摘 要:針對屋頂花園的自身特點進行分析,對屋頂花園的景觀設計從控制總體景觀定位、結構頂板荷載轉換、屋面防水排水處理、新型景觀材料使用到屋頂花園綠化配置等幾個關鍵因素進行重點分析。
關鍵詞:屋頂花園 景觀定位 荷載轉換 防水排水處理 新型景觀材料
中圖分類號:U2 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2011)09(a)-0078-02
1 引言
1.1 屋頂花園的歷史與發展
屋頂花園的源頭可以追溯到公元前六世紀,當時新巴比倫國王尼布甲尼撒二世為王后米梯斯修建了類似米底國環境的花園,由于花園比宮墻還要高,給人感覺像是整個御花園懸掛在空中,因此被稱為“空中花園”,又叫“懸苑”。“空中花園”被后人譽為古代世界七大奇跡之一。古羅馬的龐貝迷宮、法國的本會修道院、德國的拉比茨屋頂花園和美國的屋頂劇場都是屋頂花園在各個時期發展的典型代表。
1.2 我國屋頂花園的現狀
20世紀70年代廣州東方賓館屋頂花園是我國最早的屋頂花園,是按照統一的規劃與建筑同步建成的屋頂花園。隨著城市建設的飛速發展,新建建筑與景觀環境的矛盾日益突出,城市中綠地面積不足的現象更加凸顯出來。因此建設屋頂花園,提高城市綠化覆蓋率,改善城市的居住生態環境,已越來越受到重視。
1.3 紅星美凱龍的屋頂花園優勢
紅星美凱龍在集團CEO車建新的帶領下,經歷了二十多年的高速發展,已經從傳統的家具銷售走向新型的城市綜合體開發局面。由于商業、辦公、居住、酒店、展覽等多類型城市生活空間的組合,使屋頂花園成為聯系各種城市生活空間的重要紐帶。紅星美凱龍大尺度的商業建筑為屋頂花園的營造奠定了基礎,同時也給紅星人在屋頂花園領域的發展提供廣闊的前景。本人在紅星美凱龍專家、領導及各專業同事的支持和幫助下,經過個人的認真鉆研,在屋頂花園景觀設計與發展領域取得了一點的經驗和成績,愿意分享屋頂花園方面的思路和經驗,希望能為各位同仁以后的設計施工提供一點幫助,成為屋頂花園發展中的一塊基石。
2 屋頂花園自身特點分析
屋頂花園是指在建筑的頂部進行景觀綠化。由于屋頂花園的特殊位置,本人對屋頂花園的優點和缺點進行分析,提高對其優點的認識,通過設計控制和調整施工工藝消除其缺點的不利影響。
2.1 屋頂花園的優點
屋頂花園對建筑物有優良的降溫隔熱效果,符合建筑節能低碳的要求。
屋頂花園能美化環境、凈化空氣、改善局部小氣候,有利于創造生態的生活環境。
屋頂花園能豐富城市的俯仰景觀,增加城市的綠化覆蓋率,提高城市整體形象。
2.2 屋頂花園的缺點
屋頂花園總體定位需與建筑同步考慮,避免定位的調整導致結構荷載不足引起的結構加固成本。
屋頂花園的景觀荷載會直接轉變為建筑的荷載。若不能合理控制景觀荷載,將極大的增加建筑的建造成本。
屋頂花園的防水構造和排水處理是關系到建筑使用的重要因素。
屋頂花園景觀材料受到日曬雨淋的影響,且缺乏適當的遮蔽物,所以需要使用具有耐候性的景觀材料。
屋頂花園的綠化布置僅能以灌木和地被為主,點綴淺根性小喬木。
以上為本人通過幾個工程項目實踐,對屋頂花園優缺點進行的總結。由于屋頂花園的優點已基本為社會所接納,故本人不再冗述。本文以鄭州紅星美凱龍的家居廣場屋頂花園為例,通過把握屋頂花園景觀設計的控制總體景觀定位、結構頂板荷載轉換、屋面防水排水處理、新型景觀材料使用及要點和屋頂花園綠化配置等幾個關鍵因素進行重點分析,希望能夠起到拋磚引玉的作用,使更多的業內人士了解和關注屋頂花園體系,并參與到屋頂花園的設計研究中。
3 鄭州紅星美凱龍家居MALL屋頂花園案例分析
