中国国际防水技术展 绿色屋面系统技术主题论坛
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,以下是该论坛的嘉宾发言实录。
中国建筑防水协会理事长 朱冬青
朱冬青:各位来宾大家早上好!首先代表中国建筑防水协会,欢迎大家来到第十一届国际屋面和防水展览会。这个展览会每年都举办一次,每年主题都不一样。今年主题是绿色屋面。大家知道绿色建筑已经成为建设系统的国策,去年国家财政部和住建部发布了一系列关于绿色建筑的一些产业政策。特别是今年的国务院国办发2013年一号文件,绿色屋面行动,这个行动方案里面,对绿色建筑给予了一个非常好的描述。我们国家在2014年以后,所有的保障性住房和公共建筑都要达到绿色建筑的标准。未来十年里面,绿色建筑的面积每年会超过10亿的建筑面积的平方米。
这一切给我们提供了一个非常好的空间。我们很多的房地产开发商,我们的总包,包括从业人员,都认为这是一个非常大的市场空间。我们做屋面和防水的,我们也希望把我们为绿色建筑增绿的部分向大家去做一个介绍。其实绿色建筑无非就是建筑的各个部位,各个部品都有绿的成分,那么来构成了我们绿色建筑。
最近,可能住建部会发布绿色建筑评价标准修订稿,或者是修订好的新标准。新标准里面对绿色建筑也是一个打分,从头到尾每个子项都是打分的。我们也希望在新绿色绿色建筑的平方标准里面也有我们,和我们今天主题相关的绿色屋面的相关成分。
什么是绿色屋面呢?我们今天请一些专家帮我们介绍绿色屋面的大概主要内容。我们认为绿色屋面里面包括了现在大家都熟知的类似于种植屋面、热反射的屋面,在美国叫做冷屋面,也包括现在光电一体化的屋面,也包括现在所有的通风的瓦屋面等等。
在新编的住建部的绿色建筑评价规范里面,刚才说的这些内容基本上都已经包含在里面,那么我们也给绿色建筑评价标准,编制委员会也提了一些我们的意见。目前看来这几方面都包括在里面。今天把这几种技术集成起来,向大家推荐一下绿色建筑及其应用技术和组成,使大家对绿色屋面及其组成和系统,使我们在绿色建筑里面增分,加分有一些明确方向。所以今天的主题就是绿色屋面系统以及它的应用。
我们希望这个主题讲座会给大家带来一些有益的知识。再次大家光临我们的展会和主题论坛,我们的展会下面今天还有三场大型的演示,也包括绿色建筑的成分,下午还有两场。下午还有种植屋面大型的演示,我们希望大家在上午听到了绿色屋面的知识以后,下午能够看到绿色屋面的应用。再次感谢大家!
朱志远:我今天介绍一下绿色建筑面系统技术的简单情况介绍。刚才朱理事长也介绍了,绿色屋面系统是绿色建筑的一个组成部分。在这一块绿色建筑在建设部,我们现在也是大力推广的,指的在建筑的全寿命周期内,最大限度的节约资源,包括了节能、节地、节材,保护环境和污染,为人们提供健康实用和高效的使用空间,与自然和谐的建筑。这里强调了全生命周期,从原材料的选用,到施工,到建筑生命周期回收再利用等等,这样全过程的所谓绿色建筑概念。
中国建筑防水专家委员会委员、教授级高工 朱志远
关于国家政策方面,2012年财政部《推出关于加快推动我国绿色建筑发展的实施意见》,2020年,绿色建筑面积比例超过30%。
2014年政府投资公益性建筑和直辖市、计划单列市及省会城市的保障性住房全面执行绿色建筑标准。
2015年,新增绿色建筑面积10亿平方米以上。
二星级绿色建筑45元/平方米。
今年国务院也发布了《绿色建筑行动方案》,十二五期间要完成新建绿色建筑10亿平方米,2015年20%的城镇新建面积达到要求。
在整个绿色建筑立面,做防水这一块,绿色建筑屋面可以做哪些东西,这一块也是我们的关注点。
据推算,我国目前城镇各类房屋面积的屋面面积达到70亿平方米,农村各类房屋面积的屋面面积达到170亿平方米。屋面面积非常大,这一块怎么推动绿色建筑方面发展,也是我们这个重要工作。
绿色屋面除了保障建筑的遮风避雨基本功能以外,还是兼顾了建筑、节能、环保、生态,以致城市热岛和延长屋面的绿色功能。
这一块可以看到,整个维护结构里面,对建筑耗能的影响。在多层建筑里面,在北京地区差不多屋面对节能的影响是7.5%,对于单层厂房、大型建筑,影响力就更高了,达到41%。其实可以看到,在建筑节能里面,几大方面,窗户、屋顶、墙体,屋面这一块也是重要的组成部分。
在建筑绿色屋面里面,它的作用重要的就是环保生态,抑制城市热岛效应,我们城市规模发展,城市热岛效应越来越严重,这成为热岛效应最重要的。但是在城市当中,因为土地资源越来越稀少,这一方面从屋顶面积就是非常好的绿化的地方。这一块有效提高城市绿化率。
热反射屋面可以将平屋面上的太阳辐射热反射到太空。
屋面也是兼硃重最适宜安装太阳能光伏电池组件的建筑部位,而光伏建筑一体化屋面系统则是光伏建筑最重要的发展方式之一。
在建筑屋面里面,安装光伏组建,也是重要的发展方向。
其次,建筑屋面,绿色屋面可以延长屋面使用寿命。无论哪一种绿色建筑屋面系统,都采用必要的隔热传导措施,抑制了热老化和紫外线老化。
下面介绍一下目前主流的节能屋面系统,刚才朱冬青理事长也介绍了,绿色屋面系统主要几个方面。
种植屋面系统技术,就是以绿化植物所主要覆盖物,配以植物生存所需要的种植土层,以及种植层面所需要的耐根穿刺层,蓄排水层、防水层、保温层等所共同组成的整个屋面系统。除了绿色以外,还有屋顶,还有立体绿化,但是效率最好的,在整个建筑里面是屋顶绿化的效率是最高的,投入的成本和得到的效应是最高的。
立体绿化,当然有非常好的视觉效果,但是和屋面绿化比起来,成本高的很多,但是这也是建筑绿化的一些方面,但是在这里面我们认为更重要的应当是屋顶绿化。
屋顶绿化在我们的建设部的工程规范,种植屋面,工作技术里面,把屋顶绿化分成两大部分,一个是建筑屋顶计划,还有设施顶板计划两部分。一个是放在水的顶板上面,看上去和平常地面连成一起,但是也是一种种植屋面。
种植绿化是一种生态建筑。绿化建筑包括屋顶露台,包括地下广场等等,都属于种植屋面的部分。
这是种植屋面示意图,这一块的图是一个典型的构造部分,基本是由从上往下,是由我们的植物像乔木、灌木、草坪等等,这里面还有大型的树木,有一些支撑物,防止风阶,还有种植土层,下面还有过滤层,一般用无纺布防止泥土流失。过多的雨水能够排放掉,排水层有的时候起到一些蓄水作用,就是说能够把一些雨水能够截留,防止天下无雨的时候能够储存一些水分,实际上还有耐根穿刺防水层。因为种植屋面的根有穿刺作用。
按照屋面工程规范是一级屋面,按照规定就要有两大防水层,从刚才的穿刺防水层,还有另外一层防水层,下面还有保温层,还有一些屋面的排水设施等等,除此之外,还需要一些屋面的灌溉,还有许多时候做一些景观灯,这样共同组成一个种植屋面系统。
