屋顶花园设计研究原版论文

屋顶花园是一种特殊的园林形式，它是以建筑物顶部平台为依托，进行蓄水、覆土并营造园林景观的一种空间绿化美化形式，其涉及建筑、农林和园艺等专业学科，是一个系统工程，必须从设计、选材、施工和管理维护等方面进行综合研究和处理。1设计实例概况近年来，成都市掀起了屋顶绿化热，政府就屋顶绿化出台了相关规定：今后市区所有建设项目，均应按规划要求的指标配套建设附属绿地，附属绿地应以植物造景为主，绿化种植面积不低于其绿地总面积的75%。同时，大型公共建筑，在符合公共安全要求下，应建造屋顶花园。一位老师，对他花34万人民币购得的位于育才中学附近的一小区环境有待改善的二手房相当满意。究其原因，在于该二手跃层不仅住宅面积比以前的大一倍左右，更重要，更让他满意的时屋顶近70平方米的屋顶花园。笔者在勘察现场，查阅大量相关资料，结合业主的意见的基础上做了大胆的尝试性设计。最后在交方案图的时候，业主就方案提出了宝贵的意见。综合分析，笔者总结了些在屋顶花园设计中应该注意的问题。荷载问题是前提 屋顶应采用整体浇筑或预制装配的钢筋混凝土屋面板作结构层，有条件者，可用隔热防渗透水材料制成的“生态屋顶块”。一般情况下，要求提供３５０千克／平方米以上的外加荷载能力。同时在具体设计中，除考虑屋面静荷载外，还应考虑非固定设施、人员数量流动、外加自然力等因素。为了减轻荷载，应将亭、廊、花坛、水池、假山等重量较大的景点设计在承重结构或跨度较小的位置上，同时尽量选择人造土、泥炭土、腐殖土等轻型材料。屋顶绿化的形式应考虑房屋结构，设计时以屋顶允许承载重量为依据。必须做到：屋顶允许承载重量＞一定厚度种植层最大湿度重量+一定厚度排水物质重量+植物重量+其它物质重量。在了解好这些之后，就应根据屋顶实际承重能力，设计不同功能的屋顶花园。防水排水是关键 为了保证种植屋面上的植物既能培育生长，又要防水和排除积水，做到不渗不漏，才能满足房屋建筑的使用功能。如果一旦发生渗漏现象，整个屋面必须翻工重做，不但工程量大，费用也较昂贵，因此，防水排水问题是解决好荷载问题之后最重要的问题了。在本设计中的屋顶防水处理采用的是１：２．５水泥砂浆铺好厚度为２０毫米～３０毫米的找平层；用３毫米厚的ＡＰＰ聚酯卷材和３毫米厚的抗根卷材做好防水层，用１：３水泥砂浆做好厚３０毫米的保护层；用１０厘米～１５厘米厚的卵石做好排水层；用每平方米２５０克～３００克的聚酯无纺布做好过滤层；最后是２５厘米厚的植物土壤层。如此选材和施工，就可根治屋顶花园的渗漏问题。 屋顶花园的防水处理全国建筑协会防水专业委员会理事邓天宁认为，屋顶花园的防水要比一般住宅防水要求高一级，即起码是二级防水，二层柔性防水层。北京市建筑工程研究院叶林标将种植屋面各构造层次分为七层：种植介质、隔离过滤层、排水层、耐根系穿刺防水层、卷材或涂膜防水层、找平层和找坡层。隔离过滤层是在种植介质和排水层之间，采用无纺布或玻纤毡，可以透水，又能阻止泥土流失。隔离过滤层的下部为排水层，排水层可采用专用的、留有足够空隙并有一定承载能力的塑料排水板、橡胶排水板或粒径为２０毫米～４０毫米、厚度８０毫米以上的鹅卵石组成。耐根系穿刺防水层是起隔断根系以免破坏防水层作用的，通常采用铝合金卷材、高密度聚乙烯和低密度聚乙烯土工膜、聚氯乙烯等作为耐根系穿刺防水层。