鄭州紅星美凱龍的家居廣場位于鄭汴路和一零七國道交叉口處,總用地面積為65000m2。總體裙樓由6層商業和半層會所組成,主體為17層U型小公寓。家居廣場屋頂花園在商場的第七層樓面上,景觀面積為8000m2。由于公寓主要為復式的小戶型,是針對年輕一族的客戶群,屋頂花園主要供SOHO公寓的業主使用。
3.1 控制總體景觀定位
通過對該項目建筑資料和營銷概念的分析,考慮到屋頂花園本身的特殊性,本人在編寫《景觀設計任務書》階段提出如下概念。
屋頂花園景觀以運動休閑為設計主題,為業主提供社交活動空間、娛樂休閑和鍛煉的場所,促進業主間的互動和往來,滿足不同業主的需求。
重要景觀節點的設計不僅要考慮景觀效果,而且要考慮屋頂承重。
屋面防水和排水處理需深化技術要求,達到建筑景觀統一性。
根據市場供應情況并結合屋頂景觀要求,合理選用新型景觀材料。
打造一個整體性、實用性、藝術性、生態性相結合的屋頂花園景觀。
此概念得到了集團的認可,并為以后的順利實施打下了堅實的基礎。鄭州屋頂花園的整體設計通過含蓄的景觀和直線條的運用,營造出規整感和秩序感,凸顯出重要區域,體現出運動休閑的景觀主題,簡潔且優雅。
屋頂花園分為南北兩塊區域,南廣場因靠近公寓,設置為靜區,主要以休憩、觀賞為主;北廣場離公寓樓較遠,設置為動區,主要以運動休閑為主,做到動靜分離。南廣場分成四個季節庭院,為迎合年輕人對浪漫氛圍的需求,庭院的設計著重營造現代藝術氛圍、和諧和優雅之感。因而在景觀小品運用上,采用了不同特性的特色水景、帶有現代抽象人體雕塑的特色景墻、“自然”石塊的木平臺、中心區域的坐墻、四個抽象雕塑和象征了年輕和朝氣的太陽鋪裝圖案。北廣場為運動廣場,為了打造更多的綠植區域,這里的地面要高于四個季節庭院。這里依然為喜歡休養生息和獨處的人提供了庇蔭處。這里的景觀元素有帶主題圖案壁墻、網球場、幾何型迷你高爾夫場地、座椅、漫步汀石,散置砂石和規整的種植。通過屋頂花園的設計打造一個簡潔明快的運動空間和優雅怡人的社區環境。
3.2 屋頂花園結構頂板荷載轉換
屋面荷載是指通過屋頂的樓蓋梁板傳遞到墻、柱及基礎上的荷載。屋面荷載需考慮恒載和活載。恒載是指由屋面構造層、屋頂綠化構造層和植被層等產生的屋面荷載;活載是指由施加在結構上的由人群﹑物料和交通工具引起的使用荷載和自然產生的自然荷載。根據總體定位要求和集團多年的開發經驗,結構專業工程師建議鄭州屋頂花園需的恒載為8.0kN/m2,活載為2.0kN/m2。8.0kN/m2相當于單位面積上能承受800kg的重量。根據h=V0/S;V0=m/ρ0;Gk=m/S三個公式推導出,h=Gk/ρ0。跟據建筑材料容重和松散容重表可以推知以下初步結論。
(1)水容重ρ0=1.0×104kN/m3,可以推算出可承受80cm高的水面。
(2)含有機質多而結構好的土壤容重ρ0=1.4×104kN/m3,可以推算出可承受55cm覆土。
(3)鋼砼容重ρ0=2.5×104kN/m3,可以推算出可承受32cm的鋼砼。
即可采用以下推論進行估算:1.0KN/m3= 10cm水面=7cm覆土=4cm鋼砼
在景觀專業實際應用中,需將以上初步結論進行組合。如在水景的計算中,需將鋼砼和水面的厚度進行累計計算;小灌木及地被的種植應適當考慮含水土壤的工作狀態。在鄭州屋頂花園的水景設計中,為了有利于鋼筋綁扎和支模的要求,初步設計中采用了15cm厚的鋼砼池底,除去防水、找平層和面層,水面深度僅為25cm,未達到景觀觀賞水的深度標準。本人經過研究居住區水景和屋頂花園水景的區別,發現屋頂花園水景的結構底板不承受彎矩和剪力,而是以水面產生的壓力為主,為受壓構件。經與結構專業工程師溝通,證明了思路的正確性,故在深化設計中將鋼砼結構底板厚度設計為8cm,水面深度達到了40cm,水景取得了良好的視覺效果。
