屋顶花园营造的技术要点
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摘要：指出了屋顶花园是以建筑物屋顶平台为依托,营造多样园林景观的一种空间花园形式。从屋顶花园的作用、构成要素以及影响屋顶花园建造的因素方面探讨了营造屋顶花园的技术要点。
关键词：屋顶花园;构成;营造;技术要点
收稿日期：20120324
作者简介：张真聪（1976—），男,广东人,主要从事园林设计与园林工程施工管理工作。中图分类号：TU231文献标识码：A文章编号：16749944(2012)05012302
1引言
随着中国大规模的城市化进程,建筑物越来越高,密度越来越大,形成大量高密度的“钢筋水泥森林”,出现了“热岛效应”、“温室效应”等诸多环境问题。一方面是城市绿地面积被越来越多的高密度建筑物逐步蚕食,另一方面大量的屋顶却仍然是都市中的尚待开垦的“处女地”,处于一种被忽略、被遗忘的地位,这就是目前在城市生态建设中存在的矛盾。“屋顶花园”是一种既能满足城市经济建设发展的需要,同时又能很好地解决城市生态环境问题的方案。目前,国内几个主要大中城市已经开始意识到城市生态环境建设的紧迫性,从政府的层面到市民的层面已经开始关注屋顶绿化的发展,如上海、北京、广州、深圳等地政府都在研究屋顶绿化的建设和普及推广工作。
屋顶花园是一种特殊的绿化形式,是以建筑物顶部平台为依托,营造多样园林景观的一种空间花园形式。屋顶绿化可改善局部地区小气候环境,缓解城市热岛效应;保护建筑防水层,延长其使用寿命;降低空气中飘浮的尘埃和烟雾;减少降雨时屋顶形成的径流,保持水分;充分利用空间,节省土地;降低噪声3~8dB;改善屋顶眩光、美化城市景观等功能。
2屋顶花园建造的局限因素
在屋顶上造园是一种特殊的园林绿化形式,一切造园要素都受到支承它的屋顶结构限制,不能随心所欲地运用造园因素进行营造。除排水良好不易引起积水湿害,昼夜温差较大对植物营养积累有利外,总的来说,屋顶栽植环境是不够理想的。
(1)屋顶花园需要考虑建筑物的承重能力。在建筑物上种植植物,种植层的重量必须在建筑物的可容许荷载以内,否则的话,建筑物可能出现裂纹并引起屋顶漏水。
(2)需要考虑快速排水。建筑结构层为非渗透层,雨水和花园洒水必须尽快排出,如果屋面长期积水,轻则会造成植物烂根枯萎,重则可能会导致屋顶漏水。
(3)需要保护建筑屋面和防水层。植物根系具有很强的穿透能力,如果不设法阻止植物根系破坏建筑屋面和防水层,就可能会造成防水层受损而影响其使用寿命,还可能造成屋顶漏水。
(4)需要考虑项目完成后的日常维护保养。屋顶花园不同于地面花园,所以必须考虑后期的维护保养的问题,如定期浇水、修剪、除虫和施肥等,例如较高楼层的屋顶花园面积较大时,建议采用自动喷洒装置或自动地中滴灌装置;考虑到城市缺水和节约水的问题,还可以将屋顶花园浇水系统与建筑物的雨水收集处理系统相连,用收集的雨水作为花园浇灌用水,可以起到节约优质饮用水的作用。
(5)屋顶的种植环境比较恶劣。由于屋顶上日晒、风吹、水分过快蒸发、干旱等种植环境不同于地面,所以选择植物品种时需要选择喜日照、抗风性强、耐旱等耐候性强的植物品种。
3屋顶花园的构成要素
屋顶花园是将地面上的“园”升到天台上来的园林形式,可运用一般的园林造园构景要素:基质、植物、假山小品、花池、水体、园路铺装、花架(棚架)等。与露地建园相比较既有共同处又有区别。
3.1基质
屋顶花园所用的基质与露地绿化的基质有很大的区别,要求容重小、轻质、疏松透气、保水保肥、适宜植物生长和清洁环保,为了充分减轻荷载,土层厚度应控制在最低限度。一般栽植草皮等地被植物的泥土厚度需10~15cm;栽植低矮的草花,泥土厚度需20~30cm;灌木土深40~50cm;小乔木土深60~75cm。目前一般选用泥炭、发酵过的蘑菇泥、腐叶土、蛭石、珍珠岩、聚苯乙烯珠粒等材料,按一定比例配置而成。其中泥炭土、腐叶土、蘑菇渣为植物生长提供有机质、腐殖酸和缓效肥;蛭石、珍珠岩、聚苯乙烯珠粒可以减少种植介质的堆积密度,有利于保水、透气、预防植物烂根。
3.2植物
高大的乔木容易被风吹倒,乔木发达的根系往往还会破坏防水层而造成渗漏。因此,屋顶花园一般应选用比较低矮、根系较浅的植物。南方地区的屋顶花园可选用以下几类植物进行搭配。
(1)地被植物。常用的有结缕草、竹芋类、各色龙船花、肾蕨、长春花、沿阶草类、红龙草、黄叶假连翘、月季、八仙花、日本满天星、春羽,绿萝、龟背竹、巴西铁等。
(2)灌木和小乔木。南天竹、紫薇、桂花、番石榴、红继木(球)、红果仔(球)、茶花、瑞香、四季桂、杜鹃花、宝巾花、一品红、黄虾花、倒挂金钟、含笑、茉莉、大红花、苏铁、九里香等。
