張真聰
(深圳中科園林花卉有限公司,廣東 深圳518000)
隨著中國大規(guī)模的城市化進程,建筑物越來越高,密度越來越大,形成大量高密度的“鋼筋水泥森林”,出現(xiàn)了“熱島效應”、“溫室效應”等諸多環(huán)境問題。一方面是城市綠地面積被越來越多的高密度建筑物逐步蠶食,另一方面大量的屋頂卻仍然是都市中的尚待開墾的“處女地”,處于一種被忽略、被遺忘的地位,這就是目前在城市生態(tài)建設中存在的矛盾?!拔蓓敾▓@”是一種既能滿足城市經(jīng)濟建設發(fā)展的需要,同時又能很好地解決城市生態(tài)環(huán)境問題的方案。目前,國內(nèi)幾個主要大中城市已經(jīng)開始意識到城市生態(tài)環(huán)境建設的緊迫性,從政府的層面到市民的層面已經(jīng)開始關注屋頂綠化的發(fā)展,如上海、北京、廣州、深圳等地政府都在研究屋頂綠化的建設和普及推廣工作。
屋頂花園是一種特殊的綠化形式,是以建筑物頂部平臺為依托,營造多樣園林景觀的一種空間花園形式。屋頂綠化可改善局部地區(qū)小氣候環(huán)境,緩解城市熱島效應;保護建筑防水層,延長其使用壽命;降低空氣中飄浮的塵埃和煙霧;減少降雨時屋頂形成的徑流,保持水分;充分利用空間,節(jié)省土地;降低噪聲3~8dB;改善屋頂眩光、美化城市景觀等功能。
在屋頂上造園是一種特殊的園林綠化形式,一切造園要素都受到支承它的屋頂結(jié)構限制,不能隨心所欲地運用造園因素進行營造。除排水良好不易引起積水濕害,晝夜溫差較大對植物營養(yǎng)積累有利外,總的來說,屋頂栽植環(huán)境是不夠理想的。
(1)屋頂花園需要考慮建筑物的承重能力。在建筑物上種植植物,種植層的重量必須在建筑物的可容許荷載以內(nèi),否則的話,建筑物可能出現(xiàn)裂紋并引起屋頂漏水。
(2)需要考慮快速排水。建筑結(jié)構層為非滲透層,雨水和花園灑水必須盡快排出,如果屋面長期積水,輕則會造成植物爛根枯萎,重則可能會導致屋頂漏水。
(3)需要保護建筑屋面和防水層。植物根系具有很強的穿透能力,如果不設法阻止植物根系破壞建筑屋面和防水層,就可能會造成防水層受損而影響其使用壽命,還可能造成屋頂漏水。
(4)需要考慮項目完成后的日常維護保養(yǎng)。屋頂花園不同于地面花園,所以必須考慮后期的維護保養(yǎng)的問題,如定期澆水、修剪、除蟲和施肥等,例如較高樓層的屋頂花園面積較大時,建議采用自動噴灑裝置或自動地中滴灌裝置;考慮到城市缺水和節(jié)約水的問題,還可以將屋頂花園澆水系統(tǒng)與建筑物的雨水收集處理系統(tǒng)相連,用收集的雨水作為花園澆灌用水,可以起到節(jié)約優(yōu)質(zhì)飲用水的作用。
(5)屋頂?shù)姆N植環(huán)境比較惡劣。由于屋頂上日曬、風吹、水分過快蒸發(fā)、干旱等種植環(huán)境不同于地面,所以選擇植物品種時需要選擇喜日照、抗風性強、耐旱等耐候性強的植物品種。
屋頂花園是將地面上的“園”升到天臺上來的園林形式,可運用一般的園林造園構景要素:基質(zhì)、植物、假山小品、花池、水體、園路鋪裝、花架(棚架)等。與露地建園相比較既有共同處又有區(qū)別。
屋頂花園所用的基質(zhì)與露地綠化的基質(zhì)有很大的區(qū)別,要求容重小、輕質(zhì)、疏松透氣、保水保肥、適宜植物生長和清潔環(huán)保,為了充分減輕荷載,土層厚度應控制在最低限度。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;小喬木土深60~75cm。目前一般選用泥炭、發(fā)酵過的蘑菇泥、腐葉土、蛭石、珍珠巖、聚苯乙烯珠粒等材料,按一定比例配置而成。其中泥炭土、腐葉土、蘑菇渣為植物生長提供有機質(zhì)、腐殖酸和緩效肥;蛭石、珍珠巖、聚苯乙烯珠??梢詼p少種植介質(zhì)的堆積密度,有利于保水、透氣、預防植物爛根。
高大的喬木容易被風吹倒,喬木發(fā)達的根系往往還會破壞防水層而造成滲漏。因此,屋頂花園一般應選用比較低矮、根系較淺的植物。南方地區(qū)的屋頂花園可選用以下幾類植物進行搭配。
(1)地被植物。常用的有結(jié)縷草、竹芋類、各色龍船花、腎蕨、長春花、沿階草類、紅龍草、黃葉假連翹、月季、八仙花、日本滿天星、春羽,綠蘿、龜背竹、巴西鐵等。
(2)灌木和小喬木。南天竹、紫薇、桂花、番石榴、紅繼木(球)、紅果仔(球)、茶花、瑞香、四季桂、杜鵑花、寶巾花、一品紅、黃蝦花、倒掛金鐘、含笑、茉莉、大紅花、蘇鐵、九里香等。
(3)藤本植物。如常春藤、綠蘿、五爪金龍(牽?;ǎ?、紫藤、凌霄、金銀花、炮仗花、葡萄、西番蓮、秋海棠、使君子、雞蛋果等。