卷材或涂膜防水层是在耐根系穿刺防水层下部再铺设的１～２道具有耐水、耐腐蚀、耐霉烂和对基层伸缩或开裂变形适应性强的卷材（如高分子卷材）或防水涂料等的柔性防水层。找平层是用水泥砂浆等找平以便在其上铺设柔性防水层。找坡层则是为了便于迅速排除种植屋面的积水，宜采用结构找坡，其坡度宜为１％～３％。 屋顶花园的排水防水层中排水系统的设计和安装非常重要，它将直接影响到防水问题。一般通过屋面坡度排至屋面排水沟或排水管，如排水不畅会引起植物烂根现象。 种植土的选择是重点 种植介质是屋面种植的植物赖以生长的土壤层。由于屋顶承重所限，要求所选用的种植介质应具有自重轻、不板结、保水保肥、适宜植物培育生长、施工简便和经济环保等性能。一般可选用种植土、草炭、膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、细砂和经过发酵处理的动物粪便等材料，按一定比例混合配制而成。泥炭可作为主要的栽培基质，它的容重很小，一般干重在克/厘米2间，而普通土壤的容重是克/厘米3,湿重约在克/厘米3间。由此可以推算出泥炭在干重时是普通土壤重量的18-20%，而湿重是普通土壤重的33%，建造屋顶花园如果100%用泥炭，则可减轻2/3--3/4的重量。当然，建造屋顶花园不可能全用泥炭。一则全用泥炭相对成本偏高，二则全用泥炭的最大缺陷是抗风固根力不够强。因此在实际使用中一般采用在二份普通土中渗入一份泥炭做成混合土来建造屋顶花园。或者还可加入适量的糠灰。这样不仅可减轻土基重量的25-30%，而且也改善了土基的透气性和土基的养分，所以说，泥炭是建造屋顶花园的理想材料。种植层的厚度一般依据种植物的种类而定：草本15—30厘米，花卉小灌木30—45厘米，大灌木45—60厘米，浅根乔木60—90厘米，深根乔木90—150厘米。屋顶花园的植物配置 设计屋顶花园时应注意一个问题——负荷量有限。而屋顶花园往往比较高 ， 所以风力也比较大 ，另外还有屋顶土层薄、光照时间长、昼夜温差大、湿度小、水份小，我们可以选择一些喜光，温差大，耐寒、耐热、耐旱、耐瘠，生命力旺盛的花草树木。最好是灌木、盆景、草皮之类的植物，总之使用须根较多的树种，水平根系发达，能适应土层浅薄的要求，尽量少使用高大有主根的乔木，若要使用重大的乔大，种植位置应设计在承重柱和主墙所在的位置上，不要在屋面板上。还应该注意的就是屋顶的种植土是采用轻质的，再加上屋顶较高，所以高大乔木的抗风能力明显的弱于地面上，因此，要采取加固措施以利于植物的正常生长。可以使用无土栽培的草坪，带芳香和彩色的植物应用这样我们不需要出门也一样能闻到花香。草地与灌木之间以斜坡过度。 最后我们还应该注意屋顶的乔木较少灌木和草本花卉较多，所以我们设计时特别要做到树木花草高矮疏密错落有致、色彩搭配和谐合理。

0 前 言近年来,生态建筑的概念越来越深入人们的生活。随着人们生活水平的提高,人们对工作和居住环境提出了更高的要求,使得增加城市绿化面积、改善日趋恶化的生存环境已成为急待解决的问题。当今,城市建筑快速发展,城市绿地面积逐年被无偿还的占用。城市高楼大厦林立,众多硬质铺装取代自然土壤和植被,其结果导致了城市生态平衡的失调。为了开拓城市绿化空间,很多大中城市都新建了大型的公园,但总的来说,水平方向的发展已不能满足需要。因此,在新建和改建的旧建筑物上开辟园林绿化场地,建造屋顶花园,是增加城市绿地面积的有效途径,也是人类可持续发展战略的重要组成部分。