屋顶绿化阻根防水层材料筛选与实施工艺

屋顶绿化阻根防水层材料筛选与实施工艺

孙戈羚

上海聚隆绿化发展有限公司上海200090

摘要：屋顶绿化工程项目涉及到的建筑物安全、临边周界施工安全及常态安全等问题，技术内容涵盖较广。本文较系统地总结了在施工中关于“屋顶绿化阻根防水层材料筛选”及“阻根防水层施工作业方法”两个方面工程实践中的解决方法，将之归纳成文，供业内有关人员参考。

关键词：屋顶绿化；阻根防水层；材料筛选；实施工艺

Abstract：Roofgardenconstructionworkalwayshavetofocusonbuildingsafety,adjacentconstructionsafetyandnormalsafety,etc.,anditstechnicalcontentcoversawiderange.Thispapersummarizessystematicallyabouttheinnovationmethodsintheconstructionof"roofgardenroofwaterprooflayermaterialscreening"and"roofwaterprooflayerconstructionmethod",anddeservethereferenceofrelevantpersonneltoread.

KeyWords：Roofgarden;Root-blockingwaterprooflayer;Materialscreening;ImplementationTechnology

背景分析：改革开放四十年，国家日益富强，但随着建设的发展，生态环境恶化的影响逐渐显现，尤其是与百姓幸福指数密切相关的“热岛效应”，受到政府和社会各界的高度重视。如何以生态的方式解决生态问题缩减热岛效应，成为建设者们研究的重点和难点，多年的实践证明绿化对缩减热岛效应起到了重要的作用。

但是减量规划时代，绿地建设指标日趋紧张，如何突破空间和生态效益的瓶颈，将城市绿化从地面转向垂直空间发展是必然趋势。有研究机构预测上海中心城区屋顶绿化可建设空间达数千万平方米。自2012年起，立体绿化项目纳入到市节能减排（建筑节能）的资金扶持范围。2014年3月19日，市绿化市容局、市规划国土资源局联合制定了《本市新建屋顶绿化折算抵算配套绿地实施意见（试行）》，将屋顶绿化面积纳入配套绿地面积。近几年陆续出台的标准规范如《立体绿化技术规程》、《种植屋面工程技术规程》（JGJ155-2013）、《屋顶绿化技术规范》(DB31/T493-2010)等，都为立体绿化的实施提供了强有力的技术支撑。

在政府政策导引下，上海市的建筑物屋顶绿化项目数量、规模等方面都发展较快，涌现了一批优秀的屋顶绿化工程建设项目。笔者服务的上海聚隆绿化发展有限公司负责设计、施工完成的“金虹桥国际中心”和“北外滩白玉兰广场”两个屋顶绿化项目在行业内外获得很高赞誉度，金虹桥项目荣获2015年“中国风景园林学会优秀园林绿化工程金奖”、北外滩项目荣获2017年“上海市园林杯优质工程金奖”。笔者全程参与了这两个项目的建设，脚踏实地研究功法创新，在实践中学习总结，为笔者之后获得实用新型专利奠定了基础。

本文通过“金虹桥国际中心”和“北外滩白玉兰广场”两个大型屋顶绿化项目中的施工实践和在参与“屋顶绿化大乔木栽植关键技术集成研究与示范”（上海市科委委托；项目编号：15DZ1203708；子课题承担单位：上海市聚隆绿化发展有限公司）课题组活动时的学习提升，感悟颇深。

众所周知，屋顶绿化覆填种植土之前的施工流程如图所示。

鉴于屋顶绿化的特性，为了保障竣工后交付使用的屋顶绿化工程项目的建筑物安全、临边周界安全、植物生长安全等，施工单位理当保质保量、精工细作地完成上图所示各项施工作业。本文侧重对“屋顶绿化阻根防水层材料筛选”及“阻根防水层施工作业方法”方面作了些归纳总结并整理成文，期望能助益业内有关人士在做类似项目时参考。

