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        給排水廠水池池頂景觀及種植荷載計(jì)算方法分析

        2020-06-30 05:51:42張風(fēng)玲王晨
        工程技術(shù)與管理 2020年5期
        關(guān)鍵詞:荷重清水池造景

        張風(fēng)玲 王晨

        中國市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院有限公司西安分公司,中國·陜西 西安710018

        水池池頂景觀;種植荷載;人文景觀

        1 引言

        傳統(tǒng)的給排水廠項(xiàng)目設(shè)計(jì)理念更多的是重視其功能性,對(duì)廠區(qū)內(nèi)景觀環(huán)境要求較少,且景觀設(shè)計(jì)涉及給排水、景觀、結(jié)構(gòu)、植物學(xué)等多個(gè)專業(yè),故給排水廠景觀設(shè)計(jì)較少[1]。水池是給排水廠不可或缺的構(gòu)筑物,在廠區(qū)數(shù)量多,占地面積大,部分可完全埋置于地下,其上覆土后便是最佳的廠區(qū)景觀用地。目前,水池池頂景觀和種植荷載取值沒有具體的規(guī)范指導(dǎo),僅能參考種植屋面相關(guān)條文規(guī)定。論文結(jié)合實(shí)際工程,就水池池頂景觀及種植荷載取值進(jìn)行論述和解析,供給排水廠水池池頂景觀設(shè)計(jì)參考使用[2]。

        2 工程概況

        中國董志塬水廠為慶陽市新建給水廠,遠(yuǎn)期規(guī)模14 萬m3/d,近期建設(shè)規(guī)模為7 萬m3/d,其占地面積約200 畝。基于廠區(qū)功能的前提下,景觀設(shè)計(jì)師從美學(xué)角度將廠區(qū)分為廠前區(qū)、休閑區(qū)、防護(hù)區(qū)及預(yù)留用地四大片區(qū),致力于打造森林式廠區(qū),其中清水池區(qū)域便是廠區(qū)休閑區(qū)。

        3 清水池池頂景觀

        3.1 景觀設(shè)計(jì)

        清水池按近期建設(shè),平面尺寸為53.05m×48.70m,頂部及周邊區(qū)域?yàn)閺S區(qū)休閑區(qū)。經(jīng)景觀、工藝、結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)等多專業(yè)溝通,清水池頂部休閑區(qū)最終造景方案確定,主要包含池頂休閑涼亭、造景石、園路鋪裝、灌木、植被及水池周邊小喬木等。圖1為清水池池頂景觀效果圖。

        圖1 清水池池頂景觀效果圖

        3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

        清水池主體為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),頂板為梁板式結(jié)構(gòu)體系。鑒于功能、經(jīng)濟(jì)及景觀需求,清水池頂部覆土厚度為0.8~1.2m。池頂休閑涼亭支柱深入池內(nèi)至池底板,直接將涼亭荷載傳遞于清水池底板,確保池頂無較大集中附加荷載;池頂造景石均安置于池內(nèi)墻支撐處,降低造景石預(yù)估荷載偏差所造成的計(jì)算誤差;園路鋪裝采用輕型材料,減小池頂附加荷載;同時(shí),水池頂部種植選用根系不發(fā)達(dá)的小灌木、植被等,盡量避免植物根系對(duì)水池頂板侵入式生長,破壞頂板結(jié)構(gòu)。再者,參考種植屋面相關(guān)規(guī)定,在池頂設(shè)置耐根穿刺防水層等保護(hù)措施[3]。

        4 池頂種植荷載取值分析

        論文所論述清水池基于水池池頂綠化,池頂荷載需考慮清水池頂板自重、種植保護(hù)層荷載、覆土荷載、植物荷載、休閑涼亭及造景石等荷載。由于水池池頂種植的多樣性及種植物生長變化,目前就水池池頂種植荷載取值沒有明確的相關(guān)規(guī)范條文規(guī)定。論文參考《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB 50009-2012)和《種植屋面工程技術(shù)規(guī)程》(JGJ 155-2013)中種植屋面的相關(guān)條文進(jìn)行分析,給出池頂種植荷載計(jì)算方法。

