种植屋面施工工法 11页

种植屋面施工工法1.前言随着城市化进程的不断深入，城市中建筑用地日趋紧张，能源过渡消耗，绿化面积缩小，居住环境质量日趋恶化。种植屋面作为一种有效的节能环保措施，越来越受到人们的重视，它不但具有保温、隔热、改善气候环境、净化空气的作用，还能增加城市绿化面积，美化居住环境。屋面绿化技术在许多发达国家已经得到广泛应用，种植屋面已成为建筑物重要的组成部分。近年来，我国随着对环境的重视，种植屋面在我国的研究也日益重视，应用范围日趋广泛。针对这一新型课题，我们组织攻关，形成一套施工方法，在多种形式的种植屋面（包括地下车库、公建、民用住宅等）中得到应用并不断完善，形成本工法。2.工法特点2.1防水效果好本工法采用柔性防水结合砼保护层的防水方法，达到理想的防水效果。2.2节点构造完善采用完善的节点构造，达到蓄水、排水、利于植物生长的目的。2.3改善建筑物周围的气候种植屋面不占用土地，却增加了城市的绿化面积，在一定程度上改善了城市中空气的质量，植物和土壤中的水分在蒸发过程中可以吸收热量，有利于缓解城市的热岛效应。2.4储水和减少屋面泄水的作用种植屋面能够把一定的雨水储存于基层上或通过植物蒸发掉。当大部分屋顶绿化时，屋面排水可以大量减少，减轻了城市排水过程的负担。2.5对建筑物本身的保护作用种植屋面可以调节冬夏季的温度，减少温差引起的混凝土屋面应力变化，阻挡了大量射线对屋面的直接照射，保护屋顶构造，延长使用寿命。2.6心理和美学作用在拥挤的城市中，种植屋面的景色能让人感受到大自然的气息，产生了亲切，轻松，愉悦的心理感受。3.适用范围11\n本工法适用于新建建筑屋面、地下室顶板、既有建筑屋面改造中种植工程的施工。4.工作原理在屋面进行种植花草、树木，利用植物与土壤形成的湿润体系，通过吸收、蒸发过程中的综合变化，可改变建筑物屋面温度平衡关系，减少太阳辐射向室内传热，可以改善室内热环境，调节室外气候，对于建筑物的节能降耗有重要作用。并且反射、吸收太阳光辐射热，保护混凝土屋面不受夏季烈日暴晒和冬季冰雪侵蚀，避免混凝土屋面热胀冷缩而产生裂缝和变形，延长屋面材料使用寿命。种植屋面的构造层次垂直剖面上从上到下可分为：种植层、种植基质层、过滤层、排水层（蓄水层）、保护层、隔离层、屋面防水层。种植基质层采用掺配轻质颗粒及营养成分的专用土，过滤层是为防止种植介质水土流失而设，采用聚酯无纺布或相似的土工布，排水层的作用是为使种植土中多余的水分排走并能储备一定水分，其选材为陶粒、鹅卵石以及疏水板等。为防止植物根系刺穿防水层，在防水层之上铺设具有耐根系穿刺功能的保护材料。防水层采用柔性防水，结合细石砼保护层，确保屋面不渗漏。5.施工工艺流程及操作要点保温层施工找坡层施工防水层施工隔根层铺设排（蓄）水层铺设过虑层种植基质层植被施工层裸露部分铺设表面覆盖层绿地种植池池壁施工园林施工验收基层5.1施工工艺流程11\n5.2操作要点5.2.1基层验收1、结构屋面完成后，进行验收。仔细清理屋面砼基层表面，基面干净无垃圾，并将酥松的部位凿除，抹1：2.5水泥砂浆找平。屋面基层与突出屋面结构的交接处，以及基层转角处均应做成圆弧，内部排水的水落口周围应做成凹坑。2、伸出屋面的管道、预埋件等应在浇筑混凝土前预埋，不得在结构和防水层完成后再凿洞安装；给排水系统应在防水层施工前安装完毕并试压试验合格。5.2.2保温层施工保温材料选用密度不大于100kg/m3的保温隔热材料。1、板状保温隔热层施工时应符合下列要求：1）干铺的板状保温材料，应紧靠在需保温隔热的基层表面上，并铺设垫稳；2）分层铺设的板块上下层应相互错开，并用同类材料嵌填密实；3）粘贴板状保温隔热材料时，胶粘剂应与保温材料材性相容，并贴严、粘牢。