屋頂花園(綠化)課件

1第8章屋頂花園（綠化）8.1屋頂花園（綠化）的效能與作用8.2屋頂花園（綠化）構(gòu)造層次1第8章屋頂花園（綠化）2[本章提要]屋頂花園的出現(xiàn)體現(xiàn)出建筑師對建筑第五立面的關(guān)注與利用，提供景觀效果的同時也增加了人們的活動空間，但建立在屋頂之上的花園無疑給建筑增加了屋面構(gòu)造處理上的復(fù)雜性以及結(jié)構(gòu)處理上的難度。本章簡要介紹屋頂花園的效能與作用，重點(diǎn)介紹了屋頂花園的構(gòu)造層次及構(gòu)造處理，同時討論了其荷載與安全。2[本章提要]屋頂花園的出現(xiàn)體現(xiàn)出建筑師對建筑第五立面的關(guān)注33445568.1屋頂花園（綠化）的效能與作用8.1.1物理效能

(1)保溫隔熱(2)蓄水保濕(3)延長屋面使用壽命(4)降低噪聲8.1.2景觀效能8.1.3心理效能8.1.4游憩效能68.1屋頂花園（綠化）的效能與作用8.1.1物理效能78.1屋頂花園（綠化）的效能與作用8.1.5生態(tài)效能

(1)提高空氣質(zhì)量①吸收二氧化碳，放出氧氣②吸收有害氣體③吸附粉塵

(2)降低區(qū)域環(huán)境溫度8.1.6經(jīng)濟(jì)效能（其他內(nèi)容自學(xué)）78.1屋頂花園（綠化）的效能與作用8.1.5生態(tài)效能88.2屋頂花園(綠化)構(gòu)造層次屋頂花園(綠化)主要構(gòu)造層有：植被層，種植基質(zhì)層，過濾層，排水層，此外，可設(shè)置輔助構(gòu)造層，包括保護(hù)層，防穿刺層，隔離層，防水層等。88.2屋頂花園(綠化)構(gòu)造層次屋頂花園(綠化)主要構(gòu)造98.2.1植被層8.2.1.1植被層的作用植被層是屋頂綠化的主要功能層，集中體現(xiàn)屋頂綠化的景觀、游憩、生態(tài)等各項效能，為人們俯視建筑提供良好的視覺景觀，提供綠色游憩空間。與地面綠化植物一樣，植被層發(fā)揮各種生態(tài)功能，如具有吸收二氧化碳、釋放氧氣、吸收有毒氣體、阻止塵埃、調(diào)節(jié)空氣濕度，使城市空氣清新、潔凈等作用。98.2.1植被層8.2.1.1植被層的作用1010118.2.1.2屋頂綠化植物生長環(huán)境特征(1)風(fēng)建筑屋頂上氣流通暢，當(dāng)風(fēng)吹到建筑表面，由于阻力的影響，風(fēng)力和風(fēng)速在建筑周圍都將加大，變成瞬風(fēng)。如若風(fēng)速過高，易導(dǎo)致高層植物倒伏、風(fēng)折，高溫季節(jié)易出現(xiàn)枯梢、枯葉等不良癥狀。118.2.1.2屋頂綠化植物生長環(huán)境特征(1)風(fēng)128.2.1.2屋頂綠化植物生長環(huán)境特征(2)水①當(dāng)為室外屋頂綠化時，植物能得到的水一部分來自于自然降水，一部分來自人工澆灌。在雨季，由于基質(zhì)對雨水的滯留作用，基質(zhì)存在短時間的積水，這要求植物具有一定的耐濕性；到了干旱季節(jié)，如果養(yǎng)護(hù)管理不及時，植物又容易缺水，這要求植物抗旱能力比較強(qiáng)。128.2.1.2屋頂綠化植物生長環(huán)境特征(2)水138.2.1.2屋頂綠化植物生長環(huán)境特征(2)水

