一种建筑顶板绿化的植树落地方法及其顶板树洞节点结构与流程

本发明涉及一种建筑顶板绿化的植树落地方法及其顶板树洞节点结构，具体是通过建筑顶板结构层开树洞使树木种植于建筑地面，树冠露出顶板并起到室外绿化作用的方法和顶板树洞节点结构，属于建筑技术领域。

背景技术：

在我国绝大部分民用建设项目都有对绿地率的规范或地方规程条例要求，同时，以停车库为例，现代社会建筑用地扩张的的同时还要满足停车配比指标，使得绿地空间减少，绿化用地和停车空间等建筑空间需求的矛盾愈发突出，把二者叠合起来是必然的选择。

对于以高层建筑为主的高容积率居住区，在实际中大部分楼间用地被掏空用做地下停车场库，上面用覆土做绿化以符合新建小区要求绿化率不低于30％的规定，而限于结构经济性和使用合理度，普遍的覆土设计厚度按覆土绿化标准在1.5米左右，这是种植乔木的理论低限要求，存在绿化生长及可持续性的品质问题，在大部分地区中，大型乔木成株后多需要3米乃至更厚土层才能形成枝繁叶茂的环境效果，虽然可做起伏地形局部增厚乔木点的覆土厚度，但是一米多的覆土层只能栽小树苗和长期保持中小树型，长不成对居住环境高品质贡献的大树。

当前实践对于植树落地的做法所知仅限于一种方式，即结构顶板局部整跨度减掉做下沉绿化，覆土绿化这样做虽然树种实地上，但空间上只利用了一层，除了标高降到地下室地面外与在原地面停车没有实质区别,严格来讲已不属于地下。顶板的减缺也减少了顶板覆土层的利用和人的行为空间，同时大雨量的进入也增加了车库防水处理负荷。如附图1所示断面图表示上述顶板覆土绿化和局部乔木绿化下沉的一般设计现状。

顶板绿化应用最广泛的为小型车地下停车库，因为顶板绿化的建筑主体处于重荷载覆土下，常规小型车地下停车库结构设计模式一般均采用8米左右柱网跨度的钢筋混凝土框架结构，使停车带毎开间减掉结构柱断面尺寸后净空能获得三联停车位，此种结构体系满足停车合理及结构经济和耐久等使用要求。

按建筑制图标准，本文所有标注尺寸单位除附明外均为毫米mm。

如附图2所示为按车库规范底限设计的典型停车库示例，小型车背对背车位尺寸5100×2400，周边停车位5300×2400布置，3个车位为一个停车基本单元则需7200宽，加上结构柱断面按600×600则生成7800×7800最经济的垂直停车底限的常规柱网，形成以设计规范规定的一个防火分区4000m²为限的停车库区间，其余规模的的停车库均可以此模块区间进行拼接和做适应性调整。

附图3为按车库规舒适型车位尺寸设计的典型停车库示例，采用适用更多车型和降低停车难度的舒适型车位尺寸5500×2500,此为如杭州等城市要求的标准规定尺寸，可适用车型尺寸5000～5250×1900，3个车位为一个跨度的停车单元生成结构网格为8100×8100的典型较为舒适的停车库。图3车库区间除尺寸和建筑面积及单车位面积指标要大于图2外其余相同。

如附图4所示，拿出附图3的一个停车单元分析植树落地的可能性，图示说明只能在停车单元的停车带内植树，行车道无法植树，最适合挖洞植树的位置其一为顺着车位长向的结构柱连线上，不影响停车入位，但此连线处是结构主梁和基础连梁的位置不能挖洞，不增加柱距的情况下剩下的只能在背对背停车位的交点作为植树点，此点的树径在不超过结构柱断面边长时满足车与杆状物300的间距，每个停车单元中间有2个这种点，但两点之间距离为一个车位宽2500，对于大型乔木种植来说距离过近，为便于统计比较在此把其中一个定为主种植点，则另一个可作为辅助种植算半个点，即一个单元为1.5个点。显然常规结构网格下只能在背对背停车带的车位交点处植树，这样的点整个停车区就只有两行，形不成乔木景观绿化架构。如果形成乔木景观价值必须增加柱距尺寸，附图4右侧图即为增加一个树径的柱距后的植树点情况，除了上述车位交点的两点又增加了增宽带处的两个植树点，达到一个停车单元3.5个植树点，且局部形成了树列方向，但仍旧无法形成间距不大于6米的行列式树阵。同时造成三个车位中有一个车位两侧都是柱状障碍物，停车难度较大难以应用。如在另两个车位间再增加一个增宽带既不经济也更造成停车困难。也就是说常规的结构设计方法和植树落地方法基本无法解决。

技术实现要素：

针对上述现有覆土乔木绿化设计做法存在的不足及常规停车库结构开洞植树与结构的矛盾问题，本发明提供了一种建筑顶板绿化的植树落地方法及其顶板树洞节点结构，解决了建筑主体功能结构与植树落地合理融合布置和相关技术的系统实现，并提供其中关键的节点结构，突破了广大架空空间顶板覆土层上乔木的生长局限，给予覆土绿地等效于原土绿地的环境价值，同时大幅减少了覆土厚度和相应的主体结构荷载，简化了主体防水和辅助设备投入及运行成本。

1.本发明是通过以下方法实现的：一种建筑顶板绿化的植树落地方法，所述的建筑是指单层或中间有局部夹层的公共建筑或设施，所述顶板绿化的植树落地指通过建筑顶板结构层开树洞使树木种植于建筑地面，树冠露出顶板并起到室外绿化作用，所述方法指解决建筑主体功能结构与植树落地布置关系及技术实现的系统策略。其特征在于：创造出建筑主体结构网与植树网对角交叉的植树复合结构为主要特征的技术及实施策略，即根据功能推导的结构网与导入的植树网成对角方向上交叉布置并调整二者技术关系直至形成合理复合结构的方法，并与相关联的技术及方法形成可实施的系统策略。所述方法包含以下技术程序：