1 屋顶花园建设发展的现状与前景西方发达国家在20世纪60年代后,相继建造了各类规模的屋顶花园,如美国华盛顿水门饭店屋顶花园、英国爱尔兰人寿中心屋顶花园、加拿大温哥华凯泽资源大楼屋顶花园、德国霍亚市牙科诊所屋顶花园、日本同志社女子大学图书馆屋顶花园等。日本东京明文规定,新建筑占地面积只要超过1000m2,屋顶的1/5必须为绿色植物所覆盖,否则,开发商就得接受罚款。国内如深圳、重庆、成都、广州、上海、长沙、兰州、武汉等城市,都已经对屋顶进行了开发。深圳是国内建造屋顶花园起步最早的城市,早在1999年,深圳市政府就出台了《深圳市屋顶美化绿化实施办法》,以扶持和引导屋顶花园的发展。2004~2008年,《北京市城市环境建设规划》要求,北京市的高层建筑中,30%要进行屋顶绿化,低层建筑中,60%要进行屋顶绿化。目前,国内出台的国家园林城市标准规定,人均屋顶绿化面积必须达到0-5m2以上。由此可见,屋顶花园在我国城市已越来越受到重视。随着人们对城市居住环境要求的不断提高,屋顶绿化必然被更多的城市纳入规划建设中,发挥其巨大的优势。但在目前,国内已建绿化屋顶面积所占比例偏小,如上海现有2亿m2屋顶,已建屋顶绿化仅为1万m2,而且多为新建房屋的屋顶绿化,大量的旧建筑屋顶闲置浪费。多年来,由于屋顶花园的建设一直没有一个标准模式和规范工艺,暴露出了很多缺陷和不足。比如:不能长时间防渗抗漏,水土流失,污染严重,植物配置不合理,荷载超标,建造成本过高等。尤其对旧建筑屋顶增建屋顶花园,由于原设计没有考虑屋顶花园荷载及排水,使得结构安全储备不足,排水管径不够,设计难度更大。一旦解决了这些难题,我国的屋顶花园建设必将得到前所未有的快速发展。2 屋顶花园增建工程中存在的问题及解决对策旧建筑屋顶上增建屋顶花园的关键技术问题:一是原建筑的结构承重能力;二是屋顶防水构造处理;三是种植物能否旺盛生长(此为园林专业种植技术,本文不作讨论)。 屋顶花园的荷载取值近40年来,在各大、中城市修建的工业与民用建筑中,单元式多层住宅楼占了相当大的比重,这些建筑绝大多数采用钢筋混凝土结构平屋顶。平屋顶分为上人屋顶和不上人屋顶两种,坡屋顶均为不上人屋顶。一般情况下,对不上人平屋顶和坡屋顶建筑,其屋顶不能建造屋顶花园,但可以在屋面表面攀援各类绿化值物,起绿化作用而不上人。对上人屋顶,要实现旧屋顶改建花园工程,必须先验算原有建筑物的结构承重安全。在屋顶花园的结构设计中如何确定荷载,是结构设计需要解决的首要问题。 活载的确定旧屋顶增建屋顶花园的活载宜取150kg/m2.即普通上人屋面活载,不宜在其上进行集会或演出. 静载的确定屋顶花园的静载较为复杂,它包括种植区荷载盆花及花池荷载、园林水体荷载、假山及雕塑、小品及园林建筑,其中后四种荷载的确定,可根据实际情况按现规范取值,设计时可施加到建筑物的梁、柱或承重墙上,在此主要考虑种植区荷载的确定。 种植区的荷载种植区的荷载,包括种植物、种植土、过滤、排水层的荷载,其关键是确定种植物的荷载及种植土的荷载。(1)地被植物、花灌木和乔木的荷重目前,国内无完整的资料,根据外国资料,地被植物、花灌木的荷重见表1。表1 地被植物、花灌木的荷重序号 种植物种类 荷载/(kg/m2)1 地被草坪 低短灌木和小丛木本植物 长成灌木和高的灌木 20.(2)种植土及其荷载不同植物生长及生育所需土层的最小厚度均不同,植物在屋顶上由于风载较大,从植物防风要求也需要一定的种植深度。