韩伟昌，秦承建，闫 凯
（1.济南能源工程集团有限公司，山东 济南 250101；2.中建八局第一建设有限公司，山东 济南 250101）
0 引言
韩国济州岛是一座典型的火山岛，气候属于大陆性海洋气候，利于亚热带植被生长，岛上植被差异化与多样性丰富。但随着济州岛对外开放，旅游业迅速发展，带动了当地城市建设。城市建设的同时，不断地蚕食原有的绿地，制约原有的城市居住和旅游业发展的有利条件。
韩国济州梦想大厦位于济州特别自治道济州市老衡洞，总占地面积23300m2，其中景观面积4900m2，是以住宿、娱乐、餐饮、博彩、免税购物等为一体的商业综合体。在工程建设过程中将裸露在地表的屋面顶板和景观平台的建筑表面营造为景观设施——屋顶花园。狭义的屋顶花园是指在屋顶绿化的基础上，把地面花园的部分设计手法应用于屋顶上，创造丰富的景观，为人们提供观光、休息、纳凉的场所[1]。广义的屋顶花园是指在一切建筑物和构筑物的顶部、城围、桥梁、天台、露台或是大型人工假山等之上所进行的绿化装饰及造园活动，种植树木花卉的统称[2]。
屋顶花园不仅可以增加绿化面积，还可以柔化建筑物的感官上的硬度，营造城市与自然融合的绿化空间，通过屋顶与地面的植物搭配，配合建筑物形成高低错落的植物景观。屋顶花园和地面景观不同，它是以建筑物屋顶为载体且形式较为特殊的园林景观。实际施工过程中如何实现低荷载为屋顶绿地施工中的关键。
1 屋顶花园设计方案
1.1 设计理念
设计师将象征着济州岛的汉拿山火山口和柱状玄武岩节理海岸带引入梦想大厦的建筑设计，2 座塔楼和1 座裙房的建筑外形象征着济州岛独特的火山口生态基底。在景观硬景设计中大胆的采用橘色黄金色系和灰色色系，配以灵动优美的曲线线条，将火山岩浆喷发时流淌的橘色实体化，冷却后形成高低层次分明、灰色沉寂的自然空间。搭配落叶花乔木和常绿乔灌木，在平面上形成了以椭圆形半开放的享受娱乐、休闲、观景的后现代城市屋顶花园。
屋顶花园景观丰富多变，在带给消费者便捷性、舒适性及合理性的基础上，还应让消费者能够在游憩过程中产生对大自然的亲密感，使之留恋忘返[3]。
1.2 屋顶布局
8 层为放射扇形，以游泳池为中心，形成岛链状的组合景观。圆滑的曲线导引游客的游园动线和划分景观空间，通过以椭圆和波浪状交替变化的按摩浴池、波浪花坛及椭圆花坛为游客提供休息和等候区域。8 层东侧塔楼处为大落地窗VIP 咖啡厅和茶点餐厅，从此处到游泳池景观布置简单明了通透，为游客提供望向大海的视野。8 层南侧为塔楼客房，为确保客房客人居住的私密性在此处布置波浪花坛，增加屋顶花园的层次感。9 层为观景平台，平面上为曲折的玄武岩园路和草坪铺装，狭小的区域内草坪和园路交替变化提供给观赏者开阔的空间感。
8 层9 层栏杆为透明玻璃栏杆，其观景平台可提供超过270°的视野，站在观景平台上即可俯瞰济州梦想大厦东南侧的汉拿山和西北侧的梨湖海岸，济州梦想大厦立面和平面分别如图1、图2 所示。
图1 济州梦想大厦立面
图2 济州梦想大厦平面
2 屋顶花园营造存在的问题
建筑物永久荷载是指在建筑物的合理使用年限内，其量值不随时间而变化，或其变化值与平均值相比可以忽略不计的荷载。对于屋顶花园低荷载，我们所关注的荷载包括屋顶结构的楼面活荷载、园建荷载、设施物荷载、绿化荷载等。在施工过程中不断将遇到的问题进行优化，从而将施工意图从图纸中落实到施工现场。
（1）结构荷载问题。裙房钢结构实际施工过程中从1 层到8 层建筑高度累计比原设计低200mm，对后续景观施工带来了困难。若增加200mm 的混凝土垫层，则大大增加了建筑结构永久荷载，给建筑物结构安全带来一定风险。
