种植屋面防渗漏的施工策划及管理技术浅析

王 博

种植屋面作为一种新型的建筑形式，具有改善城市环境、缓解热岛效应、提高建筑保温隔热性能等多重优点。然而，在实际应用中，种植屋面的防渗漏问题一直是困扰工程界的难题。种植屋面的渗漏不仅会影响建筑物的使用功能，还会对周边环境造成污染。种植屋面一旦出现渗漏问题，维修耗时耗力并且难见成效。因此，研究种植屋面的防渗漏技术，对于推广种植屋面、促进绿色建筑的发展具有重要意义[1]。

1 工程概况

西部科创广场项目，位于陕西省西咸新区沣东新城沣东大道与科源四路十字西南角，总建筑面积为120778.04 m2，其中地上建筑面积为75130.00 m2，地下的建筑面积为45648.04 m2，主楼4 栋单体，由1#科创企业办公楼，以及2#～4# 科技研发办公楼及地下车库组成，地下2 层、地上2 ～11 层不等。结构形式为框架-剪力墙结构，基础形式为筏板+柱墩基础，结构安全等级为2 级，抗震设防烈度8 度，设计使用年限50 a，屋面防水等级Ⅰ级。项目以“城市之光，科技之钻”为塑造理念，1#及3#融入“钻石”元素，呈现出极具雕塑感的城市地标形象，项目质量目标为国家优质工程奖，项目建成后作为“秦创原”孵化总基地2 期，旨在打造创新服务示范园区，如图1 所示。

图1 西部科创广场项目楼位分布示意图（来源：作者改绘）

该 项 目1# 裙 楼、2#、3# 裙 楼及4#屋面均为种植屋面，种植屋面面积为8666.66 m2，种植屋面均采用正置式设计，如图2 所示。找坡层材料为发泡混凝土，找平层、保温层材料为70 mm 厚挤塑聚苯板（Extruded Polystyrene Board，XPS），找平层为细石混凝土找平层，防水层设计为3 mm+4 mm（耐根穿刺）厚改性沥青防水卷材，隔离层采用干铺350 g 沥青卷材一道，保护层采用40 mm 厚C20 细石混凝土内配Φ6 mm 双向钢筋网片，滤水层采用专用塑料排水板，种植土普遍厚度为600 mm。

图2 种植屋面构造示意图（来源：网络）

2 种植屋面现状及渗漏的原因分析

2.1 种植屋面现状

从环保和节能的角度来看，种植屋面具有显著的优势。它们能够降低城市的热岛效应，改善空气质量，增加城市绿地面积。此外，种植屋面还能够提高建筑的保温隔热性能，降低建筑物的能耗。

尽管种植屋面具有上述优势，但在实际应用中，它们也面临一些挑战和问题：第1，施工难度大。种植屋面的施工需要考虑多种因素，既要实现屋面围护结构功能等，又要综合考虑美观与维护成本的问题，增加了施工难度。第2，易出现渗漏隐患且难于维修。

种植屋面如出现渗漏隐患时，维修存在以下问题：第1，定位渗漏点困难。种植屋面的结构复杂，包括排水层、蓄水层、隔离层等，而且上方覆盖有土壤和植被。一旦发生渗漏，很难快速准确定位到具体的渗漏点。因此，需要对整个屋面结构有深入的了解，并且可能需要借助专业的检测工具。第2，维修空间受限。由于种植屋面上方覆盖有土壤和植被，维修时很难有足够的操作空间。这增加了维修的难度，也可能导致维修效果不理想。第3，防水材料更换困难。种植屋面的防水材料一旦老化或损坏，需要更换。但由于上述的复杂结构和操作空间限制，更换防水材料变得非常困难。可能需要移除部分或全部的植被和土壤，才能进行防水材料的更换。第4，植被和土壤处理困难。在维修过程中，可能需要移除部分或全部的植被和土壤，这不仅会破坏原有的生态环境，还可能对屋面的结构造成损害。维修完成后，需要重新种植植被并铺设土壤，需要专业的园艺知识和技术。第5，长期效果无法保证。由于种植屋面的特殊性质，即使进行了维修也不能保证长期不出现渗漏问题。这需要对维修效果进行长期的监测和维护[2]。

2.2 主要渗漏原因分析

结合以往种植屋面的施工经验，种植屋面出现渗漏的主要原因有以下几点：

1）屋面结构自防水性能差。混凝土结构自防水是指依靠混凝土自身的密实性和抗渗性，这是达到防水目的的一种防水做法。但在工程实际施工过程中，屋面混凝土结构因混凝土施工工艺不合理、混凝土施工过程中振捣不均匀、养护不到位、存在微细裂缝、屋面堆载超限等，都可能导致混凝土结构裂缝自防水性能下降，后续屋面工程施工时，处理不妥当，屋面找坡层中存在的水分无通道排出，在大气压的作用下，沿裂缝渗漏至室内[3]。

