屋頂綠化工程各要素的優化設計

孫紀標

（紹興市柯橋區職業教育中心，浙江 紹興 312080）

在社會不斷發展的背景下，綠色生態城市理念逐漸被應用到城市建設中，從而促進城市發展，建設良好城市生態。作為綠色生態城市建設中的重要組成部分，有效的屋頂綠化設計對促進綠色城市建設、確保城市生態可持續發展有著重要的作用與價值。因此，需要提高對屋頂綠化工程的建設重視度，明確工程的各個要素，結合有效的方式進行設計優化，以提升屋頂綠化工程建設的有效性，促進城市發展。

1 屋頂綠化工程中確保建筑結構安全性的優化設計

1.1 注重對屋頂綠化荷載的科學估算

當下，在進行屋頂綠化荷載估算過程中，需要與建筑整體結構的荷載結合進行綜合性估算，以確保屋頂綠化荷載在滿足實際需求的同時，不會對建筑整體結構造成影響。在實際估算過程中，針對建筑結構整體估算，通常會將其與人力行為所對應的活荷載進行有效結合，而進行屋頂綠化荷載估算需要對屋頂綠化及造園活動時屋面能承受的荷載量進行提前規劃。在荷載估算過程中，相關人員需要明確屋頂綠化區域內能夠承受的荷載量與屋頂種植基質飽和水、排蓄水板、植物的總荷載基本一致。當然，土壤與植物的重力對屋頂綠化區域的承重能力有重要影響。因此，在實際屋頂綠化工程建設過程中，需要以屋頂及建筑整體荷載量為基礎，對種植所用的土壤厚度和密度進行科學調整，在確保屋頂綠化植物健康成長的同時，降低土壤對屋頂承重能力的影響。當然，并不是土壤的厚度越薄越好，需要以實際種植植物的種類為基礎，對種植土的厚度進行控制。淺根性植物因為根莖較細且可以橫向生長，故所需的土壤厚度相對較小；深根性植物根莖較粗，并垂直向下生長，因此需要相對較厚的土壤。同時，需要重視植物種類的選擇，務必對植物的重量進行控制，以提升屋頂綠化建設的有效性。除此之外，屋頂的風荷載量相較地面較大，因此從植物保水及防風的角度來說，需確保植物種植土壤具有一定的厚度。

1.2 屋頂綠化各項荷載的優化分配

屋頂綠化的荷載分配，除了需對土壤重量進行控制外，還應以實際情況為依據，對各項荷載進行科學設計，確定好荷載的分配比例。在實際綠化工程設計過程中，需要對植物種類、綠化設備及容量荷載進行科學分配，最終確定荷載的總量。另外，屋頂植物在進行種植位置選擇過程中，如喬木類植物盡可能在屋頂承重柱及頂梁位置種植；對于較復雜的屋頂花園式綠化，需要以實際情況為依據，將淺根型的花卉、灌木等植物種植在屋頂的面板位置，深根型植物需要種植在建筑框架的承重柱上面，并以實際情況為依據，對亭子、假山等景物建筑進行合理選擇；原有屋頂綠化設計項目中，在計算種植土壤總容重時，需要明確土壤吸收水分的重量，目前常用種植土在吸收水分之后的重量能夠提升大約20%～30%。另外，相關人員需要對植物生長過程中所增長的重量進行預先估算，進而實現對總量的明確有效控制。

2 屋頂綠化工程中屋頂防漏的優化設計

2.1 整體防水構造的優化設計

作為屋頂設計中的重要組成部分，整體防水設計對提升建筑整體防水性有著重要的作用。針對屋頂整體防水結構的設計，當下常用的設計方式為通過鋼筋混凝土進行整體性澆灌的剛性防水，或利用SBS橡膠材料、油氈等材料進行整體性鋪設的柔性方式。而在當下屋頂綠化項目中，對整體結構進行防水設計，通常在原有防水層之上鋪設耐根穿刺性強的防水膜，并以此為基礎，在防水膜上面設置排水層和過濾層，并進行有效的人工植物栽培基質配置。另外，在防水設計過程中，需要以實際情況為依據，將屋頂防水設計的等級提高，并且需要做好防水防根穿刺工作，為屋頂防滲水工作質量的提升奠定良好基礎。