a.如附图5，按建筑功能设置以常规经济跨度的四边形框架结构网为基础的功能网格，进行功能单元布置；,

b.在功能单元上选择与功能网格一致或推导出与功能网格互为对角交叉关系的四边形的结构网格，四边形的交点连设结构柱；

c.在功能单元或结构网格导入植树点或由其构成四边形的植树网格，其植入方向在四边形的结构网格对角方向上交叉布置，使植树点位置与结构柱、结构梁和结构基础无冲突，形成植树功能复合单元或复合网格；

d.把植树功能复合单元或网格按功能网格和结构网格的构成关系排列推导至典型功能区或整个建筑功能区，局部调整并符合植树量化目标；

e.由植树点对应确定顶板树洞和地面树坑，并进行顶板和基础的结构布置方案，可按需要调整网格植树点和结构方案；最终定位植树点和结构布置方案；

f.进行建筑结构主体设计和顶板树洞节点结构及其他技术设计和树种选择及移栽技术实施方案，结构主体完工后在树洞树坑处移栽树木并安装顶板树洞节点结构。

所述建筑顶板绿化的植树落地方法依据功能不同包括但可不完全包括上述方法程序，所述方法程序顺序不限于上述排列。

所述的建筑顶板包括覆土顶板和无覆土顶板。所述的建筑顶板开树洞的形式，当采用一树一洞的形式时，洞口尺寸为800～1500毫米或与单个移栽树苗相适应，其开洞率一般占顶板该功能区面积的8％以下；当建筑结构网格规整且植树点或植树网格相对易于植入时，树洞位置可主要由平面功能需要确定；当植树量较多且需成符合绿化标准的行列树阵时，则植树点及树洞位置由建筑功能及所述对角交叉的复合网格共同确定；当采用其他顶板开洞形式时，如一洞多树或多洞并集合成行，或树洞扩大成整跨度结构网格，其植树点或植树网格的布置与地面承载结构或顶板结构的二者或二者之一具备所述对角交叉的复合网格的特征或技术程序b～d。

2.对于停车库，是顶板绿化的典型类型，也是本发明植树落地方法的最典型类型，包括以下技术程序：

a.创立新型的四联或五联车位停车网格和停车单元。对于停车库功能网格即是停车网格，功能单元即是以结构柱分割的停车单元，由此组合而成整个停车功能区，本发明的四联或五联车位的新型停车网格分为静态停车网格简称静态网格和动态行车网格简称动态网格两部分，如附图5新型植树停车单元及布置推导图的左上图所示，先创立静态网格的四联车位，在四联车位的中间确定增宽植树带的设立和宽度，四联车位加上此宽度带最终形成一个静态网格。主停车区的背对背停车则为两个静态网格，再加上相对应于该静态网格的设计行车道宽度的动态网格，组成新型停车单元。周边停车区的停车单元为一个静态网格加一个动态网格。当需要时也可用五联车位创立停车网格和停车单元。

b.推导新型结构网格。如附图5新型植树停车单元及布置推导图的右上图，取背对背四联车位新型停车网格的两个静态网格的四个外角点，加上预定1/2结构柱的尺寸为定位点设四个结构柱即四个角柱，并以背对背四联车位的中点也即两个静态网格共线的中点为定位点设结构柱即中柱，此柱也即中间增宽植树带的中心位置。进一步的，四个角柱与中柱分别连接成四条连线，即构成了静态网格上的结构网格四边形的四条边线，行车道上的动态网格的外边线处的结构柱由紧邻的静态网格两个结构柱定位点等距导出，并与相邻静态网格两个角柱定位点连线，此两条连线与前述已导出的相邻结构网格两条边组成完整的一个结构网格四边形。由此生成以停车网格为对角线的常规7～9米左右经济跨度的新型结构网格。把上述新型几个停车单元按其停车网格连续排列使结构网格线构成完整四边形，如附图5左下图。

如以五联车位停车网格构成停车单元，可应用于较轻荷载的顶板结构和车型较大的停车库。

c.在新型停车单元中布置植树点，构成植树停车复合单元及植树结构复合网格。在停车库中植树网格的植入方向与停车网格一致，二者共同与结构网格成对角交叉的结构布置。如附图5新型植树停车单元及布置推导图的右下图所示，在背对背停车单元两个静态网格的四个角柱沿顺停车方向的两条连线上，可设各3个植树点，两背对背静态网格的共边并在车位交点上可设2个植树点，此时行车方向上单元间共边，每停车单元共5个植树点且形成行列两个方向，这两个方向均为结构的对角线；进一步的，在上述四联车位的静态网格中间设增宽植树带可增设4个植树点，此时整个单元满栽植树点增加为9个且均位于结构网格的对角线上，与结构梁无冲突。增宽植树带可使植树点形成间距均不大于6米的行列树阵。一般设与周边两个以上的植树点均小于车位宽的植树点为辅助植树点，所述辅助植树点在统计比较上算0.5个植树点；其余为主植树点，一般优先选择主植树点和背对背交线上的点。

d.把植树停车复合单元按本发明的新型结构网格的构成规律排列推导至停车主功能区及完整功能区。主功能区的排列推导如附图5左下图所示。此图以连续的三个停车单元顺停车带方向拼接为代表，且垂直停车带亦衔接等格数的动态网格和静态网格，则明确的得出结构网与停车网的对角线交叉关系的典型主停车区域，及与植树点形成的植树行列的关系，植树点均位于结构网格对角线及车位静态网格边界，与结构梁不矛盾且不影响停车入位。

在实施前进行本功能区排列的主要目的是衡量停车及经济指标及统计植树量化指标以达到实际目标要求，不合适的予以调整或优化单元和网格，以形成达标的方案并实施。鉴于建筑因基地条件及标准要求不同有较大的差异范围，为此本发明给出了一种划定档位以选择区间的解决策略，把停车库类型的植树落地设定为三个档位，分别为：

规范及经济底限档1，即由上述新型停车单元的基础即规范底限的四联车位新型停车单元扩导出规范及济底限的植树停车平面布置1，特征为停车位尺寸指标取规范规定的小型停车位定义值，不设增宽植树带；

