種植屋面設(shè)計問題及對策

馮英杰

【摘 要】種植屋面，顧名思義，就是在屋頂上種植綠化。被稱為“建筑第五立面”的屋頂，一直都未能引起設(shè)計者足夠的重視，處于一種被忽略、被遺忘甚至被糟蹋的地位。在不斷倡導(dǎo)綠色建筑，生態(tài)城市，可持續(xù)設(shè)計的今天，種植屋面綠化既能兼顧建筑景觀，時又能改善城市生態(tài)環(huán)境，越來越受到人們的重視。

【關(guān)鍵詞】種植屋面；屋頂綠化；屋面防水；構(gòu)造層次

種植屋面，顧名思義，就是在屋頂上種植綠化。新版《種植屋面工程技術(shù)規(guī)程》（JGJ155-2013）自2013年12月1日起正式實施，其中種植屋面的定義為鋪以種植土或設(shè)置容器種植植物的建筑屋面和地下建筑頂板，分為簡單式種植屋面和花園式種植屋面。新版《平屋面建筑構(gòu)造》（12J201）中也有種植屋面的定義—種植屋面是在屋面防水層上鋪以種植土，并種植植物，起到隔熱及保護(hù)環(huán)境作用的屋面。顯然，后者的定義更具有內(nèi)涵，一語中的道出了種植屋面所具有的生態(tài)作用：保溫隔熱，保護(hù)環(huán)境。

所有的建筑師及規(guī)劃師都無不明白綠化對建筑的重要意義，綠化率更是一個硬指標(biāo)，是決定一個建筑項目生死的關(guān)鍵一節(jié)。即使在大力倡導(dǎo)智慧城市，集各種高新技術(shù)于一體建造城市的今天，綠化仍然是人們生活中不可或缺的必需品，在創(chuàng)造資源節(jié)約型，環(huán)境友好型社會中有著不可替代的地位。

隨著城市建設(shè)的飛速發(fā)展，城市里空氣污染問題日趨嚴(yán)重。目前廣大城市存在許多的城市問題需要解決，如何在有限的城市空間內(nèi)擴大綠化面積，成為人們必須面對和解決的新問題?，F(xiàn)在的綠色建筑主要是體現(xiàn)在材料和清潔能源的運用，但是建筑屋頂作為一個非常重要的內(nèi)容并沒有受到足夠的重視，近年來人們才開始發(fā)現(xiàn)這個隱秘的角落——屋頂，也就是所謂的“第五立面”。

城市屋頂占有約城市面積的1/5，如果合理改善并加以利用，會使城市在環(huán)境與綠化方面得到整體的提升。目前，中國在屋頂綠化領(lǐng)域還處于發(fā)展階段，對于技術(shù)方面還有待提升，而管理機制方面更是處于極度欠缺的狀態(tài)。

屋頂綠化全面解決人類面臨的生態(tài)危機、環(huán)境危機、健康危機和經(jīng)濟危機。作為建筑設(shè)計人員，更應(yīng)該意識到屋頂綠化的重要意義，大力倡導(dǎo)屋面種植。但首先我們應(yīng)該明白種植屋面設(shè)計中經(jīng)常會遇到的一些問題及如何更好的處理，才能設(shè)計出高水品的作品。

種植屋面是一個系統(tǒng)設(shè)計。為了保證種植面上的植物能良好生長，澆灌后，應(yīng)能順暢的排除積水，因此，要求屋面不滲不漏，以滿足房屋建筑的使用功能。為此，其構(gòu)造層次較復(fù)雜，各個構(gòu)造層次都有自己的功能和作用，不能隨意減少。設(shè)計時，應(yīng)按屋面面防水等級為I級進(jìn)行多道防水設(shè)防，并做好防排水構(gòu)造的系統(tǒng)處理。

