（设计艺术学专业论文）江淮地区屋顶花园设计研究.pdf

江淮地区屋顶花园设计研究 摘要 自古代以来，人类就已经在建筑物的顶上栽种植物了。除了装饰美观之 外，在屋顶上种植植物还可以提供食物、控制温度、提高建筑高度和提供娱 乐空间。在城市，可随时出入观赏游玩的公园通常是严重缺乏的，这无疑就 推动了屋顶花园的发展。 本文结合工作实例，在分析屋顶花园特点的基础上，指出了国内外屋顶 花园的发展现状，探讨了江淮地区在屋顶花园设计中应考虑的问题，提出了 在屋顶花园建设中必须将地方文化融入园林景观和园林空间中；将现代生态 科技与东方园林设计体系完美结合，达到两者的高度统一，才能造出有现代 中国特色的屋顶花园。 关键词：以人为本设计方案个性化屋顶花园 t h er e s e a r c ho fr o o f g a r d e nd e s i g n i nj i a n gh u a id i s t r i c t a b s t r a c t h u m a n sh a v e g r o w np l a n t sa t o p s t r u c t u r e ss i n c e a n t i q u i t y b e s i d e s t h e d e c o r a t i v eb e n e f i t ，r o o f p l a n t i n g sm a yp r o v i d ef o o d ，t e m p e r a t u r e c o n t r o l ， a r c h i t e c t u r a le n h a n c e m e n t ，a n dr e c r e a t i o n a lo p p o r t u n i t i e s a v a i l a b l eg a r d e n i n g a r e a si nc i t i e sa r eo f t e ns e r i o u s l yl a c k i n g ，w h i c hi sl i k e l yt h ek e y i m p e t u sf o rm a n y r o o fg a r d e n s t h i sa r t i c l eu n i f i e st h ew o r ke x a m p l e ，i na n a l y s i sr o o fg a r d e nc h a r a c t e r i s t i c r o u n d i o n ，h a sp o i n t e do u tt h ed o m e s t i co u t h o u s et e r m i n a lf l o w e rg a r d e n d e v e l o p m e n tp r e s e n ts i t u a t i o n ，a n dh a sd i s c u s s e dt h ej i a n gh u a id i s t r i c tt h e q u e s t i o nw h i c hs h o u l dc o n s i d e ri nt h er o o fg a r d e nd e s i g n ，p r o p o s e dm u s ti n t e g r a t e i nt h er o o fg a r d e nc o n s t r u c t i o nt h ep l a c ec u l t u r ei nt h eb o t a n i c a lg a r d e nl a n d s c a p e a n dt h eb o t a n i c a lg a r d e ns p a c e ；t h em o d e r ne c o l o g ys c i e n c ea n dt e c h n o l o g ya n d t h ee a s t e r nb o t a n i c a lg a r d e nd e s i g ns y s t e mp e r f e c tu n i o n ，a c h i e v e db o t ht h eh i g h u n i f i c a t i o n ，c a nc o m p o s et h em o d e ma g et oh a v et h ec h i n e s ec h a r a c t e r i s t i cr o o f g a r d e n k e yw o r d s ：p e o p l e o r i e n t e d ，d e s i g np l a n , p e r s o n a l i z a t i o n ，r o o fg a r d e n 插图清单 2 1 散置的石头4 2 2 爿景5 2 3 具有遮荫作用的棚架5 2 4 公共游息性屋顶花园6 2 5 家庭式屋顶花园6 4 1 日本的榉树广场1 5 6 一l 屋顶中央的木平台2 4 6 2 水池边的廊架24 6 3 住宅楼附近24 6 4 住宅楼附近的花架25 6 5 花架围合的空间25 6 6 