佛甲草观赏草屋顶绿化建造技术
1 材料及建造技术
1.1 防水层
直接在建筑物平整屋顶上涂刷2 mm 厚的聚乙烯炳纶高分子防水涂料，形成防水层（图1、图3）。
1.2 隔热层
1.2.1 隔热砖制作隔热砖是长300 mm×宽300 mm×高80 mm 的长方体，顶面平整，底面均匀分布有方柱型支架、排水孔和排水道。其制作方法如下：采用砂加气混凝土材料按中华人民共和国《蒸压加气混凝土砌块》GB11968- 1997 国家标准浇注成长300 mm×宽300 mm×高80 mm 的长方体，再在其底面表面加工成30 mm×30 mm×30 mm 的方柱型支架，方柱型支架间隔30 mm，方柱型支架之间的空道作排水道，在排水道上设置4～16 个Φ8 mm 的排水孔，排水孔与排水道连通，采用现有技术经发气膨胀、静停切割、蒸压养护而成（图1）。
1.2.2 隔热砖的性能隔热砖具有容重轻、强度高，导热系数小，耐火、防火的性能。
1.2.3 隔热层将隔热砖整齐铺设在防水层上构成隔热层（图2、图3）。
1.3 隔根膜
隔根膜由HDPE 制成，厚度0.2～0.5 mm。将隔根膜平铺在隔热层上防止根系穿透防水层（图2、图3）。
1.4 过滤层
由150 g/m2 土工布铺成，具有过滤、排水、防护的功能，而且抗拉强度高、渗透性好、耐高温、抗冷冻、耐老化、耐腐蚀性能好。将土工布平铺在隔根膜上形成过滤层（图2、图3）。
1.5 营养土层
1.5.1 营养土的配制 按有机污泥∶木糠∶发酵菌＝120∶120∶1 的重量比配方称料，将三者混合均匀，堆成高1～1.5 m、宽1～2 m 的发酵堆，间隔30～50 cm，插上Φ1～3 cm 的通气孔，进行发酵，发酵温度为75～80 ℃，发酵14～16 d；第1 次翻堆的时候，再按堆肥∶硫酸钾=1000∶1.5 比例加入硫酸钾进行混合拌匀，2.5～3.5 d 翻堆1 次，整个发酵过程要翻堆4～6 次。其中发酵菌由芽孢杆菌或秸杆腐熟菌或酵母菌与麦麸按1∶100 的重量比混合，加水至含水量达45 %～55 %，堆沤发酵0.5～1 d 制成。
1.5.2 营养土层将营养土均匀铺在过滤层上，厚度为30 mm，形成营养土层（图2、图3）。
1.5.3 营养土性能该营养土层负荷轻、营养丰富、保水保肥、透气性强。经检测：有机质含量( 以干基计) 达39 ％，总养分(N P2O5 K2O) 含量( 以干基计)达8.2 ％，肥料中活性生物菌数量为3.63×109 个/g。营养土层能为绿化植物提供营养丰富、通水透气的培养基质。
1.6 智能化滴管系统
在屋顶的一角落安装自来水开关，连接安装智能化自动供水控制器，再连接安装规格为Φ25 mm 的PVC 水管，水管朝上部位间隔200 mm依次钻Φ1 mm的小孔，钻孔后用土工布环绕包扎水管1 圈。水管的间距在2 m，可根据绿化造型设计调整，水管安放时应尽量埋入营养土层里，保持营养土层与水管在同一平面，水管安装完毕后，即形成一套完整的智能化自动供水控制系统，以保证草本植物生长的供水需求。
1.7 绿化植物
绿化植物为佛甲草系列。
1.7.1 佛甲草特性佛甲草，又名万年草、佛指甲、半支连等，为景天科费菜属多年生草本植物，有白茎和红茎2 个品种。佛甲草生长适应性强，耐寒、耐旱、耐盐碱、耐瘠，抗病虫害，茎肉多汁，碧绿的小叶宛如翡翠，整齐美观，既可作为盆栽欣赏，也可作为露天观赏地被栽植，是目前国内用于屋顶绿化最主要的草本植物。由于佛甲草茎节着地生根，故繁殖容易，种植方式多样，主要以撒种、分株、扦插、移植等方法繁殖。技术以在地面培植好佛甲草草皮之后，将草皮搬运到屋顶作为主要植物进行屋顶绿化，效果良好。
1.7.2 佛甲草草皮的培育
（1）种植地选择：佛甲草属耐旱怕涝植物，应选择排水较好的农田或荒地为种植地。
（2）整地：将土地翻起、耙松，整理成高12 cm、宽120 cm、长2 000 cm 的长方形畦，畦间距30 cm，在畦面平整覆盖规格为100 g/m2、宽120 cm的土工布。
（3）撒播带节草茎：将长势健壮的佛甲草茎苗剪切成长4 cm左右的带节草茎，并均匀的撒播在土工布上，茎苗用量：春季4 kg/ m2，秋季、初冬季3 kg/ m2即可，然后将制备好的罗汉果渣基质均匀的撒在茎苗之上，撒播厚度1～1.3 cm，让草茎苗在土工布上达到半埋半露状态。
（4）水分管理：撒播完成后，即时进行水分喷洒或畦沟间引水灌溉，形成潮湿环境，利于佛甲草的根系生长。撒播后10 d 内，加强供水管理，使畦面始终保持湿润状态。
（5）草茎生长：撒播3 d 后，茎节处开始长出白色的根须，在春季20～28 ℃的气温条件下，撒播20 d后，即可长成草皮.