(3)藤本植物。如常春藤、绿萝、五爪金龙(牵牛花)、紫藤、凌霄、金银花、炮仗花、葡萄、西番莲、秋海棠、使君子、鸡蛋果等。
3.3置石
屋顶上空间有限,又受到房屋结构承重能力的限制,兴建大型的以土石为主要材料的假山工程不现实,所以在屋顶花园上仅设置以观赏为主、体量较小而分散的精美置石。可采用特置、对置、散置和群置等手法。材料多采用轻型材质(如GRC塑石假山),或用玻璃钢骨架,再用钢丝网水泥沙浆塑成,其位置应与屋顶结构的梁柱结合。
3.4水景
水在天台花园中能起到扩大空间的作用。可安排造型各异的观赏水池、叠水台、壁泉等,为屋顶平面空间提供动态景观。当然,这些水景体量都比较小,而且防水措施要做足。
3.5平台
园路和休息场地铺装占了屋顶花园较大面积,在减轻园路结构荷载和不破坏原屋顶防水排水体系的前提下,进行铺装面层的设计和施工。如园路的结构层施工时,可采用轻质空心砖做成回字形空心架构,再盖上水泥预制块,最后进行面层施工,既减轻了荷载,又利于土壤层排水。
4屋顶花园营造技术分析
根据天台花园立地条件的特殊性,进行屋顶花园时,必须针对其特点采取相应的技术措施。
4.1完善屋顶花园的防水、排水系统
建筑构造中屋顶防水问题至今仍困扰着建筑业,建造屋顶花园给建筑防水提出新课题。结合屋顶花园问题彻底改革屋顶防水构造体系是值得探讨的问题。植物根系具有很强的穿透能力,所以屋顶花园必须要设法保护建筑屋面和防水层。一旦造成防水层破坏引起屋顶漏水。屋顶花园在技术上必须考虑保护建筑屋面和防水层。在建筑屋面之上、架空排水板之下设有一层防根层,以防止根系损伤屋面和防水层。目前国外最新的屋顶花园技术是采用优质高性能的防根层,将花园种植层直接设在建筑防水层之上,省去了屋面的保温层和混凝土保护面层,这样可以节省约80~140kg/m2屋面荷载,从而增加了花园种植层的可容许重量,可以实现变化丰富的植物配植,建造美丽的“屋顶花园”。如果在建筑防水层之上直接作屋顶花园,防水层必须采用安全性高、使用寿命长的防水层,并建议在建筑防水层之上铺设两层防根层,以提供足够的安全保护。
在处理排水时,在整个种植层下部设有架空排水板层,保证经种植层渗透的雨水或花园洒水可以快速地进入排水板架空层,随屋面的排水坡流向屋面集水口,排入排水立管。集水口的处理有两种做法,左边为推荐的集水口处理方法,其特点是屋顶花园采用独立于建筑物女儿墙的花坛式布局,在女儿墙与花坛档墙之间预留检修通道,可以定期检查和清理集水口,以防止被树叶、垃圾等异物堵塞。每个花坛应至少设置两处排水口。如果不能采用独立的花坛式种植,屋顶花园需要将屋顶集水口置于种植区内时,建议采用集水口检查井的方法,检查井的盖板可以打开,以便定期检查和清理集水口,防止被树叶及垃圾等异物堵塞,保证排水顺畅。
4.2考虑房屋结构,重视承重荷载问题
对于新建屋顶花园,只需按屋顶的各层构造做法和设施,计算出每平方米面积上折合的荷载量,来进行结构梁板、柱、基础等的结构计算即可。但对于在原有屋顶改建屋顶花园,设计天台花园时必须先了解房屋结构,根据原有建筑的屋顶构造,结构承重体系,抗震级别和地基基础、墙柱及梁板的构件承载力,进行建筑结构复核。施工时,在满足造景需要的前提下,尽量使较大的荷载设置在柱顶或大梁承重墙上。也可以设置反梁,因为反梁是设置在建筑的主体结构柱梁上,所以可将一些较重的园林建筑小品如四角木亭、单柱亭的基础安置在反梁上,从而减少了对楼板的直接荷载。
4.3屋顶花园施工过程须注意的细节
合理的设计还要通过施工来实现,土建工程与园林工程的相互配合是建好屋顶花园的关键。土建中进行防水施工时,防水材料与结构楼板的水泥砂浆找平层的粘结,防水层本身的接缝处理,特别在平面高低变化处、转角处及阴阳角的局部处理,必须制定严格的操作规程。园林施工过程中,屋顶上要预留众多的预埋铁件、支礅等,给屋顶整体防水层增加了薄弱环节,下沉式种植池和水池也会给防水层的施工带来困难,这些都需要严格按图施工,精心操作来完成各节点的防水构造处理;同样,屋顶造园对水电工种也有相应的技术要求,如屋顶花园的浇灌、喷灌、水体等的给排水系统和景观照明也要根据现场景点、园路的安排进行合理设置。
屋顶花园是提高城市花园率的有效途径,关键在于屋面防水及排水系统的设计与施工,只要高度重视并在技术上保障屋顶花园的防水、排水工程,再将各项园林要素按照园林艺术原理进行营造,就能确保屋顶景观工程的顺利进行,创造出建筑物“第五立面”。
参考文献：
［1］ 刘卫斌.园林工程［M］.北京:中国科技出版社,2003.
［2］ 黄金琦.风景建筑构造与结构［M］.北京:中国林业出版社,1992.