CN108775169A - 一种户外剧场及其建造方法 - Google Patents

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Abstract

一种户外剧场及其建造方法，包括舞台、观众区、排水系统和浇灌系统；以舞台位置为中心，布置观众区，观众区为由内向外设置的3‑12层扇形台地；所述扇形台地布置在粗造型场地上，粗造型场地包括3‑12层阶梯式斜坡，扇形台地自下到上依次包括基底层、粗砂层和土壤种植层；排水系统包括排水总管，设于扇形台地的基底层中；若干地下渗流盲管，以叉状叶脉方式排布于扇形台地的基底层中、地上排水明沟及过滤器。本发明的绿色剧场土壤渗水好，防踩踏能力强，缓冲性能良好；草坪强度高，抗压性強，植物根层寿命长；浇灌便捷，实现了雨水、浇灌余水的循环利用，达到对城市零排放。

Description

一种户外剧场及其建造方法
技术领域
本发明属于城市绿化建设领域，具体涉及一种户外剧场及其建造方 法。
背景技术
剧场是文化发展的重要载体和硬件支撑，2007年，国家大剧院的落成 掀起了新世纪全国剧场建设的高潮。剧场因其独特的结构和形式成为当地 经济和文化的实力象征。
但是，剧场因其建造体量及其特殊性引起的高成本及低频率、高能耗、 功能单一的建成使用情况，与社会所提倡的生态性、可持续性要求、建筑 用地指标收紧等情况严重冲突。
户外绿色剧场实现了资源节约、环境友好的生态文明思想，其除剧场 的功能外，还具有大客流集散、人们休憩游乐等多样性特点，使用高效又 健康，以及和自然环境间的和谐共存。户外绿色剧场无害于环境、可以实 现对自然资源的充分利用，且不会对生态平衡造成影响，越来越受到欢迎。
目前的户外绿色剧场，大多没有配备排水浇灌系统，台地容易滞留水 分，种植土壤黏重、无地形坡度设计，造成后期使用中土壤板结、场地积 水、草地不耐踩踏、地形造型垮塌等问题。而由于剧场绿地面积较大，若 制作整体渗水层不但工艺复杂，且成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种户外剧场及其建造方法，突破室内剧场的 空间局限，观众视野开阔，容纳量大；草坪强度高，抗压性強，植物根层 寿命长；土壤渗水好，防踩踏能力强，缓冲性能好，场地可持续利用。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种户外剧场，包括舞台、观众区、排水系统和浇灌系统；
以舞台位置为中心，布置观众区，观众区为由内向外设置的3-12层 扇形台地；
所述扇形台地布置在粗造型场地上，所述粗造型场地包括3-12层阶 梯式斜坡，斜坡宽度为2-5m，坡度为1-3‰，坡底、坡顶沿周向设植草格； 相邻两层斜坡高度差为0.5-1.0m，并由缓坡连接，缓坡的坡度为10-30°；
所述扇形台地自下到上依次包括基底层、粗砂层和土壤种植层；所述 基底层为粘土，粘土的厚度为40-100cm；所述粗砂层厚度为5-10cm；所 述土壤种植层厚度为15-30cm；
所述排水系统，包括，排水总管，设于所述扇形台地的基底层中，外 接蓄积池或绿地内湖；排水总管的进口处设过滤器；若干地下渗流盲管， 以叉状叶脉方式排布于扇形台地的基底层中，距表面5-30cm处，并分别 经所述过滤器连接至排水总管；地面排水明沟，设置于所述扇形台地外围， 地面排水明沟与排水总管连接。
优选地，所述扇形台地的扇形角度为125-150°。
进一步，所述植草格底部嵌入所述扇形台地基底层2-5厘米。
又，所述植草格中装有种植土。
优选地，所述土壤种植层包含种植土，该种植土中混合沙、原土和有 机材料的体积比为5-8：1-4：1。
