中国国际防水技术展 绿色屋面系统技术主题论坛

提要:2013年8月28日,第十一届中国国际屋面和建筑防水技术展览会在北京国家会议中心正式召开,多场有关建筑防水的技术论坛在展览会同期举办,29日,绿色屋面系统技术主题论坛也正式开幕,多位业内专家就绿色屋面系统、种植屋面和太阳能屋面等专业技术展开讲座。

  韩丽莉:尊敬的各位专家,各位同行,各位老师,我是北京市园林科研所的韩丽莉。我今天用40分钟时间跟大家讲一下屋顶绿化设计与施工配套技术及要点解析。

  今天介绍内容,包括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,绿化设计要求。

  五,我的体会。   

北京市园林科学研究所教授高级工程师 韩丽莉

  屋顶绿化存在的技术问题,一个是建筑载体安全,一个是屋顶安全。屋顶绿化不能给建筑添乱,应该是添彩的,建筑安全表现在荷载、结构、防水这方面的安全。

  关于这方面来说,荷载,屋顶绿化这一块,因为是一个多学科的组合,所以经常做绿化的人不太懂,屋顶还有荷载问题。可能做建筑的人也不太了解植物或者土壤问题,所以才会出现北京那么牛的屋顶绿化,人际山庄。再就是树是会生长的,会长大,长胖,所以这个经常被忽略,就是后期的荷重要求。

  关于结构方面,包括混凝土,包括沥青的材,植物都是很喜欢,只要有水,就会往下扎,对于植物的影响,还有有机酸分泌,都会影响屋面结构问题。

  第三方面就是防水,今天在国际防水展,那么防水问题现在感觉比较突出,我知道的一个数据就是说,现在每年屋面渗漏的,可能有的时候会有投诉,投诉率很高,说明防水确实是一个问题。大家担心,不做绿化都会漏水,做绿化怎么办?如果前期没有做好,屋顶绿化就不要做了。

  植物生长安全,一个是植物生长在一个屋顶环境是有利有弊的,弊的方面是什么呢?不接地气,相当于一个大的花盆上生长,第二个屋面上土很薄,太阳直射,温度会很高,土壤特别容易直接晒透,这样植物根系会灼伤,有些怕热的植物就受不了,再就是植物在屋顶生长的时候有风,尤其一些建筑环境,我不太知道那是什么风,突然旋风或者怎么样,对于这个植物的倒伏问题也是很严重的。所以这是气候问题,植物根系没有接地气问题。

  还有种植土,自身问题,我们用的土都是直接从地面运上来的土,也不去消毒,还有很多病虫害,跟着上屋顶了,另外现在土壤将来可能,现在经常用草碳,将来这些都是自然资源,也不允许这样用,这方面,植物在屋顶弊端就是这几方面,但是优点是,经常建筑环境会有一些小气候环境。所以有一些边缘植物也可以在上面生长,所以如果说要是配置好,我可以有更丰富的植物景观。

  另外,屋顶绿化最担心还是植物根系穿透,这几张图片就是我搜集来的,虽然没有绿化,根系都可能在一些铺装上面有一些缝隙会长,还有一些左下脚的照片,我坐公交车发现,一棵榆树就能长的这么粗的根,旁边是电线杆,可以做一个参照。右下角的是单位的绿化,非常矮,是50公分高的,但是可以通过散水到这边来,因为就是水漏管,我是怎么也拽不动的。

  关于屋顶绿化在咱们北京,包括在全国都是分为两个类型,就是花园式屋顶绿化和简式屋顶绿化,或者是花园式种植屋面都可以,现在各地的地方标准都参照北京的标准,基本上分为两个类型,那么关于花园式屋顶绿化,在北京地标里面要求是不小于,大于等于250公斤每平米,就是园林绿化的,让他们好理解,所以我们用的公斤单位。咱们2003新的修订版,要求新的花园式绿化是3000牛,如果做简单式,就是地标里面提到100公斤每平米。

