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地下停车场与屋顶花园的构造设计

  随着城市开发用地日益昂贵,加上私家车增多,车库需求量大大增加。为尽量节约开发用地,新开发的社区车库基本都设置到地下,这样做好处很多,既可人车分流,又增加了小区的宁静和安全。因此,地下停车场屋顶花园就成了必然趋势。在地下停车场屋顶可以建设绿地、进行广场绿化。其顶层的绿化系统同屋顶花园一样,也都包括荷载、阻根防水、蓄排水和种植层等,但是一般来说地下建筑顶层荷载比较大,覆土较厚。这样地下停车场屋顶花园可以选择较大的乔木和大量的灌木用以绿化,可以设置水池、喷泉和一些大型设施,这些要素的使用使得阻根防水更为重要。

  下面我将从构造、种植、铺装、水景、园林小品五个方面谈一下地下停车场屋顶花园:

  1、结构层:宜采用强度等级不低于C20的现浇钢筋混凝土作种植屋面的结构层。安全是第一位的,建筑设计师在进行建筑设计时就把荷载作为建筑设计的一项内容设计进去,并根据地下停车场屋顶花园的种类、功能设计适度的荷载。除考虑屋面静荷载外,还应考虑动荷载,即非固定设施人员数量流动、植物生长空间、外加自然力等因素的荷载量。一般情况下,地下停车场屋顶要求提供350Kg/㎡以上的外加荷载。如果每平方米具有500千克以上荷载的地下停车场屋顶,园林设计师的用武之地就大多了,可以设计凉亭、花架、池塘,匹配有乔灌花草,创建一个人见人爱的休闲乐园。下面简要提供一些与地下停车场屋顶花园相关材料荷重参考值:

  注:选择植物应考虑植物生长产生的活荷载变化。种植荷载包括种植区构造层自然状态下的整体荷载。

  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(挤出聚苯泡沫塑料保温板、硬泡氨保温材料等)做保温层。

  3、找平层:为便于柔性防水层的施工,宜在保温层上铺抹水泥砂浆做找平层。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。找平层是铺设柔性防水层的基层,其质量应符合相关规范的规定。

  4、找坡层:宜采用具有一定强度的轻质材料,如陶粒、加气混凝土等做找坡层,其坡度应为1%-3%。

  5、防水层:应采用具有耐水、耐腐蚀、耐霉烂性能优良和对基层伸缩或开裂变形适应性强的卷材或涂料等做柔性防水层。目前国内主要的柔性防水层:①油毡或PEC 高分子防水卷材粘贴而成的防水层 ②用聚胺脂等油性化工涂料,涂刷成一定厚度的防水膜而成的防水层。

  (1)地下工程防水的设计与施工应遵循“防、排、截、堵相结合,刚柔相济、因地制宜、综合治理”的原则。

  (2)地下室应采用“外防外贴”或“外防内贴”法构成全封闭和全外包的防水层。

  (3)对地下室的变形缝、施工缝、诱导缝、后浇带、穿墙管(盒)、预埋件、预留通道接头、桩头等细部构造、应采取加强的防水构造措施。

  6、阻根防水层:由于一切植物根系都是向下的,多植物的根具有极强的穿透力。中国古代在北京紫禁城修建时,就用铅锡金属板作为阻根防水层。由于地下车库顶层绿化会种植一些大乔木,所以阻根防水就尤其重要。

  阻根防水层是能够防止植物根系穿透并起防水作用的一个构造层次,其接缝应采用焊接法施工。阻根层材料有物理阻根材料和化学阻根材料两种。现在国内常用的阻根防水材料:HDPE土工膜、LDPE土工膜、PVC卷材、TPO卷材、PSS卷材。

  7、(蓄)排水层:(蓄)排水层是将过滤的水从空隙中汇集到泄水孔并排出。在阻根防水层上应铺设具有一定空隙和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20-50毫米的卵石组成的(蓄)排水层,便于及时排除多余的积水。目前屋顶绿化排水层主要是铺设(蓄)排水板,间或在边缘铺设卵石、陶粒等。排水板的主要优点:受压强度高、可代替传统的陶粒、卵石排水方式;排水迅速,在屋面上不会形成积水,有利于植物生长;排水层厚度和重量小,减轻了屋面的荷载;排水板中设计的凹槽,有贮水功能,可以双向调节;可具有多向性排水功能;透气性好;兼有抗植物根刺穿功能。排水板的主要材质为高密度聚乙烯(PE)、聚苯烯(PP)的塑料制品。

  8、过滤层:是设置在种植介质层与排水层之间起过滤水作用的一个结构层次。为防止种植土的流失,应在(蓄)排水层上铺设200-250g/㎡聚脂无纺布等作为过滤层。流失的种植土会损害排水层,堵塞排水管道,造成植物死亡,严重的将造成屋面积水,从而引起不可想象的严重后果。

  12、基质层:种植介质是屋面植物赖以生长的土壤层,应具有自重轻、不板结、保水保肥、适宜植物生长、施工简便和经济环保等性能。其厚度可根据种植植物的品种而定。基质厚度:草本植物15-30cm厚;花卉小灌木30-45cm厚;大灌木45-60cm厚;浅根乔木60-90cm厚;深根乔木90-150cm厚。

  “水,活物也,其形欲深静。”地下停车库顶层绿化中水景的运用是相当普遍的。动态的水能给人以千变万化,充满灵性的流动之美,静态的水给人一种清洁纯净的美。水在花园中“灵魂人物”的地位是别的元素不可替代的。但是在顶上使用水的同时,安全因素也同样重要。因为水重量大,花园中尽量用浅水(一般100600毫米深),用黑色材料铺设于水底,给人一种深不可测之感。池岸边的天然石块要尽量放置在柱子、梁等承重较大的位置上。

  园林中的设施及小品是必不可少的,如花池、座椅、亭、花架、景石等。它们能够长久地吸引人们的注意力,增加顶层空间的使用率、舒适性,也能够提供观赏性。但是要考虑荷载问题:①采用与屋面结构相适应的平面布局形式,将亭、花坛、树池、石头等荷载较大的部位设计在承重结构或跨度小的位置上。②采用结构找坡、分散荷载、控制种植槽高度(一般为100-300毫米)和蓄水层深度。③构筑物尽量采用轻型材料,桌、凳选用空心结构等。

  世界上第一个地下停车场屋顶花园是美国旧金山的联邦广场,建成于1924年,由蒂西莫弗莱格设计建造。建成后成为旧金山最成功的商业中心区。从1924到现今,国内、国外建成大量地下停车场屋顶花园。它是一种融建筑艺术与绿化艺术为一体的综合的现代技艺,它使建筑物的空间潜能与绿色植物的多种效益得到了完美的结合和充分的发挥,是科学兴绿、艺术兴绿、城市绿化发展的崭新领域。

  〔美〕西奥多奥斯曼德森著.韵然等译.屋顶花园-历史设计建造〔M〕.北京:中国建筑工业出版社,2005。

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