屋頂綠化植物 隔根給排水

2013/8/4 15:40:25

屋頂綠化植物根系阻攔的必要性

一.追根溯源

德國在屋頂花園的研究方面處于世界領先的地位，日本、美國等對花園屋面的技術研究及發(fā)展均是基于德國的基本理論。德國FLL機構對植物根阻攔材料的試驗研究及檢測標準是世界上公認的最具權威性的植物根阻攔性能認證標準。

在德國，植物根阻攔材料并不是最先在花園屋面上得到應用的。如圖1-1，1-2所示，即使是在僅有防水層或包括壓制層的屋面上，由于空氣的流動作用導致一些植物的種子飄落屋面上，在一定的條件下，植物也能頑強的生長。其后果導致其根系穿透防水層，甚至結構層，從而使整個屋面系統(tǒng)失去作用。

二.對花園屋面的認知在花園屋面上，由于土層的存在，產(chǎn)生了更有利于植物生長的環(huán)境。中國有句俗話‘種瓜得瓜，種豆得豆’，但用在花園屋面上卻有失偏頗。其他的一些外來植物一般都較我們預先鋪設的植物更具生命力，這些植物會不斷侵蝕其他植物的領地。如圖2-1所示

‑另外，如果我們認為草類植物的根系不夠發(fā)達或強度較差，就會走入另一個誤區(qū)。如圖2-2及2-3所示，草類植物的根系相當發(fā)達并且穿透力較強，對防水層及結構層的破壞不亞于灌木和喬木。

三.植物根阻攔的必要性

植物如果在無下部結構的自然土的生長環(huán)境下，植物的根系可按自然規(guī)律生長而不受其他條件的限制。而當我們在建筑物的結構層上進行園林建設時，就必須引導和限制植物根系的生長，其必要性在于：

1. 防止植物根穿透防水層而造成防水功能失效;

我們知道，在屋面結構層上進行園林建設由于排水、蓄水、過濾等功能的需要，屋面種植結構層遠比普通自然種植的結構復雜，而防水層一般處于最下面一層。如果一旦防水層被穿透而進行維修時，將導致運作良好的其他各層被同時翻起，增加不必要的直接維修費用。同時，維修過程中所需材料、機具的搬運及運輸而影響建筑物的正常運作，建筑物所有者為保持清潔和形象而導致的間接損失不可估量。

防止植物根穿透結構層而造成更為嚴重的結構破壞;

在沒有植物根阻攔措施的情況下，屋面所種植物的根系會扎入屋面突出物(如電梯井、通風孔等)的結構層、女兒墻而造成結構破壞。這種破壞一方面來講不僅比第一種情況會增加更多的維修費用，而另一方面這種破壞如不及時補救，將會危及整個建筑物的使用安全。

綜上所述，從經(jīng)濟和安全角度考慮，植物根阻攔層的設置對于花園屋面的建設是不可或缺的。如果忽略植物根阻攔層的設置，將造成因小失大的嚴重后果。

屋頂綠化排水的問題

如果建筑師或者景觀設計師想要在屋面上設計一個屋頂花園，那么首先要想到的問題就是荷載，其次就是排水的問題如何解決。

屋面上排水的方式有很多種，常見的是1)排水溝和設置下排水口;2)屋檐邊上設置的雨水管;3)虹吸式排水等等

通常建筑物屋面找坡層為2%左右(這里所說的是平屋面的情況)，排水方向垂直于排水溝，這樣的設計對我們來說是很方便的，我們可以在排水溝中防上一些卵石，或者珍珠巖等顆粒性滲水材料，上面整鋪蓄排水盤，這樣做的意義是蓄排水盤上層的土壤和植物層不會在重力的作用下將蓄排水盤壓到排水溝中或者局部出現(xiàn)坍塌的情況。而當我們遇到下排水口的時候，我們就需要注意了，蓄排水盤遇到排水口需要相應的留出位置也就是說需要切割一個比排水口稍大的洞口，因為排水盤的上面要設置一個檢查口(Inspection Chamber)，以便于以后對排水口的檢查和維修，另外還可以檢查蓄排水盤中的蓄水量。假如屋面上沒有排水溝只有排水口那么解決方法就變得更加簡單，只需預留出檢查口的位置就可以了。

對于屋檐設置的雨水管排水和虹吸式排水稍微會復雜一些。我們需要計算屋頂排水量。參照建筑給排水設計手冊，北京地區(qū)降雨歷時5min的暴雨強度 (升/100平方米 秒)，參照工業(yè)企業(yè)特征p的取值，即建筑物的復雜程度和用途，選p=5的情況可以計算出北京地區(qū)100平方米最大暴雨5分鐘的水量為1518升。然后設計人員參照所選用的蓄排水產(chǎn)品的排水量進行計算，看看屋面的雨水管設置是不是能夠滿足要求。

其實現(xiàn)在縱觀國內(nèi)的排水產(chǎn)品，多數(shù)產(chǎn)品只有排水功能而沒有蓄水功能，其實對于屋頂花園來說，蓄水能力和排水能力同樣重要，因為暴雨會是對屋頂綠化系統(tǒng)的最大考驗，優(yōu)秀的蓄水能力將能夠減小暴雨對屋面排水系統(tǒng)的巨大壓力，同時還可以儲存一部分水分作為植物的養(yǎng)分。所以希望設計師可以選擇一些具有良好排水性并且可以儲存一部分水分的排水系統(tǒng)。效果圖,

本人經(jīng)常接觸到屋頂綠化的項目，經(jīng)常會有業(yè)主從節(jié)約成本的角度要求使用自然原土作為屋頂綠化的基質(zhì)材料，其實自然土壤根本不適用于屋頂綠化。

自然土壤的荷載過大，1800kg/平方米，以10厘米土壤層計算下來一平方米土壤就需要180kg，在屋面寶貴的荷載范圍內(nèi)就占據(jù)了很大的比例。而火山巖土壤完全保水之后的容重只有500kg左右，同樣以10厘米的厚度計算一平方米只需要50kg;自然土壤顆粒細密，密實度大，如果遇到自然降雨，雨水很難迅速進入土壤更別說可以滲透到下面的蓄排水系統(tǒng)中，我們希望看到的整體排水又變成了地表徑流。

其實現(xiàn)在屋頂綠化專用的土壤也出現(xiàn)了很多種，比如：腐殖土加入陶粒、火山巖土壤等等。原則上都是使用輕質(zhì)的人工基質(zhì)加入一些直徑在5-8毫米左右的輕質(zhì)顆粒物，比如常見的粘土磚破碎的顆粒、蛭石、膨脹珍珠巖、硅藻土顆粒等等，目的就是增加基質(zhì)層中的空隙率加快水的滲透速度同時減輕荷載。

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