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屋顶花园 制作人 黄亚丽 1 说到空中花园 人们最容易联想到的就是浪漫而且神秘的古巴比伦空中花园 它演绎了君王和公主的一段佳话 同时也留下了至今未解的谜 随着现代工程材料和施工技术成熟以及园林设计的发展与融合 建造和享用空中花园 体验它的美感和带来的优雅环境及清新空气 已经成为现代生活不可或缺的点缀 发挥着重要的景观和生态功能 2 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 种植树木花卉的总称 它与露地造园和植物种植的最大区别在于屋顶花园是把露地造园和种植等园林工程搬到建筑物或构筑物之上 种植土壤不与大地土壤相连 现在与屋顶花园相近的名词还有屋顶绿化和立体绿化 3 屋顶花园的历史 4 1 古代的屋顶花园 屋顶花园已有2000年以上的历史 我们只能从点滴的古代文献记载与不多的考古发现中推测古代屋顶花园的概况亚述古庙塔新巴比伦 空中花园 HangingGarden 庞培的迷宫古希腊阿多尼斯花园 5 2 中世纪和意大利文艺复兴时期的屋顶花园 法国的圣米歇尔山 Mont Saint Michel 意大利的屋顶花园1600 1875年的屋顶花园德国Passau的屋顶花园俄罗斯克里姆林宫的屋顶花园德国的拉比茨 Rabbitz 屋顶花园挪威的草坪屋顶 6 20世纪到现在的屋顶花园 美国的屋顶剧场美国的宾馆屋顶花园凯厦中心 KaiserCenter 奥克兰博物馆屋顶花园 Oaklandmuseum 圣玛丽广场 SauntMary sSquare 朴次茅斯广场 PortsmouthSquare 7 我国屋顶花园的发展 我国自20世纪60年代才开始研究屋顶花园和屋顶绿化技术 开展最早的是四川省 60年代初 成都 重庆等一些城市的工厂车间 办公楼 仓库等建筑 利用平屋顶的空地开展农副生产 种植瓜果 蔬菜 20世纪70年代 我国第一个屋顶花园在广州东方宾馆屋顶建成 它是我国建造最早 并按统一规划设计 与建筑物同步建成的屋顶花园 1983年 北京修建了五星级宾馆 长城饭店 在饭店主楼西侧低层屋顶上 建起我国北方第一座大型露天屋顶花园 近10年来 屋顶花园在一些经济发达城市发展很快 随着我国城市化的加速 城市建成区中绿地面积不足的现象日益明显 建设屋顶花园 提高城市的绿化覆盖率 改善城市生态环境 已越来越受到重视 8 分类 1 拓展型 这一型几乎不需要管理养护 不需要人工灌溉 对屋顶要求不高 在植物选择上 这类植物几乎不需要修剪 植物属自然类型 在屋顶上能自我发展 自我维持 需要的生长介质重量轻 厚度薄 此型绿化的功能以节约能源 保护环境 美化环境 延长屋顶使用寿命为主 9 2 半密集型 半密集型屋顶绿化 是介于开敞型屋顶绿化和密集型屋顶绿化之间的一种绿化形式 植物选择趋于复杂 效果也更加美观 居于自然野性和人工雕琢之间 很自然 低矮灌木和彩色花朵完美结合 但是由于系统重量的增加 设计师可以加入更多的设计理念 设计更加自由 一些人工造景也可以得到很好地展示 它所具备的特点如下 定期养护 定期灌溉 从草坪绿化屋顶到灌木绿化屋顶 整体高度12 25cm 重量为120 250kg 平方米 10 3 密集型 密集型屋顶绿化 是植被绿化与人工造景 亭台楼阁 溪流水榭的完美组合 是真正意义上的 屋顶花园 高大的乔木 低矮的灌木 鲜艳的花朵 植物的选择随心所欲 还可设计休闲场所 运动场地 儿童游乐场 人行道 车行道 池塘喷泉等它具备以下几个特点 经常养护 