屋顶绿化系统中的防水技术

申请免费试用、咨询电话：400-8352-114

屋顶绿化泛指在一切建筑物和构筑物的顶部进行造园、种植树木花卉的统称。随着人类对生存环境空间质量要求的逐步提高以及住宅、宾馆、道路、桥梁等人工构筑物对绿地面积的日益侵蚀，对屋顶绿化日益受到人们的关注。屋顶绿化对增加城市绿地面积，开拓人类绿化空间；减少废气污染、热岛效应和沙尘暴带来危害，改善日趋恶化的人类生存环境空间；减少人类对自然破坏，改善生态系统循环效应；截留部分降水，减轻高强度降水对城市防洪排灌系统的压力；以及隔热保温，实现节能减排目标有着极其重要的意义。

　　在屋顶绿化系统中有许多技术难题需要进一步研究解决，如防水问题、植物选择和维护、规划原则和荷载问题等，其中，处理好屋顶绿化的防水问题是屋顶绿化系统中的关键技术难点，是充分发挥屋顶绿化作用和潜能的决定性因素。本文对屋顶绿化系统中常见的防水问题进行分析、对不同类型屋顶绿化的防水系统结构形式选择、阻根性防水基材的选择、防水施工过程中的细节处理进行研究和探讨。

　　1 屋顶绿化中出现的主要防水问题

　　所有的屋顶绿化系统的防水问题最终均表现为屋面的渗漏，而且一旦渗透，维修起来极为不便。研究屋顶绿化中出现防水问题的主要原因，总结出以下几点：

　　1.1屋顶绿化类型与防水等级不匹配

　　不同种类的屋顶绿化型式对防水的设防等级有不同的要求，复杂的屋顶绿化采用低级程度的防水设防标准会带来严重的渗漏隐患，简单的屋顶绿化选用高标准的防水型式从某种程度上讲则是一种浪费。

　　1.2防水材料的阻根性达不到要求

　　在屋顶绿化的防水系统中，植物根系对防水材料具有的极强穿透能力，是造成材料本身破坏，最终导致主体结构渗漏的根本原因。如果不设法阻止植物根系破坏防水层和构筑物顶面，就会造成防水层受损而影响其使用寿命。解决好植物根系对防水材料的穿透作用是处理屋顶绿化防水问题的核心技术。

　　1.3防水施工中细部结点处理不到位

　　防水施工操作流程的不当或细部结点的处理不到位，是影响屋面防水效应的主要矛盾，在屋顶绿化系统中也是如此。收边、搭接和交合处，往往是渗漏的初始爆发点，成为防水的薄弱环节。在女儿墙根和天沟檐口等薄弱环节处，由于材料延伸性不够好，或接口的密封性处理不到位，会出现拉裂或脱离粘结面等现象而导致渗漏。[2]植物的根系往往更会通过这些薄弱点穿透防水层，导致防水层和结构本身严重被破坏。

　　2 不同类型屋顶绿化的防水系统结构形式

　　按照屋顶绿化的几种型式对防水问题进行分析：

　　2.1拓展型屋顶绿化

　　也称为简单式屋顶花园，是利用草坪、地被、小型灌木和攀援植物进行屋顶覆盖绿化。往往不需要单独设置灌溉系统，只靠自然降水即可解决植物养护问题。

　　拓展型屋顶绿化采用一道或两道防水设防，其中包括一道耐根穿刺防水层。屋面结构从上到下依次为种植层、基质层、储排水垫、阻根性防水层、找平层、屋顶结构层。其中，储排水垫是一种用土工合成材料包覆壳体和陶料、蛭石、膨胀珍珠岩等构成，起到过滤、保护、和储排水的三重作用，施工简便，可满足普通拓展型屋顶绿化低成本的要求。

　　2.2半密集型屋顶花园

　　半密集型屋顶花园的植物选择的范围可以为除高大乔木外的小乔木、灌木、草坪和地被。屋顶上可以留有小路和庭院供人们行走和驻足。一般需要定期灌溉和维护。宜采用两道防水设防，其中包括一道根阻性防水层。屋面结构可采用种植层、基质层、过滤层、储排水层、阻根性防水层、找平层、屋顶结构层的型式。值得注意的是，在两道设防的屋顶绿化层次中，根阻性防水层必须设置在上层。

　　2.3密集型屋顶绿化

　　密集型屋顶绿化也可称作花园式屋顶绿化，不但可配以乔、灌、草的植物搭配，还可以加入园路、亭子、水池、假山和木椅等各种园林设计元素，为人们提供完备的观赏和休闲空间，需要周到的维护和保养。

　　此类型屋顶绿化应采用二道或二道以上防水设防，其中至少包括一道耐根穿刺防水层，宜选用两道根阻性防水材料。其屋面结构层次宜选用种植层、上保护层（抑制水分蒸发、防止基质流失）、基质层（轻质营养土质）、过滤层（防止过量水分和基质流失）、下保护层（保护过滤层和基质层）、储排水层（排水和储水）、保护层（保护其下防水材料不被破坏）、根阻性防水层（两道设防，防渗透和穿刺）、找平层、屋顶结构层的复杂结构型式。

　　3 阻根性防水基材的选择

　　近年来，常用的聚氨酯防水涂料、塑性体改性沥青防水卷材（APP）、弹性体改性沥青防水卷材(SBS)、三元乙丙橡胶防水卷材、乙烯醋酸乙烯共聚物（EVA）防水卷材、高密度聚乙烯土工膜（HDPE）防水卷材、湿铺法复合自粘防水卷材等，均是应用效果良好的屋面防水材料。然而，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。选择具有抗植物根系穿刺功能的防水材料是对种植屋面进行防水处理的关键。

　　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。一般来讲，某种材料作为阻根耐穿刺防水层用于种植屋面已应用3 年以上，未发现渗漏，暂视为阻根耐穿刺材料。[1]目前，经理论认证和实践证明的有效根阻防水材料主要有：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。

　　4 防水施工过程中的细节处理

　　防水施工中的细节处理，就要成功地处理好一头（防水层收头），二缝（防水材料接缝、变型缝），三口（排水口、檐口、出入口），四根（女儿墙根、烟囱根、管道根、设备根）的施工，这样即可基本解决因施工环节带来的漏水问题。

　　以卷材铺贴为例，在施工过程中，先用涂料涂刷管根或口根部位，再将卷材收头，出屋顶管根或口根部位，用焊接法或双面自粘胶条密封，将卷材垂直收头。材料之间的搭接处应不小于100mm，上下层及相邻两幅卷材的搭接缝应错开，平行于屋脊的搭接缝应顺流水方向搭接，垂直于屋脊的搭接缝应顺主导风向搭接。特别应该注意的是，屋顶绿化中的女儿墙周边，防水层应延伸上翻至墙上几十厘米，为种植覆土高度做好预留。

　　5 结语

　　屋顶绿化，作为建筑物的空间潜能与植物的多种效益相融合的载体，在拓展城市空间及解决很多城市生态问题等方面有着巨大的潜能。解决好防水问题，才能为屋顶绿化的成功运用和广泛推广奠定基础。可以预测，处于逐步发展和完善中的屋顶绿化系统，将会在未来发挥更加广博的作用，为人类营造更美好的居住和环境条件增添更加绚丽的色彩。

　　参考文献：

　　[1] 徐赟来.值得推广的屋顶绿化工程防水技术[J].园林，2008（3）：20-21。

　　[2] 安立伟，闫晓云，陈云飞.论屋顶花园（绿化）的防水设计[J].现代农业科技.2009（1）：73-74。