专题研究报告
一、屋顶绿化问题概述
屋面视为抬高的一片平地,除了作其它功能用途外,种植是屋面一项重要功能,也是一种屋面形式。作种植屋面的技术较为复杂。土层的厚度要根据植物种类确定,土质配比、多雨或少雨地区,南方或北方地区,设计各有不同。是否设保温房、蓄水排水层,必须依据具体工程而定。至于种植屋面对城区环境所起的保护意义,换句话说为什么要在屋面上种植,不仅是建筑师设计问题,更是防水工作者面对的技术问题。关于这些问题,下面提供一些技术资料供参考。
(一)城市是人工环境。原因是密集的建筑,密布的道路网,存车场,上述都不能吸收水份,雨水直流入下水道,流人河湖,城区干燥。
(二)城市机动车多,发出余热的地方多,如住宅炊食,工厂散热,建筑、道路吸收日光热,机动车散热,使城市成为热岛。据气象部门测定日本东京、中国北京气温比前些年升高三度。
(三)称谓:种植屋面 —— 抬高的园林或农田。
道路、存车场、篮球场 —— 坏死的皮肤。
坡屋面 —— 伤疤、吸热器。
市区河流 —— 担心堵塞的血管。
汽车 —— 均匀散布污浊空气的机器。
(四)雨水经流系数 ( 雨水从屋南流过速度系数 )
流经地 径流系统
坡屋面>15º 1
坡屋面<15º 0.8
屋面铺砾石 0.5
绿化屋面 0.3
(五)植物叶吸收热能 60 %的辐射热变为树叶蒸发热,水分散入空气中,空气湿润,缓解空气剧烈的变化。
太阳能辐射热吸收系数
屋面种类 吸收系数
屋顶植树 0.86
屋面植草 0.70
屋顶铺地砖 0.56
沥青卷材(光面) 0.80—0.90
绿沥青卷材 0.86
(六)滞留尘埃——树叶吸附灰尘。枝叶稠密如同过滤器。林木草地中的空气尘埃含量比稠密建筑中的空气尘埃少5/6。
(七)屋顶草木吸收二氧化碳、放出氧气。一平方米的草坪放出的氧气相当于100平方米的林木放出的氧气。
一株百年的小毛榉,每小时吸收2352克二氧化碳,放出1712克氧气,超过一个成年人一天所用的氧气量。
(八)吸附灰尘。叶表面生长绒毛,有褶皱或分泌粘液,吸附灰尘。缺少树的城市,每天降尘量 850mg/平方米,而城区城郊绿化好的城市每天降尘量不足100mg/平方米。
(九)吸收有害气体。氟化氢气体通过40米宽的刺槐林,比通过40米宽的空旷地降低50%。每千克海桐叶吸收911mg氟,每千克合欢树叶吸收二氧化碳 37.7g,悬铃木、梧桐树吸收二氧化碳30g以上,夹竹桃、棕榈树、桑树、大叶黄杨树均能吸收汞蒸气,有些树吸收苯、醛、酮等污染物。
(十)植物杀灭细菌。植物叶分泌物质有杀灭细菌的作用。据南京植物研究所在当地测得:绿化差的中华门火车站为49700个细菌,缺林的马路上为44050 个细菌。有绿化的马路为24480个,中山植物园为1046个,柏树林为747个,而松树林中仅有589个。
(十一)植物可消除噪音。三斤硝酸基甲苯,放在一公里深处的海水中,爆炸声可传至4500公里;如果放空气中爆炸可传至4公里;若在森林中爆炸,其声传至400米即消失。
(十二)密稠的树叶是消声器。树叶重重叠叠,叶上气孔和毛泥迟滞声的和传递,叶子不断颤抖消弱声强。一株中等大小的桦树,约二十万片叶子,其面积1200平方米,相当于2亩地的面积。至于针叶树,其面积更大了。
(十三)屋顶绿化。因种植土吸水,植物也吸水,所以雨水落在屋顶,仅1/3排出屋面(大雨),2/3存留在屋面上,晴天部分蒸发到空气中,从而调节城市气候。
(十四)种植屋面覆土和植物重(荷载)是结构设计重要依据,覆土20厘米厚,一般按400kg/平方米。如植高大乔木应另行计算。水池、假山、人行道,按具体情况计算荷载。
(十五)种植屋面具有强高隔热效果,夏季屋顶温度达60℃,气温34℃,室内温度比非种植物屋面降低4℃。随覆土厚度增加,降温效果越好。
(十六)种植屋面保温效果很明显。不论北方或南方都有保温作用。特别干旱地区,入冬后草木枯死,土壤干燥,保温性能更佳。保温效果随土层厚增加而增加。种植屋顶有很好的热惰性,不随大气气温骤然升高或骤然下降而大幅波动。冰岛和斯堪的那维亚半岛的种植屋面,已有百年历史,证实上述情况。
(十七)种植屋面的坡度。其坡度0º——30º覆土一米以上可以平的,覆土薄30厘米时坡度可在5º以下。屋面坡度大于5º时,应考虑土层滑移,或者作成梯田式。
(十八)屋顶应设积水池(多雨地区)。大雨后覆土吸水饱和,多余水积蓄起来,不使流失。当土壤干燥时,使用积存水浇灌。
(十九)种植屋面构造层。这是设计时最为关键的一项工作。不同的屋顶,采用何种方式
绿化;选择何种植物,当地气候特点,(寒热、多雨、干旱等条件,必须细细考虑)。选用何种土,是否设保温层,要不要蓄水层和排水层,防冬季土层冻胀,大乔木防风问题,硫莱烂根现象等,直至于选择的防水材料,供水和诽水构造,人行道、女儿墙,都是设计人员考虑的问题。
(二十)种植屋顶有两类:一类是地面上楼房屋顶,就是抬在空中的地面。这类屋面覆土较薄,一般不超过30厘米,若种乔木须单作树池。二类是地下建筑顶板上种植。这类屋面覆土较厚,常在一米以上,建筑四周无女儿墙分隔,种植土和大地相连成片。
(二十一)屋顶绿化形式有三种:
(1) 全屋面覆土种植,这种方式绿化效果最佳,尽量采取这种形式。
(2) 大小乔木、灌木均用树池,与小片草坪相结合。
(3) 盆栽。屋面上全部用大小花盆、花槽,摆齐放满。这种形式绿化较差,但防水简单易行,摆放布局灵活,根据需要可以随时改变。
(二十二)种植屋面防水构造(从上至下为序)。
一)屋顶花园植物 种值土可以用野外的田土,也可以用生土,掺加动物粪便、草木灰、切碎杂草、树叶糠、珍珠岩、蛙石等,混合。增加土壤肥力,减轻荷载。
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