2、喷涂硬泡聚氨酯保温隔热层施工应符合下列规定1）喷涂硬泡聚氨酯的配比应计量准确，发泡厚度均匀一致；2）施工环境温度宜为15~30C0，风力不宜大于三级，空气相对湿度宜小于85%5.2.3找坡层（找平层）施工找坡层的排水坡度不小于2%，天沟、纵向找坡不应小于1%。对于坡屋面，则不用找坡层。为了减轻屋面荷载，应根据坡长大小选择找坡材料。当坡长在4m以内时，采用水泥砂浆找坡；当坡长为4m~9m时，应选择具有一定强度的轻质材料（如加气混凝土、水泥膨胀珍珠岩、轻质陶粒混凝土、水泥蛭石等）；当坡长大于9m时，应采用结构找坡。在找坡层或保温层上作水泥砂浆找平层。找平层应压实平整，待找平层收水后，进行二次压光和充分保湿养护。找平层不得有酥松、起砂、麻面和空鼓现象。5.2.4防水层施工种植屋面构造层次较多，对防水要求较高。防水层的处埋是种植屋面的技术关键，直接影响到种植屋面的使用效果和和建筑物的安全，防水等级应按Ⅰ级和Ⅱ级进行设防，施工工艺流程为：找坡层→找平层→防水涂料（防水卷材）→隔离层→细石砼防水保护层→节点处理→蓄水试验。防水层应选择具有耐腐蚀，耐霉烂，耐穿刺，耐久性强的防水材料，可分为合成高分子防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材、自粘类防水卷材、合成高分子防水涂料等。11\n每种防水材料要遵循各自的施工方法施工。1）防水层施工前，在阴阳角、水落口、突出屋面的管道根部、泛水、天沟、檐沟、变形缝等细部构造处，应设防水增强层，增强层的材料应与大面积防水层材料同质或相容。2）在女儿墙周边，应根据绿化过程中上层花坛的位置，卷材应延伸翻至花坛上几十厘米，超过花坛的位置，收口处用射钉固定，采用SBS防水涂料进行收口。3）柔性防水层完成后，在上面铺设一层无纺布或沥青干毡作为隔离层，又称浮筑层，其作用是防止上层的砼保护层因热胀冷缩和楼板受力出现的裂缝和变形，避免损伤柔性防水层。4）浇筑40厚C20的细石砼，内放Φ4双向钢丝网片，砼中掺加适量微膨胀剂、减水剂、防水剂、聚丙烯纤维等以提高抗裂、抗惨性能。按6m×6m预留20宽的分格缝，缝内嵌填耐腐蚀性能好的油膏。5.2.5隔根层许多植物都有发达的根系，为防止植物根系穿破防水层，在细石砼保护层之上设置隔根层。1、空铺或粘贴具有足够耐根穿刺功能的材料，可选用高密质聚乙烯（HDPE）土工膜、低密质聚乙烯（LDPE）土工膜、聚氯乙烯（PVC）卷材、聚烯烃（TPO）卷材和铅合金（PSS）卷材。2、为避免植物根系穿透材料的接缝部位，要求上述耐根穿刺防水层的接缝均采用单缝焊封闭严密。对于热塑性材料采用单缝焊接时，搭接宽度为60mm，有效焊接宽度不小于25mm，采用双缝焊接时，搭接宽度为80mm。铅合金卷材的接缝，应采用专用的焊条和工具进行焊接。3、当排水层（蓄水层）采用定型排水板时可不做隔根层。4、隔根层施工完成后，封闭所有屋面下水管道，做屋面闭水试验，经检验无渗漏后，方可进行下步施工。5.2.6排水层施工1、种植池施工a、在需要作绿化的的屋面位置砌筑180厚种植土挡土墙，其高度视种植介质厚度而定，且墙顶最终高度应高于种植介质不小于100mm，在池壁内外抹1：2.5水泥砂浆面层。参见图5.2.4。种植池每隔5m左右设一个Φ50的溢水孔或排水管，溢水孔处铺设滤水网，可以防止种植土流失，并且可以防止排水管道堵塞。当采用松散材料做排水层时，在挡土墙距地面约100处设排水管；采用定型疏水板时，在挡土墙根部设排水管。11\n图5.2.6种植池及排水构造b、在斜屋面上种植，有两种方法。