1．屋顶绿化阻根防水层材料的筛选

屋顶绿化工程的施工作业流程及建设材料的选用比常规地面绿化项目要严苛。以这两个屋顶绿化项目来讲，其绿化项目规模都较大，设计中均在屋顶上布置了较多的大、小乔木，有别于仅种植小乔木、灌木和地被植物等一般屋顶绿化项目，也有科研和施工创新的客观需要。国家颁布的相关建设条例规定商业建筑使用期限为四十年，那么，选择什么样的屋顶绿化防水阻根材料可以在期限内持续有效地发辉作用呢？采用什么样的施工作业方法才可以确保实际应用的屋顶绿化防水阻根层起到设计预想的作用呢？

屋顶绿化的基本构造是由：阻根防水层等叠加；排水层---排水板、陶粒(或碎石等类似材料）、盲管；过滤层---无纺布或其它透水材料；种植基层---土壤或轻质营养土等；植物层---乔木、花灌木、地被组成。而其中屋顶绿化阻根防水层是奠定屋顶绿化构造组成合格与否的重要基础，其重要性决定整个工程的质量和效果。国家行业标准《种植屋顶工程技术规程》的相关强制性条文规定：“种植屋顶防水必须为一级防水等级，且必须设置一道耐根穿刺防水层”（JGJ155‐2013第5.1.17条）。阻根防水层的重要性昭然彰明。＂工欲善其事，必先利其器＂，故而，阻根防水材料层实施施工前不仅设计单位要重视选择采用材料的品牌、特性、技术参数等，施工单位更要在选材与施工过程控制中予以足够重视，一旦疏忽，后患无穷。

植物根系的蔓生延伸及侵蚀特性，从某种意义上讲，对建筑物具有破环性。既往的一些案例清楚地表明，植物根系的无序生长可导致建筑屋顶发生滴水渗漏，严重的甚至会穿透屋顶刺入顶楼天花板，造成严重后果且不易修复。对此，园林人都怀着敬畏之心，按图所示工序层层设防，精心选择根系侵略特性弱的植物。从金虹桥、北外滩这两个项目为例，在阻根防水层施工作业之前均已敷设完成二道防水层且通过二次盛水验收，而后在防水层之上再浇筑设有钢丝网片厚五厘米以上的细石砼保护层。

植物根系的蔓生延伸是植物为满足其自然生长不可欠缺的水、肥等本能需求和有效支撑其杆、冠稳定。根系的蔓生延伸具有显著的亲水特征，倘若根系前端末梢探测不到其需要的物质，是否还会奋发前行呢？总结已发生因根系缘由发生屋面渗漏的一些案例，非整体浇捣钢砼（加抗渗剂的C30以上砼）屋面，防水层存在孔洞、隙缝等隐患，屋面局部积水等等原因应该是导致建筑物屋面层发生根系扎入产生渗漏的元凶。所以，敷设阻根防水层时必须做到防水卷材交接面留有足够的交叉面且杜绝缝隙，完成的阻根防水层无坑洼积水现象。此外，阻根层材料具有阻止根系蔓延生长的特性当然也是一项重要的技术措施。

目前，国内使用较多的耐根穿刺防水层材料是：4.0厚弹性体SBS沥青防水卷材和APP改性沥青防水卷材。SBS材料的低温延展性强于APP卷材，更适合上海和华东地区使用。

常用耐根穿刺产品基本性能对比表（表一）

从表一可以知晓，所谓耐根穿刺防水材料就是添加了化学阻根剂涂覆层的防水卷材。防水卷材是历经实践验证的成熟建筑常用材料，生产厂家众多，产品质量各有千秋。一般来讲，防水卷材选择具有国家验证机关颁发生产许可证、产品技术参数资料齐全、有批次检验合格证书、生产历史长的厂家的产品均可作为备选。当然，用作物理阻根的防水卷材，材料的品质应高于一般常用卷材。屋顶绿化施工单位在选择耐根穿刺防水卷材时还必须特别重视在防水卷材上化学阻根剂涂覆层的质量优劣，那么应该怎样选择呢？