2）屋面结构薄弱环节设计及处理不当。屋面结构薄弱环节处理不当可能会导致防水性能下降，进而引发渗漏等问题。这些薄弱环节可能包括施工缝、后浇带、穿墙管、出屋面结构根部等部位。这些部位由于施工难度大、材料性能的差异、受外力作用等因素，容易出现裂缝，一旦防水层局部失效，积水渗入找坡层，从而产生了渗漏等问题。

3）屋面排水不畅。种植屋面排水设计主要包括排水坡度、排水沟、过水洞、排水管道等，因种植屋面的特有构造，如排水设计不当，易出现排水系统堵塞，主要表现为树叶、泥土、杂物得不到有效隔离且维护不当，导致排水沟、落水管、过水洞等阻塞，致使排水不畅，一旦积水渗入屋面构造层下部，在外界冻融环境长期作用下，容易导致屋面防水层薄弱处失效出现渗漏。

4）屋面防水层及排气管道施工过程中成品保护不到位，出现破损。种植屋面常用的找坡层材料主要为水泥焦渣、发泡混凝土等轻质松散材料，加之保温层材料强度一般较低，在防水构造层与结构层之间形成薄弱低强度构造，在后续保护层、回填土等施工过程中操作不当，成品保护不到位，易出现凹陷从而拉裂防水层构造，破坏屋面排气管，使得受破坏部位形成渗漏隐患点[4]。

5）景观绿化施工对已完成屋面构造层造成破坏，防水等构造层丧失整体性。同时，屋面植被选择不合理，维护过程中，大量灌溉养护，增加屋面排水系统承受能力，导致灌溉用水不能及时排走，增加屋面的渗漏风险。

3 种植屋面防渗漏施工策划

3.1 设计优化

为充分发挥屋面结构自防水性能，对渗漏情况起到预防作用，需对原设计进行优化处理。优化的原则包括避免薄弱环节排水不畅，确保防水上翻高度满足要求以及优化屋面构造层、优化屋面排水系统设计，具体为：

1）对屋面防水薄弱环节施工。缝、后浇带优化时，为避免该处结构积水，在不影响找坡层施工的前提下，在主体施工时，对施工缝、后浇带处结构板顶进行抬高处理。西部科创广场项目屋面施工缝、后浇带在主体施工时，在施工缝及后浇带两侧随主体一同施工40 mm 高混凝土反坎，后续施工缝及后浇带混凝土浇筑闭合式时，该部位板面抬高40 mm，从结构上避免该部位积水，同时屋面采用抗渗混凝土，发挥结构自防水性能及预防作用，降低渗漏风险。

2）出屋面结构传统设计一般存在以下弊端：第1，风井、管井、机房出屋面结构等根部未设计混凝土防水反坎，采用砌体材料施工。第2，风井、管井、机房等出屋面结构根部防水高度设计不足。需对原设计进行优化，增加风井、管井、机房出屋面结构等根部混凝土反坎，确保防水上翻高度高出屋面成型面250 mm 以上。

3）优化种植屋面绿化介质挡墙、走道布置及排布。为避免薄弱环节排水不畅，对风井、管井、机房、女儿墙等出屋面结构位置采用绿化介质挡墙进行有效隔离，以避免该部位与回填土接触，影响排水效果，同时便于维护。

4）优化屋面排水系统设计。要做到种植屋面排水坡度满足排水及规范要求。需优化落水口位置，做到落水口位于种植区外，排水不能受到阻塞，同时绿化介质挡墙过水洞滤水排水措施得当。

5）根据传统图集选用的种植屋面构造层，往往存在构造不合理，材料选用不当等弊端，种植屋面设计时需增加找坡层及保温层的排气层，避免因外界环境作用，构造层中水汽凝结，造成渗漏隐患。滤水层一般选用成品塑料排水板，排水滤水效果不佳，上部建议增加200 mm厚陶粒滤水层，同时找坡层材料及保温层材料应优先选用强度较好材料，避免因材料松散、强度不足，后续施工受到破坏，拉裂防水层，屋面结构层根据项目条件，优先选用结构找坡[5]。

