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《种植屋面工程技术规程》概述

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来源:百度文库网址:http://www.xjgfs.com
1  《种植屋面工程技术规程》的编写背景

1.1  城市建设发展的需要

     我国有666个城市,超过200万人口的城市约50余个,城市大、人口多是特点。人多必然楼房高大而密集,绿化面积少,使城市成为干枯凝固的沙漠,日光照射面积大,屋顶成为吸热器和散热器,热岛现象严重。北京城区有五分之一的面积属于热岛,平均气温高出郊区3℃左右。西安热岛现象尤为严重,连续超40℃气温的天数逐年增多。热岛现象直接影响人们生产和生活环境,浪费降温的能源,必须增加城区的绿化才能解决这一问题。房屋、道路已固定,唯有从屋顶寻绿化。

     城区汽车多以及工厂排出的二氧化碳、二氧化硫、废气多,污染空气,增加绿化面积是解决的措施之一。

     房屋、道路、停车场等都是硬化封闭的,雨水直接流入下水道,暴雨时泛滥成灾,晴天时城区干燥,尘土飞扬,地下水得不到补充,年年下降,又影响仅有的植物生长。屋面种植可以吸收大量雨水,调节城区的“泛滥”和“干燥”。

     城区的汽车轰鸣、摩托行驶的噪音、商店门口的音响、空调机的嗡嗡声,一片喧嚣,影响睡眠、降低听力、诱发心脏病。绿化是这些噪音的克星。

     城市中供给市民休闲散步的园林很少,市民假日去较远的公园不方便,尤其老人更不便。如果屋顶就是绿地,可以方便就近休闲。例如成都的住宅,大部分屋顶都建成了屋顶园林。

1.2  新农村建设发展的需要

1.2.1  农耕土地减少速度快

     据今年9月2日《中国建设报》载,温家宝总理指出:20年前长江三角和珠江三角地区人均可耕地面积为1.25亩,现在降至0.4~0.56亩。苏锡常开发区则由1311.9km2增至2330.1 km2。每年扩大城镇面积约48.5 km2。土地减少影响农民的经济收入,而开发屋面经济作物的种植,成效显著,媒体多次报道,在屋面上种植蔬菜、粮食、药材、花卉、蓄水养鱼、种莲藕,收获甚佳。

1.2.2  屋顶作粮米作物的晒台

     晒场是农民必须使用的场地,经常见到农民把小麦、玉米、豆谷之类摊晒在公路上,影响交通,还遭受鸡吃猪啃的损害。屋面种植入秋收割后,还可以利用屋顶作晒台。

1.2.3  屋顶可作储存场

     在屋顶上贮存粮米、花生、堆放、风干带秸杆的作物,既节省地面面积又安全,立春后又可种植作物。

1.3  国内各地种植屋面正在兴起

     我国屋面种植很多年前就开始了,中南地区1985年在长沙召开种植屋面会议之后,各地城乡都有发展,有的几年来更是有着较大的发展。如:成都市政府设种植屋面机构,每年评选优秀的屋面种植单位,并制定种植屋面的法规;浙江、天津编制种植屋面图集;北京编制《种植屋面技术规程》。因此国家必须编制通行全国的种植屋面技术规程,才能适应全国正在兴起的屋面种植工程。

1.4  国外种植屋面技术的传入

     德国、日本种植屋面普及且受到重视,其技术较为成熟,不仅平屋面种植,坡屋面也种植,并有较完善的法规政策。这些技术、法规传入我国,大大提高了我国种植屋面的技术,也促进我国对种植屋面的重要意义加深认识,对促进我国种植屋面的发展起到了推动和借鉴的作用。

2   任务来源和编写过程

    《种植屋面防水工程技术规程》是建设部批准制定的建设行业标准(《关于印发“2005年工程建设标准制定、修订计划(第一批)的通知”》)。

     2005年7月5日,在北京新大都召开了本规程第一次编制工作会议,标准主管单位、归口单位、主编单位以及参编单位共30余人参加了会议,标准编制工作正式启动。

     编制组在标准起草过程中先后组织有关专家在北京、西安、成都、大连、广州、深圳、上海和南京等地进行了调研,考察了在建和建成的十几处屋顶种植工程实例,对种植屋面构造、所用材料以及植物种类和种植屋面发展政策等进行了详细了解。2005年9月10日各调研小组顺利完成任务,并写出调研报告,为标准的编制打下了基础。

     标准编制过程中,我们还组织有关人员赴德国等欧洲国家专程考察了种植屋面技术、耐根穿刺防水卷材测试方法和标准等先进技术,同时还在北京召开了“国际种植屋面研讨会”,邀请了欧洲、美国、日本等国家和地区的屋面种植专业人士以及国内的专家讲演和研讨,共有160余名行业人士参加。