②當(dāng)為半室內(nèi)屋頂綠化時，與室外屋頂綠化相似，半室內(nèi)屋頂植物也需要具備一定耐濕性和耐干旱性。③當(dāng)為室內(nèi)屋頂綠化時，完全依靠人工澆灌，植物對養(yǎng)護(hù)管理的要求較高。138.2.1.2屋頂綠化植物生長環(huán)境特征(2)水148.2.1.2屋頂綠化植物生長環(huán)境特征(3)溫度屋頂綠化多建在建筑密集的區(qū)域，并且建筑物的比熱容較小，因此，白天屋面在日光照射下迅速升溫，到晚上又迅速降溫，使屋頂上的日溫差和年溫差均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于地面溫差。適度的溫差有利于植物生長，也有利于植物色彩的表現(xiàn)，這是某些屋頂植物生長情況好于地面植物的原因之一，如紫葉李、金葉女貞在屋頂綠化中色彩表現(xiàn)效果好。但是如果溫差的變化幅度和變化速度超過植物的承受能力時，則會導(dǎo)致植物生長不良，夏季高溫易致葉片灼傷，根系受損，冬季低溫易造成寒害或凍害。148.2.1.2屋頂綠化植物生長環(huán)境特征(3)溫度158.2.1.2屋頂綠化植物生長環(huán)境特征(4)光照處于建筑環(huán)境之中的植物在吸收太陽直射光之外，還受到建筑物反射光的照射，從而使植物所受光照強(qiáng)度有所增加。適當(dāng)增加光強(qiáng)可以增強(qiáng)植物的光合作用，但是如若光照過強(qiáng)，反而會導(dǎo)致光合作用停止，對植物生長不利。158.2.1.2屋頂綠化植物生長環(huán)境特征(4)光照1616178.2.1.2屋頂綠化植物生長環(huán)境特征綜上所述，屋頂環(huán)境對植物生長的有利因素有：屋頂光照強(qiáng)，促進(jìn)植物光合作用；晝夜溫差大，利于植物營養(yǎng)積累；氣流通暢，污染減少，有利于植物生長和保護(hù)。屋頂環(huán)境對植物生長的不利因素有：風(fēng)大植物倒伏、干旱、受凍害的可能性增加，室外光照強(qiáng)時植物易受日灼，室內(nèi)屋頂光照不足需要人工補(bǔ)償光照。178.2.1.2屋頂綠化植物生長環(huán)境特征綜上所述，屋頂環(huán)境188.2.1.3植物對環(huán)境的適應(yīng)性分析屋頂綠化需要植物具備的特性表現(xiàn)在：耐熱、耐寒、耐濕、耐蔭、抗風(fēng)、耐貧瘠、耐干旱等方面。8.2.1.4選擇屋頂綠化植物的注意事項①在已有建筑上進(jìn)行綠化時選擇植物需要考慮建筑承載能力、植物對環(huán)境的適應(yīng)性、園林景觀效果、植物配置藝術(shù)、養(yǎng)護(hù)管理水平、造價等因素。②與建筑設(shè)計同步設(shè)計的屋頂綠化需要考慮園林景觀效果、植物配置藝術(shù)、植物對環(huán)境的適應(yīng)性、建筑承載能力、養(yǎng)護(hù)管理水平、造價等因素。188.2.1.3植物對環(huán)境的適應(yīng)性分析19192020218.2.2種植基質(zhì)層8.2.2.1基質(zhì)層的主要作用屋頂綠化中的基質(zhì)層主要是為植物提供生長空間，供給生長所需的養(yǎng)分、水分，固定植物，并且能夠及時地排出屋面上多余的水分，是植物生長的“土壤”。由于其所處位置的特殊性，基質(zhì)層的供水和溫度并不能保持穩(wěn)定，其荷載對建筑結(jié)構(gòu)有較大的影響。因此，與地面土壤相比其限制條件要多一些。218.2.2種植基質(zhì)層8.2.2.1基質(zhì)層的主要作用228.2.2.2基質(zhì)層需要具有的特性(1)含有一定的有機(jī)物質(zhì)(2)具有一定的蓄水能力(3)滲水性為了保證將多余的水分排走，避免積水給植物和建筑帶來的不利影響，種植基質(zhì)層必須具有永久的滲水性。植物種類和屋面坡度決定著種植基質(zhì)層的滲水要求。隨著屋面坡度的提高，對基質(zhì)層滲水性的要求降低。(4)一定的孔隙率(5)具有一定的空間穩(wěn)定性228.2.2.2基質(zhì)層需要具有的特性(1)含有一定的有機(jī)物238.2.2.3基質(zhì)層的材料

(1)自然表層土有時也稱田園土。

優(yōu)勢取材方便，價格較便宜，肥力相對持久。

不足濕容重大(土壤容重一般為1100～1400kg/m3)，孔隙率不穩(wěn)定，體積隨著有機(jī)物的流失收縮較大，攜帶雜草等有機(jī)物導(dǎo)致植物易生病蟲害。238.2.2.3基質(zhì)層的材料(1)自然表層土2424258.2.2.3基質(zhì)層的材料(2)改良土壤一般由田園土、排水材料、輕質(zhì)骨料和肥料混合而成。常見改良土配比材料及特性見表8-1。

優(yōu)勢荷載較輕，持水量大、通氣排水性好，營養(yǎng)適中，清潔、無毒，材料來源廣。

不足結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差(有機(jī)物隨水流失后，土壤體積變化較大)。258.2.2.3基質(zhì)層的材料(2)改良土壤268.2.2.3基質(zhì)層的材料(3)人造土壤有時也稱無土栽培基質(zhì)，一般是指利用天然礦物、工農(nóng)業(yè)有機(jī)無機(jī)廢棄物單體或復(fù)合體。常用材料如表8-2所示。事實(shí)上屋頂綠化栽培基質(zhì)的發(fā)展越來越趨向于無機(jī)材料的配合使用和對工農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化再利用。優(yōu)勢荷載較輕，保持水量大、通氣排水性好，營養(yǎng)豐富，清潔、無毒、材料來源廣。不足結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差268.2.2.3基質(zhì)層的材料(3)人造土壤278.2.2.4基質(zhì)層的深度據(jù)美國研究，喬木和灌木根部97％是在深4英尺(121.92cm)的土壤中生長，只有極少數(shù)可以達(dá)到10～12英尺(304.8～365.76cm)，大部分根系都出現(xiàn)在富含營養(yǎng)的腐殖質(zhì)中或附近。據(jù)日本學(xué)者研究，自然土壤中，土壤表層以下30cm處分布著60％～70％，的植物根系，而60cm以下則分布著80％～90％，的植物根系。278.2.2.4基質(zhì)層的深度據(jù)美國研究，喬木和灌木根部97288.2.2.4基質(zhì)層的深度在確定基質(zhì)深度時，都應(yīng)根據(jù)已有條件，綜合考慮如下因素：①建筑結(jié)構(gòu)的承載能力；②植物根系生長特性；③基質(zhì)材料特性；④養(yǎng)護(hù)管理水平、造價；⑤其他。288.2.2.4基質(zhì)層的深度在確定基質(zhì)深度時，都應(yīng)根據(jù)已有298.2.3過濾層8.2.3.1過濾層的作用過濾層的作用是防止種植基質(zhì)層中的細(xì)顆粒漏到排水層阻塞排水層及屋頂排水口，同時保證基質(zhì)層中多余的水分順利地排入排水層，防止屋面積水。298.2.3過濾層8.2.3.1過濾層的作用308.2.3.2過濾層需要具備的特性(1)較長久的滲水性(2)適當(dāng)?shù)目讖?3)一定的耐腐蝕性(4)具有一定的阻止根系生長能力(5)易施工308.2.3.2過濾層需要具備的特性318.2.3.3過濾層的材料

