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      “一次成坪佛甲草苗塊”屋頂綠化技術

      發布時間:2013年02月25日 點擊數: 字號:
      研究起止日期:   成果水平:  
      成果第一完成單位:   項目負責人:  
      成果主要完成人員名單:   成果驗收日期:  2013-02-25
      成果體現形式:   研究形式:  
      知識產權形式:   應用情況:  
      知識產權內容:  
      第一完成單位情況:  
      轉讓意向與范圍:   推廣形式:  
      成果簡介

      1.技術概述

      1.1技術性能指標

       

      “一次成坪佛甲草苗塊”屋頂綠化技術性能指標

      佛甲草苗塊

      苗高

      5-20

      苗塊重量

      15/

      綠期

      長江以南

      十個月以上

      長江以北

      八個月以上

      生長溫度

      -2535

      基質配比

      田園土、有機腐殖質、粗纖維材料配比

      按照433的比例。

      自身重量

      飽水情況下小于

      70/

      苗塊

      小于15/

      基質(5㎝)

      小于40/

      種植屋面靜荷載

      100/

               

       

      1.2技術特點

      “一次成坪佛甲草苗塊”屋頂綠化技術采用了專利技術——無紡布根系加強法,利用無紡布整塊輕盈、經緯拉力小、可塑性小、易光解、具有保護種植基質、防病、防蟲、防草害等優點,生產以無紡布為載體的佛甲草綠化草毯,可以克服佛甲草根系無拉力、難以形成大面積整塊形狀等弱點,達到不影響植物根系生長,不造成環境污染,保持水分,短期內可大面積整塊鋪植、防止雜草、減少運輸費用,達到草坪鋪植時的理想要求等目的。此項技術已獲得國家專利(專利號:02216533.9),具體包括三項基本內容:

      1.2.1采用極耐旱的草種

      佛甲草為多年生草本植物,無毛,莖高1020㎝,每年45月開黃花。其特性肉質、矮小、匍匐生長、節上生枝、自生自繁、極耐旱抗寒耐瘠薄,冬季綠色減淡而不死,春來又返綠,節水、省工,幾乎不用管理。試驗表明:佛甲草在自然狀況的屋頂水泥板小于1厘米的無土基質上生長,即使在上海高溫季節連續20天以上不下雨的情況下,它也不會死亡。在北京進行引種試驗,種植于屋頂35cm左右厚的基質中,春季只需3-5次人工澆水施肥,雨季來臨只利用天然降雨就能生長良好。2001年夏季干旱,7月中旬30天不下雨,連續高溫3035,屋面溫度6573,基質干透,佛甲草仍然存活。遇到雨水很快就能恢復生機。耐低溫,抗寒能力強。當氣溫降至-25,屋面溫度降到-15時,基質和草被全部結凍,但并未枯死,只是頂部葉片和莖變深褐色,而近地面各莖節上仍長有密密麻麻的嫩綠葉芽。春季氣溫回升,幼苗很快又可恢復生長。

      1.2.2采用定形產品佛甲草苗塊

      一般平屋頂沒有上人功能,也沒有澆水設備,而佛甲草苗生期需要大量水分才能迅速成活成坪,若在屋頂栽培種植非常不方便,而且草苗還未成活之前如果遇大雨,就會沖走松散的基質和沖亂草苗,造成下水道堵塞和草苗覆蓋不均勻。于是采取佛甲草苗地面栽培種植,將生長好的成品苗塊運至屋頂,進行現場鋪設的方法。

      佛甲草成品苗塊由生長良好的佛甲草莖、葉、根和長有根系的3公分厚基質以及稀網材料組成。成品苗塊方形或長方形或成卷地毯狀,覆蓋度>90%,可以整塊直接鋪于屋頂使用。成品苗塊吸足水分后的總重量每平米小于40公斤。佛甲草根系拉力很弱,單靠基根系難以形成塊狀,搬運和鋪植都不方便。采用稀網材料可以加固佛甲草根系,生產佛甲草苗塊。稀網材料可以用無紡布、稀麻織物、窗紗類材料等,自身不影響佛甲草生長,又可以增強佛甲草苗塊的拉力,促使草苗早日成型和利于整塊搬運和整塊鋪植,一次成坪交付使用。

      草苗的生長基質可以根據當地的資源靈活配制;可以用各種工農業廢棄物混合加工制作形成,也可以用泥土、礦物和有機肥混合加工配制。工農業廢棄物可以是中藥渣、食品加工下腳料、甘蔗渣、椰殼、紡織纖維類下腳料、粉煤灰、細煤渣、磚窯廠灰、垃圾有機土、園林枯葉、作物秸稈果殼、發酵加工過的畜禽糞便等各種有機無機材料。泥土、礦物類可以采用壤土、粘土、泥炭土、草炭土、蛭石、珍珠巖、碎磚粉等。提出這么多可用于配制生長基質的目的是:總之利用當地的資源可以減少運輸成本,降低費用。

      1.2.3一次成坪鋪植方法

      由于佛甲草苗塊已經是方形、長方形或可卷式毯狀的成品,所以給屋頂施工帶來了方便。只要在不滲水的平屋頂屋面(或遮陽板)按照施工程序直接鋪上佛甲草成品苗塊,鋪植后稍作養護即可交付使用。

