浅谈关于国家专利技术项目

一、国家专利技术“集绿化、节能和集水于一体的屋顶建筑物”项目的问世及其意义

当前，建筑物屋顶面渗水、漏水现象屡见不鲜，屋顶面保温效果也不理想。其主要原因是气温变化，引致水泥保护层、防水层和保温层因热胀冷缩而破损及老化所造成。有些建筑物通过屋顶绿化的方法来解决此问题，但这个方法也有诸多弊端：如雨水或绿化散水不能像在地面一样渗透到深层土壤，对植物和建筑造成危害。

笔者研发“集绿化、节能和集水于一体的屋顶建筑物”项目，其目的之一是为了解决上述问题；其二，由于城市化建设的推进，城市中的各类建筑物越建越多，绿地面积却越来越少，特别是城市中心区，高密度的建筑群导致的“热岛”现象日趋严重，该项目以城市绿化为有效手段缓解“热岛”效应；其三，城市发展进程中，建设大量高楼大厦以追求经济效益与扩大绿地面积以改善环境之间存在一种难以两全的矛盾。“集绿化、节能和集水于一体的屋顶建筑物”在屋顶种植花卉植物则可以解决这一矛盾，它是一种双赢方案，是建设生态城市的根本方向。

“集绿化、节能和集水于一體的屋顶建筑物”项目的推广与实施，对增加城市绿地面积、改善日趋恶化的人类生存环境空间，改善由于高楼大厦密集、众多水泥沥青等硬质路面的热量蒸发而形成的城市热岛效应，改善城市各种废气污染和沙尘暴侵蚀等对人类的危害有着极为重大的作用；对开拓人类绿化空间、美化城市环境、建造园林城市、改善居住条件，提高生活质量有着极其重要的意义。

二、国内外建设屋顶花园和屋顶绿化工程技术现状

根据相关资料显示，20世纪60年代以后，国外相继建造了各类规模的屋顶花园和屋顶绿化工程，如美国华盛顿水门饭店屋顶花园、美国标准石油公司屋顶花园、英国爱尔兰人寿中心屋顶花园、加拿大温哥华凯泽资源大楼屋顶花园、日本同志社女子大学图书馆屋顶花园等。这些与建筑设计统一的建在屋顶的花园，多数是位于大型公共建筑和居住建筑的屋顶或天台，向天空展开。

国内如香港、深圳、广州、上海、长沙、重庆、成都等城市，也相继对屋顶进行开发。如：香港太古城天台花园、广州东方宾馆屋顶花园、广州白天鹅宾馆室内屋顶花园、上海华亭宾馆屋顶花园、重庆泉外楼等，有的城市已把城市楼群的屋顶作为新的绿源。

日本国土交通省调查结果显示，能够缓解都市“热岛”现象的屋顶绿化技术在日本正迅速普及。据报道，2005年日本全国的屋顶绿化施工面积是2000年的2倍，而墙面绿化面积至少是2000年的13倍。多年来，日本为了缓解都市“热岛”效应、节约能源、改善空气质量，一直致力于屋顶绿化技术的研发和推广。日本环境省于1999年设立的“抑制‘热岛现象对策研讨委员会”，2000年选定东京、名古屋、大阪、京都、川崎、仙台等大城市作为试点，要求对建筑物实行屋顶绿化。东京市政府在2000年修改了自然保护条例，规定不管是新建还是改建的建筑物，都有义务进行屋顶绿化。2001年还出台政策规定，业主在新建和改建占地面积1000平方米以上的民间设施和250平方米以上的公共设施时，必须绿化屋顶可利用面积的20%。

很多国家的环保专家认为，日本的这种做法值得大家效仿。有数据显示，在过去的10年里，东京的平均气温升高了3.5℃。如果日本的所有建筑的屋顶都进行绿化，因少开空调而节约的电能，足够少开一个核电站。

三、建造屋顶花园和屋顶绿化工程在我国未能普及的主要原因

1.建筑屋顶花园所需的费用大，不被开发商、业主所接受。因此在我国建造屋顶花园，必须根据国情，结合实际情况，作出全面考虑；同时屋顶花园也要做到养护管理方便，并且节约施工与养护管理的人力物力，最大限度地为业主省钱。