根據(jù)植物生長及屋面防水、屋頂保溫的規(guī)律與原理，種植屋面的構(gòu)造層次由上至下依次應(yīng)為綠化植物，種植土層，隔離過濾層，排（蓄）水層，隔離保護(hù)層，耐根穿刺防水層，普通防水層，找平層，找坡層，保溫層，屋面結(jié)構(gòu)層。

設(shè)計時各層具體做法如下：（1）屋面結(jié)構(gòu)層：屋面結(jié)構(gòu)層應(yīng)根據(jù)種植植物的種類和荷載進(jìn)行設(shè)計與施工，必須留夠足夠的荷載。種植屋面必循要根據(jù)屋面的機構(gòu)和荷載能力，在建筑物整體荷載范圍內(nèi)實施，不得降低建筑結(jié)構(gòu)的耐久性及抗震性能。花園式種植物面建筑荷載不宜大于每平方米600千克，簡單式種植物面建筑荷載不宜大于平方米400千克。（2）保溫層：主要是保證建筑物的功能和節(jié)能的需求，起著保溫隔熱的作用。當(dāng)然，并不是所有的種植屋面都需要保溫層，在我國一些溫暖地區(qū)的種植屋面就不必作保溫隔熱層，種植介質(zhì)層和植被可起到一定的保溫隔熱作用。如云南等地，屬溫和地區(qū)及廣東等夏熱冬暖地區(qū)，屋面400～500深的種植土即可滿足其保溫隔熱的傳熱系數(shù)限制要求。相反，在北方的地區(qū)由于冬季氣候干燥寒冷，就要做保溫隔熱層了。保溫層一般選用塊狀材料，不宜選用散粒材料。種植屋面保溫隔熱材料的密度宜小于100kg/m3，并應(yīng)符合相關(guān)的阻燃要求，不得小于B2級。一般可選用聚苯乙烯泡沫塑料板，擠塑聚苯乙烯泡沫塑料板，硬泡聚氨酯板，噴涂硬泡聚氨酯，巖棉，礦棉板等，厚度按工程設(shè)計定。（3）找坡層：為便于及時排除種植頂面的積水，確保植物正常生長，屋面需設(shè)置找坡層，找坡材料應(yīng)選擇密度小并具有一定抗壓強度的材料，可選用加氣混凝土，輕質(zhì)陶?；炷?，水泥膨脹珍珠巖，水泥蛭石等，坡度1%～2%。為減輕結(jié)構(gòu)荷載，宜采用結(jié)構(gòu)找坡。如采用結(jié)構(gòu)找坡，坡度不小于3%。（4）找平層：為便于鋪設(shè)卷材或涂膜、耐根系穿刺材料等防水層，在找坡層上應(yīng)做水泥砂漿找平層。一般做法為20厚1：3的水泥砂漿找平層。（5）防水層：為確保防水工程質(zhì)量，種植屋面必須設(shè)計兩道防水，其中一道為耐根系穿刺防水層，一道普通防水層，耐根系穿刺防水層在上，普通防水層在下，次序萬不可亂。不只是灌木和喬木的根系對種植屋面系統(tǒng)有破壞性，就是草類植物的根系也相當(dāng)發(fā)達(dá)，也有較強的穿透力。在一定的條件下，植物的生命力是十分旺盛的，一般的防水材料很難阻止其根系，甚至還要破壞到結(jié)構(gòu)層，從而使整個屋面系統(tǒng)失去作用，所以種植屋面一定要鋪設(shè)一道耐植物根系穿刺的防水材料。耐根系穿刺防水層應(yīng)采用具有耐水、耐腐蝕、耐霉?fàn)€和對基層伸縮或開裂變形適應(yīng)性強的卷材作柔性防水層，該材料應(yīng)具有良好的耐根系穿刺功能。耐根系穿刺防水層可選用材料《平屋面建筑構(gòu)造》給出11種，《種植屋面工程技術(shù)規(guī)程》給出10種，都有其詳細(xì)的材料厚度要求，大部分為金屬胎基SBS改性瀝青防水卷材，或聚氯乙烯（PVC）防水卷材等，設(shè)計應(yīng)嚴(yán)格按照其執(zhí)行。（6）隔離保護(hù)層：防水層之上，還要設(shè)計一道保護(hù)層，以防止植物根刺對防水層的破壞。做法同找平層，20厚1：3的水泥砂漿即可。（7）排（蓄）水層：在保護(hù)層之上，應(yīng)設(shè)置排（蓄）水層，排（蓄）水層的作用是將通過過濾層的多余的水，從蓄（排）水板排除出去，以防止因積水過多而導(dǎo)致植物爛根、死亡。排（蓄）水層設(shè)計可選用三種做法，即凹凸型排（蓄）水板，網(wǎng)狀交織排（蓄）水層和陶粒（粒徑不小于25mm，堆積密度不大于500kg/m3）排（蓄）水層。（8）隔離過濾層：在蓄（排）水層之上，應(yīng)鋪設(shè)單位面積質(zhì)量不低于每平方米250克的聚酯纖維或聚丙烯纖維土工布等材料作隔離過濾層，其目的是將種植介質(zhì)層中因下雨或澆水后多余的水及時通過過濾后排除，同時可將種植介質(zhì)材料保留下來，避免發(fā)生流失。（9）種植土層：種植土是結(jié)構(gòu)頂面種植的植物賴以生長的土壤層。種植土可選用田園土、改良土或無機基質(zhì)，應(yīng)符合CJ/T340《綠化種植土壤》的要求，要求所選用的種植土具有自重輕、不板結(jié)、保水保肥、適宜植物培育生長、施工簡便和經(jīng)濟、環(huán)保等性能。種植土的配比和厚度由工程按屋面綠化要求確定，種植土的厚度一般不小于100。（10）植物層：屋面一般宜種植耐干旱、抗蟲害、生長快、綠期長的草坪和灌木，不太適合種植高大的喬木，種植物面要以突出生態(tài)效益和景觀為原則。地下結(jié)構(gòu)頂面的種植種類的選擇比較廣，草坪、灌木、喬木可以任意組合。

