屋頂綠化

        屋頂綠化改善城市生態(tài)環(huán)境非常重要的是城市綠化，而目前城市綠化 最大的難題是城區(qū)缺少土地。屋頂綠化因解決了這個問題而日漸被人關注。在德國、日本、美國等發(fā)達國家，屋頂綠化已很普遍。我國的屋頂綠化經(jīng)過8年的研究實踐，已在上海、深圳、廈門、廣州、杭州、南京、武漢等城市成功開展，取得了一定的景觀和生態(tài)效果。 屋頂被稱為城市建筑的“第五面”，屋頂綠化是在有限的城市空間提高綠地率最有效的方式，有利于改變空中景觀，體現(xiàn)現(xiàn)代大城市風采；有利于保護生態(tài)、調(diào)節(jié)氣候、凈化空氣、遮蔭覆蓋、降低室溫、噪聲和城市熱島效應、節(jié)水節(jié)能、保護屋頂結(jié)構(gòu)和延長防水層的使用壽命，環(huán)保效益巨大，并且其經(jīng)濟效益同樣不容忽視。以綠化成本為例，在杭州中心城區(qū)，綠化１萬平方米土地，加上征地，拆遷補償費用在內(nèi)，約需3000萬元，而建造1萬平方米屋頂綠化的投入只需約300萬元，約為前者的1／10。更為重要的是，屋頂綠化能陶冶情操、改變?nèi)藗兊木衩婷?，推動社會進步，有利于城市各種功能的發(fā)揮，樹立良好的城市形象。 

    1　屋頂綠化方式和迅速發(fā)展原因

    1.1　屋頂綠化方式 由建筑物的多樣性設計，造成面積大小、高度不一、形狀各異的各種屋面，加上新穎多變的布局設計，以及各種植物材料、附屬配套設施的使用，形成類型多樣的屋頂綠化。屋頂花園 按高度分為低層建筑屋頂花園和高層建筑屋頂花園兩種；按空間組織狀況可分為開敞式、封閉式和半封閉式3種；無論哪一種屋頂花園，其設計手法與地面庭院大致相同。從使用功能來看，可以劃分為花圃苗圃型、棚架型、庭院型、草坪地毯型、立體多層型、花園型、經(jīng)濟開發(fā)型等幾種主要類型。目前屋頂綠化方式主要有3種。一是針對承載力較弱、事前沒有綠化設計的輕型屋面，采用適合少量種植土生長的草種密集種植的地毯式綠化，地毯式綠化種植各類地被植物，若采用圖案化則效果更佳。如上海市農(nóng)業(yè)科學院研究成功的適用于輕型平屋頂綠化的“屋頂綠化一次成坪技術”，該項技術已獲國家知識產(chǎn)權(quán)專利，并通過了上海市高新技術轉(zhuǎn)化項目認證，已在上海和北京均有5萬平方米以上的應用面積，是上海和北京屋頂綠化面積最大的一個推廣項目 。此技術選用景天科的佛甲草，其特性肉質(zhì)、矮小、匍匐生長、節(jié)上生枝、自生自繁、極耐旱抗寒耐瘠薄，冬季綠色減淡而不死，春來又返綠，節(jié)水、省工，幾乎不用管理。用2～3cm厚的基質(zhì)材料在基地培植的草坪塊，能在屋頂一次鋪植成坪。與刷涂料、鋪塑板（墊）、平改坡 等屋頂治理方法比較，成本較低。專家和媒體稱這種景天科植物為目前屋頂綠化的的最佳植物。二是針對承載力較強的屋面，種植喬灌木樹種的花園式綠化，這種方式適用于面積較大的屋頂，多用于高級酒店、賓館和高層建筑，使屋頂空間變化多，產(chǎn)生層次豐富、色彩斑斕的效果，如杭州武林廣場東側(cè)一屋頂花園建在有拱橋相連的兩座3層樓頂上面，有足球場大，園內(nèi)栽有50多種花木，四季如春，在它的四周是高出幾層的居民樓，住戶只要打開門窗就如同置身于花園一般。三是組合式，即自由擺放，主要在屋頂四角和承重墻邊用缸栽盆栽方式布置的屋頂綠化，這種方式比較靈活。選用何種方式要根據(jù)屋頂?shù)暮奢d量、載重墻的位置、人流量、周邊環(huán)境、用途等來確定。棚架式綠化用于種植藤本植物，如葡萄、獼猴桃等，因為栽培基質(zhì)和棚架立柱可集中安放在承重墻上，棚架和植物荷載較小。這種綠化方式對屋頂所加載荷較小，一般的屋頂結(jié)構(gòu)均可承受，特別適用于高層建筑前低矮裙房的屋頂。花圃苗圃型如重慶一些樓房屋頂種起了紅薯、辣椒及花卉；成都一些屋頂不僅種花，還建起苗圃、藥圃、瓜園，其屋頂綠化面積已超過10萬平方米，屋頂花園已達數(shù)百座，較大的花園面積達2000平方米。