这一块大家可以看到,有没有种植屋面,下面这两个热辐射的对比效果图完全不一样。有绿色植物的地方温度偏低,没有绿色植物的地方,特别是裸露的地皮,像地砖,这部分反射的效果,吸热就非常厉害,所以可以看到他的颜色完全是不一样的。
下面我们介绍一下种植屋面在城市节能减排的作用,种植屋面首先就是对建筑具有稳定良好的保温隔热作用,可以节省建筑能耗,建筑屋面本身就是非常好的隔热保温层。当然大家会问,种植屋面,是不是还要做保温,要根据工程计算,热度来定,南方地区有的时候不需要来做,但是在北方地区还要做保温层,因为热阻还不够,所以这一块大家可能根据实际情况来确定,但是他本身就具有了一个比较好的保温隔热作用,可以降低建筑能耗。
通过大量的实验证明,绿色屋面,屋顶夏季的平均气温,可以比温度低两到四度,冬季的时候平均高1到3度。为什么冬季,因为是有蓄热作用,也可以把温度,提高屋面的温度,降低屋面取暖费用,所以是双向的,不仅仅是在夏季可以起到降温的作用。
另外可以有效的缓解城市热岛效应,建筑屋面减少,是城市热岛效用的主要因素。在美国他们做过一个实验和评价,屋面的热反射效果和墙体比较起来,墙体同样面积,相当于屋面的1/5左右,最重要因素影响还是屋面,建筑顶板吸收了太阳能辐射,有5%反射到屋面里面,还有95%是大气辐射的,种植屋面可以有辐射热。
除此以外,我们知道城市里面现在这些pm2.5影响很大,这方面种植屋面有非常好的效果,可以大大改善城市空气质量,花园式屋顶绿化,每年自成量是12.3克,平均自成量是8.5克,种植屋面也非常好,自成效果,可以大幅度改善我们PM2.5或者是PM10,另外可以有效的截留雨水。花园式的屋顶绿化可节约雨水的64.4不惜,简单式屋顶绿化可以截留雨水的21.5%,种植屋面可以截留雨水43.1%。
对于建筑结构和防水的保护作用,有了屋面以后,没有阳光直接照射,降低了温度,减少了热老化和紫外线老化的过程,这样可以起到保护作用,可以大幅度延长屋面系统的使用寿命。裸露屋顶年温差是一8.2%,绿化屋顶最大温差是29.2%。在国外是这样定的,同样有构造,一个有种植,一个没有种植,相差可以一倍。打一个比方,普通的PPC,单层屋面系统,作为普通的外露屋面如果是20年,如果是种植屋面以后,可以达到40年甚至更长。种植屋面系统可以提高屋面系统的使用寿命,这一块就是刚才说的,你提高了屋面使用寿命了,减少了重新翻修的成本,降低了浪费,也是节约资源能源,减少垃圾的一个过程。
在《绿色建筑评价(送审稿)》里面,对于公共绿地采用复层绿化、垂直绿化、屋顶绿化方式可以得3分,有一些问题,实际上屋顶绿化和墙体绿化还是有差异的,效果不一样。这一块还可以进一步地细分。
除此之外,种植屋面还有针对雨水的排放,实际上是对于雨水排放,也是得到加分。种植屋面加分点是很多的。
下面介绍就是热反射的屋面系统,热反射在美国也叫做冷屋面,就是可以降低屋面系统的温度或者是减少城市热岛效应。热反射最基本的原理,作为一个热的传递过程,实际上一个是屋体被阳光照射以后,对热基本上是有几个部分,一部分热是被他吸收了,一部分热是反射了,还有一部分热是被辐射了,热反射屋面,作用是把阳光直接反射出去,除此以外,可以把吸收的数量再辐射出去。所以这一块热反射屋面,就是平常一般说讲反射,但是实际上严格说来,是热反射和热辐射双重效果。
在美国论证里面,用了另外一个指标,是ISI,包括了热反射和热辐射两大部分组成部分的。
这一块就是热反射屋面系统,基本上常见的比较多的可能就是一个白射面,白射是常见的热反射屋面形式,并不是热反射屋面一定是白色的,热反射技术原理,一个是把阳光直接反射,还有一个热的辐射,所以其他一些彩色屋面,通过一些技术改进,实际上也是能够具有所谓热反射屋面效果。
在50378绿色建筑评价标准里面,缓解成热岛效应,围护结构热工性能,尽可能多地使用可再利用建筑材料。
在50378提到,关于城市热岛效应,平分规则如下:
1,夏季典型日室外日平均热岛强度不高于1.5度,度4分。
2,不便于按第1款评判时,若采取下列措施中的至少2项,得4分。
这4分包含了热反射这一块。
热反射这一块,一般有两种情况,一种是白色屋面系统,一般来说在我们下面也会介绍到,这里面有两大措施,一种是本身材料,就是热反射的,现在TPV,TPU都可以做成热反射作用。还有一些在现有屋面上面,我们加了一层热反射材料上面,做法最多的就是热反射的涂料,加上涂料以后,可以大幅度提高热反射效果,这部分大部分是白色的。
还有我们用瓦屋面,不可能是白色的,非常难看,瓦屋面也可以在屋面的材料里面加进去一些热反射材料,提高瓦屋面热反射效果。在LEED瓦屋面可以达到0.29,认为也是一种热反射系统,这里面大量加入一些红外的热辐射材料,加到屋面瓦里面去,这一块同样可以起到热反射效果。
下面介绍通风结构的屋面系统。昨天下午在公共演示区就做了演示,就是关于红土瓦的屋面系统。传统瓦屋面,实际上瓦材,在混凝土的屋面摆设上面,进而使屋顶的能耗增加,舒适度降低,在屋面系统里面做成一个通风层,还有一个热反射的建设构造,是通过瓦材屋面之间,形成一个空间的间层,加入一些热反射的电成,减少一些瓦材这些热传导。
我们知道热空间的比重比较小,冷空气比较大,在檐口和屋脊部分形成一个通道,使冷空气从檐口部分吸进去,然后加热,力度变小,自然往上升,通过屋脊排出去,形成这样一个自然排风。从而降低屋面板的温度,从而达到节能效果。
该系统不仅在普通的坡屋面里增加了隔热反射垫层,可以达到很好的效果,屋面温度可以是2到4度,所以效果还是非常明显的。我们传统瓦屋面系统构造,上面就是混凝土和沙浆。
对于通风的屋面系统,里面形成一个空间间层,里面加了一个隔热反射,隔热反射成了反射垫层,一般是现在常用都是铝箔的,有非常好的效果,一种是双面热反射,一种是单面的,双面的是用于北方地区的,单面一般适用于南方地区的。因为北方地区夏季需要降低屋面温度,冬季需要防止室内的采暖的辐射热被排放出去,所以做成双面的热反射。而在南方地区主要是考虑夏季的空调降温的效果,所以说单面的,把热直接反射就行了,不要让热传递到屋面里面去,所以实际上屋面多少选择热反射膜,也是两种形式,根据不同构造选择的。
昨天演示部分,有一个通风檐口,下面是一个可以让空气流动进去的,为了防止鸟和老鼠等等这些虫类进去,有一个檐口把它作为一个阻挡作用,上面是一个脊瓦,下面从屋脊和通风口排出。这样实测以后,屋面温度不一样。
