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【摘 要】 本文通过收集大量资料，从目前环境污染严重状况、城市屋面绿化隔热节能的显著效果、屋顶防水工艺措施的可靠性、土层处理以适应植物栽培等方面进行综合分析论证，提出以城市屋面绿化来解决城市热岛效应问题，大有发展前景。
【关键词】 屋面绿化;热岛效应;隔热节能;屋面防水
1 前言
人类社会的进步、发展，始于居住房屋的建造。最初建造房屋，是建造一个壳体，用于抵御自然界的风、霜、雨、雪以及动物的侵袭，获得一个可以安全利用的空间。随着人类社会科学技术的进步，经济的发展，以及文化生活水平的提高，人们对居住的要求，不再满足于它遮风避雨的最低要求，进而要居住得比较宽敞、舒适。为了可持续地发展，急需改变以往的发展观点，因为以往在发展经济、建造商业建筑与居住建筑时，不自觉地仅注重了“以人为本”，而忽视了在发展过程中对大自然的破坏。发展不能停步，建筑仍需继续，为此，对建筑界提出新的要求，建筑楼宇不仅考虑避风、遮雨、舒适、美观，更重要的是令建筑学与生态学原理结合，遵循生态平衡的原则，即建筑规划、设计、施工建造，使用、维护管理等一切活动中，都自始至终地做到尊重自然、爱护自然，尽可能地将对环境的负面影响控制在最小范围内，建筑业应进入“生态建筑”范畴中。
2 针对问题的措施
通过调查，当平顶屋面上的找坡层平均厚100mm，再加上覆土厚度为80mm的屋面，其传热系数入<1.5w/（m.k），若覆土厚度大于200mm时，其传热系数入<1.0w/（m.k），夏季绿化屋面与普通隔热屋面比较，表面温度平均要低6.3℃，屋面下的室内温度相比要低2.6℃。因此，屋顶绿化作为夏季隔热有着显著效果，可以节省大量空调用电量。例如，上海夏季空调的负荷最高值1048万KVA（最高气温时），一般负荷600万KVA（11月份），而上海的发电能力约为800万KVA，电力谷峰差的缺口要靠外地输入。提高建筑物的隔热功能，可以节省电能耗20%。屋面冬季保温采用轻质种植土，如80%的珍珠岩与20%的原土，再掺入营养剂等，其密度小于650kg/m3，导热系数取值为0.24w/（m.k），基本覆土厚度为220mm，可计算出入<1.0w/（m.k）。由于我国地域广阔，冬季温度的差别很大，因此，可结合各地的实际情况作不同的工艺处理。
此外，建筑屋顶绿化可明显降低建筑物周围环境温度（0.5℃-4.0℃），而建筑物周围环境的温度每降低1℃，建筑物内部空调的容量可降低6%，低层大面积的建筑物，由于屋面面积比墙面面积大，夏季从屋面进入室内的热量占总围护结构得热量的70%以上，绿化的屋面外表面最高温度比不绿化的屋面外表面最高温度（可达60℃以上）可低20℃以上。而且城市中心地区热气流上升时，能得到绿化地带比较凉爽空气流的自然补充，以调节城市气候。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。保温效果随土层厚度增加而增加。种植屋顶有很好的热度性，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。绿色植物可吸收周围的热量，其中大部分用于蒸发作用和光合作用，所以绿地温度增加并不强烈，一般绿地中的地温要比空旷广场低10-17.8℃。另外，屋面绿化可使城市中的灰尘降低40%左右，可吸收诸如SO2、HF、CL2、NH3等有害气体，对噪声有吸附作用，最大减噪量可达10分贝。绿色植物可杀灭空气中散布着的各种细菌，使空气新鲜清洁，增进人体健康。
3 屋顶的处理
