屋顶节能构造设计——种植屋面
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◇瑞士展馆名为“自然乐园”，展馆的主题为“城市和乡村的互动”。 展馆主体结构由 2 个承重的大小圆柱和绿草如茵的屋顶组成，馆内展 厅营造的都市空间和馆顶的自然空间相互呼应，观光缆车带领参观者往 返其间，带来在城市和乡村之间优游的美好感受。
◇种植屋面的施工工艺流程如下： 屋面基层验收及清理→压型钢板波谷填充→铺设 PE 膜隔汽层→铺设岩 棉保温板→铺设防水卷材→细部节点处理→蓄水/淋水试验→假山堆叠 →铺设种植屋面防水层以上各层次→完工验收。
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○要点总结
种植屋面的防水工程设计尤为关键 细部节点的设计与处理是种植屋面防水工程的重要步骤 着重研究种植屋面细部节点的防水构造
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THANKS FOR WATCHING
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○基本构造层次
◇结构层 ◇找坡找平层 ◇隔汽层——采用正置式保温种植屋面避免屋面的结构顶板结露
防止水蒸汽进入保温材料，导致保温破坏 ◇保温层——吸水性能直接影响它的保温隔热性能，吸水率越高保温隔热
性能就越差，绝热层应选用吸水率小的材料 ◇普通防水卷材 ◇耐根穿刺防水卷材 ◇排水层——要根据当地水质情况，考虑排水层抗生物性与碳酸盐含量 ◇过滤层——防止渗入水将细土和基质成份从植被支撑层冲走形成泥浆并进入
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应用实例 Application Example
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◇这是一座立于西班牙莱昂某葡萄园中
的“中国式园林写意”住宅。住
宅的布局错落置放，形成蜿蜒的边界与 零星的院落。形体从葡萄园平原上匍匐 而起，由泥土而生，承载着泥土和植被， 归为大地的一部分，与远方的群山遥望。
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○工艺流程
安装屋面或地下室顶板结构的模板支撑系统 钢筋、埋件安装 预埋给排水管道 支立安装树坑、排水沟、花池侧壁模板 现浇种植屋面防水混凝土 养护 蓄水试验 修补局部渗漏点 基层处理 找坡、找平层施工 柔性防水层施工 铺隔离层 细石混凝土防水保护层施工 节点处理、防水密封 完善给排水系统 蓄水试验 检查验收 隔根层 疏（蓄）水层 铺无纺布隔土层 铺填种植土 屋面装饰工程、园艺、园林施工 种花、草、树木 植物维护（施肥、浇水、整枝）
在一起，标志着植物园的百年纪念，展示了这个机构对环境管理和保护的承诺。作为植物园的一个无缝的可居住的延伸，这个建筑客厅屋顶的设计合并了 景观与建筑，重新界定了游客与花园、展览与运动、文化与培养之间的物理和哲学关系。
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◇ 设计策略 雕刻的水采集功能在护堤交织的树林、平原和湿地本地植物中引导、收集、 过滤和渗透雨水径流。雕刻的景观非常有艺术性，在吸收和保持雨水方面 也有很实用。
屋顶节能构造设计——种植屋面
○思路
基础知识
应用实例
细部节点
要点总结
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对种植屋面构造的了解过程
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基础知识 Basics
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○基本原理
◇植物光合作用——热能转化为生物能 ◇植物叶面蒸发作用——降低屋顶的室外综合温度 ◇植物栽培基质材料的热阻与热惰性——降低屋顶内表面的平均温度
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◇莱昂“中国住宅”项目中的体量联系间没有区分承重墙和院墙，旨
在实现从房屋到花园是一个整体的关联。这个有种植屋面的住宅为坡屋顶， 这是向中国传统建筑致敬。
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◇布鲁克林植物园游客中心建立了一个梦幻般的城市与花园之间的公共接口。这个景观设计把当代现场工程技术和可持续性的景观与园艺设计融合
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在4000平方英尺的屋顶上布 置了33个凸起的矩形模块 （4英尺x8英尺），中间有 一块矩形的镂空，阳光和风 可以从四周进入。每个模块 模拟了绿化屋顶的建设，包 括屋顶膜、泡沫绝缘体、矮 围墙、防雨板、排水器、土 工布、过滤层、培养介质和 植物。
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○外天沟防水构造
○变形缝防水构造
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○排水管件防水构造
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○门框门槛防水构造
○排气管道防水构造
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○上海世博会瑞士展馆
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○屋顶绿化植被要求：
◇抗旱 因为特定的绿化地点，植株必须要抗旱，这样可以相对减少浇水的次数，以 适应屋顶的特定环境
