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摘要:本文是作者结合工作经验,主要针对目前城市屋顶花园绿化方法作出了相应的阐述分析。仅共同行参考。
关键词:屋顶花园;绿化;类型;布局形式;施工方法
Abstract: this article is based on the work experience, the main city in the roof garden greening methods made corresponding analyzes. Only common reference line.
Key words: the roof garden; Landscaping; Type; Layout form; Construction method
中图分类号:TQ639.2文献标识码:A文章编号:
1.屋顶花园的类型及绿化布局形式
屋顶花园的建造, 不仅是造园艺术, 还涉及到建设结构承重、屋顶防水排水构造、植物生态特性、种植技巧等多項有别于露地造园的技术难题。屋顶花园的类型和形式按使用要求分为公共休闲式屋顶花园、家庭式屋顶小花园和科研、生产用屋顶花园三类,其形式, 同园林本身的形式是相同的, 创作上分为自然式、规则式和混合式。。
2.屋顶花园绿化施工技术要点
2.1 满足屋顶荷载要求
为了验证屋顶绿化荷载的安全性,通过计算不同植物、园林小品的荷重,得出屋顶花园平均荷载为198.3kg/m2,由此作为实施屋顶绿化的技术依据。以种植耐旱绿色植物为主体,建筑小品采用轻质的,所用材料也应选用轻型材质(如GRC塑石假山、PC仿木制品等)。并利用顶板承重梁、柱位置点、线荷载较大的特点(1800kg/m2),将花架、嬉水池等较大荷重的园林小品和较大规格的乔灌木,全部落位于结构梁、柱上。见图1
图1绿化种植剖面图
植物材料平均荷重和种植荷载参考表
植物类型 规格(m) 植物平均荷重(kg) 种植荷载(㎏/ m2)
小型乔木(带土球) H=2.0 ~ 2.5 ≥ 600 250~300
大灌木 H=1.5 ~ 2.0 500 ~ 600 150~250
小灌木 H=1.0 ~ 1.5 300 ~ 500 100~150
地被植物 H=0.2 ~ 1.0 100 ~ 300 50~100
草本 1m2 10~15 50~100
2.2 防水层做法
为了防止雨水进入屋面,地下水渗入墙体、地下室及地下构筑物,室内用水渗入楼面及墙面等,屋顶绿化防水材料必须具备耐根系穿透性和耐腐蚀性。可选择铝合金复合热塑性防水隔根卷材(PSS,10kg/m2)和内含金属胎的复合高分子防水隔根卷材(2.5kg/m2)等。该屋顶为倒置式屋面。防水分为上下两层,下层为两道SBS 改性沥青防水处理,上层为50mm 聚氨酯保温防水层(A),表面有50mm 厚细石钢筋混凝土砂浆保护层兼找平层(B)。
3.3 隔根层( 防穿刺层) 铺设
隔根层铺设在屋顶防水层上,用来防止植物根系穿透防水层,破坏建筑结构。在以往国内的屋顶绿化中隔根层未加考虑。隔根材料可选择铝合金(PSS)复合热塑性卷材;高密度高韧性聚乙烯(HDPE); 低密度聚乙烯(LDPE)、聚氯乙烯(PVC)卷材等,根据所栽植物不同,搭接宽度0.5~1m。此次选定8mm 厚,幅宽3.5m 的德国产隔根材料,搭接宽度不小于1m,并向种植池立面上翻0.15~0.2m,与墙面固定。
2. 4 排( 蓄) 水层铺设
排蓄水层铺设在隔根层上,用于改善种植基质的通气状况,排出绿化多余水分,缓解瞬时集中降雨造成的压力。根据种植形式和植物规格不同,选择不同厚度和质地的排蓄水材料。在以往国内的屋顶绿化中一般使用0.1~0.4m 厚的砾石代替,荷重过大,或采用进口排( 蓄) 水材料。此次选定为国产20mm 厚PSB-20 抗高冲聚苯乙烯(聚丙烯)排蓄水板,搭接宽度0.15m。
2. 5 铺设隔离过滤层
隔离过滤层铺设在排水层上,用于阻止基质进入排水层。一般选择聚酯纤维无纺布(80 kg/m2~150kg/m2)等材料。此次选定国产150kg/m2 无纺布一道,搭接宽度0.15m,并向种植池立面上翻0.150-0.2m,与墙面固定。
2. 6 种植基质选择应用