又，所述土壤种植土还含有土壤结构改良剂MVP，土壤结构改良剂 MVP的用量为100-300kg/m3。
进一步，所述有机材料由草炭和有机肥以体积比1-3：1组成。
又，所述浇灌系统包括浇灌管道、喷头、泵站；浇灌管道铺设在所述 扇形台地基底层的粘土表面下方20-100cm处，其一端与泵站连接，浇灌 管道上设有若干浇灌支管，若干喷头设于浇灌支管上，分布在所述扇形台 地表面，相邻喷头间距为20-35米；泵站与外界供水管道连接。
优选地，所述排水系统的排水总管设于所述扇形台地基底层的粘土表 面下方40-100cm处，所述地面排水明沟深度30-50cm。
所述户外剧场的建造方法，包括以下步骤：
1)确定剧场的舞台位置，以舞台位置为中心，施工形成呈扇形的粗 造型场地，该粗造型场地为3-12层阶梯式斜坡，每层斜坡宽度为2-5m， 坡度为1-3‰；相邻两层斜坡高度差为0.5-1.0m，由缓坡连接，缓坡的坡 度为10-30°；
2)在粗造型场地上铺设排水总管和地下渗流盲管，排水总管外接蓄 积池或绿地内湖；若干地下渗流盲管以叉状叶脉方式排布，地下渗流盲管 分别经过滤器连接至排水总管；在粗造型场地外围设地面明沟，地面明沟 与排水总管连接，形成排水系统；
3)铺设浇灌系统；
4)在铺设了排水系统和浇灌系统后，在粗造型场地上将粘土经过反 复压实形成扇形台地的基底层，使所述排水总管和地下渗流盲管位于基底 层中；粗造型场地阶梯式斜坡的每层斜坡的坡底、坡顶沿周向设植草格； 在基底层上先后铺设粗砂层和土壤种植层，形成3-12层扇形台地作为观 众区；其中，所述粗砂层厚度为5-10cm，土壤种植层厚度为15-30cm。
进一步，步骤3)所述浇灌系统包括浇灌管道、喷头、泵站，浇灌管 道上设有浇灌支管和若干喷头，浇灌管道与泵站连接，泵站与外界供水管 道连接；步骤4)中，使浇灌管道位于基底层的粘土表面下方20-100cm 处；所述喷头分布在扇形台地表面，相邻喷头间距为20-35米。
优选地，所述泵站的水泵进水管前端设置砂石过滤器，在浇灌支管进 水口前方设置自动冲洗叠片过滤器。
本发明剧场中，扇形台地的基底层由粘土经机械反复压实，保证剧场 轮廓不变形，形成台地在雨水、土壤自重和游客活动的干扰下，不会变形 和沉降，破坏绿地雕塑感；并且，基底层不透水，保证土体干燥，上层铺 设混合粒径以砂为主的种植层，结合种植的草坪根系固结地形，利于防沉 降。
为了提高绿地的耐用性，本发明在台地的变坡点增加了由植草格和 种植土组合的土工合成材料，形成整体板状结构，来提高土体抗压和抗剪 的能力。抵抗滑移，同时植草格还提高了斜坡的强度，变得更耐践踏。
本发明通过塑造整体地形，最终形成绿色剧场内弧形坡面10-30度、 每层台地平面1-3‰的自然排水坡度，使地表水自然快速排出。
本发明的扇形台地中，以粗砂层和土壤种植层形成混合种植层，台地 表层的水可以快速从表面渗透到基底层的排水管道，保证每层台地的并列 排水。土壤种植层作为主要场地，预防外界踩踏而土壤板结，改良土壤通 透性使草坪根系健康生长条件，采用分层建植土壤规范标准，主控根系层 的基质厚度和配方。
本发明的地下排水，根据剧场扇形造型，按照仿生银杏叶片叉状叶脉 的排列方式结构铺设排灌管道，并在每层台地的起坡点安装渗流排水管， 所有管道并列排布，暴雨模式排水快速排到主要管网。
进一步，本发明的浇灌系统中，可采用全自动控制系统，布置浇灌管 网，通过在浇灌系统中设置砂石过滤器、自动冲洗叠片过滤器层层过滤， 将水质从劣V类提高到Ⅲ类景观水以上。浇灌用水多余水份及收集的雨 水，通过地面明沟和地下盲管将多余水分通过过滤排放到水体蓄积池，补 充浇灌水源，既实现了雨水循环利用，又达到了对城市的零排放的目标， 践行了可持续利用的理念。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1.利用本发明，将观众席区设于多层扇形台地上，观众视野开阔， 剧场容纳量大。
