研究性教学-建筑

建筑构造与识图研究性教学——五班｜挖掘地毯新大陆，屋顶绿化新起点这是哪里？？？这~其实是在屋顶！两河流域溯源古巴比伦空中花园在公元前604年至562年间，古巴比伦国王尼布加尼撒二世为他最心爱的王后塞米拉米斯王后建造了一座奇幻的高大建筑——空中花园。它被称为古代世界七大奇观之一。空中花园栽满了奇花异草，并有完整的供水系统，当时到过巴比伦的古希腊人称之为世界奇迹。而这个花园的主人——塞米拉米斯王后，传说她最后化为鸽子成仙而去。塞米拉米斯是尼布加尼撒从米太国娶回来的皇后，因地理环境的差异，她在平秃的巴比伦日夜思念故国的山林，于是便有了这座巧夺天工的梦幻花园。建筑物理园林景观环境生态保温隔热保护屋顶构造增加绿色游憩空间改善视觉景观效果愉悦心理减少屋面二次扬尘缓解雨水排放降低噪声改善小气候夏季隔热，冬季保温防止紫外线、酸雨等对屋顶构造的损害开拓屋顶空间提供游憩缓解视觉疲劳，改善人们俯视景观减轻精神疲劳，增加绿色生活情趣植物吸滞高空大气中的粉尘减少雨天屋顶瞬时排水量植物与土壤层可降低噪声抑制气温上升，调节湿度，防止光反射屋顶绿化的作用

｜绿化随心所欲

技术才是关键一、屋顶绿化构造组成

与地面绿化相比，屋顶绿化既要为植物的生长创造有利条件，又要保护屋面，满足屋面作为建筑维护构件的功能。因此，屋顶绿化的构造与一般的平屋顶构造不同，它是在建筑物或构筑物结构楼板、保温隔热层和屋顶防水层之上增加了为植物生长所必需的构造做法。种植区基本构造典型组成：植物层、种植基质层、过滤层、排水层、屋顶完成面。目前在屋顶绿化实践中出现的构造层有：植物层，种植基质层，过滤层，排水层，保护层，防穿刺层，隔离层，防水层等。植物层基质层过滤层排水层二、植物层1、植物层的作用

植物层是屋顶绿化的主要功能层，集中体现屋顶绿化的景观、游憩、生态等各项效能，为人们俯视建筑提供良好的视觉景观、提供绿色游憩空间。与地面绿化植物一样，发挥各种生态功能，如吸收二氧化碳，释放氧气，吸收有毒气体，阻止尘埃，调节空气湿度，使城市空气清新、洁净等作用。与地面植物相比，生长位置较高的植物，能在城市空间中多层次地净化空气，起到地面植物达不到的效果。植物层二、植物层2、植物对环境的适应性分析由前述屋顶绿化植物生长环境特征可知，屋顶环境需要植物具备的特性集中表现在：

耐热性耐寒性耐湿性耐荫性抗风性耐贫瘠耐干旱

大花萱草大花萱草，是油田及滩涂地带不可多得的绿化材料。可用来布置各式花坛、马路隔离带、疏林草坡等。亦可利用其矮生特性做地被植物，是优秀的园林绿地花卉。

百慕达草百慕达草适用于公共绿地、庭园草坪、各种球场、田径场、运动场、滑草场、山区道路路肩及路面植草，对坡地、河堤具有良好的水土保持功能。

屋顶绿化植物建议棕竹棕竹茎纤细如手指，不分枝，有叶节，包以有褐色网状纤维的叶鞘。其姿态秀雅，翠杆亭立，叶盖如伞，四季常青，观赏价值很高。如作成丛林式，再配以山石，更富诗情画意。