对于屋面坡度较大者，采用阶梯式种植，每阶种植区做成花池状，在周边设置防滑挡墙，防水层收头做至墙顶；对于坡度较小的屋面，可直接在斜面上种植，但必须在表土之下，加设粗目不锈钢网，防止土滑动。在坡屋面檐口处应设置挡土墙和防护栏，挡墙铺设防水层，并与檐沟防水层连成一体。2、铺设蓄（排）水层排水层可以利用陶粒、卵石等松散的材料，也可以采用软式透水管、排水板等新型材料。a、采用松散材料做排水层时，铺设应均匀、厚度一致。其选材可为卵石、陶粒、粗砂等材料，卵石铺设厚度60mm左右，陶粒铺设厚度为100~150mm。b、软式透水管是一种新型的排水管材，其表面是螺旋钢丝圈外包过滤布，柔软可自由弯曲，可直接埋入土壤中，施工迅速。排水支管的管径和间距同覆土深度、是否设过滤层等因素有关，经实践，采用ø50的管径、1%的排水坡度和2m的布置间距效果较好。c、排水板是传统的排水层的又一理想替代产品，它有一定的承载能力，重量轻，可以有效地排除土壤中多余水分，又可保证土壤中水分不易过早散失。塑料排（蓄）水板宜采用搭接法施工，搭接宽度不应小于100mm，网状交织排（蓄）水板宜采用对接法施工。3、排水口处理种植屋面上设置的排水管口、泄水管口、溢水管口等各种管道的排水口，应设置钢丝网片或不锈钢做成的球状物包住管口。管口内侧应堆设砂、卵石等粗细骨料滤水层，以防止种植土和有机介质流失并避免杂质堵塞管道。5.2.7铺设过滤层在排水层之上，铺设聚酯纤维或聚丙烯纤维土工布等材料做过滤层，其单位面积质量不低于250g/m211\n。目的是将种植介质中因下雨或浇水后多余的水及时通过过滤后排除，以防止积水而导致植物烂根和枯萎。过滤层的铺设应平整，无褶皱，搭接宽度不应小于100mm，土工布的搭接应采用粘合或缝合。5.2.8种植基质层施工种植基质层是植物赖以生长的土壤层，要求所选用的种植基质具有自重轻、保水保肥、适宜植物培育生长、环保等性能。可选用的材料有：种植土、草炭、膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、细沙、菌渣、泥炭等，可按一定比例混合配置，并加入营养液。也可选用化学合成基质。种植基质层厚度应根据屋面结构的承载力和基质的堆积密度与植物的种类而定。一般草坪为100~200mm，小灌木为300~400mm，大灌木为400~600mm。铺设的种植土必须疏松，表面平整度和坡度符合设计要求，地形整理应按照竖向设计进行。5.2.9植被层施工1、植物选择：种植屋面选择的植物，应具有以下特性：选择根系生长浅、生长速度缓慢的小乔木、灌木、地被植物和宿根花卉、藤本植物等，以减少植物根系对建筑防水层的影响和植物逐年增大的荷载对建筑结构的影响；选择耐旱、抗寒性强的矮灌木和草本植物；选择抗风、不易倒伏、耐积水的植物；选择以常绿树种为主，冬季能越冬的植物。2、植被层施工a、乔木、灌木种植深度应与原种植线持平，易生不定根的植物栽深宜为50~100mm。移植带土球的树木入穴前，穴底松土必须踏实。b、草坪块、草坪卷的铺设，周边应平直整齐，高度一致，并与种植土紧密衔接，铺设后应碾压、拍打，及时浇水，保持土壤湿润。草坪块的土层厚度宜为30mm，草坪卷的土层厚度宜为18~25mm。c、草本花卉种植深度应为原苗种植深度，保持根系完整，不得损伤茎叶和根系；球茎花卉种植深度宜为球茎的1~2倍；块茎、根茎类可覆土30mm。5.2.10园路施工种植屋面除植物种植外，工程量较大的是道路和场地铺装，它是整个种植屋面的重要部分。在园路施工时要注意它的坡度设计，在选材时应注意防滑、防止路面和场地积水。园路应结合屋面排水沟铺设，园路两边设挡墙，下部设排水孔，种植区的水分通过泄水孔流入排水沟中，最终通过屋面排水系统排除（图5.2.10）。