不少人认为屋顶绿化对抗渗防漏不利，这是一种比较片面的看法。实际上土壤在吸水饱和后会自然形成一层憎水膜，可起到滞阻水的作用，从这个角度看对防水有利。并且覆土种植后，可以起到保护作用：使屋面免受夏季阳光的曝晒、烘烤而显著降低温度，这对刚性防水层避免干缩开裂、缓解屋面震动影响，柔性防水层和涂膜防水层减缓老化、延长寿命十分有利。特别是在南方地区，白天太阳直射屋顶，会对屋顶的防水层造成很大的破坏，增加屋顶覆盖物会起到很好的防护作用。当然也有不利影响：当浇灌植物用的水肥呈一定的酸碱性时，会对屋面防水层产生腐蚀作用，从而降低屋面防水性能。克服的办法是：在原防水层上加抹一层厚1.5-2.0cm的火山灰硅酸盐水泥砂浆后再覆土种植。同普通硅酸盐水泥砂浆相比，火山灰硅酸盐水泥砂浆具有耐水性、耐腐蚀性、抗渗性好及喜湿润等显著优点，平常多用于液体池壁的防水上，将它用于屋顶覆土层下的防水处理，正好物尽其用，恰到好处。在它与覆土层的共同作用下，屋顶的防水效果将更加显著。除此之外，可以在防水层上建立网格管道式排水系统，对水进行系统的排放，这样有利于水的顺利流通，而且统一排出的水可以在地面二次利用。并且当屋面植物缺水时，可以直接通过管道把水输送到植物根下的防水层，更有利植物根系的吸收。
3.1防水层的处理
屋顶绿化采用的防水处理方法有刚、柔之分，各有特点。由于蛭石栽培对屋盖有很好的养护作用，屋顶防水最好采用刚性防水。宜先做涂膜防水层，再做刚性防水层，其做法可参照标准设计的构造详图。刚性防水层主要是屋面板上铺50mm厚细石混凝土，内放ф4@200双向钢筋网片1层，所用混凝土中可加入适量微膨胀剂、减水剂、防水剂等，以提高其抗裂、抗渗性能。这种防水层比较坚硬，能防止根系发达的乔灌木穿透，起到保护屋顶的作用，而且使整个屋顶有较好的整体性，不会产生裂缝，使用寿命也较长，比柔性卷材防水层更适合建造屋顶花园。屋面四周应设置砖砌挡墙，挡墙下部设泄水孔和天沟。当种植屋面为柔性防水层时，上面还应设置1层刚性保护层。也就是说，屋面可以采用1道或多道（复合）防水设防，但最上面一道应为刚性防水层，屋面泛水的防水层高度应高出溢水口100mm。
刚性防水层因受屋顶热胀冷缩和结构楼板受力变形等影响，会出现不规则的裂缝，造成刚性屋顶防水的失败。为解决这个问题，除30～50厚的细石混凝土中配置钢丝或钢筋网外，一般还可用设置浮筑层和分格缝等方法解决。所谓浮筑层即隔离层，将刚性防水层和结构防水层分开以适应变形的活动。构造做法是在屋面板找平层上，铺1层干毡或废纸等以形成一隔离层，然后再做干性防水层;也可利用屋面板上的保温隔热层或沙子灰等松散材料形成隔离层，然后再做刚性防水层。刚性防水层的分格缝是根据温度伸缩和结构梁板变形等因素确定，按一定分格预留20宽的缝，为便于伸縮在缝内填充油膏胶泥。需要注意的是：由于刚性防水层的分格缝施工质量往往有难度，除女儿墙泛水处应严格要求做好分格缝外，屋面其余部分可不设分格缝。屋面刚性防水层最好一次全部浇捣完成，以免渗漏。防水层表面必须光洁平整，待施工完毕，刷2道防水涂料，以保证防水层的施工质量。要特别注意防水层的防腐蚀处理，防水层上的分格缝可用“一布四涂”盖缝，并选用耐腐蚀性能好的嵌缝油膏。不宜种植发达根系，以防对防水层有较强侵蚀。
3.2土层的处理
屋顶绿化与地面绿化的一个重要区别就是种植层荷重限制。应根据屋顶的不同荷重以及植物配置要求，制定出种植层厚度。种植土宜采用轻质材料（如珍珠岩、蛭石、草炭腐殖土等），种植层容器材料也可采用竹、木、工程塑料、PVC等以减轻荷重。屋顶覆土厚度超过允许值时，也会导致屋顶钢筋砼板产生塑性变形裂缝，从而造成渗漏。所以必须严格按照前面所述，确定覆土层厚度。由于层顶绿化的特殊性，种植层厚度的限制，植物配植以浅根系的多年生草本、匍匐类、矮生灌木植物为宜，要求耐热、抗风、耐旱、耐贫瘠，如彩叶草、三色堇、假连翘、鸭跖草、麦冬草等。
4 发展前景
屋面绿化的造价为70-120元/m2，与普通隔热屋面相近，从使用角度分析，改造一个人活动的绿化屋面每平方米只需增加100元左右。屋面绿化具备节约土地、改善环境、建筑节能、吸收CO2改善城市热岛效应、对于人的身心健康有积极作用，并且施工技术不复杂，成本低。因此，城市屋面绿化有如此大的作用和良好的发展前景，我们应该广泛推广。
参考文献：
[1]胡永.夏热冬暖地区居住地建筑屋顶绿化研究[D].华南理工大学硕士学位论文，2007.
