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满目的景观设计给总平面竖向设计，地下建筑的结构构造设计以及给排水设计出了许多新课题。本文阐述我们设计中的做法、观点与体会，着重介绍种植屋面的渗排水系统、屋面防水构造与阻根性防水材料、
二．地下建筑覆土绿化的渗排水系统：
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1．不良渗排水的危害：
覆土绿化必需做好土层的渗排水，否则将大大降低植物的成活率。尤其四周有地下建筑包围的工程，由于建筑阻隔了绿化覆土与外界自然土壤的连接其渗排水更需认真对待。图3为大气降水流向图。由于覆土层厚度有限，当进入土壤的雨水超出土壤容纳能力而形成的重力水底面成为滞水区。地下建筑顶板是不透水的，如不能及时疏排，土壤含水量过高不仅增加了顶板渗漏的可能，并且使土壤中空气减少，夏季将造成植物根系腐烂；冬季若积雪渗入过多的水分，会使土温降低，土壤微生物活动受到抑制，对草坪而言会使草的根系变浅，春天返青慢；夏季积存的水分不及时排出，会使秋季草坪生长停止过早，减少草坪使用时间；土壤过湿还会滋生杂草与苔藓植物，增加草坪发生病害而使之衰退死亡的可能性。
2．覆土绿化渗排水的做法及优缺点：
传统的人工渗排水结构是由粗砂滤层、砾石排水层和盲管(沟)组成(图4)。为了减轻建筑顶板的荷载，在地面上建筑的屋顶中用容重较轻的不同粒径的陶粒来替代粗砂和砾石。这种构造只适用于种植草坪和花卉。传统做法的优点是材料单价便宜，缺点是工程量大，施工期长，人工费与运输费用大。近年来国内引进国外的渗排水材料替代传统做法中的粗砂与砾石，这种排水板具有对上部土层的支撑作用，又具有多孔结构，能将土层中多余的水渗漏到板层下通过排水管排走，近年也开始有了国内自已生产的产品， |
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主要有两类，一类是橡胶制品，片状板上凸起梅花形分布的粒柱，利用粒柱间隙排水。另一类是热熔性聚丙烯制成连续长纤维状的多孔型新型土工合成材料，有片材和管材（俗称塑料排水垫和盲沟）利用丝条间小空隙排水，可用于屋顶花园及地下建筑物顶部覆土绿化的排水与透气，也可用于运动场地、高尔夫球场的盲沟排水，还可用于园艺苗圃地下灌溉。这种产品价格相对便宜、品种规格多、施工方便，受到工程界的欢迎。棕榈泉国际公寓中央庭园就选择了北京神州瑞琪环保科技有限公司生产的这种产品，它的片材与管材有多种规格，管材断面形式有园孔、三柱支撑、六柱支撑与实心四种形式，可以根据覆土层不同厚度与上部荷载来选型。通水量根据水力坡度、半径、排水面积和摩阻系数由公式计算。它的立体网状结构和丝条结点间的支撑使它具有很高的抗压能力，质轻又具可曲弯的柔软性，可随土体形状变形，并耐腐蚀耐低温（－45℃），施工安装方便。综合考虑材料费、运费、施工费、安装费等因素，在相同的集排水效果条件下，成本接近传统材料，具有明显的优势。根据庭院或场地的不同情况，可以满铺片材或单用管材作枝状布置，也可用片材与管材结合枝状布置，铺设片时还可以鱼骨形铺设以节约用量。
3．棕榈泉中央庭园的渗排水系统：
“棕榈泉”中央庭园面积大，东西长215米，南北宽156米，庭园周围被建筑围合，中部下沉广场的地面设计标高比地勘资料提供的地下水位要低0.6～2.5米，比周围园林地面低8米(见图5中央庭园剖面图)。因此既要做好所有覆土绿化层的渗排水，保障植物的成活率，还要做到下沉广场和紧贴它布置的地下会所不因水力上升而使建筑破坏变形，并保持会所的干燥使用环境，为此我们采取下列技术措施： |
(1) 在下沉广场周围结合地下建筑基础下部修建一道止水帷幕(见图6下沉广场渗排水示意图)，以控制地下水从四周侧面渗入。止水帷幕为旋喷桩灌注水泥砂浆，压紧土层结构而阻止地下水渗透；桩顶用1米厚的M5水泥土分层夯实（渗透系数≯1×10－5cm/s）上端连结地下建筑之底板，这一措施控制了帷幕四周地下水的渗透量。
