屋顶绿化生态新空间

1、屋顶绿化生态新空间【摘要】屋顶绿化不仅对于建筑室内空间物理环境的改善有着显著的作用，而且还原建筑所占用的土地资源，重现灰色城市中的绿色自然，对于城市生态环境的改善、节约能源、减少全球的温室效应也有着重要的意义。【关键词】生态效应屋顶绿化城市生态日本Abstract:Besidesconspicuouseffectonbuildingsindoorspace,roofplaningwillbeofimportantsignificanceonreturningtolandresourcesoccupiedbybuilding,reappearinggreennatureingraycityimp

2、rovingurbanecologicalenviroment,savingenergyandloweringglobalgreenhouseeffect.Keywords：EcologyOffect,Roofplaning,UrbanEcology,Japan一、屋顶绿化的生态效益近年来环境与发展成为了世界关注的焦点，特别是城市中的土地资源紧缺、环境恶化，使得人们的视线聚焦于以往被忽略的建筑屋顶。据科学测定，一个城市如果把屋顶都利用起来进行绿化，那么这个城市中的二氧化碳较之没有绿化前要低85%。对于大多数都市来说，屋顶至今还是被人们所忽视的、待开发的一块处女地，虽然每幢楼房的屋顶面积十分有限

3、，但成千上万座高楼大厦的面积相加起来，就是一个十分可观的数字。有人估计，一座城市的屋顶面积大约为居住区的1/5，充分利用建筑屋顶进行绿化，不仅对于建筑室内空间物理环境的改善有着显著的作用，而且还原建筑所占用的土地资源，重现灰色城市中的绿色自然，对于城市生态环境的改善、节约能源、减少全球的温室效应也有着重要的意义。屋顶绿化不仅改善建筑物室内物理环境，而且在美化周边环境和改善城市生态效应等方面也有显著的效果。保证居住环境的生态平衡一个绿化屋顶就是一台自然空调，近年来城市建筑物逐渐增多，由于太阳辐射引起的建筑物能量积聚也随之不断增大。特别是在夏天，同没有建筑物的地区相比，市内屋顶花园的气温显著升高，

4、在建筑物密集的市区，夏天由于缺水会出现令人难以忍受的高温，由公共建筑设计原理（二）2013-4-15- -于建筑物对光的反射低，夜间降温减弱，因此会对人的健康产生长期的负面影响。而绿化带和绿化屋顶，可以通过土壤的水分和生长的植物降低大约80%的自然辐射，以减少建筑物所产生的副作用。通过实验证明，与没有绿化的屋面相比，绿化屋顶可以降温，在酷热的夏天，当温度30C时，没有绿化的地面已达到不堪忍受的4050C，而绿化屋顶草层10cm处，温度则为舒适的20C。在冬天，绿化屋顶象一个温暖罩保护着建筑物，对于建筑物的顶层至少能够节省50%冬季供暖能源。2对建筑构造层的保护平屋面建筑，屋顶构造的破坏多数情况

5、下是由屋面防水层温度应力引起的，还有少部分是承重构件引起的。温度变化会引起屋顶构造的膨胀和收缩，使建筑物出现裂缝，导致雨水渗入，形成渗漏。空气温度的迅速变化对建筑物特别有害，比如：冬天，经过一个寒冷的夜晚，到了白天，短时间内建筑物表面的温度突然升高，而在此之前建筑构件还结着冰；夏天，在夜晚降温之后，建筑物表面的温度在一段时间内仍居高不下。由于温度的变化，建筑材料受到很大的负荷，其强度降低，寿命也会缩短。如果将屋顶进行绿化，不但可以调节夏天和冬天的极端温度，还可以对建筑构件起到相当大的保护作用，以至延长其寿命。3绿化屋顶具有储水功能绿化屋面除具有屋面排水外，还可以把大晕的降水储存起来。实验表明，

6、直接的水分流失量将减少70%90（100）%。排水口的数量能大大减少，管道的直径也将更小，因此能够节省大量建筑费用，所收集的水资源同样能够通过日常的蒸发和输送达到自然循环。由于屋面排水的减少，下水道和储水池也可以减轻负荷。4屋顶绿化可以使自然降水渗入地下大阪市新千里东町居住区屋顶花园绿化屋顶系统本身不能把地表水渗漏掉，因为建筑系统的上部结构和下部结构是封闭的，故屋顶水应该不再引向下水道而是让其渗入地下，或蒸发掉，重新形成地下水和自然水。可见，屋顶绿化是改善城市生态环境的良好开端。5是动植物栖息的大自然屋顶花园很少被打扰，环境优美，益虫可以找到一方生存的净土，鸟儿也可以找到一片栖息地。布满屋顶花

