2013年种植屋面技术分会年会暨第四届技术研讨会

提要:2013年4月18日,中国建筑防水协会种植屋面技术分会暨第四届单层屋面技术与市场研讨会举行。

  主持人:谢谢马工,不知道大家有什么感觉,我好像被提升,我觉得我们做这么多事情,根本让自己生活更美好,下一个演讲是园林所王月宾先生,演讲题目是种植屋面设计案例分析。

北京园林所 王月宾

  王月宾:各位领导专家下午好!咱们还是从技术入手,做报告分三个内容,第一从理论上系统阐述相关技术和步骤,第二重点讲讲从2000年以后做种植屋面案例,希望从中获得一些经验,为将来种植工业发展提供科学和理论依据,总后我个身总结一些问题希望大家讨论或者提供建议。

  对于种植屋面分为两类一个花园式种植屋面,一个简单式种植屋面,基于最早规范做的,其中花园式种植屋面在种植屋面规定每平米不小于3000,而简单不小于1000,当然各个地方标准不一样。从种植屋面指标有简单规定,其中有两个数据提示一下,一个是种植面积占绿化屋顶面积大约90%,一个是花园式大于等于80%,也就说我们做种植屋面最核心最重要就是怎么样使工作让生态效益最大化,而不是仅仅做项目这个东西。

  下面举简单做成工程案例例子,花园式屋面做好例子,一个是红桥市场的,还是在一个商业商店顶屋,还有京伦饭店。还有简单式种植屋面,也是简单推广做工作,园林科研所以景天植物研究,以及向东四六条工程环保局做项目,以及前年刚刚建成通州市梨园镇镇政府大楼。

  从种植屋面相关技术来说,我列了很多,时间关系不一一简单来讲,讲几个对于咱们设计上最有用,工程上最为关心几个项目。种植屋面基本构造是示意图。

  首先种植屋面存在核心问题就是荷载问题,荷载问题是限制我们种植屋面形式一个根本因素,实际上所谓荷载总结应该包括三方面,不单单是建筑师给我们1.5平方米还是三千平方米或者更高。作为设计师在设计之前了解在种植屋面各个层材料,包括防水、保护、排出水、过滤、铺装以及机务荷载等,设计通过计算建筑屋面是简式还是花园式,是否满足建筑给我们允许的,其中把植物荷载提出来单做一个小分项,植物有生命东西,需要生长发育将来繁殖,植物荷载包括初期以及植物生长期可便荷载,当时种植物不管是高度是1.5还是1.2都有基本荷载,通过机制供给营养以后慢慢变重慢慢变大,做设计时候充分考虑植物成年以后或者本令期以后到底多大,当然通过人为修剪和管理控制它这也是我们要做的工种。

  这是初栽植物荷重的表不管是花园式种植屋面,还是简单式种植屋面,主体还是以大灌木小灌木以及地被植物为主这是参考值,所有这些值来说包括屋顶,包括种植屋面结构相加要算出一个理论上的荷载重要。施工阶段注意问题,很多施工单位非常不重视,或者非常不在意但是非常重要,实际在种植工程施工以前,要确定施工的工序包括材料,包括人员的,物料堆放在哪里,这些年看很多案例在施工过程中干得非常模糊,很多把机制堆在非常狭小区域,根本不考虑建筑的荷载能力,没有进行认真合适和认真计算,对于建筑和荷载安全非常危险,这也不利于我们种植工业将来发展。

  最后种植屋面建成以后,在运营阶段注意的问题。种植屋面真正建成以后,应该通过科学合理计算,到底还剩下多少荷载供游人也好,参观人也好在屋面上所剩下荷载多少,通过计算,不是建筑师给我们提供1.5,用多少不知道,每天1.5之内随意发挥,去建筑园林要素。所以最后我们设计人员来说,或者种植屋面相关人员,应该在建成以后提出单次可容纳游人参考值,这个值不十分准确,对于设计师来说心中必有数,不仅做景观为了达到多大生态效益,掌握一些在建筑上,结构上一些知识。还有对于我们近几年检测看出来,建筑师给我们提供每平米1.5千米,或者每平米3千这个数据在同一个屋面不一定完全一致,因为在建筑结构设计时候有不同的开间也好不同设备间也好,同一屋面结构荷载不一样,所以我们建议施工之前对荷载面进行检测,到底哪个承受更多哪个更少保证建筑荷载安全。