在水景及構架的深化設計中荷載的布置及結構選型都需要精心的定位。根據多個項目的實踐經驗,這類構筑物所形成的集中荷載的布置與建筑的梁或柱有著緊密關系,相同的集中荷載對板造成很大的影響,對梁或柱的影響較小。鋼結構是屋頂花園構筑物最優良的結構形式,鋼結構重量小,對屋頂形成較小的集中荷載。同時鋼結構外掛裝飾面層,能夠有效的避免裝飾面層的泛堿,從而保證長久的使用效果。
3.3 屋面防水排水處理
“防”和“排”是綠化屋頂中屋面防水的兩個重要環節,“排”是前提,“防”是保證,兩者相輔相成、缺一不可。屋頂花園的防水要求比一般住宅防水要求高一級,至少是二級防水,二層柔性防水層。一般種植屋面各構造層次分為八層:種植基質、隔離過濾層、排(蓄)水層、阻根層、防水層、砂漿找平層、保溫層等。這些構造層得每一步都不能馬虎,不可或缺,否則會造成因小失大的嚴重后果。
屋面雨水的迅速排除也至關重要,原則就是利用整個屋面現有的排水系統。由于鄭州屋頂花園的面積過大,所以采用的是虹吸排水的方式,在整個降水過程中,由于連續不斷的虹吸作用,整個系統得以令人驚奇的速度排除雨水,一個虹吸雨水斗排水是普通87型雨水斗的幾倍,快速使屋面的雨水排到地面集水井。在設計中,虹吸雨水是找專業廠家做的二次設計,為了很好的了解虹吸排水系統,與廠家設計人員也做了許多的溝通,在雨水口排放位置時,為了更好的配合景觀,所以雨水口盡量避免設置在道路的中央或是綠化里。但是,景觀的設計是自由的,而雨水口的排放則是按匯水面積分配大致規則的,所以不可避免會有雨水口排放在綠化當中。通過與虹吸雨水設計師的征詢,在花池邊上設置雨水溝,將雨水引導至虹吸雨水口,并且要對虹吸雨水口做適當的防護,用鋼絲網或是卵石將雨水口隔離保護,雨水口上不可以種植植物,以免雨水沖刷土壤導致雨水口堵塞,但是這么做的弊處就是會減慢雨水的排放。少量的處理時可行的,但是大量的雨水必須直接通過虹吸雨水系統排除,否則也就失去了他的意義。
3.4 新型景觀材料使用
鄭州屋頂花園項目采用了簡潔明快的運動休閑空間的定位,本人建議鋪裝材料的選擇,主要采用木平臺,陶土燒結磚和塑膠地坪為主要材料。避免大面積采用花崗巖鋪裝帶來的沉重感。
實木木材通常分為軟木和硬木。軟木紋理平順,材質均勻,易于加工,易于防腐處理。硬木有美麗的紋理,強度較大,難于加工,只能做表面防腐。實木木材在干燥的環境或長期置于水中均有良好的耐久性,但在長期的干濕交替的環境中,其耐久性明顯變差。
由于設計必須考慮景觀材料的耐久性和易維護性,在材料選擇階段時,本人建議采用塑木地板。塑木是由木粉和塑料(PP、PE和添加劑)組成,在國內塑木行業經過十多年的發展,制造技術水平有了明顯的進步。通常情況下,塑木中木粉含量約為55%,塑料含量約為45%。質量優良的木粉等級能達到200目以上。塑料材料中,PP堅硬但有脆性,PE具有柔韌性。現階段國內的塑木水平已能夠滿足熱脹冷縮、防紫外線和防水防腐的要求,且美觀性也進一步提高。
為達到良好的完成效果,本人對環球金融中心和顧村公園等幾個項目中塑木地板的完成效果進行考察。考察中,發現環球金融中心屋頂花園塑木地板的安裝摒棄了常規的內含式塑料或不銹鋼連接件的手法,直接采用了不銹鋼自攻螺釘的連接方式。自攻螺釘安裝方式的優點是使塑木地板的真實效果得到了明顯的提高,且擺脫了內含式連接件對縫寬的限制。由于不銹鋼連接件縫寬1mm,塑料連接件縫寬5mm,且俯視地板能看到連接件。我們采用了自攻螺釘的連接方式,縫寬要求在3mm,避免了1mm縫寬帶來的缺乏質感和5mm縫寬對穿高跟鞋的女士存在安全的隱患。
