屋顶绿化设计与施工配套技术解析与材料选择课件

1、屋顶绿化设计与施工配套技术解析及材料选择韩丽莉北京市园林科学研究所Beijing Institute of Landscape & Gardening内 容 简 介一.屋顶绿化存在的技术问题二.屋顶绿化类型三.屋顶绿化相关技术四.屋顶绿化基本步骤五.技术研究示范工程实例介绍六.结语 一.屋顶绿化存在的技术问题 对北京开展屋顶绿化，人们常常会有一些疑问。例如： 建筑荷重够大吗？结构安全吗？尤其在旧建筑屋顶上搞绿化，对房屋结构有无影响？ 屋顶防水抗渗一直是房屋建筑上的老大难问题，覆土种植后，是否会造成雨水排泄不畅，引起新的渗漏危机？绿化覆土多少才合适？植物种类筛选和适应性及配植技术、养护管理技术解

2、决了吗？ 【荷载】种植土固有的荷重树木生长增加的荷重排水不畅时荷重【结构】种植土的热胀冷缩树木根系生长有机酸腐蚀作用【防水】1)建筑安全:2) 植物生长:【田园种植土】1.土壤板结2.雨水淤积3.土壤流失4.病虫污染率高5.对自然的破坏 【植物栽植】1.沤根2.风倒【气候因素】1.风2.降水3.气温屋顶绿化要特别注意竹类植物的穿刺能力 国外关于植物对防水材料的破坏性实验 失败案例-竹子的根状茎穿透阻根实验材料根系穿透没有隔根层的防水二. 屋顶绿化类型花园式屋顶绿化 intensive roof greening 根据屋顶具体条件，选择小型乔木、低矮灌木和草坪、地被植物进行屋顶绿化植物配置，设置

3、园路、座椅和园林小品等，提供一定的游览和休憩活动空间的复杂绿化。 建筑静荷载应大于等于250kg/m2。2. 简单式屋顶绿化 extensive roof greening 利用低矮灌木或草坪、地被植物进行屋顶绿化，不设置园林小品等设施，一般不允许非维修人员活动的简单绿化。 建筑静荷载应大于等于100kg/m2。花园式屋顶绿化 根据屋顶具体条件，选择小型乔木、低矮灌木和草坪、地被植物进行屋顶绿化植物配置，设置园路、座椅和园林小品等，提供一定的游览和休憩活动空间的复杂绿化。建筑静荷载应大于等于250 kg / m2 。棕榈泉小区该工程由科学院植物园承担，栽种了包括紫荆、茶藨子、荆条、石雕柏、望春

4、玉兰等在内的一些新优特色植物，表现很好。国贸大厦停车库顶崇文门新世纪商城花园式屋顶绿化中央组织部1.花园式屋顶绿化： 北京王府井王府停车楼屋顶绿化施工流程图1）花园式屋顶绿化 2)简单式屋顶绿化a)覆盖式绿化：左家庄街道办事处 北京植物园 自然科学基金委 自然科学基金委北京市园林局 北京东城区环保局 新华通讯社 北大医院住院楼群房2）简单式屋顶绿化1）屋顶绿化荷载；2）防水层；3）隔根层(防穿刺层)；4）排(蓄) 水层；5）隔离过滤层；6）种植基质层；7）植物选择；8）植物固定；三.屋顶绿化相关技术9）养护管理;10)围挡做法；11）排水技术；12）灌溉技术；13）照明灯具；14）粘钢加固技术

5、；15）铺装材料；16）覆盖材料屋顶绿化构造层示意图1)荷载: 建筑屋顶是建筑主要水平承重构件，通过屋顶的楼盖梁板传递到墙、柱及基础上的荷载（包括活荷载和静荷载）称为建筑屋顶荷载。活荷载：也可称为临时荷载。是由积雪、壅水回流形成的。包括因建筑物修缮、维护工作产生的屋面荷载在内。静荷载：也可称为有效荷载。是由所有的构造层，包括屋面防水层、保温层、保护层、隔根层、排水层、过滤层、种植基质层、植物等的重量组合。并且使用材料的密度都是饱和水状态下的密度。 2)防水层应注意的问题 屋顶绿化为二级建筑防水，为确保屋顶结构的安全，屋顶绿化前在原屋顶基础上，宜进行二次防水处理。 作用：使原建筑防水层表面处于屋

