淺談屋頂綠化的技術(shù)問題

　　摘要：本文從綠色屋頂?shù)牟驾d，構(gòu)造，綠色植物的選擇以及植物的防風(fēng)處理幾方面對屋頂綠化的技術(shù)進行了探討。
　　 關(guān)鍵詞：荷載、構(gòu)造、植被
　　中圖分類號：TP2 文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1672-3791(2011)06(c)-0000-00
　　
　　1荷載計算與合理布載
　　計劃安裝綠色屋頂?shù)牡谝徊骄褪菧y定建筑物的結(jié)構(gòu)是否可以承受該系統(tǒng)的靜荷載。荷載計算既應(yīng)該考慮整個栽培綜合體在培養(yǎng)基（人工種植土）滿水狀態(tài)下的重量，也要考慮滯水墊層的重量。人工種植土經(jīng)雨水或澆灌后的濕容重將增大20%～50%，即使是容重小于1000kg / m3的人工種植土，當(dāng)土達到飽和時其濕土容重仍將接近1000 kg / m3。[ ]
　　植被荷載國內(nèi)目前尚無完整的技術(shù)資料統(tǒng)計地被植物花灌木和喬木的荷載。根據(jù)德意志聯(lián)邦共和國工程師克勞斯?奧洛魏（Klaus Ohlwein）給出的有關(guān)數(shù)據(jù)資料[ ]，當(dāng)利用低矮植物綠化屋頂時，其平均荷載分別為：
　　地被草坪5kg / m2
　　低矮灌木和小叢木本植物10 kg / m2
　　長成灌木和1.5m高的灌木 20kg / m2
　　3m高的灌木 30kg / m2
　　高大喬木則作為集中荷載（點荷載）考慮， 高大喬木和灌木根系增加的荷載為：
　　大灌木 （6m以下） 40 kg / m2
　　小喬木（10m以下） 60 kg / m2
　　喬木（15m以下）150 kg / m2
　　種植土荷載日本采用人工輕質(zhì)土壤，其土壤與輕質(zhì)骨料（蛭石、珍珠巖、煤渣和泥炭等）的體積比為3 : 1，容重約為1400 kg / m3；美國和英國人工種植土成份為沙土、腐殖土、人工輕質(zhì)材料等，其容重在1000~1600 kg / m3；德國采用腐殖質(zhì)、泥炭、泡沫質(zhì)屑和有機肥料合成的人工種植土，其容重按不同的配合比在700（純泥炭土）~1500 kg / m3。國內(nèi)在20世紀(jì)80年代后建造的屋頂綠化（花園）采用的人工種植土容重普遍在780~1600 kg / m3之間。[ ]大型喬木需100cm以上的種植土，地被只需10~20cm的種植土即可生長。
　　排水層荷載通常采用陶土燒制的陶粒，容重僅有600 kg / m3。
　　荷載分布通常，為了使屋頂綠化的荷載能夠盡量合理地傳給建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件，對于集中荷載較大的高大植株及設(shè)施應(yīng)對應(yīng)承重梁、墻、柱的位置布置，而避免將其布置在梁間的樓板上，以保證結(jié)構(gòu)承載的合理性，增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
　　2屋面構(gòu)造
　　一套完整的屋頂綠化系統(tǒng)是一個培養(yǎng)植物的綜合體，包括多種具有特殊功能的特殊材料，各組成部分按下列順序從下到上依次放置：防水層、排水層、過濾層、培養(yǎng)基（人工種植土）。綠化坡屋頂?shù)钠露纫丝刂圃?°~15° 否則，需要安裝防滑檻防止基質(zhì)層滑落。
　　防水層植物根系穿透屋面是對綠化屋頂?shù)闹饕{。防水層是為了防止水分和植物的根莖穿透建筑物，保證建筑物屋頂不漏水和屋頂下水道暢通無阻。剛性防水和柔性防水都是可以采用的方法?，F(xiàn)代屋頂綠化防水的發(fā)展趨勢是采用各種高分子材料制造的防水卷材。