屋頂上空間有限,又受到房屋結(jié)構承重能力的限制,興建大型的以土石為主要材料的假山工程不現(xiàn)實,所以在屋頂花園上僅設置以觀賞為主、體量較小而分散的精美置石??刹捎锰刂谩χ?、散置和群置等手法。材料多采用輕型材質(zhì)(如GRC塑石假山),或用玻璃鋼骨架,再用鋼絲網(wǎng)水泥沙漿塑成,其位置應與屋頂結(jié)構的梁柱結(jié)合。
水在天臺花園中能起到擴大空間的作用??砂才旁煨透鳟惖挠^賞水池、疊水臺、壁泉等,為屋頂平面空間提供動態(tài)景觀。當然,這些水景體量都比較小,而且防水措施要做足。
園路和休息場地鋪裝占了屋頂花園較大面積,在減輕園路結(jié)構荷載和不破壞原屋頂防水排水體系的前提下,進行鋪裝面層的設計和施工。如園路的結(jié)構層施工時,可采用輕質(zhì)空心磚做成回字形空心架構,再蓋上水泥預制塊,最后進行面層施工,既減輕了荷載,又利于土壤層排水。
根據(jù)天臺花園立地條件的特殊性,進行屋頂花園時,必須針對其特點采取相應的技術措施。
建筑構造中屋頂防水問題至今仍困擾著建筑業(yè),建造屋頂花園給建筑防水提出新課題。結(jié)合屋頂花園問題徹底改革屋頂防水構造體系是值得探討的問題。植物根系具有很強的穿透能力,所以屋頂花園必須要設法保護建筑屋面和防水層。一旦造成防水層破壞引起屋頂漏水。屋頂花園在技術上必須考慮保護建筑屋面和防水層。在建筑屋面之上、架空排水板之下設有一層防根層,以防止根系損傷屋面和防水層。目前國外最新的屋頂花園技術是采用優(yōu)質(zhì)高性能的防根層,將花園種植層直接設在建筑防水層之上,省去了屋面的保溫層和混凝土保護面層,這樣可以節(jié)省約80~140kg/m2屋面荷載,從而增加了花園種植層的可容許重量,可以實現(xiàn)變化豐富的植物配植,建造美麗的“屋頂花園”。如果在建筑防水層之上直接作屋頂花園,防水層必須采用安全性高、使用壽命長的防水層,并建議在建筑防水層之上鋪設兩層防根層,以提供足夠的安全保護。
在處理排水時,在整個種植層下部設有架空排水板層,保證經(jīng)種植層滲透的雨水或花園灑水可以快速地進入排水板架空層,隨屋面的排水坡流向屋面集水口,排入排水立管。集水口的處理有兩種做法,左邊為推薦的集水口處理方法,其特點是屋頂花園采用獨立于建筑物女兒墻的花壇式布局,在女兒墻與花壇檔墻之間預留檢修通道,可以定期檢查和清理集水口,以防止被樹葉、垃圾等異物堵塞。每個花壇應至少設置兩處排水口。如果不能采用獨立的花壇式種植,屋頂花園需要將屋頂集水口置于種植區(qū)內(nèi)時,建議采用集水口檢查井的方法,檢查井的蓋板可以打開,以便定期檢查和清理集水口,防止被樹葉及垃圾等異物堵塞,保證排水順暢。
對于新建屋頂花園,只需按屋頂?shù)母鲗訕嬙熳龇ê驮O施,計算出每平方米面積上折合的荷載量,來進行結(jié)構梁板、柱、基礎等的結(jié)構計算即可。但對于在原有屋頂改建屋頂花園,設計天臺花園時必須先了解房屋結(jié)構,根據(jù)原有建筑的屋頂構造,結(jié)構承重體系,抗震級別和地基基礎、墻柱及梁板的構件承載力,進行建筑結(jié)構復核。施工時,在滿足造景需要的前提下,盡量使較大的荷載設置在柱頂或大梁承重墻上。也可以設置反梁,因為反梁是設置在建筑的主體結(jié)構柱梁上,所以可將一些較重的園林建筑小品如四角木亭、單柱亭的基礎安置在反梁上,從而減少了對樓板的直接荷載。
合理的設計還要通過施工來實現(xiàn),土建工程與園林工程的相互配合是建好屋頂花園的關鍵。土建中進行防水施工時,防水材料與結(jié)構樓板的水泥砂漿找平層的粘結(jié),防水層本身的接縫處理,特別在平面高低變化處、轉(zhuǎn)角處及陰陽角的局部處理,必須制定嚴格的操作規(guī)程。園林施工過程中,屋頂上要預留眾多的預埋鐵件、支礅等,給屋頂整體防水層增加了薄弱環(huán)節(jié),下沉式種植池和水池也會給防水層的施工帶來困難,這些都需要嚴格按圖施工,精心操作來完成各節(jié)點的防水構造處理;同樣,屋頂造園對水電工種也有相應的技術要求,如屋頂花園的澆灌、噴灌、水體等的給排水系統(tǒng)和景觀照明也要根據(jù)現(xiàn)場景點、園路的安排進行合理設置。
屋頂花園是提高城市花園率的有效途徑,關鍵在于屋面防水及排水系統(tǒng)的設計與施工,只要高度重視并在技術上保障屋頂花園的防水、排水工程,再將各項園林要素按照園林藝術原理進行營造,就能確保屋頂景觀工程的順利進行,創(chuàng)造出建筑物“第五立面”。
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