谈谈屋顶种植建园的安全问题.

二分园主

    首先我非常赞同jyjtmj网友提出的屋顶种植绿化必须重视安全的提醒。没有安全什么也说不上。
    其次我同意多数网友的意見：屋顶种植安全问题首先是要觧决承重问题和屋顶防渗漏问题。当然，防雷问题也必须认真落到实处，并在雨季来临前仔细检查。此外还想补充一些内容。
   
    屋顶是建筑物最上层的覆盖部分，它承受屋顶的自重、风雪荷载以及施工和检修屋面的各种荷载，并抵抗风雨雪的侵袭和太阳幅射的影响。因此屋顶主要的功能是承重、围护（即防水排水和保温隔热）。

    一、在屋顶建园，首先要弄清自已的屋顶板下面的承重墙（24墙）或钢筋混凝土承重梁的准确位置、以及相关方面向你提供的屋面板承重参数，这是最最关鍵的第一步。因为你不清楚整个屋顶平面上，哪些区域的承重能力强、哪些区域的承重能力弱，你的下一步总体规划就无法正确进行下去。換句话说，就是你那屋顶上哪些地方能压、哪些地方不能压，整个屋顶上一共能压多重，你得心中有数。否则，把种植槽、棚架承重柱建在不该建的地方，就会留下安全隐患。屋顶不是地面，地面建园你可以隨便堆随便压，因为那是直接压地球，大不了是个基础沉陷，推倒重来就行；而平面屋顶只有薄薄一层板，一旦超载出现裂断，那就是极其重大的事故：最轻的是你要重新把屋面补好（这个相当麻烦，因为原始结构已经破坏），最重的则是坍塌下墜物中的大型刚性重物在自由落体加速度作用下，其冲击力甚至可以从顶层一直砸穿各层楼板直到底层地面才会停下来！
   
    正是因为在个别案例中，有人不明白这个道理，把屋顶当成了地面，不顾屋顶结构的承载特点，纯粹按照地面园林艺术的需要去堆假山、搞造型，只考虑“視觉享受”而不考虑安全，结果在不该压的地方乱压或严重超载出了事，这才引起一些住在下面的住户的恐惧心理，反对屋顶住户搞绿化（这也是我坚决反对在屋顶堆假山、搞地面式“园林造型”，以及为了偷懒少浇几次水而任意加厚土深度的原因）。某些地方的“有关方面”对屋顶绿化强调“屋顶绿化施工前须做好屋顶承重评估，并对屋面进行防渗补漏处理，按房屋装修防水验收规定进行验收” 以及“绿化施工必须保障房屋及各项设施原有功能及安全；满足屋顶结构安全、屋顶防水、消防、排水、防台风等要求”，这个要求倒不是刁难，放在桌面上也是说得通的。
   
    屋顶緑化必需在原屋顶上增加种植槽（有人称为种植池、花台）等构筑物，里面要装土，再加上不移动位置的大型或替代种植槽的特大型种植盆，土中要栽树种植物，这些东西的重量就形成了位罝不变且每时每刻每分每秒都不间断的对屋顶板的压力，我们一般就称它为屋顶承受的“静荷载”。还有，屋顶既然緑化，总会有人上去吧？不论是上去管理或休闲娱乐，或临时搬去的桌椅板凳等等，这些都有重量；再加上可能发生的降雪堆积、大雨暴雨时不可能一瞬间就排干净的积水等，这些也有重量，但这些重量对屋顶板的压力是不固定在某一位置、也并非一成不变，也可能时有时无，我们一般就称它为屋顶承受的“活荷载”。那么，屋顶的静荷载应控制在多大范围、应布置在哪些位置才安全？活荷载留多大余地？还要考虑当地可能发生多大级别的地震？針对这种可能发生的突加荷载又应当预留多大的安全度？这些就是“屋顶承重评估”的主要内容，它必须结合房屋本身的特点（是砖混还是框剪？屋面板是钢筋混凝土现浇还是空心预制板？承重能力有多高？）来进行。
   
    这里有一个实践中归纳出的“普适法则”：开间越大可压部位比例越小，开间越小可压部位比例越大，总而言之屋面板中间最怕圧。
   
    1.预制板顶：预制板是单向受力构件，可视作简支梁，它承受上面荷载的限制因素是正压力引起的弯矩，最脆弱的断面在板长二分之一处。把种植槽建在板的两头，让荷载不去作用在板的中间，这个弯矩就会大大减小。一般来说，净跨2.4～3米的，两端受静压区长度均不能超过板净跨的1/4，中间不安排静荷载；净跨3.3～3.6米的，两端受静压区长度均不能超过板净跨的1/6，中间不安排静荷载；净跨3.9米以上的，两端受静压区长度均不能超过板净跨的1/8，中间不安排静荷载。
    静压区种植槽土的总厚度，一级板（荷载标准4kN/平方米，含屋面自重，下同）应控制在20±2厘米（这种板做屋顶的旧房一般属“不上人的房顶”）；二级板（荷载标准7kN/平方米）应控制在30±2厘米；三级板（荷载标准10kN/平方米）应控制在45±2厘米。这样就为活荷载与设防突加荷载留下了相当的安全余地，不会留下安全隐患。
   