起伏的地形效果25 6 7 廊架下设置座椅25 6 8 木平台周围的水池2 6 6 9 种植设计26 6 一l0 种植设计26 6 11 种植设计27 6 12 种植设计27 图图图图图图图图图图图图图图图图图图 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所 知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果， 也不包含为获得 盒日王些太堂 或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同 工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 黜一勰莺书 签字日期：们 学位论文版权使用授权书 年之月三fe t 本学位论文作者完全了解盒目b 王壁太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国 家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权盒a l 王些太堂可 以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手 段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者躲秀彤 签字日期：卵年华月毒多 ， 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 导师签名： 签字日期：0 7 年月国签字日期：年华月嗍 电话； 邮编： 致谢 衷心感谢在我完成学业的过程中，给予我指导、帮助和关怀的所有老师、 同学和我的家人。尤其感谢我的导师潘国泰教授，本研究及学位论文是在导师 的关怀和指导下完成的。他严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工 作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成，潘老师都 始终给予我细心的指导和不懈的支持。两年多来，潘老师不仅在学业上给我以 精心指导，同时还在思想上让我受益匪浅，在此谨向潘老师致以诚挚的谢意和 崇高的敬意。 在此，我还要感谢其他所有教育过、帮助过我的老师和同学们，在这两年 半的时间里，在他们的关怀帮助下，我获得了很大的进步，同时也和他们结下 了深厚的友谊，这段美好时光我将终身怀念! 在论文完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成， 有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢 意! 最后我还要感谢培养我长大含辛茹苦的父母，谢谢你们! 作者：贾伟 2 0 0 7 年3 月 第一章绪论 今天，由于人口趋向城市密集，丽现代建筑也随之增加。伴随建筑的增加， 而大块的绿地面积锐减，相应的环境条件愈加恶化，致使人们对环境的关注和 重视达到前所未有的程度。因此，可看到在城市的发展建设过程中，都充分利 用各块绿地，增加绿地面积，“见逢插绿”。即便这样，还是达不到人们预期 的目的，而现代建筑物大多为平顶房，屋顶多采用钢筋混凝土预制板结构，现 代的建筑方法是在预制板上面做隔热防水层，从空中鸟瞰，一栋栋楼房好似戴 着黑帽子，住在屋顶的居民也备受沥青之害，过着冬冷夏热的生活。近两年许 多人开始建造屋顶花园，让死气沉沉的屋顶生机盎然。在这样的情况下，利用 各建筑屋顶开辟园林绿地，营造屋顶花园成了最具发展前景的恢复绿地最有效 最直接的措施，因此而被广泛应用。 屋顶花园可以广泛地理解为在各类古今建筑物、构筑物、城围、桥梁( 立 交桥) 等的屋顶、露台、天台、阳台或大型人工假山山体上进行造园，种植树 木花卉的统称。屋顶花园又可称为“空中花园”、“屋顶花园”或“空中绿 洲”，是在屋顶、露台、天台或阳台上广植花木，铺植绿草，建造园林景观。 早在古巴比伦时代就曾经出现过有“空中花园”美称的巴比伦塔。而近代一开 屋顶绿化先河的是美国的一位风景建筑师，他于1 9 5 9 年在一座6 层楼的顶部建 造了个景色秀丽的空中花园。 当今，许多发达国家在屋顶绿化设计建造上已经拥有很长的历史，并且积 累了丰富的实践经验。我国的一些大中城市在近几年也开始常尝试进行屋顶绿 化。深圳市政府在1 9 9 9 年特定组织一套屋顶绿化组织班子；广州市规定6 层至 1 2 层住宅必须进行屋面绿化；成都出台有关“一定屋顶面积就要建屋顶绿 化”的规定；北京在中关村地区将建成亚洲最大的“空中花园”。这些举措将 大大改变长久以来我国城市中存在的“素面朝天”的“水泥丛林”景象。 屋顶花园带给人们的视觉效果是绿草如茵、花木扶疏、四季青翠、清新宜 人的。其绿化作用也是多方面的：它可使屋顶住宅的室内温度得到改善，屋面 的隔热保温效果明显提高；保护建筑物免遭高温、紫外线等的损害，有利于延 长其寿命；屋顶绿化还可净化空气，调节城市气候，缓解热岛效应等。无庸置 疑对于有建筑“第五立面”之称的屋顶进行绿化，是城市三维立体绿化的重要 部分，也是城市环境景观的一大飞跃。 