经济停车增植档2，即经济增植的植树停车平面布置2，此时停车位尺寸仍取上述规范定义值，设增宽植树带；

舒适停车增植档3，即由新型四联植树停车复合单元排列出的舒适增植的植树停车平面布置3,此时停车位尺寸取现有城市地方规定的较舒适尺寸，设增宽植树带。

以上为本发明的植树落地方法的档位标准的区间选择策略。一般条件下选择档2和档3的区间，高档条件者可在档3之上。

e.由植树点对应定位实体的顶板树洞和地面树坑，并相应的进行停车库顶板和结构柱基础的结构布置方案，由此确定在顶板梁格内的位置和大小，及树坑与基础的合理距离。对停车库的个体差异及地质和实际植树等条件差异，做针对性的结构布置方案调整和植树取舍，最终确定结构布置方案及精确定位植树点。

f.建筑实施，包括建筑停车空间及含加层的高度设定、建筑结构主体设计、柱的钝角特殊处理、顶板树洞节点结构及其他技术设计、树种选择及移栽技术实施方案，结构主体完工后移栽树木并安装和调节顶板树洞节点结构。对于停车库本发明的建筑实施还包括：

(1)建筑室内考虑预留增设机械停车位的净高要求，如附图14，使得在单层的停车库获得两层的停车位效益，极大地扩大了本发明的应用范围；

(2)根据预留机械夹层与否及结构和设备高度等确定室内净高，进而推算所需移栽树苗的主干高度，提前预定及修剪苗木达到移栽要求；

(3)本发明的顶板绿化的植树落地设定的应用前提为最高地下水位低于地面标高的场地条件，建筑地面不考虑整体防水，其他围护面的防水均按有关规范执行。对于建筑外围护结构全部或局部埋土时，其埋土侧壁与地面的外转角外侧均设置低于建筑地面标高的滤水排水通道或排水管道通向可靠排水收集设施，如附图14所示；

(4)植树落地的建筑内部及地面做排水及导流体系设计，建筑地面做适应树根生长涨力的非整体防水的铺装设计。

(5)选择适应本土及地质条件的树种和移栽技术保证，移栽后顶板上树冠景观的逐年修剪管理达标。

3.对于停车库以外的建筑，当与停车库设定为功能灵活切换时，可直接应用上述停车库类型的技术程序，但此时由停车库转换后的建筑其植树点可设在原行车道处，且由于没有满车位要求的可减少落地植树量以增加空间利用率，如附图15所示，植树减少并在行车道上适当植树以连成5～6米左右成片行列树阵以满足绿化指标。如车库用途成分减少，可予以调整柱网以使结构网格规整直至结构网格规整正交，如附图16所示。其他建筑除有特殊的要求外，本发明在此概括为旨在用最少植树量获得符合乔木成片绿化标准和要求的行列式树阵，除按依照方法1条执行外可按如下技术简化策略实现：

a.按建筑功能设置常规跨度的框架结构网。如与功能一致则功能网格不再重列，功能单元不明显的不再设功能单元；

b.结构网格根据植树需要局部调整处理；

c.在结构网格导入符合当地成片绿化树阵的植树网格，植树网格的四边形与结构网格的四边形保持相似形，把植树网格与结构网格对角方向上交叉复合，调整二者相对位置达到二者复合后的交集空间符合使用要求且规整，使植树点与结构梁和结构基础无冲突，形成植树结构复合网格。此时的对角方向包括结构网格对角线上或与结构对角线平行方向或与结构网格的对角线成15°角度内的方向。

d.植树结构复合网格按功能要求和结构网格的排列至整个建筑功能区，局部调整并符合植树量化目标；

e.同方法1。

f.同方法1。

4.一种顶板树洞节点结构，包括预制套筒、防雨帽、接水环盘与溢流导流管。其特征在于，建筑顶板结构层开树洞，称为顶板树洞，顶板树洞洞口横截面可为圆形或者方形，其上方有树洞上翻沿。所述的顶板树洞节点结构位于顶板树洞处，所述顶板树洞节点结构还包括约束骨架，所述约束骨架包括s型弹性钢片与波形钢环箍；所述s型弹性钢片环绕树干实现树干与顶板树洞洞口间的弹性约束，其对位悬挂于上述接水环盘向心水槽上面，具有扩张弹性，可随树木生长调大口径；所述s型弹性钢片由波形钢环箍连接，波形钢环箍与树干间有厚橡胶垫，s型弹性钢片与预制套筒间也设有厚橡胶垫。可抵御树干风摆力并给予树干回位力，降低树干对树洞套筒上口晃动，避免接缝处渗水过多。

所述的预制套筒是指移栽树苗入位后用于收缩树洞口的两个预制半筒合成的套筒，套筒下口大上口小，下口套叠于树洞上翻沿上，上口收小树洞、承托防雨帽。

所述防雨帽位于建筑顶板结构层之间，用于覆盖露出顶板和覆土层的树干与套筒之间空隙，包括叠扣式防雨盖板和弹性骨架，能透光，能随树木风载晃动，能推拉移动并能随树干生长而扩张，能覆盖露出顶板和覆土层的树干与预制套筒之间空隙，主要制作材料为透明材料，分为通风间隙型防雨帽和密闭保温型防雨帽两类。

所述曡扣式防雨盖的结构为多层带扣檐结构且扣檐逐层减小，每层盖板都由两个半环形透明板闭合而成，包括平环板和竖环板，平环板平面承雨，竖环板泛水收口。所述平环板由大到小由下到上按重叠尺寸依次叠扣，有微小的排水坡度，由下往上依次缩小环径，平环板间扣合留有推移间距。所述竖环板于最上层平环板内口上扣檐收口，套紧曡扣的平环板，起到挡水作用。最下面平环板外滴水檐和最上面的收口竖环板分别用螺栓固定于w型钢片外伸端和内上折端，当树干受风载晃动压缩和拉伸骨架时，防雨盖板内竖环板先推动最上面的平盖板移动，移动至扣檐紧压时再推动第二块环板移动，实现防雨帽既能弹性推移又能防雨的作用。根据进雨通风量，防雨盖板内口与树干间有间隙，防雨盖板与树干间的间隙微量进水。

所述弹性骨架嵌在预制套筒上口内，弹性骨架包括沿树洞圆心均匀辐射的四条组合w型弹性钢片和与之栓接的套于树干的环形波形钢环箍，四条w型弹性钢片一端固定于预制套筒侧壁，弹性骨架内口与树干预接触点间、弹性骨架与预制套筒安装点间均设有厚橡胶垫。当树干生长空隙不足时可依次减去或调整平环板和竖环板和内侧弹性骨架，实现内径扩张。