    2.钢筋混凝土现浇屋面板顶：钢筋混凝土现浇屋面板是目前通用的屋顶构造方式，它是双向受力构件。符合设计规范厚度与铺筋密度的现浇屋面板，其承重能力一段均在二级板水平以上。但土厚超过25厘米的静压区布置仍不能设在净空中央区。虽然四边均可设置，但其计算考量尺度，应以净空长宽两个数据中较短的一个为准，基本比例同上（预制板顶），土厚可参照二级板。至于土厚在15～20厘米的浅土种植区，可在净空3.3米以下的露台屋面上任意布置或全覆盖，但净空3.3米以上或土厚超过20厘米的不能全覆盖，板中间部位仍不能设静压区。
   
    有人可能认为以上归纳给出的数据太保守。曾有人提出二分园种植槽怎么又窄又浅（土宽60厘米、土厚30±2厘米），为什么不加厚到40、50厘米，夏天浇水就不用那么勤了吗？那么我只好回答：你可以不留余地，你可以为了把两天浇水一次变为三天浇水一次而去加厚土层增加屋顶荷重，但你千万别碰上“5.12”和其它意外！


    二、屋顶建园觧决了承重问题（确定了静荷载应控制在多大范围、应布置在哪些位置）后，必须一次性先做好屋面整体排水防渗的方案，首先是整体防渗。否则以后出现渗漏返工极其麻烦。目前我国平屋顶建园防渗不外刚性、柔性或二者综合这几种形式，涂料防渗及粉剂防渗等方法不适用于建园。以我的经验，现存预制板屋顶最好是搞柔性防水（或综合防水），钢筋混凝土整体现浇平屋顶可考虑刚性防水（也可以柔性防水或综合防水）。
   
    刚性防水屋面一般用细石混凝土、配筋细石混凝土或防水砂浆等作为防水层，铺在屋顶承重结构层（预制板或现浇板）上。这种方法构造简单、造价较低、施工方便；但对结构变形和温度变化较敏感（尤其在冬夏温差更大的北方），因此一般用在我国南方地区。这种方法要求施工人员从细石混凝土的配合比、搅拌、铺设震捣等一定要认真操作，否则产生蜂窝沙眼裂缝，防水效果就会大打折扣。
   
    柔性防水则是在屋顶结构层上铺设屋面防水卷材，如油毡卷材、高分子合成卷材、合成橡胶卷材等。这种方法我国各处皆有使用。若要屋顶建园，必须在铺完卷材后，再以水泥砂浆覆盖在卷材上作为保护层（厚度一般为1～2厘米），这样可以避免阳光中的紫外幅射引起的提前老化和人为机械损坏，有效功能可保持30年以上。若不用水泥砂浆而改用3～4厘米厚的细石混凝土盖面，则成为刚柔并存的综合防水层。这种综合防水层效果最好，但成本要高些。

    三、整体防渗觧决后，就可以在预定的合理位罝安排集中静荷载（建种植槽、放大型或替代种植槽的特大型盆）。这里还有一个公共安全问题，就是城市屋顶的排水都是通过地下埋设的管道引出，这就需要尽最大可能减少屋顶种植的水土流失、避免下水道淤塞的问题。我的方法可以供大家参考，就是在所有的种植容器排水口前设置反滤层。这样不论是浇透水或是排雨水，都可以基本做到“走水不走土”（雨水冲走屋面空处的大气降尘那是没办法的事，建不建园都一样）。何况城市屋顶建园找土艰难不容易，减少戓避免水土流失对自己也是好事。

    四、屋顶荫棚架的支柱最好固定在承重女儿墙（承重墙的上延段直接形成的女儿墙）上，或坐落在承重墙或承重梁的正上方固定，不要去压楼顶板。金属承重构架必须良好接地，最简单的就是与原屋顶上的防雷系统（避雷针、接地网等）多点联接（联接点越多越好），使高于原屋顶的金属承重构架成为你下面住房的“避雷罩”。
   