     1.2　屋頂綠化迅速發(fā)展原因 一是由于人們對城市綠化認識的提高，迫切要求搞好綠化改善和美化環(huán)境；二是都市市區(qū)人多地少，用地緊張，綠化用地不足，需要尋求新的綠化途徑；三是建筑技術水平提高，提供了質(zhì)量可靠的屋頂，綠化技術和藝術水平的提高，使得屋頂綠化荷載減輕、造價降低、技術簡便、效益明顯，從而大受歡迎。]四是利用空間經(jīng)濟便捷。城市是建筑物密集區(qū)，也是人口密集區(qū)，在一定的地域范圍內(nèi)、發(fā)揮著政治、經(jīng)濟、文化、交通、商貿(mào)等中心地位的作用。合理、經(jīng)濟地利用城市空間環(huán)境，始終是城市規(guī)劃者、建設者、管理者追求的目標。除地面綠化形式外、其他的立體綠化形式如棚架、墻體、陽臺等都在城市綠地系統(tǒng)構(gòu)成中發(fā)揮著各自的作用。棚架綠化的作用往往局限于一點，墻體綠化的作用是在一個面上，屋頂綠化則是在城市的立體平面上發(fā)揮作用。長期以來、城市大量閑置的平頂屋面往往未得到充分的利用。發(fā)展屋頂綠化為此提供了經(jīng)濟便捷地利用城市屋面空間的手段。 

       2　屋頂綠化技術 屋頂綠化是以建筑物頂部平臺為依托，進行蓄水、覆土并栽種植物的一種綠化形式。

       2.1　種植區(qū)構(gòu)造及施工 種植區(qū)在屋頂防水層以上包括排水層、過濾層、種植基質(zhì)層三部分。種植基質(zhì)用人造輕質(zhì)土，配置的基質(zhì)需要具備以下特性：質(zhì)輕、保水、透氣、保肥、低成本，不易被雨水沖走?？捎酶~土、鋸木屑、珍珠巖、蛭石、泥煤、粉煤灰、草碳等材料按比例混合而成，容重約900kg/m3，或用專業(yè)工廠生產(chǎn)的人造輕質(zhì)土?；|(zhì)層厚度根據(jù)栽培植物不同，一般在10～75cm之間，一般栽植草皮的厚度需10～15cm，栽植低矮的草花需20～30cm，灌木土深40～50cm，小喬木土深60～75cm。過濾層的作用是防止種植基質(zhì)隨雨水或灌溉流失堵塞排水管道。可用玻璃纖維、尼龍布、金屬絲網(wǎng)、無紡布等。防水層的作用是排去多余雨水和灌溉水份。可用陶粒、碎石、泡沫塊、蛭石、塑料粒等。為充分利用雨水，減少灌溉，可將排水層下部作為蓄水層來儲存水份。排水層厚度一般5～20cm，如果設計蓄水功能，排水層厚度不能底于10cm，設計蓄水高度占排水層厚度的1/2~3/4，設置完整的排水系統(tǒng)。除溢水孔、天溝外，還應設置出水口、排水管道等，滿足日常排水及暴雨時泄洪的需要。另外，在嚴寒地區(qū)種植屋面的邊墻，要考慮種植土凍脹對邊墻的推力?；ㄅ_床埂嚴禁使用女兒墻作為其邊緣之一，并應在床埂與女兒墻間留出凈寬符合要求的天溝。

