探究種植屋面設計

王 林

(山西省建筑標準設計研究院，山西 太原 030013)

探究種植屋面設計

王 林

(山西省建筑標準設計研究院，山西 太原 030013)

簡述了種植屋面的形式，對種植屋面的優(yōu)勢進行了介紹，并對平屋面、坡屋面、地下室、容器式四種種植屋面的類型作了探討，總結(jié)了一些種植屋面設計施工時應注意的問題，對改善城市環(huán)境具有重要意義。

種植屋面，城市環(huán)境，綠化，景觀

1 種植屋面的適用性和形式

種植屋面是鋪以種植土或設置容器種植植物的建筑屋面和地下建筑頂板。其適用范圍廣泛，北方由于季節(jié)影響需要對植物進行重點選擇，且考慮其冬季效果，對于種植屋面而言，在夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)都有較好的適用性。

在進行種植屋面設計時，應注意以下原則：確保防水、排(蓄)水、因地制宜和經(jīng)濟性的原則；堅持適用，精美，安全創(chuàng)新；通過科學藝術(shù)手法，合理進行植物配置和園林小品布局；合理建筑水池和安裝排水系統(tǒng)；種植土應選擇輕質(zhì)的土壤；植物種類選擇姿勢優(yōu)美，植被低矮，生長緩慢，須根發(fā)達，抗風能力強的花灌木，小喬木，球根花卉和多年生花卉。

種植屋面一般分為三種形式：

1)花園式：可上人屋面，種植喬木、灌木和地被植物，應設置園路、坐凳等休息設施。

2)簡花園式：可上人屋面，種植地被植物為主，配置少量低矮灌木，不宜設置過多休息設施。

3)簡單式：不上人屋面，僅種植地被植物，低矮灌木，不設置休息設施。

2 種植屋面的優(yōu)勢

1)改善城市環(huán)境面貌，增加綠化面積。隨著城市的發(fā)展，城市居住、交通壓力與日俱增，人類生活環(huán)境也隨之惡化，綠地不斷被建筑蠶食。然而對于裸露在地表的平屋面、坡屋面、地下室頂板等建筑表面，采用種植屋面的方式不僅可以增加綠化面積，進而改善城市環(huán)境面貌，緩解城市熱島效應，治理大氣污染，提高市民生活和工作環(huán)境質(zhì)量。政府政策的推行，使得種植屋面的綠量得以標準化折算，也促進了相關(guān)行業(yè)不斷推行新興技術(shù)應用于種植屋面，有效的綠化面積從傳統(tǒng)綠地得以延伸，提高了城市綠化覆蓋率，增加城市環(huán)境舒適性和宜居性。

2)提高建筑物本身的保溫與隔熱。屋頂?shù)冉ㄖ砻娴闹参锔采w可以避免陽光暴曬所引起的脹縮和風吹雨淋，對建筑材料和設施起到有效的保護作用。特殊空間綠化有降溫、降塵、減噪和提高空氣中氧和負離子含量，改善空氣質(zhì)量等環(huán)境和景觀效益。例如，臨街兩側(cè)的建筑經(jīng)綠化后可使街上塵埃減少3倍，有植物覆蓋的墻面溫度比無覆蓋的要低5 ℃左右，屋頂鋪綠化后室內(nèi)溫度夏季可降低3 ℃左右。

3)種植屋面帶來的經(jīng)濟效益。

a.保護建筑物。種植屋面可以截留雨水，保護屋頂防水層，防止屋面漏水，從而延長建筑物壽命。

b.節(jié)能減排。建筑物屋頂綠化可明顯降低建筑物周圍環(huán)境溫度，減少夏天由于氣溫過高使用空調(diào)的次數(shù)；種植屋面可有效的截留雨水，緩解城市雨洪壓力；屋頂綠化具有良好的滯塵作用，可有效的降低城市大氣污染，改善空氣質(zhì)量。