【关键词】 屋面绿化;热岛效应;隔热节能;屋面防水
1 前言
人类社会的进步、发展，始于居住房屋的建造。最初建造房屋，是建造一个壳体，用于抵御自然界的风、霜、雨、雪以及动物的侵袭，获得一个可以安全利用的空间。随着人类社会科学技术的进步，经济的发展，以及文化生活水平的提高，人们对居住的要求，不再满足于它遮风避雨的最低要求，进而要居住得比较宽敞、舒适。为了可持续地发展，急需改变以往的发展观点，因为以往在发展经济、建造商业建筑与居住建筑时，不自觉地仅注重了“以人为本”，而忽视了在发展过程中对大自然的破坏。发展不能停步，建筑仍需继续，为此，对建筑界提出新的要求，建筑楼宇不仅考虑避风、遮雨、舒适、美观，更重要的是令建筑学与生态学原理结合，遵循生态平衡的原则，即建筑规划、设计、施工建造，使用、维护管理等一切活动中，都自始至终地做到尊重自然、爱护自然，尽可能地将对环境的负面影响控制在最小范围内，建筑业应进入“生态建筑”范畴中。
2 针对问题的措施
通过调查，当平顶屋面上的找坡层平均厚100mm，再加上覆土厚度为80mm的屋面，其传热系数入<1.5w/（m.k），若覆土厚度大于200mm时，其传热系数入<1.0w/（m.k），夏季绿化屋面与普通隔热屋面比较，表面温度平均要低6.3℃，屋面下的室内温度相比要低2.6℃。因此，屋顶绿化作为夏季隔热有着显著效果，可以节省大量空调用电量。例如，上海夏季空调的负荷最高值1048万KVA（最高气温时），一般负荷600万KVA（11月份），而上海的发电能力约为800万KVA，电力谷峰差的缺口要靠外地输入。提高建筑物的隔热功能，可以节省电能耗20%。屋面冬季保温采用轻质种植土，如80%的珍珠岩与20%的原土，再掺入营养剂等，其密度小于650kg/m3，导热系数取值为0.24w/（m.k），基本覆土厚度为220mm，可计算出入<1.0w/（m.k）。由于我国地域广阔，冬季温度的差别很大，因此，可结合各地的实际情况作不同的工艺处理。
此外，建筑屋顶绿化可明显降低建筑物周围环境温度（0.5℃-4.0℃），而建筑物周围环境的温度每降低1℃，建筑物内部空调的容量可降低6%，低层大面积的建筑物，由于屋面面积比墙面面积大，夏季从屋面进入室内的热量占总围护结构得热量的70%以上，绿化的屋面外表面最高温度比不绿化的屋面外表面最高温度（可达60℃以上）可低20℃以上。而且城市中心地区热气流上升时，能得到绿化地带比较凉爽空气流的自然补充，以调节城市气候。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。保温效果随土层厚度增加而增加。种植屋顶有很好的热度性，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。绿色植物可吸收周围的热量，其中大部分用于蒸发作用和光合作用，所以绿地温度增加并不强烈，一般绿地中的地温要比空旷广场低10-17.8℃。另外，屋面绿化可使城市中的灰尘降低40%左右，可吸收诸如SO2、HF、CL2、NH3等有害气体，对噪声有吸附作用，最大减噪量可达10分贝。绿色植物可杀灭空气中散布着的各种细菌，使空气新鲜清洁，增进人体健康。
3 屋顶的处理
不少人认为屋顶绿化对抗渗防漏不利，这是一种比较片面的看法。实际上土壤在吸水饱和后会自然形成一层憎水膜，可起到滞阻水的作用，从这个角度看对防水有利。并且覆土种植后，可以起到保护作用：使屋面免受夏季阳光的曝晒、烘烤而显著降低温度，这对刚性防水层避免干缩开裂、缓解屋面震动影响，柔性防水层和涂膜防水层减缓老化、延长寿命十分有利。特别是在南方地区，白天太阳直射屋顶，会对屋顶的防水层造成很大的破坏，增加屋顶覆盖物会起到很好的防护作用。当然也有不利影响：当浇灌植物用的水肥呈一定的酸碱性时，会对屋面防水层产生腐蚀作用，从而降低屋面防水性能。