以上是針對種植屋面的構(gòu)造層次，根據(jù)建筑設(shè)計的防水、保溫原理所做的一些設(shè)計中應(yīng)注意問題的分析與對策。再有一些種植屋面的安全，衛(wèi)生，景觀設(shè)計等等一系列問題，如種植屋面女兒墻應(yīng)做安全護(hù)欄，高度不小于1.2米，種植屋面落葉干草的清理，種植屋面景觀如何設(shè)置等等，在設(shè)計中應(yīng)如何注意與處理，此文就不一一敘述。但是，種植屋面設(shè)計中最關(guān)鍵最核心的問題就是屋面的構(gòu)造層次設(shè)計，爾這些構(gòu)造層次中最最應(yīng)該引起我們重視的就是防水層的設(shè)置問題。只要設(shè)計好了屋面防水，包括屋面細(xì)部的防水構(gòu)造，如女兒墻泛水，種植土與女兒墻之間應(yīng)做500mm寬卵石過濾層，排（蓄）水層應(yīng)每隔一定距離設(shè)有排水管等這些細(xì)部構(gòu)造設(shè)計好，就基本解決了種植屋面設(shè)計中所面臨的所有問題。

參考文獻(xiàn)：

1.《種植屋面工程技術(shù)規(guī)程》（JGJ155-2013）.

2.《平屋面建筑構(gòu)造》（12J201）.

3.《屋頂綠化設(shè)計規(guī)范》（DB440300/T37-2009）.

4.《屋頂綠化的建筑設(shè)計與案例》李海英，白玉星，高建嶺編著：中國建筑工業(yè)出版社

5.《種植屋面的設(shè)計與施工》沈春林，李伶 主編：化學(xué)工業(yè)出版社.