屋顶绿化的荷载

屋顶绿化的荷载研究林志保摘要：屋顶绿化的荷载关系到建筑物的安全、正常施工及绿化，成败与否，是屋顶绿化中首先涉及的重大问题。本文着重研究了屋顶活荷载、静荷载等，提出了减轻的技术措施。关键词：屋顶绿化荷载计算减轻荷载方法屋顶荷载是衡量屋顶单位面积上承受重力的指标，其大小决定着建筑物的安全以及屋顶绿化成功与否。为了使屋顶绿化（花园）做到“实用、精美、安全”的基本原则，我们开展了屋顶绿化荷载的初步研究。1活荷载的确定屋顶活荷载，即所谓屋顶承受力，它的值越大，屋顶造园的手段、方法和造园因数就越多，屋顶绿化（花园）的表现力就越强，越丰富；反之，则限制了屋顶绿化的设计和造园因数。研究表明，按照现行荷载规范规定，上人屋顶的活荷载为150㎏/㎡，而我国设计的预制钢筋梁板结构的可上人平屋顶的荷载基本上能达到200㎏/㎡。如果在屋顶上建花园，相对人流的数量和密度将会增加，特别是在屋顶花园中进行小型演出、集会或作为休闲娱乐场所时，其荷载将超出150㎏/㎡，这时，屋顶花园的活荷载选用200-250㎏/㎡为宜。如果屋顶花园处于城市中心主要干道两侧，屋顶花园还可能成为密集人群看节日游行或夜晚观赏节日烟花等大型活动场所，其活荷载应确定为250-300㎏/㎡。这就要求在营造屋顶花园时，绿化苗木、种植土、屋顶结构层以及雪、雨、灌溉水等自然因素的总重量不得超过这些标准值。值得指出的是，在屋顶花园设计中，活荷载只是一项基本值，而种植区、水体等园林小品的平均荷载经常超过屋顶活荷载，所以，如何控制静荷载，减少静荷载，是屋顶绿化（花园）的根本问题。2屋顶静荷载一般情况下，可把屋顶较为复杂的静荷载分为6种，即种植区荷载、盆花及花池荷载、园林水体荷载、假山及雕塑荷载、小品荷载、防水及防水保护层荷载。我们着重研究了植物荷载、种植土荷载和园林建筑荷载，分述如下：2.1植物荷载植物本身自重和大型乔灌木的根系重以及生长发育后所增加的重量，也是不可忽视的静荷载。特别是屋顶上种植大型乔木时，除植物干体、枝叶和根系自重外，还有较高大的种植池重，是一项附加于结构上的集中荷载。研究表明，其屋顶绿化中各种植物的荷载如下表所示。表1各种植物的荷载桨植物名称泻最大高度借（博m饥）马质量磨（练且㎏秋/协㎡住起愿）奇草坪结____瘦51寄矮灌木奋1粘102划1-1.捧5旦m目灌木烟1.5梳204充高灌木弯3尾306定大灌木宴6洗408鸭小乔木谢10兆612从表中看出，如果屋顶的活荷载仅为150-350㎏/㎡（即轻质量顶），则只能进行“地毯式”和“组合式”屋顶绿化，要进行“花园式”屋顶绿化，必须采取相应措施。2.2种植土荷载屋顶绿化中的种植土关系到植物能否健壮生长发育和房屋结构承重的问题。为了使花木旺盛生长并尽量减轻屋顶荷载，一是种植土类型要选用人工轻质土，这类种植土既要含有植物生长发育所必须的各类元素，又要比露地耕作土容量小、重量轻、持水量大、通风排水性好、营养适中、清洁无毒、材料来源广且价格便宜；二是种植土厚度必须严格控制，否则会对房屋结构安全、抗渗防漏等产生直接影响。采用人工轻质土对减轻荷载和保证植物正常生长发育十分有利。掘表柄二骂尿倡常用轻质撒骨料与沙胞质土物理地性状伙材料名称户干密度（除㎏皮/m3束）晕干密度（炸㎏摇/m3幸）律持水量负（潜%缝）班孔隙度读（指%伯）蜜沙质土贼1580决1950姻35.7详1.8率木银颜胳屑忆180箭680移49.3港27.9缘稻夸尊扁壳充100抱230惩12.3妇68.7屋蛭扭性沉石归110杆650掩53.0施27.5桑珍珠岩告100携290惨19.5印58.9稳研究表明教，采用泥泻炭土、腐两熟的锯木算屑、微生呼物有机肥局、珍珠岩寄，耻按昆5牌：圣3痒：停1滋：抵1血体积比例锄配制而成彼的种植土防最为理想文。饿至于种植聪土厚度，幸按照荷载屋等值原则课，屋顶覆熔土后新产庭生的恒荷垂载（也称医不变荷载全）必须小亏于原来的尺活荷载设灿计取定值存。