       2.2　屋頂防水抗?jié)B漏設計 植物根有很強的穿刺能力，特別是樹根，年代越久，扎得越深，并且分泌一種腐蝕力強的液汁，許多防水材料經(jīng)受不住它的腐蝕?？茖W合理設計好保護層、防水層、隔離層等，尤為關鍵。保護層用來保護防水層，它處在防水層和排水層之間。其作用有兩個：一是防止鋪作排水層的卵石傷害防水層；二是防止植物根扎傷防水層。迄今尚未找到最有效、最耐久的保護層材料，目前一般選用鋁箔面瀝青油氈、聚乙烯卷材或中密聚乙烯土工布。防水層：種植屋面應為二級建筑設防，至少作兩道防水。如用合成高分子卷材和涂料，上為1．5cm厚的P型寬幅聚乙烯卷材，或1cm厚的高密度聚乙烯，下為2cm厚的聚氨酯涂膜或硅橡膠涂膜，或上為高密度聚乙烯卷材，下為硅橡膠和聚氨基涂膜。如用瀝育基卷材，可采用迭層，均為聚酯胎SBS、APP改性瀝育卷材，厚度為4～5cm，滿黏法黏結(jié)，覆面材料為金屬箔。在屋頂綠化實施過程中，無論加砌花臺、水池及安裝水、電管線等，均不得打開或破壞屋面的防水層或保護層，宜在建筑物設計時同步設計綠化屋頂，預置管線和亭、臺、架、立柱等設施位置。隔離層：有時候出現(xiàn)耐根穿刺層和防水層不相容的現(xiàn)象，為此中間加一道隔離層。隔離層采用聚乙烯膜、纖維布、無紡布或抹一道水泥砂漿均可。

        2.3　植物選擇 植物成活與生長的好壞決定于其生長的立地條件的優(yōu)劣。由于屋面自然條件的限制、用于屋面種植的植物材料比地面使用的植物材料要嚴格。一殷來說、應選擇適應性強、長日照的淺根性小喬木以及灌、花、草、藤類植物；深根性、鉆透性強的植物材料不宜選用，生長快、長得高大的喬木應慎用。一般而言，屋頂綠化用的植物應適應當?shù)氐臍夂蛲寥罈l件，鄉(xiāng)土植物材料比較適宜、在經(jīng)濟許可的情況下也可選用其他的植物材料。對符合下列條件的植物應優(yōu)先應用：抗風力、抗倒伏力強的；耐極端溫度的；耐干旱和耐瘠薄土層的；葉子革質(zhì)或臘質(zhì)，抗干熱風能力及輻射能力強的；根系對屋頂侵蝕破壞作用小的。屋頂綠化一般用草坪、地被、灌木、藤本植物較多。小喬木作為孤賞樹可適當點綴，大喬木極少應用。草坪可選用佛甲草、馬尼拉、狗牙根等；地被可選用紅花酢漿草、麥冬等；灌木選擇范圍較廣，如梅花、月季、牡丹、榆葉梅、石榴、黃楊等；藤本可用紫藤、凌宵、三葉地錦、常春藤、葡萄、木香、金銀花等；小喬木選用長成后樹冠較小的樹種，如紅葉李、女貞、龍柏等；果樹和蔬菜宜選用矮化蘋果、金橘、草莓、青椒等。根據(jù)德國資料，山毛櫸、歐洲黑樺、松樹、歐洲紅松、金合歡屬、榿木屬、山毛柳屬、落羽杉屬、竹科等植物不宜在屋頂綠化中應用。在具體的植物設計中，要綜合考慮以下因素：⑴屋頂高度 一般說來，距地面越高的屋面，自然條件越惡劣，植物選擇要更為嚴格；應盡可能地選用適應性強、生長緩慢、病蟲害少、淺根性植物材料； 考慮布局設計的需要、功能發(fā)揮和觀賞效果、防風等安全性的要求、水肥供應狀況；退臺式屋面還要考慮墻體材料和受光條件等。

        3　屋頂綠化應注意的問題

        3.1　新建筑物的屋頂綠化，園林設計人員應提前介入 在工程設計時作為一項專業(yè)工種參與設計，使屋頂綠化與建筑物同時設計、同時施工、同時交付使用，使屋頂綠化的設計風格與建筑物的設計風格達到完善的統(tǒng)一。同時可節(jié)約資金，提高建設質(zhì)量，最大限度地發(fā)揮屋頂綠化的使用價值。

