成果名称: 节能减排屋顶绿化配套产品研发和示范
完成单位: 广州市林业和园林科学研究院,华南理工大学
主要人员: 阮琳,孟庆林,代色平,张磊,吴俭峰,胡杏,李智琦,赵立华,叶少萍,张继方,吴超,文才臻,李晓东,杨红梅,林广思,熊咏梅,夏聪,刘悦明,任鹏,程仁武
介绍:

    1.课题来源与背景: 屋顶具有“第五立面”和“水泥沙漠”之称,屋顶绿化不仅能有效扩大城市的绿化面积,还能减少城市高空悬浮物、降低室内温度、增强雨水蓄积能力、减轻城市“热岛”效应。从城市环境的现状出发,大力发展屋顶绿化,是缓解城市绿化需求增长和绿化空间有限之间矛盾的明智选择,国内外都非常重视屋顶绿化的研究与开发工作。本课题“节能减排屋顶绿化配套产品研发和示范(2013A011401004)”是广东省重大科技专项资金项目,总经费200万。项目主要基于屋顶绿化研究的重要和我国屋顶绿化技术相对落后的现状,重点开展屋顶绿化植物筛选、生态效益测定和评估、屋顶绿化专用基质的研发、防水及蓄排水关键技术、屋顶绿化无公害防治技术等关键技术研究和示范推广,对于提高笃定绿化的水平有着极为重要的意义。

    2.技术原理及性能指标: (1)植被卷产品 经过前期调查引种,共收集节能减排型屋顶绿化植物144种。多年地栽适应性观察、抗逆性生理研究,从生态适应性、观赏性状和开发应用潜力3个方面13个指标评价筛选出30种可在在广州地区推广的地毯式屋顶绿化植物。并选择紫背铺地锦竹草、头花蓼、大花马齿苋、松叶牡丹等开展快繁技术研究和植被卷生产技术研究,筛选最适宜的撒播密度、基质厚度和基质类型建植植被卷。 (2)屋顶绿化专业基质、功能性基质 试验前期对有机原料、无机原料、有机肥料、无机肥料的各项技术指标进行综合调查,选取合适的原料进行配比研究,筛选出由园林废弃物堆肥、无机材料一定配比的屋顶绿化通用基质,保水保肥性能良好,适用于屋顶绿化大部分植物生长的需求。屋顶绿化植被卷专用基质则是选用有机废弃物堆肥、有机肥、缓释肥等原材料按特定配比混合而成,氮磷钾养分均衡,pH 值适宜,质地疏松,且含有一定的养分,适用于植被卷生产的需求。屋顶绿化地被植物专用基质则是由有机废弃物堆肥和无机材料按一定比例混合而成的轻型基质,质地疏松,具有良好的透气性和持水性,适用于地被植物生长的需求。 (3)蓄水盆产品 蓄水种植容器采用上下双层结构,上层为种植盆,下层为蓄水功能层,可以起到防水、耐根穿刺、蓄水、排水的功能。基本原理是将种植屋面规范的所有结构层进行整合,将安全部分和种植部分的功能层分开,创新设计成如积木般简单方便的种植容器。蓄水底盆之间使用配套的中空螺旋式紧固件进行连接安装,通过一侧底部进行注水灌溉,一个蓄水底盆蓄水完毕,再流向下一个蓄水底盆,所有的蓄水底盆均蓄水浸润土壤后,再集中排出,收集到蓄水池中,达到防蓄排水的目的。 (4)植被转产品 多孔混凝土是采用特定粒径集料作为骨架,胶结材料包裹在集料颗粒的表面,作为集料颗粒之间的胶结层,形成骨架-孔隙结构的多孔混凝土材料。通过试验研究出水灰比在0.25~0.30时植被砖效果最好,其具有透水透气、抗压抗折、多孔过滤、吸音减噪、耐水冲刷的特点,可以保持地面的水、气交换,还可以通过填充基质肥料供植物生长。 此外,通过集成这些相关配套产品,建设屋顶绿化工程示范点3个,示范点总面积达15160.6㎡;并通过对不同类型屋顶绿化模拟并修正EnergyPlus绿化屋顶模块和附加热组值;并通过项目的实施培养硕士研究生2名、修订报批《屋顶绿化技术规范》1份、编著《共享绿色——广州新型绿化设计与案例解析》1部。

    3.技术的创造性与先进性: 以上屋顶绿化配套产品获得4项实用新型专利,相关研究成果发表论文10篇。技术在国内属于先进水平。

     4.技术的成熟度,适用范围和安全性: 节能减排屋顶绿化配套产品经过研发、量化生产并进行推广和应用,技术成熟,均适用于华南地区屋顶绿化工程。蓄水盆产品和植被砖产品则适用范围更广,甚至可在全国推广应用。只要屋顶绿化工程施工过程严格按照《屋顶绿化技术规范》进行施工,做好防水排水工作,则不存在安全隐患。 另外通过模拟与计算修正后的EnergyPlus绿化屋顶模块与附加热组值是针对广州的屋顶绿化模拟得来,仅适用于广州地区。

    5.应用情况及存在的问题: 通过本项目的实施,筛选出多种适宜广州屋顶绿化的植物,丰富了广州地区屋顶绿化植物的种类多样性、提高了屋顶绿化植物群落稳定性,具有良好的自然环境效益。通过建设屋顶绿化示范工程,集成了项目筛选植物、植被卷、植被砖、蓄水盆和基质等配套产品,共创收1000余万,产生了较好的经济效益。 项目研究结果表明,屋顶绿化夏季可降低空调能耗11.6%、对PM2.5、PM10的滞尘效果显著,并且可延迟暴雨峰值时间,减少峰值径流量,节能减排效果显著。所以屋顶绿化示范工程也具有良好的生态效益。不仅如此,屋顶绿化还美化环境、提供人际沟通的场所和丰富多样的社区功能,让城市更自然、更人性化,具有良好的社会效益。 截至目前,项目暂未获奖,项目研究内容为应用类研究技术,不存在商业机密。

批准登记号:
登记日期: 2019-11-04
研究起止时间: 2016-01-01至2018-12-30
所属行业: 农、林、牧、渔业
所属高新技术类别: 现代农业
评价单位名称: 广东省科学技术厅
评价日期: 2019-05-29