综合以上因素,屋顶花园种植区土层厚度与荷载值见表2。表2 种植区土层厚度与荷载值类别 地被 花卉及小灌木.植物生存种植土最小厚度/cm 15 30.植物生育种植土最小厚度/cm 30 45.排水层厚度/cm - 10.平均荷载(生存)/(kg/m2) 150 300.(3)排水层荷载厚度一般为100~200mm。卵石、砾石和粗砂的容重为2000~2500kg/m3,陶粒为600kg/m3,采用塑料空心制品时,重量更轻。另外,种植区内除种植土、排水层外,还有过滤层、防水层和找平层等,在计算屋顶花园荷载时,可统一算入种植土的重量,以省略繁杂的小项荷载计算工作。 减轻屋顶荷重的方法屋顶荷载的减轻:一方面要借助于挖掘旧建筑平屋顶的承载潜力,减轻结构自重和结构自防水问题;另一方面要减轻屋顶所需绿化材料的自重。如果能将上述两方面结合考虑,使屋顶建筑的功能与绿化的效果完全一致,既能隔热保温,又能减缓柔性防漏材料的老化,一举两得。具体方法简述如下。 开发轻质屋顶栽培介质屋顶种植区采用人工合成种植土,不仅可大大减轻屋顶荷重,而且,可根据各类植物生长的需要配制养分充足、酸碱性适合的种植土。目前,比较常用的屋顶轻质材料有草炭、珍珠岩、木屑、蛭石等。这些基质每立方米重量在几百千克内,大大低于普通泥土8t/m3的重量。日本的人工轻量土栽培技术处于世界领先水平,现已形成自然土壤法、改良土壤法、人工轻量法和薄层人工轻量法这几种屋顶绿化模式。其中,采用灌溉型的人工轻量法,种植地被类植物时,土重加植物荷重仅74kg/m2;种植灌木类时,荷重为123kg/m2。我国在20世纪60年代开始研究屋顶花园及相关技术,于近几年开始研究用于屋顶绿化的轻量土栽培技术。例如:上海农科院生态保护研究所开展了关于轻型平屋顶绿化技术的研究,北京园林科研所在2001年引进了韩国三逊株式会社的超轻量绿化用无机基质等。开发适合我国国情、气候的轻质屋顶绿化基质,已成为当务之急。 合理选择植被植被材料尽量选用一些中、小型花、灌木以及地被植物、草坪等,少用大乔木。 采用轻质排水层材料建筑陶粒是比较理想的材料。首先它较轻,容重为600kg/m2,仅为砾石的1/3。而且,由于它用黏土烧制而成,颗粒大小均匀,使得陶粒间孔隙较大,利于通气、蓄水。 合理设置建筑小品及排灌系统(1)设置园林小品及选用轻质材料,如竹、木、铝材、玻璃钢等制作小品(如凉亭、棚架、假山石、室外家具及灯饰)等。可采用镀锌钢管作为棚架立柱,立柱下须焊一方型钢板,使荷载分解。景点负载大时,应用井字形槽钢于底部,使景点整体荷载分解。在屋顶上建造较大型的假山置石时,应采用塑假石做法。塑石可用钢丝网水泥砂浆塑成或用玻璃钢成型。这样,既取得较好造景效果,又减轻了屋顶结构的荷重。(2)其他用塑料材料制作排灌系统及种植池。(3)合理布置承重,把较重物件,如亭台、假山、水池、花架等安排在建筑物主梁、柱、承重墙等主要承重构件上,以利用荷载传递,提高安全系数。(4)减轻防水层重量,如选用较轻的三元乙丙防水布等。(5)减轻过滤层重量,尽量选用轻质材料,如用玻璃纤维布作过滤层比粗沙要轻。更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作，提升中标率，您可以点击底部官网客服免费咨询：

浅谈屋顶花园的规划设计（论文）