专利名称：利用固体废弃物对屋顶绿化的方法
技术领域：
本发明涉及一种对屋顶进行绿化的方法，特别是一种主要是利用固体废弃物进行屋顶绿化的方法。
背景技术：
随着我国城市建设的飞速发展和城市人口的急剧增长，城市产生的固体废弃物也成几何级数增加。现在我国很多城市已处于各种垃圾的包围之中。研究如何利用固体废弃物，减轻它对城市环境的压力，是刻不容缓的课题。同时，我国城市普遍存在建筑密度过大，绿地面积率过低，城市生态环境恶化的问题。一些城市的中心区域被混凝土硬化面积甚至超过总面积的80％以上。城市绿地面积过少会带来如热岛效应、内涝，景观贫乏等问题，已经严重影响了城市人口的生活质量。
屋顶绿化分精绿化(intensive roof greening)和粗绿化(extensive roof greening)。精绿化结构层一般有防水层、泄水层、过滤层、种植层、植被层。由于层数多，重量大，一般用于新建建筑上。粗绿化一般只有上述两层或一层，主要用于已有建筑屋顶。已有的屋顶绿化技术主要是利用来自城市以外的材料如利用轻型材料对屋顶进行绿化的技术，主要轻型材料有陶粒、珍珠岩、跖石；利用表层土壤或腐殖质进行绿化的技术，主要有壤土、泥炭土；使用无土栽培技术、草坪毯进行绿化的技术等。
实际上，城市固体废弃中的很多成分都是可以用来屋顶绿化的。如工业废渣中的高炉矿渣；生活垃圾中的煤渣和有机物堆肥；建筑垃圾中的碎转、瓦、石、混凝土和地基渣土都是屋顶绿化的好材料，这些材料数量大，基本不用购买，就地使用，运输成本低，这比用从城市外输入其他材料进行屋顶绿化要经济得多。同时，也消耗了大量建筑固体废弃物，减少了处理、堆放成本和环境污染。
发明内容
本发明的目的提供一种利用固体废弃物对屋顶进行绿化的方法。
用城市固体废弃物中的高炉矿渣、碎砖、碎瓦、碎石、碎混凝土块可以用作泄水层材料；而垃圾堆肥、煤渣和地基渣土则可以用作种植层材料。这样，屋顶绿化只要使用很少的人工材料防水材料、过滤材料和土壤改良材料就可以实现。
本发明的目的是这样实现的一种利用固体废弃物对屋顶绿化的方法，在屋顶上依次铺设防水层、泄水层、过滤层、种植层，种植层上为由生长出的植被构成的植被层。防水层由PVC防水卷材构成，它铺设在需要绿化的屋顶上。泄水层包括建筑产生的固体废弃物碎砖、碎瓦、碎石、碎混凝土块和工业废渣如高炉矿渣中的一种或几种，它铺设在防水层上。泄水层厚度为5-10厘米。过滤层由无纺布构成，它铺设在泄水层上。种值层包括建筑垃圾地基渣土、生活垃圾煤渣土和垃圾堆肥、长效复合肥、菌肥、粘土、有机物。种值层厚度为5-15厘米。其特征在于种植层配比，以体积比固体废弃物50％-80％；垃圾堆肥0-20％；长效复合肥0.2％-1％；粘土5％-20％；有机物0-15％；菌肥0-2.0Kg/亩。种植层所用固体废弃物为地基渣土和煤渣土的一种或两种的混和物；有机物为锯末、稻壳、酒糟、碎秸杆中的一种或几种的混合物。
本发明所提供的利用固体废弃物对屋顶绿化的方法，用城市固体废弃物中的高炉矿渣、碎砖、碎瓦、碎石、碎混凝土块作为泄水层材料；用地基渣土、煤渣土和垃圾堆肥作为种植材料，使城市固体废弃物得到了处理，减少因废弃物堆放对环境造成的污染和破坏；建筑垃圾中的碎砖、碎瓦、碎石、碎混凝土和地基渣土就地取材，基本不用购买，运输成本低，降低了整个屋顶绿化成本；屋顶绿化可增加城市的绿地面积，美化成城市，改善城市生态。
具体实施例方式
本发明中各层材料和结构对于新建建筑屋顶，屋顶绿化采用五层结构，即防水层、泄水层、过滤层、种植层、植被层。各层材料和厚度为防水层为两层PVC防水卷材，总厚度5mm；泄水层采用高炉矿渣、碎砖、碎瓦、碎石、碎混凝土块一种或几种材料的混和物，厚度5-10cm；过滤层采用两层无纺布，厚约1mm；种植层采用地基渣土(或煤渣土或两者的混合物)及垃圾堆肥、少量长效化肥和菌肥。另外，一般还应施加一些有机质和粘土以改善保水性能，厚度5-15cm植被层根据所处地区气候和配置的种植层来确定，一般以景天属植物为主。
