种植屋面如何做防水呢

　　种植屋面的种植土有四项功能，一是植物生长之母，二是保水，三是隔热，四是保温。

 

　　水是植物的命根子，干燥的土壤植物不能生活，必依求于水。天降雨水尽量多留住。人工补水不使滴水外溢。保水防旱如积粮防饥。

 

　　采用田园土或未耕作的土壤，当干燥而疏松的时候，空隙率达45%，可以含蓄自身体积20%的水不会流出。这部分水称作保水，种植土的保水成为关注的问题。保水的措施一是种植土自身蓄水量，二是防水层上设置蓄水层，再是减少自然蒸发。屋顶形式和植物品种也是影响保水的因素。本文以保水重要性为主题，探讨合适的种植土厚度。

 

一种植土的保水量

 

　　种植土中吸蓄的水越多越好，因为蓄之水能够较长时间持续不断的供应植物生长，避免忽旱忽涝。由于多蓄水，可以减少外排水，从而减少人工补水，节省种植屋面的管理费用。

 

　　蓄水多必然减少外排，反之排水就多。如果连一次中雨都不能全部吸纳，就会屡屡排水，土壤中的营养成分随排水而流失。本是肥沃之壤，成为瘠薄之土。所以，种植面排水是不得已的。尽量少排水，甚至不排水。

 

　　蓄水和排水是种植屋面的重要问题。土层越厚蓄水越多,屋面荷载越大受到承重结构的制约，不能随心所欲地增加土层厚度，会因荷载大增加结构造价，放弃种植屋面。较少的增加承重结构的能力，又能多蓄一些水，才是合适的种植土厚度。

 

　　自然降雨在一年之中分若干次，每次降雨量不平均，有暴雨、大雨和小雨，还有数十年才出现一次的最大降水量。笔者仅以十年左右一遇最大降水量作为依据条件，设计研究种植土厚度。

 

　　中国地域辽阔，气象悬差，各地的一次最大降雨量不等，所设计的种植土厚度刚好吸纳本地一次最大降雨量，是最合适最理想的。但多雨地区要全部吸纳一次最大降水量土层很难做到，必然有一部分或一大部分未能吸纳而排出，这是不可避免的。多雨则雨水充足，但不是每五六日必有雨，常有半月、二十天晴空无云，炎热如炙，水分蒸发，仍需人工补水。所以，多雨地区土层保水仍是有益和必要的。

 

　　少雨地区滴水贵如油，更需留住天浆雨露，不能因为土层薄而拒纳外排。少雨地区种植土不必太厚就能全部吸纳一次最大降雨量，只要把一次最大降雨量全部吸纳，之后不会有再大的雨，土中水缓慢的蒸发，再降雨时就是自然补水。

 

　　根据我国地域降水量大小，试分为三级，一次最大降水量30mm，约占国土面积五分之二，一次最大降水量60mm，约占国土面积同为五分之二，一次最大降水量大于120mm，约占国土面积五分之一。见下表。

 

 

注：土层厚度根据可吸纳20%自身体积，计算得出。

 

　　种植土厚度选择15cm，只能种植矮小的地被植物，对于缓解热岛效应不是很明显。如果选择60cm的厚土层，荷载较大，结构承力花费高，不适宜高层楼房的屋顶。如果选择30的种植土，既能满足许多较高的草本植物，又能栽种灌木，用于结构承载的花费也不大。我国五分之四国土面积的种植屋面不必排水或很少排水，种植土层厚30cm，应视为最佳厚度。

 

　　以上只讲了种植土自身如何多吸纳水，还有一项更有利蓄水的设施，即在防水层上铺设一道蓄水层，如果蓄水层能蓄存15mm的水，等于增加了7.5cm厚的种植土，这是必须考虑的措施。

 

二种植土厚度与水分蒸发

 

　　蓄于土中的水，缓慢的蒸发有三种途径：一是太阳直接晒干；二是植物吸收后，从枝叶中蒸发；三是风吹走水汽。

 

1.太阳蒸发小试验

 

　　把一升水倒在盘子里（1000cm2），夏日放在太阳下暴晒，一天就可以蒸发干。如果把一升水倒在有土的花盆里（1000cm2，深5cm，体积5000cm3），在太阳下暴晒需六七天才能晒干。若把一升水倒入斗形花盆（200cm2，深25cm），土体积也是5000px3，太阳暴晒十七、八天才干。这项小试验虽然不太准确，但可基本说明水直接暴晒蒸发的快，倒入有土的花盆中，受到土的保护，直接受光面积很小，土表面的水晒干后，下面的水缓慢反渗，每小时只有4cm的渗速，大大延迟了晒干的时间。由此可知，土体积相同的花盆，越深，表面面积越小，延迟晒干的时间越长。

