1 花園概述
屋頂花園是指在各類建筑物的頂部（包括屋頂、樓頂、露臺或陽臺）載植花草樹木，建造各種園林小品所形成的綠地，即稱之為屋頂花園。[1]
1.1 歷史
屋頂花園并不是現代建筑發展的產物，它可以追溯到4000年前，古代蘇美爾人最古老的名城之一UR城所建的大廟塔，這就是屋頂花園的發源地，20年代初，英國著名考古學家倫德.伍利爵士，發現該塔三層臺面上有種植過大樹的痕跡，然而真正的屋頂花園是在亞述古廟塔以后1500余年才發現的著名的巴比倫"空中花園"（見圖1[1]），它之所以被世人列為"古代世界七大奇跡"之一，其意義決非僅在于造園藝術上的成就，而是古代文明的佳作。
1.2 現狀
國外在20世紀60年代以后，相繼建造各類規模的屋頂花園和屋頂綠化工程如美國華盛頓水門飯店屋頂花園、美國標準石油公司屋頂花園、英國愛爾蘭人壽中心屋頂花園、加拿大溫哥華凱澤資源大樓屋頂花園、日本同志社女子大學圖書館屋頂花園等，這些與建筑設計統一建在屋頂的花園，多數是在大型公共建筑和居住建筑的屋頂或天臺，向天空展開。
國內如香港、深圳、廣州、上海、長沙、重慶、成都等城市，也相繼對屋頂進行開發。如：香港太古城天臺花園、廣州東方賓館屋頂花園，廣州白天鵝賓館的室內屋頂花園、上海華亭賓館屋頂花園、重慶泉外樓等，有的城市已把城市樓群的屋頂作為新的綠源。
1.3 意義
屋頂綠化對增加城市綠地面積，改善日趨惡化的人類生存環境空間；改善城市高樓大廈林立，改善眾多道路的硬質鋪裝而取代的自然土地和植物的現狀；改善過度砍伐自然森林，各種廢氣污染而形成的城市熱島效應，沙塵暴等對人類的危害；開拓人類綠化空間，建造田園城市，改善人民的居住條件，提高生活質量，以及對美化城市環境，改善生態效應有著極其重要的意義。
2 設計依據、原則
2.1 依據
該設計方案主要根據國家和地方有關設計規范如：
《城市園林綠化技術操作規程》（DB51/510016-1998）
《屋面工程技術規范》（GB50345-2004）
《屋面工程質量驗收規范》（GD50207-2002）
《城都市建設項目公共空間規劃管理暫行辦法》（成府發[2001]223號）
《成都市屋頂綠化及垂直綠化技術導則（試行）》規范以及使用者的使用要求、文化品位、并結合功能、生態效益、園林美學、經濟性和安全性來綜合考慮。
2.2 原則
屋頂花園不同于一般的花園，這主要由其所在的位置和環境決定。因此在滿足其使用功能、綠化效益、園林美化的前提下，必須注意其安全和經濟方面的要求。
2.2.1 經濟、實用性原則
建造屋頂花園一定要做好概預算，必須結合實際情況，作出全面考慮，最大限度地為業主省錢，同時屋頂花園的后期養護也要做到養護管理方便，并且節約施工與養護管理的人力物力，最大限度的為業主省錢。
業主營造屋頂花園的目的就是要在有限的空間內進行綠化、造景，為自己創造一個環境優美的生活空間，提高生活質量、文化品位，因此該設計方案將運用因地制宜、以人為本的設計理念，并結合周圍環境、時代特色，考慮業主的個人想法和要求，為其營造出一個個性鮮明的私密空間，同時把綠化放在首位，堅持以綠為主，綠化率將達到50%以上。
2.2.2 安全、持續性原則
在地面建花園基本上可以不考慮其重量問題，但是在屋頂建花園就必須注意屋頂的安全指標，一是屋頂自身的承重問題，二是施工完成后各種新建園林小品的均布荷載和各種活荷載對屋頂承重造成的安全問題，三是防水處理的成敗直接影響屋頂花園的使用效果和建筑物的安全。