那么如何能做好屋顶绿化工作，最大发挥屋顶绿化的效益呢? 我认为有以 下几点值得考虑： l 、因地制宜 规划设计者在进行设计前，应首先考虑当地的气候条件是否适宜，这关系到 是否能在城市内普遍推广屋顶绿化。我国南北气候差异较大，有的城市能普遍 推广屋顶绿化，有的则只能在一定范围内进行。比如在北京，屋顶绿化就不会 普遍流行。这主要是受北京的气候条件限制，如天气干燥，冰冻期长，春季风 大等，这些都是不利于植物在屋顶上生长的因素。 2 、技术因素 屋顶花园要求的技术因素很多：屋顶载荷能力、防水层渗透问题、栽培基质 问题、栽培植物选择问题等等。屋顶载荷能力关系到建筑安全问题，与之相关 的是栽培基质的类型，如果使用大量的壤土势必会增加屋顶的负重。在屋顶防 漏上，由于植物的根具有很强的穿透能力，特别是树根，年代越久，扎的越深， 而且会分泌具腐蚀力的液汁，会对防水层造成长期的破坏。屋顶绿化防漏还存 在一个难点，由于屋顶被土壤和植物覆盖，如出现渗漏，很难找出漏点。屋顶种 植的植物应选择浅根系植物，最好选择“熟活”植物，而且植物的高度以不超 过2 5 米为宜。种植后最好能保持“两到三季常绿”。 3 、量力而行 屋顶花园是一项耗资巨大的工程，各地应根据自己的实际财政情况和需要适 度地发展屋顶绿化，在制定工程项目前应该进行全面完善的调研，切勿盲目追 风，把屋顶绿化的多少作为政绩来抓，以至劳民伤财，应尽量避免出现类似“广 场风”、“草坪风”的现象。 4 、用之于民 在公共建筑的屋顶建造的“空中花园”，应该向全社会开放，让普通百姓都 能欣赏到美丽的空中景观。但现在国内大多数的“空中花园”都建在高档商务 写字楼的顶部，而且造价部很高，这无形中给普通百姓欣赏美景带来不便，也 使得屋顶绿化的效果不能全面体现。如何解决这个问题值得城市绿化规划者与 有关物业管理者认真思考。毕竟，只有获得大多数非专业人群的认同，屋顶绿 化才能体现出它真正的价值。 对于国内大多数城市来说，屋顶绿化还是一片有待开发的处女地。随着现代 技术的进步，屋顶绿化中遇到的一系列问题将会被逐渐解决，屋顶绿化将真正 融入到平常百姓生活中。 2 第二章屋顶花园设计综述 用屋顶空间进行绿化美化，以改善人们的工作和生活环境是屋顶花园迅速 发展的主要原因。另外屋顶花园的环境功能，改善屋顶眩光、美化城市景观， 增加绿色空间与建筑空间的相互渗透，以及其隔热和保温效能、蓄雨水作用种 种这些促使屋顶绿化形成一种趋势。 2 1 屋顶花园的特点 屋顶花园作为一种不占用地面土地的绿化形式，其应用越来越广泛。 2 1 1 温湿度条件差 因屋顶位于高处，四周相对空旷，因此风速比地面大，水分蒸发快。屋顶 距地面越高，绿化条件越差。 2 1 2 屋顶上造园形式受屋顶结构限制 在屋顶( 天台) 上造园，一切造园要素都受到支承它的屋顶结构限制，不 能随心所欲地运用造园因素一一挖湖堆山、改造地形一一进行营造。但是，屋 顶花园( 绿化) 毕竟是人们将地面上的“园”升到屋顶( 天台) 上来的，它具 有它本身的特征，它与露地建园有共同处又有区别。从造园手法运用上，可运 用一般的园林造园构景手法，创造优美的绿色环境；同时，亦受到所处居高临 下，场地狭小，四周围绕建筑墙壁所限。脱离开大地联系的屋顶花园( 绿化) 与地面上的园林相比，既有其有利优势，又有它的不利方面。 2 1 3 造园及植物选择有一定的局限性 屋顶花园是完全建在人工“地基”一一屋顶楼板上。屋顶花园的各类种植 物必须种植在人工合成土壤上，而合成的种植土和大地之间被建筑物隔绝。植 物生长的基本要素一一水的供应受到限制，不可能利用地下水通过毛细管上升 作用供给植物，这种对植物生态环境的改变，决非仅仅是植物灌溉问题，它将 影响屋顶花木的健壮生长。因而，在地面上生长良好的花木，移植到屋顶( 天 台) 上就可能影响它生存成活。需要根据各类植物生长特性，选择适合屋顶生 长环境的植物品种。屋顶花园植物生长的好坏，直接影响屋顶花园的效果，因 而也增加了它的建造难度和困难。 另外，建筑物的承载能力，受限于屋顶花园下的梁板柱和基础、地基的承 重力。由于建筑结构承载力直接影响房屋造价的高低，因此，屋顶上的每平方 米的允许荷载均受到限制。也就是屋顶花园土平均荷载只能控制在一定范围之 内。其中影响最直接的是种植土的厚度。种植土层厚薄影响土壤水分容量大小。 较薄的种植土，如果没有雨水或均衡人工浇灌，则土壤极易迅速干燥，对植物 的生长发育不利。显而易见，屋顶花园的种植土形成的建筑的高空，受到外界 气温变化时对种植土将产生影响，以及从下部建筑结构中传来的冷热两栽植环 境，对树木花卉生长发育所需的理想条件相差甚远。 2 1 4 形式协调统一又富于变化，形成韵律 绿地边界规整屋顶形状一般为规则的几何形状且多重复出现，尤其在小区 中更为明显。 2 2 屋顶花园的构成 分为植物、基质、假山、花池、水体、园路、雕塑、棚架等。 2 2 1 植物 选用植株矮、根系浅的植物，高大的乔木根系深，树冠大，而屋顶上的风 力大，土层太薄，容易被风吹倒。若加厚土层，会增加重量。而且，乔木发达 的根系往往还会深扎防水层而造坟渗漏。因此，屋顶花园一般应选用比较低矮、 根系较浅的植物。主要有以下几类。 