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屋顶花园 建电141姜璐201406040102 1 什么是屋顶花园 1 1屋顶花园的概念1 2屋顶花园的发展简史 屋顶绿化的概念 屋顶绿化 包括一切不与地面自然土壤相连接的各类建筑物 构筑物的特殊空间绿化 包括阳台 天台 露台 墙体 地下车库 立交桥等建筑上的绿化 是根据建筑物构造特点 荷载及屋顶上的环境条件 选择生态习性与之相适应的植物材料 通过一定的技艺 从而达到节能环保和丰富园林景观的一种形式 保温隔热型屋顶 架空通风屋顶 种植屋顶 又称绿化屋顶 蓄水屋顶 其他新型屋顶 屋顶节能措施 屋顶绿化工程的分类 草坪式 采用抗逆性强的草本植被平铺栽植于屋顶绿化结构层上 重量轻 适用范围广 养护投入少 此型可用于那些屋顶承重差 面积小的住房 组合式 允许使用少部分低矮灌木和更多种类的植被 能够形成高低错落的景观 但是需要定期养护和浇灌 此类型介于二者之间 与前者相比 在维护 费用和重量上都有增加 花园式 可以使用更多的造景形式 包括景观小品 建筑和水体 在植被种类上也进一步丰富 允许栽种较为高大的乔木类 需定期浇灌和施肥 要考虑周全 1 1屋顶花园的概念 概念 根据屋顶具体条件 选择小型乔木 低矮灌木和草坪 地被植物等进行屋顶绿化植物配置 设置园路 座椅和园林小品等 提供一定的游览和休憩空间 屋顶花园与地面花园的区别 主要体现在屋顶绿化结构构成增加 植物类别选择性减少 屋顶花园的生态效益 1 对建筑具有稳定良好的保温隔热作用 可节省建筑能耗 研究表明 绿化屋顶顶板全天热通量值变化极其微弱 对建筑屋面顶板的保温 隔热作用明显 绿化屋顶夏季室温平均比为未绿化屋顶低1 3 1 9 冬季室温高1 0 1 1 2 对建筑结构及防水可起到保护作用 绿化屋顶可大大降低建筑屋面结构及材料的热胀冷缩变化幅度 延缓建筑结构及屋面材料因热胀冷缩所导致的老化进程 研究结果表明 裸露屋顶表面年最大温差达到58 2 而绿化屋顶仅为29 2 两者相差一倍 3 有效缓解城市热岛效应 研究表明建筑顶板吸收的太阳辐射热仅为5 传递至室内 其余95 向大气辐射 4 滞尘效果显著 种植屋面可大大改善城市空气质量 研究表明 花园式屋顶绿化平均滞尘量为12 3 年 5 可有效截留雨水 种植屋面可有效截留雨水 缓解城市雨洪压力 研究表明 花园式屋顶绿化可截留雨水64 6 1 2屋顶花园的发展简史 1 远古时代的屋顶花园屋顶花园的起源 古美索不达米亚金字形神塔公元前2113年世界公认最早的屋顶花园 古巴比伦空中花园公元前590年古希腊阿多尼斯花园庞贝城的神秘别墅 2 中世纪和意大利文艺复兴时期的屋顶花园法国圣米歇尔山意大利皮恩扎皮克洛米尼宫意大利卢卡的橡树塔屋顶花园意大利卡雷奇的美第奇家屋顶花园 3 公元1600 1875年的屋顶花园德国帕绍德屋顶花园德国莫斯科克里姆林宫屋顶花园俄罗斯的圣彼得堡修道院德国柏林拉比兹屋顶花园德国慕尼黑路德维希二世的屋顶花园草皮屋顶 4 19世纪和20世纪之交至第二次世界大战的屋顶花园屋顶花园剧场住宅与酒店的屋顶花园弗兰克 劳埃德 赖特和勒 柯布西耶 5 战前的屋顶花园先驱德里和汤姆斯屋顶花园洛克菲勒中心的屋顶花园旧金山联邦广场第一个建造于地下停车场上的屋顶花园 6 二战以后的屋顶花园 20世纪50 60年代以后 奥克兰帝国中心奥克兰博物馆旧金山圣玛利亚广场和朴茨茅斯广场匹兹堡的梅隆广场和公正广场哈特福德的国会广场杰弗里 杰里科的英国萨里区吉尔福德镇哈维百货公司 