遠(yuǎn)望一座小山,有平整的山坡,嫩綠的草地,走近了才發(fā)現(xiàn)原來(lái)是個(gè)可以居住的“空中花園”。這不是描繪未來(lái)的科幻大片,而是距今2600余年前古巴比倫的真實(shí)建筑。當(dāng)時(shí)巴比倫國(guó)王尼布甲尼撒二世娶了米提亞公主為妻,為了討公主歡心,尼布甲尼撒二世下令在巴比倫的王宮附近修筑一座林苑。林苑是按照山坡草地式樣所建,遠(yuǎn)望像一座小山,山高110米,每層之間有巨大的廊柱支撐,平臺(tái)頂部先鋪上用瀝青粘合的蘆葦,再砌以燒磚,最后鋪上泥土,種植各種花草樹(shù)木。還用巧妙的機(jī)械從幼發(fā)拉底河中將水抽到空中。這些水不僅用于灌溉,還形成了溪流、瀑布等水景。山頂百花爭(zhēng)艷,因此被稱(chēng)為“空中花園”。這也堪稱(chēng)“綠色建筑”的鼻祖,如今,以種植屋面系統(tǒng)為代表的多種新型屋面系統(tǒng)正在引領(lǐng)現(xiàn)代綠色建筑的潮流。
綠色建筑的概念在全球范圍內(nèi)越來(lái)越深入人心、消費(fèi)者普遍對(duì)居住品質(zhì)需求越來(lái)越提升,節(jié)能、環(huán)保、隔熱、保溫、耐腐等性能與防水性一樣成為屋面材料必不可少的內(nèi)涵,高品質(zhì)的屋面防水材料和屋面保溫隔熱材料必定會(huì)成為今后拉動(dòng)內(nèi)需市場(chǎng)的新亮點(diǎn)。尤其是新型、輕質(zhì)、多功能、復(fù)合屋面材料將會(huì)受到市場(chǎng)和消費(fèi)者的青睞。節(jié)能屋面系統(tǒng)將是未來(lái)5~10年不變的主題。種植屋面系統(tǒng)、單層屋面系統(tǒng)、通風(fēng)瓦屋面系統(tǒng)、光伏一體化太陽(yáng)能屋面系統(tǒng)和金屬屋面系統(tǒng),這五大節(jié)能、環(huán)保、低碳、領(lǐng)先的屋面系統(tǒng)和防水系統(tǒng)解決方案將會(huì)引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展新方向。
花叢中的種植屋面
種植屋面技術(shù)是一種節(jié)能、生態(tài)和綠色的新興技術(shù),隨著綠色建筑的興起,人們對(duì)綠化越來(lái)越重視,不管是高層建筑還是低層建筑,在陽(yáng)臺(tái)、屋頂?shù)瓤衫玫牡胤蕉茧S處可見(jiàn)種植屋面的身影。在為健康生活提供一份綠色呼吸的同時(shí),更給人帶來(lái)精神和心靈上的享受。人們住在樹(shù)木一樣的房子里,花香鳥(niǎo)語(yǔ)纏繞耳畔,將不會(huì)是夢(mèng)想。
目前應(yīng)用的種植屋面系統(tǒng)由植被、生長(zhǎng)介質(zhì)、阻根層、排水過(guò)濾層、防水層、保溫板和隔汽層構(gòu)成,其中最為關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)就是防水層。因?yàn)槭紫纫乐怪参锔┩阜浪畬佣斐煞浪δ苁В€要防止植物根穿透結(jié)構(gòu)層而造成更為嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)破壞。防水層一般處于最下面的一層,如果忽略了阻根防水層的設(shè)置,植物根穿透防水層,將會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)層大面積滲漏。情況嚴(yán)重時(shí)就意味著必須將屋面上已經(jīng)精心培育成熟的植物層及土層全部鏟除,重新更換。索普瑞瑪公司首席代表賈偉一也表示:屋面綠化,防水材料是關(guān)鍵。
