摘 要:針對屋頂花園的自身特點進(jìn)行分析,對屋頂花園的景觀設(shè)計從控制總體景觀定位、結(jié)構(gòu)頂板荷載轉(zhuǎn)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(guān)鍵因素進(jìn)行重點分析。
關(guān)鍵詞:屋頂花園 景觀定位 荷載轉(zhuǎn)換 防水排水處理 新型景觀材料
中圖分類號:U2 文獻(xiàn)標(biāo)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(fā)展
屋頂花園的源頭可以追溯到公元前六世紀(jì),當(dāng)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(huán)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”�！翱罩谢▓@”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(fā)展的典型代表。
1.2 我國屋頂花園的現(xiàn)狀
20世紀(jì)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(tǒng)一的規(guī)劃與建筑同步建成的屋頂花園。隨著城市建設(shè)的飛速發(fā)展,新建建筑與景觀環(huán)境的矛盾日益突出,城市中綠地面積不足的現(xiàn)象更加凸顯出來。因此建設(shè)屋頂花園,提高城市綠化覆蓋率,改善城市的居住生態(tài)環(huán)境,已越來越受到重視。
1.3 紅星美凱龍的屋頂花園優(yōu)勢
紅星美凱龍在集團(tuán)CEO車建新的帶領(lǐng)下,經(jīng)歷了二十多年的高速發(fā)展,已經(jīng)從傳統(tǒng)的家具銷售走向新型的城市綜合體開發(fā)局面。由于商業(yè)、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(lián)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(yè)建筑為屋頂花園的營造奠定了基礎(chǔ),同時也給紅星人在屋頂花園領(lǐng)域的發(fā)展提供廣闊的前景。本人在紅星美凱龍專家、領(lǐng)導(dǎo)及各專業(yè)同事的支持和幫助下,經(jīng)過個人的認(rèn)真鉆研,在屋頂花園景觀設(shè)計與發(fā)展領(lǐng)域取得了一點的經(jīng)驗和成績,愿意分享屋頂花園方面的思路和經(jīng)驗,希望能為各位同仁以后的設(shè)計施工提供一點幫助,成為屋頂花園發(fā)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(jìn)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(yōu)點和缺點進(jìn)行分析,提高對其優(yōu)點的認(rèn)識,通過設(shè)計控制和調(diào)整施工工藝消除其缺點的不利影響。
2.1 屋頂花園的優(yōu)點
屋頂花園對建筑物有優(yōu)良的降溫隔熱效果,符合建筑節(jié)能低碳的要求。
屋頂花園能美化環(huán)境、凈化空氣、改善局部小氣候,有利于創(chuàng)造生態(tài)的生活環(huán)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(diào)整導(dǎo)致結(jié)構(gòu)荷載不足引起的結(jié)構(gòu)加固成本。
屋頂花園的景觀荷載會直接轉(zhuǎn)變?yōu)榻ㄖ暮奢d。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(gòu)造和排水處理是關(guān)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(dāng)?shù)恼诒挝?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(yōu)缺點進(jìn)行的總結(jié)。由于屋頂花園的優(yōu)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(shè)計的控制總體景觀定位、結(jié)構(gòu)頂板荷載轉(zhuǎn)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(guān)鍵因素進(jìn)行重點分析,希望能夠起到拋磚引玉的作用,使更多的業(yè)內(nèi)人士了解和關(guān)注屋頂花園體系,并參與到屋頂花園的設(shè)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�？傮w裙樓由6層商業(yè)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(fù)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(yè)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(shè)計任務(wù)書》階段提出如下概念。
屋頂花園景觀以運動休閑為設(shè)計主題,為業(yè)主提供社交活動空間、娛樂休閑和鍛煉的場所,促進(jìn)業(yè)主間的互動和往來,滿足不同業(yè)主的需求。
重要景觀節(jié)點的設(shè)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(shù)要求,達(dá)到建筑景觀統(tǒng)一性。
根據(jù)市場供應(yīng)情況并結(jié)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(shù)性、生態(tài)性相結(jié)合的屋頂花園景觀。