     在调研、考察和研讨中,编制组还收集了大量国内外有关种植屋面的资料 ,标准和实验方法,对本规程的编制起到了有益的帮助。

     经过调查研究和实地考察,编写组对调查的情况和研究报告进行了汇总、认真分析和讨论。在此基础上,2005年10月,各编制组成员按照分工对正文和说明逐章逐条地进行了各章条文的编制,并形成了初稿。

     2005年11月中旬,防水协会专家一行5人对标准初稿进行了汇总,并反复斟酌,逐条逐句地进行修改、完善和审查。修改完毕后,还多次对初稿征求了部分专业人士的意见,协会6位专家在收集的反馈意见基础上对标准初稿进行了反复修改和完善。

     2005年12月中旬,防水协会专家对标准条文说明又逐条逐句进行了讨论、分析,完成了条文说明的编制工作。

     2005年12月底,防水协会针对最为关键的耐根穿刺防水材料进行专题讨论会议,最终解决了耐根穿刺防水材料的品种、规格、指标等关键问题。

     2006年3月完成了本标准的征求意见稿,并分发给有关部门和人员征求意见。在3个月的征求意见阶段,总共收到近300条意见和建议,我们对收集到的意见和建议汇总整理。经过近6个月的反复修改和完善,最终形成了送审稿。

3   规程的重点内容

3.1  种植屋面的防水很关键,一旦渗漏,返修造成损失大,必须拔树、毁草、翻土、修补后再铺土、植草、种树。

3.2  防水层是永久性防水,长期在有水状态下或很潮湿的状态下工作,耐水性应当很强,和间歇性防水不同,适用于地下工程防水的材料不一定适用于种植屋面。

3.3  防水等级为15年的防水寿命,两道防水设防。防水层厚度均以单层的最大厚度为准,不得因复合而折减。

3.4  许多植物根对防水层穿刺力很强,两道防水层的上道防水层应是耐根穿刺防水层,下道防水层是普通防水层。虽然许多须根植物对防水层没有伤害,但也有飞来草木种子,自生自长,根系发达有害于防水层。故规定都应考虑一道耐根穿刺防水层。

     本规程列举10种耐根穿刺防水材料。其中4种经德国种植测试机构验证,获得耐根穿刺证书。其余6种防水材料已用于种植屋面3年以上未发现问题,暂认为有耐根穿刺的能力。将来我国种植测试机构正式启用后再予以认定。

     细石混凝土不能作为耐根穿刺防水层,因为细石混凝土会产生裂缝,植物根能钻入裂缝,使裂缝逐渐扩大而失去防水能力。

3.5  倒置式作法不能做屋面种植,因为所有保温材料都是吸水的,尽管硬泡聚氨酯和挤出聚苯板吸水很少,但长年浸水吸水增加,降低保温性能。

     保温材料特点是多孔、松软、无能力抵抗植物根穿刺,如果保温材料被根系穿得千疮百孔,保温层视为完全破坏。所以种植屋面不推荐倒置式作法。

3.6  种植屋面构造层次

     构造层次:种植土、过滤层、排(蓄)水层、保护层、耐根穿刺防水层、普通防水层、找平层(找坡层)、保温层、(结构层)。

     以上8层不是层层必有,根据气候、地域、建筑形式可以减少某一层次。例如:地下建筑顶板种植,当种植土厚达80cm以上一般不做保温层,尤其南方;当顶板上种植土与周边大地相连时,不设排水层;江南地区屋面种植,不般不设保温层;在少雨的西北高原,可以不设排水层;坡屋顶种植一般不设排水层,因降雨不待渗下去,就已经在土表径流而下。

3.7  排水层

     排水层有凹凸塑料排水板和卵石、陶粒。本规程推荐凹凸塑料排水板,因为很轻,1000g/m2,排水效果好。不推荐陶粒和卵石,因为种植土很重,又是不可缺少的,为了减轻屋面荷载,降低结构的造价,尽量减少其他层次的重量。卵石2500kg/m3,如铺筑厚度为10cm,也要250 kg/m2,相当于种植土20cm厚。

3.8  关于荷载

     种植屋面的荷载大小悬殊,小至20km/m2,大至200km/m2。荷载又受植被的制约,地被植物种植土20cm厚足矣,种植乔木至少80cm厚的土。荷载大小左右承载结构的造价。

     新建种植屋面的结构计算,按照种植层次的荷载确定梁板柱的厚薄尺寸和配筋。如果既有建筑屋面改造作种植,必须先核算结构有多少承载能力,然后确定种植土厚度和植物,杜绝危及人身安全的事故发生。