屋面綠化要考慮到“防止?jié)B水、防止根部生長(zhǎng)到建筑物、確保植物能承受風(fēng)力、植物的品種能否適應(yīng)長(zhǎng)期暴曬的環(huán)境和該城市的氣候和如何打理植物”技術(shù)問(wèn)題。目前,市場(chǎng)比較看好的是有復(fù)合銅胎基的SBS改性瀝青阻根防水卷材和以TPO(熱塑性聚烯烴類(lèi))為原料的高分子防水卷材。
SBS改性瀝青阻根防水卷材是一種理想的屋面種植用阻根防水卷材。它通過(guò)添加生物阻根劑可以使植物根發(fā)生角質(zhì)化并改變植物根的生長(zhǎng)方向,不會(huì)破壞防水層。SBS改性瀝青阻根防水卷材在種植屋面系統(tǒng)中發(fā)揮了強(qiáng)大的阻根性能。還有一種以TPO為原料的高分子防水卷材,它也是一種理想的種植屋面用根阻防水卷材。這種材料通過(guò)本身堅(jiān)硬的機(jī)械性能,可以有效地抵抗植物和營(yíng)養(yǎng)土對(duì)材料的腐蝕作用。該材料本身不含有任何軟化劑、增塑劑及其他添加劑,不會(huì)對(duì)動(dòng)植物造成任何傷害。SBS改性瀝青阻根防水卷材和以TPO為原料的高分子防水卷材的環(huán)保性能均通過(guò)了ISO14000的嚴(yán)格認(rèn)證。這兩種防水卷材突破了以往防水卷材容易變形、容易腐蝕的缺陷,真正實(shí)現(xiàn)了“防水”和“阻根”的完美結(jié)合。
最近幾年,種植屋面在各地蓬勃發(fā)展,不少新建建筑設(shè)計(jì)和既有建筑改造都采用了種植屋面這樣一種具有節(jié)能減排和改善生態(tài)效應(yīng)的屋面形式。種植屋面的好處很多,比如吸收粉塵,吸收空氣中的二氧化碳等等。而且推廣屋面種植系統(tǒng)是世界潮流,屋面種植系統(tǒng)在國(guó)外推廣的非常普遍,在巴黎一棟棟高樓大廈的平頂上,栽種著各種樹(shù)木和花卉,令人賞心悅目;在英國(guó)倫敦,人們修筑帶有屋頂林蔭道的住宅區(qū),頂上綠草如茵,同廣場(chǎng)的花圃、噴泉相映成趣;在東京,新建的建筑物占地面積超過(guò)1000平方米者,屋頂必須有20%為綠色植物覆蓋。此外,在俄羅斯、澳大利亞、瑞士等國(guó)的大城市,也都有千姿百態(tài)、風(fēng)格各異的屋頂花園。
輕裝上陣的單層屋面
近幾年來(lái),隨著建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的迅速發(fā)展和機(jī)械化程度的日益提高,輕型金屬板材及其配套的門(mén)式鋼架等系列輕型鋼結(jié)構(gòu)已得到了較為廣泛的應(yīng)用,大量鋼結(jié)構(gòu)建筑拔地而起。由于輕鋼結(jié)構(gòu)施工周期短的原因,大量的工業(yè)廠房、超市、汽車(chē)展廳等都采用了鋼結(jié)構(gòu)的形式。但是鋼結(jié)構(gòu)建筑也存在很多缺陷,比如遇到連雨天氣,屋面漏水現(xiàn)場(chǎng)十分普遍,嚴(yán)重影響了房屋的正常使用。而單層柔性屋面系統(tǒng)具有自重輕、防水保溫性能好、施工快捷、易檢修、壽命長(zhǎng)、長(zhǎng)期性?xún)r(jià)比優(yōu)等特點(diǎn)。用于鋼結(jié)構(gòu)屋面,能夠徹底解決傳統(tǒng)屋面系統(tǒng)的滲漏水、冷橋結(jié)露、噪音、多曲面構(gòu)造等問(wèn)題。當(dāng)單層屋面系統(tǒng)可以徹底解決漏水問(wèn)題的時(shí)候,就也成了鋼結(jié)構(gòu)建筑的新寵。