此概念得到了集團(tuán)的認(rèn)可,并為以后的順利實施打下了堅實的基礎(chǔ)。鄭州屋頂花園的整體設(shè)計通過含蓄的景觀和直線條的運用,營造出規(guī)整感和秩序感,凸顯出重要區(qū)域,體現(xiàn)出運動休閑的景觀主題,簡潔且優(yōu)雅。
屋頂花園分為南北兩塊區(qū)域,南廣場因靠近公寓,設(shè)置為靜區(qū),主要以休憩、觀賞為主;北廣場離公寓樓較遠(yuǎn),設(shè)置為動區(qū),主要以運動休閑為主,做到動靜分離。南廣場分成四個季節(jié)庭院,為迎合年輕人對浪漫氛圍的需求,庭院的設(shè)計著重營造現(xiàn)代藝術(shù)氛圍、和諧和優(yōu)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(xiàn)代抽象人體雕塑的特色景墻、“自然”石塊的木平臺、中心區(qū)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(qū)域,這里的地面要高于四個季節(jié)庭院。這里依然為喜歡休養(yǎng)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(wǎng)球場、幾何型迷你高爾夫場地、座椅、漫步汀石,散置砂石和規(guī)整的種植。通過屋頂花園的設(shè)計打造一個簡潔明快的運動空間和優(yōu)雅怡人的社區(qū)環(huán)境。
3.2 屋頂花園結(jié)構(gòu)頂板荷載轉(zhuǎn)換
屋面荷載是指通過屋頂?shù)臉巧w梁板傳遞到墻、柱及基礎(chǔ)上的荷載。屋面荷載需考慮恒載和活載。恒載是指由屋面構(gòu)造層、屋頂綠化構(gòu)造層和植被層等產(chǎn)生的屋面荷載;活載是指由施加在結(jié)構(gòu)上的由人群﹑物料和交通工具引起的使用荷載和自然產(chǎn)生的自然荷載。根據(jù)總體定位要求和集團(tuán)多年的開發(fā)經(jīng)驗,結(jié)構(gòu)專業(yè)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(dāng)于單位面積上能承受800kg的重量。根據(jù)h=V0/S;V0=m/ρ0;Gk=m/S三個公式推導(dǎo)出,h=Gk/ρ0。跟據(jù)建筑材料容重和松散容重表可以推知以下初步結(jié)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(zhì)多而結(jié)構(gòu)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(jìn)行估算:1.0KN/m3= 10cm水面=7cm覆土=4cm鋼砼
在景觀專業(yè)實際應(yīng)用中,需將以上初步結(jié)論進(jìn)行組合。如在水景的計算中,需將鋼砼和水面的厚度進(jìn)行累計計算;小灌木及地被的種植應(yīng)適當(dāng)考慮含水土壤的工作狀態(tài)。在鄭州屋頂花園的水景設(shè)計中,為了有利于鋼筋綁扎和支模的要求,初步設(shè)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(dá)到景觀觀賞水的深度標(biāo)準(zhǔn)。本人經(jīng)過研究居住區(qū)水景和屋頂花園水景的區(qū)別,發(fā)現(xiàn)屋頂花園水景的結(jié)構(gòu)底板不承受彎矩和剪力,而是以水面產(chǎn)生的壓力為主,為受壓構(gòu)件。經(jīng)與結(jié)構(gòu)專業(yè)工程師溝通,證明了思路的正確性,故在深化設(shè)計中將鋼砼結(jié)構(gòu)底板厚度設(shè)計為8cm,水面深度達(dá)到了40cm,水景取得了良好的視覺效果。
在水景及構(gòu)架的深化設(shè)計中荷載的布置及結(jié)構(gòu)選型都需要精心的定位。根據(jù)多個項目的實踐經(jīng)驗,這類構(gòu)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(guān)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(jié)構(gòu)是屋頂花園構(gòu)筑物最優(yōu)良的結(jié)構(gòu)形式,鋼結(jié)構(gòu)重量小,對屋頂形成較小的集中荷載。同時鋼結(jié)構(gòu)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(huán)節(jié),“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(gòu)造層次分為八層:種植基質(zhì)、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(gòu)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(yán)重后果。