鸡蛋花鸡蛋花树形美观，茎多分枝；叶似枇杷，冬季落去后，枝头上便留下半圆形的叶痕，颇象缀有美丽斑点的鹿角，可谓热带地区园林绿化、庭院布置、盆栽观赏的首选小乔木佳品。二、植物层3、选择屋顶绿化植物的注意事项适应于屋顶种植的植物并不是固定的，设计师应该根据具体的情况，综合考虑诸多因素加以选择：1）在已确定荷载的建筑物上进行绿化时选择植物需要考虑的因素：（包括在原有建筑上进行的绿化、在预留荷载的新建建筑上进行的绿化）

①建筑承载能力

在已经确定荷载范围的建筑屋面上进行绿化，最重要的是不破坏建筑的性能。因此，依据建筑屋面的荷载值进行植物选择是首要考虑的因素。

②植物对环境的适应性③园林景观效果、植物配置艺术④养护管理水平、造价⑤其他

三、种植基质层1、基质层的主要作用：1)为植物提供生长的基层，2)供给生长所需的养分、水分，3)固定植物，4)并且能够及时地排出多余的水分，过滤层排水层保护层防穿刺层隔离层防水层基质层是植物生长的“土壤”三、种植基质层2、常用的材料：（1）自然(表层)土壤：耕土、壤土。优势：

取材方便价格较便宜肥力相对持久不足：湿容重大携带杂草等有机物导致植物易生病虫害。国内外有很多屋顶绿化项目都选用自然表层土，如纽约的巴巴拉胡布施屋顶花园改造前使用大概3英尺厚的土壤；美国德里和汤姆斯屋顶花园，1938年投入使用，基质层使用了表层土，当时的园艺水平，在屋顶上方种植乔木必须有足够的厚度，尽管现在的屋顶绿化很少使用这么多土，但此案例证明，建筑具有足够的承载力时，较厚的土壤有利于植物生长，并且有助于固定植物。三、种植基质层2、常用的材料：（2）改良土壤：一般由自然(表层)土壤、排水材料、轻质骨料和肥料混合而成。优势：

荷载较轻持水量大通气排水性好营养适中清洁、无毒材料来源广不足：

结构稳定性差(有机物随水流失后，土壤体积变化较大)加利福尼亚州帝国中心设计师选用了75%的多孔页岩、碎熔岩混合物和25%的苔藓、锯末、树皮。我国长城饭店屋顶花园基质：草炭土占70%，蛭石占20%，砂土占10%，其容重为780kg/m3，三、种植基质层2、常用的材料：（3）人工基质：有时也称无土栽培基质，一般是指利用天然矿物、工农业有机无机废弃物单质或混合/复合体。优势：

荷载较轻持水量大通气排水性好营养可控清洁、无毒材料来源广不足：结构稳定性差

材料名称功能描述性能指标注意事项园艺泥炭主要的有机栽培基质。提供良好的有机生长环境。用于屋顶绿化的泥炭，纤维质含量必须大于80%。饱和水条件下容重一般在500Kg/m3左右，pH值5.5-6.0严酷的环境中易分解，被雨水冲刷后会流失。园艺蛭石无机矿物质。可缓释、保水、保肥，富含Mg等矿质营养元素。主要用做添加剂。宜与酸性有机基质混合使用。饱和水条件下容重为330－450Kg／m3，中性或碱性，空隙度达95%易破碎，不宜受重压珍珠岩灰色火山岩高温加热膨胀而成，宜用做基质辅料。容重小（0.03-0.16Kg／m3），孔隙度约93%。对养分无吸收能力。易破碎。浮石火山喷出岩，轻质、多孔。宜用于基质排水层和土壤疏松剂。颗粒容重为450Kg／m3

，吸水率50－60%持水能力较差煤渣煤炭燃烧后粒状或粉末状残渣。容重500-1000kg/m3,容重较大，前处理成本高。锯木屑木材加工废料。新鲜木屑含大量有害物质，且C/N高，用前需堆肥腐熟。堆肥后风干容重0.35-0.50Kg／m3，湿容重0.70-0.85Kg／m3忌用未腐熟木屑。屋顶绿化人工栽培基质部分材料列表