如果龍骨和地板都采用塑木,其仍具有一定的脆性,會局部出現錨固不牢的情況。針對這一不利條件,鄭州屋頂花園采用了浸瀝青柳桉做龍骨,塑木地板做面層的施工工藝。柳桉為硬木,具有良好的強度能夠保證與自攻螺釘連接的緊密,但由于其密度大,不能采用防腐真空高壓處理,只能夠采用浸瀝青的外邊防腐處理。塑木地板的安裝工藝充分考慮了面材的耐久性,龍骨的受力性和連接件的美觀性,取得了良好的景觀效果。
3.5 植物配置
由于地理位置和氣候條件的不同,屋頂花園植物的選擇標準要因地制宜。要充分考慮屋頂花園的特點,選擇適宜屋頂生長條件的植物品種。(1)選擇耐旱性、耐貧瘠的植物。由于屋頂花園夏季氣溫高,容易蒸發損失植物生長必需的水分;加上風力大,空氣干燥,沒有自然條件下地下水的供給,所以選擇耐旱、耐貧瘠的植物更便于日常的管理,還可以節約用于灌溉和施肥的養護費用。(2)選擇喜陽性植物。屋頂接受日輻射較多,紫外線強度也大,因此應選擇喜陽性植物,或沙生植物。但是由于鄭州屋頂有24層的塔樓公寓,屋頂還會受到建筑物的遮擋,可能常年不受陽光直射,因此可以在蔽光處選擇一些半陽性植物,如藤本植物的紫藤、地錦等,可以被栽植在一些花架、棚架下或是圍合在屋頂花園的墻角邊。(3)選擇抗風性、抗寒性植物。屋頂花園的風力比地面大,夜晚溫度比地面低,加上屋頂的種植土層一般較薄,因此在植物的選擇上要用一些可以抵抗風力、不易傾倒的植物。其中景天科的佛甲草因為較強的抗逆性,是屋頂綠化理想的選擇。(4)選擇淺根性且耐短時間潮濕的植物。為了防止植物發達的根系對屋頂結構的侵蝕和增強植物的固土抗風能力,植物應選擇以淺根系且水平根發達的植物為主。一旦強降雨后,在短時間內,浸濕的大量根系處于暫時缺氧狀態,對植物生長威脅很大。(5)選擇以常綠為主的植物。在北方的環境氣候下,與溫暖濕潤的南方相比,許多植物的綠色期和開花期要短很多。多以選擇植物還要盡可能以常綠植物為主。常綠的有:小葉黃楊、金心大葉黃楊、銀邊大葉黃楊、八角金盤、金絲桃、紅葉石楠、海桐、紫鵑、鹿角柏、珊瑚樹等。視鄭州具體的季相變化,還可配置一些有色葉樹種,使屋頂花園一年四季有景可賞。如:糯米條、紫葉小檗、棣棠、金葉女貞、珍珠梅。(6)選擇生長緩慢的植物。避免選擇樹木生長過快,重量大幅增加的樹木。生長緩慢的植物,還可以緩解因施肥、修剪的頻率過快帶來的養護壓力。(7)盡量選用鄉土樹種,適當增加當地精品。鄉土樹種對當地的氣候有高度的適應性。對于環境惡劣的屋頂花園,易于成活。
4 結語
本文主要研究了影響屋頂花園建設的技術性因素,尤其從從控制總體景觀定位、結構頂板荷載轉換、屋面防水排水處理、新型景觀材料使用到屋頂花園綠化配置等幾個關鍵因素進行重點分析。荷載設計是建造屋頂花園的前提,健康的水環境系統是建設屋頂花園的保障,幾乎多有的材料、技術都是圍繞著這兩大方面進行研發、創造的。
屋頂花園這一獨特的建筑構造形式為人們的生活增添了品質、情趣和健康,不僅能改善屋頂眩光、美化城市景觀、增加綠色空間,也能起到改善人們的工作和生活環境。推廣屋頂花園的建造是非常適合我國的國情的,因此我們沒有理由不去重視屋頂開放空間的利用和開發。
參考文獻
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[2] 同濟大學,湖南大學,天津大學.建筑材料[M].中國建筑工業出版社,2001.