2.由于屋顶花园的空间布局受到建筑固有平面的限制和建筑结构承重的制约，与平地造园相比，其设计既复杂又关系到相关工种的协同，建筑设计、建筑构造、建筑结构和水电等工种配合的协调是屋顶花园成败的关键。由此可见，屋顶花园的规划设计难度大。因此设计单位普遍不愿意设计，也不愿意担风险，更很少有人愿意在屋顶花园建设方面进行探讨且制定设计方案，限制了屋顶花园的规划设计。

3.由于建筑物平台和屋顶是非渗透层，即雨水或绿化散水不能像在地面一样渗透到深层土壤，会引起花卉植物烂根、枯萎，同时也会由于大量集水无法顺利排出会给建筑物造成额外的承重负担，并增加了渗漏的可能性。另外在屋顶高层绿化护养（浇水、除草等）很不方便，且绿化培土层必须达到一定的厚度，用土量极多，增加了屋顶面的承重负担。

4.建造屋顶花园不能超过楼顶本身的荷载，而降低屋顶花园载重的方案未能得到解决，因而发展建设屋顶花园和屋顶绿化难以实施。

5.屋顶花园和屋顶绿化建造施工过程中，极有可能会破坏原防水层。选用什么防水材料及如何正确施工，未能有完善的设计方案确保原屋顶和建成后屋顶花园防水层的防水能力和使用寿命。

四、集绿化、节能和集水于一体的屋顶建筑物的科技优势

1.屋顶面绿化覆盖率达70%左右，大大提高城市绿化覆盖率；

2.屋顶面无雨水渗漏现象；

3.建筑物平台和屋顶进行绿化后，其顶层表面温度随气温而波动变化的幅度要大大减少（达60%以上），屋顶面水泥层、防水层和保温层得到保护，有效防止破损，降低老化现象；

4.屋顶绿化面排水快、不积水，确保所种植的花卉植物不存在烂根、枯萎现象；

5.能收集屋顶面的雨水及排放的水用于循环浇灌花卉植物，减少使用自来水，达到节水的目的，同时做到浇灌花卉植物自动化；

6.在不减少屋顶种植花卉培土层达到一定厚度的情况下，减少用土量（达50%以上）；

7.在屋顶面层能够安全固定风力发电装置，屋顶面的亮化装饰或灯箱广告不用国家电网电源，节约能源，经济节约；

8.打造屋顶景观，屋顶以种植的树木花草为像素点，形成文字图案，进行城市空中美化。

五、屋顶花园和屋顶绿化工程项目实施的技术保障与推广

屋顶花园和屋顶绿化工程项目的实施采用多项国家专利技术，专利号（含申请号）：ZL201020113112.5、ZL20102011460.9、ZL201029251025.3、ZL201020576315.8、ZL201020244503.0、201010109546.2、201010519060.6等，具有自主知识产权。

该项目工程的实施由北京茅金声振科技有限公司创新项目专家组多名相关方面的专家及盐城工学院土木工程学院多名教授高工配合、辅助；由城工学院土木工程学院院长王延树教授亲自主管把关进行相关检测鉴定。

该项目样板工程的示范实施，由笔者亲自设计，体现上述的八项科技优势；由北京茅金声振科技有限公司、北京茅金声振盐城城镇建设科技转化有限公司授权建立的“茅杜屋顶节能绿化亮化景观有限公司”负责施工。

该项目样板工程，已在盐城、泰州地区选择六座有代表性的建筑进行示范；工程的质量标准以符合八项科技优势为基础，由国家相关职能部门组织专家进行实地现场评审，同时制定屋顶花园和屋顶绿化工程质量标准及其施工法。在此基础上以江苏盐城、泰州地区各市县（改造原平面屋顶为主）为推广典范，然后采取全国连锁加盟实施的办法进行全面推广普及实施。

深信在住房和城乡建设部各职能部门的支持下，在各级政府的大力关心与支持下，我国“建造屋顶花园和屋顶绿化工程”将会逐步普及，为建设生态园林城市、改善生态效应、节能减排作出贡献。