關(guān) 注The Special Focus海 綿 城 市 建 設(shè) 圖1 網(wǎng)格交織型排水板 圖2 凹凸型排水板三、凹凸型(蓄)排水板特性介紹1、分類:凹凸型(蓄)排水板一般采用由苯乙烯或聚乙烯材料沖壓而成,厚度常見的有20mm、25mm、30mm三種,單塊尺寸500mm×500mm,塊與塊之間有鎖扣連接,并分為不漏空(圖2)與漏空(圖3)兩種。
不漏空的凹凸型排水板同時具有阻根功能,對防水層有相當(dāng)程度的保護(hù)作用。
圖3 漏空的凹凸型排水板2 、 性 能 : 根 據(jù) 現(xiàn) 行 國 家 標(biāo) 準(zhǔn) 《 種 植 屋 面 工 程 技 術(shù) 規(guī)程》JGJ155-2013,凹凸型(蓄)排水板的最大壓縮強(qiáng)度應(yīng)≥150k Pa,即15噸/m2,由于種植大型喬木的屋面綠化的種植荷載一般不超過1.5噸/m2,因此排水板足可承受任何一種屋面綠化的荷載要求。
該規(guī)程還要求縱向通水量不小于10cm3/s,考慮暴雨雨量的標(biāo)準(zhǔn)為24小時降雨50mm,假設(shè)期間最大雨量為1小時20mm,則該小時內(nèi)的縱向通水量為1.4 cm3/s,因此該縱向通水量足以滿足暴雨時的通水需要。
3、設(shè)置方式:排水板最初在國內(nèi)應(yīng)用時,國內(nèi)尚無廠家生產(chǎn),施工時按進(jìn)口產(chǎn)品的說明書要求,必須是凸起端向上布置,如凸起端向下布置屬于違規(guī)操作。
如圖4所示德國金科(Zin Co)公司種植屋面構(gòu)造示意圖中,排水板凸起端向上,下部設(shè)保濕毯作為蓄水層,凸起端上設(shè)有孔洞可使土壤接收保濕毯中的水蒸氣。
圖4 德國金科(Zin Co)公司種植屋面構(gòu)造當(dāng)排水板的生產(chǎn)引入國內(nèi)并被廣泛應(yīng)用后,出現(xiàn)了兩種不同的布置方法:一種是傳統(tǒng)方法即凸起端向上(杯口朝下);另一種出于施工便利的考慮,為避免排水板上面的過濾層向下塌陷,將凸起端向下(杯口朝上)布置。
兩種布置方式在不同的技術(shù)人員間產(chǎn)生爭論,認(rèn)同前者的認(rèn)為后者違法了凹凸型排水板的使用要求。
那么第二種方法是否可行呢?本文對此給出分析結(jié)論:施工中如果采用圖2所示的不漏空排水板,一旦凸起端向下布置,排水板將基本失去排水功能,屬于完全錯誤的施工方案;但如果采用圖3所示的漏空排水板,即使凸起端向下布置,雨水也會從漏空部位下滲,不影響雨水排放,而且由于杯口向上,其內(nèi)會儲蓄少量雨水,更符合目前海綿城市的設(shè)計(jì)理念。
漏空排水板是排水板引入中國后的改良產(chǎn)品,目前為中國獨(dú)有。
因此凸起端向上還是向下布置,選用不同的排水板情況也是不同的。
四、(蓄)排水板的產(chǎn)品改良仔細(xì)觀察圖2所示的排水板,會發(fā)現(xiàn)其表面有凸起的圓圈形紋路,這是一種經(jīng)過設(shè)計(jì)改良的產(chǎn)品,圓圈形紋路一方面起加強(qiáng)肋的作用;另一方面紋路間可儲存殘留水分,兼有一定程度的保濕作用,但其蓄水作用有限。
為進(jìn)一步增加排水板的蓄水功能,出現(xiàn)了排、蓄功能并重的改良產(chǎn)品(圖5),板面即上凸又下凹,下凹部分可相對多地蓄水,成為名副其實(shí)的(蓄)排水板。。
這種排水板也可反過來布置,利用杯口儲水,使儲水量進(jìn)一步增加,斷面如圖6。
根據(jù)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn),圖6中的a應(yīng)不小于25mm,否則容易因?yàn)樯喜康倪^濾層下陷導(dǎo)致排水不暢。
圖5 排、蓄功能并重的凹凸型排水板 圖6 排、蓄功能并重的凹凸型排水板剖斷面為避免(蓄)排水板上的土工布等過濾層下陷而造成排水不暢,產(chǎn)生了一種改良構(gòu)造,即在過濾層下部加鋪一層塑料網(wǎng)片作為過濾層的支撐(圖7a),該做法由于造價原因在實(shí)際項(xiàng)目中應(yīng)用較少。
國外的另一種等效做法是在排水板上填充細(xì)石或粗砂(圖7b),但這會增大屋面荷載及種植成本,國內(nèi)應(yīng)用也較少。
(蓄)排水層有三個主要功能和一個輔助功能。
三個主要功能中:一是排水功能,及時排出土壤中的多余水分,避免植物爛根現(xiàn)象發(fā)生;二是增進(jìn)土壤底部的透氣性,抑制土壤厭氧細(xì)菌的繁殖,避免植物病蟲害的發(fā)生;三是適度蓄水,補(bǔ)充旱時需要。
