文 / 沈春雷 宋功业
可种植平屋面施工工法是针对江苏广兴集团有限公司承建的房屋建筑工程施工需要,为提高屋顶花园的施工水平,由江苏广兴集团有限公司与九州职业技术学院、江苏建筑职业技术学院合作所发明的。工法的核心技术采用了发明专利“屋顶花园围挡”(专利号:ZL201310399931.9),经引进、转化、吸收,江苏广兴集团有限公司认定,2017年8月20日批准“可种植平屋面施工工法”为企业级工法。工法编号为:QGF/JSGX2017-02。
可种植平屋面施工工法的施工过程包括可种植平屋面无渗漏施工、可种植平屋面的变形缝施工、可种植平屋面既泄水又保水的屋顶花园围挡施工以及可种植平屋面的绿化施工四大环节。
要保证屋面无渗漏,首先要保证结构层无渗漏。要保证混凝土结构层无渗漏,只要保证混凝土结构层密实并且不开裂就可以。
屋顶花园围挡的作用是既要使土壤保持一定的水分,又要及时将多余的水分排出。将围挡设计成防渗和透水两部分,将防渗部分置于底部,并与结构层严密结合,就可以保证花园下部土壤能含有必要的水分,且不容易散失;将围挡的透水部分置于上部,当雨水较多时,土中多余的水分就可以析出且水土不会流失。
屋顶花园中的植物在阳光照射下,天晴时水分蒸发快,补充水分不容易,雨天水分多又需要及时排出,否则就容易造成“水分过多”,而使植物死亡。如果使屋顶花园中的土壤保持一定的水分,又要及时将多余的水分排出,屋顶花园绿色植物、花草就能长久成活。
3.1.1 防水处理
防水处理是首要工作。在刚性防水的基础上,采用高聚物或合成高分子防水材料,提高防水等级。精心施工,不可大意。排水层的坡度要大于3%,视环境采取有组织外排水或内排水。
3.1.2 种植层荷重限制
应根据荷重以及植物配置要求,制定出种植层高度。选择重量轻、养分足、透气性好的土壤作底土;同时要做好植物品种的选择工作。
此外,还应考虑到广告固定点、灯光照明点的位置、日后植物养护管理等等。
3.1.3 过滤层的设置
一般用玻璃纤维布(荷载0.02kN/m2)作为理想的过滤层。
为防止种植土流失而造成肥力下降及屋顶排水系统堵塞,在种植土的底部设置玻璃纤维布作为过滤层,防止种植土中细小颗粒的流失。
3.1.4 排水层设置
排水层由粗粒排水加100mm厚蓄水层组成,荷载0.5kN/m2。
粗粒排水层用200mm厚陶粒,非级配的砾石子或焦碴,膨胀蛭石或浮石等大颗粒土层,既可迅速排除底层积水,又对人工土的通气和储水有着良好的改善作用。
排水系统要与原屋顶排水系统保持一致,设法阻止种植物枝叶或泥沙等杂物流入排水管道。大型种植池排水层下的排水管道要与屋顶排水口相配合,使种植池内多余的浇灌水顺畅排出。
种植区是屋顶花园的重要组成部分,它的好坏直接影响到植物能否健壮地生长。
3.2.1 种植层的厚度
根据微地形处理的需要和各种植物的生长特点选择最合适的厚度。
3.2.2 种植土的组成
植物生长层10cm,粗放型绿化的耕植土+焙烧过的黏土混合物,或肥沃的耕植土+腐殖土煤泥的混合物,饱和容重15kN/m3;荷载0.95kN/m2;轻质有机+无机介质:30%木屑a(经腐烂发酵),46%腐殖土,19%本地园土,5%砂混合而成。
3.3.1 减少荷载问题
荷载是衡量屋顶单位面积上承受重量的指标,是建筑物安全及屋顶园林成功与否的保障。用于园林造景的屋顶应采用整体浇筑或预制装配的钢筋混凝土屋面板作结构层,有条件者,可用隔热防渗透水材料制成的“生态屋顶块”。
一般情况下,要求提供350kg/m2以上的外加荷载能力。同时在具体设计中,除考虑屋面静荷载外,还应考虑非固定设施、人员数量流动、外加自然力等因素。
为了减轻荷载,应将亭、廊、花坛、水池、假山等重量较大的景点设计在承重结构或跨度较小的位置上,同时尽量选择人造土、泥炭土、腐殖土等轻型材料。
清水塘22号这座普通的平房,既是中共湘区委员会的机关所在地,又是毛泽东与杨开慧于1920年冬结成革命伴侶后所组建的第一个真正意义上的家。
3.3.2 防水设施及排水系统
在满足承重要求之后,应对整个屋顶进行防漏处理,其防水层处理应采用复合防水设施,即设置涂膜防水层和配筋细石砼刚性防水层两道防线。
涂膜防水层应用无纺布做一布二涂或二布六涂,在此基础上做刚性防水层,刚性防水层与屋面泛水必须一次做成,以保证其防水质量。
涂膜防水层施工完毕后,还应进行一次防水试验。同时,在实施屋顶园林施工中,不管何种设施均不得打开或破坏屋面的防水层或保护层。
接着就是设置完善的排水系统,除溢水孔、天沟外,还应设置出水口、排水管道等,满足日常排水及暴雨时泄洪的需要,并做好定期清洁、疏淘工作。
3.3.3 路径建设
路径的设计也很有学问,一般路径宽50至70厘米,弯弯曲曲的路径将把整个屋顶面分割成若干大小不等的片区。路径的路基可用6厘米宽的砖砌成,每隔1.5米左右砌留贴地暗孔道排水,暗孔宽约7至8厘米。
此外,有些屋顶面的落水管、排水管等与园林气氛极不协调,可用假山石将其包藏起来,也可用雕塑手法把它隐裹塑成树干等。
3.3.4 景点布置
在屋顶花园平面规划及景点布置(下图)时,应根据屋顶的承载构件布置,使附加荷载不超过屋顶结构所能承受的范围,以确保屋顶的安全使用。
屋顶花园种植
3.3.5 灌水试验
屋顶花园工程施工前进行灌水试验。为确保屋顶不渗(漏)水,施工前,须将屋顶全部下水口堵严后,在屋顶放满10cm深水,24h后检查屋顶是否漏水。
由江苏广兴集团有限公司承建施工的句容市文化艺术中心工程、杨塘岗拆迁安置小区一标段工程、句容市妇幼保健院异地新建项目工程中应用了可种植平屋面施工工法,共种植花草树木约有一万多平米,提高了工程质量,屋面无发生返工现象。经公司预结算部与财务管理部进行与以往的工程比较分析,可节约工程维修成本费用33万元。在取得了良好的经济效益的同时,也取得了良好的社会效益。
(1)解决了美化环境问题。
(2)解决了房屋建筑工程施工中的跑冒滴漏问题。
(3)可以促进建筑施工的技术进步。
经江苏省镇江市住房与城市建设局审查,批准为江苏省镇江市2017年工法,并上报江苏省住建厅,请求批准为江苏省级工法。