  第二比较重要就是防水

  很多在种植屋面开始的时候很多专家和领导不赞成,如果我们按照工程做合理规范做,防水并不是制约工业发展一个因素,所以我们在规定种植工业不小于两道防水,一个普通防水层,还有一个耐分圈子防水层,这是防水层施工中拍摄细节,左下角图大家可以看看,我们种植屋面结构层,紧贴在墙上,没有留出任何缓冲带或者工作通道或者工作空间,还往往有设备存在,如果一旦在喷灌浇水过程中不甚影响到女儿墙的防水问题,因为毕竟在原建筑防水高度有要求,加完机制高度一般超过防水高度因此存在隐患,因此建议不管在任何类型的种植屋面上留出缓冲带,比如说中间照片留出一定缓冲带,在鞭策留出一定缓冲带,这样绿化种植区域里建筑没有交叉地,比较安全,实事求是说作为一个缓冲带相当于地面建筑泛水,在工地上有一定作用。

  下面就是技术问题蓄排水

  种植屋面以植物为最终体现工程,因此最终景观或者最终生态效益落在植物上,所以跟地下设施或者跟普通建筑最大区别就是,需要一定蓄水功能不是把所有水排走。

  这是一个凹凸式蓄排水板有一定延展性和韧性,这是我们做的一个非常粗浅,非常基础一个物理实验,就是检验不同品牌排水板强度和韧性,大家看上头这两个图,就有些排水板在使用前送压送到我们设计院来就能看,用人的手工给做,包括这个,就是说强度太低,如果应约种植屋面,不但施工人踩踏问题,就算及时最清凉机制压变形失去排水功能造成隐患。

  还有凹凸式蓄排水板,有些排水板强度非常低,一个正当人可能一百四五十斤人不用跺脚走上去就发生形变,如果排水板没有任何作用,对于材料检测前体下做一定工作,这是一些蓄排水板材料,还有非常重要一个方面,一个做法,在我们参观很多种植屋面上不管简式,还是花园式,个别处理非常粗糙,大家看左边这个图,这是一个金属铁篦子,这是铁篦子排水井,那么这个绿地要低于这个排水口怎么排,可能施工粗糙除了省事施工不严,如果北京再来一次7·21能动性受得了,这个都要经过非常严格计算,当然这种形式不是一定不对,也不是说一定不能用,如果在侧壁,混凝土侧壁防止落叶造成堵塞这种方式不是完全错误的,把机制挡在这绿地中也可以这么使用,右边就是这么一个做法,用这种软石缓冲带,用金属的挡住外界枯枝落叶也好,还是杂物也好,做物质装置,我觉得是很好想法。

  下面就是二次防水耐根穿刺很多专家技术人员提到,植物穿刺能力大家了解。大家看左边是一个普通的防水减排确实不能阻止植物根的吸入,一旦植物穿刺防水层造成危害很大。右侧图是我们在实验过程中,施工图操作不当造成防水减排防水失败,造成很大的防水隐患。常见防水材料很多大家都比较了解我就不再这儿多说了。

  下面隔离过滤层

  过滤层唯一目的就是把机制留下,把脏东西留下把水排下去就是这么简单作用,当然在隔离过滤层中也有不同设计方式,不管是用无纺布也好,用其他方式也好达到这个作用。这是过滤布搭建方式。

  下面想重点谈谈种植机制

  为什么叫机制,从种植工业来说是坚决反对把地面上种植土直接搬运到种植工业上对植物进行栽培和种植,机制对我来说总结有两大类,当然还有很多小类,一个改良组改良机制一个叫人工轻量机制两类,下面这三张图人工改良土壤和人工轻量实景照片,还是很多方面性能都比较稳定。这是不同的种植屋面机制后果,根据荷载需要,根据种植屋面类型确定。我们即使种草坪和地面植物,大于基质大于小于一百公分,曾经做过实验,一些草本类植物,在更薄的基质上没有很好的生长,达不到生态效应。当然至于某些特定的,或者特殊花园式种植屋面来说,大下亩会存在,一般来说大小亩建议不低。