[3] 黃金琦.屋頂花園設計與營造[M].中國林業出版社,2003:10～13.
[4] 陳琪.園林工程建設現場施工技術[M].化學工業出版社,2005.
關鍵詞:屋頂花園 景觀定位 荷載轉換 防水排水處理 新型景觀材料
中圖分類號:U2 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2011)09(a)-0078-02
1 引言
1.1 屋頂花園的歷史與發展
屋頂花園的源頭可以追溯到公元前六世紀,當時新巴比倫國王尼布甲尼撒二世為王后米梯斯修建了類似米底國環境的花園,由于花園比宮墻還要高,給人感覺像是整個御花園懸掛在空中,因此被稱為“空中花園”,又叫“懸苑”。“空中花園”被后人譽為古代世界七大奇跡之一。古羅馬的龐貝迷宮、法國的本會修道院、德國的拉比茨屋頂花園和美國的屋頂劇場都是屋頂花園在各個時期發展的典型代表。
1.2 我國屋頂花園的現狀
20世紀70年代廣州東方賓館屋頂花園是我國最早的屋頂花園,是按照統一的規劃與建筑同步建成的屋頂花園。隨著城市建設的飛速發展,新建建筑與景觀環境的矛盾日益突出,城市中綠地面積不足的現象更加凸顯出來。因此建設屋頂花園,提高城市綠化覆蓋率,改善城市的居住生態環境,已越來越受到重視。
1.3 紅星美凱龍的屋頂花園優勢
紅星美凱龍在集團CEO車建新的帶領下,經歷了二十多年的高速發展,已經從傳統的家具銷售走向新型的城市綜合體開發局面。由于商業、辦公、居住、酒店、展覽等多類型城市生活空間的組合,使屋頂花園成為聯系各種城市生活空間的重要紐帶。紅星美凱龍大尺度的商業建筑為屋頂花園的營造奠定了基礎,同時也給紅星人在屋頂花園領域的發展提供廣闊的前景。本人在紅星美凱龍專家、領導及各專業同事的支持和幫助下,經過個人的認真鉆研,在屋頂花園景觀設計與發展領域取得了一點的經驗和成績,愿意分享屋頂花園方面的思路和經驗,希望能為各位同仁以后的設計施工提供一點幫助,成為屋頂花園發展中的一塊基石。
2 屋頂花園自身特點分析
屋頂花園是指在建筑的頂部進行景觀綠化。由于屋頂花園的特殊位置,本人對屋頂花園的優點和缺點進行分析,提高對其優點的認識,通過設計控制和調整施工工藝消除其缺點的不利影響。
2.1 屋頂花園的優點
屋頂花園對建筑物有優良的降溫隔熱效果,符合建筑節能低碳的要求。
屋頂花園能美化環境、凈化空氣、改善局部小氣候,有利于創造生態的生活環境。
屋頂花園能豐富城市的俯仰景觀,增加城市的綠化覆蓋率,提高城市整體形象。
2.2 屋頂花園的缺點
屋頂花園總體定位需與建筑同步考慮,避免定位的調整導致結構荷載不足引起的結構加固成本。
屋頂花園的景觀荷載會直接轉變為建筑的荷載。若不能合理控制景觀荷載,將極大的增加建筑的建造成本。
屋頂花園的防水構造和排水處理是關系到建筑使用的重要因素。
屋頂花園景觀材料受到日曬雨淋的影響,且缺乏適當的遮蔽物,所以需要使用具有耐候性的景觀材料。
屋頂花園的綠化布置僅能以灌木和地被為主,點綴淺根性小喬木。
以上為本人通過幾個工程項目實踐,對屋頂花園優缺點進行的總結。由于屋頂花園的優點已基本為社會所接納,故本人不再冗述。本文以鄭州紅星美凱龍的家居廣場屋頂花園為例,通過把握屋頂花園景觀設計的控制總體景觀定位、結構頂板荷載轉換、屋面防水排水處理、新型景觀材料使用及要點和屋頂花園綠化配置等幾個關鍵因素進行重點分析,希望能夠起到拋磚引玉的作用,使更多的業內人士了解和關注屋頂花園體系,并參與到屋頂花園的設計研究中。
3 鄭州紅星美凱龍家居MALL屋頂花園案例分析
