淺析種植屋面設計方法

胡 蘭

（上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司，上海市 200092）

0 引言

隨著社會的進步、城市化進程的加快，人們的生活水平不斷提高，城市開發(fā)用地日益緊張，城市綠地越來越多的被高層建筑所替代。在城市資源有限的今天，建筑第五立面的利用——種植屋面，越來越引起人們的關注。種植屋面對環(huán)保、節(jié)能、改善城市綠化環(huán)境等有著極其重要的意義。

屋面綠化的作用主要有：（1）加大城市的綠化覆蓋率，解決土地資源緊缺；（2）改善人均綠地指標嚴重不足的現(xiàn)狀；（3）降低城市熱島效應；（4）降低噪聲，凈化空氣，有利于建筑節(jié)能。

種植屋面工程設計應遵循“防、排、蓄、植”并重和“安全、環(huán)保、節(jié)能、經(jīng)濟，因地制宜”的原則。建筑的屋面綠化技術涉及到植物學、建筑屋面防水技術、建筑節(jié)能技術、綠化施工技術等方面的內容，要達到預期的效果，建筑屋面綠化應采取系統(tǒng)專業(yè)化的設計及施工。

種植屋面主要運用于民用及工業(yè)建筑的屋面綠化工程和地下建筑頂板的綠化工程，種植類型可以分為三種：簡單式種植、花園式種植和容器式種植。這些形式可以在平屋面上實現(xiàn)，也可以在斜屋面或地下室頂板上實現(xiàn)。本文主要以平屋面種植綠化為主要內容，提出種植屋面設計方法及常用防水構造設計。

1 確定屋面綠化種植類型

屋面綠化首先要確定種植類型，選擇相適宜的工程做法。屋面綠化種植類型可以分為三種：簡單式種植、花園式種植、容器式種植。

（1）簡單式種植：僅種植地被植物、低矮灌木，種植土宜選擇輕量化的改良土或無基種植土，種植土厚度宜為100～300 mm。簡單式種植實例見圖1、圖2。

圖1 簡單式種植實景

圖2 簡單式種植構造圖

（2）花園式種植：種植喬灌木和地被植物，并設置園路、坐凳、水池等休憩、觀賞設施。種植土宜選用無機種植土，也可選用改良土或田園圖。種植土厚度宜為300～600 mm，當種植大喬木時，局部可加厚種植土?；▓@式種植實例見圖3、圖4。

圖3 花園式種植實景

圖4 花園式種植構造圖

（3）容器式種植：在可移動組合的容器、模塊中種植植物，并碼放在屋面上。種植土宜選擇輕量化的改良土或無機種植土，種植土厚度宜為100～300 mm。容器式種植實例見圖5、圖6。

圖5 容器式種植實景

圖6 容器式種植構造圖

2 確定耐根穿刺防水層種類

雖然很多設計師已經(jīng)意識到了種植屋面防水技術是種植屋面系統(tǒng)的關鍵所在，但是國內現(xiàn)存的種植屋面的防水做法非常有限且不成熟，種植屋面漏水的現(xiàn)象較為嚴重。在大力發(fā)展種植屋面的今天，如何設計出可靠的種植屋面防水系統(tǒng)，已經(jīng)成為設計師急需解決的問題。目前國內在很多屋頂綠化項目中經(jīng)過2～3 a后出現(xiàn)了屋面漏水現(xiàn)象，最短的不到一年就出現(xiàn)了屋面滲漏現(xiàn)象。很顯然，不到一年就出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象的，很可能是最初的防水系統(tǒng)不夠完善，防水材料選擇不當，或者是防水施工過程中防護措施做得不夠好，最終導致防水系統(tǒng)的破壞。當然，也有可能是其它因素造成了防水系統(tǒng)的破壞。如：植物根穿透防水層而造成防水功能失效；在沒有植物根阻攔措施的情況下，屋面所種植物的根系會扎入防水材料，造成防水層破壞，從而導致滲漏。因此，種植屋面防水層應滿足一級防水等級設防要求，且必須至少設置一道具有耐根穿刺性能的防水材料。耐根穿刺防水材料應通過耐根穿刺性能試驗，并由具有資質的檢測機構出具合格檢驗報告方可使用。耐根穿刺防水材料應具有耐霉菌腐蝕性能。國內近幾年常用的耐根穿刺防水層有：彈性體改性瀝青防水卷材（含化學阻根劑）、聚氯乙烯（PVC）防水卷材、三元乙丙橡膠防水卷材等。