2.本发明剧场的观众区可种植绿植，扇形台地土壤渗水好，防踩踏 能力强，缓冲性能好，可降低人们受伤的可能性；草坪强度高，抗压性強， 植物根层的寿命长。
3.本发明的户外绿地剧场中，浇灌过滤系统使水质从劣V类提高到 Ⅲ类景观水，浇灌便捷；场地的雨水循环系统，既实现了雨水、浇灌余水 的循环利用，又达到了对城市的零排放。
4.本发明户外剧场的舞台根据活动情况临时搭建，减少建设用地及 大量的建筑材料，低碳、环保，让人们突破了室内剧场的空间局限，与蓝 天和大地融合，围坐于草地上共赏音乐。
附图说明
图1为本发明实施例中的扇形台地的地形示意图。
图2为本发明实施例中粗造型的示意图。
图3为本发明实施例中扇形台地的结构示意图。
图4为本发明实施例中扇形台地的示意图。
图5为本发明实施例中户外绿色剧场的示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例
参见图1-5，上海辰山植物园户外绿色剧场，包括舞台1、观众区2、 排水系统3和浇灌系统4；
以舞台1位置为中心，布置观众区2，观众区2为由内向外设置的6 层扇形台地21；
所述扇形台地21布置在粗造型场地上，所述粗造型场地包括6层阶 梯式斜坡，斜坡宽度为2-5m，坡度为1-3‰，坡底、坡顶沿周向设植草格 5；相邻两层斜坡高度差为0.5m，并由缓坡连接，缓坡的坡度为25°；
所述扇形台地21自下到上依次包括基底层211、粗砂层212和土壤 种植层213；所述基底层211为粘土，粘土的厚度为40-100cm；所述粗 砂层212厚度为5cm；所述土壤种植层213厚度为15-30cm；所述土壤种 植层213中包含种植土，种植土中混合沙、原土和有机材料的体积比为 5-8：1-4：1，所述种植土中添加了土壤结构改良剂MVP，土壤结构改良 剂MVP的用量为150kg/m3；所述有机材料为由草炭和有机肥以体积比为 1：1组成的混合物。
所述排水系统3，包括，排水总管31，设于所述扇形台地21的基底 层211中，外接蓄积池或绿地内湖A；排水总管31的进口处设过滤器34； 若干地下渗流盲管32，以叉状叶脉方式排布于扇形台地21的基底层211 粘土中，距表面5-30cm处，并分别经所述过滤器34连接至排水总管31； 地面排水明沟33深度30-50cm，设置于所述扇形台地21外围，地面排水 明沟33与排水总管31连接。
所述浇灌系统4包括浇灌管道41、喷头42、泵站(图中未显示)； 浇灌管道41铺设在所述扇形台地21基底层211的粘土表面下方20-100cm 处，其一端与泵站连接，浇灌管道41上设有若干浇灌支管，在浇灌支管 进水口前方设置自动冲洗叠片过滤器，若干喷头42设于浇灌支管上，分 布在所述扇形台地表面，相邻喷头42间距为20-35米；所述泵站的水泵 进水管前端设置砂石过滤器43，所述泵站与外界供水管道连接。
进一步，浇灌系统4的控制系统为全自动控制系统。
辰山植物园户外绿色剧场的建造方法，主要包括以下步骤：
1)确定剧场的舞台1位置，以舞台1位置为中心，塑造出6层扇 形台地的粗造型场地；
粗造型场地为6层上行近平地斜坡21’，宽度为4.8m，坡度为1-3％， 斜坡21’的底端棱线为下缘、顶端棱线为上缘，在每层斜坡21’的上缘 和下缘分别设植草格22；不同层的斜坡21’间，半径由内层向外层逐步 扩大、高度逐层增高；相邻两层斜坡21’之间，高度差为0.5m，由缓坡 23连接，缓坡23宽2.5m，缓坡的坡度为25°；