草本花卉如天竺葵、球根秋海棠、风信子、郁金香、菊仡、金盏菊、石竹、 一串红、早金莲、风仙花、鸡冠花、大丽花、全鱼草、雏菊、羽衣甘蓝、翠菊、 千日红、含羞草、紫茉莉、虞美人、美人蕉、萱草、鸢尾、芍药、葱兰等。 草坪与地被植物常用的有天鹅绒草、酢浆草、虎耳草等。 灌木和小乔木红枫、小檗、南天竹、紫薇、木槿、贴梗海棠、腊梅、月季、 玫瑰、山茶、桂花、牡丹、结香、平枝枸子、八角金盘、金钟花、栀子、金丝 桃、八仙花、迎春花、棣棠、柏杞、石榴、六月雪等。 藤本植物如洋常春藤、茑萝、牵牛花、紫藤、木香、凌霄、蔓蔷薇、金银 花、常绿油麻藤等。 果树和蔬菜矮化苹果、金橘、葡萄、猕猴桃、草霉、黄瓜、丝瓜、扁豆、 番茄、青椒、香葱等。 2 2 2 基质 屋顶绿化所用的基质与其他绿化的基质 有很大的区别，要求肥效充足、而又要轻质 类。为了充分减轻荷载，土层厚度应控制在 最低眼度。一般栽植草皮等地被植物的泥土 厚度需1 0 1 5 厘米；栽植低矮的草花，泥土 厚度需2 0 一3 0 厘米；灌木土深4 0 5 0 厘米； 小乔木土深6 0 7 5 厘米。草坪与乔灌木之间 鬈纂薯蓑筹诂翥孟2 墓3 0 千克，立方图z 一，散置的石头泡沫有机树脂制品( 容重 千克立方 。一 米) 加人体积的5 0 腐殖土。 海绵状开孔泡沫塑料( 容重2 3 千克立方米) 加人体积的7 0 8 0 腐殖土。 膨胀珍珠岩( 容重6 0 1 0 0 千克立方米，吸水后重3 4 倍) 加人体积的5 0 腐殖土。 蛭石、媒渣、谷壳( 容重3 0 0 千克立方米) 。 空心塑料颗粒加腐殖土。 木屑腐殖土这是目前应用较大，且又经济的种基质。一般为7 份木屑加3 份普通土或腐殖土。 2 2 3 假山 屋顶花园置石与露地造园的假山工程相比，前者仅作独立性或附属性的造 景布置，只能观不能游，而后者是以造景游览为主要目的。因为屋顶上空自j 有 限，又受到结构承重能力的限制，不宜在屋顶上兴建大型可观可游的以土石为 主要材料的假山工程。所以在屋顶花园上仅宜设置以观赏为主、体量较小而分 散的精美置石。可采用特置、对置、散置和 群置等布霞手法，结合屋顶花园的用途、环 境和空间，运用山石小品作为点缀园林空间 和陪衬建筑、植物的手段。独立式精美置石 一般占地面积小，由于它为集中荷重，其位 置应与屋顶结构的梁柱结合。为了减轻荷重， 在屋顶上建造较大型假山置石时，多采用塑 石做法塑石可用钢丝网水泥沙浆塑成或用 图2 2 水景 玻璃钢成型( 图2 一1 ) 。 2 2 4 水体 各种水体工程是屋顶花园重要组成部 分，形体各异的水池、叠水、喷泉以及观赏 鱼池和水生种植池等为屋顶有限空间提供观 赏景物( 图2 2 ) 。 2 2 5 园路 屋顶花园除植物种植和水体外，工程量 较大的是道路和场地铺装。园路铺装是做在 屋顶楼板、隔热保温层和防水层之上的面层。 面层下的结构和构造做法一般由建筑设计确 定，屋顶花园的园路铺装应在不破坏原屋顶 防水排水体系的前提下，结合屋顶花园的特 殊要求进行铺装面层的设计和施工。 图2 3 具有遮荫作用的棚架 2 2 6 雕塑 屋顶花园中设置少量人物、动物、植物山石形象以及抽象的几何形象雕塑， 可以陶冶游人的情操，美化人们的心灵，比一般园林小品更有意义。为充实屋 顶花园的造园意境，选用题材不拘一格，形体可大可小，刻画的形象可自然可 抽象，表达的主题可严肃可浪漫。根据屋顶的空间环境，景物性质还可利用雕 塑代表造园标志。设在屋顶上的雕塑应特别注意其特定的空间环境，特定的观 赏角度和方位。决不可孤立地研究雕塑本身，应从它处于屋顶花园的平面位置、 体量大小、色彩、质感以及背景等多方面进行全面考虑，甚至还要考虑它的方 位朝向及日照、光线起落、光影变化和夜间人工光线的照射角度等。 2 2 7 棚架 主要是用于遮荫或攀缘植物的基体( 图2 3 ) 2 3 屋顶花园的形式 屋顶花园的类型和形式按使用要求的不同是多种多样的。不同类型的屋顶 花园，在规划设计上亦有所区别。 2 3 1 按使用要求区分可以分为公共游息性屋顶花园、宾馆酒店类屋顶花园、 家庭式屋顶花园以及科研实验类屋顶花园。 ( 1 ) 公共游息性屋顶花园 这种形式的屋顶花园除具有绿化效益外，还是一种集活动、游乐为一体的 公共场所，在设计上应考虑到它的公共性。 在出入口、园路、布局、植物配植、小品设 置等方面要注意符合人们在屋顶上活动、休 息等需要。应以草坪、小灌木花卉为主，设 置少量的坐椅以及小型园林小品点缀，园路 宜宽，便于人们活动( 图2 - 4 ) 。 ( 2 ) 宾馆酒店类屋顶花园 建在宾馆、酒店的屋顶花园，已成为豪华 图2 4 公共游息性屋顶花园 宾馆的组成部分之一，实为招揽顾客，提 供夜生活的场所。可以在屋顶花园上开办露天歌 舞会、冷饮茶座等，这类屋顶花园因经济目的需 要摆放茶座，因而花园的布局应以小巧精美为主， 保证有较大的活动空间，植物配置应以高档、芳 香为主。 ( 3 ) 家庭式屋顶花园 随着现代化社会经济的发展，人们的居住条 件越来越好，多层式阶梯式住宅公寓的出现， 使这类屋顶小花园走入了家庭。这类小花园面积 较小，主要以植物配置，一般不设置小品，但可 以充分利用空间作垂直绿化，还可以进行一些 图2 5 家庭式屋顶花园 趣味性种植，领略城市早已失去的农家情怀。 