  为什么分成这两个类型?花园式是可以上人,允许人在这上面有停留,可以做,有一些游赏功能,还有可以做一些小品,但是简单式绿化,仅限于对荷载不够的,既有屋面,老屋面荷载不太够,这种情况发挥生态效应,只允许维修人员上去,其他人不允许上去的。

  这是花园式屋顶绿化,2006恩年中央组织部的屋顶绿化,是有一点日式的山水风格,所以上面的配置相对比较简单,大一点的树采取的是木桶栽植,用什么表现水系的,就是黑白两个颜色的巴黎石。最大的好处是什么?大一点的树局部增加土壤厚度就可以了,草坪非常矮的温度土壤用的很少,荷载相对不是很大。

  这个是2005年的红桥市场屋顶花园,要做绿化首先是荷载问题,原设计是200公斤,做屋顶花园,显然不符合要求,但是通过把荷载提高了一倍,到了400公斤,才做了一个花园,这还是有代价的,在旧屋面做屋顶绿化,肯定对原涉及荷载做一些重新考量,还要花钱。

  这是科技部的屋顶绿化,2004年,这个屋顶特点是,建筑设计时候考虑除水,就是我们讲屋顶绿化还是要浇水,水从哪里来?屋顶设计还有地面设计,底下还有32立方的地面以下的储水灌。当时2005年还获得建设部的绿色建筑创新二等奖,原因就是有很多节能减排的理念。

  这是全国政协,全国政协屋顶是一个花园式屋顶绿化,是评为北京市精品工程,就是配置,另外把这上面的梁架都做了垂直绿化措施,可以看到一些柱子长做了一些包装,而且用了北京的市花,充分体现北京市花月季的特点,非常漂亮。

  这是公安部的屋顶,旁边就是国家博物馆,所以这个屋顶很有特点,全部用的是宿根花卉,我一年栽完以后,第二年第三年就自己会长的,这样就免去很多后期养护的时候我要重新栽植,而且景观上会觉得更自然。

  这是老宣武区的屋顶,这个图片是为了对比一下,花园式屋顶,做还是不做,就是这样的差距,我将把屋顶绿化作为我毕生的事业,因为确实让我感觉有成就感。

  这是简式绿化,今天下午在演示区有简式绿化的铺盖,这就是满铺式,一般在北京,现在大部分的推广还是这种,为什么?造价比较低,而且比较容易,北京每年现在政府从2005年出资屋绿化,每年有2000万的补贴,占到每年十万平米中的86%左右,就是基本上都是简式绿化为主,国家博物馆大概在1.6万平米左右,这就是典型的这种覆盖式绿化,这是华贸中心的比较早期,2006年做的华贸中心的简式绿化,地面绿化和屋顶绿化的结合,使得小区环境非常好。

  这是北京军区总医院,连住宅楼都做了,现在北京这样做,卫生系统、教育系统打包做,这样好协调,比如北京的中学还有大学,只要北京市教育局管的,我们是这样做,这样形成规模化效应。

  今天下午演示一种容器式栽跟,屋顶绿化另外一种,非常方便,把所有的步骤在苗圃里面完成,在屋顶的时候,汽车过来,用吊车再把这个笼屉一样吊的屋顶,大家一盆一盆的可以组合成屋顶绿化,非常快,而且对屋面影响最小。

  这是在市场屋顶绿化的容器式装修,这是在上海市的绿化管理局的屋顶。

  还有这种坡屋路,近的像山坡的感觉,非常简约,这个项目大家有机会可以看看。

  屋顶绿化的相关技术。

  1,荷载,简式绿化何在不应该少于1.0牛每平米,而且均纳入屋面设计永远荷载。

  2,防水层,要求是一级防水,还有一个就是说,我们在这个JGJ155—2013提到,要做两道,作为高分子材料,在做种植屋面的时候,可以是一层,但是要求两毫米。

  为什么要对防水材料有一些要求,这是我们所做的耐根穿刺实验,现在整个中国境内,如果防水材料想进入中国市场,或者想在屋顶绿化上一席之地,必须在科研所,我的单位做耐根穿刺的检测实验,物理试验,放在我们所做两年的实验,用事物根系,诱导性的做一下,如果两年不透,就是这个实验就成功了,如果合格,就可以进入市场CMI认证的准入合格证书。

