装配式建筑应用于屋顶花园

杜炳辰，李卓清，其其格

(北华大学，吉林 吉林 132013)

1 屋顶花园的简述

1.1 屋顶花园的概念

屋顶花园(roof garden)是指在屋顶平台设计和种植植物。屋顶花园不但降温隔热效果优良，而且能美化环境、净化空气、改善局部小气候，还能丰富城市的俯仰景观，它与露地造园最大的区别就是种植土壤不与大地土壤相连接。有效地提高了城市的绿化覆盖率，是一种值得大力推广的屋面绿化形式。

1.2 建设屋顶花园的意义

基于当今高速发展的社会形态，各类人群的生活水平不断提高，逐渐向城市化迈进。在此基础上大众对人居环境的需求也更丰富，更全面。多层、高层、集中式已成为城市建筑的主要发展方向，而这些建筑也在一定程度上占用了自然资源，导致城市生态平衡失调。据科学测定，若城市绿化覆盖率能达到50%，就可基本上消除城市热岛效应等带来的不利环境影响[1]。为了实现绿色城市，全国许多地区均修建城市公园，以平衡人与自然之间的矛盾。但是由于水平空间日渐达到饱和状态，地面的绿化工程也不足以满足人们和生态环境的需要，因此建设和开发建筑之上的绿化空间就显得相当必要了，而建设屋顶花园即是其中最有效的途径之一。

1.3 屋顶花园的生态效益

屋顶绿化的主角是绿色植物，它具有生态学、美学、心理学等多方面的功能；能够制造氧气，净化空气，无论在小区住宅还是商业楼群都可以给人呼吸清新的感觉，可以调节气温、增加空气相对湿度、杀菌消毒、抑制有害气体，有益于人体的身心健康；同时对建筑具有保温隔热、减少噪声以及增加建筑楼顶寿命。从上空看，还是一道秀丽的风景线，被誉为是“有生命的建筑材料”。在千姿百态、各式各样的绿色植物映衬下，建筑的艺术效果别有一番景象，成为城市中一道亮丽的风景线。

2 屋顶花园景观存在的问题

2.1 施工工期较长

现阶段我国屋顶花园的设计不与建筑一起考虑，往往是在建筑设计施工完成后，根据需要再进行屋顶花园的设计。由于受方位、荷载、排水等各方面的限制，屋顶花园设计起来比较被动，只能按照建筑现有条件来进行适应的设计。在施工方面，检查完原有的防水性能之后，工人需要做防水层的施工、防根穿刺层的铺设、排水层的施工以及铺设隔离过滤层等大量工作。复杂的施工流程，极大地增加了施工工期。

2.2 人力物力耗资大

目前我国现场施工的方式多用于建筑行业。这种管理方式不仅要租赁大量的设备还要雇佣大量劳动力，与此同时由于工人施工时估算的精准度比较低，也会产生很多建筑废料，对于建筑垃圾的处理与运输也是一项不小的费用，耗时耗力，还会造成环境负担。

2.3 景观模式单一

目前，屋顶花园的景观模式比较死板，老套的设计手法加上固定的施工模式，往往持续应用一种景观设计方案，若要变换不同的屋顶景观场景，需拆除原固定的构件，重新设计和布置新的场景，不仅产生不必要的建筑垃圾还增加了施工时间。繁杂的翻新工作使人们放弃了对其进行改造的想法。一成不变的景观模式使得屋顶花园的后期无人问津[2]。

3 装配式建筑的基本特征

3.1 装配式建筑概念

装配式建筑(prefabricated building)是指把传统的房屋现场建筑的大量工作转移到工厂进行，在工厂加工制作好建筑用构件和配件(如楼板、墙板、楼梯、阳台等)，直接运输到建筑施工现场，通过可靠的连接方式在现场装配安装而成的建筑[3]。

