裝配式建筑應用于屋頂花園

杜炳辰，李卓清，其其格

(北華大學，吉林 吉林 132013)

1 屋頂花園的簡述

1.1 屋頂花園的概念

屋頂花園(roof garden)是指在屋頂平臺設計和種植植物。屋頂花園不但降溫隔熱效果優良，而且能美化環境、凈化空氣、改善局部小氣候，還能豐富城市的俯仰景觀，它與露地造園最大的區別就是種植土壤不與大地土壤相連接。有效地提高了城市的綠化覆蓋率，是一種值得大力推廣的屋面綠化形式。

1.2 建設屋頂花園的意義

基于當今高速發展的社會形態，各類人群的生活水平不斷提高，逐漸向城市化邁進。在此基礎上大眾對人居環境的需求也更豐富，更全面。多層、高層、集中式已成為城市建筑的主要發展方向，而這些建筑也在一定程度上占用了自然資源，導致城市生態平衡失調。據科學測定，若城市綠化覆蓋率能達到50%，就可基本上消除城市熱島效應等帶來的不利環境影響[1]。為了實現綠色城市，全國許多地區均修建城市公園，以平衡人與自然之間的矛盾。但是由于水平空間日漸達到飽和狀態，地面的綠化工程也不足以滿足人們和生態環境的需要，因此建設和開發建筑之上的綠化空間就顯得相當必要了，而建設屋頂花園即是其中最有效的途徑之一。

1.3 屋頂花園的生態效益

屋頂綠化的主角是綠色植物，它具有生態學、美學、心理學等多方面的功能；能夠制造氧氣，凈化空氣，無論在小區住宅還是商業樓群都可以給人呼吸清新的感覺，可以調節氣溫、增加空氣相對濕度、殺菌消毒、抑制有害氣體，有益于人體的身心健康；同時對建筑具有保溫隔熱、減少噪聲以及增加建筑樓頂壽命。從上空看，還是一道秀麗的風景線，被譽為是“有生命的建筑材料”。在千姿百態、各式各樣的綠色植物映襯下，建筑的藝術效果別有一番景象，成為城市中一道亮麗的風景線。

2 屋頂花園景觀存在的問題

2.1 施工工期較長

現階段我國屋頂花園的設計不與建筑一起考慮，往往是在建筑設計施工完成后，根據需要再進行屋頂花園的設計。由于受方位、荷載、排水等各方面的限制，屋頂花園設計起來比較被動，只能按照建筑現有條件來進行適應的設計。在施工方面，檢查完原有的防水性能之后，工人需要做防水層的施工、防根穿刺層的鋪設、排水層的施工以及鋪設隔離過濾層等大量工作。復雜的施工流程，極大地增加了施工工期。

2.2 人力物力耗資大

目前我國現場施工的方式多用于建筑行業。這種管理方式不僅要租賃大量的設備還要雇傭大量勞動力，與此同時由于工人施工時估算的精準度比較低，也會產生很多建筑廢料，對于建筑垃圾的處理與運輸也是一項不小的費用，耗時耗力，還會造成環境負擔。

2.3 景觀模式單一

目前，屋頂花園的景觀模式比較死板，老套的設計手法加上固定的施工模式，往往持續應用一種景觀設計方案，若要變換不同的屋頂景觀場景，需拆除原固定的構件，重新設計和布置新的場景，不僅產生不必要的建筑垃圾還增加了施工時間。繁雜的翻新工作使人們放棄了對其進行改造的想法。一成不變的景觀模式使得屋頂花園的后期無人問津[2]。

3 裝配式建筑的基本特征

3.1 裝配式建筑概念

裝配式建筑(prefabricated building)是指把傳統的房屋現場建筑的大量工作轉移到工廠進行，在工廠加工制作好建筑用構件和配件(如樓板、墻板、樓梯、陽臺等)，直接運輸到建筑施工現場，通過可靠的連接方式在現場裝配安裝而成的建筑[3]。