首先屋頂樓板的承載能力是建造屋頂花園的前提條件（國標規定：設計荷載在200Kg/m2以下的屋頂不宜進行屋頂綠化，設計荷載大于350Kg/m2的屋頂，根據荷載大小，除種植地被、花灌木外，可以適當選擇種植小喬木），如果屋頂花園的附加重量超過樓頂本身的荷載，就會影響整個樓體的安全，因此在設計前必須對建筑本身的一些相關指標和技術資料做全面而細致的調查，認真核算。
其次目前屋頂防水層一般采用柔性卷材防水和剛性防水的做法（見圖2，圖3），來達到防水效果，但是不論采取何種形式的防水處理，都不可能保證100%的不滲漏，而且在建造施工過程中，還極有可能會破壞原防水層。因此該設計方案將通過使用新型防水材料，提高防水層施工質量和施工過程中盡可能不損傷原屋頂防水層的方法來增強原屋頂和建成后屋頂花園防水層的防水能力和使用壽命。
2.2.3 美觀、環保性原則
屋頂花園的主要功能就是為業主提供一個環境優美的休息娛樂場所，由于在屋頂建花園存在種種問題（如承重、面積大小、遠離地面、植物生存條件苛刻等），這就要求屋頂花園在形式上應該小而精，力求精美，給人以輕松、愉悅的感受，同時注意環保，即在后期養護管理過程中，枯枝落葉要就地處理并加以利用，節約用水，可利用魚池水來進行澆灌，盡量使用可以降解的垃圾帶，盡量少用或不用農藥，特別是劇毒農藥。
3 技術設計
3.1 屋頂樓板承重強度校算
原建筑的屋頂樓板采用的是預應力長向圓孔板，厚度180mm，寬900mm，長4800mm，其允許荷載（不包括板自重）為1085Kg/m2，而屋頂預制鋼筋混凝土大梁，采用非預應力T型梁，開間梁為3700mm，允許荷載（包括梁自重）4520Kg/m，進深梁為6400mm，允許荷載（包括自重）4200Kg/m，同時原屋頂樓板各種結構材料總靜荷載為735Kg/m2（見圖4[8]），設計活荷載達到350Kg/m2，因此該屋頂上適合營造屋頂花園。
3.2 總體布局
該屋頂花園位于成都市雙楠小區雙楠路一號（見圖5[11]）名都苑社區內5棟4單元12號（即6樓屋頂），總面積85平方米，分為3個區域。該設計方案采用規則式花園的建造方式，用簡約的線條，優雅的裝飾和點綴性的景觀來表現出一個平靜而安詳的空間層次，由于面積有限，設計時沒有大規模的建造花臺、魚池、假山，而是在區域1和區域2內靠墻設置花臺、小型魚池和網狀木質結構的格子架（花臺總面積11.193m2，魚池總面積7.431m2，格子架面積5.315m2）。在做地面鋪裝時，在兩快青石板（120*200mm）之間預留30mm間距來鋪草皮，同時在屋頂最高的一個區域（區域3）設置花架（面積13.69m2），通過這樣的處理，使一個平淡無奇的長方形空間顯示出素靜、雅致的格調，增強了空間的滲透力，給人一種寬敞、明亮的感覺（見圖6）。
3.3 園林小品設計
園林小品是組成園林景觀的主要內容之一，建造屋頂花園同樣需要各種形式優美的園林小品來豐富景觀構成，以達到理想的設計效果。
3.3.1 屋面鋪裝設計
防水處理的成敗直接影響屋頂花園的使用效果及建筑物的安全，一旦發現漏水，就得部分或全部返工，所以防水層的處理是屋頂花園的技術關鍵，也是人們最為關注的問題。
在已建房屋的可上人屋面頂上增建屋頂花園，在建造過程中和建成后的日常使用中，均宜破壞屋頂的防水和排水系統，造成屋頂漏水。主要原因就是原屋頂防水層存在缺陷，建造屋頂花園時破壞了原防水層以及屋頂花園的排水本來就多而有沒有做好排水設計等，為了改善和增強原屋頂和建成后屋頂花園的防水能力以及屋面的裝飾效果，該設計將在其他園林小品施工前，先在原屋頂防水層上鋪設40mm厚防水砂墊層，再在其上用青石板鋪裝（總面積45.213m2），待水泥沙漿凝固后在進行其他各項園林小品的施工。
