屋顶菜园的设计与施工要点

以业主的商住楼系三层钢筋混凝土框架结构，其中二层屋顶157㎡辟为菜园为例。首先根据业主对屋顶菜园的构思，对屋面结构承载力进行计算，然后根据当地气候环境因地制宜考虑防渗、排水、抗根系统，再结合乡土资源确定种植介质及植被。屋顶菜园的防水设计根据GJG155-2007《种植屋面工程技术规程》的基本规定，遵循防、排、蓄、植并重，安全、环保、节能、经济，因地制宜的原则设防。该屋顶菜园的构造层次如下：（1）结构层放坡2%，并设有排（蓄）水板、排水孔、集水坑、排水管，构成多余雨水的畅排系统，避免积水对结构层、防水层和植物根系的侵蚀；（2）2mm厚SBS改性沥青热熔胶涂层与4mm厚SBS改性沥青耐根穿刺防水卷材复合，构成防水屏障，确保不渗漏，预测防水层耐用年限在20年以上；（3）40mm厚钢筋细石混凝土与4mm厚SBS改性沥青耐根穿刺卷材构成阻根系统，任何蔬菜的根系无法穿透防水层。防水层施工要点2-1基层处理基层应彻底清理干净，干燥后在裂缝处刮涂SBS改性沥青热熔胶，修补密实、平整。2-2细部防水处理管口、管根及平立面转折处，处理干净干燥后，用SBS改性沥青热熔胶与玻纤布做Ф500mm或500mm宽一布二胶附加防水层。在刚性基层纵向设置两条横向分隔缝。2-3SBS改性沥青热熔胶施工SBS改性沥青热熔胶涂膜具有优异的耐候、耐水、耐酸碱、耐霉菌性能和良好的粘结、延伸性能。该材料为块状半固体，使用时，在金属容器中加热至130～140℃，熔化成均匀黑亮的热胶液，然后趁热用刮板刮涂施工。每遍宜刮涂1mm左右，冷却2h后，在进行第2遍涂层的施工，要求上、下涂布的方向相互垂直，涂布时要均匀，接茬宽度为30～50mm，施工缝处接茬宽度为100mm。2-4SBS改性沥青耐根穿刺防水卷材铺贴采用SBS改性沥青热熔胶满粘热帖SBS改性沥青耐根穿刺防水卷材。卷材铺贴时长边平行屋脊或分脊，从低标位檐边开始向高标位推进；卷材纵向、横向搭接长度均为100mm，要求邻幅卷材的短边搭接应相互错开1/3～1/2幅宽，纵向顺水搭接、横向顺年最大风频率的风向搭接(1)弹基准控制线：以卷材幅宽减搭接宽度为宽度标准，平行屋脊或分脊作等宽平行线，以控制卷材铺贴的平直度与搭接宽度。(2)普贴方法：先固定起始端，然后沿基准线1人均匀刮涂SBS改性沥青热熔胶（厚度不小于1mm），1人滚铺卷材，1人随后抹压、锟压卷材，以赶走粘合面残存的空气。(3)封边、封口:卷材热帖冷却后，由专人用SBS改性沥青热熔胶对收头和搭接处作密封处理，热熔胶刮涂宽度不小于10mm、厚度不小于4mm。2-5蓄水检查防水层施工完毕并经自然养护2d后，蓄水（最浅处不小于10cm）48h，检查无任何渗漏后验收合格。种植层的优选3-1种植介质（1）选取田园土，不但富含有机腐植质与氮磷钾养分，而且有良好的团粒结构；（2）田园土中掺混1/3锯木粉，不但自重减轻，而且能填充田园土团粒结构的间隙，有利于水分的吸蓄、排放及介质氧的供应换补，无积水，不损害植物根系的发育；（3）根据蔬菜品种不同，介质层厚度不一，在15～35cm之间调整；（4）种植前在土壤中掺配适量复合化肥，种植后不施加任何化肥与粪便（避免土壤板结及释放异味）。植物生长期视长势，补加适量的菜枯水;（油菜籽榨油后的残渣15d浸泡后的水溶液）与黄豆水（大豆经30d浸泡的水溶液）。追施这些水溶液，植物摄取养分的时间缩短，菜园无异味污染，蔬菜成长迅速。3-2植被层两年来，业主在屋顶种植过南瓜、黄瓜、苦瓜、冬瓜、空心菜、韭菜、辣椒、西红柿、小葱、芥菜、雪里红、莴笋、包菜、白菜等20多种蔬菜，根据季节不同，轮换栽种，屋顶菜园四季常青。屋顶菜园的优势（1）夏隔热冬保温屋顶覆盖绿油油的蔬菜，炎夏可隔热，寒冬可保温。我们在2011年夏季下午3点先后3次测定过屋顶菜园的温度。6月15日，环境温度为30.3℃，裸露砂浆面温度为26.5℃（流动空气带走蒸发热量），20cm和35cm菜土下屋面板的温度均为29.2℃，只下降了1.1℃；7月20日，环境温度为41.3℃，裸露砂浆面温度高达53.8℃，20cm菜土下屋面板温度为32℃、35cm菜土下屋面板温度为31℃，分别下降了21.8℃和22.9℃；7月28日，环境温度为38.6℃，裸露砂浆面温度为47.3℃，20cm菜土下屋面板温度为33.4℃、35m菜土下屋面板温度为32.6℃，分别下降了13.9℃和14.7℃。上述结果表明，屋顶菜园的植被与土壤隔热效果明显，环境温度越高，隔热效果越显著。此外，我们还测定了夏季该屋顶菜园植物表面温度比石质路面低8℃左右，比紫红地砖面低11℃左右；寒冬季节上午8点，20cm菜土下屋面板温度比裸露砂浆面高6～8℃，屋顶菜园具有良好的保温效果。（2）减排植物吸收二氧化碳，通过光合作用放出氧，增加环境氧含量，是一种不花钱的有效减排措施。（3）经济效益该屋顶菜园可满足30多人的鲜菜需求，直接经济效益明显；同时也可降低工程造价：凡有15cm以上的天然土壤与植被覆盖的屋顶，即可满足夏热冬冷地区屋面保温隔热的要求，也就是说夏热东冷地区种植屋面可不做隔热保温层，这样能降低工程造价15～25元/㎡。（4）社会效益屋顶菜园可固尘、消音，有助于大雨、暴雨时的排水，还可美化屋顶，有利防水，具有良好的社会效益。