輔助功能是部分(蓄)排水層所用材料兼有對防水層進(jìn)行防根穿刺保護(hù)的作案 例●應(yīng) 用 篇 圖7a 在過濾層下部增鋪塑料網(wǎng)片 圖7b 在排水板上填充細(xì)石圖7 凹凸型(蓄)排水板防過濾層塌陷的構(gòu)造圖8是厚度≥50mm的網(wǎng)格交織型立體排水板,總高度大,因此透氣性好,且立體結(jié)構(gòu)使承載力進(jìn)一步加大,可用于種植大型喬木的屋面。
圖8 立體排水板五、(蓄)排水板的其他輔助用途除蓄、排水功能外,(蓄)排水板還有增加土壤透氣性等方面的作用,以下介紹(蓄)排水板在其他方面的用途。
1、增加土壤透氣性:在種植槽的內(nèi)側(cè)面將(蓄)排水板豎向布置,和種植土底部的(蓄)排水板連通,成為通氣間層,增加土壤透氣性,參見圖9中的部位①。
在種植中、大型喬木的種植池四周和底部建議使用厚度≥50mm的立體排水板。
2、與園路的結(jié)合:在園路側(cè)面豎向布置(蓄)排水板,可成為園路兩側(cè)的滲排水通道,避免雨水對種植土產(chǎn)生沖刷,參見圖9中的部位②;園路下部地壟墻的基礎(chǔ),可使用凹凸型排水板杯口向上布置作為墊層,施工時在杯口內(nèi)灌漿加強(qiáng)其對地壟墻的支撐強(qiáng)度,因杯口在平面上呈錯落布置,所以不會影響底部雨水的滲排,參見圖9中的部位③。
圖9 (蓄)排水板的多用途示意六、對(蓄)排水板的理解目前(蓄)排水板的名稱中,“蓄”字是在括號內(nèi)的,這源于現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《種植屋面工程技術(shù)規(guī)程》JGJ155-2013中“(蓄)排水層”的概念,其中“蓄”字也在括號內(nèi)。
對此應(yīng)如何理解呢?(蓄)排水板是重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)“蓄”還是“排”?為此,筆者有機(jī)會咨詢了《種植屋面工程技術(shù)規(guī)程》JGJ155-2013編制組專家,了解到編制該規(guī)程時將“蓄”納入括號的用意是:各地氣候條件不同,北方缺水可強(qiáng)調(diào)其蓄水性,南方雨多應(yīng)強(qiáng)調(diào)排水性,因此將“蓄”納入括號,使其內(nèi)涵能夠適應(yīng)各地的不同氣候條件,如規(guī)程第5.1.13條第3款明確規(guī)定:年蒸發(fā)量大于降雨量的地區(qū),宜選用蓄水功能強(qiáng)的排(蓄)水材料。
但同時也有專家提出了不同觀點(diǎn):在年蒸發(fā)量大于降雨量的地區(qū),因降雨量小,雨水被土壤吸收后基本無水可蓄;南方雨多,但降雨集中,在雨季時應(yīng)強(qiáng)調(diào)排而不是蓄,因此“蓄”字在理論上的象征意義大于實(shí)際意義。
筆者認(rèn)為這種反面意見不無道理,但我國地域廣泛,南、北方氣候條件也非一成不變,因此貴在實(shí)踐摸索,的確不能一概而論。
根據(jù)在上海地區(qū)的經(jīng)驗(yàn),當(dāng)種植土厚度不大于100mm時,用杯口向上布置的(蓄)排水板進(jìn)行蓄水,對種植土的保濕作用明顯,當(dāng)種植土厚度大于200mm后,其作用就可忽略了,此時種植土將起主要的蓄水作用,對中雨雨量的雨水一般可吸收70%以上。
另外,在歐美的簡單式屋面綠化構(gòu)造中一般設(shè)置有保濕毯,排水板承擔(dān)排水作用,保濕毯承擔(dān)蓄水作用,排、蓄分屬不同的構(gòu)造層,如圖4。
筆者經(jīng)過調(diào)研后,了解到歐美的屋面綠化一般由屋面防水公司總包施工,在防水層上設(shè)置保濕毯首先是作為防水保護(hù)層,并在此基礎(chǔ)上演變成為兼有保濕蓄水作用的構(gòu)造層。
而國內(nèi)屋面綠化一般是在土建施工方完成了防水層和細(xì)石混凝土整澆保護(hù)層的施工后,再由綠化公司進(jìn)場完成綠化施工,因此保濕毯的做法在國內(nèi)應(yīng)用較少。
但筆者認(rèn)為,在覆土厚度不大于100mm的種植屋面中,設(shè)置保濕毯是有益于土壤保濕的。
七、結(jié)語雖然(蓄)排水板已被廣泛應(yīng)用于屋面綠化,但由于過去并未強(qiáng)調(diào)海綿城市的建設(shè)理念,因此產(chǎn)品的排水性能普遍突出于它的蓄水性能。
據(jù)筆者所知,在深圳已有綠化公司將(蓄)排水板的厚度加大,使圖6中的“a”≥80mm,使其蓄水功能顯著提升,經(jīng)當(dāng)?shù)仨?xiàng)目實(shí)踐驗(yàn)證,覆土在200mm左右的植草屋面在使用了這種(蓄)排水板后,可基本免除澆灌。