多曲弧面立體綠化施工工藝解析

成林陽

（南京萬榮園林實業有限公司，江蘇 南京 210003）

1 研究背景

異形建筑顧名思義即特殊形狀的建筑體，主要指建筑幕墻表面整體的形態呈曲面而表現出較為特殊的立面及空間效果，展現出極強的視覺沖擊力和感染力，多數為城市地標性建筑。以大型雙曲造型、自由曲面造型的建筑為例，此類建筑造型奇特，建筑表面弧度大、角度多、高度不一、難以精確估計建筑表面面積。為采用立體綠化工藝建筑外立面改造帶了很大的挑戰，傳統立體綠化施工方式已無法滿足建設方對項目精度、時效和后期養護管理等需求，綠化施工及項目安全難以保障。針對這一情況，本文探索并研究了多曲弧面立體綠化技術工藝，可根據建筑屋面的不同曲面類型，提供有針對性的立體綠化技術方案，為異形建筑選用適宜的屋頂綠化提供參考。

2 工藝原理分析研究

多曲弧面立體綠化技術采用新材料抗紫外線無紡專用種植袋，結合配套的結構固定與灌溉技術，可有效快速覆蓋各類多曲面異形建筑表面，突出具有設計特色的標志性圖案。該技術具有結構層薄、柔性佳、強度穩固的特點，使得綠化植物與建筑表面貼合度高，能利用植物完美展現建筑的曲線弧度。有效解決了多曲弧面建筑難以安全、有效地被覆蓋等難題。

3 施工方法分析

3.1 前期準備

施工前應考察屋頂荷載、防水和排水等情況及施工條件，根據屋面的荷載情況進行種植基層厚度和植物配置的設計。考慮安全性和功能性，屋頂荷載應包括屋頂靜荷載、活荷載及植物在10年內的生長荷載[1]。還應查看屋頂是否通水電，垂直運輸通道是否暢通等。

屋面防水一般采用耐根穿刺的防水材料，勘查屋面時，若已有防水層不能滿足種植屋面的阻根需求，則需考慮對屋面進行進一步的阻根防水處理。

勘查確認屋面的排水坡度、方向和排水口的位置、數量。多曲弧面立體綠化技術根據不同的坡度，有不同的施工方案，所以現場勘查時還需精確測定屋面坡度，用于后續的方案選擇[2]。

明確施工條件后，進行方案整體規劃如：水電如何接至施工面、材料是否有堆放點、材料運至樓頂的通道需要投入機械和是否有安全隱患等。方案確定后進行施工組織計劃，明確人員、材料和機械的具體組織計劃。

3.2 方案設計

多曲弧面立體綠化技術針對不同坡度屋面，共有3種施工方案，具體適用范圍及內容如下。

3.2.1 平屋面綠化技術方案

平屋面綠化技術方案適用于屋面角度為0°~10°、近似于平面的屋頂，這類屋面坡度小，固定便捷，安全穩固，可以以柔體種植袋為載體，種植直立型佛甲草進行屋頂綠化，無需添加外置硬質固定設施，采用專用尼龍扎帶連接即可如圖1所示。種植袋材料可選用抗紫外線無紡布，該材料能有效抵抗陽光中紫外線的輻射，延長種植袋使用年限[3]。

圖1 平屋面方案結構示意圖

以直立型佛甲草為主要覆綠植物，種植間距120*100 mm，配以佛甲草專用配方基質。平屋面因地勢較為平緩，覆土厚度100 mm即可。灌溉方式選擇微噴灌，噴頭半徑1 500 mm。平屋面施工效果如圖2所示。

圖2 平屋面施工效果圖

3.2.2 坡屋面綠化技術方案

坡屋面綠化技術方案適用于高陡坡曲面屋頂（坡度為10°~60°）附近區域，單塊面積較大的屋頂。在采用柔體種植袋的基礎上，需加以防滑固定措施進行綠化。防滑固定措施為在綠化基礎層安裝支撐框架，一般選用將鍍鋅扁鐵焊接為支撐框架。如建筑前期有留存鋼構固定點，則可將支撐框架焊接固定到固定點；若無鋼結構固定點，則需根據現場環境，采取平衡式或工程粘合劑（免釘膠）將框架黏貼于屋面。固定好后在支撐框架上安裝專用金屬扣件，用于固定柔體種植袋，防止其脫落如圖3所示。覆綠所用的植物與灌溉方式可與平屋面相同。施工效果如圖4所示。

