屋頂綠化植物 隔根給排水

屋頂綠化植物根系阻攔的必要性
一．追根溯源
德國(guó)在屋頂花園的研究方面處于世界領(lǐng)先的地位，日本、美國(guó)等對(duì)花園屋面的技術(shù)研究及發(fā)展均是基于德國(guó)的基本理論。德國(guó)FLL機(jī)構(gòu)對(duì)植物根阻攔材料的試驗(yàn)研究及檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)是世界上公認(rèn)的最具權(quán)威性的植物根阻攔性能認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。
在德國(guó)，植物根阻攔材料并不是最先在花園屋面上得到應(yīng)用的。如圖1－1，1－2所示，即使是在僅有防水層或包括壓制層的屋面上，由于空氣的流動(dòng)作用導(dǎo)致一些植物的種子飄落屋面上，在一定的條件下，植物也能頑強(qiáng)的生長(zhǎng)。其后果導(dǎo)致其根系穿透防水層，甚至結(jié)構(gòu)層，從而使整個(gè)屋面系統(tǒng)失去作用。
二．對(duì)花園屋面的認(rèn)知在花園屋面上，由于土層的存在，產(chǎn)生了更有利于植物生長(zhǎng)的環(huán)境。中國(guó)有句俗話‘種瓜得瓜，種豆得豆’，但用在花園屋面上卻有失偏頗。其他的一些外來植物一般都較我們預(yù)先鋪設(shè)的植物更具生命力，這些植物會(huì)不斷侵蝕其他植物的領(lǐng)地。如圖2－1所示
‑另外，如果我們認(rèn)為草類植物的根系不夠發(fā)達(dá)或強(qiáng)度較差，就會(huì)走入另一個(gè)誤區(qū)。如圖2－2及2－3所示，草類植物的根系相當(dāng)發(fā)達(dá)并且穿透力較強(qiáng)，對(duì)防水層及結(jié)構(gòu)層的破壞不亞于灌木和喬木。
三．植物根阻攔的必要性
植物如果在無下部結(jié)構(gòu)的自然土的生長(zhǎng)環(huán)境下，植物的根系可按自然規(guī)律生長(zhǎng)而不受其他條件的限制。而當(dāng)我們?cè)诮ㄖ锏慕Y(jié)構(gòu)層上進(jìn)行園林建設(shè)時(shí)，就必須引導(dǎo)和限制植物根系的生長(zhǎng)，其必要性在于：
1． 防止植物根穿透防水層而造成防水功能失效；
我們知道，在屋面結(jié)構(gòu)層上進(jìn)行園林建設(shè)由于排水、蓄水、過濾等功能的需要，屋面種植結(jié)構(gòu)層遠(yuǎn)比普通自然種植的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而防水層一般處于最下面一層。如果一旦防水層被穿透而進(jìn)行維修時(shí)，將導(dǎo)致運(yùn)作良好的其他各層被同時(shí)翻起，增加不必要的直接維修費(fèi)用。同時(shí)，維修過程中所需材料、機(jī)具的搬運(yùn)及運(yùn)輸而影響建筑物的正常運(yùn)作，建筑物所有者為保持清潔和形象而導(dǎo)致的間接損失不可估量。

防止植物根穿透結(jié)構(gòu)層而造成更為嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)破壞；
在沒有植物根阻攔措施的情況下，屋面所種植物的根系會(huì)扎入屋面突出物（如電梯井、通風(fēng)孔等）的結(jié)構(gòu)層、女兒墻而造成結(jié)構(gòu)破壞。這種破壞一方面來講不僅比第一種情況會(huì)增加更多的維修費(fèi)用，而另一方面這種破壞如不及時(shí)補(bǔ)救，將會(huì)危及整個(gè)建筑物的使用安全。
綜上所述，從經(jīng)濟(jì)和安全角度考慮，植物根阻攔層的設(shè)置對(duì)于花園屋面的建設(shè)是不可或缺的。如果忽略植物根阻攔層的設(shè)置，將造成因小失大的嚴(yán)重后果。