4)第五立面。屋頂作為建筑物的第五立面，是城市建設和美化過程中不可忽視的環(huán)節(jié)。種植屋面是不占用土地的情況下改善城市環(huán)境的理想手段，其增加的城市綠地面積相當于小型花園綠地的集合。其對于豐富城市景觀的作用日漸凸現(xiàn)。同時，對于屋頂?shù)姆N植設計也逐漸由開始單一的色塊填充，到如今豐富多樣，景觀元素逐漸應用，空間功能得以延伸。

5)改善城市空中景觀。隨著城市高層、超高層建筑的興起，更多的人將工作與生活在城市高空，不可避免的要俯視樓下的景物。無論哪種屋頂材料，在強烈的太陽照射下都會反射刺目的眩光，成為光污染的本源。屋頂花園和垂直墻面綠化代替了不受視覺歡迎的灰色混凝土、黑色瀝青和各類墻面。對于身居高層的人們，無論是俯視大地還是仰視上空，都如同置身于綠色環(huán)抱的園林美景之中。

3 種植屋面的種類

以屋面結(jié)構(gòu)來分，種植屋面主要包括平屋面種植(含陽臺、雨篷)、坡屋面種植、地下室頂板種植和容器式栽植種植幾種類型。

3.1 平屋面種植

設計要點：種植平屋面的排水坡度不應小于2%；天溝、檐溝排水坡度不應小于1%。屋面采用種植池種植高大植物時，設計應符合下列規(guī)定：

1)應設置耐根穿刺防水層、排(蓄)水層和過濾層，并應按JGJ—2013種植屋面工程技術(shù)規(guī)范的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

2)種植池應設置排水口，并應設計有組織排水。

3)應根據(jù)種植植物高度設計固定植物用的預埋件。

基本構(gòu)造層：結(jié)構(gòu)頂板、保溫隔熱層、找坡(找平)層、普通防水層、耐根穿刺防水層、保護層、排(蓄)水層、過濾層、種植土層和植被層等層次，可根據(jù)氣候特點、屋面形式、植物種類等，增減屋面構(gòu)造層次。

3.2 坡屋面種植

1)坡屋面滿覆蓋種植宜采用草坪地被植物；

2)坡屋面種植不宜采用土工布等軟質(zhì)保護層，屋面坡度大于20%時，保護層應采用細石鋼筋混凝土；

3)坡屋面種植，沿山墻和檐溝應設置安全防護欄桿。屋面坡度處理參照構(gòu)造節(jié)點防滑處理。

3.3 地下室頂板種植

1)地下室現(xiàn)澆混凝土的頂板應符合GB 50108地下工程防水技術(shù)規(guī)范的規(guī)定。

2)種植土和周邊地面相連時，也應設置排水設施。

3)頂板采用反梁結(jié)構(gòu)，并且有阻礙排水時，應作穿梁管和設置找坡層。

4)下沉式頂板種植應設置人工或機械排水設施。

5)應按永久性種植設計。

3.4 容器式種植

植物種植在可以移動的容器中，適宜平屋面簡式綠化種植、金屬板屋面種植以及陽臺和露臺等，并可根據(jù)景觀要求和植物種類確定種植容器的形式、規(guī)格和荷重。容器種植設計應符合下列規(guī)定：

1)種植容器應輕便，易搬移，連接點穩(wěn)固，便于組合。

2)種植容器宜設計有組織排水。

3)宜采用滴滲灌系統(tǒng)。

4)種植容器放置在防水層時，應設置保護層。

5)容器種植土層厚度應滿足植物生長的營養(yǎng)需求，并不應小于100 mm。

4 種植屋面設計施工時應注意的問題

4.1 平屋頂種植屋面

1)穿樓層管道防水處理。

穿樓層管道應預埋金屬套管或塑料套管，然后做附加防水層，再將主防水層全覆蓋附加層，邊緣多出10 mm～20 mm。

2)種植屋面防水質(zhì)量檢驗。

應將平屋面和坡屋面區(qū)別開來，平屋面應做48 h蓄水檢驗；坡屋面應做連續(xù)3 h淋水實驗。但平屋面做蓄水檢驗時應注意以下問題：a.平屋面蓄水檢驗最淺水深應不少于100 mm；b.面積過大屋面應根據(jù)現(xiàn)場情況分區(qū)做蓄水檢驗；c.蓄水檢驗前應注意天氣預報，48 h內(nèi)現(xiàn)場需留人值班，遇突然降雨應及時放水，避免倒灌。

