王 博

種植屋面作為一種新型的建筑形式，具有改善城市環(huán)境、緩解熱島效應(yīng)、提高建筑保溫隔熱性能等多重優(yōu)點。然而，在實際應(yīng)用中，種植屋面的防滲漏問題一直是困擾工程界的難題。種植屋面的滲漏不僅會影響建筑物的使用功能，還會對周邊環(huán)境造成污染。種植屋面一旦出現(xiàn)滲漏問題，維修耗時耗力并且難見成效。因此，研究種植屋面的防滲漏技術(shù)，對于推廣種植屋面、促進(jìn)綠色建筑的發(fā)展具有重要意義[1]。

1 工程概況

西部科創(chuàng)廣場項目，位于陜西省西咸新區(qū)灃東新城灃東大道與科源四路十字西南角，總建筑面積為120778.04 m2，其中地上建筑面積為75130.00 m2，地下的建筑面積為45648.04 m2，主樓4 棟單體，由1#科創(chuàng)企業(yè)辦公樓，以及2#～4# 科技研發(fā)辦公樓及地下車庫組成，地下2 層、地上2 ～11 層不等。結(jié)構(gòu)形式為框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)形式為筏板+柱墩基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)安全等級為2 級，抗震設(shè)防烈度8 度，設(shè)計使用年限50 a，屋面防水等級Ⅰ級。項目以“城市之光，科技之鉆”為塑造理念，1#及3#融入“鉆石”元素，呈現(xiàn)出極具雕塑感的城市地標(biāo)形象，項目質(zhì)量目標(biāo)為國家優(yōu)質(zhì)工程獎，項目建成后作為“秦創(chuàng)原”孵化總基地2 期，旨在打造創(chuàng)新服務(wù)示范園區(qū)，如圖1 所示。

圖1 西部科創(chuàng)廣場項目樓位分布示意圖（來源：作者改繪）

該 項 目1# 裙 樓、2#、3# 裙 樓及4#屋面均為種植屋面，種植屋面面積為8666.66 m2，種植屋面均采用正置式設(shè)計，如圖2 所示。找坡層材料為發(fā)泡混凝土，找平層、保溫層材料為70 mm 厚擠塑聚苯板（Extruded Polystyrene Board，XPS），找平層為細(xì)石混凝土找平層，防水層設(shè)計為3 mm+4 mm（耐根穿刺）厚改性瀝青防水卷材，隔離層采用干鋪350 g 瀝青卷材一道，保護(hù)層采用40 mm 厚C20 細(xì)石混凝土內(nèi)配Φ6 mm 雙向鋼筋網(wǎng)片，濾水層采用專用塑料排水板，種植土普遍厚度為600 mm。

圖2 種植屋面構(gòu)造示意圖（來源：網(wǎng)絡(luò)）

2 種植屋面現(xiàn)狀及滲漏的原因分析

2.1 種植屋面現(xiàn)狀

從環(huán)保和節(jié)能的角度來看，種植屋面具有顯著的優(yōu)勢。它們能夠降低城市的熱島效應(yīng)，改善空氣質(zhì)量，增加城市綠地面積。此外，種植屋面還能夠提高建筑的保溫隔熱性能，降低建筑物的能耗。

盡管種植屋面具有上述優(yōu)勢，但在實際應(yīng)用中，它們也面臨一些挑戰(zhàn)和問題：第1，施工難度大。種植屋面的施工需要考慮多種因素，既要實現(xiàn)屋面圍護(hù)結(jié)構(gòu)功能等，又要綜合考慮美觀與維護(hù)成本的問題，增加了施工難度。第2，易出現(xiàn)滲漏隱患且難于維修。

種植屋面如出現(xiàn)滲漏隱患時，維修存在以下問題：第1，定位滲漏點困難。種植屋面的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，包括排水層、蓄水層、隔離層等，而且上方覆蓋有土壤和植被。一旦發(fā)生滲漏，很難快速準(zhǔn)確定位到具體的滲漏點。因此，需要對整個屋面結(jié)構(gòu)有深入的了解，并且可能需要借助專業(yè)的檢測工具。第2，維修空間受限。由于種植屋面上方覆蓋有土壤和植被，維修時很難有足夠的操作空間。這增加了維修的難度，也可能導(dǎo)致維修效果不理想。第3，防水材料更換困難。種植屋面的防水材料一旦老化或損壞，需要更換。但由于上述的復(fù)雜結(jié)構(gòu)和操作空間限制，更換防水材料變得非常困難?？赡苄枰瞥糠只蛉康闹脖缓屯寥?，才能進(jìn)行防水材料的更換。第4，植被和土壤處理困難。在維修過程中，可能需要移除部分或全部的植被和土壤，這不僅會破壞原有的生態(tài)環(huán)境，還可能對屋面的結(jié)構(gòu)造成損害。維修完成后，需要重新種植植被并鋪設(shè)土壤，需要專業(yè)的園藝知識和技術(shù)。第5，長期效果無法保證。由于種植屋面的特殊性質(zhì)，即使進(jìn)行了維修也不能保證長期不出現(xiàn)滲漏問題。這需要對維修效果進(jìn)行長期的監(jiān)測和維護(hù)[2]。