常見的有：(1)稻草、椰殼纖維等有機(jī)材料

優(yōu)勢荷載輕，造價低，無污染，能夠保持相對長久的滲水性(在土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定后腐爛)。

不足易腐爛，過濾性持久效果不定。318.2.3.3過濾層的材料常見的有：328.2.3.3過濾層的材料(2)粗麻布、塑料編織袋等編織材料

優(yōu)勢荷載輕，造價低。

不足易腐爛，過濾性能不穩(wěn)定。328.2.3.3過濾層的材料(2)粗麻布、塑料編織袋等編織338.2.3.3過濾層的材料

(3)無紡布

優(yōu)勢耐腐、易施工、耐用。

不足滲水性不長久(隨著時間的推移，更多的細(xì)顆粒聚集在過濾層之上，會使其滲水性降低)。無紡布可以用很多常見的纖維材料制成，如聚丙烯、聚酯、聚酰胺、聚丙烯腈、玻璃纖維或巖棉。

338.2.3.3過濾層的材料(3)無紡布34無紡布34無紡布358.2.4排水層8.2.4.1排水層的作用排水層的主要作用是能夠在降雨或者澆灌時讓土壤中不能保持的多余水分排到排水裝置中，防止屋面積水，并且能夠支撐上面材料的重量。一般包括排水材料和排水管道兩部分。358.2.4排水層8.2.4.1排水層的作用368.2.4.2排水材料需要具備的特性

①較長久的滲水性：保證屋面中多余的水分能順利進(jìn)入屋面排水系統(tǒng)。坡屋頂主要靠坡度排水，對材料滲水性的要求不高。②一定的孔隙率：以保證水分順利通過。③耐腐蝕，較長久的穩(wěn)定性。④一定的支撐抗壓性：支撐種植層、基質(zhì)層、過濾層，防止被上層構(gòu)造壓實(shí)而不透水。368.2.4.2排水材料需要具備的特性①較長久的滲水性：378.2.4.3排水層的材料(1)松散材料砂礫、石屑、陶粒、溶巖、浮石、膨脹黏土、礦渣等（見P115表8-3）優(yōu)勢取材相對容易，價格相對便宜。不足只適合用于坡度比較小的屋頂排水層，荷載較重。378.2.4.3排水層的材料(1)松散材料38礦渣浮石（火山巖）

38礦渣浮石（火山巖）398.2.4.3排水層的材料(2)板材板材包括用熱粘法或用瀝青粘結(jié)的泡沫平板、異型硬質(zhì)板、泡沫塑料板、排／蓄水板等專為屋頂綠化研制的排水板材，也包括原本作他用，但是也適合用于屋頂綠化的排水材料，如各種植草格、滲排龍、蓄／排水板等。

①各種植草格②滲排龍(圖8—4)：原用于公路路基、邊坡、中央隔離帶排水。有管材和片材兩種。其中片材可用于屋頂綠化。

優(yōu)勢耐久、輕便且可抗高壓，能起到良好順暢的排水作用。

不足滲水性不持久。398.2.4.3排水層的材料(2)板材40滲排龍植草格40滲排龍植草格41植草格41植草格428.2.4.3排水層的材料(2)板材

③排／蓄水板：具有貯水和排水雙重功能，尤其適用于覆蓋型屋頂綠化工程中。優(yōu)勢質(zhì)量輕、抗高壓、透氣；能起到良好順暢的排水作用，同時還可儲存一定量的水分供植物生長之用，施工簡易。不足新材料滲水長久性待實(shí)踐檢驗(yàn)，蓄水使屋面其他構(gòu)造層次處于潮濕狀態(tài)，蓄水增加屋面荷載。428.2.4.3排水層的材料(2)板材43排/蓄水板43排/蓄水板448.2.4.4排水管及管口排水管口主要作用是收集水，集中排到建筑排水管中。它們一般由塑料或金屬制成。為了滿足不同的需要，排水口有很多種形式(圖8—8)。上段和側(cè)面都有口的排水口適用于地表及淺地表排水(圖8-9)，主要用于種植區(qū)。平板排水口主要用于鋪裝區(qū)，用法如圖8-10．

448.2.4.4排水管及管口排水管口主要作用是收集水，集4545468.2.5保護(hù)層8.2.5.1保護(hù)層的作用保護(hù)層的作用是在建造階段保護(hù)屋面防水層，以及在日后屋頂綠化維護(hù)時防止防水層受到機(jī)械損壞。8.2.5.2保護(hù)層需要具備的特性①具有一定的堅固性；②與各種材料的相容性好，耐腐蝕；③荷載輕、易施工。468.2.5保護(hù)層8.2.5.1保護(hù)層的作用478.2.5保護(hù)層8.2.5.3保護(hù)層的材料