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(2) 在地下会所游泳池的砼垫层下（即最低标高处）连同前面的下沉广场下部做约650mm厚的反滤层（见图6）使从下部渗入的地下水通过反滤层内的盲管及时排至地下泵房及管网系统。
(3)
有效地排除地下建筑顶板覆土层中的多余水分：一是在种植土底部满铺前面介绍的渗排水土工合成材料排水板，板上需铺一层聚酯无纺布，以防止土壤的流失。二是在地下建筑顶部布置集水井。为此要作好顶板的找坡，坡度为5‰，有条件时顶板找坡≮1%为好，条件困难时坡度最小可为2‰。由于在棕榈泉中央庭园的地形标高上景观设计公司设计了一些坡向公寓首层大堂的小山包和漫坡(首层均为公共空间个布置居住单元)，因此在公寓面向园林的一侧设计了散水明 |
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沟，明沟之最低点为集水井，明沟上铺钢制蓖子，上堆置卵石与漫坡草地连接，形成自然的景色。此外在园林的铺砌地面及竖向标高的最低处布置场地排水集水井，收集下雨时的地面径流水。这些收集到的雨水又通过管道排到顶板最低处的集水井，由集水井排至贴近地下建筑顶板下布置的虹吸式排水系统。这是利用虹吸原理排水，由专业厂家配合设计的，它最大特点是不靠重力排放，因此管道可水平布置，节省建筑高度空间，并且由于它是满管流排水管道系统，管径较重力排水系统要小；在设计时应与地下建筑的各专业管道系统综合协调，使管道走向相对合理。“棕榈泉”的虹吸排水系统布置在地下车库顶板下的空间内，分成若干组，与顶板上的集水井位置配合，以最便捷的走向，排至室外综合排水系统。由于四周建筑的包围，为实在无法排向室外的部分雨水设置了雨水泵房，经过提升再排向室外管网系统。每个雨水集水井的管径均要经过计算，除了包括地面径流的水量，外还应包括建筑墙面的径流雨水；水量大的为双集水口，水量小的设计为单集水口。
4．在做好顶板覆土绿化渗排水系统的同时还应该结合地区气候与具体工程的特点，设置相应的园地浇水系统。北京地区夏季雨量集中，春秋冬季较干燥，而棕榈泉中央庭园面积很大，因此在庭园中部设置了专门的给水系统，并与庭园中的喷水池、叠水等水景综合考虑水的循环使用。对水景水池与叠水水系中的水冬季均应放空，必须设计相应的排水系统，并利用虹吸排水系统排除它的水量；因秋冬季一般雨水少，因此虹吸排水管径不必增加断面叠加计算。
三．覆土绿化建筑的防水设计和构造：
覆土绿化地下建筑的防水设计应根据建筑的使用性质来确定防水等级。“棕榈泉”的地下会所与地下配电站房确定为一级防水；地下车库与其他站房，以及 |
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一般物业用房确定为二级防水。等级确定后要选择适合的防水材料与构造做法。
覆土绿化地下建筑屋顶的防水材料要求很高，与一般不绿化的建筑不可同日而语，若因防水材料有问题而发生渗漏，土壤与植物覆盖其上面难以发现，渗漏部位的维修困难，并将破坏已完善的绿化。当前许多开发商对此没有足够的认识，一味地只求节省造价会造成今后的隐患；一些设计人员对材料性能也不够了解与重视，因此拟定覆土绿化屋顶的防水等级与标准是很重要的工作。从当前掌握的信息与资料来看，覆土绿化地下建筑的防水材料必需具有以下性能：
(1) 具有阻根性，在长期使用中材料能有效地阻止植物根须接触、长入或穿透，致使防水层损坏失效。
(2) 能耐受植物分泌的腐蚀物质和花肥、农药的酸、碱、盐类的腐蚀。
(3) 具有对植物根须的保养作用(不伤根，不影响植物生长)。
根据上述要求可以入选的地下建筑防水材料有三种。
1) P型高分子(聚氯乙烯)卷材(PVC)，厚度1.2mm～1.5mm，铺设时以热风焊接。
2) 铅合金卷材(厚度≥0.5mm)，是以铝、锡、锑等原材料合成的柔性卷材铺设以锡条焊接。
3) 高密度聚乙烯土工膜，焊接合缝，可与SBS卷材配合使用。