1.7.3 屋顶草皮铺设用锋利的刀片将草皮切成1.0×1.2 m的方块，铺在营养土层上。草皮移植后30 d左右，佛甲草的苗高可达到18 cm。营养土肥效持久，佛甲草长势茂盛，茎苗粗壮，自然平整。
图1 隔热砖1-砖体2-方柱支架3-排水孔4-排水道
图2 1-防水层2-隔热层3-隔根膜 4-过滤层5-营养土层6-绿色植物
图3 1-防水层2-隔热层3-隔根膜 4-过滤层5-营养土层6-绿色植物
2 结果分析
2.1 佛甲草隔热降温效果分析
佛甲草在屋顶经过两个月的生长后，株高已经达到18～20 cm，生长旺盛、稠密，达到自然散热的效果，有效缓解热导效应，真正达到降温效果。2013 年8月18 日，笔者对一栋楼房顶部其中一部分面积进行了2 年的隔热砖和佛甲草屋顶绿化与另一部分面积无隔热和绿化的内顶温度和室内空间温度进行测定，结果如下（表1）。
表1 隔热砖和佛甲草绿化夏季降温效果（ 2013年8月18日）
（1）内顶温度：于12:10、14:10、16:10 时进行测定，隔热砖和佛甲草屋顶绿化内顶温度分别为35 ℃、36 ℃、38 ℃；屋顶无绿化内顶温度分别为42 ℃、45 ℃、49 ℃；隔热砖和佛甲草屋顶绿化内顶温度在3个时间段比屋顶无绿化内顶温度分别降低7 ℃、9 ℃、11 ℃。
（2）室内空间温度：于12:30、14:30、15：50 时进行测定，隔热砖和佛甲草屋顶绿化室内空间温度分别为33 ℃、34 ℃、36 ℃；屋顶无绿化室内空间温度分别为37 ℃、40 ℃、43 ℃；隔热砖和佛甲草屋顶绿化室内空间温度在3 个时间段比无隔热砖和佛甲草屋顶无绿化室内空间温度分别降低4 ℃、6 ℃、7 ℃。
2.2 佛甲草屋顶绿化技术优点
（1）本屋顶绿化技术结构层次科学合理，设置的防水层可防漏；隔热层可隔热；隔根膜可防止根系穿透防水层和建筑结构层；过滤层具有过滤、排水、防护的功能，而且抗拉强度高、渗透性好、耐高温、抗冷冻、耐老化、耐腐蚀；营养土层能为绿化植物提供营养丰富、通水透气性好的培养基质；所选用的主要绿化植物佛甲草不仅生长茂盛，四季长青，而且耐旱、耐瘠、耐寒。
（2）由于防水层上设置有隔热层、隔根膜、过滤层、营养土层4 层保护，免受阳光爆晒和紫外线的照射，能有效延长防水层的寿命，把荒漠化的屋顶建成一个全生态的绿色花园，并能有效降低城市热岛效应，降低城市空气温度。
（3）本技术可以实现隔热节能、防水、绿化、环保四位一体的功能，是传统建筑屋顶单一隔热设计的创新技术。
（4）本技术操作简单、管理方便，是实现生态园林城市建设最省时、省地、省投资的有效途径。
（5）本技术不仅不占用寸土寸金的城市用地，还能让城镇绿化在原有基础上提高20％的绿化面积，完全符合国家倡导的建设节约型、环保型、低碳型社会的要求，是一项利国利民的创新技术。
3 讨论
（1）经有机污泥（城市生活垃圾）和木糠混合发酵制成的营养土层基质，其养分丰富，特别是加入适量的硫酸钾，能培育健壮的佛甲草茎，健壮的佛甲草具有储存大量水分的功效，在酷热干旱的夏季也能保证正常生长。
（2）80 mm厚的隔热砖本身就具有导热系数小的功能，与生长稠密茂盛的佛甲草配合，形成了天然的隔热屏障，使得室内温度降温效果良好。
（3）隔热砖的方柱型支架、排水孔和排水道设计，具有很好的透气性，很适合佛甲草的根系生长，即便是50 ℃的高温季节，佛甲草也不会有根系缺氧闷死的情况发生。
（4）重量轻：全生态屋顶防水隔热绿化技术的总体结构即使在雨季完全湿重的情况下，总重量也仅仅是100 kg/m2 左右，无需改变原有屋顶的结构和常规的设计结构，完全符合一般建筑设计的屋顶承载力低于250 kg/m2 的安全范围要求。
（5）隔热砖和佛甲草屋顶绿化具有双向调节，夏季隔热，冬季保温，节能效果好，同时可有效净化空气，有效消除PM2.5 对空气环境的污染，真正达到绿色、环保、节能的生态环境目标。