  下面就是植物选择,植物选择对种植屋面来说也是比较大伙认为普通绿化与其他绿化不尽相同一个方面,从种植屋面来看,咱们以北京为例,我觉得不管是什么样的性质类型种植屋面,首先应该选择须根,根穿透能力相对不是很强的这种植物进行种植设计,而且最好是能生长缓慢或者适中,植物在种植屋面生长缓慢也给我们带来一定方便效果。还有就是抗风、耐旱、耐高温因为不管几层屋面,甚至有高层屋面,这样与地面截然不同,如果木质化不太好物种会造成很大安全隐患。

  对于不同植物对机制要求也不一样,但是我们不能说,单单以我荷载不够不能种这些大灌木小灌木,采取园林方式洗一个地形对植物进行种植这是完全可以。

  这是花园式种植层面施工流程,这是简单式种植屋面施工流程,图方式可能是简单明了更直接。第一步是清扫后蓄水检验,还有铺设隔根层,还有排水板、过滤层、安置雨水、铺设种植到最后,这是比较简单流程不给大家解释了。

  如果防水卷材或者防水材料没有隔根效果会导致植物穿入,这是比较合格一种HDPE排列蓄水板,承重也比较好,之间可以用锁扣连接,像排水板搭接,把不同排水厂做缆索块做比较好,下面是过滤层,就是在这些屋顶绿化结构层中间,一定不要在侧面固定时候可以设计围挡。从建筑排水设计来说,大多数建筑口都在建筑四周,我们接触包括改造项目大多数还是把水搁四周,这样把这设计缓冲带设计尽量让咱们口在缓冲带在绿地上这样安全隐患更小这是轻质火山岩基质,这是草坪根系生产情况,这是在绿地中雨水观察井,这边上就是我们种植屋面结构。打开井盖可以看见我们排水管,当然侧壁包括顶部,大家看白色就是过滤层,这儿多机制非常干净。

  还有植物固定在规程中规定或者建议高度大于两米乔木或者小乔木或者大段子做地下支撑,防止被吹倒,或者掉在建筑面上导致安全隐患。砖及PVC围挡,轻质砖外贴青石板,当然这些不做防水处理,不然质量会有问题。

  实际上与咱们普通绿化差别并不是太大,屋顶绿化就说在节能减排建议用太阳能,在屋面上基本上没有很大建筑遮挡,这样太阳能效益应用更高,不用地铺式去做电路系统工程。下面简要把这些年我们参与过或者参观过种植屋面实力给大家展示一下,首先我们给分几类一个叫政府机关类,自己这么一个简单分类,在设计上我觉得我个人觉得应该更注重新材料,新工艺及植物应用,为种植屋面起到示范作用,政府机关作为政府职能部门给大家做示范的话一定走在技术前沿上,不能说墨守成规的别人怎么做我怎么做,这是2010年我们做一个项目,海淀人居种植屋面,它的荷载并不大,这是它的现状情况,我们遵循成本低成本低养护原则,尽量达到植物种类多氧化,首先我们觉得作为种植屋面设计来说认真分析分够路,这是我们种植面积景观设计也好还是基础设计也好必不可少程序,不能拿建筑图画圆画方,或者说在什么平台什么地形是非常不合理也是不客气或者不负责任的。

  在这个区域我们可以做微地形处理,在荷载并不高情况下尽量做到植物多样化。这是当时一个效果图,确定以覆盖化为主,也是在面积400平米并不大,在并不大空间里,分割出几个层次,如果这不是简单式,很多人认为花园式,不是横向概念,这是建成效果和种植,利用很多观赏草还有一些素根地被植物,我们在这上面并不是做实验,而是做好的,在北京至少越多的东西,待会儿会说屋顶和小环境中往往比地面绿化要更多。

  工程与特点作为政府部门示范项目,充分展示科学合理实验方法,咱们一般简单式景天类或者说做成几个色块儿,或者做成几个图案式东西,在设计中不要局限这个东西,比较充分利用不良位置,所有位置经过计算。