        4.1 相關(guān)規(guī)范條文

        現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB 50009-2012)第5.3.1 條規(guī)定屋頂花園屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值不應(yīng)小于3.0kN/m2,并注明屋頂花園活荷載不應(yīng)包括花圃土石等材料自重。規(guī)范就花圃土石等永久荷載未給出相關(guān)數(shù)據(jù)。

        現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《種植屋面工程技術(shù)規(guī)程》(JGJ 155-2013)第5.1.4 條規(guī)定簡單式種植屋面荷載不應(yīng)小于1.0kN/m2,花園式種植屋面荷載不應(yīng)小于3.0kN/m2,均應(yīng)納入屋面結(jié)構(gòu)永久荷載。此處的屋面種植荷載應(yīng)該包含了種植土荷重、植物荷載、耐根穿刺防水層、排(蓄)水層等諸多荷載。計(jì)算論文所述清水池池頂荷載,僅覆土單項(xiàng)荷載就超過3.0kN/m2,故本條文規(guī)定不適用于給排水廠水池池頂荷載取值。

        4.2 種植荷載計(jì)算方法

        現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)條文無法滿足水池池頂種植荷載取值。論文所論述清水池頂荷載計(jì)算方法是將水池頂構(gòu)造層分解,分別計(jì)算其荷載值后再進(jìn)行組合。故除種植覆土、種植保護(hù)層、休閑涼亭、造景石等可分別計(jì)算其荷載外,植物荷載也可單獨(dú)計(jì)算。依據(jù)《種植屋面工程技術(shù)規(guī)程》(JGJ 155-2013)表5.1.4,地被植物初載植物荷重為0.15kN/m2~0.3kN/m2,地被植物的生長荷載按初栽荷載3 倍計(jì)算,故水池頂植被標(biāo)準(zhǔn)荷載可取0.45kN/m2~0.9kN/m2;灌木初載植物荷重為0.3kN/株~0.8kN/株,可根據(jù)灌木類型及種植密度,將灌木荷重?fù)Q算為面荷載。論文所論述清水池灌木成型高度控制為1.5m 高,冠徑為1.0m,荷重取0.6kN/株,換算面荷載為:0.6 kN/(3.14×0.52)≈0.8kN/m2,根據(jù)灌木在水池池頂?shù)姆植紖^(qū)域,合理施加植物荷重[4]。

        5 結(jié)論及展望

        5.1 結(jié)論

        論文以實(shí)際工程為例,從設(shè)計(jì)角度對(duì)給排水廠中水池池頂景觀及種植荷載取值進(jìn)行了分析,總結(jié)得出以下若干結(jié)論,作為類似工程設(shè)計(jì)參考。

        (1)給排水廠區(qū)景觀設(shè)計(jì)時(shí),需景觀、工藝、結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)等多方專業(yè)溝通,在“安全、環(huán)保、節(jié)能、經(jīng)濟(jì),因地制宜”的原則下達(dá)到市政基礎(chǔ)設(shè)施與自然環(huán)境的和諧統(tǒng)一。

        (2)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師需根據(jù)不同的布景要求,采用合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型和構(gòu)造防護(hù)措施。

        (3)水池池頂綠植宜選用根系不發(fā)達(dá)的灌木、地被植物等,盡量不選用大型樹種。

        (4)水池池頂荷載計(jì)算時(shí)可將池頂構(gòu)造層分解,分別計(jì)算其荷載值后再進(jìn)行組合。

        5.2 展望

        給排水廠項(xiàng)目是城鎮(zhèn)建設(shè)與發(fā)展必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施。目前給排水廠基本為封閉式建設(shè)與管理,近幾年興起的全地下式水廠除少數(shù)管理用房坐落于水處理構(gòu)筑物頂部,其它建構(gòu)筑物全部埋置于地下。若能在滿足水廠功能的前提下,將全地下式水廠的上部進(jìn)行景觀設(shè)計(jì),形成公園、體育、娛樂等休閑場(chǎng)所,部分或完全對(duì)外開放,將更好地提升城鎮(zhèn)建設(shè)品質(zhì)。

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