根据相关资料检索，耐根穿刺防水卷材的SBS和APP的添加量为12%时，该防水卷材才确实具备阻根的特性。笔者在实际工作中发现，化学阻根剂拥有较高的技术壁垒，国际通用的阻根剂仅由德国和奥地利两家公司生产，价格较高，国内尚无替代产品。采用物理阻根的耐根穿刺防水卷材对材料的品质要求也高于一般卷材。因此，合格的耐根穿刺防水卷材成本是较高的，倘若项目资金允许可选用国际品牌产品。在实际工程案例中，需注意签订采购耐根穿刺防水卷材合同时应注明SBS和APP的添加量为12%。

表一列举的耐根穿刺防水卷材性状特征分析表明，屋顶绿化阻根防水层优选材料应为：4.0厚弹性体SBS/APP改性沥青防水卷材（化学阻根剂SBS和APP的添加量为12%）。

图1SBS改性沥青防水卷材

上海聚隆绿化发展有限公司“屋顶绿化大乔木栽植关键技术集成研究与示范”课题组在展开科研活动时曾委托上海应用技术大学对化学阻根剂做过实验比对检测。药剂的选择及浓度分别为：铜试剂选用氢氧化铜（Cu(OH)2）,浓度配分别为0g/L（A0）、50g/L（A1）、100g/L（A2）、150g/L（A3）、200g/L（A4）；锌试剂选用碳酸锌（ZnCO3），浓度配比分别为0g/L（B0）50g/L（B1）、100g/L（B2）、150g/L（B3）、200g/L（B4）；有机试剂选用氟乐灵（48%乳油），配比浓度分别为：0（C0）0.5%（C1）、1%（C2）、2%（C3）、3%（C4）；对照组（CK）：对于丙烯酸乳胶漆以及化学试剂的混合物作为试验材料，并且在容器底部以及容器侧壁的位置上完成均匀的涂抹。具体在选择上盆的香樟幼苗时，选择了两年生幼苗作为本次试验的对象。经过系列的五次浓度处理后，运用常规管理的方式来完成容器育苗的操作。实验结论是不同浓度铜试剂对香樟苗木主根长度均有不同程度的控制作用，且随浓度的增加控制作用，且亦无根系缠绕现象，但试剂浓度较小时阻根作用未显见，试剂浓度过高则对苗木根系造成损伤。合适的氢氧化铜试剂浓度达到（200g/L）时对植物有阻根作用。在完成阻根防水卷材敷设后对阻根防水层酌情做次氢氧化铜试剂（浓度200g/L）涂覆，结果显示对加强阻根效果有益。

以“金虹桥国际中心”和“北外滩白玉兰广场”两个大型屋顶绿化项目为例，金虹桥屋顶绿化项目栽植了大乔木、大灌木370多株。北外滩屋顶项目栽植了大乔木、小乔木及花灌木410多株，在应用了浓度为（200g/L）的氢氧化铜试剂后，项目建成至今，阻根效果良好。

综上所述，利用植物根系忌讳接触复合铜胎基中铜离子的特性，会使根系转向寻找其它方向继续生长的特性，选用4.0厚弹性体SBS/APP改性沥青防水卷材（化学阻根剂SBS和APP的添加量为12%）作为阻根防水层的主材，来构建阻根防水层是营造屋顶绿化的一个优选项。而在完成阻根防水卷材敷设后，涂覆氢氧化铜试剂（浓度200g/L），来加强阻根作用。特别要注意的是，选择优良的阻根防水卷材非常重要，作为施工单位，在材料选择上要予以高度重视，确保选择的是合格卷材。