6、顶绿化种植基质和植物层的保护之内，从而延长防水层的使用寿命。 屋顶绿化要考虑种植土冻胀对建筑边墙的推力。为满足建筑墙面保洁和立面防水的需要，种植面不宜直接靠近建筑边墙，应根据不同的设计要求，留出适当宽度的间隔。 绿化施工应严格按操作规程施工，注意保护防水层。水池等园林工程设施，应采用单独的防水系统。 应定期检查屋顶绿化结构设备（出水口和窨井），及时清理枯枝落叶，防止排水口被堵，造成壅水倒流，危及植物生长和防水安全。 屋顶绿化前，防水层表面做刚性保护并经过蓄水实验，经双方验收以区分合同责任： 注意事项:如果未选用具有隔根功效的防水材料，需要铺设隔根层耐根穿刺防水材料10种类型：1. 铅锡锑合金防

7、水卷材的厚度不应小于0.5mm。2. 复合铜胎基SBS改性沥青防水卷材的厚度不应小于4 mm。3. 铜箔胎SBS改性沥青防水卷材的厚度不应小于4 mm。4. SBS改性沥青耐根穿刺防水卷材的厚度不应小于4 mm。5. APP改性沥青耐根穿刺防水卷材的厚度不应小于4 mm。6. 聚乙烯胎高聚物改性沥青防水卷材的厚度不应小于4 mm，胎体厚度不应小于0.6 mm。7. 聚氯乙烯防水卷材（内增强型）的厚度不应小于1.2 mm。8. 高密度聚乙烯土工膜的厚度不应小于1.2 mm。9.铝胎聚乙烯复合防水卷材的厚度不应小于1.2 mm。10. 聚乙烯丙纶防水卷材-聚合物水泥胶结料复合耐根穿刺防水材料，其中

8、聚乙烯丙纶防水卷材的聚乙烯膜层厚度不应小于0.6 mm；聚合物水泥胶结料的厚度不应小于1.3 mm。耐根穿刺防水材料10种类型：德国威达防水卷材复合铜胎基SBS改性沥青耐根穿刺防水卷材法国Soprema化学阻根防水卷材防水层材料种类： 改性沥青防水材SBS（耐根穿透性较强）；硅橡胶防水材GJ（刚性防水界面和柔性防水界面结合的多层防水系统）；聚氯乙烯卷材PVC（耐根穿透性强）；聚乙烯卷材PE（抗机械外力破坏能力极强）。防水层材料种类： 改性沥青防水材SBS（耐根穿透性较强）；硅橡胶防水材GJ（刚性防水界面和柔性防水界面结合的多层防水系统）；聚氯乙烯卷材PVC（耐根穿透性强）；聚乙烯卷材PE（抗机

9、械外力破坏能力极强）。热风焊接3)分离滑动层 由于隔根层、排水层与防水层材料之间有时候会出现粘连损坏现象，为此在两者之间应加一道分离滑动层，多采用玻纤布或无纺布材料。 若柔性防水表面有混凝土砂浆保护层，分离滑动层可省略不铺。但是最好采用疏水剂（底层为水泥层时使用）辅助防水。 4)隔根层(防穿刺层) 作用：一些植物的根系有很强的穿刺能力，会对建筑防水材料结构造成威胁。隔根层可以防止植物根系穿透防水层，尤其是根系发达的植物更要考虑加隔根处理。 材料种类：铝合金（PSS）复合热塑性卷材；高密度高韧性聚乙烯（HDPE）；低密度聚乙烯土工膜（LDPE）；聚氯乙烯（PVC）卷材等。 此外，市场上有些防水材

10、料为金属材质或含有金属材质，都具有隔根作用，可根据需要选择应用。屋顶绿化要特别注意竹类植物的穿刺能力5)排(蓄) 水层(1）作用：改善基质的通气状况；吸收种植层渗出的多余水分，土壤缺水时提供植物所需水分；可将雨水迅速排出，有效缓解瞬时集中降雨对屋顶承重造成的压力。(2）材料种类：排水保护板系采用挤出或吹塑法生产的高密度聚乙烯（HDPE）土工膜、经特殊工艺压型在土工膜上压出封闭突起的半锥状、柱状、半圆状壳体，形成的一种膜、壳连续，具有立体空间和一定支撑刚度，液体、气体可以在其内流动排泄的板材。具备通气、排水、储水和质轻的特点。主要材料类型包括：具有排水、蓄水两项功能的排（蓄）水板；仅有排水功能的