北京東方雨虹防水工程有限公司的經(jīng)理黃平良告訴記者,單層屋面系統(tǒng)是相對(duì)于疊層和多層系統(tǒng),采用單層柔性防水層的屋面系統(tǒng),通常包括結(jié)構(gòu)層、隔汽層、保溫層、防水層等屋面層次,采用機(jī)械固定、滿(mǎn)粘或空鋪法等不同方式將各層次依次結(jié)合起來(lái)。整個(gè)系統(tǒng)中防水層是關(guān)鍵。目前,在防水層構(gòu)造中,高分子防水卷材最受歡迎。因?yàn)楦叻肿臃浪聿臄[脫了瀝青的束縛,以性能更好的聚合物為基材,厚度也降到1.2~1.5mm,這種增強(qiáng)型的卷材有利于單層施工、節(jié)能和節(jié)材,并且使CO2排放量進(jìn)一步降低,成為了理想的防水材料。在各種高分子防水卷材中,三元乙丙橡膠(EPDM)、聚氯乙烯(PVC)和熱塑性聚烯烴(TPO)防水卷材,因?yàn)榫哂辛己玫哪秃蚝湍屠匣阅埽蛔u(yù)為三大綠色防水卷材。
在歐美國(guó)家,單層屋面系統(tǒng)已成為平屋面工程的最主要屋面系統(tǒng)形式。據(jù)最新數(shù)據(jù)顯示歐洲高分子卷材單層屋面市場(chǎng)份額接近30%,美國(guó)超過(guò)55%。單層屋面系統(tǒng)是一種擁有近50年歷史的成熟系統(tǒng)。單層屋面在我們國(guó)家現(xiàn)在是方興未艾、蓬勃發(fā)展,是低碳建筑環(huán)境下屋面系統(tǒng)的最佳選擇之一。
會(huì)呼吸的通風(fēng)瓦屋面
在中國(guó)五千年歷史中,瓦在建筑中扮演了重要角色。它不僅僅是建筑材料,更成為一種文化、一種象征。但在施工工藝上由于材料的限制,一直采用“臥瓦”形式,限制了在節(jié)能領(lǐng)域的拓展。通風(fēng)瓦屋面系統(tǒng)通過(guò)材料和構(gòu)造創(chuàng)新,斷絕了熱傳遞的三種方式,大幅度提升了坡屋面的節(jié)能效果,在坡屋面建筑中得到了廣泛應(yīng)用。
通風(fēng)瓦屋面作為一種隔熱通風(fēng)涼爽屋面系統(tǒng),可以減少熱量傳遞,增大舒適安逸生活空間,降低空調(diào)運(yùn)行時(shí)間節(jié)約電費(fèi),保護(hù)屋面結(jié)構(gòu)減少外部環(huán)境對(duì)建筑物的危害。通常瓦屋面的掛瓦基層是木質(zhì)材料,如果沒(méi)有設(shè)置通風(fēng)構(gòu)件,在雨季的連陰天氣、空氣濕度大的環(huán)境下,木掛瓦基層很容易受潮,時(shí)間一長(zhǎng)就會(huì)腐爛。目前我國(guó)的屋坡面結(jié)構(gòu),是現(xiàn)澆鋼筋混泥土結(jié)構(gòu),很容易受到環(huán)境溫度的影響,產(chǎn)生熱脹冷縮,經(jīng)過(guò)一定的周期就會(huì)就會(huì)產(chǎn)生開(kāi)裂,導(dǎo)致水氣的滲漏。所以要實(shí)現(xiàn)通風(fēng)屋面,關(guān)鍵在于屋檐部位和屋脊部位的通風(fēng)構(gòu)造:在屋脊部位應(yīng)用通風(fēng)卷材,同時(shí)可以起到屋面防水和屋面通風(fēng)的雙重作用,無(wú)需再使用任何水泥砂漿,美觀、防水和通風(fēng)一步到位,且施工簡(jiǎn)便。另外使用透氣型防水墊層,可以使屋面擁有呼吸能力,將多余的濕氣排出結(jié)構(gòu)層,并將通風(fēng)系統(tǒng)送出屋面,保持整個(gè)屋面的干爽健康。
