多曲弧面立體綠化施工工藝解析

成林陽

（南京萬榮園林實(shí)業(yè)有限公司，江蘇 南京 210003）

1 研究背景

異形建筑顧名思義即特殊形狀的建筑體，主要指建筑幕墻表面整體的形態(tài)呈曲面而表現(xiàn)出較為特殊的立面及空間效果，展現(xiàn)出極強(qiáng)的視覺沖擊力和感染力，多數(shù)為城市地標(biāo)性建筑。以大型雙曲造型、自由曲面造型的建筑為例，此類建筑造型奇特，建筑表面弧度大、角度多、高度不一、難以精確估計(jì)建筑表面面積。為采用立體綠化工藝建筑外立面改造帶了很大的挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)立體綠化施工方式已無法滿足建設(shè)方對項(xiàng)目精度、時(shí)效和后期養(yǎng)護(hù)管理等需求，綠化施工及項(xiàng)目安全難以保障。針對這一情況，本文探索并研究了多曲弧面立體綠化技術(shù)工藝，可根據(jù)建筑屋面的不同曲面類型，提供有針對性的立體綠化技術(shù)方案，為異形建筑選用適宜的屋頂綠化提供參考。

2 工藝原理分析研究

多曲弧面立體綠化技術(shù)采用新材料抗紫外線無紡專用種植袋，結(jié)合配套的結(jié)構(gòu)固定與灌溉技術(shù)，可有效快速覆蓋各類多曲面異形建筑表面，突出具有設(shè)計(jì)特色的標(biāo)志性圖案。該技術(shù)具有結(jié)構(gòu)層薄、柔性佳、強(qiáng)度穩(wěn)固的特點(diǎn)，使得綠化植物與建筑表面貼合度高，能利用植物完美展現(xiàn)建筑的曲線弧度。有效解決了多曲弧面建筑難以安全、有效地被覆蓋等難題。

3 施工方法分析

3.1 前期準(zhǔn)備

施工前應(yīng)考察屋頂荷載、防水和排水等情況及施工條件，根據(jù)屋面的荷載情況進(jìn)行種植基層厚度和植物配置的設(shè)計(jì)?？紤]安全性和功能性，屋頂荷載應(yīng)包括屋頂靜荷載、活荷載及植物在10年內(nèi)的生長荷載[1]。還應(yīng)查看屋頂是否通水電，垂直運(yùn)輸通道是否暢通等。

屋面防水一般采用耐根穿刺的防水材料，勘查屋面時(shí)，若已有防水層不能滿足種植屋面的阻根需求，則需考慮對屋面進(jìn)行進(jìn)一步的阻根防水處理。

勘查確認(rèn)屋面的排水坡度、方向和排水口的位置、數(shù)量。多曲弧面立體綠化技術(shù)根據(jù)不同的坡度，有不同的施工方案，所以現(xiàn)場勘查時(shí)還需精確測定屋面坡度，用于后續(xù)的方案選擇[2]。

明確施工條件后，進(jìn)行方案整體規(guī)劃如：水電如何接至施工面、材料是否有堆放點(diǎn)、材料運(yùn)至樓頂?shù)耐ǖ佬枰度霗C(jī)械和是否有安全隱患等。方案確定后進(jìn)行施工組織計(jì)劃，明確人員、材料和機(jī)械的具體組織計(jì)劃。

3.2 方案設(shè)計(jì)

多曲弧面立體綠化技術(shù)針對不同坡度屋面，共有3種施工方案，具體適用范圍及內(nèi)容如下。

3.2.1 平屋面綠化技術(shù)方案

平屋面綠化技術(shù)方案適用于屋面角度為0°~10°、近似于平面的屋頂，這類屋面坡度小，固定便捷，安全穩(wěn)固，可以以柔體種植袋為載體，種植直立型佛甲草進(jìn)行屋頂綠化，無需添加外置硬質(zhì)固定設(shè)施，采用專用尼龍?jiān)鷰нB接即可如圖1所示。種植袋材料可選用抗紫外線無紡布，該材料能有效抵抗陽光中紫外線的輻射，延長種植袋使用年限[3]。

圖1 平屋面方案結(jié)構(gòu)示意圖

以直立型佛甲草為主要覆綠植物，種植間距120*100 mm，配以佛甲草專用配方基質(zhì)。平屋面因地勢較為平緩，覆土厚度100 mm即可。灌溉方式選擇微噴灌，噴頭半徑1 500 mm。平屋面施工效果如圖2所示。