另一类家庭式屋顶小花园为公司写字楼的楼顶，这类小花园主要作为接 待客人、洽谈业务、员工休息的场所，这类花园应种植一些名贵花草，布设一 些精美的小品，如小水景、小藤架，小凉亭等，还可以根据实力做一些反映公 司精神的微型雕塑、小型壁画等( 图2 5 ) 。 ( 4 ) 科研实验类屋顶花园 以科研、实验为目的的屋顶花园，可以设置小型温室，用于培育珍奇花卉 品种、引种以及观赏植物、盆栽瓜果的培育。既有绿化效益，又有较好的经济 收入。这类花园的设置，一般应有必要的设施，种植池和人行道规则布局，形 成闭合的、整体地毯式种植区。 2 3 2 按绿化形式可以是成片种植区、分散和周边式和园林庭园式。 2 3 3 按绿化空间区分可以是平面型屋项花园、立体型屋顶花园。 2 4 屋顶花园的总体布局 屋顶花园的布局，同园林本身的布局是相同的，创作上分为自然式、规则 式和混合式。 2 4 1 自然式园林布局 一般采取自然式园林的布局手法，园林空间的组织，地形地物的处理，植 物配置等均以自然的手法，以求一种连续的自然景观组合。讲究植物的自然形 态与建筑、山水、色彩的协调配合关系，植物配置讲究树木花卉的四时生态。 高矮搭配，疏密有致。追求的是色彩变化、丰富层次和较多的景观轮廓。 2 4 2 规则式园林布局 规则式布局注重的是装饰性的景观效果，强调动态与秩序的变化。植物配 置上形成规则的、有层次的、交替的组合，表现出庄重、典雅、宏大的气氛。 多采用不同色彩的植物搭配，景观效果更为醒目，屋顶花园在规则式布局中， 点缀精巧的小品，结合植物图案，常常使不大的屋顶空间变为景观丰富、视野 开阔的区域。 2 4 3 混合式园林布局 混合式园林布局，注重自然与规则的协调与统一，求得景观的共融性。自 然与规则的特点都有，又都自成一体，其空间构成在点的变化中形成多样的 统一，不强调景观的连续，更多的注意个性的变化。混合式布局在屋顶花园中 使用较多。 2 5 屋顶花园施工需要注意的问题 任何一项建筑工程设计，必须有建筑设计、结构设计和水电设备等工种相 互配合才能完满进行。在各工种配合时，园林绿化设计工种根据造园所需，提 出各项与建筑工种、结构计算和水电等工种相关的技术要求时，有关工种要以 对待工业建筑设计中工艺设计要求的态度，认真进行调研、收集有关屋顶园林 工程和植物生长的资料。因为，屋顶造园决非仅是在屋顶上摆放几盆花、造几 个花池和核算一下屋顶结构承载能力的问题。屋顶花园绿化的各项技术要求均 与建筑、结构、水电及环境设计有极密切关系。建筑构造中屋顶防水问题至今 仍困扰着建筑业，建造屋顶花园给建筑防水提出新课题和困难。结合屋顶花园 问题彻底改革屋顶防水构造体系是值得探讨的问题；屋顶花园对于结构设计， 除要求增加屋顶荷载外，还对建筑结构体系的抗震设计提出新的要求。结构工 种与园林工程相配合应在满足造景需要的前提下，尽量使较大的集中荷载设置 在柱顶或大梁承重墙上。同样，屋顶造园对水电暖等工种也有相应的技术要求， 如屋顶绿化的浇灌、喷灌、水体等的供水排水；屋顶照明及少量设备供电；有 的甚至要求在屋顶上设置小型温室，这就需要冬季供暖。 2 5 1 荷载问题 屋顶应采用整体浇筑或预制装配的钢筋混凝土屋面板作结构层，有条件者， 可用隔热防渗透水材料制成的“生态屋顶块”。一般情况下，要求提供3 5 0 千 克平方米以上的外加荷载能力。同时在具体设计中，除考虑屋面静荷载外， 还应考虑非固定设施、人员数量流动、外加自然力等因素。为了减轻荷载，应将 亭、廊、花坛、水池、假山等重量较大的景点设计在承重结构或跨度较小的位 置上，同时尽量选择人造土、泥炭土、腐殖土等轻型材料。屋顶绿化的形式应 考虑房屋结构，设计时以屋顶允许承载重量为依据。必须做到：屋顶允许承 载重量 一定厚度种植层最大湿度重量+ 一定厚度排水物质重量十植物重量+ 其 它物质重量。在了解好这些之后，就应根据屋顶实际承重能力，设计不同功 能的屋顶花园。 2 5 2 防水排水问题 为了保证种植屋面上的植物既能培育生长，又要防水和排除积水，做到不 渗不漏，才能满足房屋建筑的使用功能。如果一旦发生渗漏现象，整个屋面必 须翻工重做，不但工程量大，费用也较昂贵，因此，防水排水问题是解决好荷 载问题之后最重要的问题了。在本设计中的屋顶防水处理采用的是1 ：2 5 水泥 砂浆铺好厚度为2 0 毫米3 0 毫米的找平层；用3 毫米厚的app 聚酯卷材和 3 毫米厚的抗根卷材做好防水层，用l ：3 水泥砂浆做好厚3 0 毫米的保护层； 用l o 厘米1 5 厘米厚的卵石做好排水层；用每平方米2 5 0 克3 0 0 克的聚酯无 纺布做好过滤层；最后是2 5 厘米厚的植物土壤层。如此选材和施工，就可根治 屋顶花园的渗漏问题。 屋顶花园的防水要比一般住宅防水要求高一级，即起码是二级防水，二层 柔性防水层。北京市建筑工程研究院叶林标将种植屋面各构造层次分为七层： 种植介质、隔离过滤层、排水层、耐根系穿刺防水层、卷材或涂膜防水层、找 平层和找坡层。隔离过滤层是在种植介质和排水层之间，采用无纺布或玻纤 毡，可以透水，又能阻止泥土流失。隔离过滤层的下部为排水层，排水层可采 用专用的、留有足够空隙并有一定承载能力的塑料排水板、橡胶排水板或粒 径为2 0 毫米4 0 毫米、厚度8 0 毫米以上的鹅卵石组成。耐根系穿刺防水层是 起隔断根系以免破坏防水层作用的，通常采用铝合金卷材、高密度聚乙烯和 低密度聚乙烯土工膜、聚氯乙烯等作为耐根系穿刺防水层。