韓偉昌，秦承建，閆 凱

（1.濟(jì)南能源工程集團(tuán)有限公司，山東 濟(jì)南 250101；2.中建八局第一建設(shè)有限公司，山東 濟(jì)南 250101）

0 引言

韓國(guó)濟(jì)州島是一座典型的火山島，氣候?qū)儆诖箨懶院Ｑ髿夂颍趤啛釒е脖簧L(zhǎng)，島上植被差異化與多樣性豐富。但隨著濟(jì)州島對(duì)外開放，旅游業(yè)迅速發(fā)展，帶動(dòng)了當(dāng)?shù)爻鞘薪ㄔO(shè)。城市建設(shè)的同時(shí)，不斷地蠶食原有的綠地，制約原有的城市居住和旅游業(yè)發(fā)展的有利條件。

韓國(guó)濟(jì)州夢(mèng)想大廈位于濟(jì)州特別自治道濟(jì)州市老衡洞，總占地面積23300m2，其中景觀面積4900m2，是以住宿、娛樂、餐飲、博彩、免稅購(gòu)物等為一體的商業(yè)綜合體。在工程建設(shè)過(guò)程中將裸露在地表的屋面頂板和景觀平臺(tái)的建筑表面營(yíng)造為景觀設(shè)施——屋頂花園。狹義的屋頂花園是指在屋頂綠化的基礎(chǔ)上，把地面花園的部分設(shè)計(jì)手法應(yīng)用于屋頂上，創(chuàng)造豐富的景觀，為人們提供觀光、休息、納涼的場(chǎng)所[1]。廣義的屋頂花園是指在一切建筑物和構(gòu)筑物的頂部、城圍、橋梁、天臺(tái)、露臺(tái)或是大型人工假山等之上所進(jìn)行的綠化裝飾及造園活動(dòng)，種植樹木花卉的統(tǒng)稱[2]。

屋頂花園不僅可以增加綠化面積，還可以柔化建筑物的感官上的硬度，營(yíng)造城市與自然融合的綠化空間，通過(guò)屋頂與地面的植物搭配，配合建筑物形成高低錯(cuò)落的植物景觀。屋頂花園和地面景觀不同，它是以建筑物屋頂為載體且形式較為特殊的園林景觀。實(shí)際施工過(guò)程中如何實(shí)現(xiàn)低荷載為屋頂綠地施工中的關(guān)鍵。

1 屋頂花園設(shè)計(jì)方案

1.1 設(shè)計(jì)理念

設(shè)計(jì)師將象征著濟(jì)州島的漢拿山火山口和柱狀玄武巖節(jié)理海岸帶引入夢(mèng)想大廈的建筑設(shè)計(jì)，2 座塔樓和1 座裙房的建筑外形象征著濟(jì)州島獨(dú)特的火山口生態(tài)基底。在景觀硬景設(shè)計(jì)中大膽的采用橘色黃金色系和灰色色系，配以靈動(dòng)優(yōu)美的曲線線條，將火山巖漿噴發(fā)時(shí)流淌的橘色實(shí)體化，冷卻后形成高低層次分明、灰色沉寂的自然空間。搭配落葉花喬木和常綠喬灌木，在平面上形成了以橢圓形半開放的享受娛樂、休閑、觀景的后現(xiàn)代城市屋頂花園。

屋頂花園景觀豐富多變，在帶給消費(fèi)者便捷性、舒適性及合理性的基礎(chǔ)上，還應(yīng)讓消費(fèi)者能夠在游憩過(guò)程中產(chǎn)生對(duì)大自然的親密感，使之留戀忘返[3]。

1.2 屋頂布局

8 層為放射扇形，以游泳池為中心，形成島鏈狀的組合景觀。圓滑的曲線導(dǎo)引游客的游園動(dòng)線和劃分景觀空間，通過(guò)以橢圓和波浪狀交替變化的按摩浴池、波浪花壇及橢圓花壇為游客提供休息和等候區(qū)域。8 層?xùn)|側(cè)塔樓處為大落地窗VIP 咖啡廳和茶點(diǎn)餐廳，從此處到游泳池景觀布置簡(jiǎn)單明了通透，為游客提供望向大海的視野。8 層南側(cè)為塔樓客房，為確?？头靠腿司幼〉乃矫苄栽诖颂幉贾貌ɡ嘶▔?，增加屋頂花園的層次感。9 層為觀景平臺(tái)，平面上為曲折的玄武巖園路和草坪鋪裝，狹小的區(qū)域內(nèi)草坪和園路交替變化提供給觀賞者開闊的空間感。

