屋顶花园防水技术探讨

李 霞，赫建欣

（1.上海易亚源境景观设计有限公司，上海200000；2.上海佑华建筑设计有限公司，上海200000）

1 引言

随着现代社会工业化进程日益加快，城市人口密集、废气污染、尘埃飞扬、噪声扰人、“热岛效应”等环境问题日益突出，已严重损害人们的身心健康，因此，改善日益恶化的城市生态环境，已成为当务之急。而屋顶花园，作为改善城市环境的一个重要手段，已经逐渐成为未来城市绿化、建筑绿化的新趋势，它的生态效益也日益明显。一方面，绿色屋顶因植物的蒸腾作用和潮湿土壤的蒸发作用消耗的潜热明显比未绿化的屋面大，导致绿色屋顶面的贮热量减少，绿化屋顶空气获得的热量也减少，热效应降低，从而减弱了城市的“热岛”效应；另一方面，屋顶花园利用植物和土壤能有效涵养水分，同时，所收集的水资源也通过日常的蒸发和输送达到自然循环，增加空气湿度，减弱城市的“干岛”效应。不仅如此，屋顶花园还能净化空气、降低噪音，更好地隔热保温，延长屋顶使用寿命等。由此可见，如果能很好地利用和推广屋顶绿化，形成城市的空中绿化系统，对城市环境的改善作用是不可估量的。

然而，在实际生活中，屋顶花园却没能被广泛接受，有些人对屋顶花园还存有疑虑或持相反观点，其主要原因是这些人不了解屋顶花园的技术发展，对屋顶花园的技术安全存在质疑，尤其是关于屋顶的荷载校核与屋面的防水安全问题。其中防水问题作为屋顶花园主要质量通病，已经严重制约了屋顶花园的推广和使用。因此，如何做好屋顶花园的防水已成为当务之急。

2 屋顶花园渗漏的原因分析

2.1 设计因素

设计时没有遵循国家规范和地方标准，在防水做法和材料设计上没有考虑到不同环境的影响，一概而论，未能做到因地制宜，导致渗漏。在屋顶花园植物设计时，没有充分考虑植物将来生长对防水层的影响，使用深根性的植物，如松、柏等，导致渗漏。设计时，仅仅考虑了屋顶的防水，却没有充分考虑种植的植物及设计的水体工程对屋顶排水系统的影响，导致排水不畅，最终致使防水失败。

2.2 防水材料因素

由于目前防水材料生产厂家较多，产品质量参差不齐，同时新型防水材料品种繁多，有些无国家标准或行业标准，质量难以控制。不仅如此，很多屋顶花园选择防水材料时，却忽略了植物对防水材料的影响，没有选择具有防植物根系穿刺的材料，导致防水失败。

2.3 施工因素

（1）屋面防水工程施工工序的质量控制及管理重视不够，防水工程技术力量薄弱、素质不高，多数防水施工人员未经专业技术培训而上岗，施工不按规范，操作不按规程，达不到标准要求，造成渗漏隐患。

（2）屋面天沟坡度、泛水做法等达不到设计和规范要求，造成局部积水；屋面保温层含水率达不到规范要求，且不采取排汽措施，造成防水层起鼓、脱皮隐患；屋面找平层厚度、分格缝设置、缝宽及嵌填密封材料达不到设计和规范要求。

（3）突出屋面的烟囱、管道、上人孔及立墙、高低跨、水落口、女儿墙等细部构造处理不当，造成渗漏隐患。屋面保护层，水泥砂浆、细石混凝土保护层厚度不符合设计要求、振捣不密实，表面压光不实，分格缝处理不当。

（4）防水工程施工完成后，未采取相应的成品保护措施，下道工序施工时对防水保护不当，造成渗漏。屋顶花园改造时，由于原有建筑屋顶防水结构本身比较脆弱，在后来的多项园林施工中，不精心施工，造成屋顶防水层破坏而导致漏水，如随意打洞穿孔或埋设固定铁件，或进行载植时，用铲子挖掘、填土等。

（5）屋顶花园养护时，浇灌水和水池污水中含有植物根叶和泥沙等杂物，使排水口及管道堵塞，造成屋顶积水和漏水。

3 屋顶花园防水技术分析

3.1 设计方面

根据我国现行规范，绿化屋顶必须达到一般建筑二级防水标准、重要建筑须达到一级防水标准，同时坚持“合理设防，防排结合，因地制宜，综合治理”的原则［1］。同时，屋顶绿化构造层自建筑屋顶上依次为：结构层、保温隔热层、找坡层（找平层）、普通防水层、耐根穿刺防水层、排（蓄）水层、隔离过滤层、种植土、植被层［2］，详细结构见图1。