屋面雨水的迅速排除也至關(guān)重要,原則就是利用整個屋面現(xiàn)有的排水系統(tǒng)。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(xù)不斷的虹吸作用,整個系統(tǒng)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(shè)計中,虹吸雨水是找專業(yè)廠家做的二次設(shè)計,為了很好的了解虹吸排水系統(tǒng),與廠家設(shè)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(shè)置在道路的中央或是綠化里。但是,景觀的設(shè)計是自由的,而雨水口的排放則是按匯水面積分配大致規(guī)則的,所以不可避免會有雨水口排放在綠化當(dāng)中。通過與虹吸雨水設(shè)計師的征詢,在花池邊上設(shè)置雨水溝,將雨水引導(dǎo)至虹吸雨水口,并且要對虹吸雨水口做適當(dāng)?shù)姆雷o(hù),用鋼絲網(wǎng)或是卵石將雨水口隔離保護(hù),雨水口上不可以種植植物,以免雨水沖刷土壤導(dǎo)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(tǒng)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(jié)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(zhì)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(huán)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(huán)境中,其耐久性明顯變差。
由于設(shè)計必須考慮景觀材料的耐久性和易維護(hù)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(nèi)塑木行業(yè)經(jīng)過十多年的發(fā)展,制造技術(shù)水平有了明顯的進(jìn)步。通常情況下,塑木中木粉含量約為55%,塑料含量約為45%。質(zhì)量優(yōu)良的木粉等級能達(dá)到200目以上。塑料材料中,PP堅硬但有脆性,PE具有柔韌性�，F(xiàn)階段國內(nèi)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(jìn)一步提高。
為達(dá)到良好的完成效果,本人對環(huán)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(jìn)行考察�？疾熘�,發(fā)現(xiàn)環(huán)球金融中心屋頂花園塑木地板的安裝摒棄了常規(guī)的內(nèi)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?shù)倪B接方式。自攻螺釘安裝方式的優(yōu)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(nèi)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?shù)倪B接方式,縫寬要求在3mm,避免了1mm縫寬帶來的缺乏質(zhì)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(xiàn)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(biāo)準(zhǔn)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(fā)損失植物生長必需的水分;加上風(fēng)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(jié)約用于灌溉和施肥的養(yǎng)護(hù)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(yīng)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(fēng)性、抗寒性植物。屋頂花園的風(fēng)力比地面大,夜晚溫度比地面低,加上屋頂?shù)姆N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(fēng)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(fā)達(dá)的根系對屋頂結(jié)構(gòu)的侵蝕和增強植物的固土抗風(fēng)能力,植物應(yīng)選擇以淺根系且水平根發(fā)達(dá)的植物為主。一旦強降雨后,在短時間內(nèi),浸濕的大量根系處于暫時缺氧狀態(tài),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(huán)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(yǎng)護(hù)壓力。(7)盡量選用鄉(xiāng)土樹種,適當(dāng)增加當(dāng)?shù)鼐�。鄉(xiāng)土樹種對當(dāng)?shù)氐臍夂蛴懈叨鹊倪m應(yīng)性。對于環(huán)境惡劣的屋頂花園,易于成活。
4 結(jié)語
本文主要研究了影響屋頂花園建設(shè)的技術(shù)性因素,尤其從從控制總體景觀定位、結(jié)構(gòu)頂板荷載轉(zhuǎn)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(guān)鍵因素進(jìn)行重點分析。荷載設(shè)計是建造屋頂花園的前提,健康的水環(huán)境系統(tǒng)是建設(shè)屋頂花園的保障,幾乎多有的材料、技術(shù)都是圍繞著這兩大方面進(jìn)行研發(fā)、創(chuàng)造的。
屋頂花園這一獨特的建筑構(gòu)造形式為人們的生活增添了品質(zhì)、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(huán)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(fā)。
參考文獻(xiàn)
[1] 趙建民.園林規(guī)劃設(shè)計[M].中國農(nóng)業(yè)出版社,2001:193～208.
[2] 同濟(jì)大學(xué),湖南大學(xué),天津大學(xué).建筑材料[M].中國建筑工業(yè)出版社,2001.
[3] 黃金琦.屋頂花園設(shè)計與營造[M].中國林業(yè)出版社,2003:10～13.