8 層9 層欄桿為透明玻璃欄桿，其觀景平臺(tái)可提供超過(guò)270°的視野，站在觀景平臺(tái)上即可俯瞰濟(jì)州夢(mèng)想大廈東南側(cè)的漢拿山和西北側(cè)的梨湖海岸，濟(jì)州夢(mèng)想大廈立面和平面分別如圖1、圖2 所示。

圖1 濟(jì)州夢(mèng)想大廈立面

圖2 濟(jì)州夢(mèng)想大廈平面

2 屋頂花園營(yíng)造存在的問題

建筑物永久荷載是指在建筑物的合理使用年限內(nèi)，其量值不隨時(shí)間而變化，或其變化值與平均值相比可以忽略不計(jì)的荷載。對(duì)于屋頂花園低荷載，我們所關(guān)注的荷載包括屋頂結(jié)構(gòu)的樓面活荷載、園建荷載、設(shè)施物荷載、綠化荷載等。在施工過(guò)程中不斷將遇到的問題進(jìn)行優(yōu)化，從而將施工意圖從圖紙中落實(shí)到施工現(xiàn)場(chǎng)。

（1）結(jié)構(gòu)荷載問題。裙房鋼結(jié)構(gòu)實(shí)際施工過(guò)程中從1 層到8 層建筑高度累計(jì)比原設(shè)計(jì)低200mm，對(duì)后續(xù)景觀施工帶來(lái)了困難。若增加200mm 的混凝土墊層，則大大增加了建筑結(jié)構(gòu)永久荷載，給建筑物結(jié)構(gòu)安全帶來(lái)一定風(fēng)險(xiǎn)。

（2）景觀荷載問題。屋頂綠地為高低起伏的造型綠地，其荷載大且不均衡。濟(jì)州島當(dāng)?shù)赝临|(zhì)中礫石含量較多，直接應(yīng)用當(dāng)?shù)胤N植土，考慮到降水后，飽和種植土容重將增加30%～50%，建筑物的景觀荷載將會(huì)大大增加。

3 低荷載施工重難點(diǎn)

（1）土方造型。濟(jì)州夢(mèng)想大廈8/9 層屋面面積達(dá)2500m2，8 層屋面距離地面高度55m，土方工程量達(dá)1500m3。施工中面臨兩個(gè)問題：①施工場(chǎng)地內(nèi)狹小，施工分包單位眾多，如何減小地面堆土場(chǎng)地面積降低對(duì)總體施工進(jìn)度的影響和如何降低屋面堆土高度，避免對(duì)屋面造成了過(guò)大的荷載。針對(duì)這個(gè)問題總包單位指導(dǎo)專業(yè)分包，在不影響8 層屋面施工的前提下，小批量多批次的土方進(jìn)場(chǎng)，土方垂直運(yùn)輸?shù)轿菝婧蠓稚⒍阎?，并盡早進(jìn)行造型土回填施工。②樓面的承載力。屋頂綠化設(shè)計(jì)必須要考慮荷載條件，在滿足安全使用的前提下，景觀才能更有效地發(fā)揮綠化美化效果[4-5]。波浪花壇施工前總包單位與韓國(guó)景觀分包復(fù)核了該處的結(jié)構(gòu)承載力，原設(shè)計(jì)為為15kN/m2，景觀分包對(duì)填充詳圖進(jìn)行了優(yōu)化并出具了結(jié)構(gòu)計(jì)算書。本地種植土天然容重為1.35t/m3，優(yōu)化后決定采用EPS 塑料泡沫底部填充U 型造型，填充厚度0.5～2m。屋面采用復(fù)合種植土，由人工土和本地種植土摻和，摻和6：4，摻和后容重為0.6t/m3。

（2）主泳池結(jié)構(gòu)高度差。主游泳池形狀為橢圓形，設(shè)計(jì)深度為1.6～2m，長(zhǎng)軸線27.5m，短軸線17m，泳池面積360m2。施工過(guò)程中總包、設(shè)計(jì)單位、業(yè)主復(fù)核主泳池荷載后，并考慮游客的安全將泳池深度降低到了1.1～1.5m。因主泳池混凝土結(jié)構(gòu)已經(jīng)完工，如何填充高度，并盡可能的降低荷載是施工中亟須解決的問題。

屋面因分包商施工工藝問題存在200mm 的偏差，總包中國(guó)建筑與建設(shè)單位樂天和設(shè)計(jì)單位Siaplan 協(xié)商后，決定采用泡沫混凝土和EPS 塑料泡沫解決高度差問題，與韓國(guó)本地泡沫混凝土專業(yè)分包簽訂合同后，由本地分包商實(shí)施。

