屋顶花园植物配植设计研究论北京地区屋顶花园植物配植设计以世贸天阶南楼屋顶花园为例

屋顶花园植物配植设计研究论北京地区屋顶花园植物配植设计以世贸天阶南楼屋顶花园为例

优秀屋顶花园的重要特征之一是植物的合理组合。要做到设计合理,我们首先应该了解屋顶花园植物配植设计的安全原则、生态原则、精美适用原则、节约性和可持续发展原则。其次要从荷载、防水排水、种植基质及种植层厚度、屋顶环境因素几个方面,具体分析屋顶绿化的限制因素,看到屋顶花园植物设计从植物选择到配植形式必然不同于露地花园,它应比露地花园建造得更精美,更加注重细节的设计,精心设计植物造景的特色,而不是追求大树成行,树荫覆盖的设计效果。屋顶花园有其特殊的植物选择原则和种植设计要求,只有科学合理的进行屋顶花园植物配植,才能充分发挥绿化的生态效益,环境效益和经济效益,为人们提供优美的游憩环境。文章结合单位近年建设北京地区屋顶花园项目总结出的实践经验教训,依据观赏特色将植物材料细分为九类,提供出适于北京屋顶绿化的植物品种,同时进行了生长状况分析。本文通过介绍北京地区屋顶花园项目实例——世贸天阶南楼屋顶花园,分析了植物配植设计中出现的问题,对项目进行总结,提出屋顶花园植物配植必须要结合本地区的各种环境因素,从设计、选材、施工和管理维护等方面进行综合研究和处理。北京地区屋顶花园应该成为符合可持续性发展的节约型园林,为改善和美化北京城市环境,倡导北京“绿色奥运”的理念,发挥重要的作用。从1983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。2005年5月,北京市发布了《屋顶绿化规范》,虽然只是一个地方性的标准,但却表明屋顶绿化在我国开始进入政府规范指导阶段,屋顶绿化正越来越多地被人们关注。国际化大都市的发展方向和“绿色奥运”的临近,促进了北京新一轮屋顶花园的建设热潮。对北京地区屋顶花园植物配植的设计特点进行必要的分析、研究,掌握屋顶花园园林植物设计规律,有利于科学合理的进行建设,创建符合社会需要的可持续发展的节约型园林,将屋顶花园更好地在北京地区利用和推广,形成城市的空中绿化系统,充分发挥其生态效益,环境效益和经济效益。一、植物育种原则1、生态、防水、排水的安全保障措施屋顶配置植物不同于露地绿化,要突出建筑荷载、防水、排水的安全保障措施,同时要充分考虑小气候的环境条件,依据植物的生态学特性进行植物配置,要注意控制树木快速生长增加荷重问题。2、、与草相结合原则绿化实质上是人工生态系统的建设,植物配置应充分应用乔、灌、草相结合,以达到生态群落的稳定平衡。衡量一座屋顶花园的好坏,除满足不同的使用要求外,绿化覆盖率指标必须保证在50%至70%,以发挥绿化的生态效益,环境效益和经济效益。3、屋顶造园式屋顶花园要为人们提供优美的游憩环境,因此,它应比露地花园建造得更精美。屋顶花园的景物配置、植物选配均应是当地的精品,并精心设计植物造景的特色,要与主体建筑物及周围大环境保持协调一致,又要有独特的园林风格。同时应该注意合理、适用,避免设计过于繁杂产生不必要的资源浪费。4、屋顶绿化设计原则屋顶绿化有诸多限制条件,种植设计应从材料的节约性和景观的可持续性两方面给与充分考虑,不宜选择大规格苗木,不应以大树的绿荫覆盖作为植物设计的主要特色和目标,屋顶花园要设计成符合社会需要的可持续发展的节约型园林,要用适宜的材料,最方便的养护达到最佳的景观效果。二、屋顶绿化的限制因素1、植层厚度的选择荷载是屋顶花园设计的前提,是造成屋顶花园与露地花园植物配置采用不同形式的主要原因,对植物品种、种植基质类型、种植层厚度的选择,都要受屋顶承重能力的限制。在屋顶为了种植大树,营造绿荫覆盖的效果,而单纯提高屋顶荷载的做法是不经济的,也是不科学的,屋顶绿化必然不同于实土露地绿化,具体设计时适宜种植一些低矮的灌木、花卉和草坪,小乔木最好种植在木桶或木箱等容器中,并放在承重墙或承重柱上,应尽量选择人造土、泥炭土、腐殖土等轻型材料作为种植基质。2、房屋建筑的使用功能排水不畅会引起植物烂根现象,要保证种植在屋面上的植物能够正常培育生长,又要防水和排除积水,做到不渗不漏,满足房屋建筑的使用功能。