根据屋顶绿化的立地条件,其种植层的土壤必须具有容重小、重量轻、疏松透气、保水保肥、适宜植物生长和清洁环保等性能。种植基质一般包括改良土和人工超轻量无土栽培基质两种类型。从安全方面讲,栽培介质的容重不仅要了解材料的干容量,更要测定材料吸足水后的湿容重,以作为考虑设计荷载的依据。改良土干容重450kg/m3 ~900kg/m3,是在田园土中加入改良材质,以提高基质的保水性和通气性。人工超轻量无土栽培基质由硅质火山岩和粘土质矿物材料制成,干容重120kg/m3,湿容重450kg/m3,由表面覆盖层、育成层和排水层三部分材料组成,可以调节阳离子交换能力(CEC),控制树木生长。例如某屋顶绿化工程,大胆摒弃使用改良土,选用超轻量无机介质。种植区域平均覆土厚度0.25m,小乔木局部覆土0.6m,不同植物基质覆土厚度如表1所示。
表1 不同植物基质覆土厚度表
植物类型 规格(m) 基质厚度(mm)
小型乔木 H=2.0 ~ 2.5 ≥ 600
大灌木 H=1.5 ~ 2.0 500 ~ 600
小灌木 H=1.0 ~ 1.5 300 ~ 500
草本、地被植物 H=0.2 ~ 1.0 100 ~ 300
2. 7植物的配置
植物应以阳性喜光、耐寒、抗旱、抗风力强、不易倒伏的为主(如葡萄、紫薇、红叶李、夹竹桃、丝兰、月季、黄馨、菊花、大花马齿苋等)。在植物类型上应以草坪、花卉为主,可以穿插点缀一些须根系乔灌木、矮化乔灌木。各类草坪、花卉、树木所占比例应在70%以上。平台屋顶绿化一般使用植物类型的数量变化顺序应是草坪、花卉、地被植物>灌木>藤本>乔木。
2.8 树木固定方法
必须对种植在风口的较大树木进行防风固定处理。此次对高于2m的屋顶植物做了根部支架处理,并通过局部微地形处理和覆土措施进行加固(图1)。
2.9 灌溉技术
灌溉方式主要采用微喷、滴灌、渗灌等。此次选定微喷灌溉设施,是一种现代化、精细高效的节水灌溉技术,具有省水、节能、适应性强等特点,灌水同时可兼施肥,灌溉效率能够达到90%以上,主要利用建筑蓄存的雨水进行屋顶绿化灌溉。
2.10 屋顶绿化养护管理技术
采取水肥控制的方法或抑制生长技术,防止植物生长过旺而加大建筑荷载和维护成本。并采取定期疏枝、除草和修剪方法,减少屋顶活荷载压力。屋顶绿化病虫害防治要采取对环境无污染或污染较小的措施,如人工及物理防治、生物防治、环保型农药防治等。冬季根据植物抗风性和耐寒性的不同,要采取搭风障、支防寒罩和包裹树干等措施进行防风防寒处理。
3 结束语
3.1 屋顶绿化类型的选择
应根据建筑荷载和防水情况的不同,选择不同类型的屋顶绿化。旧建筑由于受屋面防水、荷载和其他因素的限制,可以进行简单式屋顶绿化。在对原建筑进行承重结构加固和防水层修补后,也可以进行屋顶绿化。新建筑在规划当中应考虑屋顶绿化的因素,原则上提倡采用花园式屋顶绿化。并在建筑设计时统筹考虑,以满足不同绿化形式对于屋顶荷载和防水的具体要求。
3.2 屋顶绿化要重视荷载安全
屋顶绿化荷重不可能一成不变,必须注意树木生长逐年增加的荷载和瞬时集中降雨排水不畅的荷载。屋顶栽植树木时其荷重应按照生长10 年以后的荷重计算;屋顶瞬时集中降雨若排水不畅,会导致屋面蓄存水过大,加重建筑荷载负担并危及建筑安全。因此,屋顶绿化排水比蓄水更重要,必须设置排水观察井,及时观察并清理杂物。
3.3 屋顶绿化要重视结构安全
不同种植基质因其导热系数差异较大,会对建筑侧立面墙或女儿墙产生侧面应力,造成安全隐患。因此,屋顶绿化种植区与建筑侧立面墙或女儿墙之间应留出一定的缓冲区,作陶粒填充或硬质铺装处理。
3.4耐热、耐旱能力是衡量植物在屋顶适应性的重要因素
高温、干燥的屋顶环境为植物创造了多种多样的生境条件,较之于植物耐寒性而言,植物的耐热、耐旱能力在屋顶绿化中更加重要。经观察,屋顶绿化植物的生长周期和绿色期均长于地面绿化。
3.5应大力提倡屋顶绿化节能技术
城市屋顶绿化是国际上公认的改善热岛效应的重要手段之一,2005 年7 月1 日建设部正式颁布并实施《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005。因此,如何利用建筑屋面大力提倡屋顶绿化和节能技术,进一步研究和推广屋顶雨水收集回灌技术和开发屋顶绿化中水灌溉技术,对于有效利用自然资源,节约能源意义重大。
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词:屋顶花园;绿化;类型;布局形式;施工方法
Abstract: this article is based on the work experience, the main city in the roof garden greening methods made corresponding analyzes. Only common reference line.