在鋪設青石板的時候，運用虛實、色彩、質感對比，以達到一種和諧之美，具體做法是在兩快青石板之間留出30mm間距，在其間鋪設草皮，同時在施工過程中做到不損傷原屋頂防水層，提高防水層的施工質量以及材料質量，并做好節點構造，給防水層做好雙重保護。
3.3.2 種植區及種植池設計
建造屋頂花園的目的就是進行綠化、造景，而且綠化面積要占總面積的50%以上，因而植物在屋頂花園中占有很大比例。由于屋頂花園的種植區與地面上的有所不同，因此該設計方案采用在種植區種植大灌木、小灌木、藤本植物和草本植物的布置方式（它們生存所需最小土層厚度為：400-450mm，250-350mm，250mm，150mm）。土壤采用人工配制的種植土，其主要成分為蛭石、泥炭、沙土、有機肥、煤雜渣和木屑等材料，容重為720Kg/m3(見圖7)，這種材料不但可以有效固定樹木根系，而且符合該屋頂的設計活荷載要求。
該方案中的種植池設計成高500mm，池壁厚100mm，池寬500mm的混合式花臺，放置位置主要在區域1和2內靠女兒墻用磚砌筑，建造時在種植池底預留直徑20mm的孔洞，以免池內積水，影響植物生長。
3.3.3 水池設計
在屋頂上建造水池與地面上建造有很大區別，因為它受到屋頂承重、防水、面積大小等因素的制約。因此，該設計方案將在屋頂區域1右下和區域2右上靠墻角設置弧形小水池，水池深度450mm，池壁厚80mm(見圖8)，運用添景的造園手法在池內放置盆栽睡蓮，喂養觀賞魚類，同時在池壁外側用紅、白相間的飾面磚鑲嵌，內側及池底用藍色的飾面磚鑲嵌，這樣既可以起到良好的觀賞效果還為植物生長提供了澆灌用水。為了提高其防水性能，建造時采用鋼筋混凝土砌筑，同時在樓頂鋪裝層與池底之間再附加一層防水層。排水方式采用外排式，即通過在池底預留直徑20mm的孔洞，再安裝帶閥門軟管，直接排出，通過原屋頂排水系統流走。
3.4 種植設計
植物是屋頂花園的主體，由于屋頂上的生態環境與地面上有著一定的差距，因此在做種植設計時必須堅持適地適樹的原則。
首先應該考慮所選擇的植物種類是否與種植地點的環境和生態相適應，否則就不能存活或生長不良；其次應該考慮屋頂上所營造的植物群落是否符合自然植物群落的發展規律，否則就難以成長發育并達到預期的藝術效果；再次根據種植區及種植池的設計形式來選擇樹種，力求達到提升整個屋頂空間的文化品位和生態效益。
該方案的種植設計采用大灌木、小灌木、藤本植物和草本植物的配植形式，以達到一種層次分明，清新爽朗的景觀效果。選用的大灌木為：觀果棗樹（矮化品種）、羅漢松、紫玉蘭；小灌木為：茶梅、蘇鐵、龍爪槐；草本植物為：四季杜鵑、梔子、月季、金魚草、秋海棠、鳶尾、金心吊蘭、麥冬、狗牙根；藤本植物為：三角梅、薔薇。通過這樣的植物配置，可以達到美化、香化、凈化空間的作用，使一個原本平淡的空間變的充滿生機。
4 結語
屋頂花園這一獨特的建筑構造形式為人們的生活增添了品質、情趣和健康，這已受到世界各國的認可和青睞，并且一些發達國家在新營造的建筑群中，從設計樓房圖紙時就考慮到了屋頂花園的項目設計，造園水平也越來越高，不難看出屋頂花園有著強勁的發展態勢和前途。
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