2.2 細部防水構造的優化設計

在防水設計過程中，相關設計人員需要明確屋頂并非只有1塊獨立的平板裝置而仍有許多附加設施。因此，需要對屋頂細部構件的防水設計提高重視度，可以實際情況為依據，有效運用防水構造來提升細部防水有效性。相關調查研究發現，大部分屋面細部構件漏水的主要原因是細部構件的防水層被損壞。因此，在實際設計過程中，需要對細部構件的防水層進行密封操作，以提升其防水有效性。另外，相關人員可利用防水類材料進行補充以起到良好的輔助作用，進而形成健全完善的局部節點補強結構，增強防水效果，進而促進屋頂綠化工程的有效設計與建設。

3 屋頂綠化工程中排儲水層的優化設計

在當下的屋頂綠化工程設計過程中，需對排蓄水裝置的設計提高重視度，并注重具備較強抗壓能力與透氣能力的排水層設計，在一定程度上避免種植土壤流失的現象出現，確保土壤的自重，以提升儲水與排水能力。在實際設計過程中，可運用架空排水板（排疏板）模式，此模式主要運用的材料為聚丙烯（PP）及聚乙烯（PE）等。在實際使用過程中，可提升屋頂排水的有效性，將屋頂上的多余積水進行有效排除且可蓄水。在進行疏排水設計時，應以實際情況為依據，運用口袋型排水層。以無紡織布為基礎，進行口袋制作，并且口袋內部裝設相應的輕型骨料，包括礫石、陶粒、珍珠巖、蛭石等，以提升口袋的吸透水能力。同時，需要以實際種植面積為基礎，結合種植植物的實際要求進行口袋大小的設計及材料的搭配。口袋中粗糙粒間的空氣層可避免土壤顆粒的滲漏，提升積水過濾及空間內空氣與水分流動的有效性，提高種植土壤的通透性，實現土壤有效呼吸。口袋型排水層由于材料自身具備一定的吸水性，所以在蓄水方面表現出色，且口袋型排水層的實際施工工序相較其他排水層更簡單，特別是進行后期翻土操作時，可確保其構造不被破壞。屋頂綠化工程設計中，排水層設計與取土工序為相互獨立的存在，不會出現二者相互干擾的現象。

4 屋頂綠化工程中種植基質的優化配制

4.1 種植土壤優化配制的要素分析

在進行種植土壤優化配制過程中，需秉承以下原則：①通風效果好；②持水比例較高；③原料營養充足；④易于排水；⑤土壤的影響成本需要達到標準。在實際設計過程中，要想確保種植土壤在具有較好通風性能的同時，可存蓄足夠的水量，需對原材料的基本屬性進行控制，保證滿足實際需求的同時，對材料的粒徑大小進行選擇。

4.2 種植價值優化的配制方法

淺根型植物的實際栽種需運用0.1～0.5kg/cm3容重的土壤。當然，在實際配制過程中，應以實際情況為基礎，適量增加草炭、鋸木屑及稻殼灰等成分，并將其混合添加到具有腐殖土的種植土壤之中，以提升土壤的營養成分。同時，相關人員需確保混合后的土壤容重為100～200kg/cm3。通過運用此方式，確保土壤中較高的鉀肥含量，并使其具有較強的透水效果、通風能力，可以有效運用于小型灌木及草坪的種植實現對栽種基質的有效配制。

深根型植物的實際栽種更需要對生存條件進行研究，除了確保具備較好的存活條件，還須對植物的根系進行固定。在實際栽種過程中，相關人員可以實際情況為基礎，配制0.5～0.9kg/cm3容重的土壤，然后將蛭石、木炭、腐葉等材料混合，加入到砂土和泥炭土之中，并確保土壤在水飽和的情況下，容重為650～750kg/cm3。在提升保肥效果的同時，增加土壤中微量元素及有機質等營養成分。

5 結語

提升屋頂綠化工程設計的有效性對促進屋頂綠化事業的可持續發展、提升城市生態建設的有效性有著至關重要的影響及作用。因此，在實際設計建設過程中，相關工作人員要對屋頂綠化工程各設計要素進行不斷優化，明確屋頂綠化設計優化的重要性，有效提升屋頂綠化工程的建設質量，進而促進城市可持續發展。