通风瓦屋面的主要特点,第一,重量轻,隔热垫层重量轻,每平方米的重量只有0.5千米,这一块节能效果就可以,虽然很轻的材料,但是可以大幅度提高效果,因为和原有的瓦屋面比较起来更方便,因为是一个施工过程,所有的现场都是一个作业,所以节能效果非常明显。这一块就是一些另外一种形式,透气防水垫层的做法,把屋面的湿气,保温层的湿气排放掉,使保温层节能效果得到更好的保证。
这就是一个通风的一个檐口部位,让他有一个进风道这种做法,在最上面这一块,就是一个檐口,这也是一个檐口部位,不同的通风做法,这是脊瓦部位排风的通道。这是热反射的屋面垫层,实际上在里面地方空气垫层起到一个节能的效果。
在50378里面,在自然通风条件下,屋面,房间屋顶和隔热冷板,从50176的要求,或者屋顶和东西外墙加权平均传热系数及热惰性指标不低于国家、行业和地区的要求。
下面介绍一下单层屋面系统,这两年来,在一些大型的公共建筑,还有工业场合等等,大量使用的屋面系统技术,所有的单层屋面,是一个英文简称,在中文里面现在称呼它叫做单层卷材屋面,这样跟我们的习惯更加相近,所以我们新编的建设部的功能规范,它的名称叫做单层卷材屋面建筑工程,是一个卷材等等单层使用,达到一个屋面防水效果,做成屋面系统,一般包含了保温层,屋面防水层等等,这些构造,还有一个屋面底板。这里面一些常规的做法。
左边一个,实际上是一个,大家看到左边的是一个混凝土屋面的构造,这是一个混凝土屋面,是金属构造,这两个都是有保温层,防水层组成的,都是一种单层屋面系统,然后屋面系统大大的好处,就是防水和保温可以一体化施工,我们平常大家知道,平常做施工,一般性的屋面系统,先做完保温,上面做水泥保护层,再做防水材料,这样的工序特别长,时间特别长,效果不能得到保证,这是一体化施工来做的。所以这可以大幅度提高施工效率,施工成本,施工周期,还可以保证防水效果。现在很多建筑都是单层屋面系统。
现在一些卷烟厂、造纸厂,还有一些医药厂,都要求必须做成单层屋面和强制性规定,平常的时候大型工业厂房,基本上金属屋面,有时候可以直接,本身具有防水效果,但是防水效果,又不能保证万无一失,所以某一些场合下面,为了保证这种防水效果,所以我们要做成单层卷层屋面系统,所以在这一块上面,就是我们目前来说,卷层屋面系统运用最多的一个部分。
单层卷层屋面系统,用于民用屋面、工商业屋面和公共建筑、适应范围广,施工方便快速,造价省。
作为绿色建筑技术之一,其涉及到GB50378《绿色建筑评价标准》的:围护结构热工性能,对结构体系进行优化涉及,达到节材效果,选用工厂化预制生产的建筑结构、配件、土建和装修工程一体化涉及,尽可能多地使用可再利用建筑材料,使用推荐的新材料等方面都有得分点。
我国已经建立了基本的产品标准、试验办法、工程技术规范,便于大面积推广。
单层屋面系统方面已经作为一个完善的系统进行推广。
单层屋面的系统优势,屋面工程系统材料相容配套,易于设计施工。
一体化施工方式,也是有加分的,传统屋面构造相比,减少了屋面构造层次,节约了资源,减少了成本,体现了节能减排,这一块是优化了屋面的构造层次,这里面本身造价和成本都要比我们的传统的屋面系统要低,功效要高。
另外,施工线上没有可靠性和环保性能大幅度提高。因为是整个屋面构造系统都是由一家单位进行施工的,不会出现扯皮现象或者是保温把防水破坏了,是一家一家进行施工的,整个屋面系统的职责非常分明,大幅度提高屋面系统的可靠性。
单层屋面技术里面,大家都知道,我们单层屋面使用的是金属屋面系统,这里面非常重要的,如果屋面系统涉及或者是材料施工不好,最终可能在大风情况下,这个卷材被揭掉,所有功能丧失,这一块也是非常重要,这一块也是在2011年8月和美国的FM进行合作,在苏州防水研究院,国家检测中心里面,我们建设了抗风揭实验室,我们模拟了一个小型实验系统,是3.7×4.7米的面积,按照实际构造做成一个面积进行试用。
大家都知道,我们国家有建筑规范里面一个风荷载设计,但是施工的面积能不能满足设计要求,我不知道。这样提供一个验证,看看能不能满足当地风荷载的要求。
关于太阳能屋面系统,现在有一个介绍,我们这一块在绿色建筑屋面里面有一个非常重要的构造,但是这一块我们传统的一些太阳能屋面做法,就是在下面这张图可以看到,在屋面上做成一个太阳能的光伏支架,这种形式当然也是太阳能屋面形式,但是我们认为不是一个非常好的形式,因为有几个原因。
第一,要把这样的太阳能的电池板和组件放在屋面上面,需要有基础,对原有的屋面层,防水层形成一个破坏,另外重量特别重,另外还有抗风荷载等等这些东西,都和原有屋面系统都不一样,所以跟原有屋面系统比起来,要求苛刻得多。
另外一种形式,直接铺设太阳能电池板,可以是我们的防水卷材一样,可以直接屋面进行铺设的,重量相对比较轻,跟原有的构造没有任何破坏,所以这种形式是我们认为太阳能或者是光伏屋面比较好的构造形式。
屋面是一个太阳能光伏电池选择最佳的建设部位,太阳能部位是另外一个建筑,特别像城市里面,耗电量特别高,电站发电,从外面的电场输入,可以自发自用,大幅度降低输送电成本。
这一块各个国家和政府给予补贴,我们国家也是一样,2009年财政部发出《太阳能光电建筑应用财政补贴资金管理暂行办法》。
2012年,住建部、财政部联合发文《关于组织实施2012太阳能光电建筑应用示范通知》,对建材型等与建筑物高度紧密结合的光电一体化项目。
今年国家电网也提出《关于做好分布式电源并网服务工作的意见》,给予符合条件的太阳能等提供并网条件。
下面我们来看看太阳能屋面的关键技术,光伏建筑一体化。
现在一种是安装型的,我们认为不是真正的光伏一体化的建筑,我们认为是安装BAPV形式,还有一种光伏建筑一体化,BIPU形式。这个柔性基板的薄弱太阳能光复电池组件可能是首选材料。
薄弱电池做法有很多种,这是两种不同做法,一种是组电式的,还有和原有瓦材形成一体,做成光伏瓦。
还有太阳能光伏的卷材,把太阳能电池板和防水卷材在一起,还有直接把光伏电池直接帖在防水卷材上面,或者直接放在金属屋面上面等等,都是光伏一体化的太阳能屋面形式。他采用的光伏电池板,基本上都是采用非金属的薄弱电池或者是同一加系的薄弱电池,用得最多就是不锈钢板,也比较柔软,施工的时候直接向我们铺设卷材一样,这是一种形式,目前还在发展的就是说,这种有机的太阳能薄弱电池,类似于像塑料片一样,是用塑料片作为基材的,可以很好的卷曲,安装非常方便,直接一帖就行了。看看绿色面积标准,这一块对于绿色建筑屋面部分,实际上体现了我们种植屋面,热反射屋面和通风屋面等等。
国外实践证明,种植屋面对城市热岛效应,提高功效,提供生态环境的贡献是非常突出的,是历史化手段之一,无论在leed还是其他国家,这都是绿色建筑的组成部分。墙体和屋面比较起来,屋面面积更高,墙体不是被太阳直接辐射的,屋面是被太阳直接辐射的,效果更好,等分级是不一样的。