四、过滤层1、过滤层的作用是防止种植基质层中的细颗粒漏到排水层阻塞排水层及屋顶排水口使基质层中多余的水分顺利的排入排水层，防止屋面积水。过滤层排水层保护层防穿刺层隔离层防水层基质层四、过滤层2、过滤层需要具备的特性1）较长久的渗水性2）一定的孔径3）一定的耐腐蚀性4)具有一定的阻止根生长能力5)易施工四、过滤层3、过滤层的材料：1)稻草、椰壳纤维等有机材料：

优势：

荷载轻造价低无污染能够保持相对长久的渗水性(在土壤结构稳定后腐烂)。不足：

易腐烂，过滤性持久效果不定早期很多屋顶绿化都使用此类带有纤维有机材料作为排水层。美国凯泽帝国中心大楼，建于上个世纪60年代初期，当时是运用稻草作为过滤层的材料。尽管它会腐烂并被水冲走，但在此之前为土壤建立的稳定结构提供了足够的时间，并在腐烂后保证了屋面排水顺畅。

四、过滤层3、过滤层的材料：1)稻草、椰壳纤维等有机材料：

2)粗麻布、塑料编织布等编织材料优势：

荷载轻造价低不足：易腐烂过滤性能不稳定兰州园林局屋顶花园，90年代左右建设，采用塑料编织袋的材料做过滤层，既减轻了重量，又降低了造价。美国奥克兰博物馆屋顶花园在排水口上方铺设一层普通的粗麻布作为过滤材料，在花园建成初期，这一设置保证了屋顶多余的水分流入排水口，阻止砂石进入排水口。现在粗麻布已腐烂。四、过滤层3、过滤层的材料：1）稻草、椰壳纤维等有机材料：2）粗麻布、塑料编织袋等编织材料3)无纺布：无纺布可以用很多常见的纤维材料制成，如聚丙烯、聚酯、聚酰胺、聚丙烯腈、玻璃纤维或岩棉。优势：

耐腐殖易施工耐用不足：

渗水性不长久(随着时间的推移，更多的细颗粒聚集在过滤层之上，会使其渗水性降低)玻璃纤维布无纺布五、排水层1、排水层的主要作用能够在降雨或者浇灌时让土壤中不能保持的多余水分排到排水装置中，防止屋面积水，并且能够支撑上面材料的重量。一般包括排水材料和排水管道两部分。2、排水材料需要具备的特性：1）较长久的渗水性2）一定的孔隙率3）耐腐蚀，较长久的稳定性4）一定的支撑抗压性5）易施工过滤层排水层保护层防穿刺层隔离层防水层基质层五、排水层3、排水层的材料1）松散材料：优势：取材相对容易价格相对便宜。不足只适合用于坡度比较小的屋顶排水层荷载较重美国德里和汤姆斯屋顶花园采用3英寸(7.62厘米)厚的煤屑作为排水层，美国洛克菲勒中心屋顶绿化则采用4英寸(10.16厘米)厚页岩排水层，美国加州太平洋大楼屋顶绿化则采用了陶粒排水层。我国北京长城饭店采用200mm厚的砾石为排水层。太平洋贝尔公司屋顶花园排水层采用多孔页岩，上层使用玻璃棉作为过滤层。五、排水层3、排水层的材料1）松散材料：2）型材：包括用热粘法或用沥青粘结的泡沫平板，异型硬质板，泡沫塑料板、排/蓄水板等专为屋顶绿化研制的排水板材，也包括原本用作他途，但是也适合用于屋顶绿化的排水材料，如各种植草格、渗排龙、蓄/排水板等。①各种植草格②渗排龙优势：耐久、轻便而可抗高压，能起到良好顺畅的排水作用。不足：渗水长久性不定③排/蓄水板：具有贮水和排水双重功能。优势：质量轻、抗高压、透气；能起到良好顺畅的排水作用，同时还可储存一定量的水分供植物生长之用，施工简易。不足：渗水长久性待实践检验(新材料)，蓄水使屋面其他构造处于潮湿状态，蓄水增加屋面荷载。植草格排/蓄水板渗排龙排/蓄水板五、排水层4、排水管口：