7、园的城市就是在都市里建立了适合小动物生存的大自然。6改善气候环境，避免热岛效应屋顶花园能够冷却周围环境的大气并增加湿度，从而创造出一个小气候，大气的生成改善了城市的大气状况，减少大气污染。同时植物蒸腾的水分吸收热量，并冷却大气。屋顶花园帮助过滤灰尘和烟雾颗粒，从大气和雨水中吸收危害性物质，并将其从土壤中去除屋顶花园至少可以减少3分贝噪声，同时隔绝噪声效能达到8分贝。这对于某些位于机场附近或有喧闹的迪斯科舞厅等大型设备的建筑来说最为有效。7休闲娱乐功能屋顶绿化可以使空中再现大自然，为人们找回失去的自然生活空问。绿色的屋顶可以给人们绿色情趣享受，为紧张工作之余的人们提供具有色彩美、形态美充满芳香的

8、休闲环境。二、种植屋面与非种植屋面隔热性能实验德国WalterKolb,TassiloSchwary对种植屋面绿化进行了热工测试，当大气温度为30C时，无种植绿化屋面的表面可达40-50,而在种植屋面系统当土壤介质层为20cm厚，上面已覆盖有植物时，在基质10cm深处的温度仅为20C,且昼夜24小时的温度较为均衡。如左图所示：图3夏天种植屋面土基质TlOcm深处的洞度与无种植厘面的温度几气温的比较154冬天种植屋面土境臺康氐m处和无种植屋面温度与大气温度的比蛟冬天大气温度低时，种植屋面的保温性能，有如一个温暖罩保护着建筑物。与无种植屋面的保温胜能的比较，如右图所示：国内有关单位也对种植屋面与无

9、种植屋面的吸热性能作对比测试。当大气温度为36.8C时，种植屋面室内板面温度为30.4C，比室外温度低6.4C。无种植屋面室外屋面的口温差为21.1C室内表血的日温差为13C，而种植屋面的外屋面的日温差仅为1C。从国内外对种植绿化屋面与无种植绿化屋面的隔热性能比较，得出的结果都认为种植绿化屋面的隔热效果，比没有种植绿化的屋面要好的多，因此，用种植绿化系统取代以矿物质为原料的结构屋面，己成为屋面隔热层的发展趋势。三、屋顶绿化的形式一向重视绿化的日本在建筑屋顶花园上达到了相当高的水平。日本土地资源极为有限，在城市建设中充分利用了建筑屋顶进行绿化，不仅使建筑自身的热环境得到了改善，而且对于城市环境也

10、做出了贡献。日本设计的楼房除加大阳台以提供绿化面积外，还把最高层的屋顶连成一片，在屋顶栽花种草，绿化使建筑更为自由，也使建筑师的设计更富创造力。1绿化游园利用大型公共建筑的屋顶进行绿化，同时引入城市休闲、娱乐等功能，构成城市中的空中花园。利用屋顶绿化创造庭园的做法大量运用在居住区的设计之中，如竹中工务店设计施工的大阪市新千里东町居住区，设计师将居住区车库等较低建筑的屋顶进行绿化，设计为活动游园，并利用坡道和台阶等将高低不同的绿化庭园联系起来，形成富层次的绿化环境。屋顶游园的绿化以草坪和灌木等轻型绿化为主，轻型土壤的厚度平均在20cm左右，屋面荷载增加不大，屋顶绿化替代了保温层而且效果更好。屋顶

11、的庭园不仅使居住区的绿地面积增大了近一倍，而且丰富的庭园空间为居住者提供了更多的休憩与活动场所。尽管建筑造价有所上升，但所获得的效益远大于屋顶庭园的额外投入，屋顶庭园得到了开发商和居民的一致好评。难波公园大阪市新千里东町居住区入口屋面在许多建筑中，屋顶花园已不再是草坪和花卉形成的轻型绿化，灌木、乔木、水面等园林绿化元素也被广泛使用，形成丰富的空间和绿化景观，这方面具有代表性的建筑是难波公园。难波公园建造于原大阪棒球场，整个建筑群分为30层的超高层塔楼和8层的商业中心两大部分，难波公园就是利用商业中心的屋顶建成的。难波公园面积8000m?,其中绿地面积3300m?,道路广场面积4700m?。难波