图1 屋顶绿化构造层

此外，植物配置时，尽量选用生长速度慢、浅根性植物，如景天科类佛甲草及开花宿根草本植物等，不宜种植根系发达，如松、柏、榕树等；同时，适量种植小乔木，严格控制大乔木，减少植物根系对防水结构的破坏。

不仅如此，屋顶花园设计防水设计还要综合考虑防水与排水的关系，根据屋顶花园的排水量和排水特点，设计适当的排水系统和排水方式，同时还设置雨水收集系统，根据种植形式设置水落口数量和落水管直径，将水资源更合理的运用，更好的节约成本。

3.2 材料选择

屋顶花园防水包括两种防水方式，即刚性防水和柔性防水。其中刚性防水材料是指以水泥、砂石为原材料，或其内掺入少量外加剂、高分子聚合物等材料，通过调整配合比，抑制或减少孔隙率，改变孔隙特征，增加各原材料界面间的密实性等方法，配制成具有一定抗渗透能力的水泥砂浆混凝土类防水材料，主要包括防水砂浆和防水混凝土。柔性防水材料则是指在相对于刚性防水材料而言的一种防水材料形态，以其与基层附着的形式包括防水涂膜和防水卷材两类。在工程中，所有防水材料应有产品合格证书和性能检测报告，产品的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。如所有防水材料应选择高温不流淌、低温不碎裂、不宜老化、防水效果好的防水材料。刚性防水材料水泥砂浆防水层宜采用标号不低于原325＃的普通硅酸盐水泥和硅酸盐水泥，不得使用火山灰质硅酸盐水泥；砂采用粒径1～3mm粗砂，要求砂料坚硬、粗糙、洁净；水泥浆和水泥砂浆的配合比应根据防水要求、原材料性能和施工方法确定，施工时必须严格掌握，内部配置的钢筋宜采用冷拔低碳钢丝。其次，还应根据各地气候环境的不同，因地制宜合理选择防水材料。此外，材料进场后应按规定抽样复验，提出试验报告，严禁在工程中使用不合格材料。同时还应注意，当多种防水材料复合使用时，充分考虑材料的兼容性，材料使用应符合以下规定［1］：合成高分子卷材与合成高分子涂膜上部，不得采用热熔性卷材或涂料；卷材和涂膜复合使用时，涂膜宜放在下部；卷材、涂膜与刚性材料复合使用时，刚性材料应设置在柔性材料的上部；反应型涂料和热熔型改性沥青涂料，可作为铺贴材性相容的卷材胶粘剂并进行复合防水。

不仅如此，屋顶花园的防水不仅要考虑到普通防水渗透，还要充分考虑防植物根系穿刺。其中，防穿刺防水层的合理使用年限不得少于15年。可选用刚性防水或防穿刺防水卷材。使用时根据环境气候差异，各地选材不同，如在南方多采用APP改性沥青抗根系穿刺防水卷材，在北方则多采用SBS改性沥青抗根系穿刺防水卷材和三元乙丙等，而在严寒的东北有的则采用SBC120等，同时，耐穿刺防水材料必须用做最上道防水层，其上还需设置保护措施，若采用水泥砂浆保护层时，应设分格缝，缝间距宜为6m；若采用聚乙烯膜、聚酯无纺布或油毡时，宜空铺法施工，搭接宽度不应小于200mm；若采用细石混凝土，则保护层下应铺设隔离层。

3.3 施工方面

一般种植屋面要做2道甚至更多道的防水，不仅要很好的防水渗漏，更要起到防植物根系穿刺的作用。其中，当种植屋面为柔性防水层时，上面还应设置1层防水保护层。施工时，宜先做柔性防水如涂膜等，再做保护层。同时，柔性防水如卷材和涂膜防水层的基层还应设置找平层，找平层的厚度和技术要求应符合表1的规定［1］，找平层应留设分格缝，缝宽宜为5～20mm，纵横缝的间距不宜大于6m，分格缝内宜嵌填密封材料。