(1)水泥砂漿剛性保護(hù)層

(2)瀝青

(3)薄膜材料478.2.5保護(hù)層8.2.5.3保護(hù)層的材料488.2.6防穿刺層8.2.6.1防穿刺層的作用防穿刺層的作用是防止植物根系穿透防水層而造成屋面防水系統(tǒng)功能失效，甚至穿透結(jié)構(gòu)層而造成更為嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)破壞。8.2.6.2防穿刺層需要具備的特性①具有一定的堅固性，防止根穿透；②耐腐蝕；③易施工。488.2.6防穿刺層8.2.6.1防穿刺層的作用498.2.6防穿刺層8.2.6.3防穿刺層的適用條件針對不同的情況可以采取不同的阻根處理方法：①對現(xiàn)有建筑物的防水層是否損傷或老化情況并不清楚的時候，如果要在這些建筑物上進(jìn)行綠化，應(yīng)該在進(jìn)行綠化施工時鋪設(shè)防穿刺層，防止根系穿透屋面的防水層。②對于有喬木、灌木的屋頂綠化，應(yīng)當(dāng)考慮鋪設(shè)防穿刺層，防止喬木、灌木等根系對防水層的侵害。③對于只栽種地被植物的屋頂綠化，可采用耐穿透的防水層達(dá)到防根穿刺的作用，防止根系發(fā)達(dá)的植物種子的根對屋面防水層構(gòu)成危害。498.2.6防穿刺層8.2.6.3防穿刺層的適用條件50該圖屋頂結(jié)構(gòu)中包括防水層50該圖屋頂結(jié)構(gòu)中包括防水層518.2.6防穿刺層8.2.6.4防穿刺層的材料

(1)水泥砂漿優(yōu)勢堅固；不足易產(chǎn)生裂縫，根系有可能從裂縫處穿透。

(2)PE(聚乙烯)、PVC(聚氯乙烯)、HDPE(高密度聚乙烯)等卷材優(yōu)勢荷載輕，耐久，施工方便；不足整體性差。

(3)純金屬或合金優(yōu)勢能夠有效防止根系生長，耐久；不足造價高。518.2.6防穿刺層8.2.6.4防穿刺層的材料528.2.7隔離層隔離層用于防止相鄰材料化學(xué)性質(zhì)不相容的情況下出現(xiàn)粘連或滑移現(xiàn)象，常應(yīng)用于柔性材料之間。剛性防水層或有剛性保護(hù)層的柔性防水層表面，一般省略不鋪隔離層。8.2.7.1隔離層需要具備的特性①不易與其他材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；②荷載輕、易施工。8.2.7.2隔離層常用材料常用的隔離材料是聚乙烯薄膜和無紡布。優(yōu)勢荷載輕、施工方便；不足容易滑動。528.2.7隔離層隔離層用于防止相鄰材料化學(xué)性質(zhì)不相容538.2.8防水層8.2.8.1防水層的作用在屋頂綠化的建造技術(shù)中，防水處理是人們最為關(guān)注的項目。因?yàn)樗某蓴⒅苯佑绊懙浇ㄖ锏恼Ｊ褂煤桶踩?。與建筑防水層功能不同的是，屋頂綠化中的防水層通常是作為二次防水來保護(hù)建筑的。與建筑同步設(shè)計建造的屋頂綠化多在建筑設(shè)計時就已經(jīng)充分考慮了防水問題，在進(jìn)行綠化時通常省略防水層。538.2.8防水層8.2.8.1防水層的作用548.2.8防水層8.2.8.2防水層需要具備的特性與建筑防水相比，屋頂綠化防水層不僅要有不透水性、耐久性，還要具有以下特性：①承重性②耐藥性③耐菌性：④耐機(jī)械損傷：雖然一般對暴露防水都有這樣的要求，但是在進(jìn)行綠化時，考慮到有挖土等工序需要采用機(jī)械，就尤其要注意防水層不能因此而受到損傷，要求防水層達(dá)到可承受機(jī)械損傷的要求。8.2.8.3防水層的材料（略）548.2.8防水層8.2.8.2防水層需要具備的特性558.2.9屋頂花園的荷載與安全新建屋頂花園與在舊樓屋頂上改建的屋頂花園，其屋頂承受的荷重均要大于普通的上人或不上人的平屋頂。因?yàn)槲蓓斏弦ㄔ熘参锓N植池，山石、水池及園林小品等，這些都是一般平屋頂所沒有的設(shè)施。558.2.9屋頂花園的荷載與安全新建屋頂花園與在舊樓屋頂上565657575858598.2.9屋頂花園的荷載與安全對于新建屋頂花園，只需在設(shè)計之初按屋頂花園的各層構(gòu)造做法和設(shè)施，計算出按每平方米面積上折合的荷載量，來進(jìn)行結(jié)構(gòu)梁板、柱、基礎(chǔ)等的結(jié)構(gòu)計算即可。但對于在原有平屋頂上改建屋頂花園，則應(yīng)進(jìn)行逐項的結(jié)構(gòu)驗(yàn)算，才能確定該屋頂能否增建屋頂花園。

598.2.9屋頂花園的荷載與安全對于新建屋頂花園，只需在設(shè)608.2.9.1屋頂花園的各類荷載

(1)屋頂花園的活荷載按照現(xiàn)行荷載規(guī)范規(guī)定，上人平屋頂?shù)幕詈奢d標(biāo)準(zhǔn)值為2kN／m2。對于大型公共建筑，可供集體活動并可為盛大節(jié)日觀看煙火晚會的屋頂花園，它的屋頂活荷載標(biāo)準(zhǔn)值一般采用3kN／m2為宜。

608.2.9.1屋頂花園的各類荷載(1)屋頂花園的活荷載618.2.9.1屋頂花園的各類荷載(2)屋頂花園的恒荷載屋頂花園的恒荷載包括植物種植土、排水層、防水層、保溫隔熱層及結(jié)構(gòu)自重等，另外還包括屋頂花園中常設(shè)置的山石、水體、廊架等自重。這些荷重基本是固定不變的數(shù)值，均按各自實(shí)際重量按恒荷載計算。618.2.9.1屋頂花園的各類荷載(2)屋頂花園的恒荷載628.2.9.1屋頂花園的各類荷載(2)屋頂花園的恒荷載①盆栽式種植：我國各地采用的黏土燒盆或砂盆，栽培一般草本花卉如月季、一品紅等，花盆的規(guī)格用二缶子(即花盆上口直徑23cm，盆高15cm)，盆內(nèi)種植土容重為16kg/m3。時，若按滿布花盆的平面布置，其荷重約為2.4kN／m2。此項數(shù)值與上人屋頂?shù)幕詈奢d是接近的。也就是說，如果屋頂原設(shè)計是可以上人的，改成屋頂花園后，在屋面某一個區(qū)內(nèi)布滿上述盆栽花卉，它的荷重不會超出原設(shè)計荷載。628.2.9.1屋頂花園的各類荷載(2)屋頂花園的恒荷載63636464658.2.9.1屋頂花園的各類荷載(2)屋頂花園的恒荷載②種植池方式：

