楊川配
中照工程設計有限公司(361002)
關于地下室頂板景觀設計的幾點思考
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小區地下車庫很好的滿足了小區停車的巨大需求,增加了景觀綠色空間,但地下室頂板上的景觀設計卻受到諸多因素的影響和限制。這里著重從地形塑造、水體設計、景觀構筑物、排水防水四個方面進行探討,并結合筆者的工作案例進行簡單的分析,希望對以后的同類設計有所幫助。
地下室頂板;景觀設計;荷載
隨著我國城市化進程的不斷加快,城市開發用地不斷減少,為了提高土地資源利用率,地下車庫工程越來越多,這是合理利用土地資源的有效辦法,而地下室頂板景觀設計也成為當前城市發展的必然趨勢。但地下室頂板景觀設計卻受到諸多因素如:荷載、排水、防水、濾水層等因素的影響和限制。這就需要相關設計人員掌握園林景觀要素的設計方法,這里著重從地形塑造、水體設計、景觀構筑物、排水防水四個方面進行分析。
地下室頂板一般都是由建筑設計院各專業完成施工圖設計后再交由景觀設計單位進行景觀設計。因頂板設計中結構工程師往往只簡單地考慮一定厚度的覆土埋深,常見的有(800~1 200 mm),受頂板荷載的限制地形很難有較大的起伏變化。但是地形又是景觀設計的骨架,是空間的依托,高低起伏的地形變化才能營造出豐富的景觀空間。為解決荷載與地形變化這一矛盾,有以下幾種方法。
1)設置高出地面的樹池來種植喬木:在覆土深度達不到植物生長的情況下,可以在適當的區域設置高出地面的樹池或花壇,并將樹池或花壇盡量布置在地下室柱和梁的位置上,這樣對頂板荷載的影響較小。
例如,莆田仙游市民文體廣場景觀設計中,地下室頂板完成面絕對高程50.00 m,下沉廣場完成面高程為50.45 m,覆土只有450 mm厚,做平路緣樹池覆土達不到喬木生長的需求。因此,筆者根據建筑地下室柱網平面圖,在地下室柱子的位置上設置了500 mm高的坐人樹池,使得原本只有450 mm厚的覆土厚度提高至950 mm。這樣可以種植些淺根系大冠幅的小喬木來增加廣場遮陰納涼的場所,并且豐富了景觀的綠化空間(如圖1)。

圖1 下沉廣場樹池平面(根據地下室柱網布置)
2)采用輕質種植土代替自然土壤:輕質種植土,一般都是合成土,在自然土壤中按配比添加其他輕基質,如用泥炭土、珍珠巖、膨脹蛭石、腐殖土、有機肥等。其干容重一般為7-15 kN/m3,飽水后最大濕重可增加20%~50%。在確保植物良好生長所需營養的前提下,采用輕質種植土可以增加覆土的厚度并減輕整個頂板的承重。
3)填充輕質材料來減輕地下室頂板荷載:地形塑造時,當覆土深度需要較大且超出頂板的承受荷載時,可以采用EPS板(即塑料泡沫)或者陶粒、珍珠巖等輕質材料填充在頂板和種植土之間。填充EPS板或輕質材料需要先保證植物生長所需的最少土層厚度,然后可以考慮如何使用輕質材料代替土壤,從而最大限度地減輕地下室頂板的荷載。此做法最大的優點是填充材料容重小,堆坡造型大,施工簡便,但是造價較高,要考慮甲方的接收能力,適用于頂板上造型變化較大但堆坡不高面積較小的地形。
4)設置架空層來減輕頂板荷載:當地形有需要抬高較多的情況下可以考慮用磚砌體或混凝土結構來做地壟墻,墻上擱置鋼筋混凝土預制板來進行整體架空。架空層內的空間相對隱蔽,可以根據需求設置機電房、泵房等配套用房,充分利用有限的頂板空間。
例如廈門建發,中央天悅景觀設計中,整個中庭景觀區都在地下室頂板之上,頂板完成面絕對標高為13.18 m,允許最大覆土深度為1.2 m。因此景觀設計的完成面絕對標高基本為14.40 m。方案設計中,為了彰顯中心景觀區的氣勢有意抬高了中心景觀亭及其周邊地形的高程,景觀亭亭底鋪裝完成面標高抬高0.95 m,做到15.35 m,南側游泳池的標高需要抬高到15.60 m。如果直接回填種植土,荷載會大大超過頂板可承受范圍,因此減輕荷載是首要解決的問題。為了減輕荷載在景觀施工圖設計上運用了以上(3)、(4)兩種方法相結合。(如圖2~3)

