李 霞,赫建欣
(1.上海易亞源境景觀設(shè)計有限公司,上海200000;2.上海佑華建筑設(shè)計有限公司,上海200000)
隨著現(xiàn)代社會工業(yè)化進(jìn)程日益加快,城市人口密集、廢氣污染、塵埃飛揚(yáng)、噪聲擾人、“熱島效應(yīng)”等環(huán)境問題日益突出,已嚴(yán)重?fù)p害人們的身心健康,因此,改善日益惡化的城市生態(tài)環(huán)境,已成為當(dāng)務(wù)之急。而屋頂花園,作為改善城市環(huán)境的一個重要手段,已經(jīng)逐漸成為未來城市綠化、建筑綠化的新趨勢,它的生態(tài)效益也日益明顯。一方面,綠色屋頂因植物的蒸騰作用和潮濕土壤的蒸發(fā)作用消耗的潛熱明顯比未綠化的屋面大,導(dǎo)致綠色屋頂面的貯熱量減少,綠化屋頂空氣獲得的熱量也減少,熱效應(yīng)降低,從而減弱了城市的“熱島”效應(yīng);另一方面,屋頂花園利用植物和土壤能有效涵養(yǎng)水分,同時,所收集的水資源也通過日常的蒸發(fā)和輸送達(dá)到自然循環(huán),增加空氣濕度,減弱城市的“干島”效應(yīng)。不僅如此,屋頂花園還能凈化空氣、降低噪音,更好地隔熱保溫,延長屋頂使用壽命等。由此可見,如果能很好地利用和推廣屋頂綠化,形成城市的空中綠化系統(tǒng),對城市環(huán)境的改善作用是不可估量的。
然而,在實際生活中,屋頂花園卻沒能被廣泛接受,有些人對屋頂花園還存有疑慮或持相反觀點,其主要原因是這些人不了解屋頂花園的技術(shù)發(fā)展,對屋頂花園的技術(shù)安全存在質(zhì)疑,尤其是關(guān)于屋頂?shù)暮奢d校核與屋面的防水安全問題。其中防水問題作為屋頂花園主要質(zhì)量通病,已經(jīng)嚴(yán)重制約了屋頂花園的推廣和使用。因此,如何做好屋頂花園的防水已成為當(dāng)務(wù)之急。
設(shè)計時沒有遵循國家規(guī)范和地方標(biāo)準(zhǔn),在防水做法和材料設(shè)計上沒有考慮到不同環(huán)境的影響,一概而論,未能做到因地制宜,導(dǎo)致滲漏。在屋頂花園植物設(shè)計時,沒有充分考慮植物將來生長對防水層的影響,使用深根性的植物,如松、柏等,導(dǎo)致滲漏。設(shè)計時,僅僅考慮了屋頂?shù)姆浪?,卻沒有充分考慮種植的植物及設(shè)計的水體工程對屋頂排水系統(tǒng)的影響,導(dǎo)致排水不暢,最終致使防水失敗。
由于目前防水材料生產(chǎn)廠家較多,產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊,同時新型防水材料品種繁多,有些無國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),質(zhì)量難以控制。不僅如此,很多屋頂花園選擇防水材料時,卻忽略了植物對防水材料的影響,沒有選擇具有防植物根系穿刺的材料,導(dǎo)致防水失敗。
(1)屋面防水工程施工工序的質(zhì)量控制及管理重視不夠,防水工程技術(shù)力量薄弱、素質(zhì)不高,多數(shù)防水施工人員未經(jīng)專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)而上崗,施工不按規(guī)范,操作不按規(guī)程,達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求,造成滲漏隱患。
(2)屋面天溝坡度、泛水做法等達(dá)不到設(shè)計和規(guī)范要求,造成局部積水;屋面保溫層含水率達(dá)不到規(guī)范要求,且不采取排汽措施,造成防水層起鼓、脫皮隱患;屋面找平層厚度、分格縫設(shè)置、縫寬及嵌填密封材料達(dá)不到設(shè)計和規(guī)范要求。