自然式種植：按園林設(shè)計有造景和地形改造要求的屋頂花園，通常采取自然式種植。自然式種植土的厚度要求如下：據(jù)有關(guān)資料介紹，各類花卉樹木生長的最小土壤厚度為：植被草皮15～30cm；花卉灌木30～60cm；淺根喬木60～90cm，深根喬木90～150cm。

658.2.9.1屋頂花園的各類荷載(2)屋頂花園的恒荷載668.2.9.1屋頂花園的各類荷載(2)屋頂花園的恒荷載②種植池方式：北京長城飯店屋頂花園的種植土厚度是30～110cm，平均約70cm厚，折合荷載約為11kN／m2。而新北京飯店的屋頂花園，其種植土厚度采用20～70cm，由于它采用的種植土的容重比長城飯店的大，因此，北京飯店屋頂花園的種植土折算荷載約為9kN／m2。

668.2.9.1屋頂花園的各類荷載(2)屋頂花園的恒荷載67北京飯店七樓屋頂花園入口處作遮擋視覺用的唐代屏風(fēng)67北京飯店七樓屋頂花園入口處作遮擋視覺用的唐代屏風(fēng)68北京飯店屋頂花園種植池68北京飯店屋頂花園種植池698.2.9.1屋頂花園的各類荷載(2)屋頂花園的恒荷載②種植池方式：此項荷載在屋頂荷載中所占的比例最大，但由于它不是在整個屋頂平面上分布，同時，還可以根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)平面的梁柱布置與花園的平面布局結(jié)合考慮，盡量把種植土較厚的種植區(qū)和山石等布置在主梁、柱、承重墻等主要承重構(gòu)件之上或附近，以利荷載傳遞并可減少構(gòu)件的截面和配筋。698.2.9.1屋頂花園的各類荷載(2)屋頂花園的恒荷載708.2.9.2在舊建筑的屋頂上增建屋頂花園時，房屋結(jié)構(gòu)安全的探討（自學(xué)）708.2.9.2在舊建筑的屋頂上增建屋頂花園時，房屋結(jié)71第8章屋頂花園（綠化）8.1屋頂花園（綠化）的效能與作用8.2屋頂花園（綠化）構(gòu)造層次1第8章屋頂花園（綠化）72[本章提要]屋頂花園的出現(xiàn)體現(xiàn)出建筑師對建筑第五立面的關(guān)注與利用，提供景觀效果的同時也增加了人們的活動空間，但建立在屋頂之上的花園無疑給建筑增加了屋面構(gòu)造處理上的復(fù)雜性以及結(jié)構(gòu)處理上的難度。本章簡要介紹屋頂花園的效能與作用，重點(diǎn)介紹了屋頂花園的構(gòu)造層次及構(gòu)造處理，同時討論了其荷載與安全。2[本章提要]屋頂花園的出現(xiàn)體現(xiàn)出建筑師對建筑第五立面的關(guān)注733744755768.1屋頂花園（綠化）的效能與作用8.1.1物理效能

(1)保溫隔熱(2)蓄水保濕(3)延長屋面使用壽命(4)降低噪聲8.1.2景觀效能8.1.3心理效能8.1.4游憩效能68.1屋頂花園（綠化）的效能與作用8.1.1物理效能778.1屋頂花園（綠化）的效能與作用8.1.5生態(tài)效能

(1)提高空氣質(zhì)量①吸收二氧化碳，放出氧氣②吸收有害氣體③吸附粉塵

(2)降低區(qū)域環(huán)境溫度8.1.6經(jīng)濟(jì)效能（其他內(nèi)容自學(xué)）78.1屋頂花園（綠化）的效能與作用8.1.5生態(tài)效能788.2屋頂花園(綠化)構(gòu)造層次屋頂花園(綠化)主要構(gòu)造層有：植被層，種植基質(zhì)層，過濾層，排水層，此外，可設(shè)置輔助構(gòu)造層，包括保護(hù)層，防穿刺層，隔離層，防水層等。88.2屋頂花園(綠化)構(gòu)造層次屋頂花園(綠化)主要構(gòu)造798.2.1植被層8.2.1.1植被層的作用植被層是屋頂綠化的主要功能層，集中體現(xiàn)屋頂綠化的景觀、游憩、生態(tài)等各項效能，為人們俯視建筑提供良好的視覺景觀，提供綠色游憩空間。與地面綠化植物一樣，植被層發(fā)揮各種生態(tài)功能，如具有吸收二氧化碳、釋放氧氣、吸收有毒氣體、阻止塵埃、調(diào)節(jié)空氣濕度，使城市空氣清新、潔凈等作用。98.2.1植被層8.2.1.1植被層的作用8010818.2.1.2屋頂綠化植物生長環(huán)境特征(1)風(fēng)建筑屋頂上氣流通暢，當(dāng)風(fēng)吹到建筑表面，由于阻力的影響，風(fēng)力和風(fēng)速在建筑周圍都將加大，變成瞬風(fēng)。如若風(fēng)速過高，易導(dǎo)致高層植物倒伏、風(fēng)折，高溫季節(jié)易出現(xiàn)枯梢、枯葉等不良癥狀。118.2.1.2屋頂綠化植物生長環(huán)境特征(1)風(fēng)828.2.1.2屋頂綠化植物生長環(huán)境特征(2)水①當(dāng)為室外屋頂綠化時，植物能得到的水一部分來自于自然降水，一部分來自人工澆灌。在雨季，由于基質(zhì)對雨水的滯留作用，基質(zhì)存在短時間的積水，這要求植物具有一定的耐濕性；到了干旱季節(jié)，如果養(yǎng)護(hù)管理不及時，植物又容易缺水，這要求植物抗旱能力比較強(qiáng)。128.2.1.2屋頂綠化植物生長環(huán)境特征(2)水838.2.1.2屋頂綠化植物生長環(huán)境特征(2)水

