屋頂花園荷載問題探析

關(guān)鍵詞： 屋頂花園 活荷載 靜荷載 植物 

　　0引言 

　　屋頂花園是以建筑物頂部為依托，進(jìn)行蓄水種植，覆土并營(yíng)造園林景觀的一種空間綠化屋頂形式。屋頂花園可以廣泛地理解為在各類建筑物、構(gòu)筑物、城圍、橋梁、立交橋等的屋頂上進(jìn)行建造花園，種植樹木花卉的統(tǒng)稱。屋頂花園不但具有隔熱、降溫的環(huán)保節(jié)能效果，而且可以改善局部氣候，豐富城市的空間景觀，大大提高城市的綠化覆蓋率，是我們值得推廣的屋面建設(shè)形式。 

　　建筑屋頂?shù)某兄貑栴}，是建造屋頂花園最核心的問題，它直接關(guān)系到人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。根據(jù)國(guó)家《城市園林綠化技術(shù)操作規(guī)程》（DB51/510016-1998），《屋面工程技術(shù)規(guī)范》（GB50345-2004），《屋面工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GD50207-2002），要使屋頂花園得到快速發(fā)展，首先需要解決的是屋面荷載問題。建造屋頂花園的屋頂荷載主要有活荷載和靜荷載兩種。 

　　1屋頂花園活荷載 

　　屋頂花園的活荷載主要是指修檢工具設(shè)備和所上人的重量，這方面要預(yù)計(jì)到極限值的出現(xiàn)。活荷載較為確定，對(duì)一般的私人住宅，可按普通的上人屋面1.5kN/m2；對(duì)規(guī)模較大的，或有可能進(jìn)行集會(huì)或小型演出的可取為2～2.5kN/m2；對(duì)于處于城市中心主要道路兩側(cè)的建筑屋頂，如可能成為密集人群觀看節(jié)日游行等則應(yīng)按2.5～3.5 kN/m2考慮。 

　　2屋頂花園靜荷載 

　　2．1 植物靜荷載德國(guó)有關(guān)資料給出屋頂綠化上的植物平均靜荷載:地被草坪為5kg/m2，灌木和小叢木本植物為10kg/m2，大灌木和1.5m高的灌木為20kg/m2，3m高的灌木為30kg/m2，其它的高大喬木則作為集中荷載考慮。 

　　2．2 種植土靜荷載在我國(guó)80年代后建造的屋頂綠化，采用的人工種植土的密度為780kg/m3～1600kg/m3，具體的容重配制時(shí)計(jì)算，但澆灌后濕容重增大20%～50%。 

　　2．3 排水層靜荷載陶粒密度為600kg/m3，卵石、粗砂和礫石的密度為2000kg/m3～2500kg/m3，其它的塑料空心制品其重量較輕。 

　　2．4 水體靜荷載屋頂綠化的小型蓄水池等靜荷載,應(yīng)視其水深和水池壁材料來確定,如水深30mm，荷載300kg/m2，水深50mm，荷載為500kg/m2；水池壁重量根據(jù)使用材料的容重推算，水池高度應(yīng)換算成每平方米的荷載，其中在動(dòng)水和噴泉設(shè)計(jì)的時(shí)候要考慮到動(dòng)勢(shì)所產(chǎn)生的重量。 

　　2．5 其他靜荷載盆栽等植物荷載約127kg/m2；假山、置石可按實(shí)際山體的體積乘以0.8~0.9的孔隙系數(shù)，再按不同石質(zhì)換算成每平方米的荷載。 

　　3減少屋頂荷載的方法 

　　屋頂荷載的減輕，一方面我們要借助于建筑屋頂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，屋頂應(yīng)采用整體鋼盤混凝土澆筑或預(yù)制裝配的鋼筋混凝土屋面板作屋頂結(jié)構(gòu)層，或用隔熱防滲透水材料制成的“生態(tài)屋頂模塊”。減輕屋頂結(jié)構(gòu)自重和屋頂結(jié)構(gòu)自防水問題；另一方面就是減輕屋頂花園所需綠化材料的自重，其中包括將排水層的碎石改成輕質(zhì)的材料等，具體方法簡(jiǎn)述如下： 

　　3．1 減輕種植基質(zhì)靜荷載采用輕基質(zhì)材料如木屑、蛭石、珍珠巖等。一般可選用專用的種植土、草炭、膨脹蛭石、膨脹珍珠巖、細(xì)砂和經(jīng)過發(fā)酵處理過的動(dòng)物糞便等作為種植基質(zhì)材料，然后再按一定比例混合配制而成。另外泥炭也可作為主要的栽培基質(zhì)，它的容重很小，一般干容重在012～013g/cm3，而普通土壤的容重是1125～1175g/cm3，濕重大約在119～211g/cm3。由此我們可以算出泥炭在干重時(shí)是普通土壤重的18%～20%，而濕重是普通土壤重量的33%，如果建造屋頂花園100%用泥炭，則可減輕2/3～3/4的靜荷載。 

　　3．2 選用輕質(zhì)植物屋頂花園的植物材料應(yīng)盡量選用一些中、小型花灌木以及地被植物、草坪等，盡量少用大喬木。屋頂花園土層薄、光照時(shí)間長(zhǎng)、晝夜溫差大、濕度小、份少，屋頂花園植物配置也可以選擇一些喜光、耐寒、耐熱、耐旱、耐貧瘠，生命力旺盛的花草樹木。最好是灌木、盆景、草皮之類的植物，總之使用須根較多、水平根系發(fā)達(dá)的植物，并且能適應(yīng)土層淺薄的要求，盡量少使用高大有主根的喬木，若必須要使用高大的喬大，則種植位置應(yīng)設(shè)計(jì)在承重柱和主墻所在的位置上，不要在屋面板上。 

　　3．3 優(yōu)化景觀設(shè)置在屋頂花園上可少設(shè)置園林小品以及選用輕質(zhì)材料如輕型混凝土、鋁材、木、竹、玻璃鋼等制作景觀小品（如假山石、棚架、涼亭、室外家具及燈飾）。合理布置承重構(gòu)造物，把較重構(gòu)造如亭臺(tái)、假山等安排在建筑物主梁、柱、承重墻等主要承重構(gòu)件上或者是安排在這些承重構(gòu)件的附近，以利用荷載傳遞，提高安全系數(shù)。 

　　4結(jié)論 

　　屋頂花園是未來城市空間綠化的一個(gè)重要方向，具有廣闊的發(fā)展空間。而屋頂花園荷載問題是屋頂花園發(fā)展的首要關(guān)鍵問題。屋頂花園的荷載由活荷載和靜荷載兩個(gè)方面組成，活荷載不確定，無法減少，而靜荷載可以通過現(xiàn)代化的材料技術(shù)、建筑技術(shù)以及園藝技術(shù)等得到減少。 

　　參考文獻(xiàn)： 

　　[1]安立偉，閆曉云，陳云飛.論屋頂花園（綠化）的防水設(shè)計(jì).現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2009.1. 

　　[2]張玉，蘇衛(wèi)東.屋頂花園構(gòu)造及幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的處理.南平師專學(xué)報(bào)，2007.10. 

　　[3]楊芳發(fā)展屋頂花園相關(guān)技術(shù)問題.魅力中國(guó),2009.8. 

　　[4]夏愛萍，李慧峰，王通.屋頂花園研究綜述.山西建筑，2008.11. 

　　[5]董必慧，邵菁.屋頂花園設(shè)計(jì).園林綠化，2009.8.