圖2 中心架空區域示意圖

圖3 泳池區架空剖面示意圖
中心景觀亭周邊區域(除了泳池)均采用地壟墻架空預制板來實現標高的提升,地壟墻外側3 m范圍內均采用陶粒填充材料提升標高來滿足地形塑造的要求。游泳池西側的木平臺區域也采用鋼筋混凝土剪力墻架空,上面做躺椅休息區,底下做泳池的設備用房,既滿足景觀功能要求又達到地形塑造的空間效果。
水體形式一般可分為靜態水和動態水,靜態水包含靜水池、游泳池、湖水;動態水包含溪流、跌水、瀑布、噴泉等。相比于自然土壤中,位于地下室頂板上的水體工程有其自身的優缺點:優點是其基層(頂板)穩定、平整,不用考慮地下水的問題,造價相對較低;缺點是防水要求較高,對水體的落差、深度有限制,要營造自然的駁岸及植物景觀難度較大。
本節以廈門建發·中央天悅游泳池為例著重講述游泳池的構造做法。地下室頂板上的泳池構造做法一般有以下三種結構形式:一是地下室頂板與泳池底板形成雙層板結構,泳池結構與頂板結構相對獨立,這種方法在實際工作中較常使用;二是泳池底與地下室頂板連為一體,泳池與建筑的地下室頂板一起澆注,頂板即為泳池底板,這種做法對頂板來說風險較大,荷載及防水問題沒處理好容易導致頂板裂縫、漏水等問題,實際工作中較少使用;三是泳池結構與頂板分離,泳池底板高于地下室頂板;以上做法都需要與結構設計師配合,對頂板荷載允許值進行細致的結構荷載驗算,在荷載條件能充分滿足頂板需求時才能按照相應的構造做法進行設計施工。泳池底板與地下室頂板間的空隙可以用混凝土或碎礫石等抗壓材料進行填充。例如,廈門建發·中央天悅游泳池正是采用了第三種“泳池結構與頂板分離”的構造做法(如圖3)。地下室頂板標高為13.18 m,水池池壁頂部標高15.60 m,水深1.4 m,水池底板底部距離頂板還有590 mm的空隙,設計上采用回填碎石砂土并分層碾壓夯實,夯實度≥0.93。砂石墊層以上的結構層分別為:200 mm厚抗滲鋼筋混凝土池底(抗滲等級S6);1:2.5砂漿找平層;水泥基滲透型防水涂料2 mm厚;1:2聚合物水泥砂漿20 mm厚;面層為50 mm×50 mm×5 mm厚馬賽克。
景觀構筑物如:亭、廊、花架的柱子將對地下室頂板形成一個較大的集中荷載,如果這些柱沒有落在結構梁或柱上,地下室頂板往往需要布置次梁來承受這個集中荷載,從而對地下室結構布局造成較大影響,增加了結構設計工作量,增加了造價,造成頂板結構不夠整齊美觀,甚至與地下室上部空間的管線布局沖突。所以景觀建筑小品的布局不能隨意,應注意以下幾點。
1)亭、廊、花架等景觀構筑物盡量采用輕型結構而非鋼筋混凝土或砌體結構,如鋼結構、木結構,不僅重量輕很多,而且環保、美觀。面對有些松軟的土層,木結構景觀構筑物對下部結構荷載影響很小,布局的自由度很大。
2)不管采用何種結構材料,都要盡量將景觀構筑物的柱網與地下室柱網對齊。比如,布置四柱涼亭,最好其中一個柱與地下室結構柱對齊,另外兩個柱位于梁上,還有一根柱子需要結構布置次梁來承受。同時注意盡量采用與地下室柱網體系吻合度較好的方形或矩形平面來設計景觀構筑物。
3)結合地下室出入口的地面建筑布置挑廊、花架等,比如利用地下車庫出入口高出地面的女兒墻做花架,再配置攀爬植物起到景觀綠化、美化的效果;又如利用地下室人行出入口建筑外墻設置懸挑花架,增加的花架荷載可以與出入口建筑一并考慮,使得地面各類景觀構筑物的功能布局相對簡潔美觀。
地下室頂板景觀排水設計前,先要仔細查閱建筑院關于頂板的建筑構造、結構、排水等專業的圖紙,一般建筑設計會涵蓋頂板的防水層、隔根層、保護層。如果建筑院沒有考慮防水、隔根層,則景觀設計單位必須加以考慮。為了避免種植土積水導致植物爛根以及給頂板結構造成安全隱患,需要在地下室頂板保護層上設置濾水層,濾水層上鋪一層土工布再進行種植土回填。這樣種植土里的雨水會通過頂板結構層坡度排向四周的截水溝,再由截水溝有組織的排向小區排水管網中。
地下室頂板濾水層一般為厚150~200 mm的碎石、礫石、卵石、陶粒等材料(骨料粒徑一般為15~ 25 mm),其中陶粒的成本比碎石、礫石、卵石高。若頂板能承受的荷載較大,可采用碎石、礫石、卵石節約成本;若頂板成承受的荷載較小,建議采用輕質材料陶粒,減輕濾水層自重。近幾年,有些小區采用了排蓄水板的方式排水,排蓄水板厚度薄,質量輕,但造價高。
例如,廈門建發·中央天悅景觀設計中,綜合甲方意見采用陶粒作為濾水層。此種排水方式使用于大多數地下室頂板排水,排水能力強、安全可靠。
景觀設計最好在地下室建筑設計之前就介入同步進行,在確定頂板景觀方案后交由結構工程師統一考慮頂板上各種景觀構筑物、水景、覆土及植物等荷載,確保建筑與景觀的整體性。
筆者結合工作案例論述了地下室頂板景觀設計中存在的一些問題和解決辦法,著重介紹地形塑造、水體設計、景觀構筑物、排水防水四個方面的工程設計,為今后該領域的發展提供一些經驗和參考。希望隨著科學技術的發展,小區景觀綠化能最大限度地發揮其生態和經濟效益。
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