克服的办法是：在原防水层上加抹一层厚1.5-2.0cm的火山灰硅酸盐水泥砂浆后再覆土种植。同普通硅酸盐水泥砂浆相比，火山灰硅酸盐水泥砂浆具有耐水性、耐腐蚀性、抗渗性好及喜湿润等显著优点，平常多用于液体池壁的防水上，将它用于屋顶覆土层下的防水处理，正好物尽其用，恰到好处。在它与覆土层的共同作用下，屋顶的防水效果将更加显著。除此之外，可以在防水层上建立网格管道式排水系统，对水进行系统的排放，这样有利于水的顺利流通，而且统一排出的水可以在地面二次利用。并且当屋面植物缺水时，可以直接通过管道把水输送到植物根下的防水层，更有利植物根系的吸收。
3.1防水层的处理
屋顶绿化采用的防水处理方法有刚、柔之分，各有特点。由于蛭石栽培对屋盖有很好的养护作用，屋顶防水最好采用刚性防水。宜先做涂膜防水层，再做刚性防水层，其做法可参照标准设计的构造详图。刚性防水层主要是屋面板上铺50mm厚细石混凝土，内放ф4@200双向钢筋网片1层，所用混凝土中可加入适量微膨胀剂、减水剂、防水剂等，以提高其抗裂、抗渗性能。这种防水层比较坚硬，能防止根系发达的乔灌木穿透，起到保护屋顶的作用，而且使整个屋顶有较好的整体性，不会产生裂缝，使用寿命也较长，比柔性卷材防水层更适合建造屋顶花园。屋面四周应设置砖砌挡墙，挡墙下部设泄水孔和天沟。当种植屋面为柔性防水层时，上面还应设置1层刚性保护层。也就是说，屋面可以采用1道或多道（复合）防水设防，但最上面一道应为刚性防水层，屋面泛水的防水层高度应高出溢水口100mm。
刚性防水层因受屋顶热胀冷缩和结构楼板受力变形等影响，会出现不规则的裂缝，造成刚性屋顶防水的失败。为解决这个问题，除30～50厚的细石混凝土中配置钢丝或钢筋网外，一般还可用设置浮筑层和分格缝等方法解决。所谓浮筑层即隔离层，将刚性防水层和结构防水层分开以适应变形的活动。构造做法是在屋面板找平层上，铺1层干毡或废纸等以形成一隔离层，然后再做干性防水层;也可利用屋面板上的保温隔热层或沙子灰等松散材料形成隔离层，然后再做刚性防水层。刚性防水层的分格缝是根据温度伸缩和结构梁板变形等因素确定，按一定分格预留20宽的缝，为便于伸縮在缝内填充油膏胶泥。需要注意的是：由于刚性防水层的分格缝施工质量往往有难度，除女儿墙泛水处应严格要求做好分格缝外，屋面其余部分可不设分格缝。屋面刚性防水层最好一次全部浇捣完成，以免渗漏。防水层表面必须光洁平整，待施工完毕，刷2道防水涂料，以保证防水层的施工质量。要特别注意防水层的防腐蚀处理，防水层上的分格缝可用“一布四涂”盖缝，并选用耐腐蚀性能好的嵌缝油膏。不宜种植发达根系，以防对防水层有较强侵蚀。
3.2土层的处理
屋顶绿化与地面绿化的一个重要区别就是种植层荷重限制。应根据屋顶的不同荷重以及植物配置要求，制定出种植层厚度。种植土宜采用轻质材料（如珍珠岩、蛭石、草炭腐殖土等），种植层容器材料也可采用竹、木、工程塑料、PVC等以减轻荷重。屋顶覆土厚度超过允许值时，也会导致屋顶钢筋砼板产生塑性变形裂缝，从而造成渗漏。所以必须严格按照前面所述，确定覆土层厚度。由于层顶绿化的特殊性，种植层厚度的限制，植物配植以浅根系的多年生草本、匍匐类、矮生灌木植物为宜，要求耐热、抗风、耐旱、耐贫瘠，如彩叶草、三色堇、假连翘、鸭跖草、麦冬草等。
4 发展前景
屋面绿化的造价为70-120元/m2，与普通隔热屋面相近，从使用角度分析，改造一个人活动的绿化屋面每平方米只需增加100元左右。屋面绿化具备节约土地、改善环境、建筑节能、吸收CO2改善城市热岛效应、对于人的身心健康有积极作用，并且施工技术不复杂，成本低。因此，城市屋面绿化有如此大的作用和良好的发展前景，我们应该广泛推广。
参考文献：
[1]胡永.夏热冬暖地区居住地建筑屋顶绿化研究[D].华南理工大学硕士学位论文，2007.