Key words: the roof garden; Landscaping; Type; Layout form; Construction method
中图分类号:TQ639.2文献标识码:A文章编号:
1.屋顶花园的类型及绿化布局形式
屋顶花园的建造, 不仅是造园艺术, 还涉及到建设结构承重、屋顶防水排水构造、植物生态特性、种植技巧等多項有别于露地造园的技术难题。屋顶花园的类型和形式按使用要求分为公共休闲式屋顶花园、家庭式屋顶小花园和科研、生产用屋顶花园三类,其形式, 同园林本身的形式是相同的, 创作上分为自然式、规则式和混合式。。
2.屋顶花园绿化施工技术要点
2.1 满足屋顶荷载要求
为了验证屋顶绿化荷载的安全性,通过计算不同植物、园林小品的荷重,得出屋顶花园平均荷载为198.3kg/m2,由此作为实施屋顶绿化的技术依据。以种植耐旱绿色植物为主体,建筑小品采用轻质的,所用材料也应选用轻型材质(如GRC塑石假山、PC仿木制品等)。并利用顶板承重梁、柱位置点、线荷载较大的特点(1800kg/m2),将花架、嬉水池等较大荷重的园林小品和较大规格的乔灌木,全部落位于结构梁、柱上。见图1
图1绿化种植剖面图
植物材料平均荷重和种植荷载参考表
植物类型 规格(m) 植物平均荷重(kg) 种植荷载(㎏/ m2)
小型乔木(带土球) H=2.0 ~ 2.5 ≥ 600 250~300
大灌木 H=1.5 ~ 2.0 500 ~ 600 150~250
小灌木 H=1.0 ~ 1.5 300 ~ 500 100~150
地被植物 H=0.2 ~ 1.0 100 ~ 300 50~100
草本 1m2 10~15 50~100
2.2 防水层做法
为了防止雨水进入屋面,地下水渗入墙体、地下室及地下构筑物,室内用水渗入楼面及墙面等,屋顶绿化防水材料必须具备耐根系穿透性和耐腐蚀性。可选择铝合金复合热塑性防水隔根卷材(PSS,10kg/m2)和内含金属胎的复合高分子防水隔根卷材(2.5kg/m2)等。该屋顶为倒置式屋面。防水分为上下两层,下层为两道SBS 改性沥青防水处理,上层为50mm 聚氨酯保温防水层(A),表面有50mm 厚细石钢筋混凝土砂浆保护层兼找平层(B)。
3.3 隔根层( 防穿刺层) 铺设
隔根层铺设在屋顶防水层上,用来防止植物根系穿透防水层,破坏建筑结构。在以往国内的屋顶绿化中隔根层未加考虑。隔根材料可选择铝合金(PSS)复合热塑性卷材;高密度高韧性聚乙烯(HDPE); 低密度聚乙烯(LDPE)、聚氯乙烯(PVC)卷材等,根据所栽植物不同,搭接宽度0.5~1m。此次选定8mm 厚,幅宽3.5m 的德国产隔根材料,搭接宽度不小于1m,并向种植池立面上翻0.15~0.2m,与墙面固定。
2. 4 排( 蓄) 水层铺设
排蓄水层铺设在隔根层上,用于改善种植基质的通气状况,排出绿化多余水分,缓解瞬时集中降雨造成的压力。根据种植形式和植物规格不同,选择不同厚度和质地的排蓄水材料。在以往国内的屋顶绿化中一般使用0.1~0.4m 厚的砾石代替,荷重过大,或采用进口排( 蓄) 水材料。此次选定为国产20mm 厚PSB-20 抗高冲聚苯乙烯(聚丙烯)排蓄水板,搭接宽度0.15m。
2. 5 铺设隔离过滤层
隔离过滤层铺设在排水层上,用于阻止基质进入排水层。一般选择聚酯纤维无纺布(80 kg/m2~150kg/m2)等材料。此次选定国产150kg/m2 无纺布一道,搭接宽度0.15m,并向种植池立面上翻0.150-0.2m,与墙面固定。
2. 6 种植基质选择应用
根据屋顶绿化的立地条件,其种植层的土壤必须具有容重小、重量轻、疏松透气、保水保肥、适宜植物生长和清洁环保等性能。种植基质一般包括改良土和人工超轻量无土栽培基质两种类型。从安全方面讲,栽培介质的容重不仅要了解材料的干容量,更要测定材料吸足水后的湿容重,以作为考虑设计荷载的依据。改良土干容重450kg/m3 ~900kg/m3,是在田园土中加入改良材质,以提高基质的保水性和通气性。人工超轻量无土栽培基质由硅质火山岩和粘土质矿物材料制成,干容重120kg/m3,湿容重450kg/m3,由表面覆盖层、育成层和排水层三部分材料组成,可以调节阳离子交换能力(CEC),控制树木生长。例如某屋顶绿化工程,大胆摒弃使用改良土,选用超轻量无机介质。种植区域平均覆土厚度0.25m,小乔木局部覆土0.6m,不同植物基质覆土厚度如表1所示。