1 远古时代 1 2屋顶花园的发展简史 古巴比伦空中花园支撑花园重量的拱顶 由一些16英尺长的条石砌成 上方首先是一层拌有粘稠焦油的芦苇 其次用水泥粘合的两层粘土砖 最后还在砖表面涂了铅 最后铺上厚厚的表层土 最高的一处柱廊内设有喷泉 大量的水通过水渠从河流往上输送 2 中世纪和意大利文艺复兴时期 皮科洛米尼宫屋顶花园现存黄杨篱花圃和中央喷泉 意大利橡树塔屋顶花园建于36 5m高的橡树塔上 园内种有4株4m多高的橡树 种植在61cm的树池内 1 远古时代 17世纪的克里姆林宫屋顶花园利用焊接的铅片作阻根防水层 在盆钵或者容器中种植了果树 花灌木 葡萄等 19世纪末德国柏林拉比兹屋顶花园卡尔 拉比茨 KarlRabbitz 在柏林修建了一个玻璃屋顶花园 柏林冬季寒冷 常年多雨 玻璃屋顶不适合这种气候 为了解决这个问题 卡尔 拉比茨采用了自己的专利 硫化橡胶 这种施工技术被认为是建筑屋顶防水的突破 3 公元1600 1875年 4 19世纪和20世纪之交至第二次世界大战 住宅与酒店的屋顶花园屋顶剧院在纽约的兴起给美国的居民 商人留下了深刻的印象 一些酒店也设计了屋顶花园 摆放盆栽植物 设置规则式的喷泉 葡萄棚架 可以在上面举行大型晚宴 舞会 室内空间的延续 洛克菲勒中心的屋顶花园精心巧妙的喷泉池塘 石制湖盆以及葱绿的植被 为了承载来自管道 土壤以及水泵所带来的上千吨的重量 洛克菲勒中心的屋顶使用了钢筋进行了加固 5 战前屋顶花园的先驱 绿色草坪形成的中央花坛 女贞花篱 带有喷泉的水池 1 8米 3 7米 水深5 1厘米 1934年完工 另两座更为精致 中间是长条形的草坪 四周环绕绿篱 并点缀在终于大型赤土陶罐中的修建灌木 第五座美国无线电公司大楼十层上 现被拆得只剩一普通花园 匹兹堡的梅隆广场 6 二战以后 20世纪50 60年代以后 美国第一个建在停车库车场上的现代花园广场 也是最早的屋顶绿化的实例之一 1953年设计 位于匹兹堡市中心 长宽各80米 高出周边街道3米 地下部分为大型停车场 广场四周布置了叠落的花台 用垂直绿化围合空间 遮蔽外部视线干扰 内部布置水池 喷泉 雕塑 花木 座椅及菱格形铺地 平面以矩形为基本构成母题 不设轴线 形式简洁明朗 由于抬离城市地面 广场避开了车流的喧嚣与干扰 绿树 鲜花 阳光 飞溅的水流与明亮的色彩组成受人欢迎的场所 约翰 奥姆斯比 西蒙兹 1955 2 怎么建造屋顶花园 2 1屋顶花园的构造2 2建造屋顶花园考虑的问题 2 1屋顶花园的构造 种植屋面的构造层次一般包括 结构层 保温层 找平层 找坡层 防水层 阻根防水层 蓄 排水层 隔离过滤层 种植介质和植被层 1 结构层 宜采用强度等级不低于C20的现浇钢筋混凝土做种植屋面的结构层2 保温层 宜采用具有一定强度 导热系数小 密度小 吸水率低的材料 如挤塑聚苯乙烯泡沫板 等 3 找平层 为便于施工柔性防水层 宜在保温层上铺抹水泥砂浆找平层 应压实平整 充分保湿养护 不得有疏松 起砂和空鼓现象 质量应符合相应规范 4 找坡层 宜采用具有一定强度的轻质材料 如陶粒 加气混凝土等 其坡度宜1 3 5 防水层 应采用具有耐水 耐腐蚀 耐霉烂性能又来和对基层伸缩或开裂变形适应性强的卷材或涂料 6 阻根防水层 耐根系穿刺防水层是能够防止植物根系穿透并起到防水作用的构造层 应用焊接法施工7 排 蓄 水层 将过滤过的水 从空隙中灰机到泄水孔排出 在耐根穿刺层上应铺设具有一定空隙 承载能力以及蓄水功能的塑料排水板 橡胶排水板或粒径为20 50mm的卵石组成的8 