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上人屋面改做屋顶花园的要点和方法初探
——以南京市江北新区某办公楼屋顶花园设计为例

2020-09-21周俊岭

花卉 2020年18期
关键词:土工布屋顶花园种植区

周俊岭

(南京锦辉园林有限公司,江苏 南京 210012)

1 屋顶花园建设的价值和意义

近年来,随着城市建设的飞速发展,人们对于绿化的心理需求也日益重要,对屋顶花园的了解和关注也日益提高。综合分析多年来国内外屋顶花园的案例,大致可以梳理出几点屋顶花园建设的作用和意义。

1.1 生态效应

有研究表明,屋顶花园布置的绿化或水体,在夏季吸收太阳辐射热量约80%,可有效改善微气候条件,缓解城市热岛效应。而对屋顶雨水的收集和利用,是海绵城市建设的重要一环。此外,屋顶绿化可以吸收空气中的污染物,滞尘率可达40%,是城市雾霾治理最简单有效方法之一。

1.2 实用价值

屋顶花园(见图1)作为园林休闲绿地的一种类型,由于所处的位置常常在高出地面几米甚至几十米的高度,可以获得地面绿化无法达到的视野高度、深远度和开阔度,空气流动性和采光方面多数条件下也是非常的优良,可为休闲的人们提供特殊的休闲体验。屋顶的覆盖物,更像一条“绿毯”,可防止屋顶保护层的裂纹、延缓防水层老化等,屋顶的寿命可延长约4 倍。

图1 屋顶花园

1.3 社会意义

屋顶花园可以丰富城市的俯仰景观,补偿建筑物占用的绿化地面,提高城市的绿化覆盖率,为人民营造更为舒适健康的生活和工作环境。

2 项目概况和使用诉求

2.1 项目概况

本项目为南京江北新区某办公楼二楼屋顶,设计面积约1700m2,主体建筑为钢结构,于2017 年竣工后投入使用。屋顶已按照建筑设计要求,完成了防水层、水泥保护层。设计为上人屋面,荷载为2.0kN/m2,坡度约为2%,排水状况良好。屋面无设备摆放,保护层完整无损,女儿墙高1.2m。

2.2 使用诉求

建设方希望将此屋顶改为屋顶花园,为员工提供一个休息放松、工作交流、健康舒适的场所。

3 场地布局

根据建设单位要求,结合基地条件,场地分为两个不同属性的空间,北侧900m2的公共花园,和南侧800m2的私密花园。设计以最大限度减少对现有屋面的影响为前提条件,以满足功能需求和舒适美观为目标,将绿化种植面积控制在25%左右,尽量减小对屋面荷载的影响。

由于基地周边视野开阔、环境优美。根据建筑自身的条件,将视野条件最好的位置布置了四处面积约350m2的休息场地,其中三处为木平台,另一处为石英砖铺装。设置了1.5m 和2.4m 宽的通道联系各个独立的空间。由于两个花园中间处的建筑与屋顶同高,但是为非上人屋面,且上面布置了较多的设备。因此在其周边沿边界设置了400 宽的种植箱,种植1.5m 高法国冬青和竹子,以遮蔽不良视线。其他边界以开放视线方式处理。场地内大部分非行走区域铺设了50mm 后的灰色花岗岩砾石,局部种植佛甲草和观赏草。在梁柱交叉处设置了如鸡爪槭、紫薇等体量的小型乔木,以丰富视觉层次和色彩层次。整体空间简洁大方。

4 设计要点和实施措施

设计要面临多方面的困难和挑战,为达到建设方的目标,务必要梳理设计要点,并制定相应的实施策略。

4.1 安全防护

屋顶花园的建造,需要在现有屋面上覆盖绿植、绿植需要的种植土壤、活动场地的地面、供人休息的廊架等设施。这种情况下,完成后的地面和种植区,将会高出现有地面至少30cm 以上,但是现有女儿墙的高度为1.3m。如何保障屋面人员的安全,是项目实施要面临的第一要点。为达到安全防护要求,采用如下措施:不改动现有女儿墙,在距离女儿墙约1m 处摆放种植箱。留出的1m 宽的空间可做排水坑道,现有屋面上方依次铺设5cm 厚塑料疏水板、滤水型土工布、5cm 厚粒径10~20mm 花岗岩砾石。这种情况下,护栏高度仍可保留在1.2m,可确保屋顶花园里活动人员的安全。

4.2 减荷加固

现状屋顶的设计荷载为2.0kN/m2,然而屋顶花园所需的基本设计荷载要求在3.0kN/m2左右,如何在此条件下创造出优美舒适的屋顶花园,又不进行大规模的改造和加固,是项目实施要面临的另一个挑战。为此,采取了如下减荷和加固措施:

