中国建筑第八工程局有限公司西南分公司,四川成都,610041
摘要:随着城市化进程的加快,城市大量基础设施建设与绿地之间的矛盾日益突出。作为一种不占用地面的绿化形式,种植屋顶很好地解决了这一矛盾。其中种植土的选择则尤为重要,因其具有一定的渗透性、蓄水能力和稳定性,可提供屋面植物生长所需的养分,同时也影响着建筑的构造做法和结构荷载。通过对固化纤维土的探索和研究,结合工程案例,本文从实用性方面阐述固化纤维土在博物馆建筑种植屋面中的应用,为其他公共建筑种植屋面提供借鉴和参考。
关键词:种植土;垒土;固化纤维土;种植屋面;博物馆建筑;
种植屋面是指在各类建筑物屋面或者建筑地下室顶板,辅以种植土壤和人工绿化的屋面。一般种植屋面的构造层次包括建筑结构层、保温层、找坡层、普通防水层、耐根穿刺防水层、排水层、种植土、植被层。并根据建筑物的特点和气候要求增设隔汽层和隔离层等。具有防水、保温、隔热、生态环保的作用。种植土是影响植物生长的最重要因素,会直接影响植物的效果呈现。
种植土的选择需考虑植被生长需求。不同植物的根系对于土壤的厚度、湿度要求不同;且不同的生长周期对于土壤的各种元素需求不同;种植土的选择也需考虑建筑的安全性。需要考虑建筑的结构形式、结构荷载、防水要求、保温要求等;种植土的选择还需要考虑经济性。种植于需便于运输,方便采购,且价格低。总而言之,种植土的选择需考虑覆土厚度、蓄水能力、营养适宜、排水好、质量轻、材料来源广、价格便宜等因素。
固化纤维土是利用棉花杆、秸秆、芦苇杆、泥炭等农林废弃物和珍珠岩等基体材料均匀混合,适当压缩,形成的固化可塑性的纤维培养土。外观像灰黑色的水泥,手感却类似于海绵。固化纤维土具有可塑成型、自重轻、透气性好、保水性强、适宜植物生长、养护少、施工简单、生态环保等优点。可应用于屋顶绿化、立体绿化、园艺花卉、农业种植等领域。
1)固化纤维土可塑性强、方便造型。传统土壤由于自身的散状物理结构,较难用于景观造型和垂直绿化,只能依托于种植容器。但雨天的雨水冲刷导致土壤流失严重,且容易堵塞下水道,而晴天又容易因为风力造成尘土飞扬,污染空气环境。而固化纤维土内植物纤维让土壤形成了稳定的物理结构,可以各种角度挂于构架上不松散,风吹日晒不变形,也不会因为风力作用产生飞尘。灵活多变的造型,还能根据景观和植物的需要进行定制,完美融入景观绿化。也可直接代替盆栽的容器和基土,移栽便捷、快速,避免对植物根系造成二次伤害。
2)固化纤维土自重较轻。传统土壤由于自重大,很难在承载力较差的建筑屋顶和立面墙体上实施。而干燥的固化纤维土为14kg/㎡,满水状态为50kg/㎡,重量仅为普通土壤的60%,对建筑物的承重要求不高。
3)固化纤维土透气性好、保水性强、适宜植物生长。传统土壤由于结构不良,容易在浇水、降雨、施肥时造成土壤板结,导致土壤孔隙率不够,从而影响植物根系生长。因为传统土壤的水分是垂直扩散的,而固化纤维土的水分会沿着植物纤维水平扩散,水分能在土壤内部均匀分布。由于固化纤维土的孔隙率很高,形成了很好地毛细作用,保水量更多,在夏天高温天气时,可降低土壤内部温度,为植物长时间提供适宜的生长环境。
4)固化纤维土养护少且施工简单。由于土壤不板结可减少对土壤的养护,节约后期维护和管理的成本。固化纤维土由于固化成型,且非常轻,人工搬运方便,因此施工特别简单,工序较少,省材料和人工。
5)固化纤维土可取消种植容器,更加生态环保。传统土壤均需采用种植容器,而容器都存在使用年限短的问题,导致土壤寿命过短,造价过高,还产生大量的建筑垃圾。而固化纤维土则不需要容器,在没有植物生长的情况下可保持10年;在种植的状态下,有植物根系加强土壤的强度和稳定性,使用寿命可达26年以上,减少了建筑垃圾,更加生态环保。
三星堆古蜀文化遗址博物馆及附属设施工程位于四川省广汉市。项目规划总建筑面积5.44万平方米,地上二层,地下一层。为满足内部功能空间的尺寸需求和建筑造型的设计理念植入,屋顶采用斜坡覆土形态,让建筑消隐式融入园区。建成后的建筑新馆将与地貌、史迹及文物造型艺术相结合,嵌入自然,重塑自然。
4.2.项目种植屋面特点
本案种植屋面层次从下到上分别为混凝土结构板、40厚C20细石混凝土(加5%防水剂)、PE隔汽膜隔汽层、50厚PVC成品排水蓄水板、蓄水毯蓄水层、聚酯无纺布过滤层、固化纤维土(规格500*500*50mm)—+透水挡土板、植被层。
隔汽层主要起到防水、隔汽效果,能够有效阻止空气中的水分和冷凝水侵入建筑内部,有利于博物馆内部空气湿度的管控和文物的保护。
排水蓄水板能够加强土壤的排水性能,降低地表径流,减少水源对土壤的冲刷。
蓄水毯蓄水层主要是为了在雨天和浇灌时储蓄部分水量,减少水分的过度流失,为植物根系提供湿润的生长环境。
聚酯无纺布过滤层主要是为了过滤杂质,防止杂质堵塞排水系统。
固化纤维土由于自身的优点,仅需5cm厚,既可满足地被植物的生长需求。但是由于建筑屋面有一定的坡度,且屋面面积过大,因此屋面需采取分区挡土,屋顶每15m左右设计了一排高150mm的透水挡土板,可起到固定防滑的作用,防止纤维土模块从斜坡屋面下滑。
植被层主要选用混播草皮卷,与建筑造型相互呼应,保证种植屋面四季常绿。但是混播草皮对养护要求较高,需定期修剪草坪。
4.3.效果呈现
通过选择固化纤维土作为屋顶覆土,保证了屋顶植被层的生长环境,配合混播草皮卷,可实现屋顶四季常绿,让建筑全年均呈现出最佳效果;固化纤维土满水状态下荷载仅为50Kg/㎡,大大减少了种植屋面的荷载,节约了建筑主体造价成本;且固化纤维土施工简单,缩短了工期,为保证建筑按时交付提供了有利的保障。
固化纤维土(垒土)作为新型材料土壤,解决了传统种植土土壤蓄水和排水能力差、透气性差、不定型、自重大、施工工序复杂、经济效益低、环境破坏等缺点。可提升建筑整体绿化效果,减少后期养护成本。且固化纤维土可完全实现机械化、标准化、规模化的生产和施工,节约了施工工期,经济效益更高。固化纤维土可适用于大部分公共建筑的种植屋面,可进行推广使用。
参考文献
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作者简介:张兰 女 1990 工程师 一级注册建筑师 13551218532 845836772@qq.com 成都市高新区天府大道北段1480号拉德芳斯写字楼东9楼 610041