 

　　结论：种植土中的水，蒸发速度与表面暴露面积大小成正比，与土层深度成反比。所以，种植土层越厚越有利于保水。在较少增加承载结构造价的前提下，尽量增加土层厚度，尤其少雨地区时更需要保水。如果经常以补水的方式来维持植物生长，会因为用水过多，增加管理费用，使种植屋面难以维持长久，甚至夭折。

 

　　水是种植屋面存亡的关键。有人曾经说过，5cm厚的种植土就可以种植。此言虽有推荐种植屋面的良意，实则是误导。因为土层太薄，不能多保水，只能在蒸发快时又补水，而且不能种植高一些的植物，结果扼杀了种植屋面，成了“诱鱼之饵”，切勿盲信。

 

2.土中水分蒸发与植物

 

　　种植土中水暴晒被蒸发的另一原因是，风吹加速度把水汽带走。为防止风吹，栽种植物是有效的办法，枝叶为地面遮阴不使暴露，密集的枝叶构成封闭的空间，阻扼空气流动，减少水汽散失。

 

　　种植高大的乔木，冠荫可以遮阳，但树下土地暴露，风快速掠过，将水汽带走，土壤变得干燥。因此，种植乔木，树下应植地被植物配合。屋面种植矮小的地被植物，虽然也能成荫，但因枝叶构成的空间太小，空气很快被晒成高温气体，土中水随之蒸发。况且，地被植物矮小对缓解城市热岛效应的作用不大。所以，种植屋面需保水，从选择植物的角度来说，不宜种植高大乔木，也不宜只种植低矮的地被植物，可以选择不低于50cm的草本，也不高于2m的树种。（乔木植于树池中例外）

 

　　从种植植物与保水功能的视角出发，种植土厚度最好为30cm。

 

三屋面形式与保水

 

　　平屋面与坡屋面的两种屋面形式虽然不同，但都可以覆土种植。因为形式不同，使之种植差异很大。《种植屋面规程》中，只能规定种植技术和屋面构造，不能对两种屋面予加褒贬比较。本文帮助建筑设计者多了解一些坡屋面种植情况，先以保水问题简约提示。

 

　　1.土和水受重力原因，沿屋面坡由上而下滑移。土层越厚滑移力越大，屋面坡度越大，滑移越迅速。土中含水量越多，颗粒间凝聚力越小，滑移易愈产生。因此，防止滑移，应降低屋面坡度；还要设置多道挡板，如不能降低坡度，要设挡墙，种植土厚度要少于375px。由于土层较薄，导致蓄水太少，蒸发反而更快，土中失水又要补水，这是坡屋面种植先天性的缺点。

 

　　2.一次中雨量并不大，因时间短促，雨水从土层表面匆匆急流出檐，而土层并未吸饱。若细雨连绵，水渗入蓄水层，由于坡度大，水在蓄水层中流动速度比土中要快，“挽留”很少，雨水成了“串门过客”。坡屋面种植土保水很困难，植物难以茁壮茂盛。

 

　　3.因为屋面坡度大，不能花园式设计，不能成为休闲娱乐场所，也不能种植需经常有人管理的蔬菜、花卉、药材和果树等植物，可选择耐干旱的地被植物。还有，因为土层薄，不能种植乔木和灌木，限制了许多植物。

 

　　4.种植后的植物，应对其不断观察管理。因为坡度大，人在坡面上行动操作不便，而且不安全，一旦种上去就成了“一锤子买卖”。至于植物长势如何，得看它们自身的“造化”。多雨地区可以得到不断补水，生存无大难，若在少雨地区，因补水多而吝啬，土干涸而萎蔫，不死者亦枯黄，癍剥棋布、裸露地皮、加速水分蒸发，呈现戈壁、大风吹袭、沙尘飞扬场景，成为环境的作恶者。

 

　　综上四点，仅以种植而言，屋面形式应有利于植物生长。我们应该充分发挥植物改善环境的作用，不要设计坡屋面种植。（作者为中国建筑防水协会专家委员会委员）