(3)突出屋面的煙囪、管道、上人孔及立墻、高低跨、水落口、女兒墻等細(xì)部構(gòu)造處理不當(dāng),造成滲漏隱患。屋面保護(hù)層,水泥砂漿、細(xì)石混凝土保護(hù)層厚度不符合設(shè)計要求、振搗不密實,表面壓光不實,分格縫處理不當(dāng)。
(4)防水工程施工完成后,未采取相應(yīng)的成品保護(hù)措施,下道工序施工時對防水保護(hù)不當(dāng),造成滲漏。屋頂花園改造時,由于原有建筑屋頂防水結(jié)構(gòu)本身比較脆弱,在后來的多項園林施工中,不精心施工,造成屋頂防水層破壞而導(dǎo)致漏水,如隨意打洞穿孔或埋設(shè)固定鐵件,或進(jìn)行載植時,用鏟子挖掘、填土等。
(5)屋頂花園養(yǎng)護(hù)時,澆灌水和水池污水中含有植物根葉和泥沙等雜物,使排水口及管道堵塞,造成屋頂積水和漏水。
根據(jù)我國現(xiàn)行規(guī)范,綠化屋頂必須達(dá)到一般建筑二級防水標(biāo)準(zhǔn)、重要建筑須達(dá)到一級防水標(biāo)準(zhǔn),同時堅持“合理設(shè)防,防排結(jié)合,因地制宜,綜合治理”的原則[1]。同時,屋頂綠化構(gòu)造層自建筑屋頂上依次為:結(jié)構(gòu)層、保溫隔熱層、找坡層(找平層)、普通防水層、耐根穿刺防水層、排(蓄)水層、隔離過濾層、種植土、植被層[2],詳細(xì)結(jié)構(gòu)見圖1。
圖1 屋頂綠化構(gòu)造層
此外,植物配置時,盡量選用生長速度慢、淺根性植物,如景天科類佛甲草及開花宿根草本植物等,不宜種植根系發(fā)達(dá),如松、柏、榕樹等;同時,適量種植小喬木,嚴(yán)格控制大喬木,減少植物根系對防水結(jié)構(gòu)的破壞。
不僅如此,屋頂花園設(shè)計防水設(shè)計還要綜合考慮防水與排水的關(guān)系,根據(jù)屋頂花園的排水量和排水特點,設(shè)計適當(dāng)?shù)呐潘到y(tǒng)和排水方式,同時還設(shè)置雨水收集系統(tǒng),根據(jù)種植形式設(shè)置水落口數(shù)量和落水管直徑,將水資源更合理的運用,更好的節(jié)約成本。
屋頂花園防水包括兩種防水方式,即剛性防水和柔性防水。其中剛性防水材料是指以水泥、砂石為原材料,或其內(nèi)摻入少量外加劑、高分子聚合物等材料,通過調(diào)整配合比,抑制或減少孔隙率,改變孔隙特征,增加各原材料界面間的密實性等方法,配制成具有一定抗?jié)B透能力的水泥砂漿混凝土類防水材料,主要包括防水砂漿和防水混凝土。柔性防水材料則是指在相對于剛性防水材料而言的一種防水材料形態(tài),以其與基層附著的形式包括防水涂膜和防水卷材兩類。在工程中,所有防水材料應(yīng)有產(chǎn)品合格證書和性能檢測報告,產(chǎn)品的品種、規(guī)格、性能等應(yīng)符合現(xiàn)行國家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計要求。如所有防水材料應(yīng)選擇高溫不流淌、低溫不碎裂、不宜老化、防水效果好的防水材料。剛性防水材料水泥砂漿防水層宜采用標(biāo)號不低于原325#的普通硅酸鹽水泥和硅酸鹽水泥,不得使用火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥;砂采用粒徑1~3mm粗砂,要求砂料堅硬、粗糙、潔凈;水泥漿和水泥砂漿的配合比應(yīng)根據(jù)防水要求、原材料性能和施工方法確定,施工時必須嚴(yán)格掌握,內(nèi)部配置的鋼筋宜采用冷拔低碳鋼絲。其次,還應(yīng)根據(jù)各地氣候環(huán)境的不同,因地制宜合理選擇防水材料。此外,材料進(jìn)場后應(yīng)按規(guī)定抽樣復(fù)驗,提出試驗報告,嚴(yán)禁在工程中使用不合格材料。同時還應(yīng)注意,當(dāng)多種防水材料復(fù)合使用時,充分考慮材料的兼容性,材料使用應(yīng)符合以下規(guī)定[1]:合成高分子卷材與合成高分子涂膜上部,不得采用熱熔性卷材或涂料;卷材和涂膜復(fù)合使用時,涂膜宜放在下部;卷材、涂膜與剛性材料復(fù)合使用時,剛性材料應(yīng)設(shè)置在柔性材料的上部;反應(yīng)型涂料和熱熔型改性瀝青涂料,可作為鋪貼材性相容的卷材膠粘劑并進(jìn)行復(fù)合防水。