4 施工工藝分析

4.1 主泳池及屋面找坡施工

（1）主泳池。因甲方設(shè)計(jì)變更原因，總包單位需將泳池深度降低500mm，但前期主泳池混凝土結(jié)構(gòu)已經(jīng)施工完成，且為平面，主泳池完成面縱坡為1.5%，因此需要填充高度并進(jìn)行初步找坡。景觀分包編制了專項(xiàng)施工方案，采用泡沫混凝土+EPS 泡沫塊+常規(guī)混凝土墊層進(jìn)行填充找坡。

泡沫混凝土利用發(fā)泡機(jī)產(chǎn)生的泡沫，將水泥砂漿和泡沫攪拌均勻后使用天泵泵送澆筑，形成了封閉孔隙結(jié)構(gòu)，具有自重輕、強(qiáng)度高的特性。本次使用的泡沫混凝土其干密度為400kg/m3，抗壓強(qiáng)度為20MPa，澆筑厚度為200mm，養(yǎng)護(hù)完成后各項(xiàng)指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求。

EPS 是一種具有硬質(zhì)閉孔結(jié)構(gòu)的輕型高分子聚合物。在本工程中用作輕質(zhì)填料的EPS 密度為20kg/m3，強(qiáng)度等級(jí)為0.2MPa。且EPS 泡沫塊可根據(jù)需要進(jìn)行加工，在泳池內(nèi)以臺(tái)階式進(jìn)行鋪設(shè)，完成底部高差填充，最后澆筑常規(guī)低坍落度混凝土，完成初步的找坡工作。

（2）屋面找坡。本工程屋面立面設(shè)計(jì)為波浪型，分為若干的峰谷，加之前期鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中累計(jì)高差200mm。與景觀分包商協(xié)商后決定采用EPS 泡沫塊填充此部分高差并營(yíng)造出臺(tái)階式地面粗造型，屋面滿鋪EPS 泡沫塊，鋪設(shè)厚度200～350mm。

4.2 波浪花壇施工

（1）排水板安裝。為保證土壤中多余水分能及時(shí)排出，在填土前安裝塑料排水板和無(wú)紡布，起到濾土排水的作用，其排水板結(jié)構(gòu)強(qiáng)度為0.2MPa，可承受13m 厚天然土而不失其排水作用。

（2）EPS 泡沫塊安裝。本次波浪花壇填土最深處為2.5m，最淺處1m。EPS 泡沫塊的密度遠(yuǎn)小于天然土壤，其透水性能好，加工裁剪方便，搭建靈活，具有自重性輕、變形性小、耐久性長(zhǎng)、不易分解等特點(diǎn)，既控制了屋面荷載，又滿足了景觀設(shè)計(jì)的要求，提高造景地形起伏的效率[6]。

（3）復(fù)合種植土回填。濟(jì)州島種植土采用當(dāng)?shù)厣降厝⊥翀?chǎng)合格的種植土，因濟(jì)州島為自然形成的火山島，其土壤內(nèi)存在10～300mm 不等的玄武巖質(zhì)礫石，進(jìn)場(chǎng)前首先篩除超過(guò)10mm 的礫石、樹根、其他雜質(zhì)后，天然容重為1350kg/m3。濟(jì)州夢(mèng)想大廈屋頂種植土采用40%種植土與60%人工土按比例混合。人工土采用珍珠巖硅酸鹽礦物質(zhì)顆粒，經(jīng)過(guò)高溫處理而成的膨脹物。質(zhì)地疏松，呈多空隙結(jié)構(gòu)（空隙度為95%左右），干容重為100kg/m3。形狀呈不規(guī)則狀顆粒。吸水量可達(dá)自身重量的2～3 倍，透水性和透氣性能好，是園藝栽培中，改良土壤的重要物質(zhì)，應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

進(jìn)場(chǎng)后將人工土和本地種植土按設(shè)計(jì)比例混合均勻，其干容重為0.6t/m3，經(jīng)充分吸收水分后，其濕容重可增大40%～50%，其平均濕容重為0.9t/m3。配制復(fù)合種植土?xí)r宜加入適應(yīng)的有機(jī)肥，添加的劑量應(yīng)以植物生長(zhǎng)發(fā)育的需要為準(zhǔn)，并確定配合比，配制后的復(fù)合種植土飽和水容重不得超過(guò)屋頂承載的上限。改良后的種植土容重為600kg/m3，較改良前重量降低了125%，極大的減輕了屋頂結(jié)構(gòu)層的荷載。