所述的防雨帽分为通风间隙型防雨帽和封闭保温型防雨帽，对于停车库有通风要求但对防水要求不严格的建筑，使用通风间隙型防雨帽，其内口竖环板与树干间、外平环板底面与套筒侧壁顶端间留有通风间隙，称为采用通风间隙型防雨帽，起到通风换气并阻挡大部分雨水的作用，允许树干与防雨帽间隙微量进雨并沿树干导流至地面树坑；所述通风间隙型防雨帽为普通防雨帽。

所述的防雨帽对于有封闭和热工要求的人员使用的建筑，使用封闭保温型防雨帽，其结构还包括充气环与密封条，所述充气环多为耐候高分子材料定做的c型封闭三气室弹性充气环，位于竖环板内侧与树干之间，布置高度为外环低内环高；所述平环板为中空双层透明材料，其与套筒间嵌固双道密封，平环板的上下扣檐及竖环板接触推移的端头嵌套密封条，所述密封条多为通周长三元乙丙类耐候橡胶密封条，平环板外侧滴水檐固定于预制套筒外侧壁并用密封条或密封胶密封，竖环板与树干间充气环填充密闭，竖环板和充气环上面封盖有耐候防水雨披。最下面大平环板的固定支撑面铺设一层通周长聚酯厚膜，此时仅允许树干缝隙细微渗水外其他缝隙均可靠密闭防水。

所述的接水环盘中间空心，位于顶板树洞下口处套在树干上，可搜集套筒上口飘入的散状雨水和覆土层在树洞口的渗漏水并导流向树干，其材料多为透明pc或pvc；接水环盘周边设凹形环槽并设向心水槽接近并坡向树干；其下部有凸起面，凸起面开有侧口或通风孔，其外边沿固定于弹性骨架上并与顶板结构内口密封连接；所述覆土层在洞口的渗漏水主要指预制套筒底部与树洞口间的缝隙渗水以及预制套筒接缝出现的渗水。

所述的溢流导流管用于把覆土层部分多余的饱和水导向本植树落地的树坑，其在树洞节点选择配置；所述溢流导流管设置在树洞口，其包括溢流管和导流管，所述溢流管穿过顶板树洞上翻沿与预制套筒，可以控制出水量，溢流管取水口的设置高度保持一定饱和水位，使得覆土层能较长期的保持植被需要的水分，并在雨季给地库内的乔木提供可控量的灌溉水；所述的导流管与溢流管与导流管相连并沿树干导向树坑，可将多余水导流，供树坑灌溉。

与现有技术相比，本发明有益之处为：

1.本发明在以下方面具备经济及效益的优势：顶板覆土大幅度减少，对于可折算绿地的顶板覆土而言一般厚度可减少1米左右，相应的工程土方量减少；大幅减少了主体结构顶板覆土荷载和持水荷载，乔木落于实地减去了树木荷载，可直接的降低主体工程造价；对于停车库，结构轴网平均跨度小于对应的常规跨度，顶板主体结构造价低于常规；覆土的减薄也减少了土层水压和水量，对于停车库可降低防水等级，地面取消整体防水环节，大幅减少底板防水的造价；减少了出入口坡道长度，增加相应的停车长度；增设了顶板树洞节点结构，其树洞面积之和占整个建筑的面积的一般小于8％，树洞节点结构可批量制作，开树洞与增设树洞节点结构成本极小；车库的结构为非正交轴网，不增加额外造价。顶板整体均匀的通风透光树洞的存在使得地库在大部分使用时间段可自然采光和通风，机械通风基本上用于紧急情况的送风排烟，人工照明用于夜间的照明，降低了人工设备的使用成本。

2.本发明对现有顶板绿化加强突破，把需要厚土涵养的乔木剥离出顶板覆土落到原土上，顶板留下提供给草皮和灌木的覆土厚度，相较常规顶板覆土绿化更贴近于原土绿化，参照室外树阵停车场规定的6米树阵按外围树围合面积1:1折算绿化面积，可达到建筑占地的80％以上，还可在顶板上再覆以适度薄土绿化。本发明以突破性的技术手段获得生态效益数倍于一般覆土绿化小乔木、几十倍于草皮的落地大乔木。所选树苗落地成熟后树高胸径大，保证建筑使用功能的同时给予了树木无限生长的地气条件，于局部小气候的环境质量的调节作用远大于覆土绿化，给予人极大的视觉满足，保证高品质的建设项目环境，提升周边建筑价值，具有深远潜在价值。对于蒸发量大的少雨地区还可减少树木浇灌用水和相应人工维护成本。

3.顶板树洞节点结构的有益之处：顶板树洞开洞位置精确，开洞后结构无需另加次梁加强，开洞面积只占该建筑顶板面积的一般为1.3％～6％，植入树苗后树洞口予以收口处理，基本不影响顶板上面的利用。顶板树洞节点结构可随树木生长扩张，能防雨。其防雨帽可调节，透光通风。不同于“滴水不漏”的普通建筑结构，本发明顶板树洞节点结构导进的水与地下土层渗水会共同造成建筑室内的微进水，此微进水可被引导利用，提供另一种可能性。本发明由于植树落地可大幅减薄乔木种植的覆土厚度，满足灌木生长要求，裸露土表面可植覆地草皮，满足层次绿化要求。对于用地绿地已经保证时，覆土可进一步减薄，当建筑间场地地面为硬化地或广场地面或室外停车场地面等结构顶板为室外场地的地面时，顶板覆土层可极限削减为零，仍能实现顶板绿化。树坑同时有利于建筑地面防水，外围护结构的排水设施削减周边地下水侵浸危险。而对于停车库，车位地面上净空达到标准高度时可加设钢结构机械停车位夹层装置，使停车数量可翻倍增加，极大地增加了本植树落地方法的效率和应用范围。