2.2 主要滲漏原因分析

結(jié)合以往種植屋面的施工經(jīng)驗，種植屋面出現(xiàn)滲漏的主要原因有以下幾點：

1）屋面結(jié)構(gòu)自防水性能差。混凝土結(jié)構(gòu)自防水是指依靠混凝土自身的密實性和抗?jié)B性，這是達(dá)到防水目的的一種防水做法。但在工程實際施工過程中，屋面混凝土結(jié)構(gòu)因混凝土施工工藝不合理、混凝土施工過程中振搗不均勻、養(yǎng)護(hù)不到位、存在微細(xì)裂縫、屋面堆載超限等，都可能導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)裂縫自防水性能下降，后續(xù)屋面工程施工時，處理不妥當(dāng)，屋面找坡層中存在的水分無通道排出，在大氣壓的作用下，沿裂縫滲漏至室內(nèi)[3]。

2）屋面結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)設(shè)計及處理不當(dāng)。屋面結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)處理不當(dāng)可能會導(dǎo)致防水性能下降，進(jìn)而引發(fā)滲漏等問題。這些薄弱環(huán)節(jié)可能包括施工縫、后澆帶、穿墻管、出屋面結(jié)構(gòu)根部等部位。這些部位由于施工難度大、材料性能的差異、受外力作用等因素，容易出現(xiàn)裂縫，一旦防水層局部失效，積水滲入找坡層，從而產(chǎn)生了滲漏等問題。

3）屋面排水不暢。種植屋面排水設(shè)計主要包括排水坡度、排水溝、過水洞、排水管道等，因種植屋面的特有構(gòu)造，如排水設(shè)計不當(dāng)，易出現(xiàn)排水系統(tǒng)堵塞，主要表現(xiàn)為樹葉、泥土、雜物得不到有效隔離且維護(hù)不當(dāng)，導(dǎo)致排水溝、落水管、過水洞等阻塞，致使排水不暢，一旦積水滲入屋面構(gòu)造層下部，在外界凍融環(huán)境長期作用下，容易導(dǎo)致屋面防水層薄弱處失效出現(xiàn)滲漏。

4）屋面防水層及排氣管道施工過程中成品保護(hù)不到位，出現(xiàn)破損。種植屋面常用的找坡層材料主要為水泥焦渣、發(fā)泡混凝土等輕質(zhì)松散材料，加之保溫層材料強度一般較低，在防水構(gòu)造層與結(jié)構(gòu)層之間形成薄弱低強度構(gòu)造，在后續(xù)保護(hù)層、回填土等施工過程中操作不當(dāng)，成品保護(hù)不到位，易出現(xiàn)凹陷從而拉裂防水層構(gòu)造，破壞屋面排氣管，使得受破壞部位形成滲漏隱患點[4]。

5）景觀綠化施工對已完成屋面構(gòu)造層造成破壞，防水等構(gòu)造層喪失整體性。同時，屋面植被選擇不合理，維護(hù)過程中，大量灌溉養(yǎng)護(hù)，增加屋面排水系統(tǒng)承受能力，導(dǎo)致灌溉用水不能及時排走，增加屋面的滲漏風(fēng)險。

3 種植屋面防滲漏施工策劃

3.1 設(shè)計優(yōu)化

為充分發(fā)揮屋面結(jié)構(gòu)自防水性能，對滲漏情況起到預(yù)防作用，需對原設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化處理。優(yōu)化的原則包括避免薄弱環(huán)節(jié)排水不暢，確保防水上翻高度滿足要求以及優(yōu)化屋面構(gòu)造層、優(yōu)化屋面排水系統(tǒng)設(shè)計，具體為：

