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【海绵屋顶设计】屋顶花园的设计及搭配

 kwc910707 2016-03-28


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RAIN
屋顶花园

屋顶花园不但降温隔热效果优良,而且能美化环境、净化空气、改善局部小气候,还能丰富城市的俯仰景观,补偿建筑物占用的绿化地面,大大提高城市的绿化覆盖率,是一种值得大力推广的屋面形式。

屋顶花园并不是现代建筑发展的产物,它可以追溯到4000年前,古代苏美尔人最古老的名城之一UR城所建的大庙塔是屋顶花园的发源地。20年代初,英国著名考古学家伦德.伍利爵士发现该塔三层台面上有种植过大树的痕迹。然而真正的屋顶花园是在亚述古庙塔以后1500余年才发现的著名的巴比伦“空中花园”,它之所以被世人列为“古代世界七大奇迹”之一,其意义决非仅在于造园艺术上的成就,而是古代文明的佳作。



设计难点



采用何种土层结构?

传统屋顶花园采用何种土层结构是目前推广绿色建筑的一个难题。有些设计师会硬性模仿地面种植方式,直接在屋顶填上200~400mm厚的土壤,这会加重屋面的负载,引起各种屋面顶板的梁板配筋或结构的增加。所以屋面花园等绿化建筑应当选择轻型栽培基质,如蛭石、珍珠岩、细沙、山沙、人工石、木渣、碎屑等,为了增加人工土壤基质的肥效,也可加些泥炭,要求比重在180kg/m2以下。


种植何种植物?

在屋顶种什么东西也存在如何让植物存活的问题。应当区分屋顶与地面种植的区别,不能照搬在地面上的种植技术,要有屋顶绿化的先进理念。在如此浅薄的土层上种植花草,需要配有完善的灌溉和排水系统。


选择哪种灌溉系统?

屋顶灌溉系统主要克服的是上要灌水,下要排水。人工土层只有200~300mm,多用一点水,大多数都跑到排水沟里去了,造成浪费。如采用普通的人工浇灌方式不符合实际,人力、用水、浇灌时间、对土壤冲洗严重等都是问题。针对屋顶灌溉系统,采用微喷是较好的一个办法,喷水量小,刚好满足植物需求,浪费少。但由于屋顶光照强烈,蒸发量大,而且楼顶屋面远离水源,能够采用的水源有限,常常因上水管出口小,压力低而缺水。因此,采用微喷也许并不是最好的办法。所以,最佳方案是选用能够使水横着走的滴灌产品-滴管毯。


屋顶绿化基本类型


(1)花园式屋顶绿化

(2)组合式屋顶绿化

(3)草坪式屋顶绿化


建筑物要求


1.顶板荷载:

屋顶绿化设计须充分考虑绿化的荷载。花园式和组合式屋顶绿化屋顶设计,其屋面荷载应≧4.50KN/m2(营业性屋顶花园≧6.0KN/m2);草坪式屋顶绿化屋顶设计,其屋面荷载应≧2.5KN/m2。屋顶绿化设计时应由屋面荷载验算资质的相关单位进行复验,并出具证明。

2.屋顶坡度:

平屋顶及屋面坡度小于15度的坡屋顶,宜做屋顶绿化。平屋顶适用于花园式、组合式或草坪式屋顶绿化,坡屋顶适用于草坪式屋顶绿化。

3.建筑高度:

6层以下、18m高度以下的建筑物屋顶。

4.防水:

屋顶绿化屋顶必须达到《屋面工程技术规范》GB50345-2004建筑二级防水标准、重要建筑须达到一级防水标准。

5.排水:

屋顶绿化屋顶应设计合理的排水系统,保证暴雨后1小时内排水,在排水口应有过滤结构。


屋顶绿化设计


屋顶绿化构造层自建筑屋顶上依次为:

耐根穿刺防水层、排(蓄)水层、隔离过滤层、基质层、种植层。



1.耐根穿刺防水层:

耐根穿刺防水层的合理使用年限不得少于15年。可选用刚性防水、柔性防水或涂膜防水三种不同材料方法,应二道或二道以上防水层设防,最上道防水层必须采用耐穿刺防水材料。防水层的材料应相容。材料应符合《屋面工程技术规范》GB50345-2004。


2.排(蓄)水层:

排(蓄)水层应根据屋顶排水沟情况设计,材料可选用凸台式、模块式、组合式等多种形式的排(蓄)水板、或直径大于0.4-1.6cm的陶粒,厚度宜5cm。


3.隔离过滤层:

隔离过滤层一般采用既能透水又能过滤的聚酯纤维无纺布等材料,在基质层下排(蓄)水层之上,搭接缝的有效宽度应达到10-20cm,并向建筑侧墙面延伸至基质表层下方5cm。


4.基质层:

4.1

屋顶绿化设计为保证树木基质厚度可适当进行土方造形,土方堆高处需在承重梁及柱顶位置。

4.2

基质应选用专用基质。基质主要包括改良土和超轻量基质两种类型。改良土由田园土、排水材料、轻质骨料和肥料混合而成;超轻量基质由表面覆盖层、栽植育成层和排水保水层三部分组成。

4.3

屋顶绿化基质应符合厚度要求。不同绿化植物基质厚度参考值见表。

植物类型

规格(m)