表1 不同植物基质覆土厚度表
植物类型 规格(m) 基质厚度(mm)
小型乔木 H=2.0 ~ 2.5 ≥ 600
大灌木 H=1.5 ~ 2.0 500 ~ 600
小灌木 H=1.0 ~ 1.5 300 ~ 500
草本、地被植物 H=0.2 ~ 1.0 100 ~ 300
2. 7植物的配置
植物应以阳性喜光、耐寒、抗旱、抗风力强、不易倒伏的为主(如葡萄、紫薇、红叶李、夹竹桃、丝兰、月季、黄馨、菊花、大花马齿苋等)。在植物类型上应以草坪、花卉为主,可以穿插点缀一些须根系乔灌木、矮化乔灌木。各类草坪、花卉、树木所占比例应在70%以上。平台屋顶绿化一般使用植物类型的数量变化顺序应是草坪、花卉、地被植物>灌木>藤本>乔木。
2.8 树木固定方法
必须对种植在风口的较大树木进行防风固定处理。此次对高于2m的屋顶植物做了根部支架处理,并通过局部微地形处理和覆土措施进行加固(图1)。
2.9 灌溉技术
灌溉方式主要采用微喷、滴灌、渗灌等。此次选定微喷灌溉设施,是一种现代化、精细高效的节水灌溉技术,具有省水、节能、适应性强等特点,灌水同时可兼施肥,灌溉效率能够达到90%以上,主要利用建筑蓄存的雨水进行屋顶绿化灌溉。
2.10 屋顶绿化养护管理技术
采取水肥控制的方法或抑制生长技术,防止植物生长过旺而加大建筑荷载和维护成本。并采取定期疏枝、除草和修剪方法,减少屋顶活荷载压力。屋顶绿化病虫害防治要采取对环境无污染或污染较小的措施,如人工及物理防治、生物防治、环保型农药防治等。冬季根据植物抗风性和耐寒性的不同,要采取搭风障、支防寒罩和包裹树干等措施进行防风防寒处理。
3 结束语
3.1 屋顶绿化类型的选择
应根据建筑荷载和防水情况的不同,选择不同类型的屋顶绿化。旧建筑由于受屋面防水、荷载和其他因素的限制,可以进行简单式屋顶绿化。在对原建筑进行承重结构加固和防水层修补后,也可以进行屋顶绿化。新建筑在规划当中应考虑屋顶绿化的因素,原则上提倡采用花园式屋顶绿化。并在建筑设计时统筹考虑,以满足不同绿化形式对于屋顶荷载和防水的具体要求。
3.2 屋顶绿化要重视荷载安全
屋顶绿化荷重不可能一成不变,必须注意树木生长逐年增加的荷载和瞬时集中降雨排水不畅的荷载。屋顶栽植树木时其荷重应按照生长10 年以后的荷重计算;屋顶瞬时集中降雨若排水不畅,会导致屋面蓄存水过大,加重建筑荷载负担并危及建筑安全。因此,屋顶绿化排水比蓄水更重要,必须设置排水观察井,及时观察并清理杂物。
3.3 屋顶绿化要重视结构安全
不同种植基质因其导热系数差异较大,会对建筑侧立面墙或女儿墙产生侧面应力,造成安全隐患。因此,屋顶绿化种植区与建筑侧立面墙或女儿墙之间应留出一定的缓冲区,作陶粒填充或硬质铺装处理。
3.4耐热、耐旱能力是衡量植物在屋顶适应性的重要因素
高温、干燥的屋顶环境为植物创造了多种多样的生境条件,较之于植物耐寒性而言,植物的耐热、耐旱能力在屋顶绿化中更加重要。经观察,屋顶绿化植物的生长周期和绿色期均长于地面绿化。
3.5应大力提倡屋顶绿化节能技术
城市屋顶绿化是国际上公认的改善热岛效应的重要手段之一,2005 年7 月1 日建设部正式颁布并实施《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005。因此,如何利用建筑屋面大力提倡屋顶绿化和节能技术,进一步研究和推广屋顶雨水收集回灌技术和开发屋顶绿化中水灌溉技术,对于有效利用自然资源,节约能源意义重大。
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。