附图说明

附图1为常规的地下停车库覆土绿化断面示意图；

附图2为规范底限的典型停车库示例；

附图3为舒适型典型停车库示例；

附图4为常规结构网格下停车单元植树落地的可能性分析图；

附图1、附图2、附图3、附图4为现有技术附图，

以下为本发明附图：

附图5为新型四联车位植树停车单元及布置推导图

附图6为舒适停车增植的型四联车位植树停车复合单元(档3)

附图7为规范底限的新型四联车位植树停车复合单元(档1)；

附图8为规范及经济底限的植树停车平面布置1(档1)；

附图9为规范及经济底限的平面应用示例a(档1)；

附图10为经济增植的植树停车平面布置2(档2)；

附图11为经济增植停车的平面应用示例b(档2)；

附图12为舒适增植的植树停车平面布置3(档3)；

附图13为舒适增植停车的平面应用示例c(档3)；

附图14为停车网格植树落地断面图；

附图15为示例c的结构网格精简树阵网后用于其他建筑示意；

附图16为停车柱网调整渐变至结构规整示意；

附图17为顶板树洞节点结构主视剖面图；

附图18为顶板树洞节点结构套筒上口与树洞下口俯视剖面图，其上图为顶板树洞节点结构套筒上口平面图，其下图为顶板树洞节点结构树洞下口平面图；

附图19为防雨帽结构图；

附图20为防雨帽内口结构扩张分阶段示意图，顺序由下往上；

附图21为封闭保温型防雨帽结构图；

附图22为顶板结构与树洞布置示意图

附图23为柱基础与树坑布置示意图

附图24为结构竖向构件与植树关系示意图

附图25为五联车位停车单元植树落地策略平面示意图。

附图26为正交柱网顶板结构与树阵交叉布置示意图。

图中标记符号的意义如下：

1、功能网格；2、结构柱；3、结构网格；4、植树点；41、主植树点；42、辅助植树点；5、顶板树洞结点结构；51、预制套筒；52、防雨帽；521、曡扣式防雨盖板；5211、平环板；5212、竖环板；5213、充气环；5214、防水披；522、弹性骨架；53、接水环盘；54、溢流导流管；55、约束骨架；551、s型弹性钢片；552、波形钢环箍；6、结构梁；7、停车网格；8、排水槽；9、静态网格；10、动态网格。

具体实施方式

下面将对本发明及其优选方式进行具体地实施描述，但所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而非全部的实施例，本领域技术人员在无创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例都属于本发明保护的范围。按建筑制图标准，本文所有标注尺寸单位除附明外均为毫米mm。附图与本文中所标注尺寸为优选尺寸，用来解释说明其优势，但不限于此尺寸。

1.以停车库的植树落地实施为典型，说明本发明的一般实施方式，此处附图5给出了植树落地方法前四步重点实施步骤。

步骤一：由所需停车功能确定车位与行车道区尺寸，排列停车单元背对背四联车位与行车道，定出毎两车位之间增加的植树带宽度，再加上二分之一的结构柱截面尺寸得出停车网格中的对边两个静态网格9与动态网格10，两种网格组成四联车位的新型停车网格7和新型停车单元。

步骤二：在停车单元的两个静态网格9四个外角点及静态网格9重合边的中心点作为定位点设结构柱，四个角点分别与中心位点连线得到四条结构网格线；另取动态网格10中与静态网格9相对的边线上且与静态网格9最近两个角点的等距点设结构柱并与相邻静态网格9角点相连线得到两条结构网格线，与上述四条线共同构成停车单元内的结构网格3及网格线。单元内未构成完整四边形的结构网格线单元排列后即可完整。

步骤三：在顺停车方向的结构柱连线的宽度带和增宽带内及静态网格9边线上即背对背车位交点处布置植树点4，这些点连线构成植树网格，与停车网格7一致且在结构网格3对角线上。植树网格加入后成为植树停车复合单元。

步骤四：扩展上述植树停车复合单元至整个功能区，调整并量化统计植树点4。

步骤五：由植树点4对应确定顶板树洞和地面树坑，并进行顶板和基础的结构布置方案，调整网格植树点和结构方案，定位植树点和确定结构布置方案。

如附图22所示顶板结构布置方案确定树洞、附图23所示由基础布置方案确定树坑、附图24所示由结构竖向确定植树方案。

步骤六：进行建筑结构主体设计和顶板树洞节点结构及其他技术设计和树种选及移栽技术实施方案，结构主体完工后在树坑处移栽树木并在树洞处安装顶板树洞节点结构。

顶板树洞节点结构的具体实施方式在后文详细描述。

2.首先说明最基础的规范及经济底限的停车单元具体示例实施方式.

如附图7，先生成四联车位停车单元。以背靠背小型车位长宽5100×2400为基数排列出基本停车区的四联车位,其长宽加减结构柱的截面尺寸600即为停车单元背靠背2个静态网格四条边，边长2400x4+600＝10200和5100-300＝4800，另定出行车道的宽度5500并加上结构柱的截面尺寸即为动态网格的宽度6100，由一个静态网格共长边做出矩形10200x6100即为动态网格，与2个静态网格组成停车单元；

推导结构网格。以停车单元2个静态网格的四个外角点和其共边的中点处设结构柱2，四个角点与中点分别连线；动态网格的外边线处的结构柱由紧邻的静态网格两个结构柱定位点等距导出，并与相邻静态网格两个角柱定位点连线，此两条连线与前面四条连线即构成此单元内的结构网格3或其网格线。由此得到的四联车位上的结构网格为7004×7004,行车道处结构网格为7004×7951的基本结构网格。

由上述生成的结构网格与停车网格对角线交叉的结构即可实施布置植树点，在顺停车方向的结构柱连线的宽度带和及静态网格共边即背对背车位交点处设植树点4，这些点连线构成植树网格，与停车网格一致且在结构网格对角线上。植树网格加入后成为植树停车复合单元。此单元未设增宽植树带即可实现植树的点为4.5个，其中2.5个为结构柱连线处，2个为背对背车位交点处。与背景技术附图4常规停车柱网正交的停车单元的1.5个植树点相比多了3个点,是原来的3倍。

对于单层顶板无重荷载的建筑，还可使用五联排车位停车单元如附图25。

3.进一步的给出本发明方法d所述停车库植树落地三个档位的具体方式及其应用示例，但不限于这3种方式。本发明所有附图中大同心圆圈均表示移栽树径较粗的主要植树点41，在满栽情况下优先布置，小圆圈或虚线圆圈表示移栽树径较细的辅助植树点42，根据需要可以去掉。

