屋顶绿化荷载的技术探讨

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关于荷载
树 的重 量 根据现行的国家标准 图集, 乔木初栽 时的计算重量可取每株l O O k g , 生长8 - 1 0 年后 的重量可增加 8 倍至9 0 0 k g 。 美国林业部用1 5 年 时间对树重新进行了统 发现成熟树 木地 上部分的重量和胸径有较为精确的关
许一般人员到达的屋面, 取2 0 0 k g / m ; 供较多人员观赏休憩的花园式屋面, 取3 0 0 k g / m 。 专业 上按 以下公式 判断屋顶 实施 绿化 的荷 载可行性: 屋面承载 力应 ≥ ( 永久荷载 × 1 . 2 + 活荷载 × 1 . 4 ) 和( 永久荷载 × 1 3 5 + 活荷载 × 1 4 × 0 7 ) 中的大值。( 注: 式中的1 . 2 、 1 . 4 、 1 . 3 5 为荷载安全系数; 0 . 7 为荷载组合系数)
1上海自然博 物馆新馆草坪式屋顶绿化 2上海金虹桥大厦 商业裙房花园式屋顶绿化
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3 . 屋顶 菜园上 采用的木质小品 4 既有屋顶上的景天科植物做绿 化材 料 5屋顶花 园里 采用的空心人造石 6 . 上海杨浦 区绿 化局屋顶绿 化上使用的是成 品种 植容 器 上 海四行 仓库组合 式屋顶绿化
2 组合式: 基质层厚度不超过0 . 6 m , 以种植草本植物或地被植物为基础 , 在结构受力条件较 好的部位如 下部有承重墙/ 柱/ 梁的部位配植灌木或放置种植容器 的屋顶绿化, 一般适合上人 的现浇混凝土屋面, 案例
之一为上海四行仓库 抗 日纪念馆的屋顶绿化。 假设 组合式 绿化屋顶采用0 . 4 m 厚人 工改 良土, 草坪上覆盖约 6 0 %面积的灌木, 种植荷载约6 5 0 k g / m 。
3 花 园式: 基质层厚度超过0 6 m , 草本或地被植物、 灌木、 乔木兼有, 适当配置凉亭、 水池等小品, 可供游
人游玩休憩的屋顶绿化, 一般适用于新建现 浇混凝土屋面, 案例之一为上海金虹桥大厦商业裙房屋顶绿化。 假设花园式绿化屋顶采用0 7 m 厚人工改良土, 草坪上乔木、 灌木的覆盖率约7 0 %, 种植荷载约1 1 0 0 k g / m 。
既有屋顶绿化
从以上结果可以看出, 草坪式屋顶绿化的种植 荷载 约为屋面基础 荷载 的一半略 多, 组合式略大于屋面 基础荷载, 花园式约为屋面基础荷载 的1 8 倍。 对于既有屋顶,由于在设计 时未考虑种植荷载, 因此后期增设 屋顶绿化对结构承载力的改变影响是很大的, 在屋顶设置绿化后将增加建筑 的使用荷载 。 根据现行的上海 市 房屋质量检测规程》, 需要 由具备房屋质量检测资质的单位事先进行 “ 房屋 结构和使用功能改变检测” ,
常规建筑的屋面构造基层做法基本一致, 所以屋面基础荷载大致相同, 按 目前新建
建筑常用的0 . 1 5 m 厚混凝 土楼 板、 0 1 m 厚泡沫玻璃保温层 、 平均O 1 m 厚 轻骨料混 凝土找坡 层等常规构造估算, 屋面基础荷载在6 0 0 k g / m 左右。
VERTI CAL PLANT I NG > 本 撕 ■ 曩 ・ 立 体 绿 他
种植荷载随绿化形式的变化而不同, 在假 定计算条件下, 三种典型屋顶绿化形式的种植荷载如下。 ] 革 坪式: 基质层厚度不超过0 3 m, 种植草本植物或地被植物的屋顶绿化, 常用于各种结构类型的非上 人屋面, 如预制/ 现浇混凝土结构屋 面、 钢结构厂房屋面等, 案例之~为上海 自然博物馆新馆。 假设草坪式绿 化屋 顶采用O 2 m 厚人工改 良土, 种植荷载约3 5 0 k g / m 。
查明建筑的现有结构强度, 并根据预增加的绿化荷载进行验算。 如果现有结构强度不能满足计算要求, 可考 虑改变绿化方案以减低荷载, 也可考虑对建 筑进行有针对性的加固。
对屋顶结构 板进行加 固的常用方法有整浇层加 固法和碳 纤维 加固法两种: 前者做法是先将既有屋面的 保温层、 防水层拆除, 结构板凿毛, 在上面铺设一层4 0 a r m~ 6 0 a r m 厚的配筋混凝土 以增加屋面板的承载力, 这
的绿 化 形式 与 材 料 。
屋顶绿化荷载概况
在设置屋顶绿化时, 荷载条件决定了绿化可采取的形式。 屋顶绿化的荷载由三部分
组成 : 一是 由结构 屋面板、 保 温层、 排水找坡层、 找平层、 防水层等构 造基层组成的屋面
基础 荷载; 二是 由防根穿刺层、 排水层、 过滤 层、 种植土、 植物等组成的种植荷载; 三是 由观 赏绿化 、 绿化养 护管理等活动人 员产生的临时荷载 。 从专业角度而言, 前两类荷载 合称 永久荷载, 应由各构造 层的荷载逐一累加合 而第三类荷载称为活荷载。 根据标 准规定, 除 少数检修人员而无其他人员登临的屋面称非上人屋面, 活荷载取5 0 k g / m ; 允
种做法适合预制板、 现 浇板等各种类型的屋面, 铺设配筋混凝 土的造价一般在5 0 - 1 0 0  ̄; / m ; 后者是在屋面板
的下方, 用化学试剂粘贴高强度的碳纤维, 由于在楼板下部施工, 因此这种加固方法不破坏原面, 造价一般在2 0 0 - 5 0 0 元/ m 。 经研究 一般 建筑 的屋面经过 加固后, 基本
均可承受种植 土厚为0 2 m 的草坪式绿化。 须注意的是, 加固后屋顶的人 员使 用情况一般不宜改变, 即如果原 屋顶为非上人屋面, 改造后一般仍应按非上人屋面使 用, 其上设置的绿化只起美化建筑外观和保温 隔热作 用, 不供人员进入观赏。由于屋面加固改造 的专业性强且需一定费用, 为减少荷载影响, 推荐两种轻薄型绿化
屋顶绿化荷载的技术探讨
文- 图 ⑨ 金骞
荷载是屋顶绿化 需要考虑 的首要因子, 屋顶绿化 的荷载 关系到建筑物的安全 、 正常 的施工工艺以及绿化的成败, 是屋顶绿化中首先涉及的重大问题。 在绿化设计之前, 必 须先了解屋顶 的承载 重量, 然后结合 需要, 科学布局, 根据不同建筑物的荷载选择不同