一種新型“屋頂綠化-保溫隔熱”裝置的設計

馬生健， 王 鍵,， 郭俊先， 陶美華*

(1.嶺南師范學院 生命科學學院， 廣東 湛江 524000； 2.新疆農業大學 機電工程學院， 新疆 烏魯木齊 830001)

隨著社會進步與經濟發展，城市規模快速擴張，人口密集區不斷增加，伴隨而來的城市綠化面積嚴重不足、污染問題與熱島效應日趨明顯，使得人們對于綠化的需求更加迫切。提高城市的綠化覆蓋面積可以有效改善城市的污染和降低熱島效應，但由于城鎮的普通綠化面積有限，屋頂綠化逐漸進入人們視野。屋頂綠化可以有效提高城鎮的綠化面積，保證建筑的保溫隔熱等功能，既美觀又可以改善小氣候，但由于現有屋頂綠化施工繁瑣，成本高昂，加之市面上的簡易綠化裝置無法充分兼顧建筑的節能和植物水分的流失，對于特殊屋面裝置的連接不可靠，從而導致屋頂綠化技術不能得到較好普及。為合理利用有限的生存空間，屋頂綠化成為現代建筑發展的必然趨勢。為響應國家城市綠色發展政策，解決城市綠化面積覆蓋不足以及滿足城市建筑節能指標等要求，針對上述問題，筆者在原有綠化隔熱裝置的基礎上進行創新，設計出以“屋頂綠化-保溫隔熱”為主體的保溫節能裝置[1]。

1 屋頂綠化-保溫隔熱裝置設計的總體要求

屋頂綠化-保溫隔熱裝置以雨水儲蓄利用為主體，上部通過屋頂綠化裝置保證屋頂的綠色美觀效果，下部通過保溫儲水裝置中的保溫層以減少水資源浪費，使建筑節能環保和保證水資源的再利用。屋頂綠化-保溫隔熱裝置主要由植物生長基質、屋頂綠化矩形模具、透水孔、儲水轉載固定卡扣、保溫過濾層(排水孔)、保溫儲水裝置、排水脊、固定插槽等組成(圖1)。

注：1為植物生長基質，2為屋頂綠化矩形模具，3為透水孔，4為儲水轉載固定卡扣，5為保溫過濾層(排水孔)，6為保溫儲水裝置，7為排水脊，8為排水孔，9為側面排水孔，10為插孔。

圖1屋頂綠化-保溫隔熱裝置示意

2 屋頂綠化裝置

屋頂綠化裝置由矩形模具、滲水網格、透水層以及植物配置基質組成(圖2)。矩形模具可拆裝，通過固定卡扣進行組合，在特色屋面也具有良好的固定效果。在滲水網格處設透水層，保證植物栽培基質不會隨水分流失。經實踐驗證，該裝置利用綠色植被可有效反射85%以上的太陽光，減少建筑溫度，隔熱效果良好。同時該裝置為模塊化設置，可以適應不同屋面的個性化拼裝。

注：1為植物生長基質，2為屋頂綠化矩形模具，4為屋頂綠化拼裝卡槽，11為屋頂綠化固定卡扣。

圖2屋頂綠化裝置示意

3 保溫儲水裝置

保溫儲水裝置由過濾保溫層、蓄水盆、排水孔以及固定插槽組成。該裝置可集合屋頂綠化要求與屋頂綠化裝置進行拼接，其中，過濾保溫層由石棉材質構成，過濾雜質的同時具有隔熱保溫等效果。蓄水盆用于保存雨水，避免水資源浪費，同時水具有保溫隔熱效果，使用該裝置可以有效保證建筑屋頂的保溫效果；蓄水盆上部與兩側設有排水口，避免雨水過多使植物爛根；蓄水盆四周設有固定插槽可與上部屋頂綠化裝置進行固定。

注：6為保溫儲水裝置，7為排水脊，8為排水孔，9為側面排水孔。

圖3屋頂綠化保溫儲水裝置示意

4 小結

使用屋頂綠化-保溫隔熱裝置的建筑與常規建筑相比，保溫隔熱效果更加優異；比市面上常規的屋頂綠化裝置更加環保和節約水資源，且可根據實際情況需要進行模塊化拼裝組合，改善由于陽光直射導致建筑內部的高溫環境，從而減少電力能源消耗，達到節能環保的要求。