11\n图5.2.10园路结合排水沟铺设6．材料与设备6．1防水材料选用的柔性防水材料基本同普通防水材料，应符合现行国家标准《屋面工程技术规范》GB50345和《地下工程防水技术规范》GB50108。6．2找坡材料找坡材料应选择密度小并具有一定抗压密度的材料，符合表6.2的要求。表6.2找坡材料密度材料名称密度（kg/m3）材料名称密度（kg/m3）加气混凝土400~600水泥膨胀珍珠岩800轻质陶粒混凝土300~900水泥蛭石9006．3耐根穿刺防水材料各种耐根穿刺防水材料应符合表6.3的要求。表6.3找坡材料密度材料拉伸强度(Mpa)断裂伸长率（%）耐根穿刺试验低温柔度高密度聚乙烯土工膜≥25≥550合格-70低密度聚乙烯土工膜≥14≥400合格-70PVC卷材≥12≥250合格-25热塑性聚烯径卷材≥25≥600合格-40铅合金卷材≥20≥30合格-306．4蓄、排水材料1、陶粒，其粒径不应小于25mm，堆积密度不宜大于500kg/m3。11\n2、凹凸型排水板和网状交织排水板主要性能应符合表表6.4要求。表6.4凹凸型排水板主要物理性能项目单位面积质量（g/m2）凹凸高度(mm)抗压强度（KN/m2）抗拉强度（N/50mm）断裂延伸率（%）性能要求500-900≥7.5≥150≥200≥253、网状交织排水板的主要性能应符合表表6.4要求。表6.4凹凸型排水板主要物理性能项目抗压强度（KN/m2表面开孔率（%）空隙率（%）通水量（cm3/s）耐酸碱性性能要求≥50≥9585-90≥380稳定6．5采用的工具设备包括：汽油喷灯、拌料桶、滚刷、抹子等。7．质量控制7．1质量控制标准7.1.1屋面花园施工应遵守《种植屋面工程技术规程》JGJ155-2007。7.1.2防水层施工应符合现行国家标准《屋面工程技术规范》GB50345和《地下工程防水技术规范》GB50108的有关要求。7.1.3种植施工应符合《城市绿化工程施工及验收规范》的要求。7．2质量保证措施7.2.1管道、预埋件等应先进行施工，然后做防水层。避免防水层施工完毕打眼凿洞，留下渗漏隐患。7.2.2进场的防水材料应按规定抽样复检，提供检验报告，严禁使用不合格材料。7.2.3竖向穿过屋面的管线，应在结构层内预埋套管，套管高出种植土不应小于150mm。7.2.4种植屋面的女儿墙、周边泛水部位和屋面檐口部位，宜设置隔离带，其宽度不应小于500mm，防水层的泛水应至少高出种植土150mm。7.2.5种植屋面构造层次多，为确保整个工程质量，每一层次施工完毕都应进行验收，合格后方可进行下一道工序施工。做到“过程控制、强化验收”。7.2.6高聚物改性沥青防水卷材采用热熔法满粘施工时，加热不均匀出现过火或欠火，都会影响粘结质量，因此，火焰加热时应控制火势和时间，保持均匀状态。11\n7.2.7排水层必须与排水系统（排水管、排水沟、水洛口等）连接，且不得堵塞，保证排水畅通。7.2.8屋面防水层施工完毕后，要注重对屋面防水层和节点的保护，严禁在屋面防水层上凿孔打洞。7.2.9对已安装的各种管道，应先将管道端口封闭，以免后续施工时杂物落入管道堵塞水管；完工后及时疏通，保证管道畅通。8．安全措施8.1建立以项目经理总负责的安全生产小组，并经常性针对性地开展安全活动。8.2防水卷材采用热熔法施工时，要加强汽油的保管和喷灯的管理和维护，加强安全防护，预防火灾和工伤事故的发生。8.3高空施工要屋面周边的防护，严格检查安全网、防护网的设置，严防高空坠落。8.4种植屋面上露天的草坪灯、指示灯和草坪音响等设备，其所有金属外壳均应有良好的防雷接地装置。