如附图8，是以规范及经济底限的停车单元为模板排列出附图7的规范及经济底限档1的平面布置1。将连续的三个停车单元顺停车带方向拼接，且垂直停车带亦衔接等格数的动态网格和静态网格，清晰的看出结构网格拼合成的典型主停车区域的结构网与停车网的对角线交叉关系，及与和植树点形成植树行列的关系，植树点均位于结构网格对角线及车位静态网格边界，与结构梁不矛盾且不影响停车入位，且此4联车位比常规3联车位具备更高的停车效率，其平均跨度亦小于后者。每个停车网格4.5个植树点排列成组成行，在不增宽停车网宽度的情况下基本能满足大部分乔木绿化要求。附图8右下角为结构柱做钝角，增加了停车入位时侧边行车宽度。

如附图9为把上述本发明的规范及经济底限的平面布置1的典型主停车区布置扩展至个防火分区的停车区的平面应用示例a，周边停车区由主停车区的构成规律推导出，二者构成完整的一个防火分区的停车区示例，由此结构网格主停车区结构跨度为7004x7951，两端边停车带结构跨度为6931～7470×7920～8396，最大跨度8396出现在主行车道有限的几跨上，经统计计算整个结构网格平均跨度为7477，小于如附图2的常规停车库的跨度7800，属于结构跨度最经济档位。此时本发明的示例a可以提供106个植树点41、42，且能成行列成组布置，满足一般的乔木绿化要求，而常规的如附图2只能在背对背停车的两条交接线上植树，这样的点总共只有28个，满足不了乔木绿化要求。本示例单车位所需面积23.84m²也小于图2的23.97m²，虽然总建筑面积比图2增加了76.96m²，但是车位数量160个比图2的156个多了4个，整体上具有一定优势。本发明方法在不降低主体结构经济性和停车效率上，能够基本实现高品质乔木绿化的目标。

如附图10为本发明方法d的经济停车增植档2的平面布置2，是在规范及经济底限平面布置1基础上由停车单元中间加宽一个树径宽度的植树带的典型主停车区的布置导出。图中此种结构形式增加了植树落地数量，形成了树距不大于6米的行列式乔木树阵，解决了植树落地能成片折算绿地的问题。同时将背对背停车位稍放大至5300×2400，行车道宽度宽增至5600。此时主停车区结构网格3为7359×7359,7359×8222,的经济跨度。按照与周边株距有两个以上不大于2.5米的植树点算0.5个点的统计原则，毎停车单元中间的增宽带增加的植树点为4个，加上已有的4.5个点则每个停车单元共8.5个植树点。每个停车单元可以形成主株距2.5～6米的8.5颗的一组树阵，最小2.5米株距的只有一颗，每个停车单元优选布置6～8颗。

如附图11为上述经济停车增植平面布置2拓展为一个防火分区得到的应用示例b，其推导规律同上，由主停车区的布置推导出周边停车区，二者构成一个完整的防火分区的停车区示例，此时主停车区结构网格3为7359×7359，7359×8222,两端边停车带跨度7211～7505,主行车道跨度8122～8580,经统算整个结构网格平均跨度为7712，处于经济区间。示例b停车位数量与示例a相同，每个停车位所需面积为25.5m²，植树点达到163颗，比示例a增加了57颗，增加量为示例a的53.8％。

如附图12为本发明方法d的舒适停车增植档3的平面布置3，是在前述经济停车增植档2的平面布置2基础上进一步加大尺寸的典型主停车区布置。即以常规较舒适型停车位及停车道尺寸布置主停车区，如附图3停车位尺寸5500×2500，行车道尺寸5800，此布置除尺寸外等同于上述经济停车增植档2的平面布置2，但明显增加了适应的停车类型，提高了停车舒适度，改善了植树落地柱距，增大了树径的生长空间和时效。该主停车区结构网格3为7642×7642,7642×8504,仍属经济跨度区间。此种布置结构形式在车库空间高度满足标准下，可以架设单体或者联体的机械停车位装置，使车库车位数量加倍。

取上述舒适停车增植平面布置3的其中一个停车单元图放大即附图6，用以表明单元架构及细节。此时背对背停车位中间增宽600的植树带可增加4个设计树径为600的植树点，加上原停车角柱对角线以及车位交点处的4.5个植树点，共8.5个植树点，其中原4.5个植树点的中间点表示为辅助植树点42，可先移栽比其他4点稍小的乔木，有利于先期景观，也可让中间大、4点小，减少移栽树苗投入成本；增宽带上的4个植树点靠停车位外边的点表示为辅助植树点42，可使其移栽树径先小于或生长慢于车位内侧点，如减栽优先去掉此点，给予停车入库适应期。植树网格的每个植树点都处于结构顶板的密肋板或井字梁网格之内，可据整体景观需要选择和移位。图中示意树坑间的地面均设断面不小于40x40的排水槽相连接并引出。当车库地面车位上净空达到3400高度时可加设钢结构机械停车加层装置，引自山东建筑大学机电学院张明勤教授发明的机械停车位，分为单个机械车位和连体机械车位，停车数量可增加一倍。剖面表示见附图13停车柱网植树落地断面图。

如附图13为上述舒适停车增植平面布置3拓展到一个防火分区的平面应用实例c。其推导规律同上，由布置3推导出周边停车区，二者构成一个完整的防火分区的停车区示例.示例的主停车区结构网格为7642×7642,7642×8504,两端边停车区网格为7569～7790,结构跨度均处于经济区间，主行车道宽度6000，跨度8402～8786，虽然跨度稍大但占比很少。统算整个停车区的结构网格平均跨度为7984，小于对应的附图3常规舒适型结构网格的跨度8100，主体结构具有经济性。此时总建筑面积为4375.8m²，车位数为160，，每车位面积占27.3m²，单车位面积比常规示例图3稍增加1.02m²，增加占比3.88％。植树点布置和数量等同于示例b,用于形成6米内行列树阵的600宽植树带上大部分增加了车位间的空档，加上舒适车位宽度2500本身有余地，明显提高了停车舒适度，同时使得树木具备更长久的生长年限和景观预期。适合品质较高的居住区等。