3.2 裝配式建筑的特征

如今，我國的建筑行業施工階段還是要依靠眾多人力，花費大量的時間成本，沉重的建筑材料，砂石、混凝土等，混合、澆筑、搬運都需要工人和重機械等合作完成。但同時由于估算等誤差，也會產生很多建筑廢料，不僅后期處理起來耗時耗力，也會造成環境負擔。裝配式建筑是近年來興起的一項技術革新，它拋棄了原有的復雜前期準備工作，采用預構件裝配的技術，避免了上述建筑廢料剩余多、不環保的問題，也無需再耗費大量的人力物力。因此，裝配式建筑也越來越多地被應用在建筑行業[4]。它有如下幾個優勢特點。

(1)工期縮短。裝配式建筑構件無需在現場安裝，而是直接在工廠加工好運輸到現場，進行拼裝。這樣的施工方法方便、快捷且高效。

(2)質量保障。由于裝配式建筑構件是由工廠直接生產，所以在精準度和質量上有更好的控制，得到更有效的保障。

(3)降低租賃費用。由于構件是在工廠直接生產的，所以免去了很多材料投入量，降低了租賃所需的費用。

(4)節能環保。建筑構件在工廠的生產方式降低了現場作業量，減少了大量不必要的建筑廢料。

(5)節省材料。裝配式建筑構件標準化的生產可以節省很多材料，減少浪費。

(6)降低成本。裝配式建筑采用工廠統一且標準的定制方式，機械化程度高，極大地降低了成本，安全生產方面的風險也大大減少。

4 裝配式建筑應用于屋頂花園的優勢

4.1 減少施工工期，降低風險

從建筑施工來看，工期短、質量高、節能環保以及節省人力物力的優勢，使得裝配式建筑越來越受到建筑業的歡迎，并能解決屋頂花園的施工工期長，人工復雜且風險大等問題。一般屋面構造層次的組成從下往上分別為結構層(基層)、構造層(包括絕熱層、找平層、普通防水層、耐根穿刺防水層、保護層、排蓄水層、過濾層)、種植土層和植被層(初栽)等[5]。這些結構層是屋頂花園的永久荷載，施工之后是無需經常變動。但是施工過程比較復雜，施工工期還很漫長，如果將這些永久荷載的部分結構層合理的進行組合加工直接生產出構件，再將構件進行現場拼裝[6]。這樣可以大大減少施工工期，機械化程度高，極大地降低了用工成本和安全生產方面的風險。

4.2 減少人力物力，節能環保

在工廠生產好各種相應的構件，然后運輸到屋頂花園施工現場，專業人員在現場直接進行拼接和安裝。相比傳統屋頂綠化的建造，施工現場的施工流程相對減少，和泥、抹灰、綁鋼筋、支模板等施工流程都不會再出現[7]。裝配式建筑不僅可以為屋頂花園帶來施工速度快，縮短工期的優勢，并且施工現場建筑工人減少使得施工作業更加方便有序，工人的勞動強度大大降低，施工現場廢物、廢水、噪聲減少、環境污染程度低、節能減排，還可以降低施工成本。

4.3 施工裝配多樣化，簡單高效

裝配式建筑通過工廠對構件的組合直接生產，可以應用于屋頂花園的小品、景墻以及種植池等。靈活且隨意的進行分割，可以滿足住戶的需要，根據其要求來進行調整，形成各式各樣的布置方案。與傳統屋頂綠化相比，裝配式屋頂綠化具有很好的靈活變換和布置的能力、可自由拆卸移動、荷載輕、成景快且能有效降低能耗等優點。

5 結語

我國裝配式建筑應用廣泛，越來越受到建筑行業的歡迎。但是應用于裝配式建筑屋頂花園卻很少。裝配式屋頂花園不同于一般的景觀，是能滿足人們實際生活需要美化環境和凈化空氣要求的新型屋頂花園景觀設計。裝配式建筑具有縮短工期、減少人力、施工高效且布置靈活等優點，可以彌補屋頂花園在施工時出現的問題，從而使屋頂花園在我國生態文明城市建設中發揮最大的生態景觀效果。