荆丹娟,潘 良
(1.招商局地产(南京)有限公司,江苏 南京 210000; 2.金陵科技学院后勤管理处,江苏 南京 211169 )
当今国内汽车消费逐渐普遍化,使得居住区对车库需求不断扩容,由于居住区设计规范中对于绿地率存在一定的要求,地面绿化种植区域不可能过多的作为地面停车,再加之城市地价的提升,开发商考虑平衡景观效果以及车位需求的关系,更多的将车库设置于地下,使得居住区车库顶板进行绿化种植成为时代发展的一种必然趋势。车库顶板的滤排水和普通土壤不同,存在一定的局限,由于植物生长对土壤旱涝平衡有特殊需求,这就对车库顶板滤排水设计提出了更高的要求。
车库顶板滤排水措施就是在疏导和排除上进行考虑,从根本上解决车库顶板绿化种植的排水问题。车库顶板滤排水措施对绿化种植的作用不仅在土壤水分充沛或过多时及时起到滤排作用,同时在干旱季节出现土壤水分供给不足的情况下,可以起到一定的保水作用,从而有效的维持了车库顶板上土壤层的水分平衡,为植物的存活奠定了良好的基础。
在一些车库顶板土壤排水处理不当的区域,车库顶板的绿化区域短期内都会存在假活的良好态势,树体靠自身养分发了芽,但没有走根,生长一段时间,树体养分耗尽,芽枯缩死亡,草皮发黄,地表积水。这是由于树木长期处于浸水状态,土壤中含水量过高,缺少氧气,树木根系不能进行正常呼吸。夏季就会导致植物根系腐烂,冬季若积雪渗入过多的水分,会使土温降低,土壤微生物活动受到抑制。以草坪为例,夏季积存的水分不及时排出,会使秋季草坪生长停止过早,减少草坪使用时间,冬季积水过多会使草的根系变浅,春季返青慢。土壤过湿还会滋生杂草与苔藓植物,增加草坪发生病害而使之衰退死亡的情况。
诸如以上问题都不会在短期内被发现,通常是小区绿化刚施工完一片繁荣,养护期一过一片衰败现象。
车库顶板上进行绿化种植是目前居住区设计中经常碰到的形式。绿化渗排水层作为绿化种植的基础保证,其作用就显得尤为重要。以沿江沿海地区为例,该区常年降雨量较大,多年平均降水量在1 850~1 950 mm之间,最大年降雨量超过2 600 mm,5-9月份常有暴雨,其间降雨量占全年70%左右,降雨量较为集中。由于车库结构顶板为不透水层,因此绿化渗排水层的重要性就不言而喻了,就像在花盆里种植,如果盆底排水不畅,植物迟早会死掉。
图1 车库顶板绿化区剖面示意Fig.1 The green areas of the garage roof
在实际项目中相当一部分施工图设计对车库顶板绿化渗排水层的设计考虑都不够完善。例如,对于大面积车库顶板如何找坡,碰到反梁时渗排水方法,建筑设计边界暗沟与顶板滤水层存在高差,渗透水无法排放到边沟等问题在建筑、结构和给排水专业图纸中并没有给出具体解决方案。有些建筑施工图只是在结构层面上表示出土壤渗排水层做法,景观施工图纸对此部分的描述也只是停留在需要进行堆坡的区域。考虑轻质填料层时也只是简单给出一个渗水层的剖面做法示意(见图1),但依然无法解决由顶板各项设计交叉出现的一些根本性问题。
室外总平施工一般在建筑主体施工后期进场,建筑主体施工与室外总平施工协调上存在一定的矛盾。实际房地产工程中出现因抢工时间紧迫,各道工序不能按图规范施工,导致顶板排水坡度不到位,场地清理不到位等问题。这种状态,图纸对施工的实际指导性较差,施工过程中必然造成一些困难甚至会引起潜在的危害。
图2 某项目车库顶板透水板Fig.2 The porous disc of the garage roof used in a project
为了居住区保证整体绿化景观效果,在车库顶板上的绿化区域不但会种植草坪、灌木,而且还会种植一些大乔木。根据绿化种植要求,在种植区域多余雨水的下渗排水及合理的水分保持尤为重要。