圖3 坡屋面方案結構示意圖

圖4 坡屋面的施工效果圖

注意坡屋面基礎主要由扁鋼及專項卡扣所制，如建筑前期有留存鋼構固定點，則可依據固定點進行焊接固定；若無鋼結構固定點，則需根據現場環境，采取平衡式或工程粘合劑進行輔助固定。除了模塊結構的基礎安裝，灌溉如果采用噴灌需要立柱的噴頭，則需另外安裝噴灌立柱固定點的基礎，根據項目需求，一般選用不銹鋼管切割、焊接而成。

3.2.3 高陡坡曲面屋面綠化技術方案

高陡坡曲面屋面綠化技術方案適用于坡度大約為60°~90°的高陡坡多曲面屋頂。綠化前需采用鍍鋅方鋼作為支撐龍骨，后安裝支撐背板，并將柔體種植袋固定于背板進行綠化如圖5所示。

圖5 高陡坡曲面屋面方案結構示意圖

高陡坡曲屋面因作業面坡度較陡，一般近似90°的屋面，建筑受力小，人員無法于屋面上行走，模塊安裝風險高，近似墻體的結構特征，所以高陡坡曲屋面綠化技術方案可參照垂直綠化技術方案，即以鍍鋅方鋼為支撐，安裝支撐背板，將柔體種植固定于背板上。考慮到結構縱向龍骨承載力大，需選擇鍍鋅方管焊制而成，在安裝時為了保證綠化平面的高低差，還需安置一層PVC防水板，然后將特制的柔體種植布袋安裝至防水板上。灌溉方式為滴灌結合遠程智能監控系統，滴頭間距110 mm，滴灌管間距1 000 mm。種植植物與種植間距為保持工程景觀的一致性與美觀性，需控制與平、坡屋面密度相同，如圖6所示。

圖6 高陡坡曲屋面的施工圖

4 灌溉供水設備安裝

由于坡度不同，傳統人工澆灌或單一模式滴灌不能全面覆蓋種植面。方案中灌溉系統根據不同的屋面坡度采用了滴灌和微噴2種灌溉形式如圖4所示。平、坡屋面因地勢平緩，灌溉水流可均勻分布，固選用微噴灌的裝置。高陡坡曲面屋面地勢較陡，選用滴灌更佳。

圖7 灌溉噴頭

5 植物栽植

栽植的植物應選擇耐寒、耐旱、生長速度適中和冬季顯綠的植物品種，最好是營養缽種植的苗圃育培植植物。栽植時去除營養缽和枯枝敗葉，將植物根系用護心土包裹一周，放入布袋，隨后填充基質直至袋口，注意不要傷害植物的根系，尤其是須根如圖8所示；如果沒有護心土就用水苔填充；如果植物需要分株進行栽植，分株不能傷害植物的根、莖、葉，栽植時注意保證植物朝向。

圖8 向填充基質栽植植物

6 效益分析

多曲弧面立體綠化可以充分利用城市上部空間有效擴展綠化空間，具有占地少、見效快、管理費用低和綠化面積大等獨特優點，成為節約城市土地、提高城市綠化覆蓋率、改善人居環境、推進城市化良性發展以及維持城市生態系統最行之有效的方法。多曲弧面立體綠化全年徑流削減率為42%；徑流削減效應的四季排序為春季>冬季>秋季>夏季，平均徑流削減率依次為78.6%、47.5%、33.2%、32.9%，選用的植物一般為佛甲草類，無需過多養護，生態效益明顯。此外多曲弧面立體綠化結構強度高、可塑性強、水土涵養率高，所用材料綠色環保，適用于各種異型曲面屋頂，解決其他綠化模式無法有效覆蓋多曲弧面屋面的難題。