1、既有建筑屋顶的绿色节能改造摘要：随着节能环保理念的不断深入，对既有建筑的屋顶进行绿色节能改造十分必要。文章首先分析了建筑屋顶的设计要求，然后探讨了既有建筑屋顶绿色节能改造的具体措施。 关键词：既有建筑；节能改造；屋顶 建筑屋顶直接与自然环境相接触，最容易受到诸如外界气温、日光辐射等外界因素的影响，屋顶所造成的室内耗能量大于任何一面外墙和地面的耗能量。因此，提高屋顶的隔热保温性能，对提高建筑抵抗夏季室外热作用和冬季保温作用的能力尤为重要。 一、建筑屋顶的设计要求 依据屋面的坡度以及主要形式，可以将屋顶分为以下几种类型：第一，平屋顶，也就是屋面的坡度为 2%-5%；第二，坡屋顶，也就是屋面的坡度一
2、般大于 10%；第三，曲面屋顶，主要是由薄壳结构、悬索结构以及网架结构等作为屋顶的主要承重结构，形成不同形状的屋顶。例如双曲拱屋顶等。建筑的屋顶在设计的时候必须满足以下设计的要求： （一）防水要求 作为维护结构，屋顶最基本的功能是防止渗漏，因此屋顶构造设计的主要任务是解决漏水问题。一方面需要使用不透水的屋面材料及采用合理的构造处理来达到防水的目的，另一方面需要采取适当的排水措施，将屋面积水及时排掉，以 减少渗漏的可能。因而一般屋面都需有一定的排水坡度。屋顶的防水止漏是一项综合性技术，它涉及建筑及结构的形式、屋顶坡度、防水材料、屋面构造处理等问题，需加以综合考虑。 （二）隔热保温要求 隔热保温是
3、屋顶的重要功能，也是建筑节能的重要保障。对于有冬冷夏热气候特征的地区，屋顶应有良好的隔热保温性能，减少能量损失，以保持室内温度适宜。屋顶的保温，一般是采用热阻很大的材料，阻止室内热量由屋顶流向室外。屋顶的隔热则通常靠设置通风间层，利用风压及热压差产生空气流动带走一部分辐射热或采用隔热性能很好的材料，减少由屋顶传入室内的热量来达到目的。 （三）结构要求 屋顶需承受风、雨、雪等荷载及其自重。屋顶将这些荷载传递给墙柱等结构，与其共同构成建筑的受力主体，因而屋顶也是承重构件，必须有足够的强度和刚度，以保证房屋的结构安全。从防水的角度观之，则不允许屋顶受力后有过大的形变，否则易使防水层开裂，造成屋面渗漏
4、。 二、既有建筑屋顶的绿色节能改造措施 （一）保温屋面 通过给建筑外围护结构增加保温层是当前最为普遍的建筑节能措施之一。因其节能效果显著，技术成熟，操作方便且经济性能好，所以该技术的应用范围极其广泛。例如常见的金属保温屋面系统，主要是由结构底板、防潮材料、防水材料、屋面板、保温棉板等共同组成。可以通过调整保温材料以及防潮材料的厚度和密度来调节屋面的保温效果。金属保温屋面的节能效果十分明显。但是在使用的时候应注意以下几点：第一，应优先选择导热系数低且密度较小的保温材料，用以防止屋面的厚度和荷载力过大；第二，在施工的过程中尤其要注意保温材料吸入水分，高湿度将会降低原保温材料的效果；第三，防潮层两边
5、的保温材料应设置合理的厚度比例，防止防潮层下的温度低于露点温度而出现冷凝现象。 （二）绿化屋顶 1.屋顶绿化的设计原则 第一，以安全为前提，安全贯穿屋顶花园造园的全过程，屋顶的植土采用轻质营养植土与屋面的防水、绿化隔层板、过滤泥水防止落水管阻塞是屋顶绿化的关键技术要素；第二，植物以耐旱草皮和局部造景为主，充分发挥绿化的生态效益和环境效益，为人们提供良好的居住、工作和生活环境；第三，因“顶”制宜。景观设计时，屋顶绿化全园结合周围的环境采用自然式布局手法，根据屋面梁柱等结构构件承重能力较好，恰当进行微地形处理，使整个空间序列的展开多样而富于变化；第四，尽量降低造价。 2.屋顶绿化的设计方法 （1）