4.3 植物栽植施工

樹木入場(chǎng)前首先邀請(qǐng)監(jiān)理工程師去農(nóng)場(chǎng)驗(yàn)收本工程需要的喬木、灌木和地被植物等，觀察植物的特性，測(cè)量其胸徑、高度后，確認(rèn)滿足設(shè)計(jì)要求后，從農(nóng)場(chǎng)內(nèi)開挖已選定的樹木并運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)。在栽植前首先對(duì)樹木進(jìn)行修剪，在滿足樹木存活率的指標(biāo)下保持樹形的美觀。

在屋頂綠化植物施工時(shí)應(yīng)注意以下5 點(diǎn)：①喬灌木的栽植宜根據(jù)植物的習(xí)性在冬季休眠期前進(jìn)行，考慮到北方冬季較為寒冷，移植前應(yīng)使用草繩纏繞樹干避免凍傷苗木。②喬灌木移植帶土球的樹木入穴前，應(yīng)裁剪枝葉或包裹遮陽(yáng)網(wǎng)，并剝除樹球爛根和纏繞物，提高存活率。③樹體遭受機(jī)械損傷的樹木傷口，應(yīng)視傷口的大小，涂抹傷口保護(hù)劑避免進(jìn)一步腐爛，當(dāng)樹皮遭受大面積創(chuàng)傷時(shí)，應(yīng)使用黃泥+殺菌藥混合后的泥漿涂抹并使用白色塑料膜進(jìn)行包裹。④喬灌木在非休眠期移植時(shí)，需輸營(yíng)養(yǎng)液，一般輸液0.5～1 個(gè)月即停，施工時(shí)對(duì)小土球、散球、運(yùn)輸時(shí)間較長(zhǎng)、病弱樹等問題苗，貴重苗木、山地苗及反季節(jié)種植的苗木等輸液時(shí)間增加1 倍。⑤施工期間需安排專人負(fù)責(zé)養(yǎng)護(hù)工作，定期檢查苗木長(zhǎng)勢(shì)、水分及支撐情況，水分不足需及時(shí)安排澆水，支撐松動(dòng)的需加固，如有死苗則及時(shí)進(jìn)行替換。

4.4 快速排水

濟(jì)州島內(nèi)夏季多臺(tái)風(fēng)，臺(tái)風(fēng)季節(jié)小時(shí)暴雨強(qiáng)度超100mm，屋面面積為2500m2，1h 內(nèi)可累計(jì)降水量達(dá)250m3。如何在短時(shí)間內(nèi)排空屋面、主泳池和波浪花壇內(nèi)多余的降水量，避免局部產(chǎn)生過(guò)大荷載。屋面排水采用雨污分流，前期雨水通過(guò)虹吸雨水管道排至市政污水管網(wǎng)，后期潔凈雨水蓄滯在地下6 層的儲(chǔ)水池中，作為灌溉用水重復(fù)利用。對(duì)于屋面排水，我們采取了如下的方案。

（1）泳池排水。地下2 層設(shè)置有中央控制區(qū)，與韓國(guó)氣象廳聯(lián)網(wǎng)，當(dāng)預(yù)報(bào)將有臺(tái)風(fēng)登陸/過(guò)境或48h 內(nèi)會(huì)有強(qiáng)度較高的降水時(shí)，泳池水會(huì)排至地下6 層泳池水循環(huán)水池內(nèi)，降水后泳池積蓄雨水將被排至市政污水管網(wǎng)。

（2）坡面雙向排水景觀。8 層屋面在施工前，根據(jù)設(shè)計(jì)意圖，對(duì)地面排水坡度進(jìn)行了優(yōu)化，在立面上設(shè)計(jì)了波浪型的曲線鋪裝，確保地面橫向排水坡度均大于1%，在溝谷處設(shè)置了5 條單縫線性排水暗溝與100 余個(gè)虹吸雨水口形成了強(qiáng)大的雨排水系統(tǒng)，快速的排空地面的雨水，避免形成死水區(qū)。

5 結(jié)語(yǔ)

屋頂花園作為城市發(fā)展建設(shè)的一抹新綠，逐漸拓展為園林景觀行業(yè)的新貴，是城市園林景觀的重要組成部分。韓國(guó)濟(jì)州夢(mèng)想大廈作為中國(guó)建筑企業(yè)在發(fā)達(dá)國(guó)家建造的商業(yè)綜合體的典型，其屋頂花園的營(yíng)造對(duì)國(guó)內(nèi)園林景觀的設(shè)計(jì)和建造具有借鑒意義，不僅改善了生態(tài)環(huán)境，提高了商業(yè)價(jià)值，更為消費(fèi)者提供了新的消費(fèi)體驗(yàn)的場(chǎng)景。屋頂花園低荷載設(shè)計(jì)與建造亟待規(guī)范并應(yīng)用推廣，助力城市綠色空間的發(fā)展，為城市注入新的動(dòng)能。