      2適用范圍

      適用范圍:長春以南、西安以東、臺灣以西、海南以北的廣大區域。已經實施的試驗范圍包括黑龍江省、內蒙西部、甘肅、青海、新疆、西藏、寧夏。

      3應用條件與情況

      經過10年專家的論證以及50多萬平方米屋頂綠化的實踐證明:一次成坪佛甲草苗塊屋頂綠化技術成熟,工藝配套,可實行規?;a和施工。

      1)建筑屋面靜荷載應大于或等于100kg/㎡;(2)建筑屋面達到國家防水標準,無滲漏現象發生;剛性、柔性屋面防水均可;(3)建筑屋面坡度小于25度;(4)建筑屋面排水系統通暢、無積水。

      4經濟與社會環境效益

      4.1經濟效益

      (1)節約土地:城市土地資源日趨緊張,地面綠化隨之受到影響,特別是在人口密度高、地價昂貴的國家和地區,屋面綠化成為城市綠地的重要構成和補充。推廣屋頂綠化可以節約土地資源,補償因土地被占用而破壞的自然環境,是城市恢復自然植被的重要措施之一。

      建設部文件規定屋頂綠化面積可列抵地面綠化面積1/5,北京市園林綠化部門也有同樣規定,對于寸土寸金的城市來說,土地的節約價值是無法估算的。相對于目前地面拆遷綠化每平方米26萬元的高昂費用,屋頂綠化每平方米150500元的造價,可謂經濟廉價。同時,新建建筑的屋頂綠化相對于征地費用和列抵地面綠化面積部分所產生的經濟價值而言,其費用的比較更是九牛一毛。

      2)節能減排:屋頂綠化對建筑具有穩定良好的保溫隔熱作用,可降低建筑能耗。研究表明,綠化屋頂頂板全天熱通量值變化極其微弱,對建筑屋面頂板的保溫、隔熱作用明顯。北京市園林科學研究所對實施城市屋頂綠化的跟蹤研究報告指出:“佛甲草苗塊可以明顯降低屋頂的溫度。無綠化的油氈屋面上的平均溫度比草叢中、草下的平均溫度高了78℃,而且高溫的差值高達16。此外,屋頂種植佛甲草的房間內天花板溫度比屋頂沒有任何綠化的平均低23℃,最高值可低57℃。由此可見,佛甲草在夏季可以起到明顯的隔熱、降溫、節能的作用。”

      加拿大國家研究中心進行屋頂綠化的節能測試公布的數據表明,沒有進行屋頂綠化的房屋空調耗能60008000千瓦/小時,同一棟樓屋頂綠化過的房間空調耗能為2000千瓦/小時,節約70%的能量。屋頂綠化既可以使單棟的房屋明顯的節能,如果連片的屋頂綠化形成小區域的綠化環境,或者城市大面積的屋頂綠化形成城市綠量的大幅度增長,節能的效果會隨著整個城市溫度的變化變得更加明顯。世界環境保護組織稱:城市建筑的屋頂綠化、立體綠化達到70%以上水平,該城市的暑天氣溫將下降5攝氏度,冬季氣溫將上升2攝氏度,熱島效應自動解除,空氣將變得濕潤而潔凈。

      北京規劃市區現有建筑平屋頂約7000萬平方米,假設將屋頂頂板夏季所增加的熱量和冬季所散失的熱量均通過空調來平衡溫度,通過計算,總能耗約為5000萬元/天。若將總量的30%進行屋頂綠化,可節約能耗約1500萬元/天。

      3)保護屋面結構和防水:受冬夏溫差大和干燥收縮的影響屋面板易發生變化,夏季高溫易引起瀝青流淌和卷材層下滑,致使屋面喪失防水功能。另外,在紫外線的照射下,屋面瀝青材料及其它密封材料會日益老化,使屋面保溫和防水功能降低。而屋頂綠化可使屋面與大氣隔離,數據測定表明,裸露屋頂表面年最大溫差達到58.2,而綠化屋頂表面年最大溫差僅為29.2,綠化屋頂與裸露屋頂的年最大溫差達29。綠化屋面內外表面的溫度波動小,降低了由于溫度應力變化而產生裂縫的可能性。隔阻了空氣,使屋面不直接接受太陽光的直射,延長了屋面的使用壽命。

      4可有效截留雨水,緩解城市雨洪壓力:城市中建筑林立,提供給人們戶外活動的開敞空間多是硬質鋪地,雨水無法被土壤所涵養、儲存,便急速排入地下水道。若遇到排水系統受阻的情況,可能會遇雨成災。而屋頂綠化后其表面的植物、土壤基質有利于雨水的儲存,數據表明,屋頂綠化后平均可截留雨水43.1%,減少了城市污水的處理量。

      4.2環境效益

      屋頂實施綠化以后與地面綠化相輔相成,形成了城市綠化的立體格局。它(1)隔音功能理想。種植屋面的厚度達到12厘米時,噪音可減少60分貝。(2)有一定的防火作用。種植屋面可作為延緩火勢蔓延的防火隔離帶。(3)能減緩化學反應。減緩地表形成臭氧層、二氧化氮和霧氣。(4)增加環境美感,怡情養性。在公共住宅、學校、醫院、工廠等環境對人可起調節身心、釋放壓力的輔助作用。

      5技術發展前景

      多年來北京曠野屋頂綠化有限公司與北京市園林科學研究所、中科院遺傳與發育生物學研究所、北京林業大學、上海農科院、湖南農業大學、河北農業大學的專家組合作,采用景天科的多種植物品種與本本土植物相結合,和其它材料的有效搭配,完成“多品種生態屋頂示范”試驗,形成色彩豐富和植物多樣性的穩定群落。采用移動容器種植槽的形式,使基質與屋面完全隔離,通過容器高低錯落的有效結合,在色彩以及植物的層次群落上得到更好的體現。

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