卷材或涂膜防水层 是在耐根系穿刺防水层下部再铺设的1 2 道具有耐水、耐腐蚀、耐霉烂和对 基层伸缩或开裂变形适应性强的卷材( 如高分子卷材) 或防水涂料等的柔性防 水层。找平层是用水泥砂浆等找平以便在其上铺设柔性防水层。找坡层则是 为了便于迅速排除种植屋面的积水，宜采用结构找坡，其坡度宜为1 3 。 防水层中排水系统的设计和安装非常重要，它将直接影响到防水问题。一 般通过屋面坡度排至屋面排水沟或排水管，如排水不畅会引起植物烂根现象。 2 5 3 种植土的选择 种植介质是屋面种植的植物赖以生长的土壤层。由于屋顶承重所限，要求 所选用的种植介质应具有自重轻、不板结、保水保肥、适宜植物培育生长、施 工简便和经济环保等性能。一般可选用种植土、草炭、膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、 细砂和经过发酵处理的动物粪便等材料，按一定比例混合配制而成。泥炭可作 为主要的栽培基质，它的容重很小，一般干重在0 2 - 0 3 克厘米2 问，而普 通土壤的容重是1 2 5 - 1 7 5 克厘米3 ，湿重约在1 9 2 1 克厘米3 间。由此 可以推算出泥炭在于重时是普通土壤重量的1 8 2 0 ，而湿重是普通土壤重的 3 3 ，建造屋顶花园如果1 0 0 用泥炭，则可减轻2 3 3 4 的重量。当然，建 造屋顶花园不可能全用泥炭。一则全用泥炭相对成本偏高，二则全用泥炭的最 大缺陷是抗风固根力不够强。因此在实际使用中一般采用在二份普通土中渗 入一份泥炭做成混合土来建造屋顶花园。或者还可加入适量的糠灰。这样不仅 可减轻土基重量的2 5 - 3 0 ，而且也改善了土基的透气性和土基的养分，所以 说，泥炭是建造屋顶花园的理想材料。种植层的厚度一般依据种植物的种类而 定：草本1 5 3 0 厘米，花卉小灌木3 0 4 5 厘米，大灌木4 5 6 0 厘米，浅根 乔木6 0 一9 0 厘米，深根乔木9 0 1 5 0 厘米。 2 5 4 屋顶花园的植物配置 设计屋顶花园时应注意一个问题一一负荷量有限。而屋顶花园往往比较高， 所以风力也比较大，另外还有屋顶土层薄、光照时间长、昼夜温差大、湿度 小、水份小，我们可以选择一些喜光，温差大，耐寒、耐热、耐旱、耐瘠，生 命力旺盛的花草树木。最好是灌木、盆景、草皮之类的植物，总之使用须根较 多的树种，水平根系发达，能适应土层浅薄的要求，尽量少使用高大有主根的 乔木，若要使用重大的乔大，种植位置应设计在承重柱和主墙所在的位置上， 不要在屋面板上。还应该注意的就是屋顶的种植土是采用轻质的，再加上屋顶 较高，所以高大乔木的抗风能力明显的弱于地面上，因此，要采取加固措施以 利于植物的正常生长。可以使用无土栽培的草坪，带芳香和彩色的植物应用这 样我们不需要出门也一样能闻到花香。草地与灌木之间以斜坡过度。最后我们 还应该注意屋顶的乔木较少灌木和草本花卉较多，所以我们设计时特别要做到 树木花草高矮疏密错落有致、色彩搭配和谐合理。 2 5 5 屋顶花园养护 屋顶花园建成后的养护，主要是指花园主体景物的各类地被、花卉和树木 的养护管理。当然，还有屋顶上的水电设施和屋顶防水、排水等的管理工作。 这项工作一般应有园林绿化种植管理经验的专职人员来承担。 在日常使用过程中，管理人员应注意不得任意在屋顶花园中增设超出原设 计范围的大型景物，以免造成屋顶超载。在更改原来的暗装水电设备和系统时， 应特别注意不得破坏原屋顶防水层和构造处理。更不得改变屋顶的排水系统和 坡向，并应保持屋顶的园路及环境的清洁，防止枝叶等杂物堵塞排水通道及下 水口。造成屋面积水，最后导致屋顶漏水。 至于家庭屋顶花园则由于面积一般都不大，只有几至几十平方米。这种小 型的屋顶花园，一般都是由自己养护，其中养护的内容要比其他绿化养护要复 杂些，但比专职人员养护的内容却又简单：主要是日常浇水施肥、病虫害的防 治、季节植物的更换、松土除草等，其它的参照上面专职人员养护的内容。其 中涉及专业养护的内容最好请专职人员帮忙，以免劳民伤财。 第三章屋顶花园设计的内容 3 1屋顶花园设计的指导思想 “以人为本”、“自然生态”作为的设计总原则；充分地把地方文化融入园林 景观和园林空间中；采用新型的规划设计手法，以现代园林艺术构成理论指导 设计，运用不同的造园手法来创造一个源于自然而高于自然的园林景观；结合 屋顶对园林植物的影响来选择园林植物；通过园林小品、硬质铺装、绿化造景 等景观设计，创造富有生机的屋顶环境空间。运用园林元素相应的造园技巧， 将屋顶花园营造成：可“观”、可“游”、可“休闲”的优雅环境，展现园林情 调的意境美 3 2 屋顶花园设计的原则 屋顶花园成败的关键在于减轻屋顶荷载，改良种植土、屋顶结构类型和植物的 选择与植物设计等问题。设计时要做到： 1 ) 以植物造景为主，把生态功能放在首位。 2 ) 确保营建屋顶花园所增加的荷重不超过建筑结构的承重能力，屋面防水层能 安全使用。 3 ) 因为屋顶花园相对于地面的公园、游园等绿地来讲面积较小，必须精心设计， 才能取得较为理想的艺术效果。 4 ) 尽量降低造价，从现有条件来看，只有较为合理的造价，才能可能使屋顶花 园得到普及而遍地开花。 