12、公园内种植2.5m以上的树木35种420余棵，灌木、花草200余种，此外还设计了泉水、溪流、池塘等绿化景观，和咖啡座、亭台、露天表演场等休闲娱乐设施，结合公园下商业中心内的100余家店铺构成了大阪市中心集商业、休闲、景观为一体的都市绿洲。难波公园的屋顶庭园采用了跌落式的布置，8层的屋顶公园随着建筑室内空间由南向北层层升高，这样不仅使公园的空间跌宕起伏，还将屋顶公园与城市的街道空间连为一体，使公园的景观完全展现给城市空间。难波公园不仅为喧嚣拥挤的大阪城市中心营造了一个充满鸟语、花香的绿色自然，而且吸引了大量的游客，使屋顶公园下的商业中心也获得了巨大的效益，形成了环境与经济效益的双赢。自然丛林大阪

13、市中央体育馆屋顶种植与养护技术的发展使原先只能在地面种植的大型乔木也可以在较薄的土壤中生存，在这使得利用大型建筑的屋面建设城市丛林成为可能。大阪中央体育馆就是这一构想的成功实例，也创造了大跨度公共建筑全面屋顶绿化的先例。大阪市中央体育馆设计为半地下建筑，体育馆屋顶直径110m，屋顶最高点距室内地面高度达30m,体育馆屋顶全部覆土种植，种植土层平均厚度为50cm,覆土种植后的屋顶宛如自然的山丘。与难波公园不同，该建筑屋顶绿化力求自然，没有用人工雕琢的绿化与庭园，也没有大量的人工铺地，设计师利用丛生的树林、灌木、野草和自然的小径创造出了都市中自然的景观，让人们体验到返璞归真、重返自然的感受。薄型屋

14、顶绿化大阪市国际会议中心屋顶庭园真言宗本福寺水御堂屋顶庭园由于绿化游园、自然丛林等屋顶绿化要求种植层较厚，并且植物自身的重量使建筑屋面的荷载大增，并且对于植物的养护也有较高的要求，因此不易在一般建筑中普及。因此相对于这些重型的屋顶绿化，更多的建筑采用了比较轻巧的薄型屋顶绿化。薄型屋顶绿化不仅节省成本、易于养护，而且在景观和保温隔热方面也能收到良好的效果。如大阪市新千里东町居住区住宅入口建筑屋顶的绿化，该屋顶绿化采用轻型种植土厚度仅5cm左右，绿化植物使用了一种生命力较强的草本植物（类似于国内常见的太阳花），在苗圃培育后铺设于屋顶。这种薄型屋顶绿化不仅屋面荷载增加很少，而且基本不用浇水、养护，成

15、本低廉，配合车库等建筑的屋顶游园与其他庭园绿化，形成了丰富的建筑第五立面。4移动绿化、屋顶水面日本的屋顶绿化方式多种多样，除固定的绿化之外可移动的屋顶绿化、屋顶水面等也是常用的屋顶绿化手段。由于固定于屋顶的大型绿化养护较为困难，而且形式较为固定，因此类似于布景形式的盆栽绿化与可移动的屋顶绿化经常使用，这样可以通过季节的变化及使用的需求变化多种多样的绿化方式。水面作为日本建筑中经常使用的景观处理方式，也被大量运用于屋顶绿化和景观的构成。如安藤忠雄先生在真言宗本福寺水御堂的设计中将屋顶设计为宁静而富有寓意的莲花池；黑川纪章先生在他的大阪国际会议中心的屋顶设计中利用很浅的水面与简洁的立柱构成了纯净而

16、富有动势的屋顶庭园。四、我国推广屋顶绿化的迫切性中国目前正处于城市化高峰期，迅速膨胀的城市同样面临着土地资源紧缺、城市环境恶化等问题。大气气温升高的趋势更为显著，有的地区年平均气温上升程度远高于全球同期平均水平。一些建设速度位于全国前列的城市，如北京、上海、深圳等，市区内高层次高密度的建筑群如雨后春笋般破土而出。由于建筑物聚集的太阳辐射能增多，机动车数量急剧增加，导致城市热岛效应现象非常明显。以深圳市为例：1990年深圳的年平均气温为22C,而10年后2000年猛增到了23.3C,在全球最热的1998年，创下了23.8C的历史新高。今天，我们已充分认识到人是自然的一部分，人必须与自然共存共荣和谐发展才是最好的政策和方针。建造屋顶绿化响应了这种人与自然的和谐观和持续发展观，这也正是人类社会所需求的。屋顶绿化的创造和发展