圖2 平屋面施工效果圖

3.2.2 坡屋面綠化技術(shù)方案

坡屋面綠化技術(shù)方案適用于高陡坡曲面屋頂（坡度為10°~60°）附近區(qū)域，單塊面積較大的屋頂。在采用柔體種植袋的基礎(chǔ)上，需加以防滑固定措施進(jìn)行綠化。防滑固定措施為在綠化基礎(chǔ)層安裝支撐框架，一般選用將鍍鋅扁鐵焊接為支撐框架。如建筑前期有留存鋼構(gòu)固定點(diǎn)，則可將支撐框架焊接固定到固定點(diǎn)；若無鋼結(jié)構(gòu)固定點(diǎn)，則需根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境，采取平衡式或工程粘合劑（免釘膠）將框架黏貼于屋面。固定好后在支撐框架上安裝專用金屬扣件，用于固定柔體種植袋，防止其脫落如圖3所示。覆綠所用的植物與灌溉方式可與平屋面相同。施工效果如圖4所示。

圖3 坡屋面方案結(jié)構(gòu)示意圖

圖4 坡屋面的施工效果圖

注意坡屋面基礎(chǔ)主要由扁鋼及專項(xiàng)卡扣所制，如建筑前期有留存鋼構(gòu)固定點(diǎn)，則可依據(jù)固定點(diǎn)進(jìn)行焊接固定；若無鋼結(jié)構(gòu)固定點(diǎn)，則需根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境，采取平衡式或工程粘合劑進(jìn)行輔助固定。除了模塊結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)安裝，灌溉如果采用噴灌需要立柱的噴頭，則需另外安裝噴灌立柱固定點(diǎn)的基礎(chǔ)，根據(jù)項(xiàng)目需求，一般選用不銹鋼管切割、焊接而成。

3.2.3 高陡坡曲面屋面綠化技術(shù)方案

高陡坡曲面屋面綠化技術(shù)方案適用于坡度大約為60°~90°的高陡坡多曲面屋頂。綠化前需采用鍍鋅方鋼作為支撐龍骨，后安裝支撐背板，并將柔體種植袋固定于背板進(jìn)行綠化如圖5所示。

圖5 高陡坡曲面屋面方案結(jié)構(gòu)示意圖

高陡坡曲屋面因作業(yè)面坡度較陡，一般近似90°的屋面，建筑受力小，人員無法于屋面上行走，模塊安裝風(fēng)險(xiǎn)高，近似墻體的結(jié)構(gòu)特征，所以高陡坡曲屋面綠化技術(shù)方案可參照垂直綠化技術(shù)方案，即以鍍鋅方鋼為支撐，安裝支撐背板，將柔體種植固定于背板上?？紤]到結(jié)構(gòu)縱向龍骨承載力大，需選擇鍍鋅方管焊制而成，在安裝時(shí)為了保證綠化平面的高低差，還需安置一層PVC防水板，然后將特制的柔體種植布袋安裝至防水板上。灌溉方式為滴灌結(jié)合遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)，滴頭間距110 mm，滴灌管間距1 000 mm。種植植物與種植間距為保持工程景觀的一致性與美觀性，需控制與平、坡屋面密度相同，如圖6所示。

圖6 高陡坡曲屋面的施工圖

4 灌溉供水設(shè)備安裝

由于坡度不同，傳統(tǒng)人工澆灌或單一模式滴灌不能全面覆蓋種植面。方案中灌溉系統(tǒng)根據(jù)不同的屋面坡度采用了滴灌和微噴2種灌溉形式如圖4所示。平、坡屋面因地勢平緩，灌溉水流可均勻分布，固選用微噴灌的裝置。高陡坡曲面屋面地勢較陡，選用滴灌更佳。

圖7 灌溉噴頭

5 植物栽植

栽植的植物應(yīng)選擇耐寒、耐旱、生長速度適中和冬季顯綠的植物品種，最好是營養(yǎng)缽種植的苗圃育培植植物。栽植時(shí)去除營養(yǎng)缽和枯枝敗葉，將植物根系用護(hù)心土包裹一周，放入布袋，隨后填充基質(zhì)直至袋口，注意不要傷害植物的根系，尤其是須根如圖8所示；如果沒有護(hù)心土就用水苔填充；如果植物需要分株進(jìn)行栽植，分株不能傷害植物的根、莖、葉，栽植時(shí)注意保證植物朝向。

圖8 向填充基質(zhì)栽植植物

6 效益分析

多曲弧面立體綠化可以充分利用城市上部空間有效擴(kuò)展綠化空間，具有占地少、見效快、管理費(fèi)用低和綠化面積大等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，成為節(jié)約城市土地、提高城市綠化覆蓋率、改善人居環(huán)境、推進(jìn)城市化良性發(fā)展以及維持城市生態(tài)系統(tǒng)最行之有效的方法。多曲弧面立體綠化全年徑流削減率為42%；徑流削減效應(yīng)的四季排序?yàn)榇杭?冬季>秋季>夏季，平均徑流削減率依次為78.6%、47.5%、33.2%、32.9%，選用的植物一般為佛甲草類，無需過多養(yǎng)護(hù)，生態(tài)效益明顯。此外多曲弧面立體綠化結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、可塑性強(qiáng)、水土涵養(yǎng)率高，所用材料綠色環(huán)保，適用于各種異型曲面屋頂，解決其他綠化模式無法有效覆蓋多曲弧面屋面的難題。