3 3 屋顶花园设计的方法 1 ) 花园形式屋顶绿化可做成小游园的形式服务于游人，多用于服务性建筑幼如 宾馆、酒楼等，能为客人提供游憩空间。小游园应有适当起伏的地貌，配以小 型亭、花架等园林建筑小品，并点缀以山石。选择浅根性的小乔木，与灌木、 花卉、草坪、藤本植物等搭配。为满足植物根系生长需要，种植土要3 0 厘米至 4 0 厘米厚，局部可设计成6 0 厘米至8 0 厘米。此类屋顶花园要特别注意在建筑 设计时统筹考虑，以满足屋顶花园对屋顶承重能力的要求，设计时还要尽量使 较重的部位( 如亭、花架、山石等) 设计在梁柱上方的位置。 2 ) 色块图案形式采用大叶黄杨、金叶女贞等观叶植物或整齐、艳丽的各色草花 配以草坪构成图案，俯视效果好，多用于屋顶高低交错时低层屋顶的绿化。因 其注重整体视觉效果，内部可以不设园路，只留出管理用通道。 3 ) 应季布置形式采用盆栽花卉，根据其盛花期随时更换，并可在楼的边缘处摆 放悬垂植物，兼顾墙体绿化。此法多用于低层屋顶绿化。 4 ) 造园层的结构结构层一般分为保温隔热层、防水层、排水层、过滤层、土壤 层、植物层等 保温隔热层：可采用聚苯乙烯泡沫板，铺设时要注意上下找平密接。 防水层屋顶绿化后应绝对避免出现渗漏现象，一旦出现问题，将使房屋的使 用者产生排斥心理，直接影响屋顶绿化的推广。最好设计成复合防水层。 排水层设在防水层上，可与屋顶雨水管道相结合，将过多水分排出，以减轻 防水层的负担。排水层多用砾石、陶粒等材料。 种植层一般多采用无土基质，以蛭石、珍珠岩、泥炭等与腐殖质、草炭土、 沙土配制而成。 3 4 江淮地区城市屋顶花园设计应注意的问题 3 4 1 屋顶花园的植物配置 设计屋顶花园时应注意一个问题一一负荷量有限。而屋顶花园往往比较高， 所以风力也比较大，另外还有屋顶土层薄、光照强时间长、昼夜温差大，湿度 小、水份少，我们可以选择一些喜光，温差大，耐寒、耐热、耐旱、耐贫瘠， 可粗放管理的，生命力旺盛的花草树木。最好是灌木、盆景、草皮之类的植物， 总之宜使用须根较多的树种，水平根系发达，能适应土层浅淳的要求，尽量少 使用高大有主根的乔木，若要使用重大的乔大，种植位置应设计在承重柱和主 墙所在的位置上，不要在屋面板上。还应该注意的就是屋顶的种植土是采用轻 质的，再加上屋顶较高，所以高大乔木的抗风能力明显的弱于地面上，因此， 要采取加固措施以利于植物的正常生长。可以使用无土栽培的草坪，带芳香和 彩色的植物应用这样我们不需要出门也一样能闻到花香。草地与灌木之间以斜 坡过度。最后我们还应该注意屋顶的乔木较少灌木和革本花卉较多，所以我 们设计时特别要做到树木花草高矮疏密错落有致、色彩搭配和谐合理。 3 4 2 屋顶绿化的景观多样性 在北京市园林局公布的屋顶绿化规范中，将油松、银杏，诬府海棠等 乔灌木列入参考植物名录。屋顶绿化的植物不能过于单调，应该继续扩大试种 和引种，无论乔木、灌木、地被植物、藤本植物，凡是符合当地气候条件、耐 干旱、耐严寒、矮生、浅根系、节水的植物，都可以作为屋顶绿化的植物材料 予以试种。尤其要注重地方树种、花种，草种。在突出本国、本土、本地植物 种类的同时，不排除国外的好品种。如在屋顶绿化方面发展较为领先的德国和 日本，都在屋顶绿化的植物品种开发和栽培上都有相当的经验可以借鉴。目前 的屋顶草坪是铺了一层绿，在此基础上，还应该根据建筑物的条件提升水平， 如可以把传统中式园林中的假山，水景，亭台，园路等园林小品加入到屋顶花 园中。结合中国的多地带，多气候型等特点尽可能展示中国观赏园林和观赏植 物的多样性，搞具有中国特色的屋顶花园。 3 4 3 屋顶花园的个性化 在现代城市居民推崇个性的今天，拥有私人屋顶平台的业主们已不满足于 只是单纯的靠摆放几个盆景，花卉，而开始希望拥有属于自己的私人空中花园。 在房地产，装饰行业以及新材料开发迅猛发展的良好背景下，各种彰显个性的 新材料新技术的出现也为使屋顶绿化发展到屋顶花园阶段提供了足够的支持。 塑石塑木，无土栽培技术和各种复合材料的使用大大提高了屋顶经管设计的自 由度，这也大大满足了业主们个性化的要求，就家庭式屋顶花园而言，其重点 服务对象是房屋的主人，那么设计出来的东西一定要能够满足业主的需要，就 像裁缝为别人做衣服一样的道理。怎么样做到这一点呢? 那就要对业主有充分 的了解才行。笔者认为景观设计师应注意在设计时考虑到业主的职业特点，个 性爱好，家庭成份等因素以便设计出能令业主满意的作品。这方面，多与客户 沟通是就显得非常重要。 3 4 4 屋顶花园的后期服务 现代商业推崇人性化服务，在屋顶花园的景观设计上也是如此。屋顶花园 的特殊性决定了防渗、隔根、排水层的定期检修，植物的修剪，水体的清洁， 灯具的保养等都需要专门的技术才能做到万无一失。否则，屋顶花园的美丽景 观就很难经受住时间的考验，甚至造成事故。这就要求我们要对客户进行及时 耐心周到的服务。定期的回访调查是很有必要的，应懂得时间跨度上的景观呈 现是景观设计师这种四维空间设计师必须考虑的，而它的实现很大程度上取决 于后期维护的质量高低。 3 4 5 将现代科技与生态科学完美结合 随着“屋顶花园热”的兴起，屋顶、凉台等特殊场所的绿化材料和技术应 运而生，造就了“立体绿化产业”。日本著名的三泽房屋公司、鹿岛建设公司、 岛田公司等都积极参与了屋顶花园绿化产业的研究与开发，推出了一批新技术、 新材料，促进了立体绿化产业的发展。