4.2 坡屋頂種植屋面

1)坡屋面地表徑流匯排水設計經(jīng)常被忽略。坡屋面雨水主要為地表徑流，應特別注意坡底部或變坡節(jié)點匯水設計。

2)坡屋面全覆土綠化應注意防滑支撐節(jié)點預留。

3)坡屋面全覆土綠化還應適應設計排水，預防土壤超飽和滑坡隱患。如果選用植被毯綠化技術(shù)時，可省略排水設計。

4)坡屋面綠化宜選用輕量、簡潔、生態(tài)的植物配置，并與建筑風格和周邊環(huán)境協(xié)調(diào)一致。

4.3 地下室頂板種植

1)地下室頂板綠化荷載設計經(jīng)常忽略植被層的重量，特別是高大喬木種植部分經(jīng)常出現(xiàn)局部荷載不夠的問題。建議采用喬木種植區(qū)域局部更換輕型種植土辦法。

2)建筑結(jié)構(gòu)荷載設計大多按照平均覆土厚度計算，園林設計時，常出現(xiàn)局部荷載不夠的情況?？刹捎镁植繀^(qū)域更換輕型種植土的辦法或采用輕質(zhì)材料依據(jù)地形高差在地下建筑頂板做墊層。

3)以建筑為基礎(chǔ)做種植，大多忽略植物生長荷重增加的問題，這將直接涉及建筑荷載安全。種植荷載設計應考慮植物生長增加的可變荷載，據(jù)國外樹木研究分析，肥水充足情況下，10年樹木可長高1倍，整體樹木荷重增加8倍左右。故此，種植荷載設計應考慮植物生長增加的可變荷載，特別是通過生存種植土深設計以及種植土壤不宜過肥，養(yǎng)護適當控水、少施肥等綜合管理措施以最大限度控制樹木快速生長，特別是不要選擇速生樹種。

4)地下室頂板找坡泛水往往不足，特別是不與自然土接界，排水板排水效果不理想，出現(xiàn)漚根。建議選用鋪設100 mm～200 mm厚碎石屑或輕質(zhì)蓄排水材料，其中間隔4 000 mm埋設滲排水管，并在與自然土接界處設置500 mm厚碎石屑或蓄排水基質(zhì)等作緩沖帶。借以增加排蓄水空間量，以達到預期效果。

5 種植屋面目前面臨的問題

建造成本及后期維護成本過高是限制屋頂種植推廣的最大障礙。

1)屋頂綠化工程最重要的問題是荷載，荷載的增加提高了建筑主體的建造成本。

2)其次是建造工序和材料。工序復雜且對工人要求標準過高，且材料成本較高。如果出現(xiàn)施工質(zhì)量問題，將導致整個種植屋面重做，造成浪費。另外投入使用后期需要較為專業(yè)的人員定期維護。

隨著我國城市化的快速發(fā)展，越來越多的環(huán)境問題擺在人們面前，改善生存環(huán)境無疑成為全人類面臨的共同問題。種植屋面作為一種特殊的城市綠化課題，必將成為改善城市環(huán)境的重要手段。

On design for planting roof

Wang Lin

(ShanxiArchitecturalStandardDesignandResearchInstitute,Taiyuan030013,China)

The paper indicates the forms of planting roof, introduces its advantages, researches the four types of the roof, including plane roof, slope roof, basement, and container, and sums up some precautions in the planting roof design and construction, so it is meaningful for improving urban environment.

planting roof, urban environment, reforestation, landscapes

1009-6825(2015)07-0200-02

2014-12-27

王 林(1983- )，男，助理工程師

TU986.47

A