“棕榈泉”工程在地下会所顶板选用浙江永康市骏宁特种防漏公司生产的铅合金柔性卷材，是经国家权威部门鉴定认证的新产品，既具有可靠的防水性能，又具有防植物根系穿透性，并且与建筑同等寿命，材质材性优异可靠，用于高档会所屋顶之上防水，与双面自粘防水卷材用满粘法施工。施工过程中邀请了防水方面诸多专家，莅临参观指导。在会所以外的其他地下建筑屋顶及中央庭园覆土侧的外墙选用瑞士在华独资经营的的济南渗耐防水系统有限公司生产的PVC卷材，厚度1.2mm，双层铺设。为节省造价，在棕榈泉地下建筑底板下和外侧墙用SBS卷材防水。在不同材料的连接部位用与两者均能相容的中间材料搭接过渡。由于开发商控制造价的要求而使设计方不得已而为之的多种防水混合做法，增加了构造与施工的复杂性，因此设计单位更企盼国家标准的早日建立与执行。除上述三种可应用的材料外，2003年沈阳兰惠公司生产的改性沥青阻根防水卷材和防水密封膏为顶板覆土防水提供了新的材料来源。
覆土绿化建筑的顶板构造(自上而下)见图7。
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土壤层—— >20cm厚的种植土
过滤层—— 容重>300克/m2的聚酯无纺布
排水层—— 排水片材或管材
保护层—— 细石砼或水泥砂浆保护层
抗根性防水层—— 按地下建筑要求的防水等级选择材料与规格
找平层—— 20～25mm厚1:2.5水泥砂浆
保温层—— 应根据不同地区的工程具体情况设或不设，覆土层厚时可不设保温层
找平层—— 坡度大小由工程具体情况确定
结构层—— 地下建筑钢筋砼屋顶板
具体的工程设计中还需注意许多细节问题，如覆土层与排水沟挡土墙之间因土层冻涨对边墙的推力，又如为了减轻庭园中超过结构顶板承载能力的建筑小品下的覆土层部分采用结构构架的做法来减轻覆土重量还有一些细节部分的防水处理，在此不一一列举。
总之种植屋面技术牵涉的层面很广，技术也较为复杂，土层的厚度要根据植物种类确定，草皮种植≮20cm，灌木≮60cm，乔木≮80cm，乔木的种植土厚度还要考虑树干直径和树冠的大小。对土质配比以及保温层的设置对多雨或少雨地区都有不同，南方或北方地区，是否设保温蓄水层、排水层，屋面找坡坡度的大小等……都要根据具体工程实际情况而定。棕榈泉工程的做法也有待实践检验，并希望得到专家的指正。
四．屋顶绿化设计的可持续发展的探讨： |
屋顶绿化起到调节建筑物与周围环境的关系，保护和美化环境的作用，它在城市建设中发展迅速而普及，因此格外要注意它的可持续发展，在开始制定标准时就给予必要的重视。然而每个局域环境中的系统，又与城市的系统有着密切的关系，例如雨水系统的回收与利用早在2000年建设部颁发的“生态住宅指导准则”中提出与倡导，但在实践中接受，并为此投资几乎没有。大面积屋顶绿化收集的雨水也应该通过系统设计循环使用，达到节流开源的目的，看来必需制定相关标准，逐步推广再到强制执行。
在屋顶绿化设计可持续发展方面可以从如下方面着手：
(1) 对城建项目与居住区屋顶绿化面积制定政策与确定指标。
(2) 加强对屋顶绿化高科技产品的研究，鼓励企业研究开发高新技术与材料，如人工轻型土壤，新型蓄排水材料，高效绿化种植水性化肥，高效阻根性防水材料，渗水砖……等。
(3) 制定建设项目和居住区绿化节水的强制性措施与要求，推广可合理回收的节水设备与技术，把可持续发展纳入现行建设的轨道。
(4) 大力推广选用可回收的建材，如铅合金卷材、聚乙烯排水垫等，用毕均可回炉再生，无废弃材料也无污染。
(5) 研究发展新型绿化屋面构造系统与材料，研究把保温防水、排水等功能合一的屋面做法；只有方便施工，利于推广的作法，才能普及与发展。
(6) 在建设项目与居住区的建设中，将园林绿化渗水与雨水的收集回用及中水系统的收集处理、回用等相结合，建成有效的节水机制并形成不可违背强制执行的机制。
上述措施不仅需要政府有关部门立法立制，需要高科技的技术支持，也需要设计人员的推广与贯彻；同时，离不开职能部门的严格把关，只有上下左右各部门共同努力，才能使之真正可持续发展。有待同行们的协力！
参考文献
建筑防水手册(中国建筑防水材料工业协会)
屋顶绿化问题概述(王天著)
对合金防水卷材应用质量的评价与分析(李承刚著)
88J6－1 地下工程防水(标准图集)
建筑防水动态(中国建筑防水材料工业协会) |