②當(dāng)為半室內(nèi)屋頂綠化時，與室外屋頂綠化相似，半室內(nèi)屋頂植物也需要具備一定耐濕性和耐干旱性。③當(dāng)為室內(nèi)屋頂綠化時，完全依靠人工澆灌，植物對養(yǎng)護(hù)管理的要求較高。138.2.1.2屋頂綠化植物生長環(huán)境特征(2)水848.2.1.2屋頂綠化植物生長環(huán)境特征(3)溫度屋頂綠化多建在建筑密集的區(qū)域，并且建筑物的比熱容較小，因此，白天屋面在日光照射下迅速升溫，到晚上又迅速降溫，使屋頂上的日溫差和年溫差均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于地面溫差。適度的溫差有利于植物生長，也有利于植物色彩的表現(xiàn)，這是某些屋頂植物生長情況好于地面植物的原因之一，如紫葉李、金葉女貞在屋頂綠化中色彩表現(xiàn)效果好。但是如果溫差的變化幅度和變化速度超過植物的承受能力時，則會導(dǎo)致植物生長不良，夏季高溫易致葉片灼傷，根系受損，冬季低溫易造成寒害或凍害。148.2.1.2屋頂綠化植物生長環(huán)境特征(3)溫度858.2.1.2屋頂綠化植物生長環(huán)境特征(4)光照處于建筑環(huán)境之中的植物在吸收太陽直射光之外，還受到建筑物反射光的照射，從而使植物所受光照強(qiáng)度有所增加。適當(dāng)增加光強(qiáng)可以增強(qiáng)植物的光合作用，但是如若光照過強(qiáng)，反而會導(dǎo)致光合作用停止，對植物生長不利。158.2.1.2屋頂綠化植物生長環(huán)境特征(4)光照8616878.2.1.2屋頂綠化植物生長環(huán)境特征綜上所述，屋頂環(huán)境對植物生長的有利因素有：屋頂光照強(qiáng)，促進(jìn)植物光合作用；晝夜溫差大，利于植物營養(yǎng)積累；氣流通暢，污染減少，有利于植物生長和保護(hù)。屋頂環(huán)境對植物生長的不利因素有：風(fēng)大植物倒伏、干旱、受凍害的可能性增加，室外光照強(qiáng)時植物易受日灼，室內(nèi)屋頂光照不足需要人工補(bǔ)償光照。178.2.1.2屋頂綠化植物生長環(huán)境特征綜上所述，屋頂環(huán)境888.2.1.3植物對環(huán)境的適應(yīng)性分析屋頂綠化需要植物具備的特性表現(xiàn)在：耐熱、耐寒、耐濕、耐蔭、抗風(fēng)、耐貧瘠、耐干旱等方面。8.2.1.4選擇屋頂綠化植物的注意事項①在已有建筑上進(jìn)行綠化時選擇植物需要考慮建筑承載能力、植物對環(huán)境的適應(yīng)性、園林景觀效果、植物配置藝術(shù)、養(yǎng)護(hù)管理水平、造價等因素。②與建筑設(shè)計同步設(shè)計的屋頂綠化需要考慮園林景觀效果、植物配置藝術(shù)、植物對環(huán)境的適應(yīng)性、建筑承載能力、養(yǎng)護(hù)管理水平、造價等因素。188.2.1.3植物對環(huán)境的適應(yīng)性分析89199020918.2.2種植基質(zhì)層8.2.2.1基質(zhì)層的主要作用屋頂綠化中的基質(zhì)層主要是為植物提供生長空間，供給生長所需的養(yǎng)分、水分，固定植物，并且能夠及時地排出屋面上多余的水分，是植物生長的“土壤”。由于其所處位置的特殊性，基質(zhì)層的供水和溫度并不能保持穩(wěn)定，其荷載對建筑結(jié)構(gòu)有較大的影響。因此，與地面土壤相比其限制條件要多一些。218.2.2種植基質(zhì)層8.2.2.1基質(zhì)層的主要作用928.2.2.2基質(zhì)層需要具有的特性(1)含有一定的有機(jī)物質(zhì)(2)具有一定的蓄水能力(3)滲水性為了保證將多余的水分排走，避免積水給植物和建筑帶來的不利影響，種植基質(zhì)層必須具有永久的滲水性。植物種類和屋面坡度決定著種植基質(zhì)層的滲水要求。隨著屋面坡度的提高，對基質(zhì)層滲水性的要求降低。(4)一定的孔隙率(5)具有一定的空間穩(wěn)定性228.2.2.2基質(zhì)層需要具有的特性(1)含有一定的有機(jī)物938.2.2.3基質(zhì)層的材料

(1)自然表層土有時也稱田園土。

優(yōu)勢取材方便，價格較便宜，肥力相對持久。

不足濕容重大(土壤容重一般為1100～1400kg/m3)，孔隙率不穩(wěn)定，體積隨著有機(jī)物的流失收縮較大，攜帶雜草等有機(jī)物導(dǎo)致植物易生病蟲害。238.2.2.3基質(zhì)層的材料(1)自然表層土9424958.2.2.3基質(zhì)層的材料(2)改良土壤一般由田園土、排水材料、輕質(zhì)骨料和肥料混合而成。常見改良土配比材料及特性見表8-1。