此外，种植屋面刚性防水层主要是指屋面板上现浇厚度不小于40mm细石混凝土，内放ф4～6mm100～200双向钢筋网片，钢筋混凝土网片在分格缝处断开，其保护层厚度不小于10mm。所用混凝土中宜加入适量膨胀剂、减水剂、防水剂及钢纤维等，并用机械搅拌和机械振捣，以提高其其抗裂、抗渗性能。这种防水层比较坚硬，能防止根系发达的乔灌木穿透，起到保护屋顶的作用，而且使整个屋顶有较好的整体性，不宜产生裂缝，使用寿命也较长。然而在实际施工中，刚性防水层因受屋顶热胀冷缩和结构楼板受力变形等影响，易出现不规则的裂缝，而造成刚性屋顶防水的失败。为解决这个问题，除40～50mm厚的细石混凝土中配置钢丝或钢筋网外，一般还可用设置浮筑层和分格缝。所谓浮筑层即隔离层，将刚性防水层和结构防水层分开以适应变形的活动。可以采用干铺塑料膜、土工布或卷材，也可以采用铺抹低强度等级的砂浆形成一隔离层，然后再做刚性防水层。此外在分格缝法中，刚性防水层的分格缝是根据温度伸缩和结构梁板变形等因素确定的，按一定分格预留5～20mm宽的缝，其纵横间距不宜大于6m，在缝内填充高分子密封膏，上部应设置保护层。屋面刚性防水层最好一次全部浇捣完成，以免渗漏（图2）［1］。

表1 找平层厚度和技术要求

图2 屋面分格缝做法

不仅如此，防水层的厚度、层数都应严格按照国家有关规定、规范施工；防水处理竣工后应以高标号水泥砂浆抹面，保护防水层；同时还应该避免在潮湿条件下施工，屋面未干透也不宜施工，施工温度应宜在5～35℃，严禁在雨天、雪天、大风（五级以上）施工［4］；不同防水层应采用合适的施工工艺复合，粘结牢固，搭接宽度不小于50cm，并向种植池、花台及屋面设施延伸至高出基质15cm；同时，屋顶花园的各项园林工程和建筑小品只有在确认屋顶防水工程完整无损的条件下才施工，施工时注意不得在后期种植时在上面凿孔、打洞或重物冲击，导致防水层破坏。

3.4 构造细节方面

屋顶防水层无论采用哪种形式和材料，均构成整个屋顶的防水系统，每一个节点都必须处理好，每一个地方都不能稍有破坏，整体防水层往往因这些细小的构造、节点处理不当，而造成整个屋顶防水的失败。屋面接缝应密封防水处理，缝宽宜为5～30mm，缝深为缝宽的0.5～0.7倍，接缝外露的密封材料上设保护岑。一切所需要的管道、烟道、排水孔、预埋铁件及支柱等突出屋顶的设施，均应在做屋顶防水层时妥善处理好其节点构造，做法可参照图3［3］；另一方面，屋面的薄弱部分，如出气孔道周围、女儿墙、水落口、天沟、檐口等，应加强处理，做法可参照图4［3］。尤其是女儿墙周边，防水层应延伸上翻至墙上几十厘米，超过将来花坛上层的位置至少15cm，否则，极易因此渗漏。此外，还要特别要注意与土壤的连接部分和排水沟水流终止部分的细部防水处理妥当。

图3 伸出屋面管道做法

3.5 防水实验及排水系统协调

在施工完成之后，要做好防水试验和保证良好的排水系统。首先，要检查原有的防水性能：封闭出水口，平屋面应进行48h蓄水试验，坡屋面应进行持续3h淋水试验，试验中，要仔细观察屋顶的渗漏情况，若能保证不漏，说明屋面防水合格。虽然防水层是保证屋顶不漏的关键技术问题，但屋顶防水和排水是一个系统两个方面，因此还必须处理好屋顶的排水系统。在屋顶园林工程中，种植池、水池和道路场地施工时，应遵照原屋顶排水系统，进行规划设计，不应封堵、隔绝或改变原排水口和坡度。特别是大型种植池排水层下的排水盲管，要与屋顶排水口配合，注意相关的标准差，使种植池排水层下的排水管道，要与屋顶排水口配合，注意相关的标高差，使种植池内的多余灌水能顺畅排出。

图4 女儿墙泛水做法

4 结语

总之，防水是屋顶花园安全工作的核心，防水工程质量与设计、材料选择和施工3方面息息相关，其中，设计为前提，材料为基础，施工为关键。为了搞好屋顶花园的防水工程，我们必须严格遵守国家和地区的相关规范，结合实际情况进行设计；同时选择质量可靠的防水材料，并把好施工质量关。只有这样，才能保证屋顶花园的安全和可靠性，才能使我国的屋顶花园得到更快更好的发展，我们生活的环境得到更好的改善。

［1］中华人民共和国建设部.GB50345－2004屋面工程技术规范［S］.北京：中华人名共和国建设部，2004.

［2］中华人民共和国建设部.JGJ 155－2007种植屋面工程技术规程［S］.北京：中华人民共和国建设部，2007.

［3］中国建筑标准设计研究所.03J201－2平屋面建筑构造（二）［S］.北京：中国建筑标准设计研究所，2001.

［4］上海市绿化管理局.上海市屋顶绿化技术规范（试行）沪绿［2008］25号［R］.上海：上海市绿化管理局，2008.