屋頂綠化的荷載

屋頂綠化的荷載研究林志保摘要：屋頂綠化的荷載關(guān)系到建筑物的安全、正常施工及綠化，成敗與否，是屋頂綠化中首先涉及的重大問題。本文著重研究了屋頂活荷載、靜荷載等，提出了減輕的技術(shù)措施。關(guān)鍵詞：屋頂綠化荷載計算減輕荷載方法屋頂荷載是衡量屋頂單位面積上承受重力的指標(biāo)，其大小決定著建筑物的安全以及屋頂綠化成功與否。為了使屋頂綠化（花園）做到“實用、精美、安全”的基本原則，我們開展了屋頂綠化荷載的初步研究。1活荷載的確定屋頂活荷載，即所謂屋頂承受力，它的值越大，屋頂造園的手段、方法和造園因數(shù)就越多，屋頂綠化（花園）的表現(xiàn)力就越強(qiáng)，越豐富；反之，則限制了屋頂綠化的設(shè)計和造園因數(shù)。研究表明，按照現(xiàn)行荷載規(guī)范規(guī)定，上人屋頂?shù)幕詈奢d為150㎏/㎡，而我國設(shè)計的預(yù)制鋼筋梁板結(jié)構(gòu)的可上人平屋頂?shù)暮奢d基本上能達(dá)到200㎏/㎡。如果在屋頂上建花園，相對人流的數(shù)量和密度將會增加，特別是在屋頂花園中進(jìn)行小型演出、集會或作為休閑娛樂場所時，其荷載將超出150㎏/㎡，這時，屋頂花園的活荷載選用200-250㎏/㎡為宜。如果屋頂花園處于城市中心主要干道兩側(cè)，屋頂花園還可能成為密集人群看節(jié)日游行或夜晚觀賞節(jié)日煙花等大型活動場所，其活荷載應(yīng)確定為250-300㎏/㎡。這就要求在營造屋頂花園時，綠化苗木、種植土、屋頂結(jié)構(gòu)層以及雪、雨、灌溉水等自然因素的總重量不得超過這些標(biāo)準(zhǔn)值。值得指出的是，在屋頂花園設(shè)計中，活荷載只是一項基本值，而種植區(qū)、水體等園林小品的平均荷載經(jīng)常超過屋頂活荷載，所以，如何控制靜荷載，減少靜荷載，是屋頂綠化（花園）的根本問題。2屋頂靜荷載一般情況下，可把屋頂較為復(fù)雜的靜荷載分為6種，即種植區(qū)荷載、盆花及花池荷載、園林水體荷載、假山及雕塑荷載、小品荷載、防水及防水保護(hù)層荷載。我們著重研究了植物荷載、種植土荷載和園林建筑荷載，分述如下：2.1植物荷載植物本身自重和大型喬灌木的根系重以及生長發(fā)育后所增加的重量，也是不可忽視的靜荷載。特別是屋頂上種植大型喬木時，除植物干體、枝葉和根系自重外，還有較高大的種植池重，是一項附加于結(jié)構(gòu)上的集中荷載。研究表明，其屋頂綠化中各種植物的荷載如下表所示。表1各種植物的荷載槳植物名稱瀉最大高度借（博m饑）馬質(zhì)量磨（練且㎏秋/協(xié)㎡住起愿）奇草坪結(jié)____瘦51寄矮灌木奮1粘102劃1-1.捧5旦m目灌木煙1.5梳204充高灌木彎3尾306定大灌木宴6洗408鴨小喬木謝10兆612從表中看出，如果屋頂?shù)幕詈奢d僅為150-350㎏/㎡（即輕質(zhì)量頂），則只能進(jìn)行“地毯式”和“組合式”屋頂綠化，要進(jìn)行“花園式”屋頂綠化，必須采取相應(yīng)措施。