鄭州紅星美凱龍的家居廣場位于鄭汴路和一零七國道交叉口處,總用地面積為65000m2。總體裙樓由6層商業和半層會所組成,主體為17層U型小公寓。家居廣場屋頂花園在商場的第七層樓面上,景觀面積為8000m2。由于公寓主要為復式的小戶型,是針對年輕一族的客戶群,屋頂花園主要供SOHO公寓的業主使用。
3.1 控制總體景觀定位
通過對該項目建筑資料和營銷概念的分析,考慮到屋頂花園本身的特殊性,本人在編寫《景觀設計任務書》階段提出如下概念。
屋頂花園景觀以運動休閑為設計主題,為業主提供社交活動空間、娛樂休閑和鍛煉的場所,促進業主間的互動和往來,滿足不同業主的需求。
重要景觀節點的設計不僅要考慮景觀效果,而且要考慮屋頂承重。
屋面防水和排水處理需深化技術要求,達到建筑景觀統一性。
根據市場供應情況并結合屋頂景觀要求,合理選用新型景觀材料。
打造一個整體性、實用性、藝術性、生態性相結合的屋頂花園景觀。
此概念得到了集團的認可,并為以后的順利實施打下了堅實的基礎。鄭州屋頂花園的整體設計通過含蓄的景觀和直線條的運用,營造出規整感和秩序感,凸顯出重要區域,體現出運動休閑的景觀主題,簡潔且優雅。
屋頂花園分為南北兩塊區域,南廣場因靠近公寓,設置為靜區,主要以休憩、觀賞為主;北廣場離公寓樓較遠,設置為動區,主要以運動休閑為主,做到動靜分離。南廣場分成四個季節庭院,為迎合年輕人對浪漫氛圍的需求,庭院的設計著重營造現代藝術氛圍、和諧和優雅之感。因而在景觀小品運用上,采用了不同特性的特色水景、帶有現代抽象人體雕塑的特色景墻、“自然”石塊的木平臺、中心區域的坐墻、四個抽象雕塑和象征了年輕和朝氣的太陽鋪裝圖案。北廣場為運動廣場,為了打造更多的綠植區域,這里的地面要高于四個季節庭院。這里依然為喜歡休養生息和獨處的人提供了庇蔭處。這里的景觀元素有帶主題圖案壁墻、網球場、幾何型迷你高爾夫場地、座椅、漫步汀石,散置砂石和規整的種植。通過屋頂花園的設計打造一個簡潔明快的運動空間和優雅怡人的社區環境。
3.2 屋頂花園結構頂板荷載轉換
屋面荷載是指通過屋頂的樓蓋梁板傳遞到墻、柱及基礎上的荷載。屋面荷載需考慮恒載和活載。恒載是指由屋面構造層、屋頂綠化構造層和植被層等產生的屋面荷載;活載是指由施加在結構上的由人群﹑物料和交通工具引起的使用荷載和自然產生的自然荷載。根據總體定位要求和集團多年的開發經驗,結構專業工程師建議鄭州屋頂花園需的恒載為8.0kN/m2,活載為2.0kN/m2。8.0kN/m2相當于單位面積上能承受800kg的重量。根據h=V0/S;V0=m/ρ0;Gk=m/S三個公式推導出,h=Gk/ρ0。跟據建筑材料容重和松散容重表可以推知以下初步結論。
(1)水容重ρ0=1.0×104kN/m3,可以推算出可承受80cm高的水面。
(2)含有機質多而結構好的土壤容重ρ0=1.4×104kN/m3,可以推算出可承受55cm覆土。
(3)鋼砼容重ρ0=2.5×104kN/m3,可以推算出可承受32cm的鋼砼。
即可采用以下推論進行估算:1.0KN/m3= 10cm水面=7cm覆土=4cm鋼砼
在景觀專業實際應用中,需將以上初步結論進行組合。如在水景的計算中,需將鋼砼和水面的厚度進行累計計算;小灌木及地被的種植應適當考慮含水土壤的工作狀態。在鄭州屋頂花園的水景設計中,為了有利于鋼筋綁扎和支模的要求,初步設計中采用了15cm厚的鋼砼池底,除去防水、找平層和面層,水面深度僅為25cm,未達到景觀觀賞水的深度標準。本人經過研究居住區水景和屋頂花園水景的區別,發現屋頂花園水景的結構底板不承受彎矩和剪力,而是以水面產生的壓力為主,為受壓構件。經與結構專業工程師溝通,證明了思路的正確性,故在深化設計中將鋼砼結構底板厚度設計為8cm,水面深度達到了40cm,水景取得了良好的視覺效果。