主要作用是收集水集中排到建筑排水管中。它们一般由塑料或金属制成。为了满足不同的需要，排水口有很多种形式。排/蓄水板种植区的排水口铺装区的排水口各种排水口形式六、保护层1、保护层作用是在建造阶段保护屋面防水层，以及在日后屋顶绿化维护时起到防止防水层受到机械损坏。一般位于防水层之上，如果有防穿刺层则位于防穿刺层之上。2、保护层需要具备的特性1）具有一定的坚固性2）与各种材料的相容性好，耐腐蚀3）荷载轻、易施工过滤层排水层保护层防穿刺层隔离层防水层基质层六、保护层3、保护层的材料1）水泥砂浆刚性保护层：优势：均匀传递荷载；保护能力强不足：荷载较大；易产生裂缝；施工周期相对较长2）沥青：优势：均匀传递荷载；保护能力较强不足：加工温度高容易对非刚性防水层构成威胁不便施工3）薄膜材料：包括无纺布、塑料纤维垫、薄膜等。优势：荷载轻，易施工不足：较光滑，易滑动，不适于用在坡屋顶七、防穿刺层1、防穿刺层的作用是防止植物根穿透防水层而造成屋面防水系统功能失效。位于防水层之上，如果有隔离层则位于隔离层之上。并不是每个屋顶绿化都需要铺设防穿刺层。过滤层排水层保护层防穿刺层隔离层防水层基质层七、防穿刺层2、铺设防穿刺层的争议分析根穿透屋顶防水层的原因：

向水性、向肥性是根的主要特性。由此可以推断，屋顶上的积水、有养分的材料是引起根系不断生长的原因。因此，针对不同的情况可以采取不同的方法认识防穿刺层必要性问题：(1)对现有建筑物的防水层是否损伤或老化情况并不清楚的时候，如果要在这些建筑物上进行绿化，应该在进行绿化施工时铺设隔根层，防止根系穿损屋面的防水层。(2)对于有乔木、灌木复层植被的屋顶绿化，应当考虑铺设防穿刺层，防止乔木、灌木等根系对防水层的侵害。(3)对于只栽种地被植物的屋顶绿化，可采用耐穿透的防水层达到防根穿刺的作用，防止根系发达的植物种子(可由风传播或动物传播)的根对屋面防水层构成危害。3、防穿刺层需要具备的特性1）具有一定的坚固性，防止根穿透2）耐腐蚀3）易施工七、防穿刺层4、防穿刺层的材料1）水泥砂浆优势：坚固不足：易产生裂缝，根系有可能从裂缝处穿透2）PE（聚乙烯）、PVC(聚氯乙烯)、HDPE（高密度聚乙烯）等卷材优势：荷载轻，耐久，施工方便不足：整体性差(接缝处易成薄弱环节)3）纯金属或合金优势：能够有效防止根生长，耐久不足：造价高八、隔离层1、隔离层的作用

隔离层用于防止相邻材料化学性质不相容的情况下出现粘连或滑移现象。

常应用于柔性材料之间，

刚性防水层或有刚性保护层的柔性防水层表面，一般省略不铺隔离层。2、隔离层需要具备的特性：1）不易与其他材料发生化学反应2）荷载轻、易施工3、常用的隔离材料：聚乙烯薄膜和无纺布。优势：荷载轻、施工方便不足：容易滑动。过滤层排水层保护层防穿刺层隔离层防水层基质层九、防水层1、防水层的作用

