生态蓄水种植通风隔热屋面技术应用标准

Technicalstandardfortheapplicationofecologicalwaterstoragplantingventilationroofing4本标准规定了装配式生态蓄水种植通风屋面的范围、规范性引用文件、术语和定义、基本要求、材料、设计、施工的内容。《工程结构通用规范》GB55001《屋面工程技术规范》GB50345《蓄水覆土种植屋面工程技术规范》（DB51/5010.94）《屋顶绿化规范》DB11/T281《建筑隔热屋面隔热性能现场检测技术规程》DB32/T4107《微灌工程技术规范》GB/T50485《喷灌工程技术规范》GB/T50085下列术语和定义适用于本标准。3.1生态蓄水种植通风屋面（Ecologicalwaterstorage,planting,ventilationroof）一种以植被层、土壤层、过滤层、排（蓄）水层和通风层耦合为一体的屋面绿化方式。3.2活荷载（liveload）维护等工作产生的屋面最大荷载。3.3永久荷载（permanentload）在结构使用期间，其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计，或其变化是单调的并能趋于限值的荷载。如蓄排水层、土壤层等。3.4植被层（vegetationlayer）进行遮阳、蒸腾、蒸发、光合作用。吸收或反射太阳的照射，减弱室外气温对屋面的影响。防止太阳光对屋面的直接照射，防止由于大面积的混凝土的热放射而造成城市热岛效应。增加空气湿度，缓解空气湿度剧烈的变化。3.5土壤层（soillayer）植被种植基质。植被层及其种植基所形成的保温层，对屋面起到保温作用，有利于城市的能源节约。3.6过滤层（filterlayer）5一种或几种防止种植基质流失，且便于水渗透的构造层。3.7排（蓄）水层（waterdrainage/retainlayer）能排出种植土中多余的水分（或具有一定蓄水功能）的结构层。3.8通风层（Ventilationlayer）设置于种植土壤层或蓄水层中的通风结构，以降低种植土壤层和蓄水层的蓄热量，提高屋面的隔热性能。3.9防水层（waterprooflayer）为了防止雨水和灌溉用水等渗透屋面而设的材料层。4.1屋面应按构造层次、种植要求选择材料。材料应配置合理、安全可靠。4.2选用材料的品种、规格、性能等应符合国家现行有关标准和设计要求，并应提供产品合格证书和检验报告4.3种植屋面使用的材料应符合有关建筑防火规范的规定。4.4种植植物类型应适应当地气候条件要求。4.4种植土壤宜配置轻型种植土，以降低屋面荷载。5.1屋面荷载确定5.1.1屋面活负载根据《工程结构通用规范》（GB55001-2021不上人屋顶均布活荷载设计值0.5kN/m2，一般上人屋顶均布活荷载设计值为2.0kN/m2，屋顶花园均布活荷载设计值为3.0kN/m2。5.1.2屋顶结构承载力与种植土厚度的确定根据《工程结构通用规范》（GB55001－2021），荷载效应组合的设计值S应从下列组合值中取最不利值确定。对于民用建筑一般情况下，屋顶荷载设计值为：S=1.35×SGk+1.4×0.5kN/m2（不上人屋顶）或S=1.35×SGk+1.4×2.0kN/m2（上人屋顶）对于改造为屋顶绿化后，由于绿化植物是严禁踩踏的，因此绿化植物覆盖的范围可视为不上人屋顶。在不降低原建筑物安全系数的情况下，当原活荷载设计值X＞0.5kN/m2时（上人屋顶），可利用的富余承载力为原设计的活荷载设计值的（X-0.5）kN/m2。另外屋顶绿化的土层重量对于建筑物的作用相当于永久荷载作用。因此，根据改造为屋顶绿化后荷载不超过原设计承载力的原则，于是:6S=1.35×SGk+1.4X=1.35×SGk+1.4×0.5kN/m2式中，X为原设计的活荷载设计值，kN/m2。