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一、绿色屋顶的概念及优点

绿色屋顶也称种植屋面、屋顶绿化等,根据种植基质深度和景观复杂程度,绿色屋顶又分为简单式和花园式。

建设绿色屋顶,也是能够为钢筋混凝土的城市建筑森林中增添一抹清新的绿色,同时,还能够起到美化环境、净化空气、降低建筑物内的温度、节能减排等许多作用,是实现海绵城市建设的一项重要举措。虽然目前在城市建设中由于经济成本等因素,绿色屋顶仍处于推广阶段,并不常见,但其前景十分广阔。

二、一般绿色屋顶的结构层

常规的绿色屋顶结构层组合为:植被层+100-150厚改良土+土工布过滤层+15-20mm厚凹凸型排(蓄)水板+柔性保护层+防水层+普通防水层+20mm厚乳化沥青膨胀珍珠岩局部调坡+30-60mm厚聚苯乙烯泡沫塑料板+20mm厚1:3水泥砂浆找平层+钢筋混凝土屋面板。

图1 一般绿色屋顶的结构

可以看出屋顶绿化层的结构一般分为结构层、耐根系穿刺、防水层、排水层、隔离过滤层、植物层等,其中土工合成材料主要分布在防水层、排水层和隔离过滤层中。

三、建设绿色屋顶常用的土工合成材料

土工合成材料是应用于岩土工程的、以合成材料为原材料制成的各种产品的统称。土工合成材料有质量轻,整体性强,抗拉强度高等突出特点,并且具有防渗、加筋、隔离、排水、过滤、保护等功能。建设绿色屋顶经常用到的有耐根穿刺土工膜、土工布、土工网、凸壳排水板、EVA防水板等土工合成材料,如图2、图3所示。

图2 耐根穿刺土工膜

图3 土工布、土工网、凸壳防排水板、EVA防水板

四、绿色屋顶中土工合成材料作用与性能要求

(一)耐根系穿刺防水层

耐根系穿刺防水层应具有耐水、耐腐蚀、耐霉烂、耐植物根系穿刺,对基层伸缩/开裂变形适应性强。植物生长过程中发达根系的穿透作用,是普通的防水材料无法阻挡的,特别是某些材料本身含有植物根系亲和酶,此类材料不但起不到防根刺的作用,反而会吸引植物根系向下生长扎根,最终导致材料本身乃至主体结构的严重破坏。

阻根耐穿刺防水材料在国外应具有权威机构的根阻实验合格证明,国内目前则是凭借实践经验考察。目前,经理论认证和实践证明的有效根阻防水土工合成材料主要有:铜胎基复合防水材料、聚氯乙烯防水卷材(PVC)、热塑性聚烯烃防水卷材(TPO)、合金防水卷材(PSS)、高密度聚乙烯土工膜防水卷材(HDPE)、聚乙烯胎高聚物改性沥青防水卷材(PPE)、聚乙烯丙纶防水卷材配套胶粘料、EVA高分子复合自粘防水材料。以铜胎基防水材料为例,该类材料是在SBS改性沥青中添加生物阻根添加剂,或在中间以铜-聚酯复合胎基为夹层,利用铜元素对植物根系生长的抑制和阻隔作用,实现防水材料的阻根性能。

(二)排水层

排水层作用是将过多的水分排出,防止植物烂根,以减轻防水层的负担。作为排水层的土工合成材料要有一定的厚度,孔隙率应大,渗透性好;同时应具有良好的抗顶破、撕破能力。在现有的屋顶绿化排水层中,高密度聚乙烯(HDPE)排水板用量较大,该类产品应用于屋面工程时可直接平铺于防水层之上焊接(扣接)即可,代替传统屋面中防水层之上7 cm厚的钢筋混凝土刚性保护层,从而使保护层由原来的刚性变为柔性,使施工更加简便、快捷,而且从根本上减少了刚性保护层施工过程中对已完成的防水层的破坏。HDPE排水保护板自身成份是高密度聚乙烯,高密度聚乙烯本身耐植物根系穿刺,而且高密度聚乙烯产品性能稳定,具有良好的耐化学腐蚀性及耐久性。

(三)隔离过滤层

隔离过滤层作用是不让植物种植层的土壤渗漏到排水层,防止水土的流失,同时使土壤的多余水分排到排水层。过滤材料的选择应该是既能排水又能隔绝植物种植层里细小的土壤颗粒且耐腐蚀、耐植物根系穿刺的材料。过滤功能的实现和保持,需要考虑挡土的状态、透水的情况、淤堵效应等条件。

本文稿部分素材由宏祥新材料股份有限公司提供、协会秘书处整理编写。

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