如果种植基质较薄,不要选择竹类等根穿作用强的植物品种,以免破坏建筑防水。3、国内泥质材料特性(1)种植基质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/立方厘米间,而普通土壤的容重是1.25-1.75克/立方厘米,湿重约在1.9—2.1克/立方厘米。由此可以推算出泥炭在干重时是普通土壤重量的18—20%,而湿重是普通土壤重的33%,建造屋顶花园如果100%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25—30%,而且也改善了土基的透气性和土基的养分。另外,新型轻质无机栽培基质的应用,可以避免传统屋顶花园施工中所造成的屋顶荷载增大诱发建筑质量问题的危险。新型轻质基质特点是比传统种植基质荷载小,如表2-1所示,但是目前其造价较贵,影响了使用推广。(2)种植层的厚度受荷载的限制,不同屋顶花园的种植层厚度有很大的区别。在植物配置设计时,既要考虑满足荷载要求,还要满足植物生存所需的最小土深。植物生长的土深一般依据植物的种类而定:草本15—30厘米,花卉小灌木30—45厘米,大灌木45—60厘米,浅根乔木60—90厘米,深根乔木90—150厘米,如表2-2所示。草地与灌木之间以斜坡过度。屋顶绿化需要注意控制树木快速生长增加荷重问题,种植层的厚度以满足植物生存最小土深为宜。4、气候条件对植物的影响在屋顶上空风力一般较地面大,北京地区屋顶花园具有夏季气温高、冬季保温性差,一年降雨集中,三季风大,西晒日照强等特殊的环境条件,这些因素对北京地区屋顶花园园林植物材料的选择和配植形式的设计产生了重要的影响。三、植物配体设计1、屋顶绿化的原则(1)选择耐旱、抗寒性强的矮灌木和草本植物由于屋顶花园夏季气温高、风大、土层保湿性能差,冬季则保温性差,因而应选择耐干旱、抗寒性强的植物为主,同时,考虑到屋顶的特殊地理环境和承重的要求,应注意多选择矮小的灌木和草本植物,以利于植物的运输、栽种、管理。(2)选择阳性、耐瘠薄的浅根性植物屋顶花园大部分地方为全日照直射,光照强度大,植物应尽量选用阳性植物,但在某些特定的小环境中,如花架下面或靠墙边的地方,日照时间较短,可适当选用一些半阳性的植物种类,以丰富屋顶花园的植物品种,屋顶的种植层较薄,为了防止根系对屋顶建筑结构的侵蚀,应尽量选择浅根系的植物。因施用肥料会影响周围环境的卫生状况,故屋顶花园应尽量种植耐瘠薄的植物种类。(3)选择抗风、不易倒伏、耐积水的植物种类在屋顶上空风力一般较地面大,特别是雨季,风雨交加对植物的生存危害最大,加上屋顶种植层薄、轻质,土壤的蓄水性能差,一旦下暴雨,易造成短时积水,故应尽可能选择一些抗风、不易倒伏,同时又能耐短时积水的植物。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。(4)少使用高大有主根的乔木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。(5)选择以常绿为主,冬季能露地越冬的植物。(6)尽量选用乡土植物,适当引种绿化新品种。乡土植物对当地的气候有高度的适应性,在环境相对恶劣的屋顶花园,选用乡土植物有事半功倍之效。(7)不宜种植根系发达,对防水层有较强侵蚀作用的植物,如松、柏等。2、适时种植叶形和株形秀丽的品种营建屋顶花园的目的是增加城市的绿化面积,美化“第五立面”,屋顶花园的植物应尽可能以常绿为主,宜用叶形和株形秀丽的品种,为了使屋顶花园更加绚丽多彩,体现花园的季相变化,还可适当栽植一些色叶树种;另在条件许可的情况下,可布置一些盆栽的时令花卉,使花园四季有花。同时考虑到屋顶花园的面积一般较小,为将其布置得较为精致,可选用一些观赏价值较高的新品种,以提高屋顶花园的档次。