屋顶绿化的防水是屋顶绿化能否成功的关键，之所以要设置两层PVC防水卷材，就是为了加强防水。PVC防水卷材施工时采用热融搭接，施工后没有缝隙，这有利于防止植物根系对防水层的穿刺作用(物理和根际分泌物化学作用)，利于屋面防水。
在防水层上设置泄水层，除了植物生长要求排水通畅外，还有防水需要。由粗大块体材料构成的泻水层能在长时间降雨后，让防水层上表面减少积水，相对干燥。并且，由于块体材料缺乏土壤，植物根系分布很少。这就减轻了根系对防水材料的破坏。
过滤层的设置是为了在初期防止种植层中细小土壤颗粒被雨水冲洗出种植层。待植被建立后，过滤层腐烂，此时土壤中细小颗粒已形成一定的团粒结构，不再容易被冲洗出来。
种植层的主要材料是地基渣土、煤渣土。地基渣土数量大，占总建筑垃圾的30％，一般一栋建筑的地基渣土能满足本栋屋顶绿化。但地基渣土一般是板结、缺少营养的死土，需要进行改良。煤渣土数量较大，也缺少营养，且保水性能不佳。一般需采用0-15％的垃圾堆肥或施加0.2％-1％的长效复合肥和少量菌肥或同时使用三者改善地基渣土和煤渣土的营养状况，同时，往往需要添加5％-20％的粘土以改善保水性能。为提高种植层的有机物含量，一般需要加入0-15％的锯末、稻壳、酒糟、碎秸秆等物质。
种植层物种的选择一般要根据景观设计要求和当地气候条件确定，采用栽种和播种施工方法。为减少日常维护，特别是恶劣气候条件下的抗旱工作，一般多采用景天属植物。
本发明的具体施工方法如下种植层制备以体积比计配比一固体废弃物60；垃圾堆肥10；长效复合肥0.5；粘土20；有机物9.5。
配比二固体废弃物70；垃圾堆肥15；长效复合肥0.5；粘土9.5；有机物5。
配比三固体废弃物75；垃圾堆肥10；长效复合肥1；粘土14；有机物10。
配比四固体废弃物80；垃圾堆肥10；长效复合肥0.5；粘土9.5；菌肥0.5kg/亩。
配比五固体废弃物80；长效复合肥0.5；粘土10；有机物9.5；菌肥1kg/亩。
配比六固体废弃物75；垃圾堆肥10；粘土10；有机物4.5；长效复合肥0.5；菌0.5kg/亩。
配比七固体废弃物80；垃圾堆肥10；长效复合肥0.5；粘土9.5。
配比八固体废弃物80；长效复合肥0.5；粘土19.5。
配比九固体废弃物80；长效复合肥0.5；粘土19.5；菌肥0.5kg/亩。
种植层中固体废弃物为地基渣土和煤渣土中的一种或两种混合物物。颗粒不大于5mm。有机物可选用锯末、稻壳、酒糟、碎秸杆一种或几种混合在一起使用。如配比八、配比九等一样的少有机质配方适用于栽种纯景天属植物。
本发明主要针对新建的8层以下建筑的屋顶绿化。屋顶绿化应融入到整个建筑设计和施工过程中。涉及屋顶绿化的设计过程为屋顶景观设计->屋顶绿化材料和结构设计->屋面结构设计->建筑垃圾及屋顶绿化材料堆放、运输方案设计。
屋顶绿化的施工与建筑主体施工的有机结合是减少绿化成本的关键。整个施工过程为根据设计选定的临时建筑垃圾堆放点，将建筑施工过程中产生的地基渣土和其它建筑垃圾集中，分选，将建筑垃圾中其它废物如废金属丝(线)、包装纸(袋)、废木料等通过人工分选等手段选出，剩下地基渣土和碎转、瓦、石、混凝土堆成两堆。待建筑主体完工，但垂直运输设备尚未拆除时，将临时堆放点的地基渣土堆和碎转、碎瓦、碎石、碎混凝土堆转移到垂直运输系统附近堆放。并且将其他材料煤渣土、长效复合肥、菌肥、粘土、锯末、稻壳、酒糟、碎秸秆等一并运到，利用破碎机对泄水层材料和种植层大颗粒材料进行破碎并过筛，使泄水层和块度适中，种植层材料没有大颗粒。使用搅拌机或人工对种植层各种材料拌和。按各层施工顺序(从下到上次序)依次将各层材料利用垂直运输系统运到屋顶，并施工。在屋顶上，绿化施工工艺无特殊技术要求，主要对防水层的施工必须严格按照技术要求。其它的按设计图纸施工即可。
下面结合实施例对本发明作进一步说明某新建砖混结构7层楼，楼顶面积400m2，楼顶需要精绿化。当地气候为亚热带气候，年降雨量1100mm，夏季有伏旱，最长可达40天。建筑施工时间为4月至11月。