1）對屋面防水薄弱環(huán)節(jié)施工。縫、后澆帶優(yōu)化時，為避免該處結(jié)構(gòu)積水，在不影響找坡層施工的前提下，在主體施工時，對施工縫、后澆帶處結(jié)構(gòu)板頂進(jìn)行抬高處理。西部科創(chuàng)廣場項目屋面施工縫、后澆帶在主體施工時，在施工縫及后澆帶兩側(cè)隨主體一同施工40 mm 高混凝土反坎，后續(xù)施工縫及后澆帶混凝土澆筑閉合式時，該部位板面抬高40 mm，從結(jié)構(gòu)上避免該部位積水，同時屋面采用抗?jié)B混凝土，發(fā)揮結(jié)構(gòu)自防水性能及預(yù)防作用，降低滲漏風(fēng)險。

2）出屋面結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)設(shè)計一般存在以下弊端：第1，風(fēng)井、管井、機房出屋面結(jié)構(gòu)等根部未設(shè)計混凝土防水反坎，采用砌體材料施工。第2，風(fēng)井、管井、機房等出屋面結(jié)構(gòu)根部防水高度設(shè)計不足。需對原設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化，增加風(fēng)井、管井、機房出屋面結(jié)構(gòu)等根部混凝土反坎，確保防水上翻高度高出屋面成型面250 mm 以上。

3）優(yōu)化種植屋面綠化介質(zhì)擋墻、走道布置及排布。為避免薄弱環(huán)節(jié)排水不暢，對風(fēng)井、管井、機房、女兒墻等出屋面結(jié)構(gòu)位置采用綠化介質(zhì)擋墻進(jìn)行有效隔離，以避免該部位與回填土接觸，影響排水效果，同時便于維護(hù)。

4）優(yōu)化屋面排水系統(tǒng)設(shè)計。要做到種植屋面排水坡度滿足排水及規(guī)范要求。需優(yōu)化落水口位置，做到落水口位于種植區(qū)外，排水不能受到阻塞，同時綠化介質(zhì)擋墻過水洞濾水排水措施得當(dāng)。

5）根據(jù)傳統(tǒng)圖集選用的種植屋面構(gòu)造層，往往存在構(gòu)造不合理，材料選用不當(dāng)?shù)缺锥?，種植屋面設(shè)計時需增加找坡層及保溫層的排氣層，避免因外界環(huán)境作用，構(gòu)造層中水汽凝結(jié)，造成滲漏隱患。濾水層一般選用成品塑料排水板，排水濾水效果不佳，上部建議增加200 mm厚陶粒濾水層，同時找坡層材料及保溫層材料應(yīng)優(yōu)先選用強度較好材料，避免因材料松散、強度不足，后續(xù)施工受到破壞，拉裂防水層，屋面結(jié)構(gòu)層根據(jù)項目條件，優(yōu)先選用結(jié)構(gòu)找坡[5]。

3.2 施工工藝優(yōu)化

屋面結(jié)構(gòu)施工時，混凝土澆筑振搗完成后，采用混凝土原漿收面，掛杠刮平后，隨即覆膜養(yǎng)護(hù)，避免混凝土水分散失較快，屋面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。屋面找坡層施工前，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行防水預(yù)處理，對易出現(xiàn)滲漏的薄弱環(huán)節(jié)部位，在結(jié)構(gòu)板上涂刷防水附加層，并對結(jié)構(gòu)進(jìn)行蓄水試驗或雨后觀察，在確保結(jié)構(gòu)自防水性能萬無一失后，進(jìn)行后續(xù)工序施工。屋面找坡層及保溫層施工時應(yīng)避開雨期，避免構(gòu)造層中濕氣過重。完成并驗收合格后，及時進(jìn)行找平層及防水層的施工，防止找坡層及保溫層濕氣過大，造成隱患[6]。種植土回填施工完成后，應(yīng)靜止一段時間，即養(yǎng)護(hù)期。靜置期間，一方面，土壤中的微生物會開始分解有機物質(zhì)，改善土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤肥力，有助于提高土壤的生物活性，為植物的生長提供更好的環(huán)境。另一方面，有助于土壤顆粒之間的緊密結(jié)合，土壤有機會與周圍環(huán)境相適應(yīng)，形成一層自然保護(hù)層。

3.3 細(xì)部節(jié)點策劃

種植屋面策劃防滲漏策劃時，需著重對屋面防水層封邊固定，水落口的防水連接、過水洞的防水及濾排水、設(shè)備基礎(chǔ)、外露排氣管等管線的保護(hù)等進(jìn)行細(xì)部節(jié)點策劃。屋面防水層封邊固定，需根據(jù)構(gòu)造層厚度，在結(jié)構(gòu)施工時在女兒墻預(yù)留凹槽，便于防水層收邊固定，滿足防水上翻高度要求。

水落口處通常出現(xiàn)剛性水落口套管與下部塑料管道連接處受氣候變化影響產(chǎn)生熱脹冷縮導(dǎo)致連接松動，使用過程中排水不及時，出現(xiàn)滲漏水，策劃時需根據(jù)屋面結(jié)構(gòu)板的厚度確定剛性水落口套管的下沿長度，并增加密封措施。