  这个图片反映什么?就是防水材料真的很有很多还是不行,不一定在搭接缝的地方漏了,就是表面的地方就漏,这是展示情况。

  目前国内穿刺的防水材料,2006年开始做,现在已经有120个样了,这120个样当中,通过率很低,首先2013年6月9日,刚出的,大家可以到北京市园林科研所的网站去查,目前通过耐根穿刺检测的单位只有31家,我们盖了公章,就是保证这个事情的严肃性,这个公示的资料,苏州院,还有中国建筑防水协会都有公布,等于三家同时公布,原来有一些厂家,说的难听一点,有一些厂家真的是做假的,用的是假的报告,这个东西很好PS,所以现在干脆大家都公布,你都可以去查,包括建筑师、业主单位都可以到网上去查。

  国内现在通过耐根穿刺防水检测的防水材料,现在我这个PPT是上礼拜几给您的,这个礼拜一,刚刚又通过了一批,所以我们耐根穿刺国内材料从6种变成7种,哪7种呢?我先说这下面的6种,SBS、PVC、TPO、EPDM、聚乙烯丙纶、聚脲。这是一个零的突破,大家现在觉得冷沾的防水材料不应该能够关于,前面都全军覆没,他们家就通过了,前面变成了7种耐根穿刺防水材料。

  3,隔根层,有了耐根穿刺防水层,怎么还有隔根层,这纯粹是一个补充的措施,如果刚才防水是按照要求,两层防水,那么这个就不要了,但是现在很多的屋顶绿化的屋面,我们去了以后发现防水做完了,都是普通防水材料,业主也不清楚,这种情况下我们的园林公司或者是园林的单位,去跟人讲,你还要做耐根穿刺防水材料,有些业主不认可,这种情况下做一个自我保护,做一个隔根层,就是最后的底线,就是保证自己的绿化不要出问题,所以隔根层一般用的材料,现在都是高密度聚乙烯膜解决问题,因为价格最高。

  4,排(蓄)水层。作用主要是为了,一个是吸收,种植土里面多余的水分,再就是把这个水更迅速排出,这是屋顶安全的保障,材料很多,我们就来看一些材料。

  这是高分子材料居多,这是排水板,秃头冲上,有一些屋顶铺的时候铺反了。

  第二个,排水板类型非常多,上面这一层,这都是我搜索的,我叫它方便面型,是适合于地下车库顶板或者是南方一些雨水很大的区域,我们就不要考虑蓄水问题,所以主要是排水。还有就是凹凸的,还有橡胶的排水板等等,不一而足,非常多的种类。

  但是排水板有好坏不分,不好的拿手就撕开了,好的是非常好的材料需要裁纸刀都费劲的,现在市场比较乱。

  再就是技术规程里面怎么要求,要求凹凸型的排水板,要求有一个单位面积的质量要求,还有凹凸高度的要求,这些都是要符合要求才可以的,所以现在排水板满天飞,但是一定要知道他有一些指标是必须要满足的。

  关于隔离过滤层,就是说,我的排水板上面要加一层布,防止土下来,隔离过滤层都用我用的无网布,都用的聚乙烯或者是聚酯材料。

  这都是排水板的无纺布,秃点上还有一个小眼,是为了排出,凹的地方是为了排出,无纺布起到一个隔离的作用。

  再说说种植土,现在类型很多,也有我们自己配的土,为什么有很多土,我们考虑现在国内屋顶绿化毕竟是初级阶段,所以有很多的土存在,比如自己的配土会便宜一些,那么高端的土非常好,但是很贵,不是所有人都能接受,所以现在分成不同的层次,跟荷载有关系,比如说有一些屋顶的荷载不够,但是想做屋顶花园,可以选很轻的土,现在有改良土和人工清亮土两种,要保持肥料和通气性可以了,一立方才120公斤,非常轻,特别适合一些高端的,荷载不太够的屋顶花园来用。