　　排水層設(shè)置排水層的目的首先是為了改善屋頂人工合成土壤的通風(fēng)狀況，其次儲存多余水分以利備用。土壤的含水量、溫度和通氣狀況直接影響到植物根系的生長，植物在土壤含水適量而又透氣的情況下根系較為發(fā)達，否則就較少。材料的選擇應(yīng)滿足通氣、排水、儲水和輕質(zhì)的要求。國內(nèi)外多采用有較大孔隙，自重又輕的陶粒，容重為600 kg / m3。
　　過濾層防止培養(yǎng)基的細(xì)小顆粒隨澆灌水和雨水流失。如果顆粒流失，不僅會影響培養(yǎng)基的成分和養(yǎng)料，而且會堵塞屋頂?shù)呐潘到y(tǒng)，甚至影響到整幢建筑物排水系統(tǒng)的通暢。過濾層應(yīng)采用既透水又能過濾細(xì)小顆粒的材料，必須具有良好的滲水性能，以便防止植物根系處于過分潮濕的環(huán)境。稻草層（30mm），細(xì)爐渣（50mm），粗沙層（50mm），玻璃纖維布都曾被用作屋頂綠化的過濾層。
　　培養(yǎng)基（人工種植土）培養(yǎng)基支持植物生長并起到固定植物根系的作用，它是水分和營養(yǎng)物質(zhì)的貯藏器。采用人工基質(zhì)可以大大減輕屋頂荷載，而且可以根據(jù)植株種類和生存發(fā)育需要情況確定種植區(qū)不同位置的土層厚度(一般為15~100cm)。這種材料由無機和有機培養(yǎng)混合物或合成墊層組成，它必須考慮輕質(zhì)、貯水、透氣、防腐。
　　不同植物生存和生育所需土層的最小厚度是不相同的，而植物本身又有深根型與淺根型之分，對種植土的深度要求也有所不同，另外屋頂植物的防風(fēng)處理和抗倒伏性也對人工種植土提出了不同的要求。能夠生存在屋頂上的植物種類的數(shù)量同基質(zhì)層的厚度直接成正比。
　　植被植物是整個綠化系統(tǒng)中不可缺少的部分。植物移植到屋頂人工培養(yǎng)基中后，生態(tài)環(huán)境發(fā)生改變，其生長要素水的供應(yīng)受到限制（人工種植土保水性較自然土差，同時因為土層較薄，水的毛細(xì)作用也受到很大影響），因此栽種植物必須經(jīng)過精心挑選以適應(yīng)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，還應(yīng)該考慮暴露在極限溫度、降水量、風(fēng)力和太陽輻射下的情況，使用的培養(yǎng)基厚度也必須考慮同所選植物生長需要相一致，以保證一套能成功運轉(zhuǎn)的綠化系統(tǒng)。
　　所有這些人工材料都是為屋頂綠化專門設(shè)計生產(chǎn)的，并能在長時間內(nèi)保持水分。
　　3植物選擇
　　選擇屋頂綠化的植物時，不但必須全面考慮種植條件（如土厚、成分、排水、澆灌、養(yǎng)護等），還要考慮植物本身的特性。比如應(yīng)品種強壯，具有抵抗極端氣候的能力；能適應(yīng)淺薄少肥的土質(zhì)，能忍受干燥、潮濕、夏季干熱風(fēng)、冬季露地過冬；有抗倒伏能力；易移植成活，耐修剪，生長較慢且維護簡單易行。
　　4植物防風(fēng)
　　在多層和高層建筑全開敞屋頂上，屋頂強風(fēng)對植物的生長造成很大的危害，對較大植物進行特殊加固處理有三種方法：
　　1) 在植株根部培養(yǎng)基層下，埋塑料網(wǎng)（扎根網(wǎng)）以擴大根系固土作用；
　　2) 在植株根部的種植土表面，結(jié)合自然地形和設(shè)計，適當(dāng)堆土置石（堆壓重物），以壓固根系；
　　3) 將植株主干用拉桿成組綁扎支撐，并使拉桿成三角形不變體。
　　總體來說，我國的屋頂綠化技術(shù)較發(fā)達國家還有一定差距，我國對屋頂綠化的各項技術(shù)、專用材料，植被等，尚缺乏深入、細(xì)致、系統(tǒng)的研究，缺少專業(yè)技術(shù)人員及研究機構(gòu)，遠沒有達到產(chǎn)業(yè)化，屋頂綠化的施工與設(shè)計也沒有成系統(tǒng)的運作。所有這些都極大地限制了屋頂綠化在我國的廣泛運用。