2．阻根防水层施工作业方法以及在屋顶绿化项目中的实践应用

2.1场地范围：

（1）在项目实施前，组织项目部人员完成了针对建筑物屋面保温、防水层的成品保护技术交底，确保已建成建筑的整体性不被破坏。

（2）确认待展开屋顶花园绿化施工的建筑物屋面，屋面已完成建筑物保温层、防水层施工，通过盛水试验验收；

（3）完成的防水层砼砂浆保护层已达到设计标准。

2.2施工前教育与培训：

（1）确保项目部技术负责人、作业班组领班等全体施工人员知晓“种植屋面工程技术规程JGJ155-2013”，“屋面层质量验收规范GB-50207-2012”，“上海市屋顶绿化技术规范DB31/T493-2010”等规范、规程中关于施工方面的款项内容。

（2）学习“上海市安全条例”。落实“临边洞口”安全防护措施，确保安全工作的万无一失。

2.3知悉施工图纸、领会技术要求：

具体在进行相应的施工处理时，材料选用可检测的双缝焊SBS型阻根防水卷材。而4.0厚弹性体SBS/APP改性沥青防水卷材（含化学阻根剂）可通过双缝焊技术，其焊接强度高于母材，并可进行充气检查。可以避免在采用冷粘法或单面焊的技术时，往往因粘接不密实或焊接强度不足等因素，无法检测焊缝质量，在搭接处形成漏水薄弱环节。

2.4施工工序流程：

图3防水卷材搭接示意图

焊缝检测，先用专用夹子夹住融焊时留的空气道的两端，然后用手持高压气筒对焊缝充气，压力表显示0.2Mpa时停止，此情况维持3分钟以上降压不小于15%，则说明焊接合格。

否则，涂刷检测液，找出有气泡的部位，进行修补后再次检测，直至合格。

2.8安全措施：

（1）施工企业在施工前，应对工作平台进行安全性检查，确保安全。

（2）项目要求，对于施工人员来讲，必须熟悉和遵守各项安全技术操作规程，接受定期的安全技术培训教育及考核，合格后方准上岗操作，进入施工场地。

（3）作为专职的现场安全检查人员来讲，此类人员针对各类机电设备以及现场电源都要做到反复进行核验，避免施工人员出现随意进行电路连接的现象，对于漏电保护装置应当将其安装于相应的现场施工位置。

3．已完成案例及展望

3.1北外滩白玉兰广场项目：

图7北外滩示范区裙楼四层屋顶局部找平层质量验收

3.2金虹桥国际中心屋顶绿化项目：

本项目中，为了营造春景秋色的效果，除常绿与落叶树种以外，还采用了选用了银杏、乌桕、北美枫香、红枫、金叶复叶槭等色叶植物。通过层次的合理搭配，疏密配置，达到了整体景观常绿，四季有花、叶色随季相变化的效果。采用步步推进手法和以景观对景、绿化延伸手法使整体绿化景观和建筑设计融会贯通，营造了雅致、时尚的商业社区环境。充分利用了多层次错层的商业裙房的特点，在裙房屋顶上-----开放式裙房屋面上打造空中绿化景观，种植花草树木、构建园路广场、堆置假山驳岸等。最终形成一个立体、开放的空中花园。

图9金虹桥屋顶绿化局部

4．结束语

花园式屋顶绿化生态效益高，观赏性强，对技术的要求也更高。这些年笔者通过不断积累的技术数据证明组织落实的相关技术措施，如阻根防水卷材的材料选择、施工方法等均切实有效。屋顶绿化的技术研究还有很长的路要走，目前取得的一些经验和成绩仍需要不断地实践推广和积累数据。除了阻根防水，屋顶绿化的地区差异、实施标准、规划布局、植物选择、支撑防风等各个方面等技术都还有待进一步提高，这也有待我们在实践中不断摸索前行，为建设出更生态、更环保、更美观、更宜人的屋顶花园而奋斗。

参考文献

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作者简介

孙戈羚：198205，女，汉族，上海人，上海交通大学，本科学历，园林绿化专业，从事园林绿化施工领域，园林绿化施工工作十五年。