4.2.1 减荷措施

对于集中的活动场地,采用了1.6mm 厚、600mm×600mm 的石英砖作为主要的地面铺装材料。与其他类型的地面铺装材料项目比,大规格的石英砖比重更小,采用万能支撑器作为固定件,无需混凝土砂浆粘合层,很大程度上减轻了屋面荷载;另外少量场地为防腐木材铺装地面,采用钢结构龙骨固定,荷载相对较轻。

4.2.2 加固措施

即使是浅根系的植被和草坪,如果要保障后期良好的生长状况,土壤厚度要求在300~400mm 左右,小型乔木如鸡爪槭、紫薇、小规格的松树以及绿篱类的植被等种植土壤种植厚度宜不小于700mm,且不赢小于2m 见方的横向空间。此种条件已明显超出屋面设计荷载,为达到设计目标,需分类采取相应的加固措施。

(1)绿篱、花灌木及观赏草种植区

此几类植被对土壤的种植要求较为接近,约400mm 土壤。经过设计布局,将用作绿篱的海桐种植在横截面为450mm 宽×450mm 高,1.2m 长的玻璃纤维箱内。箱内置400mm 厚的轻质土,箱底预留5cm 宽排水缝,上面依次覆盖滤水型土工布、400mm 厚轻质土。种植箱置于5cm 厚塑料疏水板之上,可确保种植箱内多余的水分可以迅速排走,而疏水板的蓄水杯内积蓄的水分可满足植被日常水分需求。

(2)小型乔木种植区

设计选择几处较为重要的位置布置了小型的乔木,有五针松、鸡爪槭和紫薇。此三棵树的种植位置选择了建筑的梁柱交叉处,每棵树种植在1.2m×1.2m×0.7m 深的玻璃纤维种植箱内,种植箱内采用2 条直径10mm 的钢筋交叉错位穿透固定种植箱体,以防止箱体因乔木根部扩张对箱体产生侧压而导致箱体的破坏。箱体置于界面为100mm×50mm,1.2m×1.2m 的H 型钢之上,型钢与箱体中心对应,四边旋转45°,置于梁位之上,将压力传至梁上,用以减轻对屋面的压力。同样,箱底预留了5cm 宽的排水缝,上面依次铺设5cm 厚的塑料排水板、盖滤水型土工布、0.7m厚的种植土。

(3)佛甲草种植区

设计采用比草坪更为少管养易成活的佛甲草替代常用的草坪,种植土厚度设置为25cm 厚。由于草坪的完成面与灌木的完成面、活动场地的地面保持在同一个标高,所以需将佛甲草种植范围的底面升高。升高的方式仍采用600mm×600mm×16mm 的石英砖为基面,下置万能支撑器抬高至所需的高度。石英砖上依次覆盖物5cm 厚的塑料排水板、盖滤水型土工布、0.7m 厚的种植土。

(4)砾石覆盖区

砾石覆盖区的完成面也要求通佛甲草的完成面处于同样的标高,因此处理的方式同佛甲草的底部同样,采用石英砖,结合万能支撑器,将基层抬高至所需标高。石英砖上直接铺设50mm厚的灰色花岗岩砾石,粒径控制在10~20mm 左右。

4.3 排水防漏

屋顶花园表面的雨水和积水的排放,以及现状屋面的防漏防水,比在地面上的要求更高。对此,应制定如下措施予以应对:

4.3.1 地表水排放

屋顶花园的地表水主要来源于三个方面:①雨水;②在日常维护保养方面所采取的浇灌水;③场地清洁产生的地表水。但是无论哪种情况下产生的地表水,除了植被和土壤能够下渗和储存的一部分水分外,大部分需要尽快排走,不可形成地表积水。长时间的地表积水一方面会给蚊虫的滋生创造条件,另一方面也会给屋顶增加额外的负荷,从而造成安全隐患。因此快速有效的地面排水措施显得尤为重要。为此,根据项目自身条件和要求,特设置两种排水方式。

(1)定制的不锈钢缝隙盖板

在石英砖地面铺装两边和和种植区边缘,各安装了1cm 宽的不锈钢缝隙盖板,加上使用万能支撑器为基础的石英砖地面有5mm 宽的缝隙,保证美观的同时,可迅速排空地表水。

(2)定制的不锈钢排水盖板

在种植区和砾石完成面区域,间距5~10m 设置600mm×600mm×15mm 的不锈钢排水盖板,上面覆盖透水土工布,之上覆盖砾石,可保证地表水迅速排走,且不影响景观视觉效果。

4.3.2 防漏策略

为防止植被根系对屋面的破坏,在现状屋面上增设一层1.5mm 双光面HDPE 土工膜,兼具防水防根穿刺的作用。膜层的铺设不改变现有屋面排水坡度,将排水口处密封严实,杜绝渗漏隐患。

5 结束语

本文中以屋面改做屋顶花园的施工为切入点,以南京江北新区某办公楼二楼屋顶施工为例,阐述本项目的设计要点和实施措施,只为更加保证屋面改做屋顶花园的施工质量。

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