（2）景观荷载问题。屋顶绿地为高低起伏的造型绿地，其荷载大且不均衡。济州岛当地土质中砾石含量较多，直接应用当地种植土，考虑到降水后，饱和种植土容重将增加30%～50%，建筑物的景观荷载将会大大增加。
3 低荷载施工重难点
（1）土方造型。济州梦想大厦8/9 层屋面面积达2500m2，8 层屋面距离地面高度55m，土方工程量达1500m3。施工中面临两个问题：①施工场地内狭小，施工分包单位众多，如何减小地面堆土场地面积降低对总体施工进度的影响和如何降低屋面堆土高度，避免对屋面造成了过大的荷载。针对这个问题总包单位指导专业分包，在不影响8 层屋面施工的前提下，小批量多批次的土方进场，土方垂直运输到屋面后分散堆置，并尽早进行造型土回填施工。②楼面的承载力。屋顶绿化设计必须要考虑荷载条件，在满足安全使用的前提下，景观才能更有效地发挥绿化美化效果[4-5]。波浪花坛施工前总包单位与韩国景观分包复核了该处的结构承载力，原设计为为15kN/m2，景观分包对填充详图进行了优化并出具了结构计算书。本地种植土天然容重为1.35t/m3，优化后决定采用EPS 塑料泡沫底部填充U 型造型，填充厚度0.5～2m。屋面采用复合种植土，由人工土和本地种植土掺和，掺和6：4，掺和后容重为0.6t/m3。
（2）主泳池结构高度差。主游泳池形状为椭圆形，设计深度为1.6～2m，长轴线27.5m，短轴线17m，泳池面积360m2。施工过程中总包、设计单位、业主复核主泳池荷载后，并考虑游客的安全将泳池深度降低到了1.1～1.5m。因主泳池混凝土结构已经完工，如何填充高度，并尽可能的降低荷载是施工中亟须解决的问题。
屋面因分包商施工工艺问题存在200mm 的偏差，总包中国建筑与建设单位乐天和设计单位Siaplan 协商后，决定采用泡沫混凝土和EPS 塑料泡沫解决高度差问题，与韩国本地泡沫混凝土专业分包签订合同后，由本地分包商实施。
4 施工工艺分析
4.1 主泳池及屋面找坡施工
（1）主泳池。因甲方设计变更原因，总包单位需将泳池深度降低500mm，但前期主泳池混凝土结构已经施工完成，且为平面，主泳池完成面纵坡为1.5%，因此需要填充高度并进行初步找坡。景观分包编制了专项施工方案，采用泡沫混凝土+EPS 泡沫块+常规混凝土垫层进行填充找坡。
泡沫混凝土利用发泡机产生的泡沫，将水泥砂浆和泡沫搅拌均匀后使用天泵泵送浇筑，形成了封闭孔隙结构，具有自重轻、强度高的特性。本次使用的泡沫混凝土其干密度为400kg/m3，抗压强度为20MPa，浇筑厚度为200mm，养护完成后各项指标满足设计要求。
EPS 是一种具有硬质闭孔结构的轻型高分子聚合物。在本工程中用作轻质填料的EPS 密度为20kg/m3，强度等级为0.2MPa。且EPS 泡沫块可根据需要进行加工，在泳池内以台阶式进行铺设，完成底部高差填充，最后浇筑常规低坍落度混凝土，完成初步的找坡工作。
（2）屋面找坡。本工程屋面立面设计为波浪型，分为若干的峰谷，加之前期钢结构施工过程中累计高差200mm。与景观分包商协商后决定采用EPS 泡沫块填充此部分高差并营造出台阶式地面粗造型，屋面满铺EPS 泡沫块，铺设厚度200～350mm。
4.2 波浪花坛施工
（1）排水板安装。为保证土壤中多余水分能及时排出，在填土前安装塑料排水板和无纺布，起到滤土排水的作用，其排水板结构强度为0.2MPa，可承受13m 厚天然土而不失其排水作用。
（2）EPS 泡沫块安装。本次波浪花坛填土最深处为2.5m，最浅处1m。EPS 泡沫块的密度远小于天然土壤，其透水性能好，加工裁剪方便，搭建灵活，具有自重性轻、变形性小、耐久性长、不易分解等特点，既控制了屋面荷载，又满足了景观设计的要求，提高造景地形起伏的效率[6]。