3 確定植被及種植土類型及厚度

進行種植設計，確定植被及種植土類型及厚度。屋面種植設計時應選擇耐旱、抗寒性強的矮灌木和草本植物。由于屋頂花園夏季氣溫高、風大、土層保濕性能差，冬季則保溫性差，因而應選擇耐干旱、抗寒性強的植物為主，同時，考慮到屋頂?shù)奶厥獾乩憝h(huán)境和承重的要求，應注意多選擇矮小的灌木和草本植物，以利于植物的運輸、栽種。屋頂花園大部分地方為全日照直射，光照強度大，植物應盡量選用陽性植物，但在某些特定的小環(huán)境中，如花架下面或靠墻邊的地方，日照時間較短，可適當選用一些半陽性的植物種類，以豐富屋頂花園的植物品種。屋頂?shù)姆N植層較薄，為了防止根系對屋頂建筑結構的侵蝕，應盡量選擇淺根系的植物。因施用肥料會影響周圍環(huán)境的衛(wèi)生狀況，故屋頂花園應盡量種植耐瘠薄的植物種類。由于屋頂上空風力一般較地面大，特別是雨季或有臺風來臨時，風雨交加對植物的生存危害最大，加上屋頂種植層薄，土壤的蓄水性能差，一旦下暴雨，易造成短時積水，故應盡可能選擇一些抗風、不易倒伏，同時又能耐短時積水的植物。營建屋頂花園的目的是增加城市的綠化面積，美化“第五立面”，屋頂花園的植物應盡可能以常綠為主，宜用葉形和株形秀麗的品種。為了使屋頂花園更加絢麗多彩，體現(xiàn)花園的季相變化，還可適當栽植一些色葉樹種，在條件許可的情況下，可布置一些盆栽的時令花卉，使花園四季有花。盡量選用鄉(xiāng)土植物，因鄉(xiāng)土植物對當?shù)氐臍夂蛴懈叨鹊倪m應性，在環(huán)境相對惡劣的屋頂花園，選用鄉(xiāng)土植物有事半功倍之效。考慮到屋頂花園的面積一般較小，為將其布置得較為精致，可選用一些觀賞價值較高的新品種，以提高屋頂花園的檔次。屋頂花園的設計，必須充分考慮自然條件的要求，如結構堅固的要求，具有承載力和隔水、防水層以及排水設施等。根據(jù)不同的植物種類，種植土層厚度要求也不一樣。種植喬木土層需厚80 cm以上；栽種灌木，覆土50 cm即可；如果種植草本植物，20 cm覆土就能夠滿足生長。常用種植土的類型包括：田園土、改良土、無機種植土三類，種植土類型的選用需要根據(jù)不同的種植類型分別選取。

4 確定屋面荷載

根據(jù)工程做法及種植設計，確定屋面荷載。屋頂花園的活荷載數(shù)值僅是屋頂設計荷載中的一部分。它與屋頂結構自重、保溫隔熱層、找坡層、找平層、防水層及屋面鋪裝等靜荷載相加，才是屋頂?shù)娜亢奢d。值得指出的是，在屋頂花園設計中，屋頂花園的活荷載往往不是控制值，而屋頂花園中的種植區(qū)、水體等園林小品的平均荷載經(jīng)常超過屋頂活荷載。屋頂樓板結構設計時，因為無法按曲曲折折的園路和不規(guī)則種植池等分別配筋，或選用不同荷載型號的預制樓板，一般采用較大的平均荷載，即屋頂活荷載只是一項基本值，房屋結構梁板構件的計算荷載值要根據(jù)屋頂花園上各項園林工程的荷重大小的實際情況考慮最后確定。

5 結語

種植屋面對城市建設的重要性越來越引起關注，但也不能盲目建造，因為，屋面綠化對屋頂?shù)慕Y構、防水構造、種植土的要求及植物的選擇均不同于一般地面綠化，施工技術也遠遠高于一般花園，因此，用科學的方法指導規(guī)范屋面綠化，把建筑學原理與生態(tài)學原理相結合是建設生態(tài)環(huán)境城市的必要措施。

[1]JGJ 155—2013，種植屋面工程技術規(guī)范[S].

[2]王海波.科學發(fā)展城市屋面綠化[J].老區(qū)建設，2010（8）：26-27.

[3]胡俊杰.種植屋面防水施工技術的應用[J].江西建材，2014（3）：104-105.