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绿色屋面技术成长可期

  绿色屋面系统技术是绿色建筑技术的一个重要组成部分。目前国内也在开展相关的技术研究。主要包括种植屋面、热反射屋面、单层屋面、通风瓦屋面、光伏建筑一体化屋面等系统技术,相对于传统的屋面系统,这些屋面系统各有特色。
  种植屋面成新宠
  大规模的城市化开发,产生了城市热岛效应,抑制城市热岛效应最有效的途径是大面积绿化,这促成了种植屋面的长足发展,也使得建筑种植绿化成为现代建筑发展的必然趋势。
  种植屋面主要构造为屋面板、保温层、耐根穿刺防水层、蓄(排)水层、种植基质和种植植被。种植屋面技术既可以用于平屋面,也可以用于坡屋面。
  在建筑绿化中,屋顶绿化是最主要部分之一。种植绿化是生态建筑、绿化建筑的直接形式。
  在我国,种植屋面除了在干旱少雨地区外,大部分地区都适用,可供选择的乡土植物种类繁多。作为绿色建筑的技术之一,其涉及GB50378《绿色建筑评价标准》的节地与室外环境、节能与能源利用、节水与水资源利用、节材与材料资源利用等方面。如合理设置绿化用地、场地内环境噪声、缓解城市热岛效应、充分利用场地空间合理设置绿色雨水基础设施、合理选择绿化方式,合理配置绿化植物、合理规划地表与屋面雨水径流,对场地雨水实施径流总量控制、围护结构热工性能、绿化灌溉采用高效节水灌溉方式、尽可能多地使用可再利用建筑材料、使用以废弃物为原料生产的建筑材料、使用推荐的新材料等方面都有得分点。同样,种植屋面在LEED评级中也有明显的加分点。
  种植屋面涉及到建筑安全性,其关键技术为建筑构造中必须具有耐根穿刺防水层,我国2007年已经建立了防水材料耐根穿刺性能检测中心,通过两年温室种植试验,来评价其耐根穿刺性能。
  目前我国已经建立了种植屋面系统技术相关的产品标准、试验方法、工程技术规范,国家和地方也出台了一些推广政策。
  单层屋面系统方便、快捷、造价低
  单层屋面系统是指使用单层TPO、PVC、EPDM等防水卷材外露使用,用机械固定或满粘或空铺压顶方式施工防水卷材的屋面系统,通常是防水保温一体化施工。
  单层屋面的主要构造为屋面板、保温层和单层防水卷材层,构造简单,主要用于大跨度轻型屋面,体现了重量轻、节能、环保和节约资源等优势。
  相对于传统的屋面构造系统,它具有明显的特点:单层屋面系统施工方便,安全可靠,节能、防水功能完善,是一种节能环保的屋面系统;单层屋面除了常见的机械固定方式,还有两种无穿孔机械固定方式,防水效果更好;屋面工程系统材料相容配套,易于设计施工;屋面工程系统承包,防水保温施工一体化(包括屋面基层以上的防水、隔热保温、防潮、隔气、排水落水等屋面系统工程);减少屋面构造层次,节约资源,提高工效,减少成本,体现节能减排;施工简便,以机械固定为主,没有明火作业,安全环保,节约能源;荷载轻,只有传统构造形式的1/4~1/10,可以大量减少围护支撑材料,节省大量混凝土(即节省大量矿石、煤,减少CO2排放)用量,真正做到节材;工程责任分明,易于实施屋面工程质量保证保险制度。
  单层屋面系统技术广泛用于工商业屋面和民用屋面,公共建筑,适应范围广,施工方便快速,造价低。作为绿色建筑的技术之一,其涉及GB50378《绿色建筑评价标准》的多个方面:围护结构热工性能、对结构体系进行优化设计,达到节材效果,选用工厂化预制生产的建筑构、配件,土建与装修工程一体化设计,尽可能多地使用可再利用建筑材料、使用推荐的新材料等方面都有得分点。我国已经建立了基本的产品标准、试验方法、工程技术规范,便于大面积推广。
  热反射屋面系统推广价值高
  热反射屋面也称冷屋面(CoolRoof),是一种隔热节能屋面。在美国,有冷屋面认证体系,冷屋面在LEED绿色建筑评级中有加分。
  屋面热损失是建筑热损失的重要组成部分之一,且严重影响建筑顶层室内舒适性,在夏热冬暖和温和地区以及部分夏热冬冷地区,夏季的空调能耗很高,占建筑能耗的70%以上,其中一个重要的方面是由屋面热传导引起的。
  对于平屋面,热反射屋面采用耐候性好的浅色热反射高分子卷材,或在屋面材料表面涂刷隔热反射涂料。在美国,平屋面热反射屋面材料的反射率在75%~80%左右。对于坡屋面,采用具有热反射功能的矿物颗粒制备的沥青瓦等方式,其热反射率也要求在25%~40%。热反射屋面可以明显降低屋面对阳光中热量的吸收,可降低屋面温度3℃~7℃,减少空调能耗20%~40%,提高建筑顶层居住者的热舒适性,同时,可以抑制城市热岛效应。
  热反射屋面具有重量轻,施工周期短,施工无污染,安全环保,节能效果好,防水层寿命长热反射屋面施工方便等优点。
  热反射屋面在我国广泛的地区具有使用推广价值,包括民用、工业和公共建筑的平屋面,村镇建筑的坡屋面等类型。作为绿色建筑的技术之一,其涉及GB50378《绿色建筑评价标准》的方面包括:缓解城市热岛效应、围护结构热工性能、尽可能多地使用可再利用建筑材料、使用以废弃物为原料生产的建筑材料、使用推荐的新材料等方面都有得分点。
  对抑制城市热岛效应,建筑屋面热反射作用远比建筑非屋面热反射作用的效能大,在LEED中对建筑屋面热反射的加分远高于建筑非屋面热反射的加分。
  我国已经制定了相关的试验方法及部分产品标准,还有一些耐久性评价方法需要研究。当然,热反射屋面的认证也是重要环节。
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  “冷”艳动人绿屋面
  “冷”屋面是指日射反射率高的屋顶,它通过对普通屋顶涂上高反射率的涂料,提高屋顶的日射反射率,减少太阳热量的吸收,从而达到减少空调冷负荷和空调节能的目的。研究表明:采用冷屋面节能可使空调负荷减少约10%~50%。据劳伦斯国家实验室估计,采用“冷”屋面可使美国全国每年公用事业消费节省75亿美元。“冷”屋面推广中最头疼的是高反射性与不惹人喜爱的白色之间的矛盾。为此,2002年加利福尼亚能源委员会邀请劳伦斯伯克利国家实验室和橡树岭国家实验室及由16家制造商组成的集团,共同研制非白色“冷”屋面产品,通过研究各种颜料的光学特性找出吸收不可见近红外线的材料。目前,市售的深色屋面产品的反射率已经从0.05~0.25提高到0.25~0.45。


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