不僅如此,屋頂花園的防水不僅要考慮到普通防水滲透,還要充分考慮防植物根系穿刺。其中,防穿刺防水層的合理使用年限不得少于15年??蛇x用剛性防水或防穿刺防水卷材。使用時根據(jù)環(huán)境氣候差異,各地選材不同,如在南方多采用APP改性瀝青抗根系穿刺防水卷材,在北方則多采用SBS改性瀝青抗根系穿刺防水卷材和三元乙丙等,而在嚴(yán)寒的東北有的則采用SBC120等,同時,耐穿刺防水材料必須用做最上道防水層,其上還需設(shè)置保護(hù)措施,若采用水泥砂漿保護(hù)層時,應(yīng)設(shè)分格縫,縫間距宜為6m;若采用聚乙烯膜、聚酯無紡布或油氈時,宜空鋪法施工,搭接寬度不應(yīng)小于200mm;若采用細(xì)石混凝土,則保護(hù)層下應(yīng)鋪設(shè)隔離層。
一般種植屋面要做2道甚至更多道的防水,不僅要很好的防水滲漏,更要起到防植物根系穿刺的作用。其中,當(dāng)種植屋面為柔性防水層時,上面還應(yīng)設(shè)置1層防水保護(hù)層。施工時,宜先做柔性防水如涂膜等,再做保護(hù)層。同時,柔性防水如卷材和涂膜防水層的基層還應(yīng)設(shè)置找平層,找平層的厚度和技術(shù)要求應(yīng)符合表1的規(guī)定[1],找平層應(yīng)留設(shè)分格縫,縫寬宜為5~20mm,縱橫縫的間距不宜大于6m,分格縫內(nèi)宜嵌填密封材料。
此外,種植屋面剛性防水層主要是指屋面板上現(xiàn)澆厚度不小于40mm細(xì)石混凝土,內(nèi)放ф4~6mm100~200雙向鋼筋網(wǎng)片,鋼筋混凝土網(wǎng)片在分格縫處斷開,其保護(hù)層厚度不小于10mm。所用混凝土中宜加入適量膨脹劑、減水劑、防水劑及鋼纖維等,并用機(jī)械攪拌和機(jī)械振搗,以提高其其抗裂、抗?jié)B性能。這種防水層比較堅硬,能防止根系發(fā)達(dá)的喬灌木穿透,起到保護(hù)屋頂?shù)淖饔?,而且使整個屋頂有較好的整體性,不宜產(chǎn)生裂縫,使用壽命也較長。然而在實際施工中,剛性防水層因受屋頂熱脹冷縮和結(jié)構(gòu)樓板受力變形等影響,易出現(xiàn)不規(guī)則的裂縫,而造成剛性屋頂防水的失敗。為解決這個問題,除40~50mm厚的細(xì)石混凝土中配置鋼絲或鋼筋網(wǎng)外,一般還可用設(shè)置浮筑層和分格縫。所謂浮筑層即隔離層,將剛性防水層和結(jié)構(gòu)防水層分開以適應(yīng)變形的活動??梢圆捎酶射佀芰夏?、土工布或卷材,也可以采用鋪抹低強(qiáng)度等級的砂漿形成一隔離層,然后再做剛性防水層。此外在分格縫法中,剛性防水層的分格縫是根據(jù)溫度伸縮和結(jié)構(gòu)梁板變形等因素確定的,按一定分格預(yù)留5~20mm寬的縫,其縱橫間距不宜大于6m,在縫內(nèi)填充高分子密封膏,上部應(yīng)設(shè)置保護(hù)層。屋面剛性防水層最好一次全部澆搗完成,以免滲漏(圖2)[1]。
表1 找平層厚度和技術(shù)要求
圖2 屋面分格縫做法
不僅如此,防水層的厚度、層數(shù)都應(yīng)嚴(yán)格按照國家有關(guān)規(guī)定、規(guī)范施工;防水處理竣工后應(yīng)以高標(biāo)號水泥砂漿抹面,保護(hù)防水層;同時還應(yīng)該避免在潮濕條件下施工,屋面未干透也不宜施工,施工溫度應(yīng)宜在5~35℃,嚴(yán)禁在雨天、雪天、大風(fēng)(五級以上)施工[4];不同防水層應(yīng)采用合適的施工工藝復(fù)合,粘結(jié)牢固,搭接寬度不小于50cm,并向種植池、花臺及屋面設(shè)施延伸至高出基質(zhì)15cm;同時,屋頂花園的各項園林工程和建筑小品只有在確認(rèn)屋頂防水工程完整無損的條件下才施工,施工時注意不得在后期種植時在上面鑿孔、打洞或重物沖擊,導(dǎo)致防水層破壞。