经常灌溉 从草坪 常绿植物到灌木 乔木 整体高度15 100cm 重量为150 1000kg 平方米 11 12 设计和结构 屋顶绿化设计和结构的要点在于景观优美 环境功能 并且与屋顶的基本功能相统一 设计时以下条件应当要考虑 建筑物的位置 屋顶的朝向 屋顶的高度和大小 屋顶的承重 植物的选择 养护的强度和需要的植物功能 13 依次铺上支撑层 水蒸气控制层 隔热层 隔水层 排水层和过滤膜最上面是植被生长的土壤层 为使屋顶花园成为真正的生态系统 土壤层也由粗放式 中度密集式 密集式三种组合而成 这三种土壤层厚度分别为10厘米 15厘米和46厘米 这些土壤层含有特殊的堆肥 覆盖层和海绵状养料 比一般表层土轻 能蓄存更多水分 还可适应不同植物生长 粗放式土壤层适宜种草 耐旱耐寒能力强 密集式土壤适宜种较金贵的木本植物 但护养要求高 14 1 屋顶花园的结构荷载问题 根据建筑设计规范 不上人屋面静荷载为大于等于140kg m2 但是这个数值对于屋顶绿化是比较小的 这种屋面可利用草坪 低倍 小型灌木和攀援植物进行屋顶覆盖绿化等简单的处理 对于建筑静荷载大于等于250kg m2的建筑物 植物选择种类比较丰富 灌木或者乔木都是可以选择的 可以采用乔 灌 草结合的父曾植物配植方式 产生比较好的生态效益和景观效果 一些景观设计上的元素例如 花架 山石 水景等较重的物体都应设计在墙 柱 梁等位置 也可以设计出地形 15 2 屋顶花园的排水问题 提到屋顶花园的排水方式 至关重要的原则就是利用整个屋面现有的排水系统 无论设计中使用的是排水沟 雨水斗还是落水系统 在设计中尽量都不要破坏屋面排水的整体性 尽量避免地表径流的方式排水 现在开始广泛使用的是塑料制品的蓄排水系统 这种产品的好处就是排水迅速 在屋面上不会形成积水 有利于植物生长 另外和传统的陶粒卵石排水相比 不但排水层厚度减小了而且重量方面也减少了很多 减轻了屋面的荷载 很多时候设计人员喜欢将道路铺装上的水排向周边的绿地 如果遇到暴雨的时候 绿地上的排水系统将承受双倍的排水压力 同时一些枯树枝或者落叶等还容易堵塞排水口 降雨如果不能迅速排掉必将使屋面变成一片汪洋 所以采用整体铺装屋顶绿化系统更有利于排水通畅 其实现在国内的排水产品 多数产品只有排水功能而没有蓄水功能 这对于屋顶花园来说 蓄水能力和排水能力是同样重要 因为暴雨会是对屋顶绿化系统的最大考验 优秀的蓄水能力将能够减小迫于对屋面排水系统的巨大压力 同时还可以储存一部分水分作为植物的养分 16 屋顶花园的植物配置 植物种类宜选择姿态优美 矮小 浅根 抗风力强的花灌木 小乔木 球根花卉和多年生花卉 由于多年生木本植物根系对防水层穿透力很强 因此 应根据覆土厚度来确定种植植物品种 覆土厚100cm可植小乔木 厚70cm可植灌木 若覆土50cm厚 可以栽种低矮的小灌木 如蔷薇科 牡丹 金银藤 夹竹桃 小石榴树等 若覆土厚30cm 宜选择冬枯夏荣的一年生草本植物 如草花 药材 蔬菜 17 1 种植设计的原则 选择耐旱 选择阳性 耐瘠薄的浅根性植物 选择抗风 不易倒伏 耐积水的植物种类 选择以常绿为主 冬季能露地越冬的植物 尽量选用乡土植物 适当引种绿化新品种 常见的有黑松 罗汉松 瓜子黄杨 大叶黄杨 雀舌黄杨 锦熟黄杨 珊瑚树 棕榈 蚊母 丝兰 栀子花 巴茅 龙爪槐 紫荆 紫薇 海棠 腊梅 寿星桃 白玉兰 紫玉兰 天竺 杜鹃 牡丹 茶花 含笑 月季 橘子 金橘 茉莉 美人蕉 大丽花 苏铁 百合 百枝莲 鸡冠花 枯叶菊 桃叶 18 2 防止植物根系穿刺 屋顶绿化植物的根系若不采用阻拦的措施 