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          海綿城市建設與土工合成材料(三):綠色屋頂工程中的土工合成材料

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          瀏覽:- 發布日期:2017-07-19 15:46:51【

          綠色屋頂的概念和優點

          綠色屋頂也稱種植屋面、屋頂綠化等,根據種植基質深度和景觀復雜程度,綠色屋頂又分為簡單式和花園式。

          建設綠色屋頂,能夠為鋼筋混凝土的城市建筑森林中增添一抹清新的綠色,同時,還能夠起到美化環境、凈化空氣、降低建筑物內的溫度、節能減排等許多作用,是實現海綿城市建設的一項重要舉措。雖然目前在城市建設中由于經濟成本等因素,綠色屋頂仍處于推廣階段,并不常見,但其前景十分廣闊。

            一般綠色屋頂的結構層

          常規的綠色屋頂結構層組合為:植被層+100-150厚改良土+土工布過濾層+15-20mm厚凹凸型排(蓄)水板+柔性保護層+防水層+普通防水層+20mm厚乳化瀝青膨脹珍珠巖局部調坡+30-60mm厚聚苯乙烯泡沫塑料板+20mm厚1:3水泥砂漿找平層+鋼筋混凝土屋面板。

          圖4

          可以看出屋頂綠化層的結構一般分為結構層、耐根系穿刺、防水層、排水層、隔離過濾層、植物層等,其中土工合成材料主要分布在防水層、排水層和隔離過濾層中。

          建設綠色屋頂常用的土工合成材料

          土工合成材料是應用于巖土工程的、以合成材料為原材料制成的各種產品的統稱。土工合成材料有質量輕,整體性強,抗拉強度高等突出特點,并且具有防滲、加筋、隔離、排水、過濾、保護等功能。建設綠色屋頂經常用到的有HDPE土工膜、土工布、土工格柵、凸殼排水板、EVA防水板等土工合成材料。


          圖6EVA防水板


          綠色屋頂中土工合成材料作用與性能要求

          耐根系穿刺防水層

          耐根系穿刺防水層應具有耐水、耐腐蝕、耐霉爛、耐植物根系穿刺,對基層伸縮/開裂變形適應性強。植物生長過程中發達根系的穿透作用,是普通的防水材料無法阻擋的,特別是某些材料本身含有植物根系親和酶,此類材料不但起不到防根刺的作用,反而會吸引植物根系向下生長扎根,最終導致材料本身乃至主體結構的嚴重破壞。

          阻根耐穿刺防水材料在國外應具有權威機構的根阻實驗合格證明,國內目前則是憑借實踐經驗考察。目前,經理論認證和實踐證明的有效根阻防水土工合成材料主要有:銅胎基復合防水材料、聚氯乙烯防水卷材(PVC)、熱塑性聚烯烴防水卷材(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瀝青防水卷材(PPE)、聚乙烯丙綸防水卷材配套膠粘料、EVA高分子復合自粘防水材料。以銅胎基防水材料為例,該類材料是在SBS改性瀝青中添加生物阻根添加劑,或在中間以銅-聚酯復合胎基為夾層,利用銅元素對植物根系生長的抑制和阻隔作用,實現防水材料的阻根性能。

          排水層

          排水層作用是將過多的水分排出,防止植物爛根,以減輕防水層的負擔。作為排水層的土工合成材料要有一定的厚度,孔隙率應大,滲透性好;同時應具有良好的抗頂破、撕破能力。在現有的屋頂綠化排水層中,高密度聚乙烯(HDPE)排水板用量較大,該類產品應用于屋面工程時可直接平鋪于防水層之上焊接(扣接)即可,代替傳統屋面中防水層之上7 cm厚的鋼筋混凝土剛性保護層,從而使保護層由原來的剛性變為柔性,使施工更加簡便、快捷,而且從根本上減少了剛性保護層施工過程中對已完成的防水層的破壞。HDPE排水保護板自身成份是高密度聚乙烯,高密度聚乙烯本身耐植物根系穿刺,而且高密度聚乙烯產品性能穩定,具有良好的耐化學腐蝕性及耐久性。

          隔離過濾層

          隔離過濾層作用是不讓植物種植層的土壤滲漏到排水層,防止水土的流失,同時使土壤的多余水分排到排水層。過濾材料的選擇應該是既能排水又能隔絕植物種植層里細小的土壤顆粒且耐腐蝕、耐植物根系穿刺的材料。過濾功能的實現和保持,需要考慮擋土的狀態、透水的情況、淤堵效應等條件。

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