  屋顶绿化的覆土,大家觉得很奇怪,5到12米的树,居然覆土才1米,是这样的,我们做屋顶绿化的时候我们有一个跟地面绿化完全不同的概念,屋顶绿化提供给植物的是生存空间,我不让它长太大,长太大对我荷载是有影响的,对后期的建筑荷载有影响,所以我提供的是一个减肥式的环境,吃一个八分饱就OK,所以我的土不能太厚,最大的树只有1米的土就OK了,最薄的地方是7到12公分,就满足草的生长,这样的梯度可以掌握土壤的荷重。

  这个图片,国外的种植土用的非常细致,颗粒的均匀度,颜色,上屋顶方式非常先进,用泵直接上去或者是吊车直接上去,我们的土很厚重。

  植物选择,现在在北京,可以拿北京市地方标准来套,如果在外地,我们不能这样做,我们只说几个原则,屋顶绿化的植物选择耐烦修剪的,要慢的,抗有害气体,空气污染。还有一个根系不要太发达,须根发达,不要直根系的植物,选择这样一个就基本了解了,耐热性也是非常重要指标,屋顶上的植物,大家都担心土很薄,恰恰相反,屋顶植物是被热死的,这是一个通过我们做的这么多年研究才发现,屋顶植物不是被冻死,很多人担心北京市的冻土有80公分,植物土有30公分,40公分,冬天肯定冻死,恰恰不是,我们有保温层,不是冻死,都是热死的。

  这些图片全部来自于屋顶,大家看,很多植物在屋顶为什么好呢?采光非常好,所以花期,花色,花的单体大小都非常的与众不同,就是跟地面不同,这就是它的优势,就是植物在屋顶上表现非常丰富,我看过一个资料,兰州园林局在屋顶上种草莓,比地面的甜度要高,昼夜温差大,而且采光好,所以甜度会高。

  再看看植物固定,植物固定方法现在两米以上的树必须都固定,所以不管乔木还是灌木,一概要固定,这方式很多,这都是北京市园林绿化局的官方网站可以当下来的,这个地标是2005年出的,距今8年了,这个任务还是由我本人完成,希望跟大家更多沟通。

  固定方式有地上固定方式,也有地下固定方式两种,有些需要做预埋的。

  这个图片来自于北京市委刚才做的屋顶绿化,还没有做完,我觉得北京市委正经做一个屋顶绿化,我们也投入很多精力,这当中这种固定也很方便,做的树池,在边缘打螺栓,做挂钩就可以了,很简单,而且这个绳子是钢筋的,外面套的塑料的外模,感觉也不错,这是非常关键方式。

  灌溉,屋顶绿化还是要做灌溉,如果不做后期养护还是很麻烦,这个图片是一个低灌方式,这是最简单的低灌方式,隔三米左右加一个地灌管就OK了。

  再看看屋顶绿化的基本步骤,屋顶绿化,因为是一个多学科的交汇,经常有什么情况呢?就是园林的人不知道怎么保护防水材料,防水的人不知道绿化怎么做,经常有一些互相盲区,这个盲区容易出差错,所以目前的屋顶绿化还是建议,如果不是防水公司直接做,建议还是做一个保护层,所以这个保护层是大家的安全界面。我们现在园林中找的工人都是民工,而且现在岁数越来越大,都是40、50岁以上,因为工资现在也我给不了那么高。你让他培训,让他知道你防水的特点,你就不要再考虑了,我们只能做一个保护层,上面运机械,哪怕是人穿的鞋不合适,对你的防水本身破坏做到最小,所以这是一个,我们目前中国国情情况下希望做一个保护层,我知道国外很多厂家是不做的,人家防水和屋顶绿化是整个体系,所以防水做完以后,马上就做屋顶绿化什么,这一层是不加的,没有必要。

