杜炳辰,李卓清,其其格
(北華大學,吉林 吉林 132013)
屋頂花園(roof garden)是指在屋頂平臺設計和種植植物。屋頂花園不但降溫隔熱效果優(yōu)良,而且能美化環(huán)境、凈化空氣、改善局部小氣候,還能豐富城市的俯仰景觀,它與露地造園最大的區(qū)別就是種植土壤不與大地土壤相連接。有效地提高了城市的綠化覆蓋率,是一種值得大力推廣的屋面綠化形式。
基于當今高速發(fā)展的社會形態(tài),各類人群的生活水平不斷提高,逐漸向城市化邁進。在此基礎上大眾對人居環(huán)境的需求也更豐富,更全面。多層、高層、集中式已成為城市建筑的主要發(fā)展方向,而這些建筑也在一定程度上占用了自然資源,導致城市生態(tài)平衡失調。據(jù)科學測定,若城市綠化覆蓋率能達到50%,就可基本上消除城市熱島效應等帶來的不利環(huán)境影響[1]。為了實現(xiàn)綠色城市,全國許多地區(qū)均修建城市公園,以平衡人與自然之間的矛盾。但是由于水平空間日漸達到飽和狀態(tài),地面的綠化工程也不足以滿足人們和生態(tài)環(huán)境的需要,因此建設和開發(fā)建筑之上的綠化空間就顯得相當必要了,而建設屋頂花園即是其中最有效的途徑之一。
屋頂綠化的主角是綠色植物,它具有生態(tài)學、美學、心理學等多方面的功能;能夠制造氧氣,凈化空氣,無論在小區(qū)住宅還是商業(yè)樓群都可以給人呼吸清新的感覺,可以調節(jié)氣溫、增加空氣相對濕度、殺菌消毒、抑制有害氣體,有益于人體的身心健康;同時對建筑具有保溫隔熱、減少噪聲以及增加建筑樓頂壽命。從上空看,還是一道秀麗的風景線,被譽為是“有生命的建筑材料”。在千姿百態(tài)、各式各樣的綠色植物映襯下,建筑的藝術效果別有一番景象,成為城市中一道亮麗的風景線。
現(xiàn)階段我國屋頂花園的設計不與建筑一起考慮,往往是在建筑設計施工完成后,根據(jù)需要再進行屋頂花園的設計。由于受方位、荷載、排水等各方面的限制,屋頂花園設計起來比較被動,只能按照建筑現(xiàn)有條件來進行適應的設計。在施工方面,檢查完原有的防水性能之后,工人需要做防水層的施工、防根穿刺層的鋪設、排水層的施工以及鋪設隔離過濾層等大量工作。復雜的施工流程,極大地增加了施工工期。
目前我國現(xiàn)場施工的方式多用于建筑行業(yè)。這種管理方式不僅要租賃大量的設備還要雇傭大量勞動力,與此同時由于工人施工時估算的精準度比較低,也會產(chǎn)生很多建筑廢料,對于建筑垃圾的處理與運輸也是一項不小的費用,耗時耗力,還會造成環(huán)境負擔。
目前,屋頂花園的景觀模式比較死板,老套的設計手法加上固定的施工模式,往往持續(xù)應用一種景觀設計方案,若要變換不同的屋頂景觀場景,需拆除原固定的構件,重新設計和布置新的場景,不僅產(chǎn)生不必要的建筑垃圾還增加了施工時間。繁雜的翻新工作使人們放棄了對其進行改造的想法。一成不變的景觀模式使得屋頂花園的后期無人問津[2]。
裝配式建筑(prefabricated building)是指把傳統(tǒng)的房屋現(xiàn)場建筑的大量工作轉移到工廠進行,在工廠加工制作好建筑用構件和配件(如樓板、墻板、樓梯、陽臺等),直接運輸?shù)浇ㄖ┕がF(xiàn)場,通過可靠的連接方式在現(xiàn)場裝配安裝而成的建筑[3]。