11、排水板；陶砾排水（荷重允许时使用）；排水管排水（屋顶排水坡度较大时使用）。(3）排蓄水系统的配套设施：观察孔、排水孔等种植屋面工程技术规程【JGJ 155 -2007】产品强度和韧性对比劣质产品合格产品劣质产品合格产品突台性能对比.保持水分施工注意事项排水顺畅施工注意事项蒸发施工注意事项继而灌溉施工注意事项 c.铺设排蓄水板可承重一种类型的排蓄水板，PE，凸面向上(德国)屋顶绿化蓄排水系统1）起到改善基质的通气状况；吸收储存种植层渗出的多余水分，并在土壤缺水时补充植物所需水分；可将雨水迅速排出，有效缓解瞬时集中降雨对屋顶承重造成的压力的作用。保护建筑，有利植物生长。2）采用的材料应该具备设计合

12、理、重量轻、强度大、密度大、科技含量高、耐老化并通过了相关测试等基本品质。3）可提供蓄排水系统的配套设施产品： 如观察孔、排水孔等屋顶绿化蓄排水材料屋顶绿化蓄排水材料屋顶绿化蓄排水材料蓄排水板的检验报告6)隔离过滤层 作用：为了防止种植基质被水带入排水层，造成水土流失和建筑屋顶排水系统的堵塞。 材料种类：隔离过滤层应采用既能透水又能过滤的无纺布或玻璃纤维材料。最好是由双层材料组成的卷状材料。上层是兼有蓄水作用的蓄水棉，200300g/m2；下层是有过滤作用的无纺布材料（聚丙烯或聚酯材料，100150g/m2）。 铺设方法：隔离过滤层铺设在种植基质层下面。搭接缝的有效宽度必须达到1020cm。并

13、向建筑侧墙面延伸，宜低于种植基质层高度5cm。 7)基质层 (1）基质的种类和配制 基质是种植层的重要组成部分，一般为轻量基质，可减轻楼顶荷载的负担。 基质的种类主要包括改良土和人工轻量基质两种类型。 改良土是在自然土壤中加入改良材质，减轻荷重，提高基质的保水性和通气性。其配制主要由排水材（煤渣、沙土、蛭石等），轻质骨料（发酵木屑、切碎杂草、树叶糠、珍珠岩等）和肥料（腐殖土、泥炭、草木灰等）混合而成。 改良土的配制比例可根据各地现有材料的情况而定，还可以根据各类植物生长的需要配制。一般干容重在550900 kg/m3之间，如果基质充分吸收水分后，其湿容重可增大2050，因此，在配制过程中应按照

14、湿容重来考虑，尽可能降低容重，并适当添加补充肥，其比例可根据不同植物的生长发育需要而定。 人工轻量基质由表面覆盖层、栽植育成层、排水保水层三部分组成。干容重在120kg/m3，湿容重450650 kg/m3之间。具有不破坏自然资源，卫生洁净，重量轻，保护环境等作用。国外种植屋面施工种植土实例国内种植屋面种植土施工实例种植屋面种植土厚度：植被种植土排水板阻根防水层 基础防水层基础处理剂 保护层保温板 隔汽层 结构层 植物变化 种植土需要调整 8)屋顶绿化植物选择：为防止植物根系穿破建筑防水层，应选择须根发达的植物，避免选择直根系植物或根系穿刺性较强的植物。选择易移植、耐修剪、耐粗放管理、生长缓慢

15、的植物，避免植物逐年加大的活荷载对建筑静荷载的影响。选择抗风、耐旱、耐夏季高温的园林植物。选择具有耐空气污染，能吸收有害气体并滞留污染物质的植物。屋顶绿化可根据不同植物对种植基质土层厚度要求，将乔木、灌木进行树池栽植或在绿地进行局部微地形处理。种植屋面设计 植物选择 屋面绿化和地面绿化由于条件差别，所以植物的选择有很大不同：微气候环境 不同于地面，风，朝向，日照，降雨屋面的承载能力 地被，灌木和乔木 景观设计需要，花园, 自然生长, 草地, 草坪耐久性维护条件灌溉，肥料，修剪施工时段防水工程结束时间该时段可供选择植物植物生根所需时间施工工期常用植被种类：多年生植物地被植物, 鳞茎植物一年生植物