在水景及構架的深化設計中荷載的布置及結構選型都需要精心的定位。根據多個項目的實踐經驗,這類構筑物所形成的集中荷載的布置與建筑的梁或柱有著緊密關系,相同的集中荷載對板造成很大的影響,對梁或柱的影響較小。鋼結構是屋頂花園構筑物最優良的結構形式,鋼結構重量小,對屋頂形成較小的集中荷載。同時鋼結構外掛裝飾面層,能夠有效的避免裝飾面層的泛堿,從而保證長久的使用效果。
3.3 屋面防水排水處理
“防”和“排”是綠化屋頂中屋面防水的兩個重要環節,“排”是前提,“防”是保證,兩者相輔相成、缺一不可。屋頂花園的防水要求比一般住宅防水要求高一級,至少是二級防水,二層柔性防水層。一般種植屋面各構造層次分為八層:種植基質、隔離過濾層、排(蓄)水層、阻根層、防水層、砂漿找平層、保溫層等。這些構造層得每一步都不能馬虎,不可或缺,否則會造成因小失大的嚴重后果。
屋面雨水的迅速排除也至關重要,原則就是利用整個屋面現有的排水系統。由于鄭州屋頂花園的面積過大,所以采用的是虹吸排水的方式,在整個降水過程中,由于連續不斷的虹吸作用,整個系統得以令人驚奇的速度排除雨水,一個虹吸雨水斗排水是普通87型雨水斗的幾倍,快速使屋面的雨水排到地面集水井。在設計中,虹吸雨水是找專業廠家做的二次設計,為了很好的了解虹吸排水系統,與廠家設計人員也做了許多的溝通,在雨水口排放位置時,為了更好的配合景觀,所以雨水口盡量避免設置在道路的中央或是綠化里。但是,景觀的設計是自由的,而雨水口的排放則是按匯水面積分配大致規則的,所以不可避免會有雨水口排放在綠化當中。通過與虹吸雨水設計師的征詢,在花池邊上設置雨水溝,將雨水引導至虹吸雨水口,并且要對虹吸雨水口做適當的防護,用鋼絲網或是卵石將雨水口隔離保護,雨水口上不可以種植植物,以免雨水沖刷土壤導致雨水口堵塞,但是這么做的弊處就是會減慢雨水的排放。少量的處理時可行的,但是大量的雨水必須直接通過虹吸雨水系統排除,否則也就失去了他的意義。
3.4 新型景觀材料使用
鄭州屋頂花園項目采用了簡潔明快的運動休閑空間的定位,本人建議鋪裝材料的選擇,主要采用木平臺,陶土燒結磚和塑膠地坪為主要材料。避免大面積采用花崗巖鋪裝帶來的沉重感。
實木木材通常分為軟木和硬木。軟木紋理平順,材質均勻,易于加工,易于防腐處理。硬木有美麗的紋理,強度較大,難于加工,只能做表面防腐。實木木材在干燥的環境或長期置于水中均有良好的耐久性,但在長期的干濕交替的環境中,其耐久性明顯變差。
由于設計必須考慮景觀材料的耐久性和易維護性,在材料選擇階段時,本人建議采用塑木地板。塑木是由木粉和塑料(PP、PE和添加劑)組成,在國內塑木行業經過十多年的發展,制造技術水平有了明顯的進步。通常情況下,塑木中木粉含量約為55%,塑料含量約為45%。質量優良的木粉等級能達到200目以上。塑料材料中,PP堅硬但有脆性,PE具有柔韌性。現階段國內的塑木水平已能夠滿足熱脹冷縮、防紫外線和防水防腐的要求,且美觀性也進一步提高。
為達到良好的完成效果,本人對環球金融中心和顧村公園等幾個項目中塑木地板的完成效果進行考察。考察中,發現環球金融中心屋頂花園塑木地板的安裝摒棄了常規的內含式塑料或不銹鋼連接件的手法,直接采用了不銹鋼自攻螺釘的連接方式。自攻螺釘安裝方式的優點是使塑木地板的真實效果得到了明顯的提高,且擺脫了內含式連接件對縫寬的限制。由于不銹鋼連接件縫寬1mm,塑料連接件縫寬5mm,且俯視地板能看到連接件。我們采用了自攻螺釘的連接方式,縫寬要求在3mm,避免了1mm縫寬帶來的缺乏質感和5mm縫寬對穿高跟鞋的女士存在安全的隱患。