屋頂綠化排水的問題
如果建筑師或者景觀設(shè)計(jì)師想要在屋面上設(shè)計(jì)一個(gè)屋頂花園，那么首先要想到的問題就是荷載，其次就是排水的問題如何解決。
屋面上排水的方式有很多種，常見的是1）排水溝和設(shè)置下排水口；2）屋檐邊上設(shè)置的雨水管；3）虹吸式排水等等
通常建筑物屋面找坡層為2%左右（這里所說的是平屋面的情況），排水方向垂直于排水溝，這樣的設(shè)計(jì)對(duì)我們來說是很方便的，我們可以在排水溝中防上一些卵石，或者珍珠巖等顆粒性滲水材料，上面整鋪蓄排水盤，這樣做的意義是蓄排水盤上層的土壤和植物層不會(huì)在重力的作用下將蓄排水盤壓到排水溝中或者局部出現(xiàn)坍塌的情況。而當(dāng)我們遇到下排水口的時(shí)候，我們就需要注意了，蓄排水盤遇到排水口需要相應(yīng)的留出位置也就是說需要切割一個(gè)比排水口稍大的洞口，因?yàn)榕潘P的上面要設(shè)置一個(gè)檢查口（Inspection Chamber），以便于以后對(duì)排水口的檢查和維修，另外還可以檢查蓄排水盤中的蓄水量。假如屋面上沒有排水溝只有排水口那么解決方法就變得更加簡(jiǎn)單，只需預(yù)留出檢查口的位置就可以了。
對(duì)于屋檐設(shè)置的雨水管排水和虹吸式排水稍微會(huì)復(fù)雜一些。我們需要計(jì)算屋頂排水量。參照建筑給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)，北京地區(qū)降雨歷時(shí)5min的暴雨強(qiáng)度 （升/100平方米 秒），參照工業(yè)企業(yè)特征p的取值，即建筑物的復(fù)雜程度和用途，選p=5的情況可以計(jì)算出北京地區(qū)100平方米最大暴雨5分鐘的水量為1518升。然后設(shè)計(jì)人員參照所選用的蓄排水產(chǎn)品的排水量進(jìn)行計(jì)算，看看屋面的雨水管設(shè)置是不是能夠滿足要求。
其實(shí)現(xiàn)在縱觀國(guó)內(nèi)的排水產(chǎn)品，多數(shù)產(chǎn)品只有排水功能而沒有蓄水功能，其實(shí)對(duì)于屋頂花園來說，蓄水能力和排水能力同樣重要，因?yàn)楸┯陼?huì)是對(duì)屋頂綠化系統(tǒng)的最大考驗(yàn)，優(yōu)秀的蓄水能力將能夠減小暴雨對(duì)屋面排水系統(tǒng)的巨大壓力，同時(shí)還可以儲(chǔ)存一部分水分作為植物的養(yǎng)分。所以希望設(shè)計(jì)師可以選擇一些具有良好排水性并且可以儲(chǔ)存一部分水分的排水系統(tǒng)。效果圖,
本人經(jīng)常接觸到屋頂綠化的項(xiàng)目，經(jīng)常會(huì)有業(yè)主從節(jié)約成本的角度要求使用自然原土作為屋頂綠化的基質(zhì)材料，其實(shí)自然土壤根本不適用于屋頂綠化。
自然土壤的荷載過大，1800kg/平方米，以10厘米土壤層計(jì)算下來一平方米土壤就需要180kg，在屋面寶貴的荷載范圍內(nèi)就占據(jù)了很大的比例。而火山巖土壤完全保水之后的容重只有500kg左右，同樣以10厘米的厚度計(jì)算一平方米只需要50kg；自然土壤顆粒細(xì)密，密實(shí)度大，如果遇到自然降雨，雨水很難迅速進(jìn)入土壤更別說可以滲透到下面的蓄排水系統(tǒng)中，我們希望看到的整體排水又變成了地表徑流。
其實(shí)現(xiàn)在屋頂綠化專用的土壤也出現(xiàn)了很多種，比如：腐殖土加入陶粒、火山巖土壤等等。原則上都是使用輕質(zhì)的人工基質(zhì)加入一些直徑在5-8毫米左右的輕質(zhì)顆粒物，比如常見的粘土磚破碎的顆粒、蛭石、膨脹珍珠巖、硅藻土顆粒等等，目的就是增加基質(zhì)層中的空隙率加快水的滲透速度同時(shí)減輕荷載。