[4] 陳琪.園林工程建設(shè)現(xiàn)場施工技術(shù)[M].化學(xué)工業(yè)出版社,2005.
關(guān)鍵詞:屋頂花園 景觀定位 荷載轉(zhuǎn)換 防水排水處理 新型景觀材料
中圖分類號:U2 文獻(xiàn)標(biāo)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(fā)展
屋頂花園的源頭可以追溯到公元前六世紀(jì),當(dāng)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(huán)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”�！翱罩谢▓@”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(fā)展的典型代表。
1.2 我國屋頂花園的現(xiàn)狀
20世紀(jì)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(tǒng)一的規(guī)劃與建筑同步建成的屋頂花園。隨著城市建設(shè)的飛速發(fā)展,新建建筑與景觀環(huán)境的矛盾日益突出,城市中綠地面積不足的現(xiàn)象更加凸顯出來。因此建設(shè)屋頂花園,提高城市綠化覆蓋率,改善城市的居住生態(tài)環(huán)境,已越來越受到重視。
1.3 紅星美凱龍的屋頂花園優(yōu)勢
紅星美凱龍在集團(tuán)CEO車建新的帶領(lǐng)下,經(jīng)歷了二十多年的高速發(fā)展,已經(jīng)從傳統(tǒng)的家具銷售走向新型的城市綜合體開發(fā)局面。由于商業(yè)、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(lián)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(yè)建筑為屋頂花園的營造奠定了基礎(chǔ),同時也給紅星人在屋頂花園領(lǐng)域的發(fā)展提供廣闊的前景。本人在紅星美凱龍專家、領(lǐng)導(dǎo)及各專業(yè)同事的支持和幫助下,經(jīng)過個人的認(rèn)真鉆研,在屋頂花園景觀設(shè)計與發(fā)展領(lǐng)域取得了一點的經(jīng)驗和成績,愿意分享屋頂花園方面的思路和經(jīng)驗,希望能為各位同仁以后的設(shè)計施工提供一點幫助,成為屋頂花園發(fā)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(jìn)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(yōu)點和缺點進(jìn)行分析,提高對其優(yōu)點的認(rèn)識,通過設(shè)計控制和調(diào)整施工工藝消除其缺點的不利影響。
2.1 屋頂花園的優(yōu)點
屋頂花園對建筑物有優(yōu)良的降溫隔熱效果,符合建筑節(jié)能低碳的要求。
屋頂花園能美化環(huán)境、凈化空氣、改善局部小氣候,有利于創(chuàng)造生態(tài)的生活環(huán)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(diào)整導(dǎo)致結(jié)構(gòu)荷載不足引起的結(jié)構(gòu)加固成本。
屋頂花園的景觀荷載會直接轉(zhuǎn)變?yōu)榻ㄖ暮奢d。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(gòu)造和排水處理是關(guān)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(dāng)?shù)恼诒挝?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(yōu)缺點進(jìn)行的總結(jié)。由于屋頂花園的優(yōu)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(shè)計的控制總體景觀定位、結(jié)構(gòu)頂板荷載轉(zhuǎn)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(guān)鍵因素進(jìn)行重點分析,希望能夠起到拋磚引玉的作用,使更多的業(yè)內(nèi)人士了解和關(guān)注屋頂花園體系,并參與到屋頂花園的設(shè)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�？傮w裙樓由6層商業(yè)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(fù)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(yè)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(shè)計任務(wù)書》階段提出如下概念。
屋頂花園景觀以運動休閑為設(shè)計主題,為業(yè)主提供社交活動空間、娛樂休閑和鍛煉的場所,促進(jìn)業(yè)主間的互動和往來,滿足不同業(yè)主的需求。
重要景觀節(jié)點的設(shè)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(shù)要求,達(dá)到建筑景觀統(tǒng)一性。
根據(jù)市場供應(yīng)情況并結(jié)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(shù)性、生態(tài)性相結(jié)合的屋頂花園景觀。