◇抗风 在高层建筑屋面上做种植时,不要选用过高或不够坚硬的植株，风大时植株 易倒伏，要选用相对比较低矮的植株，不建议选用高大灌木，并在必要时要 考虑对植株采取加固措施
后果： 防水层一般处于最下面一层，如果忽略了植物根阻拦层的设置，植物根穿透防 水层，将会导致结构层大面积渗漏，必须进行及时维修，情况严重，就必须更 换防水材料，这意味着必须将上面植物层及土层全部铲除，排水层及过滤层等 也要全部铲除，然后才可能更换防水层,增加不必要的维修费用
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排水层，从而防止泥浆对排水层的渗水性产生不利的影响 ◇种植土及植被
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○种植屋面类型
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○屋面结构基层坡度要求
◇为了顺利排除屋面上的雨水，屋面在保证2%坡度的同时，对于 种植斜屋面来讲，屋面坡度大于15度(27%)就必须进行防滑处理。 防滑枕木的间距根据屋面坡度而设定：屋面坡度15-20度防滑枕木 的间距100cm; 屋面坡度20-30度防滑枕木的间距50cm; 屋面坡度 30-40度防滑枕木的间距33cm; 屋面坡度40-60度防滑枕木的间距 20cm。
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细部节点 Detail Nodes
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落水口 女儿墙 变形缝
天沟
檐口 排水管件 排气管道
设备基座
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○细部节点处理
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◇落水口是屋面防水中非常关键的部位之一。普通的落水口通过配套 垫圈压住防水卷材并采用密封胶密封而形成防水，此种做法主要依靠 密封胶防水，但密封胶在水中长期浸泡容易失效，从而导致渗漏。
◇瑞士展馆屋面选用的是预制虹吸落水口，该落水口的平面收口板复 合了 PVC 防水卷材，可直接与大面防水卷材热风焊接，形成整体防水， 并且现场拼装施工简便。
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○上海世博会瑞士展馆
◇瑞士展馆的屋顶参观由缆车完成，屋面有许多支撑缆车的设备基座， 其防水处理尤为重要。设备基座的防水高度为500mm，防水卷材直接采 用606胶黏剂满粘于基座侧壁上，底部搭接在大面卷材上，并采用热风 焊接，收口采用渗耐III型压条和螺钉固定，用密封胶密封。
◇屋面渗漏多数是因细部节点设计和处理不当引起的。因此， 细部节点的设计及处理是整个屋面防水工程中最为关键的步骤。
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○水落口防水构造
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○女儿墙收口防水构造
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防水防渗
建筑屋面荷载
防植物根刺穿
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屋顶绿化养护
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○种植屋面漏水问题
根源： ◇植物根系对防水系统危害 ◇防水系统不够完善 ◇防水材料选择不当
要解决种植屋面的漏水问题，植物根阻拦是关键 ◇防止植物根穿透防水层而造成防水功能失效 ◇防止植物根穿透结构层而造成更为严重的结构破坏 ◇避免由于植物根穿透造成防水层破坏甚至结构破坏而带来的连带损失
◇土壤技术
对“喜水”植物类型的选择要求土壤及其剖面被进行加工设计，以满足每种 植物群落的性能标准。水的吸收和排放能力设计与现有的路基和修补过的原 地土壤想配合。
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◇纽约Hypar馆的双曲抛物面结构使得人们可以沿
对角线上屋顶，屋顶上设置可进行日光浴和其他休闲 活动的大草坪。
◇屋面上的穿出管件，防水卷材收口高度为 500mm，先将防水卷材包 裹在管壁上，再将包裹用的防水卷材与大面防水卷材热风焊接成为整 体，在顶部采用不锈钢金属箍箍紧并用密封胶密封。
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要点总结 Gist Summary
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◇植株要有较鲜艳的色泽或者是开花时要有较好的团状效果，使得屋顶绿化有 较好的观赏效果
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屋顶绿化创新测试(GRIT)实验室
这是目前为止最严格也最为全面的屋顶测试研究，它 也许是唯一一个对屋顶绿化的实证研究。特别值得注 意的是研究基于北方气候环境。GRIT实验室包括实时 数据监测和持续的的实地观测，研究与“绿色”技术 相关的指标，空前地、全面地、动态地和具有实践性 的解释了水-能源-生态三者在特定地域和背景下的关 系。
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○上海世博会瑞士展馆
◇将大面卷材铺至女儿墙根部，采用渗耐 U 型压条、螺钉和焊绳将其与保 温层一起固定在基层上，再将另外一块卷材用 606 胶粘剂满粘于女儿墙上， 底部搭接在大面上，并与大面卷材进行热风焊接。女儿墙卷材收口采用渗 耐 III 型收口压条及螺钉固定，再用密封胶密封以确保防水安全。