如今,我國的建筑行業(yè)施工階段還是要依靠眾多人力,花費大量的時間成本,沉重的建筑材料,砂石、混凝土等,混合、澆筑、搬運都需要工人和重機械等合作完成。但同時由于估算等誤差,也會產(chǎn)生很多建筑廢料,不僅后期處理起來耗時耗力,也會造成環(huán)境負擔。裝配式建筑是近年來興起的一項技術革新,它拋棄了原有的復雜前期準備工作,采用預構件裝配的技術,避免了上述建筑廢料剩余多、不環(huán)保的問題,也無需再耗費大量的人力物力。因此,裝配式建筑也越來越多地被應用在建筑行業(yè)[4]。它有如下幾個優(yōu)勢特點。
(1)工期縮短。裝配式建筑構件無需在現(xiàn)場安裝,而是直接在工廠加工好運輸?shù)浆F(xiàn)場,進行拼裝。這樣的施工方法方便、快捷且高效。
(2)質量保障。由于裝配式建筑構件是由工廠直接生產(chǎn),所以在精準度和質量上有更好的控制,得到更有效的保障。
(3)降低租賃費用。由于構件是在工廠直接生產(chǎn)的,所以免去了很多材料投入量,降低了租賃所需的費用。
(4)節(jié)能環(huán)保。建筑構件在工廠的生產(chǎn)方式降低了現(xiàn)場作業(yè)量,減少了大量不必要的建筑廢料。
(5)節(jié)省材料。裝配式建筑構件標準化的生產(chǎn)可以節(jié)省很多材料,減少浪費。
(6)降低成本。裝配式建筑采用工廠統(tǒng)一且標準的定制方式,機械化程度高,極大地降低了成本,安全生產(chǎn)方面的風險也大大減少。
從建筑施工來看,工期短、質量高、節(jié)能環(huán)保以及節(jié)省人力物力的優(yōu)勢,使得裝配式建筑越來越受到建筑業(yè)的歡迎,并能解決屋頂花園的施工工期長,人工復雜且風險大等問題。一般屋面構造層次的組成從下往上分別為結構層(基層)、構造層(包括絕熱層、找平層、普通防水層、耐根穿刺防水層、保護層、排蓄水層、過濾層)、種植土層和植被層(初栽)等[5]。這些結構層是屋頂花園的永久荷載,施工之后是無需經(jīng)常變動。但是施工過程比較復雜,施工工期還很漫長,如果將這些永久荷載的部分結構層合理的進行組合加工直接生產(chǎn)出構件,再將構件進行現(xiàn)場拼裝[6]。這樣可以大大減少施工工期,機械化程度高,極大地降低了用工成本和安全生產(chǎn)方面的風險。
在工廠生產(chǎn)好各種相應的構件,然后運輸?shù)轿蓓敾▓@施工現(xiàn)場,專業(yè)人員在現(xiàn)場直接進行拼接和安裝。相比傳統(tǒng)屋頂綠化的建造,施工現(xiàn)場的施工流程相對減少,和泥、抹灰、綁鋼筋、支模板等施工流程都不會再出現(xiàn)[7]。裝配式建筑不僅可以為屋頂花園帶來施工速度快,縮短工期的優(yōu)勢,并且施工現(xiàn)場建筑工人減少使得施工作業(yè)更加方便有序,工人的勞動強度大大降低,施工現(xiàn)場廢物、廢水、噪聲減少、環(huán)境污染程度低、節(jié)能減排,還可以降低施工成本。
裝配式建筑通過工廠對構件的組合直接生產(chǎn),可以應用于屋頂花園的小品、景墻以及種植池等。靈活且隨意的進行分割,可以滿足住戶的需要,根據(jù)其要求來進行調整,形成各式各樣的布置方案。與傳統(tǒng)屋頂綠化相比,裝配式屋頂綠化具有很好的靈活變換和布置的能力、可自由拆卸移動、荷載輕、成景快且能有效降低能耗等優(yōu)點。
我國裝配式建筑應用廣泛,越來越受到建筑行業(yè)的歡迎。但是應用于裝配式建筑屋頂花園卻很少。裝配式屋頂花園不同于一般的景觀,是能滿足人們實際生活需要美化環(huán)境和凈化空氣要求的新型屋頂花園景觀設計。裝配式建筑具有縮短工期、減少人力、施工高效且布置靈活等優(yōu)點,可以彌補屋頂花園在施工時出現(xiàn)的問題,從而使屋頂花園在我國生態(tài)文明城市建設中發(fā)揮最大的生態(tài)景觀效果。