發展屋頂花園相關技術問題

楊　芳

1屋頂花園的概念

屋頂花園是屋頂綠化的一種特殊形式。屋頂花園是指在各類古今建筑物上、構筑物上、城圍上、橋梁、立交橋等的屋面、露臺、天臺、陽臺或者是大型的人工假山山體上進行造園，種植樹木花卉。屋頂花園在節約土地資源和擴大綠化面積、減輕城市環境污染和改善城市生態環境、增加綠色空間結構和保護城市生物多樣性、減弱光線反射和美化城市環境、夏季隔熱與冬季保溫、改善屋頂的物理性能等方面起著重要的作用。

2屋頂花園的荷載問題及解決方法

2.1屋頂花園的荷載取值

屋頂的承重問題，是建造屋頂花園最關鍵的問題，它直接關系到人的生命和財產安全。因而在建造屋頂花園時對其屋面所承受的荷載進行科學有效的計算顯得尤為重要。屋頂花園的荷載主要有活荷載和靜荷載兩種。

2.1.1活荷載的確定

屋頂花園的活荷載主要是指人和修檢工具設備的重量，這方面要預計到極限值的出現。活載較為確定，對一般的私人住宅，可按普通的上人屋面1.5kN／m2；對規模較大的，有可能進行集會或小型演出的可取為2-2.5 kN／m2：對于處于城市中心主要道路兩側，如可能成為密集人群觀看節日游行等則應按2.5～3.5 kN／m2考慮。

2.1.2靜荷載的確定

屋頂花園的靜荷載較為復雜，主要包括種植區荷載、盆花及花池荷載、園林水體荷載、假山及雕塑、小品及園林建筑，其中后四種荷載的確定可根據實際情況按現行規范取值。

種植區的荷載主要包括植物、種植土、過濾排水層的荷載。其關鍵是確定種植物的荷載及種植土的荷載。

2.1.2.1地被植物、花灌木和喬木的荷重

對于屋面種植植物的荷載取值，目前國內尚無完整的資料，根據外國資料，地被植物、花灌木的荷重如表3-1所示。

表3-1地被植物、花灌木的荷重一覽表

屋頂花園的種植土關系到植物生長及荷重問題，為了使花木生長發育旺盛并減輕屋頂上的荷載，種植土宜選用經過人工配制的合成土，使其既含有植物生長的各類元素。又要滿足重量輕、持水量大、通風排水性好、營養適當、清潔無毒、材料來源廣且價格便宜等要求。不同植物生長及發育所需土層的最小厚度均不同，植物在屋頂由于風載較大，從植物防風要求也需要一定的種植深度。

3.1.1.2.3透水層荷載

由于植物的滯水作用及植物根系極易堵塞管道。因此在種植區內要設置透水層。透水層通常采用卵石、碎磚、粗砂、煤渣等為材料，其荷載值見表3-4。

2.2減少屋頂花園荷載的方法

屋頂荷載的減輕，一方面要借助于屋項結構選型。減輕結構自重和結構自防水問題：另一方面就是減輕屋頂所需“綠化材料”的自重。包括將排水層的碎石改成輕質的材料等，具體方法簡述如下：

2.2.1減輕種植基質重量，采用輕基質如木屑、蛭石、珍珠巖等。

2.2.2植物材料盡量選用一些中、小型花灌木以及地被植物、草坪等，少用大喬木。

2.2.3可少設置園林小品及選用輕質材料如輕型混凝土、竹、木、鋁材、玻璃鋼等制作小品(如涼亭、棚架、假山石、室外家具及燈飾)等。

2.2.4用塑料材料制作排灌水系統及種植池。

2.2.5采用預制的植物生長板，生長板采用泡沫塑料、白泥炭或巖棉材料制成，上面挖有種植孔。

2.2.6合理布置承重，把較重物件如亭臺、假山、水池安排在建筑物主梁、柱、承重墻等主要承重構件上或者是這些承重構件的附近，以利用荷載傳遞，提高安全系數。

3屋頂花園的防排水問題及解決方法

3.1常見屋頂花園漏水原因分析

無論是原設計要求在屋頂上建造的花園。或是在已建房屋的可上人平屋頂上增建的屋頂花園，在建造過程中和建成后的日常使用中，均易損壞屋頂的防水和排水系統，造成屋頂漏水。主要原因有以下幾個方面：

3.1.1原屋面防水層存在缺陷

結構層和防水層即使保持原有做法，一般是在預制空心板上做卷材防水層或剛性防水層，但仍不可避免在女兒墻和天溝檐口等薄弱環節處出現滲漏。特別是剛性防水屋面最嚴重的問題是防水層在施工完成后可能出現裂縫而漏水。

3.1.2屋面園林工程施工不當造成滲漏

在園林施工中，打洞穿管、埋設支架、鐵件，如不精心施工，易造成滲漏的隱患。高大的疊石等集中荷載大的物體，長期作用在卷材防水材料上，會使卷材快速發生變形、老化，質量降低，喪失防水功能。