3、植物优良品种结合单位近年建设北京地区屋顶花园项目总结出的经验教训,提供一些适于屋顶绿化的植物品种:(1)常绿类适用品种:油松、白皮松、侧柏、圆柏、龙柏、表现优良品种:鹿角柏、铺地柏、砂地柏、丝兰长势不良品种:大叶黄杨、早园竹适用品种:紫叶李、紫叶矮樱、美人梅、紫叶小檗表现优良品种:金叶女贞长势不良品种:银杏、三角枫适用品种:白玉兰、紫玉兰、二乔玉兰、粉花绣线菊、珍珠梅、榆叶梅、木槿、迎春、连翘、紫薇表现优良品种:月季、碧桃、寿星桃、樱花、锦带花、丁香长势不良品种:棣棠适用品种:龙爪槐、金枝槐、龙爪枣(5)水生类表现优良品种:荷花、睡莲、水葱、千屈菜适用品种:樱桃、海棠花、石榴表现优良品种:蔷薇、葡萄、爬山虎、五叶地锦长势不良品种:紫藤、常春藤、扶芳藤、金银花(8)宿根花卉表现优良品种:飞蓬、荷兰菊、金鸡菊、天人菊、亚菊、萱草、铃兰、玉簪、麦冬、马蔺、德国鸢尾、有髯鸢尾、常夏石竹、耧斗菜、婆婆纳、芍药、紫露草、八宝景天、细叶矮景天、勋章景天、佛甲草、松塔景天长势不良品种:费菜表现优良品种:白车轴草、高羊茅、结缕草长势不良品种:草地早熟禾四、项目：天鼎南楼住宅1、国内等品公寓图7世贸天阶位于迎宾国道东大桥路的东侧,紧邻国贸、嘉里中心等众多顶级写字楼以及世贸国际公寓、新城国际等名品公寓,整体规划22.8万平方米,商业面积8万平米。其基础构造由南北两翼商业廊和两座写字楼组成,同时拥有阶梯广场等户外场所。商业街拥有亚洲首座、全球第二大规模的电子梦幻天幕。世贸天阶南楼屋顶花园位于五层楼顶,总面积4500平方米,其中绿化面积1810平方米,铺装面积2690平方米。2、集中餐饮环境南楼屋顶花园方案满足业主的商业需要,为20-30岁较为年轻的白领提供综合性的餐饮服务环境。通过设计景观墙、花架、台地、雕塑、景观灯柱等元素,运用空间对比、节奏韵律的变化,营造出多样的空间形式,精致的园林景观,为室外餐饮活动提供了多种不同风格的场地。3、工程中的荷载与环境设计(1)荷载开发商有意向建造一个可满足室外就餐活动的精致屋顶花园,在建筑设计阶段就组织了建筑、结构专业设计人员与屋顶绿化种植材料厂家进行技术配合,最后荷载设计为1600千克/平方米,这为园林景观设计提供了有利的条件保证。需要注意的是大乔木每生长10年,其荷载增加8倍,如果植物生长条件良好,造成乔木生长旺盛,会对建筑荷重产生不良影响,因此即便本项目的荷载条件较好,但在种植设计上没有运用大量乔木,而是以地被花卉和灌木为主要植物造景元素。(2)种植基质种植基质采用了轻型绿化无机介质——宝绿素,它的饱和水容重为500千克/平方米,荷载条件保证了屋顶种植层回填的轻质无机栽培基质最浅650毫米,最深处850毫米,厚度能够充分满足植物生长需要。在项目实际施工中,这种材料体现了施工简便、环保、适宜植物生长的特性。4、利用花镜的方式来营造园景(1)种植设计整体既要注意细节,精心设计植物造景的特色,打造精品屋顶花园,同时还要达到符合社会需要的可持续发展的节约型园林要求。花园没有铺设草坪,而是由近30种花灌木将1800平方米的屋顶绿地全部覆盖,一方面便于日常的养护管理,另一方面可以选择宿根花卉利用花镜的形式,营造屋顶花园三季花开,花繁似锦的景观效果。花卉丰富的色彩和艳丽的姿态,为年轻白领提供迷人的就餐环境,提升了就餐品味,活跃了餐饮服务区的气氛。选用常绿植物作为花镜的背景材料,同时保证了冬季景观效果。绿地内种植小乔木如西府海棠,钻石海棠等起到丰富种植层次,产生季相变化的效果。利用屋顶构筑物形成风障的现状条件,种植适宜生长的金镶玉竹,配合园林小品起到提升屋顶花园品质的作用。(2)选用品种及生长状况生长良好:西府海棠、钻石海棠、草莓果冻海棠、紫叶矮樱、寿星桃、红碧桃、猥实、紫薇、红王子锦带、龙柏、凤尾兰、大叶黄杨球、月季、金焰绣线菊、金山绣线菊、砂地柏、大花萱草、八宝景天、马蔺、千屈菜、德国鸢尾、尖叶石竹。生长正常:矮紫杉、粗榧、金镶玉竹。生长不良:贴梗海棠、红瑞木。5、屋顶绿化设计因为屋顶夏季气温高,植物越夏是关键,喜冷凉的植物如红瑞木、棣棠、银杏等生长会出现不正常的表现。贴梗海棠表现不好,叶子出现发黄现象。而施工时比较担心生长状况的矮紫杉、粗榧、金镶玉竹表现正常。原设计乔木有馒头柳和垂柳,在施工中施工方提出现场没有设备条件将设计苗木运到五层屋顶,最后只能取消。可见屋顶绿化是一个复杂系统工程,设计时