日本最大的防水材料生产厂家还开发出 了“屋顶防水绿化系统技术”，这套技术由防水保护层、排水层过滤层和轻质土 壤组成，所有材料全用废弃物生产，提高了资源的利用率。现在国内也涌现出 一批专业的屋顶绿化企业，他们引进和开发出来薄层栽培基质。抗植物根穿刺 高分子复合防水卷材，渗排水组合，屋顶花园专用轻质建材，屋顶花园用草等 产品丰富了国内园林景观市场。但就合肥目前而言，还没有一套成熟的屋顶绿 化专业市场，这使设计公司在设计与选材时经常束手束脚，经常不得不选择外 地的供应商而徒增成本。通过一段时间的调查发现，合肥本地的相关建材厂家， 即使生产屋顶绿化的相关产品，也因为观念保守而没有或放弃了进行屋顶绿化 产品的专向开发与推广。 回归自然，人与自然相结合，这是受够了城市公害的人们的一种反思。只 有将现代科技与生态科学完美结合在一起才能在屋顶花园这块园地里有更多更 好的作为。 第四章国内外屋顶花园发展概况 4 1 国内外屋顶花园发展概况 4 1 1 国外屋顶花园概况 花园进程使都市人口大量增加，高楼大厦迅猛崛起，耸立云天，他们在给 现代都市裹上华丽“外衣”的同时，也带来了一系列的环境问题：绿地面积愈 来愈少，人居环境质量日趋下降。近年来向“第五立面”索取绿色，营建屋顶 花园，为都市人人在紧张工作之余提供一个休息和消除疲劳的舒适场所，在许 多建筑师眼里己成为优质工程的一个设计内容，在园林工作者眼罩更是一个改 善生态和人居环境质量的法宝。 其实，屋顶花园并不是新生事物。早在公元前6 世纪，就建造了巴比伦的 空中花园。近代建筑大师柯布西耶于1 9 2 6 年就自己的住宅设计提出“新建筑的 5 个特点”，其一即是屋顶花园一一把绿化与现代建筑结合起来。1 9 5 9 年，美 国的以为风景建筑师以开拓者的精神，在奥克兰凯瑟办公大楼的屋顶上，建造 了一个景色秀丽的空中花园。全园的面积虽然很小，但毕竟为楼房顶绿化开了先 河，所以被视为建筑艺术与绿化艺术“杂交”的奇葩。 此后，屋顶花园便在许多国家应运而生，开始呈现出勃勃生机，一些发达 国家营造新的建筑群时，往往在设计伊始就考虑屋顶花园的问题，屋顶花园的 营造技术和艺术水平也日趋成熟。例如，美国加特维大楼为一座6 层台阶式建 筑，分别在各层建造屋顶花园，高低错落，连成一片，使各层都能观赏到窗外 的屋顶花园，打破了高层远离地面绿化的局限；而在一向重视绿化的日本和拥 有世界上第一流量屋顶绿化设施的德国，屋顶花园的建造更是达到了相当高的 水平。日本设计的楼房除加大阳台以提供绿化面积外，还有把最高顶层的屋顶 建成开放式，将整个屋顶连成一片的做法，使之 变成较为宽敞的高空场地( 图4 1 ) ，居民可根 据自己的喜好在屋顶栽花种草。德国则在住宅的 建设中进一步更新建筑造型及其结构，将其建成 阶梯式金字塔式的住宅群。当人们布置起各种形 式的屋顶花园后，无论近看远看仰视还从空中俯 视，都是一道亮丽的风景。 4 1 2 国内屋顶花园概况 我国自6 0 年代起，才开始研究屋顶花园和 屋顶绿化的建造技术。随着我国改革开放的进 程，旅游事业得到空前的发展。为了改善城市生幽4 - 1 日本的榉树广场 态环境，增加城镇的人均绿地面积等的需要，屋顶花园、屋顶绿化、屋顶养花 才真正进入城市的建设规划、设计和建造范围。 如以北京建成区现有的6 9 7 9 万平方米建筑平屋顶面积的3 0 进行屋顶绿 化，可实现屋顶绿化相当于在北京城市中心区又建成了2 7 个紫竹院公园，可提 高城市绿量7 6 9 8 万平方米，使绿地每年滞尘量增加1 9 2 4 5 吨，全年吸收二氧 化硫量增加3 9 5 吨，大大改善大气质量。 从1 9 8 3 年长城饭店建成北方地区第一座屋顶花园至今，北京一直在尝试采 用新技术进行屋顶绿化。 据不完全统计，北京有屋顶绿化的建筑不到城市现有建筑总数的1 。不同 时期建筑屋顶绿化目前有几百余处，面积约6 0 万平方米。北京市建成市区可进 行绿化的屋顶面积约6 9 7 9 万平方米，其中多层楼屋顶( 1 8 米以下) 约占7 0 ，高 层楼约占3 0 。 国内其他省( 市) 屋顶绿化建设始于上世纪6 0 年代。随着国内经济建设的突 飞猛进，人居环境和生活质量的评价日益受到重视。例如重庆、上海、深圳、 杭州、长沙等国内各大城市，屋顶绿化自发地以各种形式展开。 上海市静安区人民政府2 0 0 2 年6 月1 日发布了关于上海市静安区屋顶绿 化实施意见( 试行) 的通知，提出从2 0 0 2 年起，凡列入当年屋顶绿化实施的项 目，每完成l 平方米奖励l o 元。上海市绿化管理局2 0 0 2 年1 1 月发布了关于 组织编制屋顶绿化三年实施计划的通知。 广东省深圳市人民政府于1 9 9 9 年1 1 月发布了深圳市屋顶美化绿化实施 办法，并制定全市屋顶美化绿化的规划和实施办法，组织全市屋顶美化绿化工 作的检查、督促和考评。广东省于2 0 0 0 年发布了关于我省城市屋顶美化和防 护( 防盗) 网、空调器及室外管道规范装设的意见，提出各市可参照深圳市的做 法，结合本地实际，提出建筑物屋顶美化绿化的措施。 四川省已于1 9 9 4 年颁布地方标准蓄水覆土种植屋面工程技术规范。四 川省成都市2 0 0 5 年全面实施屋顶绿化方案，力争在今年年底达到人均屋顶绿化 面积0 5 平方米