对于缓解城市热岛效应,不同的屋面效果不一样,花园式种植也是有不同效果的,这一块还是综合进行考察。
然后还有一块,对于住绿地方面,也提供了人均的居住面积。
还有对于种植屋面,对于雨水的排放,我们认为也是有作用的,也可以得到加分的。还有雨水回收再利用,这一块也是可以得到一个加分的。
在LEED里面,对于建筑的屋面里面,实际上也是有一些要求的,第一个热岛效应,要降低热岛效应是可以得到加分的,对于热反射提出,不同的热反射,SRI指数标准不一样,对于小坡屋面,因为美国屋面分法和我们不一样,分成了一个缓坡屋面和陡坡屋面,要求平屋面是SRI指数大于等于78%,坡屋面是大于等于29%,如果达到这个,这个可以达到LEED加分,有一个计算公式,有的时候是缓和型的,这种也给出一种计算方式,我们认为相对来说还是比较科学的,就是评分比较科学的。
关于绿色建筑屋面系统介绍就是这些,下面我们还会有几位专家详细介绍具体不同的绿色建筑的屋面系统。
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。
方虎:首先感谢一下韩教授,韩教授给我们带来两个以前看不到的情况。第一,韩教授是我们的园林师。第二,韩教授让我们很多人一辈子看不到的中央组织部,中央公安部,全国政协以及北京市市委的样子,展示给大家,通过她的演讲,使我们对平屋面,以及怎么在平屋面做绿色建筑,有了一个比较初步但是清晰的了解。
现在我给大家讲讲破屋面,今天我讲围绕着四个绿色:
第一个绿色,主要讲一讲破屋面的绿色瓦片。
第二个绿色,坡屋面的绿色节能构造。
第三个绿色,围绕着破屋面的绿色施工方法来讲一讲。
第四个绿色,围绕着一些现代中国的节点处理解决方案。
乐居乐筑建筑材料有限公司 方虎
我2001年就在从事坡屋面工作,一直到今天12年时间,我经历了坡屋面的四个时代,用四种颜色表示,在座很多人是从事瓦屋面行业的,在2001年到2006年之间,周围的坡屋面是红色的,叫红色时代。
2005年到2007天左右,流行的是双色花色坡屋面的时代,这个时代建的房子,多以屋面是彩色的、迷彩这一种为代表。
从2007年到2010年,流行的屋面颜色是蓝色的,那个时候全国开发商都在到处买蓝色的瓦。
从2010年到现在,我们流行的屋面颜色又变了,变成黑色的。
四种颜色代表坡屋面的四个阶段,我们房子从外形简单,到越来越复杂,一直到现在的地中海风格,美式风格,法式风格,所以风格的变化引导了屋面颜色的变化。这是对于中国瓦材发展的判断。
大家想一想屋面系统,什么是屋面系统,讲系统之前,大家脑海里面对屋面系统这个概念,您的理解有多少?正常的坡屋面,我现在PPT上面的坡屋面,正常的屋面面积在230到250平方,可是在200多个平方里面,集中了9家的施工单位在施工。所以,2005年之前建的坡屋面,漏水率很低,现在漏水率,据中央电视台的统计,整个建筑的漏水已经是中国建筑的癌症了。他的建筑的漏水率在65%,所以这个漏水率是非常高的。为什么出现这个情况?原因就是因为在这230平方的施工面积中,有9家单位在施工。我们看看哪九种材料,第一,屋面上有主瓦。
第二,从2005年的时候强制性的节能措置,必须要做保温。
第三,屋面必须要做防水。
第四,屋面跟太阳能结合。
第五,排水,坡屋面跟平屋面最大的两个概念,坡屋面是靠排,平屋面是靠防。排水是很重要的,影响排水的安全性,所以排水是一个系统。
第六,节点处理。中国建筑,屋顶是世界上最复杂的建筑屋顶之一,证明隐患很多,所以用专业材料处理这些问题。
第七,紧固系统。以前都在十几度,现在增加到90度,70度,80度,法式风格房子,基本上都在75度,甚至有的屋面坡度都在50度、60度,甚至在100米以上的高层,怎么保证瓦片的安全。抗风揭是模拟的实验状态,可是在正常效果中,城市中出现十级风概率越来越高。十级风的风速是每小时100公里,时速风力,可以将一片5公斤重的混凝土瓦直接从屋面吹落。
所以如果大家留意,我有职业病,每次到任何一个地方都要看屋面,你会发现很多屋面的瓦片被吹落了。他没有使用现代化的紧固系统。
第八,通风。通风屋面是评判屋顶必不可少的措施。
第九,采光。屋顶有很多的老虎窗,天窗。在国外屋顶是有各个阁楼去的,但是在我们这边是没有一个阁楼区,有的地方需要做屋顶的采光,同时现在屋面的采光技术已经延伸到地下室。现在很多的别墅在做地下室,但是别墅地下室的采光使用这种安装方式就是从屋面天窗延伸到地面的。
九个系统组成了现在中国坡屋面使用的屋面系统的概念,讲之前大家想想,九家施工队在230平方的屋面上,交叉作业施工,施工的保护,成品的保护,以及相互之间设计的这种,考虑这种专业的划分问题,一定会导致屋面漏水,所以我们现在协会包括我们的标准,我们都在积极地推广一种叫专业的分包,我们鼓励我们中国的屋面的行业里面更多的人去做更专业的事,他可以做什么?可以做瓦片,可以做保温,可以做防水,又懂防水,又懂太阳能,我们需要现在这样专业分包。在整个坡屋面行业的发展中,一定有专业的分包商出现。可以加5种、6种、7种系统融合在一起,从而可以真正实现屋面零渗漏。
先讲第一个绿色,是围绕着主瓦展开的。先讲混凝土瓦,在中国大家知道每年有多少片瓦片在中国使用吗?据非官方的统计,中国的商品房的混凝土瓦每年的市场容量是10亿片,就是不包括农村的自建房以及常说的小青瓦,都不包括。这十亿片的商品房的瓦片下面隐藏着多大的屋面市场呢?30亿到40亿。也就是说,整个屋面的行业绝对不是大家看到的10亿片瓦片这么大,有30亿到40亿的市场份额在这边,在等着我们大家去开发。刚才韩教授说了,做园林绿化的人不懂防水,他是一个园林专家,可是她却鼓励做防水的人做园林绿化,所以很多防水公司在做发展,他是一片蓝海。
如果你做材料或者是一种材料做竞争的时候,别人是一个包围式状态,所以我们鼓励所有屋面行业的从业者互相学习,包括我们学习屋顶和屋面,都是非常好的技术,都是给我们带来发现市场的技术。
所以混凝土瓦是中国目前所有坡屋面中用量最大的,据我个人的经验判断,应该占到60%,中国为什么有这么大量的混凝土瓦市场,是因为房地产市场爆发式增长,任何瓦材无法满足需求,工业化产品,一定在我们国家过去、现在、将来都占有主导地位,这是混凝土瓦第一个绿色系统。
第二,陶瓷瓦系统,我们在创新阶段没有保留住历史,我们已经落后于欧洲跟其他国家之后。所以目前在中国,陶瓷瓦市场在增长,原来大家对陶瓷瓦的增长,仅仅局限于农村用的马赛瓦,可是现在随着国家的陶土瓦对中国建筑发展,所有的瓦雨后春笋的发展,每一年的营业额也是成倍的增长。我感觉整个陶土瓦占到整个坡屋面的10到15之间。
