淺談關(guān)于國家專利技術(shù)項(xiàng)目

一、國家專利技術(shù)“集綠化、節(jié)能和集水于一體的屋頂建筑物”項(xiàng)目的問世及其意義

當(dāng)前，建筑物屋頂面滲水、漏水現(xiàn)象屢見不鮮，屋頂面保溫效果也不理想。其主要原因是氣溫變化，引致水泥保護(hù)層、防水層和保溫層因熱脹冷縮而破損及老化所造成。有些建筑物通過屋頂綠化的方法來解決此問題，但這個(gè)方法也有諸多弊端：如雨水或綠化散水不能像在地面一樣滲透到深層土壤，對植物和建筑造成危害。

筆者研發(fā)“集綠化、節(jié)能和集水于一體的屋頂建筑物”項(xiàng)目，其目的之一是為了解決上述問題；其二，由于城市化建設(shè)的推進(jìn)，城市中的各類建筑物越建越多，綠地面積卻越來越少，特別是城市中心區(qū)，高密度的建筑群導(dǎo)致的“熱島”現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，該項(xiàng)目以城市綠化為有效手段緩解“熱島”效應(yīng)；其三，城市發(fā)展進(jìn)程中，建設(shè)大量高樓大廈以追求經(jīng)濟(jì)效益與擴(kuò)大綠地面積以改善環(huán)境之間存在一種難以兩全的矛盾?！凹G化、節(jié)能和集水于一體的屋頂建筑物”在屋頂種植花卉植物則可以解決這一矛盾，它是一種雙贏方案，是建設(shè)生態(tài)城市的根本方向。

“集綠化、節(jié)能和集水于一體的屋頂建筑物”項(xiàng)目的推廣與實(shí)施，對增加城市綠地面積、改善日趨惡化的人類生存環(huán)境空間，改善由于高樓大廈密集、眾多水泥瀝青等硬質(zhì)路面的熱量蒸發(fā)而形成的城市熱島效應(yīng)，改善城市各種廢氣污染和沙塵暴侵蝕等對人類的危害有著極為重大的作用；對開拓人類綠化空間、美化城市環(huán)境、建造園林城市、改善居住條件，提高生活質(zhì)量有著極其重要的意義。

二、國內(nèi)外建設(shè)屋頂花園和屋頂綠化工程技術(shù)現(xiàn)狀

根據(jù)相關(guān)資料顯示，20世紀(jì)60年代以后，國外相繼建造了各類規(guī)模的屋頂花園和屋頂綠化工程，如美國華盛頓水門飯店屋頂花園、美國標(biāo)準(zhǔn)石油公司屋頂花園、英國愛爾蘭人壽中心屋頂花園、加拿大溫哥華凱澤資源大樓屋頂花園、日本同志社女子大學(xué)圖書館屋頂花園等。這些與建筑設(shè)計(jì)統(tǒng)一的建在屋頂?shù)幕▓@，多數(shù)是位于大型公共建筑和居住建筑的屋頂或天臺，向天空展開。

國內(nèi)如香港、深圳、廣州、上海、長沙、重慶、成都等城市，也相繼對屋頂進(jìn)行開發(fā)。如：香港太古城天臺花園、廣州東方賓館屋頂花園、廣州白天鵝賓館室內(nèi)屋頂花園、上海華亭賓館屋頂花園、重慶泉外樓等，有的城市已把城市樓群的屋頂作為新的綠源。

日本國土交通省調(diào)查結(jié)果顯示，能夠緩解都市“熱島”現(xiàn)象的屋頂綠化技術(shù)在日本正迅速普及。據(jù)報(bào)道，2005年日本全國的屋頂綠化施工面積是2000年的2倍，而墻面綠化面積至少是2000年的13倍。多年來，日本為了緩解都市“熱島”效應(yīng)、節(jié)約能源、改善空氣質(zhì)量，一直致力于屋頂綠化技術(shù)的研發(fā)和推廣。日本環(huán)境省于1999年設(shè)立的“抑制‘熱島現(xiàn)象對策研討委員會”，2000年選定東京、名古屋、大阪、京都、川崎、仙臺等大城市作為試點(diǎn)，要求對建筑物實(shí)行屋頂綠化。東京市政府在2000年修改了自然保護(hù)條例，規(guī)定不管是新建還是改建的建筑物，都有義務(wù)進(jìn)行屋頂綠化。2001年還出臺政策規(guī)定，業(yè)主在新建和改建占地面積1000平方米以上的民間設(shè)施和250平方米以上的公共設(shè)施時(shí)，必須綠化屋頂可利用面積的20%。

很多國家的環(huán)保專家認(rèn)為，日本的這種做法值得大家效仿。有數(shù)據(jù)顯示，在過去的10年里，東京的平均氣溫升高了3.5℃。如果日本的所有建筑的屋頂都進(jìn)行綠化，因少開空調(diào)而節(jié)約的電能，足夠少開一個(gè)核電站。

三、建造屋頂花園和屋頂綠化工程在我國未能普及的主要原因

1.建筑屋頂花園所需的費(fèi)用大，不被開發(fā)商、業(yè)主所接受。因此在我國建造屋頂花園，必須根據(jù)國情，結(jié)合實(shí)際情況，作出全面考慮；同時(shí)屋頂花園也要做到養(yǎng)護(hù)管理方便，并且節(jié)約施工與養(yǎng)護(hù)管理的人力物力，最大限度地為業(yè)主省錢。