植物生存所需基质厚度(cm)

植物发育所需基质厚度(cm)

乔木

H=2.0-3.5

60-120

90-150

大灌木

H=1.2-2.0

45-60

60-90

小灌木

H=0.5-1.2

30-45

45-60

草本、地被植物

H=0.2-0.5

15-30

30-45


5.种植层:

乔木种植处需在承重梁及柱顶位置。乔木种植位置距离女儿墙应大于2.5m。

5.1

遵循植物造景多样性原则,以低矮灌木、草坪、地被植物和攀缘植物等为主,适量种植小乔木,严格控制大乔木。

5.2

遵循适生性原则,选择本地常用种和引种成功的植物。

5.3

应选择须根发达的植物,不宜选用根系穿刺性强的植物。

5.4

选择易移植、耐修剪、耐粗放管理、生长缓慢的植物。

5.5

宜选择抗风、耐干旱、耐高温的植物。


屋顶绿化种植区构造层剖面示意图


屋顶绿化植物种植池处理方法示意图

屋顶绿化植物种植微地形处理方法示意图

6.排灌系统设计

6.1
屋顶绿化排水系统必须与原屋顶排水系统匹配,不得改变原屋顶排水系统(天沟)。

6.2
种植池、花台等必须根据实际情况设置排水孔,应根据排水口设置排水观察井。

6.3
屋顶绿化灌溉设计应优先设计自动喷灌、滴灌装置,预留人工浇灌接口。

6.4
屋顶绿化应设置独立出入口和安全通道,必要时应设置专门的疏散楼梯。


园林小品及公用设施设计


1.园林小品及公用设施应遵循公园设计规范。

2.园林小品及公用设施应设置在建筑墙体、承重梁位置,高度不得大于3米。园林小品及设施应选择质轻、环保、安全、牢固材料。

3.为防止高空物体坠落和保证游人安全,应在屋顶四周设置防护围栏,高度应130cm以。

4.花园式屋顶绿化照明设计应选用具有诱灭虫功能的灯具。

5.园林小品建筑的基础不得破坏屋顶防水层。


植物配置原则


1.选择耐旱、抗寒性强的矮灌木和草本植物。

由于屋顶花园夏季气温高、风大、土层保湿性能差,冬季则保温性差,因而应选择以耐干旱、抗寒性强的植物为主。

同时,考虑到屋顶的特殊地理环境和承重的要求,应注意多选择矮小的灌木和草本植物,以利于植物的运输、栽种。

2.选择阳性、耐瘠薄的浅根性植物。

屋顶花园大部分地方为全日照直射,光照强度大,植物应尽量选用阳性植物,但在某些特定的小环境中,如花架下面或靠墙边的地方,日照时间较短,可适当选用一些半阳性的植物种类,以丰富屋顶花园的植物品种,屋顶的种植层较薄,为了防止根系对屋顶建筑结构的侵蚀,应尽量选择浅根系的植物。

因施用肥料会影响周围环境的卫生状况,故屋顶花园应尽量种植耐瘠薄的植物种类。

3.选择抗风、不易倒伏、耐积水的植物种类。

屋顶上空的风力一般较地面更大,特别是雨季或有台风来临时,风雨交加对植物的生存危害最大,加上屋顶种植层薄,土壤的蓄水性能差,一旦下暴雨,易造成短时积水,故应尽可能选择一些抗风、不易倒伏,同时又能耐短时积水的植物种类。

4.选择以常绿为主,冬季能露地越冬的植物。

营建屋顶花园的目的是增加城市的绿化面积,美化“第五立面”。

屋顶花园的植物应尽可能以常绿为主,宜用叶形和株形秀丽的品种,为了使屋顶花园更加绚丽多彩,体现花园的季相变化,还可适当栽植一些色叶树种;在条件允许的情况下,可布置一些盆栽的时令花卉,使花园四季有花。

5.尽量选用乡土植物,适当引种绿化新品种。

乡土植物对当地的气候有高度的适应性,在环境相对恶劣的屋顶花园,选用乡土植物有事半功倍之效。

同时考虑到屋顶花园的面积一般较小,为将其布置得较为精致,可选用一些观赏价值较高的新品种,以提高屋顶花园的档次。


常用植物相关信息


屋顶自然环境与地面、室内差异很大,高楼屋顶风大,夏季炎热而冬季又寒冷,阳光充足,易造成干旱。因此,一般应选择阳性的、耐旱、耐寒的浅根性植物,还必须属低矮、抗风、耐移植的品种。


常用品种:

黑松、罗汉松、瓜子黄杨、大叶黄杨、雀舌黄杨、锦熟黄杨、珊瑚树、棕榈、蚊母、丝兰、栀子花、巴茅、龙爪槐、紫荆、紫薇、海棠、蜡梅、寿星桃、白玉兰、紫玉兰、天竺、杜鹃、牡丹、茶花、含笑、月季、橘子、金橘、茉莉、美人蕉、大丽花、苏铁、百合、百枝莲、鸡冠花、枯叶菊、桃叶珊瑚、海桐、构骨、葡萄、紫藤、常春藤、爬山虎、六月雪、桂花、菊花、麦冬、葱兰、黄馨、迎春、天鹅绒草坪、荷花等。可因时因地区确定使用品种。

部分来源:马克景观事务所

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