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屋顶绿化设计及管护技术要点

文/付芬云 马仲云 牟文斌 赵秀花 敏 涛 周 翔

屋顶绿化是在建筑物的平屋顶、平台或阳台,走道护栏,女儿墙顶,窗台棚架上做的多层绿化,用人造轻质土壤种植园林树木、花草,铺设草坪、园路,缀以假山、亭台、水池和棚架、桌凳等。它被誉为建筑与绿色艺术合壁的杰作,不仅可以提供屋顶休息的场所,而且维持了人类赖以生存的生态平衡,扩大了城市绿地面积,可以起到净化空气、吸附灰尘、减轻大气污染、降低城市噪声等多方面的作用。屋顶花园设计、建设是综合性的课题,它与建筑、建筑构造设计、结构承重安全和造园艺术、植物栽培等多门学科有着密切联系。

一、屋顶花园的荷重与安全

屋顶绿化的施工必须要做到安全,美观,其中安全是首位。施工前必须取得平屋顶的结构,使用栽植材料的重量及最大降雪量等第一手材料,然后才能进行科学、合理的设计与施工。对于新建屋顶花园,只需按屋顶花园的各层构造做法和设施,计算出按每平方米面积上折合的荷载量来进行结构、梁板、柱、基础等结构计算即可。但对于在原有平屋顶上改建屋顶花园,则应根据原有建筑的屋顶构造、结构承重体系、抗震级别和地基基础、墙柱及梁板的构件承载力,进行逐项的结构验算,才能确定屋顶能否建屋顶花园。

1、屋顶花园的活荷载。按照现行荷载规范规定,上人平屋顶的活荷载为每平方米150公斤。对于大型公共建筑,可供集体活动并可以为盛大节日观看烟火晚会的屋顶花园,它的屋顶活荷载应高于每平方米150公斤,一般采用每平方米250~350公斤为宜。

2、屋顶花园的静荷载。除了可变动的活荷载外,屋顶花园的静荷载包括植物种植土、排水层、防水层与一般屋顶相同的保温隔热屋及结构自重等,以及屋顶花园中常设置的山石、水体、廊架等重量。

二、屋顶绿化植物的选择

屋顶绿化能否造出优美的风景和环境,主要决定于植物的种类和其生长状况。选择什么样的植物才能在屋顶上茂盛生长,唯一的根据是屋顶的生态环境只有与屋顶生态环境相适应的植物,才能生长最好。

与地面相比屋顶光照比地面强,温度比地面高1℃以上,相对湿度比地面低,故屋顶上的植物物候比较早。

因此在选择植物时,应当以喜光、耐旱、耐瘠薄的须根系水平根发达的植物种类为主。

1、植物类型。在植物类型上应以草坪、花卉为主,可以穿插点缀一些花灌木、小乔木。各类草坪、花卉、树木所占比例应在70%以上。平台屋顶绿化一般使用植物类型的数量变化顺序应是草坪、花卉、地被植物、灌木、藤本、乔木。

2、植物种类。植物种类选择上应以阳性喜光、耐寒、抗旱、抗风力强的为主,如佛甲草、葡萄、木香、合欢、紫薇、红叶李、夹竹桃、丝兰、月季、迎春、黄馨、菊花、半支莲等等;竹类、扁柏等喜阴湿植物不宜种植。

屋顶上一般不宜种植较大的乔木树种,可选种少量中小型浅根而又能抗风的树种,对于不适宜露地过冬的树种,可采用木桶盆栽。

三、屋顶绿化用土的选择

屋顶种植用土,关系到植物能否旺盛生长和房屋结构承重的问题。

因此栽植用土必须具备质轻、排水良好,又具有一定的保水、肥能力。

种植土的厚度根据地形和植被、花木品种等的不同而定。一般来说,草坪为15~30 厘米,花灌木为30~50厘米,小乔木为70 厘米左右。目前普遍采用的人造土有以下几种:

1、锯木屑。水饱和后的容重为每立方米584公斤,比5号蛭石轻,木屑表面粗糙,孔隙多,有一定的保水、保肥能力,木屑内含有机质和微量元素,价格便宜,取材容易。缺点是木屑轻、易被风吹走。而且锯木屑浇水后会发酵,产生热量和有机酸,对植物生长不利。应在夏季堆放浇水使之发酵后再用,并混入少量石灰中和有机酸。

2、棉子壳、煤灰与沙壤土的混合土。其比例为7:1:2。此种人造土松软,透气呈微酸性,适于植物生长。

3、锯木屑和沙壤土混合。比例为7:3,或者锯木屑与沙壤土和垃圾灰混合,比例为1:1:1,效果均很好。

4、羊毛下脚料和沙壤土混合。

比例为3:7,效果也不错。

四、屋顶花园的防、排水处理在屋顶花园的建造技术中,防水处理是人们最为关注的项目,因为它的成败将直接影响到建筑物的正常使用和安全。当前通常采用三毡四油,或二毡三油,再结合聚氯乙烯胶泥或聚氯乙烯涂料处理。在新型防水材料方面,JG 系列屋顶保温防水材料,是一种改热操作为冷操作,利用废像胶改性沥青作为防水层和防水粘结材料。具有不透水性、粘结性强和耐老化等优点。另外,橡胶薄膜“三元乙丙防水布”也是近年来研制出的一种防水性能较好的防水材料,它也是采用冷操作,可用于-40℃ ~80℃。但这种防水层的造价较高。屋顶排水系统应完整,通畅无阻,各个花坛、园路的入水孔必须与女儿墙排水口或天沟连接成一整体,使雨水和灌溉的水能及时顺利排走,减轻屋顶重量和防止渗漏。

五、植物栽植与养护管理

1、栽植。栽植前首先用粉笔在屋面上根据设计要求划出花坛、花架、道路、排水孔道、浇灌设备的位置,在屋面铺设5~10 厘米的排水层,然后在过滤层上铺设轻质人造土种植层,厚度依植物而定。花坛或种植槽内的排水孔事先必须用碎片或尼龙窗纱盖住,然后才能铺排水层与种植层。栽植树木或花草时,必须使根系舒展,剪去过长的根,使土壤与植物根系紧密结合。栽后立即浇水1次。

2、养护管理。(1)浇水。屋顶因干燥、高温、光照强、风大,植物蒸腾量大、失水多,夏季易发生日灼,枝叶焦边或干枯,必须经常浇水,创造较高的空气湿度,减少蒸腾。

因此每日应多次喷水和浇水降温、增湿,春季每日1次或2次以上。(2)施肥。目前多用腐熟人粪尿或饼肥做追肥。使用化肥时,浓度必须小,以防止烧伤苗木。施肥于傍晚进行。(3)防寒及补充人造土。冬季风大、气温低,由于栽植层浅,有些在地面能安全越冬的植物,在屋顶可能受冻害,对易受冻害种类,可用稻草进行卷干防寒,盆栽的可搬入温室越冬。

由于经常不断的浇水,使人造土少量流失和体积收缩、破裂,日渐减少,种植层厚度不足。一段时期后应添加人造土。

另外,要经常拔草,保持花坛清洁,做好病虫害的防治。屋顶栽植的植物,养护管理比地面栽植的要精细、及时,随时观察植物的生长情况,及时合理的做好管理工作。

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