从下渗排水方面来说,透水层(见图2)就起到了一个旱涝期间水平衡的调节区域。由于车库顶板阻隔了绿化覆土与外界自然土壤的连接,顶板覆土层厚度有限,一部分雨水下渗进入土壤间隙形成不流动的附着水与毛细水,另一部分进入土壤的雨水在超出土壤容纳能力时而形成的重力水,使得底面成为滞水区。地下建筑顶板是不透水的,如不能及时疏排,土壤含水量过高不仅增加了顶板渗漏的可能,并且不利于植物的生长。
从水分保持方面来说,车库顶板区域的覆土层一般都较薄,以沿江沿海城市为例,该区域的日照时间相对较长,蒸发量很大,土壤宜风干,其储水量需要大于5 kg/m3才能适宜植物的正常生长。从植物对于非涝期的水分保持来说,绿化覆土也必须做好土层的渗排水系统,否则也会降低植物的成活率。
4.1.1 结构找坡处理 结构找坡的目的是让渗到土壤里的水收集到集水沟或滤水管,再接入到小区的排水管网系统。如果不做结构找坡,土壤中的水达到饱和后很难排除,会增加顶板的荷载,容易引发坍塌。地下工程种植顶板一般为现浇防水混凝土,结构找坡的坡度宜为1%~2%。由于地下车库顶板面积较大,可以采用分区找坡的方式排水。从而降低结构板因找坡而增加的厚度,利用顶板的防水层上50 mm的保护层来找坡。
虽然结构找坡建筑成本较大,在项目具体设计中操作起来有一定难度,但作为车库顶板结构排水的最优方案,目前还是被广泛应用。
4.1.2 顶板反梁的处理 顶板反梁,在建筑结构设计时可降低车库高度,从而降低成本,但是缺点在于顶板上会形成一个个井字型水泥池,对于排水处理存在一定难度。如果顶板上的排水处理不到位,导致在池子里填土种树,渗透水问题的解决就比整体式结构找坡还难,因此近年来该方式已取消,不再采用。
一般顶板结构的防水层和保护层的实施由建筑主体施工方负责,在反梁施工时就需要为其预留一定的洞口以用于排水。景观施工方一般需要二次找坡,具体做法见图3,用1∶3水泥砂浆,在井字形水泥池做20 mm的找坡层。特别是顶板局部不水平的情况,必须做找平或找坡处理,然后利用内衬钢丝、外围纤维透水管(即图3中预制过水孔)将预留洞与雨水井或者排水边沟相连,以利于排除渗透水。
图3 带反梁结构顶板的处理示意Fig.3 The approach to dealing with the structure of roof with reversed beams
4.2.1 景观绿化渗排水的处理形式
1) 滤水层+排水边沟滤 此种方式通过沿车库顶板周边设置排水沟,在顶板防水保护层以上设置滤水层,滤水层之上覆盖土工布,之后再覆土种植。滤水层的水顺坡汇集到集水沟,再接入到小区已设置的排水管网系统(见图4)。这种方法适用于大多数车库顶板排水。滤水层常用材料有4种方式:蓄排水板、砾石、陶粒或者浮石。此种方法的优点是相对于结构找坡或反梁形式投入较少、成本低,但有以下缺点:受原建筑顶板分坡脊线不准、建筑找坡不准的限制,遇到车库顶板局部上翻梁时,滤水层的排水性能将受到较大的制约,排水效果会受到影响。
2) 排水板+碎石排水沟(带全透型软管) 此种方式沿车库顶板周边设置碎石排水沟,排水沟中设置DN100全透型软管,滤水层的水顺坡汇集到碎石排水沟,用DN200管接入雨水检查井中(图5)。此种方法优点是可以较好地控制结构成本投入,但缺点是同样受原建筑顶板分坡脊线、建筑找坡、车库顶板局部上翻梁等因素的制约,排水板设置在结构顶板之上,导致排水效果受到影响。
图4 滤水层+排水边沟的车库顶板处理剖面示意Fig.4 The garage roof with cuvettes and gutters