F1屋顶绿化种植土单位面积的重量，kN/m2。得出；取土的湿密度为q，kg/m3，可得出屋顶绿化植物种植土的覆盖厚度H为在进行绿化屋面屋顶荷载计算时的取值应是屋顶绿化在完全保水状态下的总质量。5.2初栽植物荷载6.1一般复合式模块化生态蓄水种植屋面的基本构造层次由上到下依次为：植被层、土壤层、过滤层、通风层、架空层（蓄排水层）、保温层。6.2种植屋面工程设计应包括下列内容：1）计算屋面结构荷载2）确定屋面构造层次3）绝热层设计4）种植层设计5）蓄（排）水6）灌溉方式和灌溉系统设计7）通风系统设计8）细部构造节点设计6.3设计基本规定6.3.1屋顶绿化工程设计应遵循“防、排、蓄、植”并重和“美观、安全、环保、节能、经济、生态、因地制宜”的原则。6.3.2设计前应计算种植荷载。根据种植荷载及实际情况确定种植形式，宜选用轻质种植基质、种植地被植物为主或选择容器种植。6.3.3初步设计应在草图阶段充分沟通论证平面布局和概算。6.3.4设计选材。植物选择应遵循适地适树、生物多样性原则。其他材料应选用生态环保的材料，以求降低施工和后期养护的成本。76.3.5屋顶绿化的防火设计应符合GB50016的规定。6.3.6屋顶绿化的防雷设计应符合GB50057的规定。6.3.7屋顶绿化的电气安装应符合GB/T16895.27第7-705部分的规定。植被层为复合式种植屋面的功能层，其主要其隔热、生态、蓄水、景观、减碳等功能。种植植物应适合湿热地区气候条件，同时建议植物选择为须根的植物，以降低植物根系对结构的影响。8.1土壤层种植基质应具有质量轻、含持久养分、安全环保、无可视杂物垃圾等特性，宜使用改良土或无机种植土等轻型种植土。8.1.2种植基质宜符合下表参数指标。 pH8.2灌溉8.2.1模块的浇灌宜选用滴灌、喷灌和微灌设施。喷灌工程相关材料应符合GB/T50085的规定；微灌工程相关材料应符合GB/T50485的规定。8.2.2滴灌工程应由水源、首部控制枢纽、干管、支管、毛管五大部分组成，支管和辅管应采用厚壁管，工作压力等级一般为0.4MPa、0.6MPa，使用寿命不得小于6年。出地管与支管、支管与辅管用快接方式连接。9.1排（蓄）水层材料应选用抗压强度大、耐久性好的轻质材料，并应符合下列规定：a）凹凸型蓄（排）水板的主要性能应符合下表的规定150kPa）20%时最大8b）网状交织排水板主要性能应符合下表c）陶粒的粒径应不小于10mm，堆积密度应不大于500kg/m3，铺设厚度应大于100mm；9.2过滤层9.2.1过滤材料宜选用土工布或聚酯无纺布，单位面积质量宜在150g/m2～300g/m2。9.2.2过滤层应空铺于蓄排水层上，铺设应平整、无皱折并沿种植层周边向上铺设至土壤层高度，并应与围挡粘牢。10.1通风层主要功能是将种植层和蓄水层中蓄积热量通过设置的通风管道散出。10.2通风层主要通过在蓄水层和种植层中设置通风管道来进行设置。10.3通风层中通风管道的设置可以为贯穿式和渗透式两种方式。贯穿式设置方式为通风管道直接贯彻蓄水层或种植土壤层，通过管道对流换热将蓄水层和种植层蓄热量带出；渗透式设置方式是指将通风管道上部设置排风孔，并将排风孔采用过滤材料包裹，形成过滤层，直接埋设在种植土壤层中进行散热。渗透式设置方式不适合在蓄水层中设置。10.4为提升通风冷却效果，通风层还可以耦合热泵低温排风进行散热效果提升。即将热泵低温排风引入通风管道，增强通风层散热能力。11.1可采用喷涂硬泡聚氨酯、硬泡聚氨酯板、挤塑聚苯乙烯泡沫塑料保温板、酚醛硬泡保温板等轻质保温材料。11.2喷涂硬泡聚氨酯、硬泡聚氨酯板的主要性能应符合现行国家标准《硬泡聚氨酯保温防水工程技术规范》GB50404得有关规定。11.3挤塑聚苯乙烯泡沫塑料保温板的主要性能