还有天然石板瓦,这就在北京,这是一个典型的欧式建筑,这个建筑设计室是一个法国人,因为中国是全球石板瓦矿产最集中的一个过渡,我们最好的石板瓦在一年前被欧美全部拿走了,现在剩的矿要不然是开采过渡的,要不然是违法开采的,但是我刚才讲了,从2010之后,中国的瓦物面走过的时候,黑色意味着陶土瓦,还有石板瓦,带给建筑的特点就是庄重、肃穆,会使这个建筑的威严感之间很大的体现,所以这个是目前石板瓦在中国越来越畅销的因素,所以中国的房子,中式别墅,还有西班牙式,地中海式都用不到石板瓦,可是法式,德式节用的石板瓦,还是因为中国有一个花园洋房的梦,开发商也喜欢造洋房,就是这个原因。石头的生长是一种几千万年,所以中国很多好的石板瓦好的矿产。
第四个绿色屋面系统,沥青瓦系统以及蛭石金属瓦系统。爆发式增长和急速下降,是沥青瓦带给中国的现象。大家关注这个屋面,现在这个房子做沥青瓦是非常少,除非用一些荷载坡,但是沥青瓦有一个抗风揭问题,永远解决不了安全问题,我认为是一种临时性的建筑构造,跟中国70年的房子所采用的寿命是,它是短板。
近些年来,一些金属瓦也出现了,中国也是做金属瓦很大的厂家,大家如果看广交会,很多做瓦的厂家都在做金属瓦,不做国内市场,国内建筑师对金属瓦的概念接受不了,就是一种金属压层瓦的形状,在金属上面喷了一些彩色的石沙之类的,可以起到装饰效果。
下面这一张效果就是金属瓦的效果,这就是在新西兰的一张照片,在国外他们是种屋面。在国外他们对屋面重视程度要高于墙面,不是说高于墙面,就是很重视,如果在中国这个开发商有100万,60万是花在外墙上面,30万是用来砸在门窗上面,剩下是做屋面,他认为屋面不重要,这是中国目前现状。
这四部分,五大系列的瓦,完成今天第一个绿色主题,绿色屋面瓦系统,如果大家对坡屋面感兴趣,可以从这五种瓦开始,这是目前国内最大的。
绿色屋面措施,叫做绿色节能构造。我列了四种,四种都有共同的构造层,叫通风层。
第一个是有陶土瓦的隔热保温屋面系统,这个系统中就设置了铝箔、隔热,防水垫层,就是在中国北方是用双面铝箔,上面是用来反色的,下边是冬季保温的,因为南方不需要设置这种保温考虑。
第二种是我们的保温一体化的新的构造,叫做保温板,呼吸透气。
第三种构造是专业为石板瓦创新的构造,在中国越来越多的人喜欢石板瓦,但是没有人或者很少有人去懂怎么安装石板瓦的,我们就在德国学,通过学,用,还有实验,我们总结一系列在适合中国的石板瓦的铺设方法。
第四种屋面构造,是目前,也是非常流行的一种,现在中国有两家厂商。
石板瓦三个致命的缺点影响了设计师对它又爱又恨,爱和恨的交接点在于施工完成之后,当他没有看到我们工人施工完之前对这种材料非常喜欢,因为他觉得是他设计中的产品,但是当我们勤劳的农民工,建筑工人安装在屋面之后就不行了。因为他觉得远远没有达到他自己设想的效果。原因有三点。
第一,中国的房子都是混凝土的,扭曲比较大,偏差比较大,石板瓦是非常薄的,不是张嘴就是俏,就是我们的基层不平。
第二,石板瓦的安全,它很薄,很轻,五六级风一来,就可以一片才一公斤,就可以把这个瓦片吹落,会造成安全隐患。
第三,漏水,因为试办瓦是单向搭接的,所以会造成漏水隐患,而我们现在防水质量又做的参差不齐,往往导致花的很多的精力和资源,一修、二修,三修,一般要修到四年左右。我们很简单,这一个方案核心的创新点在于我们重造基层。
这些隐患就是屋面的基层做不好,我在这些方案里面引进了OSB板这些概念。所以这个构造看起来比较复杂,但是在实际收入过程中,我们可以根据客户需求进行微调,这四种绿色构造都不是固定的,都是可以根据客户需求进行微调,但是调整的尺度在于一定满足屋面的防水功能和节能保温的规范下,在这两个规则下可以进行调整。所以这是第一种屋面构造。
围绕着这个石板瓦,按照水泥瓦的方向去铺,石板瓦比水泥瓦的历史早很多年,你怎么拿后面的经验去安到前面去做呢?错了。石板瓦的施工工艺不是大家想象那么简单,必须依靠专业工具和专业人员,还有专业的心态去做,这是内制的石板瓦的处理方法。
当时我在拉法基系统,围绕着中国房地产客户,我们推了一个新型的酷屋面,我们推行这样一个屋面构造,首先找平层继续走,做完之后我们铺设自黏防水卷材,我再给大家重放一下。在上面我们直接定入顺水条,顺水条的锭子是穿透防水卷材的,这样防水功能不就破坏了吗?我们国家的防水材料,特别是自黏卷材的发展,是每年一个台阶在发展,在座可能对防水比较感兴趣,自黏防水卷材经历了四代,就是在十年前,甚至五年做的,第三代做的是现在很多下面的展会都在做,他是使用高墙的薄和配方,使得包裹更好,就是分子没有发生变化,只是相互叠加了,只是第四代的化学反应,就是跟屋面实现了户所的,就是沾在屋面上之后,你就根本施不开,所以在这种情况下,而且这个卷材还有一定的盯孔密封作用,这个钉子刺开了以后,依然可以保证不漏水,在北京会不会漏水,会漏水。
我98焦耳的热量,肯定像屋面里面传播,所以我在这个中间设置了一层隔热层之后,他就可以把这个热量反射回去,所以这一层隔热防水垫层是节能措施中不可缺少的一层,同时还具有防水垫层的概念,关于坡屋面的新标准。
我们在檐口的地方设置了通风挡币,有两种形式。第一种,是这种树枝的,是可以防小虫小鸟进去的,第二种技术,挡币是装饰性的,金属的,起到一定的结构承载作用。因为大家知道下面一排瓦片是搭在这上面的,刚才这一种挡币没有承受力的,这是可以把瓦片直接牢固的固定在上面,同时可以增强建筑的美观性能,所以这是新一代的挡币的配件。挂瓦条之后,记住不同瓦片类型中,间距是不一样的,这个大家可以咨询中国的各个厂家,每个厂家有自己的瓦片的施工方式,同时在屋脊这个地方,我们铺设了通风的,这是一种通风卷材,这是构造就实现了冬暖夏凉,实现了路面的结构,炎热的夏季,可以把瓦面内层的温度,实现冷热交替,从而可以在夏季有效的降低屋面的温度,来自于双面铝箔设计之后。
其实,这是一个翘翘板,如果我们大家就认为,在寒冷地区不易设置保温,我们设内的温度是20度,室内是40度,起不到保温的作用,所以冬季在寒冷地区的通风构造,依然可以保证保温板的含水率,从而可以有效提高保温性能,所以通风是在寒冷地区,温暖地区,炎热地区,都比较好的一种设置的工作方法。
我们在讲第三种屋面构造,叫呼吸透气,这个就比较简单,一体化的。草坪、防水建材,按照瓦片规格做出一个支架,也就是一个萝卜一个坑,保温板上已经把坑都瓦好了,这个萝卜,这个瓦片就直接就行了,这样带来施工成本大幅度的降低,施工工期大幅度的提高,以及破损的降低,还有节能,取代了顺瓦条,实现了保温紧固一体化的处理。所以也是可以通风的屋面构造。