隔离过滤层 是设置在种植介质层和排水层之间起滤水作用的构造层 为防止种植土的流失 应在排 蓄 水层上铺设200 250g 聚酯无纺布等做过滤层9 种植介质 是屋面植物赖以生存的土壤层 应具有自重轻 不板结 保水保肥 适宜植物生长 施工渐变和经济环保等性能 其厚度可根据种植植物品种而定 一般地被植物的种植介质厚度为100 200mm 小灌木为300 400mm 大灌木为500 600mm 乔木为800mm以上 10 植被层 根据屋面种植形式和种植土的厚度 选用比较耐旱 耐寒和符合生态环保要求的 各层次的特点 植被层 1 苗圃式 利用屋顶作为生产基地 种植蔬菜 中草药 果树 花木和农作物 2 周边式 沿屋顶围墙设置种植槽 槽深约0 3米 0 5米 槽宽可根据植物材料的数量和需要确定 在屋顶四周种植高低错落 疏密有致的花木 中间留有人们活动的场地 设置花坛 坐凳 3 活动 预制 盆栽式 机动性大 布置灵活 这种方式常被家庭采用 4 庭院式 屋顶花园式 是屋顶绿化中较高的形式 设有树木 花坛 草坪 并配有园林建筑小品 如水池花架 室外家具等 这种形式多用于宾馆 酒店 也适合用于企事业单位及居住区公共建筑的屋顶绿化 根据屋面种植形式和种植土的厚度 选用比较耐旱 耐寒和符合生态环保要求的 根据我国屋顶花园的布局特点 其屋面绿化的形式可以分为以下几种 2 1屋顶花园的构造 种植介质层 是屋面植物赖以生存的土壤层 应具有自重轻 不板结 保水保肥 适宜植物生长 施工渐变和经济环保等性能 其厚度可根据种植植物品种而定 一般地被植物的种植介质厚度为100 200mm 小灌木为300 400mm 大灌木为500 600mm 乔木为800mm以上 2 1屋顶花园的构造 我国长城饭店屋顶花园构造 美国凯泽屋顶花园运用稻草作为过滤层的材料 过滤层 2 1屋顶花园的构造 1 稻草 椰壳纤维等有机材料 2 粗麻布 塑料编织布等编织材料美国奥克兰博物馆屋顶花园在排水口上方铺设一层普通的粗麻布作为过滤材料 在花园建成初期 这一设置保证了屋顶多余的水分流入排水口 阻止砂石进入排水口 现在粗麻布已腐烂 3 松散材料 包括煤渣 砾石 页岩等4 无纺布 无纺布可以用很多常见的纤维材料制成 如聚丙烯 聚酯 聚酰胺 聚丙烯腈 玻璃纤维或岩棉 美国德里和汤姆斯屋顶花园构造 过滤层 2 1屋顶花园的构造 是设置在种植介质层和排水层之间起滤水作用的构造层 为防止种植土的流失 应在排 蓄 水层上铺设200 250g 聚酯无纺布等做过滤层 排水层 2 1屋顶花园的构造 排水管口 主要作用是收集水集中排到建筑排水管中 它们一般由塑料或金属制成 为了满足不同的需要 排水口有很多种形式 洛克菲勒中心屋顶花园排水系统剖面图 设计于20世纪30年代 德里和汤姆斯屋顶花园 1938 美国德里和汤姆斯屋顶花园采用3英寸 7 62厘米 厚的煤屑作为排水层 美国洛克菲勒中心屋顶绿化则采用4英寸 10 16厘米 厚页岩排水层 美国加州太平洋大楼屋顶绿化则采用了陶粒排水层 我国北京长城饭店采用200mm厚的砾石为排水层 排水层 2 1屋顶花园的构造 防根穿刺材料1 水泥砂浆优势 坚固不足 易产生裂缝 根系有可能从裂缝处穿透2 PE 聚乙烯 PVC 聚氯乙烯 HDPE 高密度聚乙烯 等卷材优势 荷载轻 耐久 施工方便不足 整体性差 接缝处易成薄弱环节 3 纯金属或合金优势 能够有效防止根生长 耐久不足 造价高 防根穿刺层 防水层 2 1屋顶花园的构造 防水层材料1 传统刚性防水层 优势 坚硬 整体性好 