曼寧家屋面系統(tǒng)有限公司技術(shù)經(jīng)理方虎表示,一個(gè)理想完美的屋面系統(tǒng)要綜合考慮隔熱系統(tǒng)、保溫系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)這三個(gè)方面。而完美的隔熱通風(fēng)屋面系統(tǒng)則要考慮隔熱保溫這一重要因素。通風(fēng)瓦屋面系統(tǒng)采用鋁箔卷材進(jìn)行隔熱,因?yàn)殇X箔卷材能夠反射95%以上的熱能輻射,是絕好的隔熱材料。還能有效隔絕水氣,控制濕度,防輟指數(shù)可達(dá)260牛頓,不易撕裂破損,可將施工中因粗心而造成的破損減至最低。而且這種屋面的導(dǎo)熱系數(shù)低,阻斷了熱量在夏天由外向內(nèi)的傳導(dǎo),在冬天由里向外的散失,從而保證了頂層住戶(hù)的舒適生活。通風(fēng)瓦本身也具有很長(zhǎng)的使用年限,從25年到40年不等。如果安裝正確的話,彩色玻纖瓦屋面只需極少的維修甚至無(wú)需維修。
最干凈的屋面
太陽(yáng)能光伏一體化
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、社會(huì)的進(jìn)步,人們對(duì)能源提出越來(lái)越高的要求。尋找新能源成為當(dāng)前人類(lèi)面臨的迫切課題。照射在地球上的太陽(yáng)能非常巨大,大約40分鐘照射在地球上的太陽(yáng)能,足以供全球人類(lèi)一年能量的消費(fèi)。而且太陽(yáng)能發(fā)電絕對(duì)干凈,不產(chǎn)生公害。所以太陽(yáng)能發(fā)電被譽(yù)為是理想的能源。
太陽(yáng)能光伏一體化屋面系統(tǒng)有兩層意思,一是太陽(yáng)能發(fā)電,二是要與建筑一體。在不破壞屋面防水層的基礎(chǔ)上,做到了屋頂發(fā)電的最大限度。省掉了大量的安裝支架,即節(jié)材,又減少屋頂穿孔帶來(lái)的滲漏隱患,是光伏屋面的首選。
目前,受技術(shù)發(fā)展和生產(chǎn)成本的影響,太陽(yáng)能屋頂發(fā)電比較傳統(tǒng)發(fā)電還是比較昂貴的,其初始投資成本較高,一般需要通過(guò)20至25年才能收回投資成本。由于太陽(yáng)能屋頂發(fā)電的特殊性,一旦裝機(jī)發(fā)電投入使用后不可能對(duì)使用中的屋面進(jìn)行翻新,這樣,其對(duì)建筑物屋面防水系統(tǒng)的要求也同時(shí)提高了。
太陽(yáng)能光伏建筑一體化屋面主要由建材型太陽(yáng)電池組件、太陽(yáng)電池方陣裝飾邊框等組成。這種屋面系統(tǒng)技術(shù)是針對(duì)商業(yè)、工業(yè)和社會(huì)發(fā)展而制造的一種輕型、柔性的光伏電池。這個(gè)系統(tǒng)主要使用瀝青卷材,提供光伏電池解決方案。未來(lái)10年屋頂太陽(yáng)能電站的大規(guī)模開(kāi)發(fā),必將提高對(duì)屋面防水的要求:首先,屋面系統(tǒng)的防水壽命必須在20年以上;其次,大多數(shù)現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可以承受額外的太陽(yáng)能裝置以及屋面防水系統(tǒng)的總重量。 同時(shí),這一發(fā)展趨勢(shì)也為高端單層高分子防水材料供應(yīng)商帶來(lái)巨大的市場(chǎng)機(jī)遇。
