。北京的每小時(shí)的降雨厚度為116mm。
參考《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》第二冊(cè)中“單斗系統(tǒng)一個(gè)斗的最大允許匯水面積”圖表,根據(jù)上面計(jì)算的北京每小時(shí)降雨厚度116mm,以79型雨水斗100mm為例,參照降雨厚度可以看到當(dāng)降雨厚度達(dá)到110mm/h的時(shí)候,每507m2設(shè)計(jì)1個(gè)雨水斗。這個(gè)507m2就是100mm雨水斗單斗系統(tǒng)一個(gè)斗的最大允許匯水面積。根據(jù)這些數(shù)據(jù)可以計(jì)算出由一個(gè)雨水斗排走的雨水量:3.23L/100m2·s=0.032 3L/m2·s,那么0.032 3L/m2·s×507m2=16.38L/s。上述的16.38L/s的計(jì)算結(jié)果就是建筑裸屋面上的排水速度,假如在屋面上鋪裝排水盤,那么排水盤的排水速度必須要大于或者等于
16.38 L/s才可以將雨水輸送到雨水斗,否則將會(huì)延長排水的時(shí)間,造成局部的積水。
4結(jié)語
隨著中國與世界各國交往的不斷增加,開始慢慢地接觸到歐洲、美國等的屋頂綠化技術(shù)。與國外的屋頂綠化技術(shù)相比,我國還處在一個(gè)研究的階段,相關(guān)聯(lián)的材料檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、施工規(guī)范以及相關(guān)的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)都還沒有國家標(biāo)準(zhǔn)或者規(guī)范出臺(tái)。但是相信不久的將來,一定能夠縮小差距,讓屋頂綠化這一新興的綠化形式普及全國。
5參考文獻(xiàn)
[1] 中國建筑設(shè)計(jì)研究院.給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)(第二版)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2000.