    五、目前各省市自治区中已出台的一些屋顶绿化相关文件条例中，都规定了屋顶不准种高大乔木，只允许种小乔木（修剪控制在3.5米以下）和灌木及草本植物，以利抗风安全。屋顶种果树应矮化，我认为夏季生长期控制在最高2.5～3米就够了，甚至可以更矮，2～2.5米就行（低于你的“避雷罩”），否则管理和收获也麻烦。果实悬挂区通过修剪或拉枝整形应控制在女儿墙以内，实在要外伸的，就应拉防护网，以免出意外又砸出几个“马顿”來，引起不必要的麻烦。

    六、屋顶花园或果园的装修与设施应尽量避免易燃物，应有经常性无盖貯水装置（容器或水池），这些无盖貯水装置就兼任了简易消防设施，取水快速方便，以防万一。

    以二分园为例：

    上世纪九十年代中期开发商建此批七层砖混住宅楼时，设计标准7度设防，屋顶结构层全部使用二级园孔中空预制板（荷载标准7kN/平方米，含屋面自重）和少量部位现浇板。但上面的炭渣黄砂混合隔热填充层铺得厚薄不匀，连同表面固结板和涂料防水层，最厚处有25厘米左右。2003年我换房来此，对几年来没有使用过的空屋顶进行了适度处理，建成了今天的果园。
　　
    将隔热填充层适当减薄按平均10厘米左右找平（这一措施使原屋面板自重减载共约五吨）后，以水泥砂浆（厚1～4厘米）全部覆盖抹平并找出走水方向，然后铺油毡卷材，边缝搭接7～8厘米，加热压粘。然后以膨涨堵漏剂调浆刷缝作二次保险。之后铺1～2厘米厚水泥砂浆保护层表面抹光。灌水实验72小时确定无渗漏以后，放水晾干，按预定位置砌种植槽，剩余暴露地面全部贴浅色廉价地砖以利清洁打扫和加强防水保护，最后在种植槽内用水泥砂浆仔细加抹至与槽外地砖表面一样高以利排水。
　　
    “5.12”大地震来时，成都的峰值烈度在6．5度左右（官方报导），七楼摇摆幅度达7～8厘米，主震持续达3分钟。主震过后上顶查看，无任何裂缝损坏。震后又经历过狂风暴雨，至今滴水不漏。




    大开间的下园主要部分定为休闲区，只承受活荷载。（左边坐椅处下面为承重墙拐角）



    净跨4.8米的客厅上方尽管铺的是18厘米厚的加强预制屋面板，但右边种植槽土宽仍为60厘米。屋顶全部种植槽均用充气灰砂砖砌筑（只及同体积红砖一半重），外贴装饰瓷片砖。左侧鱼池部位掏空所有隔热垫层减重，刚柔综合防水，以水体充作隔热层。最高水位时只在原屋顶自重基础上增加荷载150公斤/平方米，低于开发商所给“屋顶花园加荷限制250公斤/平方米”的指标。



    承重墙密布的上园是主要种植区。这些集中静荷载中心轴线都布置在承重墙正上方，不能去压板中间。






    小开间（净跨1.9米）的钢筋混凝土现浇板（卫生间）顶是高承载区，建大花台和放大盆，土厚30厘米。



    这个三面承重墙、一面现浇承重梁围出的角落上是钢筋混凝土现浇屋面板，其承重能力达到三级板标准，是整个屋顶上最能圧的地方。全覆盖静荷载只用其能力的5～6成，土厚近40厘米，种美人指葡萄。



    这些用轻质配合土种植且每盆总重不超过30公斤的花盆，作为活荷载处理，在屋面分开放置，做到平均毎平方米不超过三盆。



    葡萄荫棚的轻型钢管承重构架以加长膨胀螺栓固定在承重墙和承重女儿墙上，与楼顶板不发生关係，并与原屋顶上的避雷针四点联接。（成都历史上最大风力8級，设计抗风9级以上。经“5.12” 大地震的剧烈摇晃考验，无任何变形）









    所有种植容器先铺透水的不腐烂的化纤布料作反滤层，再铺一层炭渣以后装土，基本做到“走水不走土”，避免水土流失淤塞下水道。




    每年通过修剪拉枝控制果树的高度和树冠范围，自2003年建园以來，无任何重物外墜。



    因本人多年从事土木建筑现场施工技术工作，对建筑物的承重特点与合理利用有所了觧，加上从小热爱业余种植，为给广大屋顶绿化爱好者提供一些安全建设屋顶花果园的参考，就不惴冒眛说了上面一通。欢迎更多关心屋顶绿化的爱好者来参与讨论，更請有经验的内行对说得不妥之处给予指正！