设计屋顶绿化植物为景天属的15个种，故灌木5种，草类10种，组合成一定图形。屋顶绿化层采用五层结构。防水层采用两层PVC防水卷材；泄水层厚5cm，用碎砖和碎混凝土块等(0.5cm≤直径≤3cm)，部分来自本工程，不够的来自临近工程；过滤层使用两层无纺布；种植层厚10cm，使用材料(按体积比，％)地基渣土50，煤渣土20，粘土10，垃圾堆肥10，酒糟7，鲜稻壳2，长效复合肥1，菌肥0.5Kg。
屋面结构在设计时考虑了屋顶绿化的载荷。
施工基础开挖的地基渣土被集中转运到临时堆放点集中堆放，工程施工过程中产生的建筑垃圾也转运到临时堆放点另堆堆放。经分选，将废金属丝(线)、包装纸(袋)、废木料、塑料等通过人工分选等手段选出，只留下地基渣土和碎转、瓦、石、混凝土堆成两堆。待建筑主体施工完毕后(此时未外装修)，将地基渣土和碎砖、碎瓦、碎石、碎混凝土堆成两堆材料转运到垂直运输系统附近，估算各种材料数量，不够部分从临近工程转运。同时，运来其它土壤改良材料煤渣土、粘土、垃圾堆肥、酒糟、鲜稻壳、长效复合肥、菌肥。用破碎机将巨大的碎砖、碎瓦、碎石、碎混凝土破碎并过孔径3cm的筛子。用破碎机对地基渣土和煤渣土破碎并过0.5cm筛子。将地基渣土、煤渣土、粘土、垃圾堆肥、酒糟、鲜稻壳、长效复合肥、菌肥按上面的配比用滚筒搅拌机拌和均匀。
利用垂直运输系统，先运输防水材料到屋顶，用热融结合的方法铺设PVC防水卷材，四周应留出0.3m；再提升泄水层材料——碎砖、碎瓦、碎石、碎混凝土到屋顶，按设计厚度摊铺均匀；接着铺设两层无纺布，搭接处应保证搭接宽度0.2mm；然后施工种植层，将拌和好的种植层材料提升至屋顶，铺平；最后，栽种植物，按设计，将植物栽种在种植层上，洒水养护一个月。
权利要求
1.一种利用固体废弃物对屋顶绿化的方法，其特征在于在屋顶上依次铺设防水层、泄水层、过滤层、种植层，种植层上为由生长出的植被构成的植被层。
2.根据权利要求1所述的利用固体废弃物对屋顶绿化的方法，其特征在于防水层由PVC防水卷材构成，它铺设在需要绿化的屋顶上。
3.根据权利要求1所述的利用固体废弃物对屋顶绿化的方法，其特征在于泄水层包括建筑产生的固体废弃物碎砖、碎瓦、碎石、碎混凝土块和工业废渣如高炉矿渣中的一种或几种，它铺设在防水层上。
4.根据权利要求3所述的利用固体废弃物对屋顶绿化的方法，其特征在于泄水层厚度为5-10厘米。
5.根据权利要求1所述的利用固体废弃物对屋顶绿化的方法，其特征在于过滤层由无纺布构成，它铺设在泄水层上。
6.根据权利要求1所述的利用固体废弃物对屋顶绿化的方法，其特征在于种值层包括建筑垃圾地基渣土、生活垃圾煤渣土和垃圾堆肥、长效复合肥、菌肥、粘土、有机物。
7.根据权利要求6所述的利用固体废弃物对屋顶绿化的方法，其特征在于种值层厚度为5-15厘米。
8.根据权利要求1或6或7所述的利用固体废弃物对屋顶绿化的方法，其特征在于种植层配比，以体积比固体废弃物50％-80％；垃圾堆肥0-20％；长效复合肥0.2％-1％；粘土5％-20％；有机物0-15％；菌肥0-2.0Kg/亩。
9.根据权利要求8所述的利用固体废弃物对屋顶绿化的方法，其特征在于种植层所用固体废弃物为地基渣土和煤渣土的一种或两种的混和物；有机物为锯末、稻壳、酒糟、碎秸杆中的一种或几种的混合物。
全文摘要
本发明公开了一种利用固体废弃物对屋顶绿化的方法。本发明通过在屋顶上依次铺设防水层、泄水层、过滤层、种植层，在种植层中种植植物达到绿化屋顶的目的。本发明材料主要来自建筑产生的固体废弃物和城市固体废弃物。防水层用PVC防水卷材、泄水层用城市固体废弃物中的高炉矿渣、碎转、碎瓦、碎石、碎混凝土块，过滤层用无纺布，种植层主要用地基渣土、煤渣土和垃圾堆肥。本发明在改善城市的生态环境的同时为城市固体废弃物的有效利用找到了一条新处理途径，使城市固体废弃物得到了处理，减少因废弃物堆放对环境造成的污染。
文档编号A01G9/00GK1932199SQ200610124700
公开日2007年3月21日 申请日期2006年9月30日 优先权日2006年9月30日
发明者叶建军, 余世孝, 韦书勇 申请人:叶建军