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“一次成坪佛甲草苗块”屋顶绿化技术

发布时间:2013年02月25日 点击数: 字号:
研究起止日期:   成果水平:  
成果第一完成单位:   项目负责人:  
成果主要完成人员名单:   成果验收日期:  2013-02-25
成果体现形式:   研究形式:  
知识产权形式:   应用情况:  
知识产权内容:  
第一完成单位情况:  
转让意向与范围:   推广形式:  
成果简介

1.技术概述

1.1技术性能指标

 

“一次成坪佛甲草苗块”屋顶绿化技术性能指标

佛甲草苗块

苗高

5-20

苗块重量

15/

绿期

长江以南

十个月以上

长江以北

八个月以上

生长温度

-2535

基质配比

田园土、有机腐殖质、粗纤维材料配比

按照433的比例。

自身重量

饱水情况下小于

70/

苗块

小于15/

基质(5㎝)

小于40/

种植屋面静荷载

100/

         

 

1.2技术特点

“一次成坪佛甲草苗块”屋顶绿化技术采用了专利技术——无纺布根系加强法,利用无纺布整块轻盈、经纬拉力小、可塑性小、易光解、具有保护种植基质、防病、防虫、防草害等优点,生产以无纺布为载体的佛甲草绿化草毯,可以克服佛甲草根系无拉力、难以形成大面积整块形状等弱点,达到不影响植物根系生长,不造成环境污染,保持水分,短期内可大面积整块铺植、防止杂草、减少运输费用,达到草坪铺植时的理想要求等目的。此项技术已获得国家专利(专利号:02216533.9),具体包括三项基本内容:

1.2.1采用极耐旱的草种

佛甲草为多年生草本植物,无毛,茎高1020㎝,每年45月开黄花。其特性肉质、矮小、匍匐生长、节上生枝、自生自繁、极耐旱抗寒耐瘠薄,冬季绿色减淡而不死,春来又返绿,节水、省工,几乎不用管理。试验表明:佛甲草在自然状况的屋顶水泥板小于1厘米的无土基质上生长,即使在上海高温季节连续20天以上不下雨的情况下,它也不会死亡。在北京进行引种试验,种植于屋顶35cm左右厚的基质中,春季只需3-5次人工浇水施肥,雨季来临只利用天然降雨就能生长良好。2001年夏季干旱,7月中旬30天不下雨,连续高温3035,屋面温度6573,基质干透,佛甲草仍然存活。遇到雨水很快就能恢复生机。耐低温,抗寒能力强。当气温降至-25,屋面温度降到-15时,基质和草被全部结冻,但并未枯死,只是顶部叶片和茎变深褐色,而近地面各茎节上仍长有密密麻麻的嫩绿叶芽。春季气温回升,幼苗很快又可恢复生长。

1.2.2采用定形产品佛甲草苗块

一般平屋顶没有上人功能,也没有浇水设备,而佛甲草苗生期需要大量水分才能迅速成活成坪,若在屋顶栽培种植非常不方便,而且草苗还未成活之前如果遇大雨,就会冲走松散的基质和冲乱草苗,造成下水道堵塞和草苗覆盖不均匀。于是采取佛甲草苗地面栽培种植,将生长好的成品苗块运至屋顶,进行现场铺设的方法。

佛甲草成品苗块由生长良好的佛甲草茎、叶、根和长有根系的3公分厚基质以及稀网材料组成。成品苗块方形或长方形或成卷地毯状,覆盖度>90%,可以整块直接铺于屋顶使用。成品苗块吸足水分后的总重量每平米小于40公斤。佛甲草根系拉力很弱,单靠基根系难以形成块状,搬运和铺植都不方便。采用稀网材料可以加固佛甲草根系,生产佛甲草苗块。稀网材料可以用无纺布、稀麻织物、窗纱类材料等,自身不影响佛甲草生长,又可以增强佛甲草苗块的拉力,促使草苗早日成型和利于整块搬运和整块铺植,一次成坪交付使用。

草苗的生长基质可以根据当地的资源灵活配制;可以用各种工农业废弃物混合加工制作形成,也可以用泥土、矿物和有机肥混合加工配制。工农业废弃物可以是中药渣、食品加工下脚料、甘蔗渣、椰壳、纺织纤维类下脚料、粉煤灰、细煤渣、砖窑厂灰、垃圾有机土、园林枯叶、作物秸秆果壳、发酵加工过的畜禽粪便等各种有机无机材料。泥土、矿物类可以采用壤土、粘土、泥炭土、草炭土、蛭石、珍珠岩、碎砖粉等。提出这么多可用于配制生长基质的目的是:总之利用当地的资源可以减少运输成本,降低费用。

1.2.3一次成坪铺植方法

由于佛甲草苗块已经是方形、长方形或可卷式毯状的成品,所以给屋顶施工带来了方便。只要在不渗水的平屋顶屋面(或遮阳板)按照施工程序直接铺上佛甲草成品苗块,铺植后稍作养护即可交付使用。