優(yōu)勢荷載較輕，持水量大、通氣排水性好，營養(yǎng)適中，清潔、無毒，材料來源廣。

不足結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差(有機(jī)物隨水流失后，土壤體積變化較大)。258.2.2.3基質(zhì)層的材料(2)改良土壤968.2.2.3基質(zhì)層的材料(3)人造土壤有時也稱無土栽培基質(zhì)，一般是指利用天然礦物、工農(nóng)業(yè)有機(jī)無機(jī)廢棄物單體或復(fù)合體。常用材料如表8-2所示。事實(shí)上屋頂綠化栽培基質(zhì)的發(fā)展越來越趨向于無機(jī)材料的配合使用和對工農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化再利用。優(yōu)勢荷載較輕，保持水量大、通氣排水性好，營養(yǎng)豐富，清潔、無毒、材料來源廣。不足結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差268.2.2.3基質(zhì)層的材料(3)人造土壤978.2.2.4基質(zhì)層的深度據(jù)美國研究，喬木和灌木根部97％是在深4英尺(121.92cm)的土壤中生長，只有極少數(shù)可以達(dá)到10～12英尺(304.8～365.76cm)，大部分根系都出現(xiàn)在富含營養(yǎng)的腐殖質(zhì)中或附近。據(jù)日本學(xué)者研究，自然土壤中，土壤表層以下30cm處分布著60％～70％，的植物根系，而60cm以下則分布著80％～90％，的植物根系。278.2.2.4基質(zhì)層的深度據(jù)美國研究，喬木和灌木根部97988.2.2.4基質(zhì)層的深度在確定基質(zhì)深度時，都應(yīng)根據(jù)已有條件，綜合考慮如下因素：①建筑結(jié)構(gòu)的承載能力；②植物根系生長特性；③基質(zhì)材料特性；④養(yǎng)護(hù)管理水平、造價；⑤其他。288.2.2.4基質(zhì)層的深度在確定基質(zhì)深度時，都應(yīng)根據(jù)已有998.2.3過濾層8.2.3.1過濾層的作用過濾層的作用是防止種植基質(zhì)層中的細(xì)顆粒漏到排水層阻塞排水層及屋頂排水口，同時保證基質(zhì)層中多余的水分順利地排入排水層，防止屋面積水。298.2.3過濾層8.2.3.1過濾層的作用1008.2.3.2過濾層需要具備的特性(1)較長久的滲水性(2)適當(dāng)?shù)目讖?3)一定的耐腐蝕性(4)具有一定的阻止根系生長能力(5)易施工308.2.3.2過濾層需要具備的特性1018.2.3.3過濾層的材料

常見的有：(1)稻草、椰殼纖維等有機(jī)材料

優(yōu)勢荷載輕，造價低，無污染，能夠保持相對長久的滲水性(在土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定后腐爛)。

不足易腐爛，過濾性持久效果不定。318.2.3.3過濾層的材料常見的有：1028.2.3.3過濾層的材料(2)粗麻布、塑料編織袋等編織材料

優(yōu)勢荷載輕，造價低。

不足易腐爛，過濾性能不穩(wěn)定。328.2.3.3過濾層的材料(2)粗麻布、塑料編織袋等編織1038.2.3.3過濾層的材料

(3)無紡布

優(yōu)勢耐腐、易施工、耐用。

不足滲水性不長久(隨著時間的推移，更多的細(xì)顆粒聚集在過濾層之上，會使其滲水性降低)。無紡布可以用很多常見的纖維材料制成，如聚丙烯、聚酯、聚酰胺、聚丙烯腈、玻璃纖維或巖棉。

338.2.3.3過濾層的材料(3)無紡布104無紡布34無紡布1058.2.4排水層8.2.4.1排水層的作用排水層的主要作用是能夠在降雨或者澆灌時讓土壤中不能保持的多余水分排到排水裝置中，防止屋面積水，并且能夠支撐上面材料的重量。一般包括排水材料和排水管道兩部分。358.2.4排水層8.2.4.1排水層的作用1068.2.4.2排水材料需要具備的特性

①較長久的滲水性：保證屋面中多余的水分能順利進(jìn)入屋面排水系統(tǒng)。坡屋頂主要靠坡度排水，對材料滲水性的要求不高。②一定的孔隙率：以保證水分順利通過。③耐腐蝕，較長久的穩(wěn)定性。④一定的支撐抗壓性：支撐種植層、基質(zhì)層、過濾層，防止被上層構(gòu)造壓實(shí)而不透水。368.2.4.2排水材料需要具備的特性①較長久的滲水性：1078.2.4.3排水層的材料(1)松散材料砂礫、石屑、陶粒、溶巖、浮石、膨脹黏土、礦渣等（見P115表8-3）優(yōu)勢取材相對容易，價格相對便宜。不足只適合用于坡度比較小的屋頂排水層，荷載較重。378.2.4.3排水層的材料(1)松散材料108礦渣浮石（火山巖）

38礦渣浮石（火山巖）1098.2.4.3排水層的材料(2)板材板材包括用熱粘法或用瀝青粘結(jié)的泡沫平板、異型硬質(zhì)板、泡沫塑料板、排／蓄水板等專為屋頂綠化研制的排水板材，也包括原本作他用，但是也適合用于屋頂綠化的排水材料，如各種植草格、滲排龍、蓄／排水板等。