3.2 装配式建筑的特征

如今，我国的建筑行业施工阶段还是要依靠众多人力，花费大量的时间成本，沉重的建筑材料，砂石、混凝土等，混合、浇筑、搬运都需要工人和重机械等合作完成。但同时由于估算等误差，也会产生很多建筑废料，不仅后期处理起来耗时耗力，也会造成环境负担。装配式建筑是近年来兴起的一项技术革新，它抛弃了原有的复杂前期准备工作，采用预构件装配的技术，避免了上述建筑废料剩余多、不环保的问题，也无需再耗费大量的人力物力。因此，装配式建筑也越来越多地被应用在建筑行业[4]。它有如下几个优势特点。

(1)工期缩短。装配式建筑构件无需在现场安装，而是直接在工厂加工好运输到现场，进行拼装。这样的施工方法方便、快捷且高效。

(2)质量保障。由于装配式建筑构件是由工厂直接生产，所以在精准度和质量上有更好的控制，得到更有效的保障。

(3)降低租赁费用。由于构件是在工厂直接生产的，所以免去了很多材料投入量，降低了租赁所需的费用。

(4)节能环保。建筑构件在工厂的生产方式降低了现场作业量，减少了大量不必要的建筑废料。

(5)节省材料。装配式建筑构件标准化的生产可以节省很多材料，减少浪费。

(6)降低成本。装配式建筑采用工厂统一且标准的定制方式，机械化程度高，极大地降低了成本，安全生产方面的风险也大大减少。

4 装配式建筑应用于屋顶花园的优势

4.1 减少施工工期，降低风险

从建筑施工来看，工期短、质量高、节能环保以及节省人力物力的优势，使得装配式建筑越来越受到建筑业的欢迎，并能解决屋顶花园的施工工期长，人工复杂且风险大等问题。一般屋面构造层次的组成从下往上分别为结构层(基层)、构造层(包括绝热层、找平层、普通防水层、耐根穿刺防水层、保护层、排蓄水层、过滤层)、种植土层和植被层(初栽)等[5]。这些结构层是屋顶花园的永久荷载，施工之后是无需经常变动。但是施工过程比较复杂，施工工期还很漫长，如果将这些永久荷载的部分结构层合理的进行组合加工直接生产出构件，再将构件进行现场拼装[6]。这样可以大大减少施工工期，机械化程度高，极大地降低了用工成本和安全生产方面的风险。

4.2 减少人力物力，节能环保

在工厂生产好各种相应的构件，然后运输到屋顶花园施工现场，专业人员在现场直接进行拼接和安装。相比传统屋顶绿化的建造，施工现场的施工流程相对减少，和泥、抹灰、绑钢筋、支模板等施工流程都不会再出现[7]。装配式建筑不仅可以为屋顶花园带来施工速度快，缩短工期的优势，并且施工现场建筑工人减少使得施工作业更加方便有序，工人的劳动强度大大降低，施工现场废物、废水、噪声减少、环境污染程度低、节能减排，还可以降低施工成本。

4.3 施工装配多样化，简单高效

装配式建筑通过工厂对构件的组合直接生产，可以应用于屋顶花园的小品、景墙以及种植池等。灵活且随意的进行分割，可以满足住户的需要，根据其要求来进行调整，形成各式各样的布置方案。与传统屋顶绿化相比，装配式屋顶绿化具有很好的灵活变换和布置的能力、可自由拆卸移动、荷载轻、成景快且能有效降低能耗等优点。

5 结语

我国装配式建筑应用广泛，越来越受到建筑行业的欢迎。但是应用于装配式建筑屋顶花园却很少。装配式屋顶花园不同于一般的景观，是能满足人们实际生活需要美化环境和净化空气要求的新型屋顶花园景观设计。装配式建筑具有缩短工期、减少人力、施工高效且布置灵活等优点，可以弥补屋顶花园在施工时出现的问题，从而使屋顶花园在我国生态文明城市建设中发挥最大的生态景观效果。