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建筑節能新技術屋頂綠化探討

發布時間:2012-02-22 16:00所屬分類:城市規劃瀏覽:1加入收藏

概述了屋頂綠化的歷史,介紹屋頂綠化的環境功能,并對屋頂綠化的設計原則及技術要求進行了總結,旨在促進屋頂綠化的推廣應用。

  近年來環境與發展成為了世界關注的焦點,特別是城市中的土地資源緊缺、環境惡化,使得人們的視線聚焦于以往被忽略的建筑屋頂。
  1屋頂綠化的歷史
  屋頂綠化是指植物栽植于與地面隔開的平頂屋區域的一種簡單的綠化方式,以提供人們觀光、歇息、納涼的場所。最早的屋頂綠化可以追溯到4 000年前,古代蘇美爾人所建的大廟塔就是屋頂花園的發源地。而真正的屋頂花園是在公元前6世紀,由尼布甲尼撒建造的著名的巴比倫空中花園,其被世人列為古代世界七大奇跡之一,位于幼發拉底河岸。
   近幾年,綠色屋面系統在國內外受到很大的關注。由于屋面材料及技術方面的進步,如今,屋頂花園建設已經可以成功地在大部分氣候條件下實施。  。
  2屋頂綠化的環境功能
  屋頂綠化不僅使綠地向空中發展,節約土地,有效開拓城市空間,還能改善屋頂眩光,美化城市景觀,促進綠色空間與建筑空間相互滲透,它在保護城市環境、提高人居環境質量方面的作用更是不可忽視[3-4]。
  2.1綠地補償作用,提供休憩和娛樂活動場所
國際生態和環境組織調查指出,要使城市獲得最佳環境,人均占有綠地面積必須達到60 ㎡以上。大多數城市還遠達不到這個要求,加上城市化進程的加速,地價上漲,建筑密度提高,道路進一步密集,更有縱橫交錯的高架橋、立交橋,綠地面積將越來越小。利用屋頂空間進行綠化,既可開辟休息和活動場所,又可點綴街景,增添城市建筑的藝術魅力。
2.2凈化空氣,減弱噪音
每人要吸收氧氣750 g/d,放出二氧化碳900g/d,而自然界中唯一能制造氧氣的只有植物的光合作用。由此推算,每人至少要擁有10~15㎡森林或25~30㎡草坪才能獲得足夠的新鮮空氣。再加上工業、交通運輸的耗氧量遠大于此,這就要求有更多的人均綠地才能滿足空氣成分平衡的需要。
  2.3加強屋頂隔熱效果,實現建筑節能
  通過夏季室內環境空調控制下的屋頂綠化節能熱工對比試驗,得到主要結果:采用綠化的屋頂可使表面平均溫度降低3℃左右,內表面溫度波幅降低80%以上,可使屋頂傳入室內的熱流量減少70%以上,綠化的附加量熱阻達到1.0㎡.K/W左右,從而有效改善室內熱環境,減少房間空調能耗。
  2.4有效保護屋頂,延長建筑物壽命
  平屋面建筑屋頂構造的破壞多數情況下是由屋面防水層溫度應力引起的,還有少部分由承重物件引起。溫度變化會引起屋頂構造的膨脹和收縮,使建筑物出現裂縫,導致雨水的滲入,形成滲漏。經綠化的屋頂能夠有效阻隔空氣,使屋面避免紫外線的直接照射,從而可延緩各種密封材料的老化,延長屋面的使用壽命。
  3屋頂綠化的設計原則及技術要求
  一般屋頂綠化面層結構從上到下依次是:植物和景點層、排水口及種植穴、管線預留層、種植介質層(包括灌溉設施、噴頭、置景石)、過濾層、排水層、找平層、保溫隔熱層、現澆混凝土樓板或預制空心樓板。屋頂綠化需選用分量輕、營養高的種植介質,以減輕屋頂荷載,同時為園藝植物提供良好的生長環境。屋頂綠化材料層須通氣、排水良好,同時將采用噴灌、滴灌等方法,減輕水分和土壤對屋頂的滲漏和腐蝕。設計時必須做到以植物造景為主,把生態功能放在首位。確保營建屋頂綠化所增加的荷重不超過建筑結構的承重能力,屋面防水構造能安全使用。
  3.1屋頂承重
屋頂的承荷能力要綜合考慮所有構造層在達到水飽和狀態下的密度所產生的有效荷載,植物本身產生的逐漸增加的荷載,以及非固定設施、人員數量流動、外加自然力等因素。為了減輕荷載,應將亭、廊、花壇、水池、假山等重量較大的景點設計在承重結構或跨度較小的位置上。根據屋頂綠化的立地條件,其種植層的土壤必須具有容重小、重量輕、疏松透氣、保水保肥、適宜植物生長和清潔環保等性能。
3.2防水與排水
  在設計時應按屋面結構進行多道防水設施,做好防排水構造的系統處理。設置完善的排水系統,除溢水孔、天溝外,還應設置出水口、排水管道等,滿足日常排水及暴雨時泄洪的需要,并做好定期清潔、疏淘工作。最好能夠形成雙層防水和排水系統,以便及時排除屋面積水。
  3.3植物
  由于屋頂綠化位于空中樓頂上,與大地土壤不再相連,屬典型的人工地面,故其生境與地面差別很大,對于植物來說有利有弊。其有利因素有:與地面相比,屋頂光照強,光照時間長,可大大促進光合作用;晝夜溫差大,利于植物的營養積累;屋頂上氣流通暢清新,污染明顯減少,受外界影響小,有利于植物的生長和保護。其不利因素有:濕度條件差,植物易受干旱;土溫、氣溫變化較大,對植物生長不利;屋頂風力一般比地面大;與地面相比,屋頂增加了承重和防水投資,施工和養護的費用也有所增加;對造園以及植物的選擇有一定的局限性。
在植物類型上應以草坪、花卉為主,可以穿插點綴一些花灌木、小喬木。各類草坪、花卉、樹木所占比例應在70%以上。平臺屋頂綠化一般使用植物類型的數量從大到小依次是草坪、花卉、地被植物、灌木、藤本、喬木。
屋頂園林是加快城市綠化發展,促進城市環境保護的重要途徑。我們要科學、合理、規范城市屋頂園林建設,提高城鎮園林綠化質量,改善居住環境,美化家園,造福大家。&  

  參考文獻

  [1] 瓦爾特·科爾布,塔西洛·施瓦茨.屋頂綠化[M].沈陽:遼寧科學技術出版社,2002.
  [2] 張寶鑫.城市立體綠化[M].北京:中國林業出版社,2004.
  [3] 毛龍生,王曉春,劉廣,等.人工地面植物造景·垂直綠化[M].南京:東南大學出版社,2002.
[4] 梁家年.現代城市空間美化——屋頂花園[M].南京:中國花卉盆景,2002
   [5]. 桂育謙  劉穎.屋頂綠化探析[M].鄭州:河南農業雜志,2009
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