第三种,目前中国高端的,很多这种别墅屋面上排水板的构造,相对来说适合比较简单的屋面,就是双坡,还有一些大坡的坡屋面。原因很简单?第一,他是早平层,还有保温板,还有铺上沥青或者是树枝的排水板。排水板的上方,按照不同瓦片的要求定,最后再铺设出来。所以,他这个里面也有两道通风空气间层,那个薄型板是这样的,有两道空气间层,可以对屋面进行一个凉爽的通风降温功能,也是一个绿色的屋面构造。
我们讲完了第二个绿色屋面构造之外,我们讲讲第三个绿色。第三个绿色是绿色的施工方法,我们简称为干法施工。刚才第一个也讲干法施工,干法施工是什么?干法施工首先是一种先进的施工工艺,取代了我们国家传统的用水泥砂浆作为建筑材料黏结剂,而实现完整的施工方法。具体来说,就是在正机和斜机的部位,而实现这种透气的卷材,作为这种屋脊的黏结剂,我们这边白蚁多,潮湿多,一向抵触干法施工,经过这几年使劲推广,这种干法施工,真的可以在炎热地区,可以给屋顶降低3到5度,干法施工跟现在水泥瓦,施工的区别。很明显,左边的金字塔,就是干法施工做出来了,把普通的水泥瓦做出精雕细琢的感觉,实现了精细化。
右边第二张图,恰恰就是这种水泥施工带来的弊端,漏水,你觉得他安全,其实不安全,因为水泥砂浆在屋顶上温度的养护环境,根本达不到这种作为建筑材料黏结剂的养护条件,工人马上一拍拍屁股就走了,这种情况下往往是粘不牢的,所以优点和缺点我就不讲了,大家应该能够看得出来。
我们第四个绿色,就是排水解决方案,还有一些节点解决方案。大家都知道,传统的排水会使屋面的雨水迅速地流水设计好的管道中,可是我们现在这种排水就往往起到了阻挡的作用。很多情况他在屋面排水的部位,设了一根柱子,设了一根烟囱,导致水在里面晃来晃去,导致有一些漏水的安全隐患。
我们现在跟大家推的就是一种屋面排水方面,金属檐沟这一块使用无搭接的,檐口是4.5米,我们就做一个4.5米的檐口装进去,可以在搭接位置不漏水,而且坡度找的比较好,迅速让这个水流,最小的时间,可以流入落水管里面去。所以,从这个外观造型大家可以看得到吗?
这张照片上有搭接的檐口,这张照片是无搭接的檐口,同样的材料,两种建设完成之后,效果是天壤之别。所以这是在金属檐口排水方面,我们应该去做的,都应该去推广这种无搭接的。
檐口的西部处理,大家可以看看,有密封的,这比较详细,这也是我们屋面的排水方式,屋面排水方式有2到3种,第一种是传统跟瓦片配合的,混凝土瓦,可是这两种瓦,因为瓦片的长度比较小,都会造成漏水的隐患。所以,我们推荐的是一种工业化产品,是一种两边富有PE图层的特殊标号的铝,这个做成纵横的齿牙状,我可以有效的减缓雨水来到这个檐口中水流的速度,从而使他在檐口的部位不至于冲出去,如果水流速度过快,水流量过大,直接冲过去檐口,导致这个檐口的失败。我有了可以阻止水流的方向和水流速度之后,水流就会比较顺畅流下去。
我们做过一个实验,很多水直接下来的时候,没有做处罚设施的水,水流面积长出20%左右,一定的高度,同样的水下来,明显长出20%。
紧固,安全是没有任何成本可讲的,如果设计师跟我们讲,这个房子超了,能不能不做这个安全配件?不行。这个责任没有人能够曾担得起,当一个屋面瓦从屋顶上吹下来的时候,砸了人,砸了车之后,要追究责任的,当这个责任发现图纸上OK,没有设置扣链,OK,主体责任一定是施工单位。在安全方面,不要想着节省任何成本,因为省一分钱的成本,以后有可能用十块钱来弥补它,包括防水,一分价钱一分货,所以我们协会在推广的就是一种,今年叫做防水培训年,我们想防水产品让,4毫米SBS十块钱能够卖给你,你不要去买了,这明显是偷工减料的做法。
下面这张照片,北京的龙湾别墅,把瓦片已经铺到了墙面上了,没有这种紧固措施,怎么实现设计师梦想的翅膀呢?给在座的设计师插上梦想的翅膀,可以让自己的建筑体现自己想要的效果。
脊瓦,任何一个配件都有配件瓦。有下图是上海建筑院翻新的案例,我们通过紧固措施和门窗设计截点之后,实现了翻新。
还有就是翻新,我们在正机和斜机,可以使屋面温度降低5到10度左右。
烟囱,中国的卫生间总是有这样的排气筒出现。目前没有很好的解决方案,我们是混凝土的,不是那种开放式的,所以解决起来比较难,需要在座的同行共同去努力。
这是塑料挡壁,金属挡壁,有漏水隐患的部位帖上创口贴,手上破的时候,是不是帖一个邦笛创口贴,可能一块钱都不要,用最小的程度,保证整个屋面不漏水,大家相信吗?这上面这张图,施工方案是我做的,现场也是我去的,我们设计过程中把防水卷材去掉的,我们用了这种做出来的,在南通叫做南沙,到现在没有漏,其实国外很多的屋面是不做防水层的,就没有漏。
因为瓦片的防水功能得到了体现,这就是我今天带给大家关于坡屋面的一些第四个绿色构造的演讲。后面是我给大家分享一下照片,让大家看看不同的细节可以带给我们房子的西部之美,这是一个檐口,地中海的别墅檐口处理方式。
这是陶土瓦整个铺帖的效果。这是国内曾经很多的设计师开发商非常喜欢的筒瓦,但是我们国内的筒瓦做出来的檐口效果,就达不到这个效果,原因很简单,我们学习目标错误了,我们一直在跟着自己学,没有看别人怎么做的。在西部截点处理方式都非常到位。
这一个烟囱上面的瓦片的小尺寸跟屋面不同,所以烟囱有烟囱专门的小瓦。所以我们也希望将来中国瓦片公司,他也能够专门生产一种小尺寸的瓦,就用在一些小坡面,建筑中两个坡面是小坡面。第一,一层坡面。很多有一个门厅,用这么大的瓦片去铺,人去看就是不好看,一定用小尺寸的瓦去铺,这是小小的提议,这是流行的海边别墅的风格房子。
这是现在中国用的比较多的法式的,就是上面是实料,下面是黑色的混凝土瓦。
这是外墙挂瓦的效果,这是整体外墙挂瓦,用木材做的效果。
这就是我要讲的,我希望我们在未来五到十年,我们国家的屋面的颜色能够从黑色变成白色,甚至变成浅色,因为这是绿色屋面所倡导的,可以把屋面上的热量反射回去,减少城市热浪效应的最有效的一个措施之一,包括屋顶的绿色屋面,使用高反的瓦材,可以把太阳热全部返回太空去。避免热浪,避免热岛,就从开发商开始,中国的房子钱一点没有比别人少花,但是差距还是能够看得到的。
Mr.Schehl:今天上午就和大家分享一下美国屋面太阳能的一些概况和知识。通过这次讲座之后,我希望大家能够了解以下的几个方面,首先是了解目前美国太阳能屋面的市场状况。还能了解美国屋面太阳能技术的这种发展趋势。
就是能进一步知道美国屋面太阳能的市场上,咱们屋面工人主要从事的一些角色。知道一些美国太阳能市场上,比如说很专业的网站或者是机构,了解一些认证或者是认证的证书。
美国屋面工程协会 Mr.Schehl