過水洞處防水及濾排水處理不到位易造成介質(zhì)擋墻飾面層出現(xiàn)濕漬，排水通道堵塞等問題，在過水洞施工前，需提前策劃過水洞處防水施工連續(xù)性并增加防水附加層，過水洞背面回填土則需設(shè)置有效的濾排水構(gòu)造，避免淤塞。

設(shè)備基礎(chǔ)在主體施工時需確保設(shè)備基礎(chǔ)高度滿足防水上翻要求，同時需考慮大體積設(shè)備基礎(chǔ)阻水問題，在設(shè)備基礎(chǔ)施工時，需根據(jù)排水坡向，在設(shè)備基礎(chǔ)內(nèi)部設(shè)置排水通道套管并預(yù)留防水收邊的外伸長度。

外露排氣管等管線通常在屋面回填土施工時易遭受破壞，在確保排氣管等管線外露高度的同時，需增加混凝土護(hù)墩，確保后續(xù)回填土作業(yè)不遭受破壞，從而避免滲漏隱患。種植屋面介質(zhì)擋墻一般采用后砌磚墻，施工完成后，因介質(zhì)擋墻飾面做法不合理，缺少防水構(gòu)造做法及防裂縫構(gòu)造。后續(xù)使用過程中，雨天過后，介質(zhì)擋墻易出現(xiàn)濕漬、返堿、墻面污染等現(xiàn)象。介質(zhì)擋墻抹灰時需掛設(shè)玻纖網(wǎng)增加擋墻放裂縫構(gòu)造，在抹灰完成后，需增加防水構(gòu)造措施，解決種植屋面介質(zhì)擋墻常見的質(zhì)量問題。

4 種植屋面防滲漏施工管理

施工前，成立專門的屋面防滲漏小組，對圖紙進(jìn)行詳細(xì)審查，正確理解設(shè)計意圖和防水要求，進(jìn)行詳細(xì)的種植屋面防滲漏施工策劃。根據(jù)具體的種植屋面防滲漏策劃及施工部署，編制施工進(jìn)度計劃、質(zhì)量控制措施及重難點識別，并堅持樣板引路。施工準(zhǔn)備時，加強材料檢驗檢查，選擇耐候性好、抗老化性能強的防水材料。施工過程中，加強過程管控及監(jiān)督，細(xì)化各道工序及構(gòu)造層的交接檢查，必要時增加檢測試驗等相關(guān)措施。同時，注重成品保護(hù)避免違規(guī)操作對已完成工序的破壞，造成滲漏風(fēng)險。

西部科創(chuàng)廣場項目針對種植屋面成立了專門的防滲漏小組，按照風(fēng)險點及施工重難點組織了詳細(xì)的策劃，并制訂了專項的屋面防滲漏施工方案。目前該項目種植屋面樣板區(qū)已施工完畢，如圖3 所示。由圖可知過程控制得當(dāng)，防滲漏效果明顯，為種植屋面施工無滲漏并達(dá)到一次成優(yōu)奠定了基礎(chǔ)，有效確保了后續(xù)種植屋面的防滲漏效果，延長了其使用壽命，并為用戶提供了一個美觀、舒適的綠色環(huán)境。

圖3 種植屋面樣板示例（來源：作者自攝）

5 結(jié)語

種植屋面的防滲漏施工策劃及管理技術(shù)對于保障建筑質(zhì)量、維護(hù)生態(tài)平衡和提供綠色生活環(huán)境具有重要意義。通過科學(xué)合理的施工策劃、嚴(yán)格的質(zhì)量控制、技術(shù)創(chuàng)新，可以有效確保種植屋面的防水性能和使用壽命。同時，這也有助于推動綠色建筑的發(fā)展，促進(jìn)可持續(xù)城市建設(shè)的進(jìn)程[7]。

在實際工程中，建筑師應(yīng)注重施工策劃的前瞻性和系統(tǒng)性，結(jié)合工程特點和地域環(huán)境，制訂針對性的防滲漏措施。同時，應(yīng)加強對防水材料、種植介質(zhì)和植物選擇的研究，推廣使用環(huán)保、耐用的材料和植物，提高種植屋面的整體性能和美觀度。未來，科技的不斷進(jìn)步以及人們對綠色生活的追求，種植屋面的防滲漏技術(shù)將不斷完善、不斷創(chuàng)新，為構(gòu)建更加宜居、環(huán)保的城市環(huán)境貢獻(xiàn)力量。