屋頂防水層無論采用哪種形式和材料,均構(gòu)成整個屋頂?shù)姆浪到y(tǒng),每一個節(jié)點都必須處理好,每一個地方都不能稍有破壞,整體防水層往往因這些細(xì)小的構(gòu)造、節(jié)點處理不當(dāng),而造成整個屋頂防水的失敗。屋面接縫應(yīng)密封防水處理,縫寬宜為5~30mm,縫深為縫寬的0.5~0.7倍,接縫外露的密封材料上設(shè)保護(hù)岑。一切所需要的管道、煙道、排水孔、預(yù)埋鐵件及支柱等突出屋頂?shù)脑O(shè)施,均應(yīng)在做屋頂防水層時妥善處理好其節(jié)點構(gòu)造,做法可參照圖3[3];另一方面,屋面的薄弱部分,如出氣孔道周圍、女兒墻、水落口、天溝、檐口等,應(yīng)加強(qiáng)處理,做法可參照圖4[3]。尤其是女兒墻周邊,防水層應(yīng)延伸上翻至墻上幾十厘米,超過將來花壇上層的位置至少15cm,否則,極易因此滲漏。此外,還要特別要注意與土壤的連接部分和排水溝水流終止部分的細(xì)部防水處理妥當(dāng)。
圖3 伸出屋面管道做法
在施工完成之后,要做好防水試驗和保證良好的排水系統(tǒng)。首先,要檢查原有的防水性能:封閉出水口,平屋面應(yīng)進(jìn)行48h蓄水試驗,坡屋面應(yīng)進(jìn)行持續(xù)3h淋水試驗,試驗中,要仔細(xì)觀察屋頂?shù)臐B漏情況,若能保證不漏,說明屋面防水合格。雖然防水層是保證屋頂不漏的關(guān)鍵技術(shù)問題,但屋頂防水和排水是一個系統(tǒng)兩個方面,因此還必須處理好屋頂?shù)呐潘到y(tǒng)。在屋頂園林工程中,種植池、水池和道路場地施工時,應(yīng)遵照原屋頂排水系統(tǒng),進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計,不應(yīng)封堵、隔絕或改變原排水口和坡度。特別是大型種植池排水層下的排水盲管,要與屋頂排水口配合,注意相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)差,使種植池排水層下的排水管道,要與屋頂排水口配合,注意相關(guān)的標(biāo)高差,使種植池內(nèi)的多余灌水能順暢排出。
圖4 女兒墻泛水做法
總之,防水是屋頂花園安全工作的核心,防水工程質(zhì)量與設(shè)計、材料選擇和施工3方面息息相關(guān),其中,設(shè)計為前提,材料為基礎(chǔ),施工為關(guān)鍵。為了搞好屋頂花園的防水工程,我們必須嚴(yán)格遵守國家和地區(qū)的相關(guān)規(guī)范,結(jié)合實際情況進(jìn)行設(shè)計;同時選擇質(zhì)量可靠的防水材料,并把好施工質(zhì)量關(guān)。只有這樣,才能保證屋頂花園的安全和可靠性,才能使我國的屋頂花園得到更快更好的發(fā)展,我們生活的環(huán)境得到更好的改善。
[1]中華人民共和國建設(shè)部.GB50345-2004屋面工程技術(shù)規(guī)范[S].北京:中華人名共和國建設(shè)部,2004.
[2]中華人民共和國建設(shè)部.JGJ 155-2007種植屋面工程技術(shù)規(guī)程[S].北京:中華人民共和國建設(shè)部,2007.
[3]中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究所.03J201-2平屋面建筑構(gòu)造(二)[S].北京:中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究所,2001.
[4]上海市綠化管理局.上海市屋頂綠化技術(shù)規(guī)范(試行)滬綠[2008]25號[R].上海:上海市綠化管理局,2008.