（3）复合种植土回填。济州岛种植土采用当地山地取土场合格的种植土，因济州岛为自然形成的火山岛，其土壤内存在10～300mm 不等的玄武岩质砾石，进场前首先筛除超过10mm 的砾石、树根、其他杂质后，天然容重为1350kg/m3。济州梦想大厦屋顶种植土采用40%种植土与60%人工土按比例混合。人工土采用珍珠岩硅酸盐矿物质颗粒，经过高温处理而成的膨胀物。质地疏松，呈多空隙结构（空隙度为95%左右），干容重为100kg/m3。形状呈不规则状颗粒。吸水量可达自身重量的2～3 倍，透水性和透气性能好，是园艺栽培中，改良土壤的重要物质，应用越来越广泛。
进场后将人工土和本地种植土按设计比例混合均匀，其干容重为0.6t/m3，经充分吸收水分后，其湿容重可增大40%～50%，其平均湿容重为0.9t/m3。配制复合种植土时宜加入适应的有机肥，添加的剂量应以植物生长发育的需要为准，并确定配合比，配制后的复合种植土饱和水容重不得超过屋顶承载的上限。改良后的种植土容重为600kg/m3，较改良前重量降低了125%，极大的减轻了屋顶结构层的荷载。
4.3 植物栽植施工
树木入场前首先邀请监理工程师去农场验收本工程需要的乔木、灌木和地被植物等，观察植物的特性，测量其胸径、高度后，确认满足设计要求后，从农场内开挖已选定的树木并运至施工现场。在栽植前首先对树木进行修剪，在满足树木存活率的指标下保持树形的美观。
在屋顶绿化植物施工时应注意以下5 点：①乔灌木的栽植宜根据植物的习性在冬季休眠期前进行，考虑到北方冬季较为寒冷，移植前应使用草绳缠绕树干避免冻伤苗木。②乔灌木移植带土球的树木入穴前，应裁剪枝叶或包裹遮阳网，并剥除树球烂根和缠绕物，提高存活率。③树体遭受机械损伤的树木伤口，应视伤口的大小，涂抹伤口保护剂避免进一步腐烂，当树皮遭受大面积创伤时，应使用黄泥+杀菌药混合后的泥浆涂抹并使用白色塑料膜进行包裹。④乔灌木在非休眠期移植时，需输营养液，一般输液0.5～1 个月即停，施工时对小土球、散球、运输时间较长、病弱树等问题苗，贵重苗木、山地苗及反季节种植的苗木等输液时间增加1 倍。⑤施工期间需安排专人负责养护工作，定期检查苗木长势、水分及支撑情况，水分不足需及时安排浇水，支撑松动的需加固，如有死苗则及时进行替换。
4.4 快速排水
济州岛内夏季多台风，台风季节小时暴雨强度超100mm，屋面面积为2500m2，1h 内可累计降水量达250m3。如何在短时间内排空屋面、主泳池和波浪花坛内多余的降水量，避免局部产生过大荷载。屋面排水采用雨污分流，前期雨水通过虹吸雨水管道排至市政污水管网，后期洁净雨水蓄滞在地下6 层的储水池中，作为灌溉用水重复利用。对于屋面排水，我们采取了如下的方案。
（1）泳池排水。地下2 层设置有中央控制区，与韩国气象厅联网，当预报将有台风登陆/过境或48h 内会有强度较高的降水时，泳池水会排至地下6 层泳池水循环水池内，降水后泳池积蓄雨水将被排至市政污水管网。
（2）坡面双向排水景观。8 层屋面在施工前，根据设计意图，对地面排水坡度进行了优化，在立面上设计了波浪型的曲线铺装，确保地面横向排水坡度均大于1%，在沟谷处设置了5 条单缝线性排水暗沟与100 余个虹吸雨水口形成了强大的雨排水系统，快速的排空地面的雨水，避免形成死水区。
5 结语
屋顶花园作为城市发展建设的一抹新绿，逐渐拓展为园林景观行业的新贵，是城市园林景观的重要组成部分。韩国济州梦想大厦作为中国建筑企业在发达国家建造的商业综合体的典型，其屋顶花园的营造对国内园林景观的设计和建造具有借鉴意义，不仅改善了生态环境，提高了商业价值，更为消费者提供了新的消费体验的场景。屋顶花园低荷载设计与建造亟待规范并应用推广，助力城市绿色空间的发展，为城市注入新的动能。