会对屋顶的结构造成一定的伤害 即使是在仅有防水层或包括压制层的屋面上 由于空气的流动作用导致一些植物的种子飘落屋面上 在一定的条件下 植物也能顽强的生长 其后果导致其根系穿透防水层 甚至结构层 从而使整个屋面系统失去作用 在花园无卖弄上 由于涂层的存在 产生了更有利于植物生长的环境 其他的某些外来植物一般都较我们预先铺设的植物更具生命力 这些植物会不断侵蚀其他植物的领地 另外 草类植物的根系相当发达并且穿透力较强 对防水层及结构层的破坏力也很大 所以在建筑物的结构层上进行园林建设时 就必须引导和限制植物根系的生长 否则 植物根穿透防水层会造成防水功能失效 植物根穿透结构层而造成更为严重的结构破坏 综上所述 从经济和安全角度考虑 植物根阻拦层的设置对于花园屋面的建设是不可或缺的 如果忽略植物根阻拦层的设置 将造成因小失大的严重后果 19 3 土壤选择问题 自然原土不适合用于屋顶绿化 自然土壤的荷载过大 1800kg m2 以10cm土壤层计算下来1m2土壤就需要180kg 在屋面宝贵的荷载范围内就占据了很大的比例 而火山岩土壤完全保水之后的容重只有500kg左右 同样以10cm的厚度计算1m2支需要50kg 自然土壤颗粒细密 密实度大 如果遇到自然降雨 雨水很难迅速进入土壤 更别说可以渗透到下面的蓄排水系统中 其实现在屋顶绿化专用的土壤也出现了很多新品种 比如 腐殖土加入陶粒 火山岩土壤等等 原则上都是使用轻质的人工基质加入一些直径在5 8mm左右的轻质颗粒物 比如常见的粘土砖破碎的颗粒 蛭石 膨胀珍珠岩 硅藻土颗粒等等 增加基质层中的空隙率加快水的渗透同时减轻荷载 20 屋顶花园的优势 屋顶花园拥有很多优势 这是一个毋庸置疑也不可否认的事实 有些人还存有疑虑或持相反观点 其主要原因是这些人不了解屋顶花园的技术发展 在30年前或者仅仅15年前 这些疑问更多地与技术相关 如今疑问主要与成本相关 现在我们能否拥有屋顶花园已完全不成问题 因为屋顶花园是必需品 而不是奢侈品 21 1 减少城市热岛效应 屋顶绿化冷却周围大气并增加潮湿度同时创造一个有利于相邻区域环境的小区域气候 2 节约能源 屋顶绿化的温控作用减少冬夏两季的空调使用 拓展型屋顶绿化可以在夏天吸收95 的热量 在冬天减少26 的热量损失 从而节约25 的空调使用能源 3 减少城市大气污染 屋顶绿化能够帮助过滤空气中的灰尘 烟雾和部分金属颗粒以及其他有害的成分并且能够吸附大气和降雨中的有害物质 吸收二氧化碳 释放氧气 湿化空气 给城市带来新鲜空气 4 空间的利用将普通的未被使用的屋顶区域设计为屋顶花园 尤其是作为公共娱乐和运动建筑的屋顶 不仅充分利用宝贵的空间 同时也降低了购买土地的费用 22 5 减少城市噪音 屋顶绿化降低分贝至少三分贝并且能够达到八分贝的隔音效果 6 蓄积雨水 雨水的排泄和过滤将会被暂时的延缓 在每年的降雨高峰期可减少城市排水系统的压力 7 完善生态系统 屋顶绿化提供建筑区域内野生动植物的生长环境 8 延长屋顶使用寿命 屋顶绿化能够保护屋顶防水层不受气候的损害 UV的辐射以及机械破坏 这一点大大延长了屋顶防水层的使用寿命 9 合理利用有限的城市空间 合理设计的绿色屋顶可作为休闲运动之用可以合理利用寸土寸金的空间 10 远眺花园消除疲劳 23 屋顶花园的现状 近几年 屋顶花园越来越推广 但大部分只是一般家庭在阳台或屋顶放置盆栽植物 缺少大面积屋顶绿化 而且对屋顶绿化意义的认识是远远不够的 存在一部分的家庭型屋顶花园 是为了摆阔或是增加家庭用地 往往这类屋顶花园粗放 投资大 不追求节能 生态 只是把园林要素繁杂地堆砌 不