与温度波动振幅
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○分类
形式
使用要求
绿化方式
简单式 花园式 地下建筑顶板覆土
游览性 赢利性 科研生产性
成片式 分散式 周边式
空间位置
开放式 封闭式 半开放式
建筑结构
平屋顶屋面 坡屋顶屋面
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◇种植屋面的施工工艺流程如下： 屋面基层验收及清理→压型钢板波谷填充→铺设 PE 膜隔汽层→铺设岩 棉保温板→铺设防水卷材→细部节点处理→蓄水/淋水试验→假山堆叠 →铺设种植屋面防水层以上各层次→完工验收。
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○要点总结
种植屋面的防水工程设计尤为关键 细部节点的设计与处理是种植屋面防水工程的重要步骤 着重研究种植屋面细部节点的防水构造
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○基本构造层次
◇结构层 ◇找坡找平层 ◇隔汽层——采用正置式保温种植屋面避免屋面的结构顶板结露
防止水蒸汽进入保温材料，导致保温破坏 ◇保温层——吸水性能直接影响它的保温隔热性能，吸水率越高保温隔热
性能就越差，绝热层应选用吸水率小的材料 ◇普通防水卷材 ◇耐根穿刺防水卷材 ◇排水层——要根据当地水质情况，考虑排水层抗生物性与碳酸盐含量 ◇过滤层——防止渗入水将细土和基质成份从植被支撑层冲走形成泥浆并进入
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应用实例 Application Example
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◇这是一座立于西班牙莱昂某葡萄园中
的“中国式园林写意”住宅。住
宅的布局错落置放，形成蜿蜒的边界与 零星的院落。形体从葡萄园平原上匍匐 而起，由泥土而生，承载着泥土和植被， 归为大地的一部分，与远方的群山遥望。
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○工艺流程
安装屋面或地下室顶板结构的模板支撑系统 钢筋、埋件安装 预埋给排水管道 支立安装树坑、排水沟、花池侧壁模板 现浇种植屋面防水混凝土 养护 蓄水试验 修补局部渗漏点 基层处理 找坡、找平层施工 柔性防水层施工 铺隔离层 细石混凝土防水保护层施工 节点处理、防水密封 完善给排水系统 蓄水试验 检查验收 隔根层 疏（蓄）水层 铺无纺布隔土层 铺填种植土 屋面装饰工程、园艺、园林施工 种花、草、树木 植物维护（施肥、浇水、整枝）
在一起，标志着植物园的百年纪念，展示了这个机构对环境管理和保护的承诺。作为植物园的一个无缝的可居住的延伸，这个建筑客厅屋顶的设计合并了 景观与建筑，重新界定了游客与花园、展览与运动、文化与培养之间的物理和哲学关系。
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◇ 设计策略 雕刻的水采集功能在护堤交织的树林、平原和湿地本地植物中引导、收集、 过滤和渗透雨水径流。雕刻的景观非常有艺术性，在吸收和保持雨水方面 也有很实用。
屋顶节能构造设计——种植屋面
○思路
基础知识
应用实例
细部节点
要点总结
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对种植屋面构造的了解过程
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○基本原理
◇植物光合作用——热能转化为生物能 ◇植物叶面蒸发作用——降低屋顶的室外综合温度 ◇植物栽培基质材料的热阻与热惰性——降低屋顶内表面的平均温度
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◇莱昂“中国住宅”项目中的体量联系间没有区分承重墙和院墙，旨
在实现从房屋到花园是一个整体的关联。这个有种植屋面的住宅为坡屋顶， 这是向中国传统建筑致敬。
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◇布鲁克林植物园游客中心建立了一个梦幻般的城市与花园之间的公共接口。这个景观设计把当代现场工程技术和可持续性的景观与园艺设计融合
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在4000平方英尺的屋顶上布 置了33个凸起的矩形模块 （4英尺x8英尺），中间有 一块矩形的镂空，阳光和风 可以从四周进入。每个模块 模拟了绿化屋顶的建设，包 括屋顶膜、泡沫绝缘体、矮 围墙、防雨板、排水器、土 工布、过滤层、培养介质和 植物。
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○外天沟防水构造
○变形缝防水构造
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○排水管件防水构造
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○门框门槛防水构造
○排气管道防水构造
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○上海世博会瑞士展馆
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○屋顶绿化植被要求：
◇抗旱 因为特定的绿化地点，植株必须要抗旱，这样可以相对减少浇水的次数，以 适应屋顶的特定环境
◇抗风 在高层建筑屋面上做种植时,不要选用过高或不够坚硬的植株，风大时植株 易倒伏，要选用相对比较低矮的植株，不建议选用高大灌木，并在必要时要 考虑对植株采取加固措施