2)在粗造型场地上将粘土经过反复压实形成扇形台地的基底层 211；在每层斜坡21’的上缘和下缘的基底层中分别设植草格22，所述 植草格22的单元为空心网格状板块，由高密度聚乙烯材料制成，植草格 22单元之间相互铰接，嵌入基底层211的粘土2-5厘米下，在受剪方向 上与基底层211锚固，形成整体板状结构；
3)铺设排水系统3，在扇形台地21的基底层211中铺设排水总管31， 所述排水系统3的排水总管31设于基底层的粘土表面下方40-100cm处， 外接蓄积池或绿地内湖；在扇形台地21的基底层211中，以类似隐形叉 状叶脉的排列方式，排布若干地下渗流盲管32，地下渗流盲管32连接至 排水总管31，在每条地下渗流盲管32与排水总管31的连接处设过滤器34；在扇形台地21最外围设地面明沟33，地面明沟33深度30-50cm， 地面明沟33与排水总管31连接；
4)设置浇灌系统4，包括浇灌管道41、喷头42、泵站系统和控制系 统，按照草坪需水量及喷头的射程10-25米，布置连接雨水蓄积池或绿地 内湖的浇灌管道41，所述浇灌管道41铺设在基底层211的粘土表面下方20-100cm处，浇灌管道41上设有砂石过滤器和自动冲洗叠片过滤器，喷 头42设于浇灌管道41上，与泵站系统连接，泵站系统与控制系统连接；
5)在铺设了排水系统3和浇灌系统4后，在基底层211上先后铺设 粗砂层212和土壤种植层213，得到扇形台地21，由6层扇形台地21形 成观众区2，观众区2可种植绿植；其中，所述粗砂层212厚度为5cm， 土壤种植层213厚度为15-30cm；
其中，粗砂层中用沙粒径及比例参见表1。
表1
土壤种植层中，种植土按照8份混合沙+1份原土+1份(草炭+有机 肥)+土壤结构改良剂MVP(150kg/m3)进行体积配比，土壤理化性质参 见表2，其中标准值为USGA土壤结构物理性质标准。
表2
指标 本实施例 标准值
pH 6.8-7.5 6.5-7.5
EC值(mS/cm) 1.2 0.5-2.5
有机质(g/kg) 21 15-60
入渗率(K/λ)(mm/h) 220 25-500
土壤容重(Mg/m3) 0.93 ＜1.35
质地(砂粒含量)％ 沙壤土 壤质土
水解性氮(N)/(mg/kg) 70 40-150
有效磷(P)/(mg/kg) 23 8-40
速(有)效钾(K)/(mg/kg) 64 60-250
本实施例采用全自动控制系统，通过浇灌设系统中的砂石过滤器、 自动冲洗叠片过滤器，对雨水层层过滤，将水质从劣V类提高到Ⅲ类景 观水以上，雨水循环利用系统效率参见表3。
表3
将本实施例种植土壤的土壤容重(Mg/m3)、质地(砂粒含量)与原土 做对比，结果参见表4。
表4
主要指标 原土检测结果均值 本实施例
容重(g/cm3) 1.59 0.93
非毛管孔隙度/％ 2.90 >15
毛管孔隙度/％ 39.41 15～25
非毛管/毛管 0.07
总孔隙度/％ 42.13 >45
粘粒/％ 35.06
砂粒/％ 4.67 80％
粉砂粒/％ 60.27
质量含水率/％ 22.19 12～25
饱和导水率/(mm/h) 1.00 150～300
EC/(μs/cm) 140 1.2
有机质/(g/kg) 13.59 21
pH 8.32 6.8-7.5
由表4可以看出，本发明的种植土壤适合草坪植物根系生长，本实施 例中，种植土壤的防踩踏能力，防沉降能力良好。

Claims (11)

1.一种户外剧场，包括舞台、观众区、排水系统和浇灌系统，其特征在于，
以舞台位置为中心，布置观众区，观众区为由内向外设置的3-12层扇形台地；