  这是国家科技部示范楼种植屋面花园式的,这是2004年,也是我们在方案设计初期充分考虑粱竹子位置,包括水池位置在粱区域,当时防水间保温的这么做的。这是当时选用排水板,当时选用CDPE膜轻亮和超轻亮机制,当时限于季节原因铺设草坪在2003年11月非常担心第二年春天草坪会怎么样做好最坏打算,就说可能重新做草坪,大家看2004年5月反轻以后生长一段时间草长非常茂密,对于小环境也好,还是基质也好,植物在基质上生存,说明基质非常好,这是2004年6月一个实景,以及一些地被菊类植物应用,包括乔灌草搭配,这是一个1500平米非常小空间内,造成深远这种景深关系,说明在设计上还是很用脑子,包括前景中景于植物配置,这是又隔2005年7月这是我们跟踪调查项目,当年也是获得北美LEED金奖。作为这么一个优秀项目肯定会非常,因为并不是想象中那么大,为什么做这么多工作,而且造成这么多的丰富度,因为分析它的位置,计算了它建成以后植物生长以后还有多少可用,这是科学的数据,并不是咱们猜的。

  这么好项目也有一定问题,当时原木应该比较局促有些窄,围挡显得过高,设计就是尺度概念,如果在地面上不显示非常高,在屋顶上不太充分,缓冲带考虑,应用材质有些粗糙,下面是创业大厦的项目,建成实景以后分析粱位置种稍大比如龙爪白植物,比如盆栽植物,这是科研所很早实验工程,当时做的很多研究,不同品种景田的耐热性研究,进行极端不浇水哪个植物能生存进行筛选。

  下面就是酒店商场、写字楼,这是很早饭店京伦饭店在北京边上当时情况,种植屋面完工以后,中间注意栏杆安全防护需要,这是2002连建成以后第一个处景,这是2002年下半年效果,然后2003年地景基本比较好,中间通风道完全遮蔽,这是2003年冬景,这就是冬景和平常的区别,在屋顶这么大情况下没有发生这么大问题,就因为小环境好,这是在冬季12月底拍的,因为底下就是一些供暖层设备间以及浴室设备,这是温特莱一个项目,也是不大,这是建成前和建成后,现在不太建议在屋顶上大面积草坪,我觉得不管是节能减排也好,尽量地被植物以素根植物为主,这是23层做好一个效果,非常高给咱们造成小环境很好,上大一点灌木,这是现状一些情况,红桥市场有一个特殊性,做了一个建筑加钢,因为想做花园式,想做展示性东西,通过建筑处理增加三点,给我们景观设计带来非常好的条件。

  世茂天街为什么提,进行种植屋面提倡也好,感觉很现代,或者叫非常对视觉冲击必须大,我们做屋顶花园还是以青苔教育为先,它的巧妙处它的围挡处理以建筑处理特别好,包括高低曲线这种排污很唯美。下面就是医院和学校,实事求是说我们在参观过程中还是有一定问题,比如当时我们设计地面植物在北京地区不能入冬到第二年还得换,面积还这么大,我们认为劳民伤财事,作为项目和设计还是很优秀的。

  学校种植层面作为教育部门种植面在满足景观要求下还要给展示和宣传作用,在参观里面没有很多在设计里面没有考虑这个问题,以及它的缓冲带,还有它的不同材质铺装搁一起,颜色还有搭接非常柔和看不出很乱,觉得是浑然一体,在缓冲带做明暗处理,用白色和黑色搭接,这样显得建筑延伸和不单单留出一个缓冲带,这是中古友谊小学这叫路台一个设计。

  最后看私家平台这是23层种植面积,往往都是比较大,这是建成后的效益,包括它的空中都是用园林做美化,以及非常自然的过度,面积很小,但是它的同设计还有特别亮点就是地被应用,非常非常丰富。最后简单谈问题和建议,造价面积小单方造价高,施工难度大,工程内容复杂和其他工种交叉作业多,建议加强投入,还有对政府来说相关政策,新建建筑规划这建筑必须要有,按照一定比例,还有一个就是对行业进行特殊管理,与地面绿化,不管是甲一级都有特殊性不能一概而论。

关键词:种植屋面  防水  

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