        3.2　在舊建筑物上增建屋頂綠化工程，必須慎重 首先應查明舊建筑物的設計結(jié)構(gòu)及承載能力，必須在建筑物的安全承重范圍內(nèi)進行設計施工。施工前對屋頂防水要徹底翻建或檢修，經(jīng)灌水試驗確定屋頂不漏水后，才可進行屋頂綠化施工。 

        3.3　屋頂綠化荷載量要求和計算 屋頂是房屋最上層起覆蓋作用的圍護和承重結(jié)構(gòu)。屋頂綠化設計時，首先要考慮屋面荷載的大小，總荷載量包括種植基質(zhì)層的重量、排水層和蓄水層的重量、長成的植物重量、風雨雪給建筑物增加的荷載量、人的活動給建筑物增加的荷載量、各種建筑小品的重量等，對屋頂綠化的荷載量要認真計算，不可漏計或少計，屋頂綠化的設計總荷載量要絕對控制在建筑物的安全荷載量內(nèi)。屋面的荷載的大小直接影響著花園的布局形式、園林設施、介質(zhì)種類和植物材料的選擇等。在屋面的不同部位，承載力有所不同，如小開間的衛(wèi)生間、廚房等，以及墻體、柱子等部位的承載力較大。在布局時，應盡量把重量大的部分如大喬木、山石、亭、花架等放置在梁、柱和承重墻等主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件上；在小開間位置，可將覆土厚度相對增加，為植物選材等設計提供更好的條件。一般來說，屋頂綠化對建筑物承受壓力最低要求不應少于200kg/m2，建筑物承受壓力為200～300kg/m2，可選用地毯式模式進行屋頂綠化。據(jù)調(diào)查，屋頂鋪上25～35cm厚的人造土，再與植物重量相加只有200 kg/m2左右的壓力，不會壓壞屋頂?；▓@式屋頂綠化(群落式)對屋頂?shù)暮奢d要求較高，一般為400 kg/m2以上，土層厚度約30～50cm。

        3.4　屋頂綠化的管理 精心的管理是屋頂綠化植物正常生長、維持屋頂綠化正常使用的保證。屋頂綠化阻斷了植物與大地的聯(lián)系，植物生長完全靠灌溉和人工施肥來滿足對水、肥的需要。同時，屋頂?shù)臍夂颦h(huán)境也比地面惡劣得多，其上面風大，極端溫度差大于地面，蒸發(fā)量大，空氣濕度也比地面小，不利于植物生長，管理不善將會使植物生長不良，嚴重影響屋頂綠化的效果，甚至造成屋頂綠化失敗。必須做好定期清潔、疏導工作，保證水分供應是植物成活和生長的需要，在綠化屋頂上應設水管，一般在100m2以內(nèi)應設置一個，最好采用噴灌或滴灌形式補充土壤水分，供植物生長和蒸發(fā)，設置各種噴頭進行調(diào)節(jié)，保證水分噴灑到有植物生長的區(qū)域。適當?shù)剡M行施肥以補充土壤養(yǎng)分，松土、密度調(diào)節(jié)、支撐、修剪、遮蔭、防病蟲、牽引、保溫等日常管理措施仍然是不可少的。 屋頂綠化是節(jié)約土地、開拓城市空間、“包裝”建筑的有效辦法，是建筑與綠化藝術的有機結(jié)合，也是人類與自然的有機結(jié)合，是一種融建筑物的空間潛能與綠色植物的多種效益完美結(jié)合和充分發(fā)揮的產(chǎn)物。對多數(shù)城市來說，屋頂綠化至今還是人們所忽視的有待開墾的處女地。據(jù)估計，一座城市的屋頂面積總和，約為居住區(qū)的1/5，面積十分可觀，開發(fā)前景非常廣闊。建設部近日發(fā)出關于創(chuàng)建“生態(tài)園林城市”的通知，這將為屋頂綠化迎來巨大的商機和發(fā)展高峰?？梢灶A見，若干年后，屋頂綠化這朵建筑與園藝相結(jié)合的奇葩，將為我們的都市空間增添更絢麗的色彩。無疑，我國發(fā)展屋頂綠化的前景很廣，也很有必要，但是，必須堅持實事求是、因地制宜和科學合理地發(fā)展。各地應先進行不同模式的試驗，選擇適合當?shù)匚蓓斁G化的植物、基質(zhì)和管理體制及方法，切莫盲目推廣。