  刚才说的隔根层为什么要加,如果不做防水层,这是最后的底线。

  第三步就是铺排水板,最起码要经得住成年男子能够踩上去不要,不会踏了吧,扁了吧,这是非常重要的一个点,再就是铺防水。

  然后还有一个观察井。最左上的图片就是观察井的位置,屋顶有很多的水落口的,如果不幸进入种植区域,不能堵上吧,那个地方做一个观察井,既要保持水透下去,又保证我能观察有没有问题。左上角是图片,后面都是案例,是什么样子的,打开那个盖就是排水板铺到水落口跟前,然后水可以通过,但是这个杂质是过不去的。

  我们建议做园林设计师,做屋顶绿化的时候,一定考虑把水落口躲在铺装上,不要进入绿地,而且还要买很多配件,这个观察井也要花钱买的,今天下午大家也能看到美国卡莱公司的观察井,都是非常好的材料。

  再就是铺土,这都是非常贵的,非常好的,人工轻量度,是珍珠岩的材料,在铺定上铺上去以后,展示区也可以看到,非常轻,而且肥料是定量的,保证了这个植物缓试肥,所以是定量化的土。

  五,设计要点。我过去拍屋顶绿化,专门拍好看的地方,我现在不拍了,我专门拍最难看的地方。我为了防止植物坠落,要保证这个树水平距离一定是树高的距离,这样也不会倒下去,这是一个安全距离。

  另外从景观上。这个图片反映的是,一个是树种的太靠边了,有安全危险情况下,还有对建筑外立面是一个破坏,这是我个人意见。

  屋顶绿化从施工角度,必须要设置栏杆,很多都是后设置的,我建议建筑师在前期考虑的时候,把栏杆做的更漂亮一些,如果转到园林考虑,可能不会为你着想,可能栏杆是起大安全作用,但是外立面效果是不能达到的,这几个图片,有的是玻璃,有玻璃木墙外型,最起码要保证,屋顶绿化施工过程中这个栏杆起到安全防范作用。

  再看看屋顶绿化,涉及当中要跟建筑本体和环境协调,这张图片是来自于天津,我最近刚刚看的,是一个坡面,两边是对称的,从屋面的对称角度来说非常难看,因为像补丁一样。

  屋顶绿化外立面,这也是在天津拍到的,是一个曲线状的,这是为了好看,但是长了很多小树,可能建筑师很郁闷,但是园林师还不明白,不能影响建筑的外观。

  屋顶植物一定要选择非常精细,一定要做到姿态优美,屋顶就巴掌一块地方,选的植物如果不好看,姿态难看,那毛病大了,就像人远距离看,每个人都很好看,近看,这个人脸上有各种毛病露出来,所以我们选植物,要求屋顶植物要选盆景一样精益求精。

  这是给北京市委选的油松,费劲死了,本人跟着跑了很多趟,本人不怕吃苦,怕找不着好苗,当时种的时候拍了照片,我觉得很满意,这棵树就不错,屋顶绿化有一个非常尴尬的事,我们套的是地面绿化标准,但是选的植物可都是人家待价而沽的,所以有的时候做屋顶绿化会赔钱,说就这么高的树,如果植物是讲规格,这样是按照高度来说的,不是按照姿态说,这样的树值那么多钱的吗?审计的时候是不过关的。

  再看看坚决不做假植物,这是在天津拍的,在远处看的时候我特别震撼,垂直绿化,屋顶绿化都有,近看,塑料的,大家看拍的近处,塑料花是容易着火的,于事无补,塑料的植物,真的毫无疑义。