所述扇形台地布置在粗造型场地上，所述粗造型场地包括3-12层阶梯式斜坡，斜坡宽度为2-5m，坡度为1-3‰，坡底、坡顶沿周向设植草格；相邻两层斜坡高度差为0.5-1.0m，并由缓坡连接，缓坡的坡度为10-30°；
所述扇形台地自下到上依次包括基底层、粗砂层和土壤种植层；所述基底层为粘土，粘土的厚度为40-100cm；所述粗砂层厚度为5-10cm；所述土壤种植层厚度为15-30cm；
所述排水系统，包括，
排水总管，设于所述扇形台地的基底层中，外接蓄积池或绿地内湖；排水总管的进口处设过滤器；
若干地下渗流盲管，以叉状叶脉方式排布于扇形台地的基底层粘土中，距表面5-30cm处，并分别经所述过滤器连接至排水总管；
地面排水明沟，设置于所述扇形台地外围，地面排水明沟与排水总管连接。
2.根据权利要求1所述的户外剧场，其特征在于，所述扇形台地的扇形圆心角为125-150°。
3.根据权利要求1所述的户外剧场，其特征在于，所述植草格底部嵌入所述扇形台地基底层2-5厘米。
4.根据权利要求1所述的户外剧场，其特征在于，所述土壤种植层包含种植土，该种植土中混合沙、原土和有机材料的体积比为5-8：1-4：1。
5.根据权利要求4所述的户外剧场，其特征在于，所述土壤种植土还含有土壤结构改良剂MVP，土壤结构改良剂MVP的用量为100-300kg/m3。
6.根据权利要求4所述的户外剧场，其特征在于，所述有机材料由草炭和有机肥以体积比1-3：1组成。
7.根据权利要求1所述的户外剧场，其特征在于，所述浇灌系统包括浇灌管道、喷头、泵站；浇灌管道铺设在所述扇形台地基底层的粘土表面下方20-100cm处，其一端与泵站连接，浇灌管道上设有若干浇灌支管，若干喷头设于浇灌支管上，分布在所述扇形台地表面，相邻喷头间距为20-35米；泵站与外界供水管道连接。
8.根据权利要求1所述的户外剧场，其特征在于，所述排水系统的排水总管设于所述扇形台地基底层的粘土表面下方40-100cm处，所述地面排水明沟深度30-50cm。
9.如权利要求1所述户外剧场的建造方法，包括以下步骤：
1)确定剧场的舞台位置，以舞台位置为中心，施工形成呈扇形的粗造型场地，该粗造型场地为3-12层阶梯式斜坡，每层斜坡宽度为2-5m，坡度为1-3‰；相邻两层斜坡高度差为0.5-1.0m，由缓坡连接，缓坡的坡度为10-30°；
2)在粗造型场地上铺设排水总管和地下渗流盲管，排水总管外接蓄积池或绿地内湖；若干地下渗流盲管以叉状叶脉方式排布，地下渗流盲管分别经过滤器连接至排水总管；在粗造型场地外围设地面明沟，地面明沟与排水总管连接，形成排水系统；
3)铺设浇灌系统；
4)在铺设了排水系统和浇灌系统后，在粗造型场地上将粘土经过反复压实形成扇形台地的基底层，使所述排水总管和地下渗流盲管位于基底层中；粗造型场地阶梯式斜坡的每层斜坡的坡底、坡顶沿周向设植草格；在基底层上先后铺设粗砂层和土壤种植层，形成3-12层扇形台地作为观众区；其中，所述粗砂层厚度为5-10cm，土壤种植层厚度为15-30cm。
10.根据权利要求9所述户外剧场的建造方法，其特征在于，步骤3)所述浇灌系统包括浇灌管道、喷头、泵站，浇灌管道上设有浇灌支管和若干喷头，浇灌管道与泵站连接，泵站与外界供水管道连接；步骤4)中，使浇灌管道位于基底层的粘土表面下方20-100cm处；所述喷头分布在扇形台地表面，相邻喷头间距为20-35米。
11.根据权利要求10所述户外剧场的建造方法，其特征在于，所述泵站的水泵进水管前端设置砂石过滤器，在浇灌支管进水口前方设置自动冲洗叠片过滤器。
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