是防止水进入建筑给人们的生活带来不便。

与建筑防水层功能不同的是，屋顶绿化中的防水层通常是作为二次防水来保护建筑的。

与建筑同步设计建造的屋顶绿化多在建筑设计时就已经充分考虑了防水问题，在进行绿化时通常省略防水层。过滤层排水层保护层防穿刺层隔离层防水层基质层九、防水层2、防水层需要具备的特性与建筑防水相比，屋顶绿化防水层不仅要有不透水性、耐久性，还要具有以下特性：1)承重性：要进行绿化施工，其防水就必须要考虑到可承受土壤和树木的重量。2)耐药性：一般的防水没有这个要求，但进行绿化时，就要求防水材料不能受肥料和农药等的侵害。3)耐菌性：在进行绿化的时候要求防水材料不能受土壤细菌的侵害。4)耐机械损伤。虽然一般对暴露防水都有这样的要求，但是在进行绿化时，考虑到有挖土等工序需要采用机械，就要尤其注意防水层不能因此而受到损伤，要求防水层达到可承受机械损伤的要求。九、防水层3、防水层材料1）传统刚性防水层：优势：坚硬，整体性好，使用寿命长，能防止根穿刺不足：荷载较大2）传统沥青柔性防水层：优势：防水能力较好不足：抗根穿刺性能力不理想3）复合防水层：在普通卷材或者涂膜防水层之上空铺或者点粘一道具有足够耐根系穿刺能力材料的各种复合型防水层。①APP改性沥青抗根卷材：由下层的聚酯卷材和上层的抗根卷材组成。②弹性SBS沥青防水卷材优势：不透水，粘结性强，耐老化，并克服了沥青自身热淌冷脆的缺点不足：高温下具有融融流动性。③聚氯乙烯(PVC)防水卷材：是由聚氯乙烯树脂、增塑剂、稳定剂、防紫外线剂，各种颜料和其他助剂经捏合、挤出、压光、复合而成高分子防水材料。优势：具有一定的阻根能力。不足：这种材料与沥青接触时，含有的软化剂可能发生质变九、防水层3）复合防水层：①APP改性沥青抗根卷材②弹性SBS沥青防水卷材③聚氯乙烯(PVC)防水卷材

④PSS合金防水卷材优势：使用寿命长，防水性能可靠，防根效果好、施工方便。不足：造价高

⑤PSB合金卷材优势：耐腐蚀、耐氧化、强度高、延性大、柔软、焊性好、施工方便，寿命长。不足：造价高。PSB合金板厚0.5mm可调，宽8000-1000mm，采用特种合金粉焊接，适用于高档防水工程。PSS合金防水卷材PSB合金防水卷材

｜屋顶绿化常见技术一览常见技术一览1、环保无土草坪工程参考价：79元／平方米适用范围：对屋顶承重、建筑高度无限制。

特点：重量轻、不易堵塞、抗老化等优点。2、佛甲草苗块技术

工程参考价：150元至180元／平方米

适用范围：对屋顶承重、建筑高度无限制。

特点：抗旱能力强，在屋顶应用期3年可以不浇水，3、JKSW架空式生态系统

工程参考价：80元至400元／平方米

适用范围：可广泛应用于各种类型的钢筋混凝土平面屋顶。J特点：耐酸碱腐蚀，密实性好，抗渗性高，膨胀力强，适合于屋面种植基础的防水屋面。其通风散热透气好，重量轻，稳定性强。4、屋顶绿化工程系统工程参考价：166元/平方米适用范围：建筑物平顶面、首层地下车库顶面、架空层顶面、建筑物斜顶面等特点：提供专业屋顶绿化设计方案和配套资材（包括防水层、排水层、防根层、营养土、植株等），绿化工程施工，可以长期合作养护植株。专用蓄水排水板，抗压强度高、储存水量大、排水快、透气性好

屋顶绿化常见技术

根据屋顶花园的设计，直接的