1、德尔肯种植屋面系统简介1. 概述种植屋面自20世纪下半叶的欧洲开始快速发展,由于空气质量恶化,热岛效应,城市洪水排放困难等城市化问题严重影响了人们生活质量,城市呼唤新的治理措施时,种植屋面显示出其独特的魅力,受到人们的关注并取得了飞速发展。种植屋面系统通常按其维护程度分为粗放型和精细型两种。其主要优缺点简列于下表1。表1. 两种种植屋面的优缺点对比粗放型 精细型特点较薄的生长介质层,少或无灌溉,较严峻的植物生长条件,植物品种贫乏较厚的生长介质层,配套灌溉系统,更宽松的植物生长条件,植物品种多样化,通常用于可上人屋面优点 重量轻, 屋面结构通常不需要额外加强,适用于大面积 可用于0-30 o坡度
2、的屋面 通常不需要灌溉和特殊的排水系统 较少的技术含量 通常适用于翻新建筑 植物可以自行生长 相对造价较低 视觉更接近自然 非常多样化的植物选择和生存环境 较高的保温绝热性能 可以在屋面模拟野生花园环境 可以建造成非常吸引人的视觉效果 通常可上人并可多元化利用屋面,例如可用于:观光,栽培食物,开阔空间 更强的节省能源和存储城市雨水的功能 延长防水卷材的使用寿命缺点 节省能源和城市雨水排放的功效较低 较少的植物选择性 通常不作为上人屋面和观光使用 景致不是很诱人,尤其冬天 屋面上增加了较重的附加荷载 需要设置灌溉和排水系统,消耗能源,水和材料 更高的建设成本和维护费用 更复杂的系统和经验种植屋面
3、对城市环境的改善有多方面的功效,如节约能源,清洁空气等,参阅表2。表2. 种植屋面的主要直接和间接效益效 益 详细数据节约能源 冬天保温,夏天降温。 据估算夏天可以节省25% 空调费用延长防水卷材的使用年限如果按30-50 年使用期计算,种植屋面投资小于或等于传统防水屋面隔音功能 12cm厘米的种植土可以减少 60db的噪音直接效益防火功能 植物虽可自燃,但碎石铺面及种植土有 防火隔离功能其他功能 美化公共住宅,医院,工厂等的环境,提高生存质量城市降水保持植物繁茂种植屋面 20-40cm 种植土可以产生10-15cm 保水层(减少雨水排放量10-15%)清洁空气过滤掉粉尘,空气漂浮物通过光合作
4、用吸收空气污染物绿化街道可减少10-15% 颗粒,10 2m中植草屋面每年可以减少2kg的尘土(按其能力十分之一计算)公益效益减少热岛效应热岛效应使市区温度上升绿地减少空调等能源消耗增加, 空气污染日趋严重。屋顶绿化可转化“无用的” 屋面来吸收和反射太阳光辐射,减少热量的产生。例如,空气温度每降低1oC,可减少 1%的空调制冷能源消耗,减缓化学反应地面的臭氧层,二氧化氮和雾气,减少燃煤产生的二氧化硫虽然种植屋面对城市环境的改善拥有上述诸多效益,但是其推广也存在很多难点,例如: 1) 相关知识和意识薄弱, 2) 缺乏奖励机制, 3) 初建成本壁垒, 和4) 技术难点和危险性等。为了保证种植屋面产
5、业的健康和稳定发展,这些是需要各有关人士在以后工作中给予重视和予以解决的课题。2.德尔肯种植屋面系统德尔肯种植屋面系统(Dorken) 作为德尔肯系列产品,经过了多年实践和研究,在欧洲完成了许多项工程 。德尔肯种植屋面系统在加拿大进行多达上百种植物与不同厚度生长介质地组合试验,并成功地完成了近百项工程。德尔肯种植屋面系统重量轻,维护少,适应面广,按其维护程度分为:1)粗放型 自然繁衍的植物和最低限度的维护要求,2)半精细型 用少量的维护和高效灌溉系统来支撑不同类型的风景植被。德尔肯种植屋面系统的主要特点是:1)拥有适应各种环境的植被和生长介质,2)世界上最先进的防水系统,3)多功能高效的储水滴
6、灌系统,4)较轻的屋面结构附加负荷,和5)性能可靠的物理和化学阻根层。德尔肯种植屋面有广泛的适用性, 可用于:1)平屋面-混凝土、木材或者金属屋面,2)坡屋面 - 可应用到40%的坡度上(需经结构承载力评估确认) ,3)可上人屋面 - 适用于各积的屋面和用于可上人屋面,4)广泛的气候适应性,和5)新屋面及更新屋面。德尔肯种植屋面系统主要由以下各部分构成,植被,生长介质,过滤层,蓄水排水层,防水阻根层,保温板和隔汽层等。图1和图2简要地示意了德尔肯种植屋面系统的构成。德尔肯种植屋面是一个完整的系统,通过各个组成部分的有机结合来完成屋面绿化的功能,各层的特点和功能简介如下。2.1 防水阻根层德尔肯