首先给大家介绍一下什么是屋面的太阳能,美国屋面工程协会给它下的定义是这样的,屋面太阳能就是架设在屋顶上太阳能光伏组建的一个系统,然后中间包括了整个系统的设计、材料、安装,以及保证它的质量以及耐久性。
首先一些太阳能光伏方面的一些基本术语。第一个光伏分为几种类型,第一种是晶体类的,就是硬性的,不能弯曲的那种。另一种是薄弱类的太阳能,这种是包括柔性的,也包括硬性的。
也就是说这两种不同的类型都是厂家,用的原材料包括以下几种,最常用的就是我们说的晶体硅类的,包括单晶硅和多晶硅。
除了晶体硅类的,还有非晶硅类的,还有两种化学。这几种材料做出来的太阳能的电池板,它的不同在于整个能源转化效率是不同的,把太阳能转化成电能的效率是不同的,有的是多一些,有的是少一些,效率高,效率低的区别。
而且也存在价位的,价格方面的区别,有的价钱高,有的价钱低。
那种薄膜的太阳能电池板,能源效率比较低,出的大约数据就是5瓦特每平方英尺,相当于一平方英尺相当于0.09,约等于0.09平方米左右。
相比之下,这种晶体类的太阳能电池板,能源效率大约在14%到20%左右,他能源转化效率就是高一些,比薄膜类的,数据大约在10瓦特每平方英尺。
在美国市场,材料的耗价是每平方英尺多少钱来算的,屋面材料是用这种计算方法来算的,但是屋面太阳能电池板的耗费是用每瓦特耗多少钱,它的造价是多少。
仍然是一些基本的术语,这个图上显示的是,架在屋面上的,用架子架起来的太阳能,太阳能电池板,专业术语叫做BAPV,叫屋顶式太阳能系统。
还有一种叫做BIPV,太阳能电池板和屋面贴合在一起的,叫做太阳能内一体化的系统,这个图上显示的就是柔性的太阳能电池板,就是柔性的非晶硅类的材料。
图面显示的还有咱们说的高坡屋面的这种太阳能及屋面一体化的系统,瓦屋面是直接架在瓦屋面上的,有一个模型直接和瓦贴合在一块儿的。
另一种屋面一体化的这种系统,就是把太阳能电池板直接,图面显示的是沥青瓦,右边的图就是陶式的一种产品。
刚才激光笔指到的地方就是电池的连接部位,然后把几个安装了太阳能电池板的这种沥青瓦片,每个都连接起来,组成一个回环,电流能够通过整个电路。连接起来就像国外的圣诞树上挂的彩灯就是一样,用一些小线连起来。
下面咱们就大概讲一下美国的太阳能市场情况。首先是加利福尼亚州,是美国太阳能市场最大,在2012年的太阳能安装达到了193兆瓦,是美国最大的市场。
这整个图就显示的是美国太阳能市场的整个发展趋势,你可以看到是在不断的涨的。然后一直到2012年是实时的数据。也就是说统计截止到2012年都是实时数据,2013年在预期的这种发展趋势。
这个图就是把美国太阳能市场进行细化、分化,分成三个部分,首先第一个部分是居民类的,第二类是非居民类的,第三类就是非公共类的,像电场大的屋面。
这张图表是显示,就是太阳能这种安装的平均造价是多少,这个图就是分别显示了刚才讲的太阳能市场分了三类,那么这三类分别是居住类的、非居住类的,以及这种公共事业的。居住类的平均安装的造价在5.04美元每瓦,非居住类的在4.27每瓦。
这种公用的,像发电厂这类的,安装造价相对比较低,在2.27每瓦。这里提到的平均造价里面,包括整个太阳能安装完之后,里面包含的整个过程所有的东西,比如说人工、材料以及什么安装,安装费用所有的东西都包括,但是里面不包括防水的造价。
就是随着美国太阳能市场的这种发展和增长,美国的太阳能市场这种就业人数也在不断增加,仅仅在2005年它的太阳能领域就业的人数达到19万。
从2010年6月份开始,美国屋面工程协会就开始进行调查,美国今年调查,它的会员里有多少是既做屋面,又安装屋面太阳能的,2010年的数字是77家。那么直至今天有300家企业。
那么下面就美国太阳能市场进行一下总结。首先,在2012年它的年度太阳能安装的这种面积,增加了76%,到安装的数量达到了3313兆瓦。在全球太阳能市场中,没有占的市场份额达到11%。美国2012年有9万个项目实施,然后有8.3万都是居民住房。
2012年第四季度统计太阳能的安装造价在0.61美元,所以造价整个是下降的。与2011年相比,2012年整体造价下降率达到27%。在30万太阳能安装的项目中间,现在有在美国发电率72亿瓦。
现在市场这一部分大体就讲到这儿,现在开始讲一些太阳能设计方面的问题。
那是节奏的负载,屋面太阳能温度的升高。太阳能安装之后屋面的排水,有可能有积水。考虑安装的地点,以及有没有阴影等,还有产品,生产厂家质量保证。相等的服务寿命,或者是太阳能安装屋面的寿命。
你最后考虑的一个问题是,你需要一个有证的电力安装的团队。
讲了这个相等的这种服务寿命,就是指的这个,比如说你安装了屋面太阳能系统,这可以用25到30年,但是你能不能保证底下的屋面系统,比如说防水或者是屋顶的防护措施,是持续也是达到25年到30年的寿命。这一点是在安装屋顶太阳能系统时考虑最重要的一点。
首先,第一项里面提到这种结构复杂,结构复杂里面还有一个固定复杂。
你设计的时候必须考虑到,就是说太阳能,因为属于屋顶,你会考虑到风力的荷载,比如说降雪,有可能是地震的负载。只有完全,咱们说的是有证的这种设计师,才能从事这种设计,像考虑这种荷载,风载或者是降水的这种,必须邀请设计师去衡量考虑。
现在我想问大家几个问题,在座的各位有哪些曾经安装过这种屋顶太阳能系统?还有其他人吗?就是大家可以看一下这个图,如果你在安装这个屋顶太阳能系统的时候,你会考虑哪些因素?或者从安全,或者从设计,比如说漏水之得的方面考虑一下。那是什么东西?大家知道吗?你知道压在上面这个系统,重量是多少才合适呢?
大家现在看这张图,左边的图是一个轻质结构的框架,重量可能比较轻。然后,右边这张图,刚才讲的那几个像方砖的就是重量,大家考虑这个系统有没有隐患或者问题。
这个系统有排水问题,大家没想想这个水从哪儿流出来的?就是说这个系统可能就阻水的。
这是金属的太阳能板,大家认为这个设计存在什么问题吗?
关于风力是这个,太阳能电池板直接在金属屋面上,所以增加了抗风揭的负载,如果有更大的风吹起来,一定把屋顶和太阳能电池板一体的吹起来。
所以说屋面如果是这样,如果在金属屋面上安上这些金属板,整个是承载抗风压,连着上面板是一体的。
记者:为什么要说抗风揭呢?因为那个板是波纹状的,那个太阳能电池是一大块的放在上面的,而且这个固定方式只是在周边,如果固定这个,我们大概每平米要有几个钉子?
Mr.Schehl:固定的点不在多少,重要的是把电池板和金属屋面的板是连成一体的,即使是风压吹过去,会和底下的太阳能屋顶的金属屋面一起吹起来。
记者:在美国发生没有发生过类似于像风把屋顶和电池板同时揭起来的事故?