在种植介质中暗敷的电器管道和露天设备的接口均应有防水、防渗的密封措施。9．环保措施9.1施工中防止由于建筑施工造成的作业污染，保障建筑工地周围居民和施工人员的健康，努力做好环境保护工作，严格遵守国家、地方有关环境保护措施的法律和规章制度，9.2屋面花园施工中颗粒状材料较多，施工垃圾要及时清理，清理时使用容器吊运，严禁随意高空抛洒。剩余的防水卷材及粘结材料不得随意丢弃，需分类回收处置。9.3种植屋面上的排水沟、泄水孔、溢水孔等排出的水和雨水应集中排放到市政的污水系统，以免防污染环境。10．效益分析10.1经济效益利用本工法进行屋面绿化，和传统屋面相比，虽然一次性投入较大，但是其保温隔热效果良好，节约大量的空调费用。从长远来看，综合经济效益十分可观。在做好屋顶防水的基础上，开发屋顶绿化，除了种植观赏植物外，还可种植无公害蔬菜、果林，建立屋顶健身场，这在土地日益减少的情况下更具有重要的意义。以绿化成本为例，在大城市的中心城区，开发1万平方米的绿化土地，其总成本约2000~3000万元，而建造1万平方米屋顶绿化的投入只需约200万元，只需前者的1/10~1/15。11\n10.2社会效益利用本工法进行屋面绿化，可以增加城市绿化面积，美化居民的居住环境。随着人们对环境质量的要求日益提高，发展屋面绿化，融建筑、生态、环境、经济、社会效益为一体将成为发展趋势。和“平改坡”相比，“平改绿”工程可以降低政府建设费用，同时对屋顶脏、乱、差的现象有所改观，城市空气质量得到改善，对城市的文明建设将起到重大作用。10.3生态效益进行屋顶绿化，将减少城市上空的二氧化碳；在夏季能减少屋顶的热辐射和城市的热岛效应；屋面植物对雨水有截流作用，种植基质层还可储存降水，减轻城市排水系统压力。11．应用实例11.1杭州市香溢.德信银树湾杭州市香溢.德信银树湾I期II标工程位于杭州市拱墅区，其中1#楼总建筑面积12716m2，主楼18层，高58m，为住宅楼；裙楼1层为商铺；地下一层为设备用房和停车库。主楼楼顶设计为种植屋面，以充分利用建筑空间，取得良好的生态效益和景观效益。该工程防水采用SBS改性沥青防水材料和细石砼保护层相结合的复合防水方式；蓄（排）水层为凹凸排水板，厚度为20mm，自带无纺布材料的过滤层，粘贴在排水板上面；种植基层采用种植土、锯末、珍珠岩按一定比例混合，可以减轻种植层的重量。在施工中，我们对于种植屋面的每一个施工环节，制定了具体的操作方法和步骤，严格管理，保证在施工过程中真正落实。该工程种植屋面已于2007年11月竣工，受到业主和监理公司的好评。11.2西安枫林绿洲西安枫林绿洲小区D4号楼位于西安高新技术产业开发区西集中新建区内，建筑面积18200m2，11—16层。屋面设计上充分利用现有建筑空间，结合居民休闲活动的需求，以突出生态效益和景观效益为原则，植物配置以复层结构为主，高低错落，建立均衡与和谐的绿化体系。防水层用APP聚酯防水卷材，细石砼做保护层。排水管与透水管并排设置在屋顶四周接入下水道，在管口设滤水网。种植基质以蛭石、珍珠岩、泥炭等与腐质土、草炭土、沙土配置，并拌入五氯硝基苯，对土壤进行消毒处理。植被由适应浅基质、生长缓慢的小乔木、灌木、地被植物和宿根花卉、藤本植物和宿根花卉等园林植物组成。11\n该工程于2005年5月竣工，小区居民反映良好。11.3西安枫林绿洲二期枫林绿洲二期工程中的F4-3号楼建筑面积约15000m2，采用种植屋面，屋面做法基本同该小区的D4号楼，只是屋面的绿化设计更加多样化，层次感更强。我们对于种植屋面精心组织、精心施工，强化过程控制，使种植屋面得以顺利实施。该工程于2007年2月竣工。11