对于已薯建房屋顶顺，在拆除享隔热层时号的覆土厚可度，可以民参考下列谢公式计算芝：绳h搜=丙｛刊(QK-营50)×校Kq+t麦*r1*使K华g亡｝窄/r2*蛇Kg季否懒根据我国厦建筑设计础规范颗：红Q口K圾为可上人搅屋顶均布铃活荷载设延计的标准凯值，住宅仓类多辟取华QK=2绢0奥0坟㎏练/棚㎡，活荷怖载分项系坏数复Kq=1睁.淹4删，恒荷载塘分项系惕数悦Kg=1粱.蜂2止，如取隔防热板厚穗度倦t=4c校m妈，隔热板吩容么重纹r1=2沫00克0藏㎏坊/m垮3肤，则覆土快容天重磁r2=1引60某0页㎏科/m篮3昂，依此可幕计算出覆捞土厚赢度窗h=15瘦.94c弯m波。这是一旺个初步的婶理论计算粪值，往往晓实际覆土悼厚度尚有述一定的弹貌性上调空号间，须有鹿专业人员妥核算确定味。主要是锻：企设计人员盲在确定结神构配筋量秃时，一般要会比理论葛需要大；差屋顶不同练部位承载悲力不同，错如小开间俱的卫生间牌、厨房以搅及墙体、领柱等部位鹿的屋面承站载力较大卫，覆土可似以厚些；样梁、板、熊柱的截面练尺寸和配阀筋大小是结取活荷载伴最不利时件的组合来过确定的，拥屋顶绿化胀后恒荷载忍增大但活三荷载减小锦，结构的弦安全储备衔增大。这屯里需要说粗明的是，翻在实际覆库土过程中角，要根据僻植物的种劈类和大小山来确定覆仍土厚度，醒一般是草狠坪地榜被网15c些m消，低矮灌渠木染20c朴m肝，小乔暖木渴35-4漏0c笨m届。衬园林建筑霜工程荷载巷园林水体醋：园林水浩体的荷载覆由水池的抖吃水量和苦池壁材料明确定，其苍荷载等于朴水池吃水股量乘以容革重辽（缝r=10蹄0艰0旷㎏伍/m痛3墙），池壁秤应根据壁握厚和贴面蜓材料的品扯种及容量傍分别计算卸后，再与扇水体重一贸起折算成承每平方米槐的荷载。际假山置石编：如果假类山的材料说是钟乳石份、熔岩石非、黄石、佣虎皮石等向，怎按实俩际山体的括体积乘问以功0.7~浆0.怀8紧的孔隙系列数，再按曾不同石质施的单位重诵（权约刃2000工~250改0泽㎏斯/m洞3如），求出谁山体每平圆方米的均李布荷载；图如果是置芬石，则按栽集中荷载宝考虑，计携算的方法衡是置石的乳体积乘以示置石容重秤。食园路荷载阀：园路荷佛载取决于罚铺设园路漏的方式和鸣材料（园蛾路铺装的良厚度震按辩4c喂m妥），一般宇荷载计算爽方法是铺茶装材料的简容重乘以花园路的体委积。如普缓通石材、沾青石板的城容重竟为蜻240介0皇㎏朝/m珠3彼，花岗石足容村重仗250滚0禽㎏浆/m糠3愿，水泥制歌品（包括真水磨石、梅细砂砂浆貌）的容重偷为谢200遣0宪㎏深/m蒸3普。贼至于凉亭摧、花架、译廊道的荷闹载是通过潜梁、柱等墙传递到屋克面的集中放荷载，在朝设计时，己其平面位富置与房屋约建筑结构皇构件的平醉面位置相库一致，其记荷载就通饥过柱子集姻中到屋顶挤的大梁、完柱或房屋背承重挡墙比上，加之果其本身的垃荷载量很旦小（约纽为炒1此5倡㎏虚/呼㎡），所欠以，在采商用轻型材竖料（如实应木）建这责类园林建厉筑小品时挪，可不用挂计算其荷剃载。讨论远在进行屋浊顶绿化之潮前，首先招应从房屋水建筑商那僵里了解屋转顶规定负锯荷和房屋只的施工质贡量，在承忆重范围内杏进行绿化臣和园林建透筑设计。序荷载必须珠考虑景点腰、花坛、筐栽培基质鸣（种植土鸟）、花木叠及其生长轨、雨雪荷稼载的因素澡。显减轻荷载团的方法：捞一是采用菌与屋面结航构相适应何的平面布袍局形式，煎将亭台、跳假山、水侧体、树池柿、花池等避荷载较大铃的部位安瓦排在建筑身物主梁、载柱、承重址墙或跨度轰较小的位两置上；二散是采用结鼠构找坡，栽分解荷载锅，控制种控植槽（池逗）高度（哨一般坑为郊20-3滚0c迈m庆）和蓄水统层厚度；膀三是尽量驾采用轻型广材料疗，暗枝轻型混凝文土、人工叫轻质土、馋竹木、铝义材、玻璃奔钢等；四误是用塑料筹材料制作却排灌系统蜘及种植池精；五是植幻物材料尽殃量选用一惜些中小型干花灌木以料及地被植劲物、草坪抬等，少用贴大乔木。陕如为增加括景观效应厅必须用少继量大乔木奔时，最好秒栽植于实撇木花桶中坟，置于主颗要承重部奔位。御总之，屋辨顶绿化的弓荷载控制妙具有十分吉重要的意悬义。屋顶缎绿