2.2種植土荷載屋頂綠化中的種植土關(guān)系到植物能否健壯生長發(fā)育和房屋結(jié)構(gòu)承重的問題。為了使花木旺盛生長并盡量減輕屋頂荷載，一是種植土類型要選用人工輕質(zhì)土，這類種植土既要含有植物生長發(fā)育所必須的各類元素，又要比露地耕作土容量小、重量輕、持水量大、通風(fēng)排水性好、營養(yǎng)適中、清潔無毒、材料來源廣且價格便宜；二是種植土厚度必須嚴(yán)格控制，否則會對房屋結(jié)構(gòu)安全、抗?jié)B防漏等產(chǎn)生直接影響。采用人工輕質(zhì)土對減輕荷載和保證植物正常生長發(fā)育十分有利。掘表柄二罵尿倡常用輕質(zhì)撒骨料與沙胞質(zhì)土物理地性狀伙材料名稱戶干密度（除㎏皮/m3束）暈干密度（炸㎏搖/m3幸）律持水量負(fù)（潛%縫）班孔隙度讀（指%伯）蜜沙質(zhì)土賊1580決1950姻35.7詳1.8率木銀顏胳屑憶180箭680移49.3港27.9緣稻夸尊扁殼充100抱230懲12.3婦68.7屋蛭扭性沉石歸110桿650掩53.0施27.5桑珍珠巖告100攜290慘19.5印58.9穩(wěn)研究表明教，采用泥瀉炭土、腐兩熟的鋸木算屑、微生呼物有機(jī)肥局、珍珠巖寄，恥按昆5牌：圣3癢：停1滋：抵1血體積比例鋤配制而成彼的種植土防最為理想文。餓至于種植聰土厚度，幸按照荷載屋等值原則課，屋頂覆熔土后新產(chǎn)庭生的恒荷垂載（也稱醫(yī)不變荷載全）必須小虧于原來的尺活荷載設(shè)燦計取定值存。對于已薯建房屋頂順，在拆除享隔熱層時號的覆土厚可度，可以民參考下列謝公式計算芝：繩h搜=丙｛刊(QK-營50)×校Kq+t麥*r1*使K華g亡｝窄/r2*蛇Kg季否懶根據(jù)我國廈建筑設(shè)計礎(chǔ)規(guī)范顆：紅Q口K圾為可上人攪屋頂均布鈴活荷載設(shè)延計的標(biāo)準(zhǔn)凱值，住宅倉類多辟取華QK=2絹0奧0墳㎏練/棚㎡，活荷怖載分項系壞數(shù)復(fù)Kq=1睜.淹4刪，恒荷載塘分項系惕數(shù)悅Kg=1粱.蜂2止，如取隔防熱板厚穗度倦t=4c校m媽，隔熱板吩容么重紋r1=2沫00克0藏㎏坊/m垮3膚，則覆土快容天重磁r2=1引60某0頁㎏科/m籃3昂，依此可幕計算出覆撈土厚贏度窗h=15瘦.94c彎m波。這是一旺個初步的嬸理論計算糞值，往往曉實際覆土悼厚度尚有述一定的彈貌性上調(diào)空號間，須有鹿專業(yè)人員妥核算確定味。主要是鍛：企設(shè)計人員盲在確定結(jié)神構(gòu)配筋量禿時，一般要會比理論葛需要大；差屋頂不同練部位承載悲力不同，錯如小開間俱的衛(wèi)生間牌、廚房以攪及墻體、領(lǐng)柱等部位鹿的屋面承站載力較大衛(wèi)，覆土可似以厚些；樣梁、板、熊柱的截面練尺寸和配閥筋大小是結(jié)取活荷載伴最不利時件的組合來過確定的，擁屋頂綠化脹后恒荷載忍增大但活三荷載減小錦，結(jié)構(gòu)的弦安全儲備銜增大。這屯里需要說粗明的是，翻在實際覆庫土過程中角，要根據(jù)僻植物的種劈類和大小山來確定覆仍土厚度，醒一般是草狠坪地榜被網(wǎng)15c些m消，低矮灌渠木染20c樸m肝，小喬暖木渴35-4漏0c笨m屆。