16、草鲜花草皮灌木乔木食物栽培香草和草药推荐北京地区屋顶绿化部分植物种类推荐北京地区屋顶绿化部分植物种类佛甲草不同时期生长表现2004年4月7日(春季返青)2004年6月8日2004年8月10日2004年10月7日2004年12月27日2005年1月25日(冬季隐芽)(1)浇水.花园式屋顶绿化灌溉间隔一般控制在10天15天。.简单式屋顶绿化一般基质较薄，应根据植物种类和季节不同，适当增加灌溉次数。.人工浇水以喷淋方式均匀浇灌。.应根据屋顶绿化环境状况，适当提前浇灌解冻水。.小气候条件好的屋顶绿化，冬季应适当补水以满足植物生长需要。(2)施肥.应采取控制水肥的方法或生长抑制技术，防止植物生长过旺加大

17、建筑荷载和维护成本。.植物生长较差时，可在植物生长期内按照30g/m250g/m2的比例，每年施1次2次长效N、P、K复合肥。.观花植物应适当补充肥料。9)屋顶绿化养护管理注意事项(3)病虫害防治 应采用对环境无污染或污染较小的防治措施，如人工及物理防治、生物防治、环保型农药防治等措施。(4)防风防寒 应根据植物抗风性和耐寒性的不同，采取搭风障、支防寒罩和包裹树干等措施进行防风防寒处理。使用材料应具备耐火、坚固、美观的特点。(5)灌溉设施.宜选择滴灌、微喷、渗灌等灌溉系统。.有条件的情况下，应建立屋顶雨水和空调冷凝水的收集回灌系统。 四.屋顶绿化基本步骤： 注意事项:如果未选用具有隔根功效的防

18、水材料，需要铺设隔根层。建筑的防水层表面有刚性保护并经过避水实验，经双方 验收以区分合同责任 1）铺设隔根层根系穿透没有隔根层的防水 2）铺设保湿毯 3）铺设排蓄水板可承重一种HDPE材料类型的排蓄水板，凸面向上(德国进口) 4）铺设过滤层 排水层搭接缝的固定 过滤层搭接缝的粘接 7）隔根层、保湿毯、过滤布固定方法 5）铺设基质层(轻质火山岩合成基质) 6）种植植被(草皮的根部生长情况)屋顶绿化覆土厚度 8）排水观察井做法 排水观察井打开后可见蓄水功能 8)配套设施：排水观察井(实物:德国金科公司)可见隔根层、保湿层、过虑层7）植物选择应参照北京市地方标准屋顶绿化规范DB11/T 281200

19、5；8）植物固定绿化围挡做法木围挡轻质砖外贴青石板金属围挡砖及塑料围挡太阳能照明灯具太阳能照明灯具屋顶绿化系统相关配套技术和材料总结：屋顶绿化材料选择原则：生态环保原则-屋顶绿化不应以破坏自然生态环境和资源为代价。材料选择应本着环境友好型原则，选择可再生利用的材料，尽量减少不可再生资源的利用。安全原则-要充分重视和加强建筑荷载、防水、排水的安全保障措施。定量原则-要详细计算所用材料的荷重，所采用材料要具有相应的定量标准，特别要注意控制树木快速生长所增加的荷重问题；经济原则-用最经济的材料和低成本、低维护的养护管理措施，达到最佳的环境效果；生物多样性原则-依据植物的生物学特性，植物配置应充分考虑

20、屋顶的环境条件，采取乔、灌、草相结合，以丰富屋顶绿化植物种类，达到植物群落的稳定平衡。屋顶绿化防水工程是实现屋顶绿化的重要基础，必须满足二级防水的要求，采用耐根穿刺的防水材料；屋顶绿化排水系统是实现屋顶绿化的重要保障，在北京干旱少雨地区，屋顶绿化必须采用自身荷重较轻，具有排、蓄水双项功能的排（蓄）水材料为主，并以排水为主要功能；屋顶绿化种植基质是屋顶绿化植物生长赖以生存的重要条件，必须按照屋顶绿化类型、使用功能、项目投资、环境条件等综合要求，采用无机基质或有机基质材料，其中，无机基质因其具有容重较轻（干容重120/m3，湿容重500/m3），材料性能稳定，无病虫害污染，不破坏自然环境等特点，在