6、屋顶花园的设计要求 在屋顶绿化中，植被屋面设计相对比较简单，一般选择景天类植物做地被栽植，主要考虑屋面的排（蓄）水、承载力等因素。 1）花园形式屋顶绿化可做成小游园的形式服务于游人，多用于服务性建筑如宾馆、酒楼等。小游园应有适当起伏的地貌，配以小型亭、花架等园林建筑小品，并点缀以山石。选择浅根性的小乔木，与灌木、花卉、草坪、藤本植物等搭配。为满足植物根系生长需要，种植土要 30 厘米至 40 厘米厚，局部可设计成 60 厘米至 80 厘米。此类屋顶花园要特别注意在建筑设计时统筹考虑，以满足屋顶花园对屋顶承重能力的要求，设计时还要尽量使较重的部位设计在梁柱上方的位置。 2）色块图案形式采用大叶黄
7、杨、紫叶小聚等观叶植物或整齐、艳丽的各色草花配以草坪构成图案，俯视效果好，多用于屋顶高低交错时低层屋顶的绿化。 3）应季布置形式采用盆栽花卉，根据其盛花期随时更换，并可在楼的边缘处摆放悬垂植物，兼顾墙体绿化。此法多用于低层屋顶绿化。 （2）屋顶绿化的构造设计 屋顶绿化的屋面构造由下至上依次为：结构层、保温层、找平层、屋面防水层、分离滑动层、隔根层、排水层、过滤层、基质层、植被层。在屋顶绿化中，屋面四周应设挡墙，挡墙下部应设泄水孔。屋顶绿化中的 9 个构造层并不是层层必有，根据气候、地域、建筑形式可以减少某一层次。 3.屋顶绿化的施工 屋顶绿化施工时，应按照屋顶的构造结构层，一步步地操作，要严格
8、按照设计的植物种类、规格和对栽培基质的要求而施工，并认真检测，以保证施工质量。 4.屋顶绿化的维护 一般来说，所有的屋顶绿化都需要维护，屋顶植物移栽有一个适应环境的过程，植物移栽初期需要特别维护。一般只会对新环境有了一定的适应后，可以粗放管理，但必要时需要简单的维护。主要应做好灌溉，施肥，杂草清除，修剪，病虫害防治，防风防寒等工作。例如，由于屋顶种植土厚度较薄，土壤的保水能力相对于地面要差，同时，屋项因光照强、风大，植物的蒸腾量大、易失水，尤其是夏季高温季节，当长时间没有降水时，应该及时浇灌。 （五）屋顶平改坡 “平改坡”是指在建筑结构许可条件下，将多层住宅平屋面改造成坡屋顶，并对外立面进行整
9、修粉饰，达到既改善住宅性能又改变建筑物外观视觉效果的房屋修缮行为。其具有如下特点：第一，节能效果明显。坡屋顶的热量要比平屋顶小，而且由于坡屋顶的闷顶空间的存在，可以有效缓解屋顶外表面的高温对顶层吊顶内表面温度的影响，如果加上适当的通风设计将会使夏季居住热舒适环境更好；第二，防漏性能好。平屋面建筑在防水上是依靠防水层“以堵为主” ，而坡屋面则“以疏为主” ，从根本上解决了屋顶雨水渗漏的问题；第三，改变建筑外部造型。为了充分利用坡屋面形成的空间，多层住宅顶层可设计成跃层，形成空中小别墅，使主要房间有良好的隔热保温性能，并增加了储藏空间和活动空间。 （六）太阳能屋顶 目前更多的是利用智能化技术、生态
10、技术实现建筑屋顶节能，如太阳能集热屋顶和可控制通风屋顶等。太阳能屋顶是指可分别安装在每栋独立建筑上的光伏发电系统。太阳能屋顶一方面能通过对太阳辐射能的吸收减少屋顶吸热量，降低室内温度，减少空调负荷。另一方面把吸收的太阳能转化电能，供给房屋各种用电设备。总的来说，它不但减少了建筑能耗，而且为建筑提供了能源。但太阳能屋顶建筑成本太高，因而普及率度较低。 总之，屋顶作为建筑外围护的重要组成部分，其所造成的能耗消耗十分巨大。因此我们必须采取一定的节能措施进行既有建筑的屋顶改造，屋顶节能改造的途径很多，应依据建筑物所处的地理位置和气候条件等，采取合适的改造方法。 参考文献 1曾耀辉.建筑坡屋顶的空间利用与绿色设计探讨J.科技信息，2010（30） 2张蕾.夏热冬暖地区既有建筑节能改造探讨J.能源与环境，2007（3）