以上停车库植树落地3档位的平面布置及示例为本发明的方法d的具体应用和实施示例，以此3档位为标准根据实际进行区间选择采用即为策略d的典型应用，也即本发明的方法a～d推导的成果。实际应用中可根据实际情况选择此档位或区间进行设计实施或适度拓展，一般建议选择或局部选择档2～档3，高档标准的可选档3以上。

五联车位停车网格及停车单元与四联车位停车单元构成类似，如附图25五联车位植树停车与结构对角交叉的布置分析所示，静态网格中结构跨度将达到至少8100～8500，动态网格中结构跨度达到8700～9300往上，可应用于较轻荷载的顶板结构和车型较大的停车库。

4.本发明包含但不仅限于停车库的其他公共建筑的实施方式补充

本发明不仅限于停车库，还可用于其他能穿越顶板植树的地下半地下或地上空间。此处先举例为与停车库结构形式相同或接近，且常与停车库设定为功能空间灵活转换时植树落地策略实施形式。上述停车库类型的方法可直接应用，不同的是行车道可以植树，没有满车位要求的可减少落地植树量以增加空间利用率，如附图15示例c的结构网格精简树阵网后用于其他建筑，如商业健身等功能的植树布置示意，植树减少并在行车道上适当植树以连成5～6米左右成片行列树阵以满足绿化指标。如车库用途成分减少，可如附图16所示，予以调整结构网格使其逐渐至规整正交。

对于其他与停车库无直接关联的建筑，大部分的建筑功能与结构网格一致且功能单元特征不明显，则直接根据功能和实施要求确定结构网，如附图16的右下图所示在典型的商业等正方形8400x8400结构网中导入符合当地成片绿化的6米行列树阵植树网，此时植树网为与结构网相似的边长5940的正方形网格，按植树网格与结构网对角方向交叉布置复合，形成植树结构复合网格。所述对角方向指在结构网对角线上或与之平行方向或与成15°角度内的方向，目的是可使可结构网和植树网可根据实际需要转折调整。进行顶板结构方案布置并使植树点的树洞位于结构密肋梁格内且与结构基础无冲突，如附图26所示。此时所示的结构网格为植树网格的对角线布置是二网格双向都均匀的布置。当需要单网格内矩形空间最大时可调整植树网沿对角线方向移动使树洞紧邻结构主梁即可，对角线复合网格布置是以最少符合绿化标准树阵的植树量获得空间最大或均匀的最佳方式。两网格其他类似交集空间的导出不再举例，当需要大空间时减掉相应位置的植树点。

确定植树与结构方案后，其他实施同车库步骤。

5.顶板树洞节点结构的具体实施方式

以附图17、附图18为例描述本发明中顶板树洞节点结构的具体实施方式。

在顶板树洞的洞口做与楼板一体的现浇上翻沿泛水，洞口横截面可为圆形或者方形，本例中采用圆形横截面洞口。树木移栽后用预制套筒51收口，套筒大筒径套叠于事先做好防水和保护层的顶板树洞上翻沿上，预制套筒下口横截面为圆形或者方形，本例中采用圆形口，两半圆筒栓接，接缝用防水胶密封。

在顶板树洞下口树干处设置约束骨架，将四个s型弹性钢片551用环绕树干的波形钢片环箍552连接，这两者共同构成约束骨架，波形钢片环箍内口与树干间及s型弹性钢片与预制套筒安装点间放置厚橡胶垫。

在树洞下口树干上安装接水环盘53。穿过顶板树洞上翻沿与预制套筒设置溢流导流管54，如附图17所示，树洞上翻沿与预制套筒开洞，将溢流管穿过其中，在溢流管防堵端连接导流管，溢流管一端导出弯管管径50mm，通过变截面两通连接管径20mm细管，即为导流管，导流管传过接水环盘下口沿树干固定而下通至树坑。

预制套筒上口部分露出覆土地面，上口覆盖防雨帽52。以附图19的通风间隙型防雨帽为例具体描述防雨帽具体实施方式：将弹性骨架522嵌在预制套筒51上口内，弹性骨架522的四条w型弹性钢片一端固定于预制套筒51侧壁，弹性骨架522内口与树干预接触点间、弹性骨架522与预制套筒51安装点间放置厚橡胶垫，弹性骨架522安装到位后可微调到与树干同圆心。

三层平环板5211由大到小由下到上按重叠尺寸依次叠扣，最上面用竖环板5212紧套于第三层内口上扣檐收口，构成叠扣式防雨盖板。下面的三层平环板面均有微小的排水坡度1～2％，由下往上依次缩小环径，最下面为最大的第一层平环板，其外沿下折50mm左右滴水檐，内沿及其余平环板内外沿均往上下折口檐20mm高左右，平环板5211间扣合留有推移间距，竖环板5212起到挡水作用。最下面平环板外滴水檐和最上面的收口竖环板分别用螺栓固定于w型钢片外伸端和内上折端，当树干受风载晃动压缩和拉伸骨架时，防雨盖板内竖环板5212先推动最上面的平盖板移动，移动至扣檐紧压时再推动第二块环板移动，实现防雨帽既能弹性推移又能防雨的作用。根据进雨通风量，曡扣式防雨盖板内口与树干间有宽度50mm～100mm的间隙，防雨盖板与树干间的间隙微量进水，曡扣式防雨盖板与预制套筒的间隙不进水。