3.9  植被和建筑

     高层建筑屋顶(现以10层以上为高层)风大,不宜种植乔木,皆因种植土不能太厚,植物根系发展受约束,难以抗拒大风。另外,种植土容量大,楼房越高吸收地震力越大,结构抗震加强,用于抗震的造价提高。所以高层建筑屋顶应以种植地被植物和小型灌木为主。而且,高层建筑屋顶种植乔木易招雷电伤害,尽管作避雷装置,也无法绝对避免遭受雷击。

     坡屋顶做种植屋面,对改善环境很有利,但也有许多困难。首先坡屋顶绿化不能作人的散步休闲地;第二不能植乔木和灌木;第三种植土和保温材料防滑措施构造困难;第四维护管理不方便;第五坡度大、排雨水快、土层易干燥,要保证植物生长需常浇水,浪费水资源。

     地下室顶板种植,可以种植各种植物和园林小品以及蔬菜、农作物,是非常理想的屋顶田园,不必设保温层和排水层,构造简单,管理方便。

     办公楼和宾馆的雨篷面积很大,一般约为50~100m2,其位置是重要的出入口,如果进行屋顶绿化,更能增加了人口的美观,还降低日晒的气温。

3.10  坡屋顶的种植形式

     坡屋顶种植有许多难点,理应不推荐,但坡度较小时也可种植,种植形式有三种:

     1)20%以下,不考虑防止种植土、保温层的滑动,可满铺种植土。

     2)坡度大于20%的坡屋顶,在结构板上设挡墙,呈阶梯式种植,也可设挡板防滑装置。

     3)屋顶坡度大于20%时,可做台阶形式种植。台阶式形式有如数块平屋顶组成屋面。

3.11  植物的选择

     植物分为5种:地被植物,高度20cm以下;小灌木,高度约1.0m;大灌木,高约2.0m;小乔木,高约3.0m;大乔木,高3m以上。

     植物又可分为两类,一类是观赏植物,如花、草、无果实树木;另一类是经济植物,如药材、蔬菜、农作物和果树。经济植物必将是发展种植屋面的首选。

3.12  植物有地区性,有喜湿热的植物,用于南方多雨地区绿化;有耐干旱的植物,用于西北少雨地区。选用当地植物为最好。

3.13  地下建筑顶板种植与楼房屋面种植有相似之处,也可以说是屋顶的一种种植形式。

     当地下建筑顶板高出周界土地,其种植构造与楼房屋顶相同,顶板找坡、设排水层;当地下建筑顶板低于周界土地,并与周界土地相连,顶板上不找坡,也不设排水层;当种植土厚度大于80cm时,北方地区可以不设保温层。

     地下建筑顶板可视为一道刚性自防水层,此外增加一道耐根穿刺防水层。

3.14  容器种植是屋面绿化的一种形式。包括可移动的容器和不可移动的容器,概括地说就是大小花盆、花缸、花槽、花盘。一般种植花卉和盆景小灌木。

     容器种植多用于旧房改造,因满铺土种植荷载太大,承重结构承受不了,如果加固楼板梁柱,困难大,只能采用容器种植。

     容器种植不必设耐根穿刺防水层,容器种植的屋面防水层必须有坚固耐久的保护层。容器种植不能用于坡屋顶,也不得在女儿墙上放置容器。大型容器应放在承重柱或外墙的垂直上方。

3.15  既有建筑改造为种植屋面,最关键的是承重问题。原设计只考虑超载系数和活荷载,如果改为种植屋面,种植土和植物荷载增加很多,所以必须进行结构承载力核算,在允许的范围内考虑铺土厚度或采用容器种植。

     既有建筑屋面绿化以草坪地被植物为主,不宜植灌木,覆土厚度一般为10cm。既有建筑上人屋面,可以拆去铺装层,用铺装层置换作种植土。如果保温层容重300 kg/m3以上,应当拆换保温层,改为100 kg/m3以下的材料。

     既有建筑的防水层已经老化,应该重作防水层,并且必须设一道耐根穿刺防水层。

4   种植屋面施工

     种植屋面的保温层、找坡层、防水层和排水层均为常规作法,在此不必细说。

 当施工排水层和铺种植土时,应特别注意对耐穿刺防水层的保护,不得有伤害防水层的事故发生。

     当铺摊种植土时,不得将种植土过于局部堆积,以免压坏承重板。

栽种乔木或灌木时,不得因挖掘种植土而伤害排水层和防水层。

     施工预埋水管、电缆和堆筑假山都要在防水层上,并要防止对防水层的伤害。

5   植物种植和管理

5.1  根据地区气候特点选择植物,如北方寒冷地区选用耐寒的植物,南方多雨炎热,西北干旱少雨,植物适应性不同。

5.2  根据种植土厚薄选择。

5.3  根据种植形式选择植物,如花园式种植,应为乔木、灌木和地被植物并举。

5.4  高层建筑屋顶和坡屋顶种植也不相同

5.5  种植屋面的维护管理很重要,如浇水、剪修、施肥等。

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