屋頂花園是特殊的園林形式，它是以建筑物頂部平臺為依托，進行蓄水、覆土并營造園林景觀的一種空間綠化美化形式，其涉及建筑、農林和園藝等專業學科，是一個系統工程，必須從設計、選材、施工和管理維護等方面進行綜合研究和處理。在屋頂花園設計建造中，屋頂花園的防水處理是解決好載荷問題后的重中之重。
屋頂花園的防水層是保證屋頂不漏的關鍵技術問題，但屋頂防水和排水是一個兩個方面，因此還必須處理好屋頂的排水系統。在屋頂園林工程中，種植池、水池和道路場地施工時，應遵照原屋頂排水系統，進行規劃設計，不應封堵、隔絕或改變原排水口和坡度。特別是大型種植池排水層下的排水管道，要與屋頂排水口配合，注意相關的標準差，使種植池排水層下的排水管道，要與屋頂排水口配合，注意相關的標高差，使種植池內的多余灌水能順暢排出，不損傷原防水層。
目前屋頂花園的防水處理方法主要有剛、柔之分，各有特點。由于蛭石栽培對屋蓋有很好的養護作用，此時屋頂防水最好采用剛性防水。這種防水層比較堅硬，能防止根系發達的喬灌木穿透，起到保護屋頂的作用，而且使整個屋頂有較好的整體性，不宜產生裂縫，使用壽命也較長，比柔性卷材防水層更適合建造屋頂花園。屋面四周應設置磚砌擋墻，擋墻下部設泄水孔和天溝。當種植屋面為柔性防水層時，上面還應設置1層剛性保護層。也就是說，屋面可以采用1道或多道（復合）防水設防，但最上面一道應為剛性防水層，屋面泛水的防水層高度應高出溢水口100mm。
剛性防水層因受屋頂熱脹冷縮和結構樓板受力變形等影響，宜出現不規則的裂縫，而造成剛性屋頂防水的失敗。為解決這個問題，除30～50㎜厚的細石混凝土中配置鋼絲或鋼筋網外，一般還可用設置浮筑層和分格縫等方法解決。屋面剛性防水層最好一次全部澆搗完成，以免滲漏。防水層表面必須光潔平整，待施工完畢，刷2道防水涂料，以保證防水層的保護層設計與施工質量。要特別注意防水層的防腐蝕處理，防水層上的分格縫可用“一布四涂”蓋縫，并選用耐腐蝕性能好的嵌縫油膏。不宜種植根系發達，對防水層有較強侵蝕作用的植物，如松、柏、榕樹等。
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