此概念得到了集團(tuán)的認(rèn)可,并為以后的順利實施打下了堅實的基礎(chǔ)。鄭州屋頂花園的整體設(shè)計通過含蓄的景觀和直線條的運用,營造出規(guī)整感和秩序感,凸顯出重要區(qū)域,體現(xiàn)出運動休閑的景觀主題,簡潔且優(yōu)雅。
屋頂花園分為南北兩塊區(qū)域,南廣場因靠近公寓,設(shè)置為靜區(qū),主要以休憩、觀賞為主;北廣場離公寓樓較遠(yuǎn),設(shè)置為動區(qū),主要以運動休閑為主,做到動靜分離。南廣場分成四個季節(jié)庭院,為迎合年輕人對浪漫氛圍的需求,庭院的設(shè)計著重營造現(xiàn)代藝術(shù)氛圍、和諧和優(yōu)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(xiàn)代抽象人體雕塑的特色景墻、“自然”石塊的木平臺、中心區(qū)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(qū)域,這里的地面要高于四個季節(jié)庭院。這里依然為喜歡休養(yǎng)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(wǎng)球場、幾何型迷你高爾夫場地、座椅、漫步汀石,散置砂石和規(guī)整的種植。通過屋頂花園的設(shè)計打造一個簡潔明快的運動空間和優(yōu)雅怡人的社區(qū)環(huán)境。
3.2 屋頂花園結(jié)構(gòu)頂板荷載轉(zhuǎn)換
屋面荷載是指通過屋頂?shù)臉巧w梁板傳遞到墻、柱及基礎(chǔ)上的荷載。屋面荷載需考慮恒載和活載。恒載是指由屋面構(gòu)造層、屋頂綠化構(gòu)造層和植被層等產(chǎn)生的屋面荷載;活載是指由施加在結(jié)構(gòu)上的由人群﹑物料和交通工具引起的使用荷載和自然產(chǎn)生的自然荷載。根據(jù)總體定位要求和集團(tuán)多年的開發(fā)經(jīng)驗,結(jié)構(gòu)專業(yè)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(dāng)于單位面積上能承受800kg的重量。根據(jù)h=V0/S;V0=m/ρ0;Gk=m/S三個公式推導(dǎo)出,h=Gk/ρ0。跟據(jù)建筑材料容重和松散容重表可以推知以下初步結(jié)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(zhì)多而結(jié)構(gòu)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(jìn)行估算:1.0KN/m3= 10cm水面=7cm覆土=4cm鋼砼
在景觀專業(yè)實際應(yīng)用中,需將以上初步結(jié)論進(jìn)行組合。如在水景的計算中,需將鋼砼和水面的厚度進(jìn)行累計計算;小灌木及地被的種植應(yīng)適當(dāng)考慮含水土壤的工作狀態(tài)。在鄭州屋頂花園的水景設(shè)計中,為了有利于鋼筋綁扎和支模的要求,初步設(shè)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(dá)到景觀觀賞水的深度標(biāo)準(zhǔn)。本人經(jīng)過研究居住區(qū)水景和屋頂花園水景的區(qū)別,發(fā)現(xiàn)屋頂花園水景的結(jié)構(gòu)底板不承受彎矩和剪力,而是以水面產(chǎn)生的壓力為主,為受壓構(gòu)件。經(jīng)與結(jié)構(gòu)專業(yè)工程師溝通,證明了思路的正確性,故在深化設(shè)計中將鋼砼結(jié)構(gòu)底板厚度設(shè)計為8cm,水面深度達(dá)到了40cm,水景取得了良好的視覺效果。
在水景及構(gòu)架的深化設(shè)計中荷載的布置及結(jié)構(gòu)選型都需要精心的定位。根據(jù)多個項目的實踐經(jīng)驗,這類構(gòu)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(guān)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(jié)構(gòu)是屋頂花園構(gòu)筑物最優(yōu)良的結(jié)構(gòu)形式,鋼結(jié)構(gòu)重量小,對屋頂形成較小的集中荷載。同時鋼結(jié)構(gòu)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(huán)節(jié),“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(gòu)造層次分為八層:種植基質(zhì)、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(gòu)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(yán)重后果。
屋面雨水的迅速排除也至關(guān)重要,原則就是利用整個屋面現(xiàn)有的排水系統(tǒng)。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(xù)不斷的虹吸作用,整個系統(tǒng)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(shè)計中,虹吸雨水是找專業(yè)廠家做的二次設(shè)計,為了很好的了解虹吸排水系統(tǒng),與廠家設(shè)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(shè)置在道路的中央或是綠化里。但是,景觀的設(shè)計是自由的,而雨水口的排放則是按匯水面積分配大致規(guī)則的,所以不可避免會有雨水口排放在綠化當(dāng)中。通過與虹吸雨水設(shè)計師的征詢,在花池邊上設(shè)置雨水溝,將雨水引導(dǎo)至虹吸雨水口,并且要對虹吸雨水口做適當(dāng)?shù)姆雷o(hù),用鋼絲網(wǎng)或是卵石將雨水口隔離保護(hù),雨水口上不可以種植植物,以免雨水沖刷土壤導(dǎo)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(tǒng)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(jié)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(zhì)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(huán)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(huán)境中,其耐久性明顯變差。