使用寿命长 能防止根穿刺不足 荷载较大2 传统沥青柔性防水层 优势 防水能力较好不足 抗根穿刺性能力不理想3 复合防水层 在普通卷材或者涂膜防水层之上空铺或者点粘一道具有足够耐根系穿刺能力材料的各种复合型防水层 APP改性沥青抗根卷材 由下层的聚酯卷材和上层的抗根卷材组成 弹性SBS沥青防水卷材优势 不透水 粘结性强 耐老化 并克服了沥青自身热淌冷脆的缺点不足 高温下具有融融流动性 聚氯乙烯 PVC 防水卷材 是由聚氯乙烯树脂 增塑剂 稳定剂 防紫外线剂 各种颜料和其他助剂经捏合 挤出 压光 复合而成高分子防水材料 优势 具有一定的阻根能力 不足 这种材料与沥青接触时 含有的软化剂可能发生质变 第一 要考虑屋顶承重问题 建筑物的承载能力 受限于屋顶花园 绿化 下的梁板柱和基础 地基的承重力 因此屋顶的允许荷载都受到造价的限制 只能在一定范围 种植屋面必须根据屋面结构和荷载能力 通过设计计算 确定种植屋面设计 施工方案 一般不上人建筑屋顶的活荷载仅为50kg 仅供维修人员登载的屋顶和在世150 200kg 屋顶花园要求的最低荷载是300kg 中型花园要求的最低荷载是500 1000kg 复合型屋顶花园的最低荷载要求是1000kg 2 2建造屋顶花园考虑的问题 第二 要考虑渗漏问题 由于植被下面长期保持湿润 并且有酸 碱 盐的腐蚀作用 会对防水层造成长期破坏 同时 屋顶植物的根系会侵入防水层 破坏房屋屋面结构 造成渗漏 屋顶花园防漏还有个难点是 屋顶上面有土壤和绿化物覆盖 如果渗漏 很难发现漏点在哪里 难以根治 第三 屋顶绿化要考虑屋顶环境恶劣植物成活难问题 屋顶花园中的土壤深度是有限的 土壤整体深度应该较浅 一般在15 25 4厘米之内 在结构较坚固的地方 可以把土壤堆高达到76 2厘米 通过使用底部低于屋面的太高树池 增加到1 5 1 8米 对于其他只有灌木和地被 草坪无高达数目的区域 土壤升读可以从最小用于草坪种植的6英寸 15厘米 到种植灌木所需的24英寸 61厘米 植物要在屋顶上生长并非易事 由于屋顶的生态环境因子与地面有明显的不同 光照 温度 湿度 风力等随着层高的增加而呈现不同的变化 第四 屋顶绿化要考虑栽培基质问题 传统的壤土不仅重量重 而且容易流失 如果土层太薄 极易迅速干燥 对植物的生长发育不利 如果土层厚一些 满足了植物生长 但屋顶承受不住 因此 应该选用质地轻的无土基质来代替壤土 可以直接使用营养袋基质栽培的花木和无土栽培的草坪毯 第五 屋顶绿化要考虑植物搭配问题 屋顶花园面积都不大 绿化花木的生长又受屋顶特定的环境所限制 可供选择的品种有限 一般宜以草坪为主 适当搭配灌木 盆景 避免使用高大乔木 还要重视芳香和彩色植物的应用 做到高矮疏密错落有致 色彩搭配和谐合理 第六 屋顶绿化要考虑管理养护问题 屋顶花园建成后的养护 主要是指花园主体景物的各种草坪 地被 花木的养护管理以及屋顶上的水电设施和屋顶防水 排水等工作 由于高层住宅房顶一般没有楼梯 只有小出入口 很难上去操作 因此公共屋顶花园一般应由有园林绿化种植管理经验的专职人员来承担 第七 屋顶绿化要考虑设计问题 一是建筑设计时要考虑屋顶绿化的特殊要求 如 屋顶承重 屋顶防漏 照明 供排水 防漏等尽量考虑周全 二是进行屋顶花园设计时要因地制宜 屋顶花园的面积都不大 要在有限的屋顶面积内将雕塑 园路 灯光 水池 喷泉 花木 亭台小品 建筑风格等精致结合 3 屋顶花园案例 3 1波士顿议会街601屋顶花园建造 采用的植被大部分为耐干旱的装饰草类和景天类植物 排水 蓄水 通风