2.由于屋頂花園的空間布局受到建筑固有平面的限制和建筑結(jié)構(gòu)承重的制約，與平地造園相比，其設(shè)計(jì)既復(fù)雜又關(guān)系到相關(guān)工種的協(xié)同，建筑設(shè)計(jì)、建筑構(gòu)造、建筑結(jié)構(gòu)和水電等工種配合的協(xié)調(diào)是屋頂花園成敗的關(guān)鍵。由此可見，屋頂花園的規(guī)劃設(shè)計(jì)難度大。因此設(shè)計(jì)單位普遍不愿意設(shè)計(jì)，也不愿意擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)，更很少有人愿意在屋頂花園建設(shè)方面進(jìn)行探討且制定設(shè)計(jì)方案，限制了屋頂花園的規(guī)劃設(shè)計(jì)。

3.由于建筑物平臺和屋頂是非滲透層，即雨水或綠化散水不能像在地面一樣滲透到深層土壤，會引起花卉植物爛根、枯萎，同時(shí)也會由于大量集水無法順利排出會給建筑物造成額外的承重負(fù)擔(dān)，并增加了滲漏的可能性。另外在屋頂高層綠化護(hù)養(yǎng)（澆水、除草等）很不方便，且綠化培土層必須達(dá)到一定的厚度，用土量極多，增加了屋頂面的承重負(fù)擔(dān)。

4.建造屋頂花園不能超過樓頂本身的荷載，而降低屋頂花園載重的方案未能得到解決，因而發(fā)展建設(shè)屋頂花園和屋頂綠化難以實(shí)施。

5.屋頂花園和屋頂綠化建造施工過程中，極有可能會破壞原防水層。選用什么防水材料及如何正確施工，未能有完善的設(shè)計(jì)方案確保原屋頂和建成后屋頂花園防水層的防水能力和使用壽命。

四、集綠化、節(jié)能和集水于一體的屋頂建筑物的科技優(yōu)勢

1.屋頂面綠化覆蓋率達(dá)70%左右，大大提高城市綠化覆蓋率；

2.屋頂面無雨水滲漏現(xiàn)象；

3.建筑物平臺和屋頂進(jìn)行綠化后，其頂層表面溫度隨氣溫而波動變化的幅度要大大減少（達(dá)60%以上），屋頂面水泥層、防水層和保溫層得到保護(hù)，有效防止破損，降低老化現(xiàn)象；

4.屋頂綠化面排水快、不積水，確保所種植的花卉植物不存在爛根、枯萎現(xiàn)象；

5.能收集屋頂面的雨水及排放的水用于循環(huán)澆灌花卉植物，減少使用自來水，達(dá)到節(jié)水的目的，同時(shí)做到澆灌花卉植物自動化；

6.在不減少屋頂種植花卉培土層達(dá)到一定厚度的情況下，減少用土量（達(dá)50%以上）；

7.在屋頂面層能夠安全固定風(fēng)力發(fā)電裝置，屋頂面的亮化裝飾或燈箱廣告不用國家電網(wǎng)電源，節(jié)約能源，經(jīng)濟(jì)節(jié)約；

8.打造屋頂景觀，屋頂以種植的樹木花草為像素點(diǎn)，形成文字圖案，進(jìn)行城市空中美化。

五、屋頂花園和屋頂綠化工程項(xiàng)目實(shí)施的技術(shù)保障與推廣

屋頂花園和屋頂綠化工程項(xiàng)目的實(shí)施采用多項(xiàng)國家專利技術(shù)，專利號（含申請?zhí)枺篫L201020113112.5、ZL20102011460.9、ZL201029251025.3、ZL201020576315.8、ZL201020244503.0、201010109546.2、201010519060.6等，具有自主知識產(chǎn)權(quán)。

該項(xiàng)目工程的實(shí)施由北京茅金聲振科技有限公司創(chuàng)新項(xiàng)目專家組多名相關(guān)方面的專家及鹽城工學(xué)院土木工程學(xué)院多名教授高工配合、輔助；由城工學(xué)院土木工程學(xué)院院長王延樹教授親自主管把關(guān)進(jìn)行相關(guān)檢測鑒定。

該項(xiàng)目樣板工程的示范實(shí)施，由筆者親自設(shè)計(jì)，體現(xiàn)上述的八項(xiàng)科技優(yōu)勢；由北京茅金聲振科技有限公司、北京茅金聲振鹽城城鎮(zhèn)建設(shè)科技轉(zhuǎn)化有限公司授權(quán)建立的“茅杜屋頂節(jié)能綠化亮化景觀有限公司”負(fù)責(zé)施工。

該項(xiàng)目樣板工程，已在鹽城、泰州地區(qū)選擇六座有代表性的建筑進(jìn)行示范；工程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以符合八項(xiàng)科技優(yōu)勢為基礎(chǔ)，由國家相關(guān)職能部門組織專家進(jìn)行實(shí)地現(xiàn)場評審，同時(shí)制定屋頂花園和屋頂綠化工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及其施工法。在此基礎(chǔ)上以江蘇鹽城、泰州地區(qū)各市縣（改造原平面屋頂為主）為推廣典范，然后采取全國連鎖加盟實(shí)施的辦法進(jìn)行全面推廣普及實(shí)施。

深信在住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部各職能部門的支持下，在各級政府的大力關(guān)心與支持下，我國“建造屋頂花園和屋頂綠化工程”將會逐步普及，為建設(shè)生態(tài)園林城市、改善生態(tài)效應(yīng)、節(jié)能減排作出貢獻(xiàn)。