①各種植草格②滲排龍(圖8—4)：原用于公路路基、邊坡、中央隔離帶排水。有管材和片材兩種。其中片材可用于屋頂綠化。

優(yōu)勢耐久、輕便且可抗高壓，能起到良好順暢的排水作用。

不足滲水性不持久。398.2.4.3排水層的材料(2)板材110滲排龍植草格40滲排龍植草格111植草格41植草格1128.2.4.3排水層的材料(2)板材

③排／蓄水板：具有貯水和排水雙重功能，尤其適用于覆蓋型屋頂綠化工程中。優(yōu)勢質(zhì)量輕、抗高壓、透氣；能起到良好順暢的排水作用，同時還可儲存一定量的水分供植物生長之用，施工簡易。不足新材料滲水長久性待實(shí)踐檢驗(yàn)，蓄水使屋面其他構(gòu)造層次處于潮濕狀態(tài)，蓄水增加屋面荷載。428.2.4.3排水層的材料(2)板材113排/蓄水板43排/蓄水板1148.2.4.4排水管及管口排水管口主要作用是收集水，集中排到建筑排水管中。它們一般由塑料或金屬制成。為了滿足不同的需要，排水口有很多種形式(圖8—8)。上段和側(cè)面都有口的排水口適用于地表及淺地表排水(圖8-9)，主要用于種植區(qū)。平板排水口主要用于鋪裝區(qū)，用法如圖8-10．

448.2.4.4排水管及管口排水管口主要作用是收集水，集115451168.2.5保護(hù)層8.2.5.1保護(hù)層的作用保護(hù)層的作用是在建造階段保護(hù)屋面防水層，以及在日后屋頂綠化維護(hù)時防止防水層受到機(jī)械損壞。8.2.5.2保護(hù)層需要具備的特性①具有一定的堅固性；②與各種材料的相容性好，耐腐蝕；③荷載輕、易施工。468.2.5保護(hù)層8.2.5.1保護(hù)層的作用1178.2.5保護(hù)層8.2.5.3保護(hù)層的材料

(1)水泥砂漿剛性保護(hù)層

(2)瀝青

(3)薄膜材料478.2.5保護(hù)層8.2.5.3保護(hù)層的材料1188.2.6防穿刺層8.2.6.1防穿刺層的作用防穿刺層的作用是防止植物根系穿透防水層而造成屋面防水系統(tǒng)功能失效，甚至穿透結(jié)構(gòu)層而造成更為嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)破壞。8.2.6.2防穿刺層需要具備的特性①具有一定的堅固性，防止根穿透；②耐腐蝕；③易施工。488.2.6防穿刺層8.2.6.1防穿刺層的作用1198.2.6防穿刺層8.2.6.3防穿刺層的適用條件針對不同的情況可以采取不同的阻根處理方法：①對現(xiàn)有建筑物的防水層是否損傷或老化情況并不清楚的時候，如果要在這些建筑物上進(jìn)行綠化，應(yīng)該在進(jìn)行綠化施工時鋪設(shè)防穿刺層，防止根系穿透屋面的防水層。②對于有喬木、灌木的屋頂綠化，應(yīng)當(dāng)考慮鋪設(shè)防穿刺層，防止喬木、灌木等根系對防水層的侵害。③對于只栽種地被植物的屋頂綠化，可采用耐穿透的防水層達(dá)到防根穿刺的作用，防止根系發(fā)達(dá)的植物種子的根對屋面防水層構(gòu)成危害。498.2.6防穿刺層8.2.6.3防穿刺層的適用條件120該圖屋頂結(jié)構(gòu)中包括防水層50該圖屋頂結(jié)構(gòu)中包括防水層1218.2.6防穿刺層8.2.6.4防穿刺層的材料

(1)水泥砂漿優(yōu)勢堅固；不足易產(chǎn)生裂縫，根系有可能從裂縫處穿透。

(2)PE(聚乙烯)、PVC(聚氯乙烯)、HDPE(高密度聚乙烯)等卷材優(yōu)勢荷載輕，耐久，施工方便；不足整體性差。

(3)純金屬或合金優(yōu)勢能夠有效防止根系生長，耐久；不足造價高。518.2.6防穿刺層8.2.6.4防穿刺層的材料1228.2.7隔離層隔離層用于防止相鄰材料化學(xué)性質(zhì)不相容的情況下出現(xiàn)粘連或滑移現(xiàn)象，常應(yīng)用于柔性材料之間。剛性防水層或有剛性保護(hù)層的柔性防水層表面，一般省略不鋪隔離層。8.2.7.1隔離層需要具備的特性①不易與其他材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；②荷載輕、易施工。8.2.7.2隔離層常用材料常用的隔離材料是聚乙烯薄膜和無紡布。優(yōu)勢荷載輕、施工方便；不足容易滑動。528.2.7隔離層隔離層用于防止相鄰材料化學(xué)性質(zhì)不相容1238.2.8防水層8.2.8.1防水層的作用在屋頂綠化的建造技術(shù)中，防水處理是人們最為關(guān)注的項目。因?yàn)樗某蓴⒅苯佑绊懙浇ㄖ锏恼Ｊ褂煤桶踩?。與建筑防水層功能不同的是，屋頂綠化中的防水層通常是作為二次防水來保護(hù)建筑的。與建筑同步設(shè)計建造的屋頂綠化多在建筑設(shè)計時就已經(jīng)充分考慮了防水問題，在進(jìn)行綠化時通常省略防水層。538.2.8防水層8.2.8.1防水層的作用1248.2.8防水層8.2.8.2防水層需要具備的特性與建筑防水相比，屋頂綠化防水層不僅要有不透水性、耐久性，還要具有以下特性：①承重性②耐藥性③耐菌性：④耐機(jī)械損傷：雖然一般對暴露防水都有這樣的要求，但是在進(jìn)行綠化時，考慮到有挖土等工序需要采用機(jī)械，就尤其要注意防水層不能因此而受到損傷，要求防水層達(dá)到可承受機(jī)械損傷的要求。8.2.8.3