2适用范围

适用范围:长春以南、西安以东、台湾以西、海南以北的广大区域。已经实施的试验范围包括黑龙江省、内蒙西部、甘肃、青海、新疆、西藏、宁夏。

3应用条件与情况

经过10年专家的论证以及50多万平方米屋顶绿化的实践证明:一次成坪佛甲草苗块屋顶绿化技术成熟,工艺配套,可实行规模化生产和施工。

1)建筑屋面静荷载应大于或等于100kg/㎡;(2)建筑屋面达到国家防水标准,无渗漏现象发生;刚性、柔性屋面防水均可;(3)建筑屋面坡度小于25度;(4)建筑屋面排水系统通畅、无积水。

4经济与社会环境效益

4.1经济效益

(1)节约土地:城市土地资源日趋紧张,地面绿化随之受到影响,特别是在人口密度高、地价昂贵的国家和地区,屋面绿化成为城市绿地的重要构成和补充。推广屋顶绿化可以节约土地资源,补偿因土地被占用而破坏的自然环境,是城市恢复自然植被的重要措施之一。

建设部文件规定屋顶绿化面积可列抵地面绿化面积1/5,北京市园林绿化部门也有同样规定,对于寸土寸金的城市来说,土地的节约价值是无法估算的。相对于目前地面拆迁绿化每平方米26万元的高昂费用,屋顶绿化每平方米150500元的造价,可谓经济廉价。同时,新建建筑的屋顶绿化相对于征地费用和列抵地面绿化面积部分所产生的经济价值而言,其费用的比较更是九牛一毛。

2)节能减排:屋顶绿化对建筑具有稳定良好的保温隔热作用,可降低建筑能耗。研究表明,绿化屋顶顶板全天热通量值变化极其微弱,对建筑屋面顶板的保温、隔热作用明显。北京市园林科学研究所对实施城市屋顶绿化的跟踪研究报告指出:“佛甲草苗块可以明显降低屋顶的温度。无绿化的油毡屋面上的平均温度比草丛中、草下的平均温度高了78℃,而且高温的差值高达16。此外,屋顶种植佛甲草的房间内天花板温度比屋顶没有任何绿化的平均低23℃,最高值可低57℃。由此可见,佛甲草在夏季可以起到明显的隔热、降温、节能的作用。”

加拿大国家研究中心进行屋顶绿化的节能测试公布的数据表明,没有进行屋顶绿化的房屋空调耗能60008000千瓦/小时,同一栋楼屋顶绿化过的房间空调耗能为2000千瓦/小时,节约70%的能量。屋顶绿化既可以使单栋的房屋明显的节能,如果连片的屋顶绿化形成小区域的绿化环境,或者城市大面积的屋顶绿化形成城市绿量的大幅度增长,节能的效果会随着整个城市温度的变化变得更加明显。世界环境保护组织称:城市建筑的屋顶绿化、立体绿化达到70%以上水平,该城市的暑天气温将下降5摄氏度,冬季气温将上升2摄氏度,热岛效应自动解除,空气将变得湿润而洁净。

北京规划市区现有建筑平屋顶约7000万平方米,假设将屋顶顶板夏季所增加的热量和冬季所散失的热量均通过空调来平衡温度,通过计算,总能耗约为5000万元/天。若将总量的30%进行屋顶绿化,可节约能耗约1500万元/天。

3)保护屋面结构和防水:受冬夏温差大和干燥收缩的影响屋面板易发生变化,夏季高温易引起沥青流淌和卷材层下滑,致使屋面丧失防水功能。另外,在紫外线的照射下,屋面沥青材料及其它密封材料会日益老化,使屋面保温和防水功能降低。而屋顶绿化可使屋面与大气隔离,数据测定表明,裸露屋顶表面年最大温差达到58.2,而绿化屋顶表面年最大温差仅为29.2,绿化屋顶与裸露屋顶的年最大温差达29。绿化屋面内外表面的温度波动小,降低了由于温度应力变化而产生裂缝的可能性。隔阻了空气,使屋面不直接接受太阳光的直射,延长了屋面的使用寿命。

4可有效截留雨水,缓解城市雨洪压力:城市中建筑林立,提供给人们户外活动的开敞空间多是硬质铺地,雨水无法被土壤所涵养、储存,便急速排入地下水道。若遇到排水系统受阻的情况,可能会遇雨成灾。而屋顶绿化后其表面的植物、土壤基质有利于雨水的储存,数据表明,屋顶绿化后平均可截留雨水43.1%,减少了城市污水的处理量。

4.2环境效益

屋顶实施绿化以后与地面绿化相辅相成,形成了城市绿化的立体格局。它(1)隔音功能理想。种植屋面的厚度达到12厘米时,噪音可减少60分贝。(2)有一定的防火作用。种植屋面可作为延缓火势蔓延的防火隔离带。(3)能减缓化学反应。减缓地表形成臭氧层、二氧化氮和雾气。(4)增加环境美感,怡情养性。在公共住宅、学校、医院、工厂等环境对人可起调节身心、释放压力的辅助作用。

5技术发展前景

多年来北京旷野屋顶绿化有限公司与北京市园林科学研究所、中科院遗传与发育生物学研究所、北京林业大学、上海农科院、湖南农业大学、河北农业大学的专家组合作,采用景天科的多种植物品种与本本土植物相结合,和其它材料的有效搭配,完成“多品种生态屋顶示范”试验,形成色彩丰富和植物多样性的稳定群落。采用移动容器种植槽的形式,使基质与屋面完全隔离,通过容器高低错落的有效结合,在色彩以及植物的层次群落上得到更好的体现。