目前,太陽(yáng)能屋頂發(fā)電系統(tǒng)主要應(yīng)用于我國(guó)東部沿海及中部的大中城市,其現(xiàn)有及新建大面積廠房和公共設(shè)施等建筑的屋面是安裝太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的最佳場(chǎng)所。光伏屋面吸收太陽(yáng)光轉(zhuǎn)變成電能,是新興的清潔能源,具有替代石油煤炭的潛能,目前正進(jìn)入高速發(fā)展期。光伏屋面在國(guó)內(nèi)正處于起步階段,國(guó)家出臺(tái)了一系列扶持政策鼓勵(lì)發(fā)展,相信很快會(huì)有防水企業(yè)進(jìn)入這一新興領(lǐng)域。
百煉成鋼的金屬屋面
金屬屋面包括鋼、鋁、不銹鋼、銅等,使用最多的是鋼板屋面,它具有顯著的節(jié)能減排特點(diǎn)。因?yàn)樵S多金屬本身具有節(jié)能效果,可以節(jié)約10%~30%的空調(diào)費(fèi)用,質(zhì)量輕,使用壽命長(zhǎng),耐火性好,太陽(yáng)反射率可達(dá)70%以上,輻射率高達(dá)95%,并且可以再回收利用。一直受到眾多建筑設(shè)計(jì)者的青睞。但由于金屬熱延展變形的特性,使得屋面存在縫隙,造成滲漏隱患。成功的金屬屋面在防水設(shè)計(jì)理念、選材上必須經(jīng)受考驗(yàn)。
金屬屋面防水系統(tǒng)長(zhǎng)久以來(lái)通常采用防水卷材、樹(shù)脂、硅銅耐侯膠、聚氨酯涂料、JS水泥基防水涂料等防水產(chǎn)品。但是這些材料都不能長(zhǎng)久的應(yīng)用于金屬屋面的防水。要應(yīng)對(duì)金屬板表面因溫度變化、鋼結(jié)構(gòu)顫動(dòng)、人為踩踏等因素產(chǎn)生的破壞力,必須要選擇一種真正適用于金屬屋面的防水材料來(lái)徹底解決金屬屋面的防水問(wèn)題才行。
浙江振申絕熱科技有限公司建筑部副總經(jīng)理肖德強(qiáng)在采訪中告訴記者,目前最新的金屬屋面防水系統(tǒng)是以美國(guó)優(yōu)質(zhì)100%純丙烯酸乳液為基料,添加優(yōu)質(zhì)輔料精加工而成的高品質(zhì)防水涂料,輔之以增強(qiáng)聚酯布而形成的無(wú)縫防水系統(tǒng),此系統(tǒng)能一次性徹底解決金屬材質(zhì)屋面久治不愈的漏水頑癥,工藝性能居國(guó)際一流。它具有超強(qiáng)的抗拉伸強(qiáng)度、抗紫外線、抗老化、抗疲勞、低溫柔性、水性、無(wú)毒、無(wú)味、不燃、無(wú)腐蝕、品質(zhì)穩(wěn)定,系現(xiàn)今最佳的金屬屋面防水系統(tǒng)。
金屬屋面不失為一種良好的綠色屋面材料,在國(guó)外的應(yīng)用正在迅速增長(zhǎng)。金屬屋面是美國(guó)增長(zhǎng)最快的屋面之一。近年在國(guó)內(nèi),金屬屋面在文化與體育建筑、航站樓、大型廠房中應(yīng)用廣泛。