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绿色屋顶对屋面径流重金属含量影响分析

2018-01-25祝荣

绿色科技 2018年14期

祝荣

摘要:指出了大气重金属污染是现阶段世界各国普遍关注的重点污染问题,绿色屋顶技术由于其所具有的生态节能特性,从而成为了大气环境污染治理的重要手段。对绿色屋顶对屋面径流重金属含量的影响进行了研究和分析,从绿色屋顶结构的设计和发展方向提出了参考性意见。

关键词:绿色屋顶;屋面径流;大气重金属污染

中图分类号:X52

文献标识码:A

文章编号:1674-9944(2018)14-0113-02

1引言

由于过去粗放型工业生产,导致了日益严重的大气污染问题,使得我国对大气污染的治理已经成为现阶段关键问题,并随之产生了一系列的创新型大气污染治理模式。绿色屋顶工程作为节能工程未来发展趋势的重要代表,受到社会各界的极大关注。

2绿色屋顶概述

绿色屋顶是城市建筑中具有的特殊地表覆盖类型,由于其通常是以植被覆盖建筑屋面的形式出现,因此绿色屋顶又被称为植被屋顶和生态屋顶。绿色屋顶的主要构成形式是通过在建筑物的屋顶部位,使用防水膜进行部分或全部覆盖,并在其上方覆盖生长介质,使其可以为植物提供所需的生长空间。

3绿色屋顶结构设计

一般来说,绿色屋顶的结构设计包括植被层,过滤层,基质层,以及蓄排水层。本文的设计针对各结构层分别使用了景天科佛甲草、无纺布、田园十、碳渣。其结构设计示意图如图1所示。

3.1植被层

该层主要是绿色屋顶结构中所种植的绿色植被,通过植物对空气中重金属污染物质的吸附,从而实现对大气重金属污染情况的治理和缓解。由于屋顶具有特殊的建筑结构条件,使得在选择绿色屋顶的植物类型时,其选择标准与地面土壤植物具有很大的差异性。在植物的选择上往往选择草坪或地被植物等重量较轻的植物类型,避免由于超出屋顶的荷载,影响绿色屋顶的最终应用效果。同时由于现代建筑的高度较高,因此选择根系较为发达,且高度低矮的植物,避免由于风力过大使得种植在绿色屋顶上植被被刮断或刮走等情况的发生。

3.2基质层

该层主要是为生长在绿色屋顶上的植被提供正常生长过程中所需要的水分和养分,从而确保植物可以正常生长。另一方面除了为植物生长提供养分外,基质层还可以起到对雨水水质进行净化和水量消减的作用,从而避免由于雨水的积压,从而对屋顶的负荷造成影响。

3.3过滤层

该层的主要作刚在于防止在降雨过程中,由于雨水的冲刷使得基质层中的细小颗粒随着雨水的渗透,向下进行流动,从而对绿色屋顶结构中的排水层造成堵塞。在这一过程中过滤层可以起到很好的过滤作用,从而可以最大限度确保排水层的流通顺畅,防止由于排水层被堵塞而造成屋面积水现象。同时由于植物在生长过程中,由于其根系的生长原因从而对屋顶的防水层造成破坏,而过滤层所使用的材料一般不适于植物的生长,因此可以有效阻碍植物根系向下的生长,从而可以大大延缓屋顶防水层的使用寿命。

3.4蓄排水层

蓄排水层主要作用是将屋顶积水进行快速的排出,以及蓄存一定的水分,以为植物生长提供更好的水气环境。需要说明的是,绿色屋顶结构中的蓄排水层设计对于绿色屋顶的整体屋面径流情况具有较大的影响。因此为了最大限度实现绿色屋顶屋面径流状况的最优化,在进行蓄排水层施工以及使用过程中,要确保施工质量,并严格按照设计标准进行使用,同时还需要对当地的降雨强度和降水量进行充分的研究和分析。

4 绿色屋顶对屋面径流重金属的影响效果

大气污染中的重金属元素,一般是指不能被生物降解,且比重大于5的金属元素类型。由于该类重金属元素会随着降雨或被植物所吸附,从而进入人类的食物链中,并最终威胁到人类的健康。除此之外,人类身处含有大量重金属的空气或灰尘之中,也会由于大量的重金属被吸人人体或粘附在皮肤表面,造成对人体的健康伤害。对屋面径流中的重金属来源进行分析可以发现,造成现阶段大气中重金屬污染的主要来源是由于建筑材料的大量使用和人类生活生产过程所产生的大量重金属,从而造成空气中重金属含量的不断增加,并最终导致大气重金属污染情况的发生。

4.1数据记录

本次实验主要选取绿色屋顶中3个地块与不设绿色屋顶的普通建筑屋而降雨径流重金属含量进行了比对分析。其中主要在7月中选取三次降雨径流进行分析,结果取平均值汇总如表1所示。

4.2影响效果分析

根据实验结果数据表明(图2),在针对五种情况的模拟测试过程中,设置有绿色屋顶实验装置的建筑物,其对屋面径流中重金属的处理效率一般保持在75%~80%左右,说明绿色屋顶对大气重金属污染情况有一定的缓解作用。

5结语

随着对大气重金属污染问题关注的不断提高,以绿色屋顶为代表的创新型解决方案将为大气重污染问题的治理提供更为多元化的解决思路,从而在保护人类的生存环境同时,构建一个更为绿色健康的可持续发展环境。