由于設(shè)計必須考慮景觀材料的耐久性和易維護(hù)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(nèi)塑木行業(yè)經(jīng)過十多年的發(fā)展,制造技術(shù)水平有了明顯的進(jìn)步。通常情況下,塑木中木粉含量約為55%,塑料含量約為45%。質(zhì)量優(yōu)良的木粉等級能達(dá)到200目以上。塑料材料中,PP堅硬但有脆性,PE具有柔韌性�，F(xiàn)階段國內(nèi)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(jìn)一步提高。
為達(dá)到良好的完成效果,本人對環(huán)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(jìn)行考察�？疾熘�,發(fā)現(xiàn)環(huán)球金融中心屋頂花園塑木地板的安裝摒棄了常規(guī)的內(nèi)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?shù)倪B接方式。自攻螺釘安裝方式的優(yōu)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(nèi)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?shù)倪B接方式,縫寬要求在3mm,避免了1mm縫寬帶來的缺乏質(zhì)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(xiàn)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(biāo)準(zhǔn)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(fā)損失植物生長必需的水分;加上風(fēng)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(jié)約用于灌溉和施肥的養(yǎng)護(hù)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(yīng)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(fēng)性、抗寒性植物。屋頂花園的風(fēng)力比地面大,夜晚溫度比地面低,加上屋頂?shù)姆N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(fēng)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(fā)達(dá)的根系對屋頂結(jié)構(gòu)的侵蝕和增強植物的固土抗風(fēng)能力,植物應(yīng)選擇以淺根系且水平根發(fā)達(dá)的植物為主。一旦強降雨后,在短時間內(nèi),浸濕的大量根系處于暫時缺氧狀態(tài),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(huán)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(yǎng)護(hù)壓力。(7)盡量選用鄉(xiāng)土樹種,適當(dāng)增加當(dāng)?shù)鼐�。鄉(xiāng)土樹種對當(dāng)?shù)氐臍夂蛴懈叨鹊倪m應(yīng)性。對于環(huán)境惡劣的屋頂花園,易于成活。
4 結(jié)語
本文主要研究了影響屋頂花園建設(shè)的技術(shù)性因素,尤其從從控制總體景觀定位、結(jié)構(gòu)頂板荷載轉(zhuǎn)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(guān)鍵因素進(jìn)行重點分析。荷載設(shè)計是建造屋頂花園的前提,健康的水環(huán)境系統(tǒng)是建設(shè)屋頂花園的保障,幾乎多有的材料、技術(shù)都是圍繞著這兩大方面進(jìn)行研發(fā)、創(chuàng)造的。
屋頂花園這一獨特的建筑構(gòu)造形式為人們的生活增添了品質(zhì)、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(huán)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(fā)。
參考文獻(xiàn)
[1] 趙建民.園林規(guī)劃設(shè)計[M].中國農(nóng)業(yè)出版社,2001:193～208.
[2] 同濟(jì)大學(xué),湖南大學(xué),天津大學(xué).建筑材料[M].中國建筑工業(yè)出版社,2001.
[3] 黃金琦.屋頂花園設(shè)計與營造[M].中國林業(yè)出版社,2003:10～13.
[4] 陳琪.園林工程建設(shè)現(xiàn)場施工技術(shù)[M].化學(xué)工業(yè)出版社,2005.