  再考虑绿化考虑四季景观,这个项目是我做的,海淀区园林绿化局的屋顶,这个项目面积很小,700多平米,但是动机的时候怎么样北京绿化好看一点,有一些外地客人到北京学屋顶绿化,正好是冬天来的,我带他去哪儿呢?所以做一个,看看冬季的时候,植物即使黄了,颜色能不能做一个色差的对比,做的好看一点,更田园一点,我们倡导空中花园以外的菜园,药园,果园,所以是一个典型的空中菜园,还有萝卜、菠菜、香菜等等,都可以在上面种。

  另外,作为设计来说,屋顶绿化考虑景观大气,不光是这个楼看到的,周围的建筑,高的建筑还能看到,所以一定要做的非常大气,体现出一个比较简约风格。

  另外,屋顶绿化所有的景观都是小尺度,所以我叫它小山小水小石小路,所以尺度一定是小的,一旦大了,你会觉得很压抑,只有近距离的时候才有这种感觉。

  还有屋顶绿化可以跟垂直绿化结合,左上角的图片,就是政协礼堂,这个屋顶垂直绿化做得很好,还有些需要挡的空调也需要做一些处理,这些都是风机处理。

  做的不好的也有,屋顶上种这么多常绿树,中国人习惯,种常绿树是有比例的,但是种太多是阴宅,竹子在中间不好看,还有太多了,还有一定要留缓冲带。还有屋顶绿化,要做一些照明,我们选什么好?太阳能灯很好,屋顶破坏又少,采光又好。

  关于防水这一块,一定要耐根穿刺防水材料,防水做完了,又有人做栏杆,这是我在某一个城市看到的,但是我觉得很触目惊心,你说防水的人看到不得哭吗?做的很好的材料,给人全切成口子,怎么补啊?排水板铺设的方式。

  土,我们的土上屋顶能不能筛一筛,这都是在屋顶上筛出来的土。

  还有植物选择,植物选成这样,还有看的意义吗?

  再就是屋顶绿化,像那种散水的地方或者是挑崖的地方就不要做了。

  还有穿墙管,周边要做缓冲带,这没有做,也是很容易漏水,出问题的地方。

  还有这种通风设备,周围都要做缓冲带,大家去到展示区一看。

  还有屋面最后一道,我的土上面要做覆盖的,不做覆盖是不行的,这都是不做覆盖,这个样子,难看之极。

  再看看养护管理上,不做灌溉的就是这样,有皮管子拉来拉去很难看。

  雨水观察井是需要观察,如果进场这样,肯定是排水不畅。

  养护的时候植物是要修剪的,要控制它长,因为对荷载有影响。这是在红桥我自己做的项目,我发现剪的太高了,越来越大。业主单位喜欢,舍不得剪,跟我当时设计的高度大相径庭。

  还有后期冬天的养护管里面要包装,要包起来,地面绿化包装,能不能包的好看一点?

  平常养护的时候一定要看排水管,排水通道的地方,这也是在天津拍的,破纸片,烟盒,矿泉水瓶子,这样下雨还能给你排水吗?

  这个很好,人家弄的很干净,而且做了一个箭头标志,如果有几种降雨的时候,人家知道这个有水漏口,非常好的办法。一定要加一个箭头。

  最后,屋顶绿化一定要重视设计工作,提高涉及水平。精细成为应该像室外装修一样,还要懂得建筑,园林要懂建筑,要知道建筑风格、材质、色彩等等,这都要全盘的了解。

  另外咱们主旨是什么?生态优先,景观兼顾,不能本末倒置。

  施工、监理也很重要,现在问题是,北京有50多家一级的绿化公司,但是做屋顶绿化的时候我们发现,很多还都是门外汉,很惊讶,所以我们在做培训。在做培训的时候又发现,监理也是文盲,他也不知道节点在哪里。

  另外,要懂防水,施工的人要懂防水,设计的人也要懂防水。

  北京的造价,花园式造价是550元每平米,简式造价是330元每平米。但是如果做一个更好的花园式屋顶绿化,现在大概在1000块左右,还有屋顶的绿化施工的运输问题,特别要考虑。所有植物不要选太大,土也不要太重,这些东西都要花钱的,尽量做一些轻量化。

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