后果： 防水层一般处于最下面一层，如果忽略了植物根阻拦层的设置，植物根穿透防 水层，将会导致结构层大面积渗漏，必须进行及时维修，情况严重，就必须更 换防水材料，这意味着必须将上面植物层及土层全部铲除，排水层及过滤层等 也要全部铲除，然后才可能更换防水层,增加不必要的维修费用
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排水层，从而防止泥浆对排水层的渗水性产生不利的影响 ◇种植土及植被
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○屋面结构基层坡度要求
◇为了顺利排除屋面上的雨水，屋面在保证2%坡度的同时，对于 种植斜屋面来讲，屋面坡度大于15度(27%)就必须进行防滑处理。 防滑枕木的间距根据屋面坡度而设定：屋面坡度15-20度防滑枕木 的间距100cm; 屋面坡度20-30度防滑枕木的间距50cm; 屋面坡度 30-40度防滑枕木的间距33cm; 屋面坡度40-60度防滑枕木的间距 20cm。
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檐口 排水管件 排气管道
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○细部节点处理
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◇落水口是屋面防水中非常关键的部位之一。普通的落水口通过配套 垫圈压住防水卷材并采用密封胶密封而形成防水，此种做法主要依靠 密封胶防水，但密封胶在水中长期浸泡容易失效，从而导致渗漏。
◇瑞士展馆屋面选用的是预制虹吸落水口，该落水口的平面收口板复 合了 PVC 防水卷材，可直接与大面防水卷材热风焊接，形成整体防水， 并且现场拼装施工简便。
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○上海世博会瑞士展馆
◇瑞士展馆的屋顶参观由缆车完成，屋面有许多支撑缆车的设备基座， 其防水处理尤为重要。设备基座的防水高度为500mm，防水卷材直接采 用606胶黏剂满粘于基座侧壁上，底部搭接在大面卷材上，并采用热风 焊接，收口采用渗耐III型压条和螺钉固定，用密封胶密封。
◇屋面渗漏多数是因细部节点设计和处理不当引起的。因此， 细部节点的设计及处理是整个屋面防水工程中最为关键的步骤。
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○水落口防水构造
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○女儿墙收口防水构造
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防水防渗
建筑屋面荷载
防植物根刺穿
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屋顶绿化养护
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○种植屋面漏水问题
根源： ◇植物根系对防水系统危害 ◇防水系统不够完善 ◇防水材料选择不当
要解决种植屋面的漏水问题，植物根阻拦是关键 ◇防止植物根穿透防水层而造成防水功能失效 ◇防止植物根穿透结构层而造成更为严重的结构破坏 ◇避免由于植物根穿透造成防水层破坏甚至结构破坏而带来的连带损失
◇土壤技术
对“喜水”植物类型的选择要求土壤及其剖面被进行加工设计，以满足每种 植物群落的性能标准。水的吸收和排放能力设计与现有的路基和修补过的原 地土壤想配合。
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◇纽约Hypar馆的双曲抛物面结构使得人们可以沿
对角线上屋顶，屋顶上设置可进行日光浴和其他休闲 活动的大草坪。
◇屋面上的穿出管件，防水卷材收口高度为 500mm，先将防水卷材包 裹在管壁上，再将包裹用的防水卷材与大面防水卷材热风焊接成为整 体，在顶部采用不锈钢金属箍箍紧并用密封胶密封。
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要点总结 Gist Summary
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◇植株要有较鲜艳的色泽或者是开花时要有较好的团状效果，使得屋顶绿化有 较好的观赏效果
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屋顶绿化创新测试(GRIT)实验室
这是目前为止最严格也最为全面的屋顶测试研究，它 也许是唯一一个对屋顶绿化的实证研究。特别值得注 意的是研究基于北方气候环境。GRIT实验室包括实时 数据监测和持续的的实地观测，研究与“绿色”技术 相关的指标，空前地、全面地、动态地和具有实践性 的解释了水-能源-生态三者在特定地域和背景下的关 系。
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○上海世博会瑞士展馆
◇将大面卷材铺至女儿墙根部，采用渗耐 U 型压条、螺钉和焊绳将其与保 温层一起固定在基层上，再将另外一块卷材用 606 胶粘剂满粘于女儿墙上， 底部搭接在大面上，并与大面卷材进行热风焊接。女儿墙卷材收口采用渗 耐 III 型收口压条及螺钉固定，再用密封胶密封以确保防水安全。
与温度波动振幅
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○分类
形式
使用要求
绿化方式
简单式 花园式 地下建筑顶板覆土
游览性 赢利性 科研生产性
成片式 分散式 周边式
空间位置
开放式 封闭式 半开放式
建筑结构
平屋顶屋面 坡屋顶屋面
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