如果龍骨和地板都采用塑木,其仍具有一定的脆性,會局部出現錨固不牢的情況。針對這一不利條件,鄭州屋頂花園采用了浸瀝青柳桉做龍骨,塑木地板做面層的施工工藝。柳桉為硬木,具有良好的強度能夠保證與自攻螺釘連接的緊密,但由于其密度大,不能采用防腐真空高壓處理,只能夠采用浸瀝青的外邊防腐處理。塑木地板的安裝工藝充分考慮了面材的耐久性,龍骨的受力性和連接件的美觀性,取得了良好的景觀效果。
3.5 植物配置
由于地理位置和氣候條件的不同,屋頂花園植物的選擇標準要因地制宜。要充分考慮屋頂花園的特點,選擇適宜屋頂生長條件的植物品種。(1)選擇耐旱性、耐貧瘠的植物。由于屋頂花園夏季氣溫高,容易蒸發損失植物生長必需的水分;加上風力大,空氣干燥,沒有自然條件下地下水的供給,所以選擇耐旱、耐貧瘠的植物更便于日常的管理,還可以節約用于灌溉和施肥的養護費用。(2)選擇喜陽性植物。屋頂接受日輻射較多,紫外線強度也大,因此應選擇喜陽性植物,或沙生植物。但是由于鄭州屋頂有24層的塔樓公寓,屋頂還會受到建筑物的遮擋,可能常年不受陽光直射,因此可以在蔽光處選擇一些半陽性植物,如藤本植物的紫藤、地錦等,可以被栽植在一些花架、棚架下或是圍合在屋頂花園的墻角邊。(3)選擇抗風性、抗寒性植物。屋頂花園的風力比地面大,夜晚溫度比地面低,加上屋頂的種植土層一般較薄,因此在植物的選擇上要用一些可以抵抗風力、不易傾倒的植物。其中景天科的佛甲草因為較強的抗逆性,是屋頂綠化理想的選擇。(4)選擇淺根性且耐短時間潮濕的植物。為了防止植物發達的根系對屋頂結構的侵蝕和增強植物的固土抗風能力,植物應選擇以淺根系且水平根發達的植物為主。一旦強降雨后,在短時間內,浸濕的大量根系處于暫時缺氧狀態,對植物生長威脅很大。(5)選擇以常綠為主的植物。在北方的環境氣候下,與溫暖濕潤的南方相比,許多植物的綠色期和開花期要短很多。多以選擇植物還要盡可能以常綠植物為主。常綠的有:小葉黃楊、金心大葉黃楊、銀邊大葉黃楊、八角金盤、金絲桃、紅葉石楠、海桐、紫鵑、鹿角柏、珊瑚樹等。視鄭州具體的季相變化,還可配置一些有色葉樹種,使屋頂花園一年四季有景可賞。如:糯米條、紫葉小檗、棣棠、金葉女貞、珍珠梅。(6)選擇生長緩慢的植物。避免選擇樹木生長過快,重量大幅增加的樹木。生長緩慢的植物,還可以緩解因施肥、修剪的頻率過快帶來的養護壓力。(7)盡量選用鄉土樹種,適當增加當地精品。鄉土樹種對當地的氣候有高度的適應性。對于環境惡劣的屋頂花園,易于成活。
4 結語
本文主要研究了影響屋頂花園建設的技術性因素,尤其從從控制總體景觀定位、結構頂板荷載轉換、屋面防水排水處理、新型景觀材料使用到屋頂花園綠化配置等幾個關鍵因素進行重點分析。荷載設計是建造屋頂花園的前提,健康的水環境系統是建設屋頂花園的保障,幾乎多有的材料、技術都是圍繞著這兩大方面進行研發、創造的。
屋頂花園這一獨特的建筑構造形式為人們的生活增添了品質、情趣和健康,不僅能改善屋頂眩光、美化城市景觀、增加綠色空間,也能起到改善人們的工作和生活環境。推廣屋頂花園的建造是非常適合我國的國情的,因此我們沒有理由不去重視屋頂開放空間的利用和開發。
參考文獻
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