这么彷徨

真是非常好的教材，谢谢老师分享。。

dandan195

好贴啊!!顶!我也有屋顶花园的

aizaohua

好帖，非常实用

jyjtmj

解释得很好，将来还要园主多指点此方面迷津。
还有，阳台承重怎么算？

汪建雄

安全可靠，具备易用性，感谢二分园主为帮友们提供了这么好的教材！

zzt08

谢谢二分园主提供这么详细和专业的好贴。

竹叶儿

我很佩服二分园主，向二分园主学习！

股香68

学习了，我的屋项花园今天开始动工了，首先做的就是防水，以后要学的东西还多着呢

二分园主

解释得很好，将来还要园主多指点此方面迷津。
还有，阳台承重怎么算？
jyjtmj 发表于 2010-3-16 16:05

阳台是专为人活动设计的地方，按规范其承重标准应不低于7kN/平方米。即除掉其自重外，可用外加荷载不低于250公斤/平方米。如果你的阳台可用净尺寸为1.5×4米，则可以承载的最大总荷重为1500公斤。但外挑式阳台是靠左右两根悬臂梁(俗称挑梁)承载，荷载标准又是按均布荷重计算，所以一般使用要考虑两点：－.外加重量越靠外，产生的力矩越大，对悬臂梁的威胁越大，因此要减载才安全；如果外加重量越靠里贴墙越近，对悬臂梁的作用力矩越小，则安全性越高。二.从阳台板承重特性来看，离悬臂梁越近越安全，左右两根悬臂梁之间正中承载力最弱。
归纳起来，就是外加重量越靠里越安全、越靠近挑梁越安全，左右对称。况且总荷重中必须预留活荷载，总的静荷载即使位置分配合理，也不宜超过1000公斤了。
这是理想状态的讨论，偷工减料的豆腐渣工程不在此规律之内。

爱鸟与花香

我们住屋顶的可要认真学习了

zzt08

阳台是专为人活动设计的地方，按规范其承重标准应不低于7kN/平方米。即除掉其自重外，可用外加荷载不低于250公斤/平方米。如果你的阳台可用净尺寸为1.5
×4米，则可以承载的最大总荷重为1500公斤。但外挑式阳台是 ...
二分园主 发表于 2010-3-16 20:32

现实中，70%的楼盘都是豆腐渣工程。大家还是保守点好

二分园主

现实中，70%的楼盘都是豆腐渣工程。大家还是保守点好
zzt08 发表于 2010-3-16 20:55

说得有道理。比如每根挑梁的上部主筋应为4×￠24，实际操作时给你改成4×￠22，钢筋断面减少了16％，而阳台自重沒变，你的可用承重量一下子就减了近一半！

zzt08

这两年品牌开发商建的，看似高档，价格也惊人的楼盘，都时常听说渗水，漏水，开裂等问题，更别说小开发商的楼盘质量了

grape-fans

很专业的文章，楼顶种植必看。

pmjs

谢谢楼主对屋顶种植建园和阳台族果花爱好者，所做出的努力和贡献。
对您的屋顶种植园，看一次羡慕一次，甚至慕极生妒。真的。
第一次，看到您的屋顶二分园，为找平衡，给自己加了个名字“一亩三分园”，哈哈，园子比您大，平衡了。
第二次看，将计划建的房子，由起脊变成了平顶，为了绿化和盛夏降温。
这次看，又想怎样具体规划自己的“二分园”了。我的情况，您1楼没提到，故再拜托您指教一二；
房屋是一层裙房，独立框架结构，顶梁是三横两竖形状，三横中的二横下面是前后墙，实际上仅中间一个横梁，进深是12米多。开间20.5米，仅2根纵梁，〈开间的两边无纵梁〉分别在开间的两侧向中的3米处，两纵梁中间的距离14米多，室内无拄，无墙。顶部是现浇还是预制板不清楚。
这样的顶，能承重建园吗？

ledujuan

安全第一！！！！！

【蚊子】

过来学习园主的经验,对我的屋顶花园建设很有帮助

二分园主

谢谢楼主对屋顶种植建园和阳台族果花爱好者，所做出的努力和贡献。
对您的屋顶种植园，看一次羡慕一次，甚至慕极生妒。真的。
第一次，看到您的屋顶二分园，为找平衡，给自己加了个名字“一亩三分园”，哈哈，园子 ...
pmjs 发表于 2010-3-16 22:22

您能否拍几张相关结构的照片发上來？
因我不知您那框架结构承重梁的断面尺寸，心中无数，不能乱说。

pmjs

封顶后把承重梁的断面遮住了，看不到了，新照片怕不成。
装修时中间横梁量过，高0.5米，宽在0.3米。纵梁尺寸小于横梁，高在0.3-0.4米，宽在0.2-0.25米左右。
发一个外视图，供参考。