21、今后的屋顶绿化中将占主导地位；屋顶绿化灌溉设施宜选择微喷、滴灌、渗灌等灌溉系统。 1）防水材料类型德国威达铜胎基耐根防水卷材法国Soprema化学阻根防水卷材植物的穿刺能力(SBS防水卷材系列)屋顶绿化排（蓄）水选择原则能起到改善基质通气状况；吸收储存种植层渗出的多余水分，并在土壤缺水时补充植物所需水分；可将雨水迅速排出，有效缓解瞬时集中降雨对屋顶承重造成的压力的作用。材料应具备设计合理、重量轻、强度大、密度大、耐老化等特点。排（蓄）水系统应具备配套设施如观察孔、排水孔等。排（蓄）水板必须具备相关机构的检验合格报告2）屋顶绿化排（蓄）水系统排水观察井做法检验合格报告屋顶绿化蓄排水材料选择排蓄水

22、板屋面为弧形斜向走势，坡度较大，故从标高最低处向标高最高处平行于屋面短边方向进行施工。排蓄水系统配套材料排水板施工工艺流程: 基层清理 弹线、定位 铺设蓄排水板材 搭接及细部处理 铺设土工布过滤层 顶端固定 修补、验收 种植基质分为有机基质 (干容重在550900 kg/m3)和无机基质(干容重在120900 kg/m3)。种植基质应根据湿容重进行核算，不应超过1300kg/m3。屋顶绿化种植基质材料配比见下表。屋顶绿化种植基质的类型和材料配比基质类型屋顶绿化类型主要配比材料配制比例湿容重（T/m3）有机基质花园式田园土，轻质骨料1：11.2腐叶土，蛭石，沙土7：2：10.781.0田园土，草

23、炭，（蛭石和肥）4：3：11.11.3田园土，草炭，松针土，珍珠岩1：1：1：10.781.1田园土，草炭，松针土3：4：30.780.95轻砂壤土，腐殖土，珍珠岩，蛭石2.5：5：2：0.51.1轻砂壤土，腐殖土，蛭石5：3：21.11.3表层田园土：泥炭：蛭石5：2.5：2.51.21.3简单式黄土岗轻砂土：草炭土：蛭石6：2.5：1.51.3田园土：泥炭：蛭石5：2.5：2.51.2田园土：泥炭：松针土5：2.5：2.51.21.3田园土：泥炭：珍珠岩5：2.5：2.51.0无土基质花园式草炭：树皮：蛭石：陶粒4：3：2：10.70.8简单式草炭：珍珠岩：陶粒5：3：30.80.9无机基

24、质花园式硅质火山岩烧结颗粒，无机肥料-0.450.65简单式注： 基质湿容重一般为干容重的1.21.5倍有机基质无机基质屋顶绿化植物固定施工流程：屋顶绿化种植围挡处理方法木围挡轻质砖外贴青石板金属板材围挡塑料围挡砖围挡屋顶绿化灌溉技术 屋顶绿化施工工序 清扫后闭水实验铺设排蓄水板铺设PE阻根膜铺设种植基质铺设过滤布种植植物安置雨水观察口1.京伦饭店屋顶绿化:（绿化面积1500平米， 2002年9月建成） 1）京伦饭店屋顶现状图片：京伦饭店屋顶原状京伦饭店屋顶花园施工图片：蓄排水板及过滤层京伦饭店屋顶绿化实景（2003）注意栏杆的设置京伦饭店屋顶绿化实景（2002）最重效果京伦饭店屋顶绿化效果实

25、景（2002）：京伦饭店屋顶绿化效果实景（2003）：3）京伦饭店屋顶绿化实景（2003）：3）京 伦 饭 店 屋 顶 绿 化 实 景（2003冬）2.国家科技部节能示范楼屋顶绿化：（绿化面积843平米，2003.112004.6建成） 1）科技部节能示范楼屋顶现状图片(2003冬)：聚氨酯发泡防水兼保温层2）科技部节能示范楼屋顶现状图片：经避水实验后的屋面钢性保护层和选用的PS材料排水板4）科技部节能示范楼屋顶施工实景：2003.11铺设人工无机基质宝绿素4）科技部节能示范楼屋顶施工实景：4）科技部节能示范楼屋顶施工实景：2003.11冬季铺设草坪 5）科技部节能示范楼屋顶施工实景：2004.5，在2003年冬季