附图21为封闭保温型防雨帽的具体实施方式。弹性骨架结构实施与前述附图19基本等同，曡扣式防雨盖结构实施时，参照前述附图19的实施方式，并有所补充更改：除最上面的竖环板5212外，其他平环板5211均为带空气层的两层中空透明耐力板。在每层平环板的上下扣檐及竖环板接触推移的端头嵌套密封条，密封条多为通周长三元乙丙类耐候橡胶密封条。最下面大平环板的固定支撑铺设一层通周长聚酯厚膜，将平环板5211外侧滴水檐固定于预制套筒51外侧壁并用密封条或密封胶密封外缝，将充气环5213套于树干，充气充满树干与防雨帽间隙，并使其两端接触用卡件闭合，接缝处打密封防水胶，充气环5213多为耐候高分子材料定做的c型封闭三气室弹性充气环，其布置高度为外环低内环高。竖环板5212和充气环5213上面封盖耐候张拉膜防水披5214，采用两条三元乙丙类耐候橡胶张紧带封口，一条将防水披上边沿紧固于树干，一条把防水披下边沿紧套于竖环板5212。防雨披5214下沿与竖环板5212间对向埋留两个pvc细管，保证即便上面防水披漏水失效，漏进的水大部分仍能顺坡排走。具体实施中，充气环5212的制作的原则是独立三气室的当一两气室漏气后仍能保证有压力的封闭作用，三气室全漏气后材料仍能保持自然基本填满状态，基本不影响正常使用。充气环5213和其上防水披5214可按年限更换。

本顶板树洞节点结构的具体实施中还可根据地区差异和实际情况选择材料和调整做法。具体实施中一般雨量地区溢流管可提高至50mm～150mm左右处，干旱地区依据植被情况和经验可取高位乃至更高，多雨易涝地区取低水位可加设专门滤水排水道与场地雨水排泄管道相连。停车单元也可选0～2个树洞设置或者隔单元设置溢流导流管，控制水位水量难确定时可先取较大水量多布弯管点，一部分弯管可先接设阀门或堵头，作为备用或调节控水量。

6.顶板树洞节点结构扩张的具体实施

本发明的防雨帽的内口可随着树径的生长而扩张，结构的扩张具体过程见附图20。

附图20以三个分图概括的表示了随树径的生长而进行的防雨帽内口结构扩张的三个阶段。下图表示最初的结构中三层平环板5211安装后，树木的适应树径为300mm以内，当树径为250mm以内时可保持通风间隙。当树径达到300mm时可去掉最上面的平环板5211。

中间图表示去掉最上层平环板5211后竖环板随之扩大相应内径，弹性骨架中的组合w型钢片拆解去掉中间的倒v型连接钢片，剩下的其他两个钢片套叠成新v型，波形环箍调节放大内径到与v型钢片栓接形成扩大了的新弹性骨架，其上再固定扩大了内口的防御盖板，可适应300mm～500mm的树径，当450mm以下时可保持一定的通风间隙；当树径达到500mm时去掉第二层环形板5211。

上图表示当去掉最中间层平环板5211后，弹性钢片去掉v型钢片，其一翼直接固定在混凝土套筒内口上，波形环箍也没存在的必要，剩下的最后一层平环板不直接固定，通过上面固定于钢弹片的环形板卡住内檐口，使平环板可随树干晃动有小幅的平移。此时可适应的树径500mm～600mm，树径超过550mm时可拆掉防雨帽，利于间隙通风。可通过修建树冠及控水等措施控制树径。

此前标准停车单元植树带的树径为600mm，车位宽为2500mm，大于车位底限2400mm，留有树径发展的余地，此时按规范可离地200mm，极限树径为600mm+400mm，则套筒树洞处树径根据树种最大可按600mm～700mm至涨满。出现更极限情况时可拆掉现在下大上小的混凝土套筒改成大口径套筒。

以上表述的均为停车库的顶板树洞节点结构的防雨帽扩张过程，但此防雨帽扩张过程并不限于停车库。

7.具体实施中树种的选择和移栽

本方法根据建筑空间高度的不同对树木的主干高度要求大可分两种情况，第一种是带顶板覆土层的，树主干分支高度为室内净高加上顶板到覆土标高，一般约一米左右，如停车库类做钢构机械夹层室内顶板净高3.9米左右，则移栽树苗主干需5米左右，如不做夹层则需要主干4米左右。第二种是不带覆土层的，树主干分支高度为室内净高顶板到顶板面层的做法标高，如上述停车库不带覆土层但保留钢构机械夹层，则主干需要4.3米左右，不做夹层则只需3米左右。综上移栽树苗的主干分支高度范围为约3～5米。

移栽树种选择：树种树苗期主干分清晰且支高度较高、移栽后树径生长较慢且移栽后耐修剪的绿化景观树种。如银杏、国槐、、榉树、红枫、美国红枫、白蜡、广玉兰、红玉兰、大叶女贞等。树种根系根据地勘条件选用，如地下原土较深则优先选用深根系树种，根系处于地下水饱和层的选用耐地下水浸泡的树种等。

移栽技术措施和要求：对需要较高的主干分支高度的应提前考察苗木供应情况，提前预定并给树苗修剪和生长期，必须对该建筑地面下原土取样分析以确定选取合适的树种。结构顶板留洞与事先设定好的移栽树苗树墩相适应，采用方洞口可更方便移入局部突出的树墩。树坑原土土质较为苛刻或为保障树木成活率的可局部换种植土，一般取1.2～1.5米内见立方即可。树苗移栽后上面露出的树冠离地面较低不利人员进入，应予以逐步由下往上修剪侧枝，如断面附图17表示的树冠离地高度表示，分期修剪直至适合该场地使用和景观要求，一般最低枝条修剪到2.4米高后可不影响人员进入，4米高后可完全按景观要求整型或者停止整型。

8.适用范围

本发明基于地面不考虑地下水溢出的情况，或地面有少量地下水溢出但设有可靠的排水设施可保证溢水完全导出的情况，设定的适用范围如下：

(1)确保最高地下水位低于建筑地面或建筑局部做封闭防水的围护结构之外的区域，且对于非人防类用途的地下及半地下车库和其他相近结构形式的公共建筑及设施，无其他导致本场地地下水位超出建筑地面的危险因素。在围护结构外侧低于地面四周加设滤水排水道或排水管通向集水或排水设施予以保障，防止不可预见漫水。

(2)坡地建筑项目或建筑有大高差保证本建筑至少地势较低一侧临空无覆土，或临空面有低高度覆土但该侧及建筑周边及地下周边有可靠且足够的通向外围泄洪设施的排水设施或有自然低地势的条件，确定无水淹可能的车库或相近结构形式的建筑或设施；

(3)地上停车库或其他相近结构形式的单层公共建筑。

(4)建筑如需连带人防设施须将其与本结构隔开且建筑必须符合人防设计规范。