3.1.3屋面長期排水不暢容易造成屋面滲漏

屋頂花園存在著大量的排水問題，除正常屋面排水量外。還有植物花池澆灌后多余灌水的排水量，噴泉水池的溢水量等都必須充分考慮。而且屋頂花園的污水會夾帶大量的泥沙、植物的根葉等雜物，如出水口管徑設計不合理，就會造成排水管道堵塞，屋面積水，長期使用最終導致屋面的滲漏。

3.1.4屋面的植物種植選擇不當。也可能造成屋面滲漏

植物的選擇要以灌木為主，不宜種植高大的喬木，特別是根系發達的喬木，會把周圍的花池、地面混凝土脹裂，造成屋面隔熱層、女兒墻開裂、防水層錯位等，從而引發屋面滲漏。

3.2屋頂花園的防排水措施

屋頂花園的防排水工序眾多，構造復雜，要解決處理的問題也多，成功設計并施工使用防排水的構造是屋頂防水的關鍵所在。現對屋頂花園防排水提出幾點措施如下

3.2.1應該轉變建筑防水觀念。在建造屋頂花園時不只考慮一次性造價，還要綜合考慮防水工程造價和使用期，并且更加強調使用功能的提高。

3.2.2重視防水設計與施工工藝、防水材料與結構及基層、施工時間與環境之間的匹配、協同和優化，以獲得最佳的防水效果。

3.2.3要合理選材。在建造屋頂花園時，應根據不同的需要采用不同的防水處理方法，如目前廣泛采用的剛性防水層、柔性防水層、雙層防水層、中國建筑科學研究所等單位研制的JG系列屋頂保溫防水材料或目前有人提出的“生態種植屋面復臺排水呼吸系統”等，必要時還可以結合起來使用。

3.2.4在建屋頂花園之前，應檢查滲漏水情況，可以在樓頂將排水口堵住，使屋面積水，檢查是否漏水，一旦有漏水現象應及時補救。

3.2.5在建造屋項花園時，要臺理選取植物種類。在施工時，要注意保護好屋面的防水層，嚴格按照操作規程施工，避免防水層受到破壞。

3.3屋頂花園的植物種植設計問題

植物是屋頂花園的主體部分，在屋頂花園的建造中，一定要根據要求選擇植物類型和種類。無論采取哪種方式綠化，都要綜合考慮植物生長的各種有利和不利因素，選擇適合屋頂綠化的植物。

3.3.1植物選擇

針對屋頂花園光照強、時間長、溫差大、風大、土層薄、濕度小、易干旱、易受凍害和日灼等特點，在植物選擇時必須

依據的原則為+選擇耐旱性、抗寒性強的矮灌木和草本植物；選擇陽性、耐瘠薄的淺根性植物：選擇抗風、不易倒狀、耐短時潮濕積水的植物品種；選擇以常綠為主，冬季能露地過冬的植物；盡量選用鄉土植物，適當增加當地精品。

3.3.2種植形式

主要有地栽、盆栽、桶栽、種植池栽和立體種植(柵架、垂吊、綠籬、花廊、攀援種植)等。選擇種植方式時，不僅要考慮功能及美觀需要，且要盡量減輕非植物重量(如花盆、種植池之重)。多搞垂直綠化可以充分利用空間。增加綠量。

3.3.3種植基質

植物種植基質的最小生存(繁育)厚度為：地被15(30)cm，花卉和小灌木30(45)cm，小喬木60(90）cm，大喬木90(150)cm。這個厚度只能滿足其生存和繁殖育種時期所需的最低土壤條件，所以基質厚度應大于此最小值。在屋頂花園的靜荷載中，以種植基質的荷重最大，所以要在滿足植物生長的情況下，盡量減輕荷重，包括選擇種植基質的厚度和材料。關鍵要選一些輕質材料如稻殼灰、鋸木屑、蛭石、蚯蚓土、珍珠巖、炭渣、泥炭土、泡沫有機樹脂制品等進行配比。

4總結

4.1對屋頂花園綠化的建議

屋頂花園合理地配置利用城市的上層空間，增加了城市的綠化面積，提供了新的生活、休閑場所，為城市綠化建設開辟了新的蹊徑。但由于其特殊的環境，對施工、技術的要求高，所以屋頂花園在推廣和普及方面有一定的難度。通過對屋頂花園的實地調查和分析，現提出以下幾點建議：

4.1.1應對城市現有的可綠化屋頂面積進行普查，掌握可進行綠化空間的現狀。同時對城建項目與居住區屋頂綠化制定推動鼓勵政策與編制相應的標準和統計指標。另一方面要加強宣傳，使人們深刻認識到建設屋頂花園的意義和作用，使發展屋頂花園成為社會的共識。

4.1.2在屋頂花園的建設中，要根據當地氣候和屋頂結構的需要合理地配置植物，并推廣鄉土植物的應用。鄉土植物對當地的氣候有較強的適應性。特別是在環境條件相對惡劣的屋頂，選用鄉土植物易于栽培管理。另一方面，屋頂綠化作為城市綠化的一部分，可以反映一個城市的地域文化內涵，而鄉土植物的選用最為恰當。

4.1.3應加強對屋頂花園的養護管理。在花園的管理過程中，要建立完善的管理機構，制定出一套切實可行的管理措施和管理體制，注意對設施的維護，掌握好植物的生長習性，科學地進行修剪、施肥、噴灌以及病蟲害的防治等。