3) 导流滤水管+排水干管组合 传统滤水层(陶粒、碎石材料)因为建筑顶板放坡误差、滤水材料粒径缝隙等因素的制约,会产生排水不畅的情况。因此在传统滤水层存在基础上,设置滤水管(钻孔滤水管)。滤水管一般呈鱼骨形布置在透水层中间,增强排水力度。透水层的渗透水收集到滤水管,再接入排水干管,进入小区已设排水系统。滤水管管材一般用UPVC(硬塑料)或双壁波纹滤水管。滤水管需要设置0.003 mm的坡度,外包无纺布一层。规格一般为DN100,管两侧每隔150 mm开半径为20 mm孔(见图6)。这种方法将地库顶板上排水按照面进行分区,组织成片区,再加排水引导至排水干管中进行线状组织,从而在面和线上进行有效组织,从而提升排水的效能,但缺点是此种方式在施工时对场地地面景观的组织有限制,特别是一些水景需要将结构层直接设置在地下室顶板之上,会对此滤水层的系统组织形成一定的干扰,因此在实施时需要将地上和地下系统统筹考虑,提前排布干管的位置,避让必要的景观结构定位区域。
图5 排水板+碎石排水沟的车库顶板处理剖面示意Fig.5 The garage roof with draining boards and spall drains
图6 导流滤水管+排水干管组合的车库顶板处理剖面示意Fig.6 The garage roof with a combination of the diversion filter tubes and main drains
4) 波纹滤水管+排水干管+地下室集水坑 当车库顶板回填土大于1.5 m或滤水管排水标高低于道路雨水检查井时,上述几种排水形式由于受到标高限制,都不能采用。就需按如图7所示方法:设置波纹滤水管,波纹滤水管收集的水接入DN200排水干管,最终汇集到地下室集水坑,通过建筑排水系统排出。
这种方法的优点是较上一种形式增加了地下室集水坑的设置,可更加高效地排水,同时也可将集水坑的水系统与小区园林浇灌系统进行连接,从而解决部分甚至是全部的园林浇灌和社区保洁冲洗用水,最大程度地利用雨水收集系统,形成水资源的可循环利用,达到节水目的,从而可以为绿色建筑的申请创造条件。
图7 波纹滤水管+排水干管+地下室集水坑组合的车库顶板处理剖面图示意Fig.7 The garage roof with a combination of the diversion filter tubes, main drains and the basement sump
4.2.2 大树根部局部渗透水处理 大树栽植后,根部良好的土壤通透条件能够促进伤口的愈合和促生新根。大树根部透气性差使得根无法从土壤中吸收养分和水分,导致植株脱水萎焉,严重的甚至出现烂根死亡。为防止根部积水,改善土壤通透条件,促进生根,可采用以下措施:
1) 设置通气管(PVC管或通心竹子):在土球外围5 cm处斜放入6~8根PVC管,管上要打无数个小孔,以利透气,平时注意检查管内是否堵塞;
2) 换土:对于透气性差,易积水板结的粘重土壤如粘壤土,可在土球外围20~30 cm处开一条深沟,开沟时尽量不要造成土球外围一圈的保护土震动掉落,然后将透气性和保水性好的珍珠岩填入沟内,填至与地面相平;
3)挖排水沟:对于雨水多、雨量大、易积水的地区,可横纵深挖排水沟,沟深至土球底部以下,且要求排水畅通。
综合以上的分析及处理思路,对于车库顶板渗排水设计,要注意以下几个方面。首先,应在建筑顶板结构设计时就应与给排水专业结合,合理的考虑排水坡度;其次,在结构施工时就将排水边沟一次浇筑到位;最后,景观后期施工时要做好分区找坡处理。通过3方面结合,加上大树根部局部渗透水处理,能够使得渗透层的水及时的疏导出去,从而提升植物的整体成活率。
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