3.2 施工工艺优化

屋面结构施工时，混凝土浇筑振捣完成后，采用混凝土原浆收面，挂杠刮平后，随即覆膜养护，避免混凝土水分散失较快，屋面结构出现裂缝。屋面找坡层施工前，对结构进行防水预处理，对易出现渗漏的薄弱环节部位，在结构板上涂刷防水附加层，并对结构进行蓄水试验或雨后观察，在确保结构自防水性能万无一失后，进行后续工序施工。屋面找坡层及保温层施工时应避开雨期，避免构造层中湿气过重。完成并验收合格后，及时进行找平层及防水层的施工，防止找坡层及保温层湿气过大，造成隐患[6]。种植土回填施工完成后，应静止一段时间，即养护期。静置期间，一方面，土壤中的微生物会开始分解有机物质，改善土壤结构，增加土壤肥力，有助于提高土壤的生物活性，为植物的生长提供更好的环境。另一方面，有助于土壤颗粒之间的紧密结合，土壤有机会与周围环境相适应，形成一层自然保护层。

3.3 细部节点策划

种植屋面策划防渗漏策划时，需着重对屋面防水层封边固定，水落口的防水连接、过水洞的防水及滤排水、设备基础、外露排气管等管线的保护等进行细部节点策划。屋面防水层封边固定，需根据构造层厚度，在结构施工时在女儿墙预留凹槽，便于防水层收边固定，满足防水上翻高度要求。

水落口处通常出现刚性水落口套管与下部塑料管道连接处受气候变化影响产生热胀冷缩导致连接松动，使用过程中排水不及时，出现渗漏水，策划时需根据屋面结构板的厚度确定刚性水落口套管的下沿长度，并增加密封措施。

过水洞处防水及滤排水处理不到位易造成介质挡墙饰面层出现湿渍，排水通道堵塞等问题，在过水洞施工前，需提前策划过水洞处防水施工连续性并增加防水附加层，过水洞背面回填土则需设置有效的滤排水构造，避免淤塞。

设备基础在主体施工时需确保设备基础高度满足防水上翻要求，同时需考虑大体积设备基础阻水问题，在设备基础施工时，需根据排水坡向，在设备基础内部设置排水通道套管并预留防水收边的外伸长度。

外露排气管等管线通常在屋面回填土施工时易遭受破坏，在确保排气管等管线外露高度的同时，需增加混凝土护墩，确保后续回填土作业不遭受破坏，从而避免渗漏隐患。种植屋面介质挡墙一般采用后砌砖墙，施工完成后，因介质挡墙饰面做法不合理，缺少防水构造做法及防裂缝构造。后续使用过程中，雨天过后，介质挡墙易出现湿渍、返碱、墙面污染等现象。介质挡墙抹灰时需挂设玻纤网增加挡墙放裂缝构造，在抹灰完成后，需增加防水构造措施，解决种植屋面介质挡墙常见的质量问题。

4 种植屋面防渗漏施工管理

施工前，成立专门的屋面防渗漏小组，对图纸进行详细审查，正确理解设计意图和防水要求，进行详细的种植屋面防渗漏施工策划。根据具体的种植屋面防渗漏策划及施工部署，编制施工进度计划、质量控制措施及重难点识别，并坚持样板引路。施工准备时，加强材料检验检查，选择耐候性好、抗老化性能强的防水材料。施工过程中，加强过程管控及监督，细化各道工序及构造层的交接检查，必要时增加检测试验等相关措施。同时，注重成品保护避免违规操作对已完成工序的破坏，造成渗漏风险。

西部科创广场项目针对种植屋面成立了专门的防渗漏小组，按照风险点及施工重难点组织了详细的策划，并制订了专项的屋面防渗漏施工方案。目前该项目种植屋面样板区已施工完毕，如图3 所示。由图可知过程控制得当，防渗漏效果明显，为种植屋面施工无渗漏并达到一次成优奠定了基础，有效确保了后续种植屋面的防渗漏效果，延长了其使用寿命，并为用户提供了一个美观、舒适的绿色环境。

图3 种植屋面样板示例（来源：作者自摄）

5 结语

种植屋面的防渗漏施工策划及管理技术对于保障建筑质量、维护生态平衡和提供绿色生活环境具有重要意义。通过科学合理的施工策划、严格的质量控制、技术创新，可以有效确保种植屋面的防水性能和使用寿命。同时，这也有助于推动绿色建筑的发展，促进可持续城市建设的进程[7]。

在实际工程中，建筑师应注重施工策划的前瞻性和系统性，结合工程特点和地域环境，制订针对性的防渗漏措施。同时，应加强对防水材料、种植介质和植物选择的研究，推广使用环保、耐用的材料和植物，提高种植屋面的整体性能和美观度。未来，科技的不断进步以及人们对绿色生活的追求，种植屋面的防渗漏技术将不断完善、不断创新，为构建更加宜居、环保的城市环境贡献力量。