襯園林建筑霜工程荷載巷園林水體醋：園林水浩體的荷載覆由水池的抖吃水量和苦池壁材料明確定，其蒼荷載等于樸水池吃水股量乘以容革重遼（縫r=10蹄0艱0曠㎏伍/m痛3墻），池壁秤應(yīng)根據(jù)壁握厚和貼面蜓材料的品扯種及容量傍分別計算卸后，再與扇水體重一貿(mào)起折算成承每平方米槐的荷載。際假山置石編：如果假類山的材料說是鐘乳石份、熔巖石非、黃石、傭虎皮石等向，怎按實倆際山體的括體積乘問以功0.7~漿0.懷8緊的孔隙系列數(shù)，再按曾不同石質(zhì)施的單位重誦（權(quán)約刃2000工~250改0澤㎏斯/m洞3如），求出誰山體每平圓方米的均李布荷載；圖如果是置芬石，則按栽集中荷載寶考慮，計攜算的方法衡是置石的乳體積乘以示置石容重秤。食園路荷載閥：園路荷佛載取決于罰鋪設(shè)園路漏的方式和鳴材料（園蛾路鋪裝的良厚度震按辯4c喂m妥），一般宇荷載計算爽方法是鋪茶裝材料的簡容重乘以花園路的體委積。如普緩?fù)ㄊ摹⒄辞嗍宓某侨葜鼐篂轵?40介0皇㎏朝/m珠3彼，花崗石足容村重仗250滾0禽㎏漿/m糠3愿，水泥制歌品（包括真水磨石、梅細(xì)砂砂漿貌）的容重偷為謝200遣0憲㎏深/m蒸3普。賊至于涼亭摧、花架、譯廊道的荷鬧載是通過潛梁、柱等墻傳遞到屋克面的集中放荷載，在朝設(shè)計時，己其平面位富置與房屋約建筑結(jié)構(gòu)皇構(gòu)件的平醉面位置相庫一致，其記荷載就通饑過柱子集姻中到屋頂擠的大梁、完柱或房屋背承重?fù)鯄Ρ壬?，加之果其本身的垃荷載量很旦小（約紐為炒1此5倡㎏虛/呼㎡），所欠以，在采商用輕型材豎料（如實應(yīng)木）建這責(zé)類園林建厲筑小品時挪，可不用掛計算其荷剃載。討論遠(yuǎn)在進(jìn)行屋濁頂綠化之潮前，首先招應(yīng)從房屋水建筑商那僵里了解屋轉(zhuǎn)頂規(guī)定負(fù)鋸荷和房屋只的施工質(zhì)貢量，在承憶重范圍內(nèi)杏進(jìn)行綠化臣和園林建透筑設(shè)計。序荷載必須珠考慮景點腰、花壇、筐栽培基質(zhì)鳴（種植土鳥）、花木疊及其生長軌、雨雪荷稼載的因素澡。顯減輕荷載團(tuán)的方法：撈一是采用菌與屋面結(jié)航構(gòu)相適應(yīng)何的平面布袍局形式，煎將亭臺、跳假山、水側(cè)體、樹池柿、花池等避荷載較大鈴的部位安瓦排在建筑身物主梁、載柱、承重址墻或跨度轟較小的位兩置上；二散是采用結(jié)鼠構(gòu)找坡，栽分解荷載鍋，控制種控植槽（池逗）高度（哨一般坑為郊20-3滾0c邁m慶）和蓄水統(tǒng)層厚度；膀三是盡量駕采用輕型廣材料療，暗枝輕型混凝文土、人工叫輕質(zhì)土、饞竹木、鋁義材、玻璃奔鋼等；四誤是用塑料籌材料制作卻排灌系統(tǒng)蜘及種植池精；五是植幻物材料盡殃量選用一惜些中小型干花灌木以料及地被植勁物、草坪抬等，少用貼大喬木。陜?nèi)鐬樵黾永ň坝^效應(yīng)廳必須用少繼量大喬木奔時，最好秒栽植于實撇木花桶中墳，置于主顆要承重部奔位。御總之，屋辨頂綠化的弓荷載控制妙具有十分吉重要的意懸義。屋頂緞綠