7、种植屋面防水层由特殊高密度聚乙烯HDPE防水毡构成,该材料能有效的防根刺,在-30 度80 度环境温度下,使用寿命至少25年以上。干性自粘,需刷DELTA专用底子防水粘合剂。2.2 蓄水排水层和过滤层过滤层是用来防止生长介质堵塞排水层。德尔肯采用无纺合成土工织物,DELTA-Florax已经自带此层材料。 蓄水排水层是用来排除生长介质中的多余水分到落水口。过量的水分可能导致部分植物根系致病后腐烂。德尔肯种植屋面系统的指定排水板DELTA-FLORAXX同时具有八角形圆柱蓄水功能,还具有很好的防根刺效果。抗压强度达到每平米25吨。2.3 生长介质生长介质是植物的载体,其主要指标应包括:1)充足的
8、营养,2)良好的保水性,3)良好的渗透性,4)结构稳定性,和5)适度的密度。2.4 植被植被是种植屋面系统中的观赏部分。下表列出了植物的选择条件和植物种类。表. 植被及其选择植物的选择取决于以下条件 可选择的植被种类包括承载能力 景观设计, 花园, 自然生长, 草地, 草坪耐久性维护:灌溉,肥料,剪草 一年中的时段, 防水工程结束 有植 物可供选择植 物生根多年生植物地被植物, 鳞茎植物一年生植物草鲜花草地草灌木树食用植物香草和草药2.5 边缘保护为保证种植屋面上植物的生长和维护,在靠近屋顶结构边缘部分和种植区之间必须设置500 mm砾石或铺块保护带。植物种植区周围需安装预制混凝土、金属或木围
9、板来保护。3. 德尔肯种植屋面系统施工3.1排水层的施工在屋面上使用德尔肯指定材料DELTA-Floraxx 蓄排水板。在传统型防水屋面上,排水板直接铺装在防水卷材上。而在屋面使用倒置防水系统的情况下则铺装在保温板上。施工工序是在防水卷材上展开排水版,按屋面形状排放好,并切去多余的部分,但要保证防水卷材不受损害。3.2 过滤层的施工在蓄排水板DELTA-Florax 上本身就已经粘连土工布,因此可起到过滤作用。3.3生长介质的施工生长介质的适宜厚度取决于植被和种植屋面的类型,须在技术设计中确定。预期精细型生长介质的压实率为20%,粗放型生长介质的压实率为30%。在5类及其以下的多数加拿大气候区
10、,要求生长介质的厚度最小为15 cm的最小厚度。在所有情况下,需要10 cm的最小厚度。在平屋面上,生长介质按设计厚度均匀地散在土工布表层上。3.4 植被的种植植被的施工可以以种植或播种的方式,或以摊铺植物卷或毡的方式进行施工。在所有的情况下,施工后的植物须立即浇水到饱和状态。1)种植必须按景观建筑师的图纸或者每 按下列密度进行种植:在100mm箱中每 915株多年生植物;在有 3272种植单位的托盘中2050株多年生植物;在1,2,5加仑的容器中 15株灌木。2)草或草地的播种必须按供货商推荐的密度在整个面积上达到均匀分布。耙平表面,轻轻地埋入种子,然后使用轻花园辊滚压表面。3)并排排好草皮
11、卷或植物毡,然后用轻重量花园辊滚压表面。4. 结论推广种植屋面是城市化进程中的一种趋势,对于改善城市环境,提高人类生存质量非常有益,是各国政府提倡和资助的项目之一。有关调查显示从使用(30到50年)寿命估算,种植屋面的造价和传统屋面持平或略低。种植屋面系统是技术密集型产业,需要成熟的技术和多年实践经验,贸然实施可能引发意想不到的严重后果,为保证种植屋面产业能够生存并发展,在开始阶段适当地提高进入门槛是非常必要的,简单模仿和套用是有风险的。植物选择,生长介质配制需要有严格试验手段和标准。防水材料的可靠性是至关重要的,只有高质量的和经过实践检验的卷材才可能被准许使用。普通防水卷材没有抗根性能,不能用于种植屋面阻根用途。阻根功能是非常重要的一部分,研究一套适合中国国情的严格可靠的测试标准是当务之急。加强种植屋面的普及和教育也是必不可少的重要环节。