第二,美国风揭实验的时候,做没做过连接纸版一起做风揭实验?
Mr.Schehl:有过屋面和太阳能电池板一起掀走的情况。2012年有一个飓风,很多屋面被掀起来了有的屋面设计的时候,安装电池板的时候,已经安装很多年了,就没有考虑抗风的考虑,直接掀番了。
记者:有没有只把电池板掀掉了,而屋面被掀掉的情况?
Mr.Schehl:这是一个复杂的问题,当时设计的时候,是一起设计的,由于时间问题,右边这个图是薄弱式的太阳能板,直接粘贴到金属无面上。金属物品设计的时候会考虑很多热胀冷缩的问题,当时生产的时候,由于热胀冷缩,所以会考虑一个温度范围。
现在你如果掀了这个电池板之后,屋面问题会升高,这样底下金属板伸缩会变大,受热会更长一些。这几张图要显示一下太阳能有什么问题。
所以这个显示安装的时候已经破坏了这个防水层,非常普遍的问题。大家出去是从事防水行业的话,这种情况是怎么维修的呢?怎么去补,是很大的问题。
大家看一下这个安装和设计有没有存在什么缺陷或者是问题之类的。它会阻水,这张照片就是从生产厂家的宣传册拿下来的,但是生产厂家还是很骄傲的,但是没有考虑防水的问题,但是阻断了所有这个往下流的排水问题。在美国有80多家PV板生产的厂家,而且这种新产品也是层出不穷的。
这种PV板的市场会生产适合屋面的这种是分开的,所以它会,屋顶能安装,会对屋面系统造成一定的问题。
在美国有一个机构叫做美国屋面创新产品研究中心,然后他们就是做出试验,印发这种手册,发给太阳能生产厂的厂家,告诉他们怎么样是好的,怎么样是合适的。大家看一下这个有什么问题。
屋面存在的问题就是这位女士所说的,表面很脏,然后太阳射不进来,不能转换电能,还有刚才这位先生说的,屋面有的时候有积水,还有没有留下走的路。这种屋面一旦下雨之后,就得拿着毛巾上去擦,这处于阴影中,所以照不到太阳,没有办法发电。
上面提到所有的问题,只要在你设计这种太阳能系统时候注意到了,正确设计的话,这些安装之前都可以避免。
以上就是关于设计问题,下面他会讲一些美国建筑标准和这种要求,符合他们屋面的。
在美国有国家电视标准,你安装什么电,无论是建筑上的电或者是屋顶上设计电的时候,都必须遵循这一标准,他属于立法类的,不能违反。在这些标准里面,把这些690条,明确规定了太阳能光伏系统,应用于太阳能的安装。
另外一个考虑的因素就是屋顶太阳能,比如说太阳能安装的防火的因素。如果在屋面上安装好太阳能之后,无论是附着式的,还是支架式的,都成为你屋面系统的一部分。美国的屋面防火的标准,要求整个屋面系统,包括太阳能安装上的这种组件,都必须符合美国的防火标准。他们有一个太阳能电池板防火和电池组建防火的标准。
2012年版的美国的国际建筑标准,其中也明确规定了屋面上的组建,屋顶上的这种建筑的要求。
非常有趣的是,他把这个屋顶的安装的太阳能系统没有规划到电力的规范里面去,而是规到建筑类的标准里面去。
这个防火标准里面有三个因素是要注意的,首先是屋面的材料是要防火的。其次,太阳能电池是防火的,另外就是屋面上这些组件,比如说安装的东西,那也都是防火的。
这就出现一个问题是什么呢?你把太阳能电池做这种防火试验是可以通过的,单做屋面材料的防火也是可以通过达到标准的,但是把两个黏在一块儿去做的话,它是不达标的。
现在美国还在研究这个问题,怎么做才能让这两个系统结合在一块儿之后,它的防火性能还是达标的,他们目前正在研究之中,还没有结果。美国还有国家防火的标准,要求的比较细,比如说你的电线应该安装在哪儿,你哪些机房应该预留这种,就是走路有通道,比如说发生火灾的时候可以及时撤离。
还有一个防火标准是NFPA这个,大家可以上网查一下,这个标准和上一个提到的美国国家的标准是差不多的。防火问题到这儿就结束了。
咱们进入下一个话题,这是属于屋面工人怎么去安装屋面太阳能板的问题。屋面工人从事屋顶太阳能安装有什么选择吗?
首先第一个选择就是他们可以做分包商,只做防水,或者是只做污面,面对选择,他们只做防水,又做电池板的安装。他也是做分包商,然后上面有一个总的承包商,或者是主要承包商,根本不用分的承包商,直接把整个工程都做下来,或者是屋面承包商,就直接监督安装太阳能电池板的工程,以保证这个屋面底下的这个工程不受损。
还有一种选择,就是你不做任何的,不安装这种PV的系统,不安装太阳能系统,直接就屋面就好了,这是一种选择。
就是这种屋面太阳能系统,是要求一个通力合作的过程,每个人都要协作起来。
还有就是美国专业屋面人员不能做的事情,既然是屋顶工作人员,就不能随意的设计太阳能屋面系统。他们如果是没有取得这种安装太阳能组件的证件或者是已经考试过的人,是不能随意安装太阳嫩组件的,是没有安装的资格。
屋面施工人员也不能随便把这个太阳能系统和建筑商的某一个部分连接在一块儿,把发电系统和家里的电网联一块儿。
但是你可以找专业合格的人员去从事这些工作,可以找设计的专家,比如说电工之类的。
屋面工人其实是安装屋顶太阳能系统最佳人选。首先屋面工人最了解屋面,他们最了解屋面,就是建筑的这种行业标准。他们也在了解在屋顶上,什么才是最安全的,最合适的施工方式或者是施工环境。他们也了解怎么样安装或者怎么样做,才能把这个屋面系统的效率最大化。而且在美国这种施工人员保险是非常看中的,屋面工人拥有在屋顶施工的全项的保险。
而且,屋面施工人员他是最懂得怎么去安装,才能保证底下屋面系统能达到屋面材料生产厂家给出的这种有效,就是质量保证的。在美国有一些屋面太阳能专业方面的一些组织或者是网站。第一是太阳能系统,国际太阳能协会,美国NRC和他们有一个培训合作的项目。下面这两个是分明在美国和太阳能关心比较密切的组织和协会。
大家可能最常见的是太阳能工业协会。这个协会超过20%的会员是中国的太阳能生产厂家。
另一个组织是北美地区专业人员认证机构,他做的工作主要是给那些从事电力行业的人颁发证书,让他们能有资格去安装这个PV系统。
这些安装的电力从业人员知道很多关于电力方面的知识,但是很少知道防水方面的知识。就是为了避免这一弊端,美国屋面工程协会就创立了这个机构,叫RISE,就是屋面太阳能一体化。这个机构是有颁发认证资格的机构,他能够给屋面工人颁发安装屋顶太阳能系统的这个证书,这个机构是国际化的,他面向全球,所以无论是在哪一个国家,只要你想拿到这个证书,屋面工人证书,再去安装,都是可以的。
还有一些资源,首先是美国屋面工程协会的网站上,它有一个专门的网站,就是讲关于PV的一些知识的。但是这个是全英文的,没有中文版的,不过大家可以参考。
美国屋面工程协会还为屋面太阳能安装专门出了一本手册。而且他不仅面向施工,而且也面向住户,比如说镇主要安装,你应该怎么样选择屋面太阳能系统,也有一本手册。
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