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[关键词]立体绿化;生态;浅水湾1号住宅区;世界屋顶绿化优质工程
中图分类号:S731.5 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)06-0082-01
“浅水湾1号”住宅区由香港华南城集团投资、铁岭天水物产经营管理有限公司开发建设集多层、小高层、高层住宅与商业、休闲、娱乐为一体的“高品质亲水社区”。“浅水湾1号”北接凡河新村,南临行政文化中心,西靠天水河,东临沈铁轻轨。占地面积约1007/平方米,绿化面积约407/平方米,水域约7万平方米。绿化工程于2008年11月开工――2010年9月竣工,绿化率超过35%。楼房建筑由内到外分布有4层、6层、8层、11层、17层和18层,是一个围合式的高品质亲水社区,真正的做到城中有景,景中有城。
“浅水湾1号”住宅共分成八个组团,分别为1组团凤舞居、2组团凤翔居、3组团祥龙居、4组团龙泉居、5组团龙湖居、6组团龙腾居、7组团御龙居、8组团锦龙居。除龙湖居、锦龙居外,各组团都配有地上车库,屋顶绿化主要是车库上面的空间,车库总面积为15万平方米,绿化面积为6.8万平方米,栽植乔木80株;灌木球310株;花灌木模纹27160m2;宿根花卉4650m2;草花2400m2;草坪33781.2m2。汇集各类植物37种,其中乔木5种;花灌木19种;宿根花卉6种;草花5种;地被植物3种。
车库占地面积不同,其功能及绿化的形式也有所不同。车库屋顶设计采用“人性化”理念,考虑到老人、儿童出行方便设计了5米宽的车行道,并为他们设置了可供休憩的桌、椅等配套设施。也为青年人提供了篮球、网球等活动场地。
在满足使用功能基础上,还努力创造丰富的绿化景观效果,我们在屋顶上设计了花坛、花墙、花钵等景观小品,利用坡道和台阶等栽植高低不同的灌木和花卉,体现出科学与艺术的结合与和谐。由于屋顶营养土层薄,不适合栽植高大乔木,我们根据土层薄厚,因地制宜地将亚乔木、灌木、宿根花卉、草本与地被植物合理配置,使其有层次、厚度、色彩,让不同生物特性植物各得其所,从而充分利用阳光、空气、土地、肥力,实行集约经营,构成一个能的复层的立体植物群落,使屋顶绿化发挥更好的生态效益。
屋顶绿化除了考虑景观效果和植物的栽植效果之外,还要考虑屋顶荷载、渗漏、排水、抗风、植物的适应性、安全等问题。
1.屋顶的荷载问题
屋顶绿化首要问题是屋顶的荷载,为了使园林景观更加丰富,又富于变化的韵律,屋顶上增加了一些园林小品,园林小品放置的位置尽量在荷载承重柱上方,微地形、大树栽植尽量选择在承重量大或者跨度小的地方。植物品种选择上要优先考虑植物的重量,并要求计算植物在生长若干年后的重量,种植土一般采用自重轻的材料,种植层的厚度根据种植环境、植物材料和建筑屋面荷载的要求进行调整。平面覆土厚度为30cm,微地形最高土层厚为100cm.
2.防渗漏问题
屋顶绿化最担心的是绿化造成屋顶渗漏,而且一旦发生渗漏,查找渗漏点,维修非常麻烦。
绿化屋顶必须要对局部节点进行重点防水处理,如天窗节点,女儿墙节点、下水口等。
种植植物时不能直接靠近建筑立面边缘,要用2~25mm的砾粒带或轻质物质带隔离。
植物的根系对建筑的防水层和结构层有一定的破坏作用,屋顶绿化必须加防根层,避免植物对建筑物有损害。
3.排水问题
在排水口,排水观察孔等处放置20mm以上的砾粒形成隔离带,防止生活垃圾及植物叶片等杂物堵塞,造成排水不畅。
由于土壤对雨水的保持与涵养较差,为了使大雨后多余的雨水顺利排走,应在种植层和防根层下设排水层和水平雨水管连接到下水口。
特殊地段做地形处理确保雨水外排。
4.抗风的问题
由于屋顶绿化其种植层较薄,为了防风、防倾倒,对种植高于眯的植物都采用地上支护法固定技术,即三角支撑架与主分支点之间用橡胶缓冲垫隔离,再将三角支撑架与钢板用螺栓拧紧固定。
为了抗风固根,我们常常用混合型种植土,即种植土、泥炭土、草炭土、膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、细砂和经过发酵处理的动物粪便等。这样既能保障植物的需求,屋顶的承重,又起到抗风固根的作用。
在不影响景观效果的前提下,在风口处尽量不要种植大乔木,应该选择抗风性强的植物,种植的植物模纹用遮阴网遮盖并将其固定,这样即挡风又遮阴。
在屋顶边缘设置防护栏也能起到防风与安全作用。
5.植物的适应性
由于车库屋顶地势高,空间狭长,光、风、空气的温湿度、土壤有机质和水分含量都比地面差,造成了屋顶绿化植物成活率低,长势较弱等问题,我们在植物选择上,根据植物的生长习性,合理的安排所栽植的植物品种。楼的向阳面,栽植喜光的榆叶梅、红王子锦带、金山绣线菊等;楼的背阴面,栽植耐荫的水蜡、珍珠绣线菊、玉簪等,栽植半耐荫的大花水桠木、紫叶小檗等,地被植物栽植沙地柏、白三叶、草坪等。
对种植的植物要求是树形优美,浅根性,病虫害少,花期长,叶绿期长,抗风、耐旱,耐寒,耐修剪、栽植易成活、容易维护管理等。
6.设计手法
要使屋顶绿化更生动,灌木必不可少。灌木在形状和色彩上种类繁多,充分利用不同植物的高度、质感、色彩组成不同的模纹造型,打破住宅问狭长空间感,形成活泼、和谐的空间,让屋顶绿化充满情趣。
住宅问平行的直线条较多,如道路、围墙、住宅建筑等,为了打破直线条,我们利用景观小品和植物来增加边缘线曲折变化,如设计了造型花坛、花墙、预留空间摆放座椅、垃圾箱、花钵等,在绿地边缘片植曲线模纹,栽植整形树木或球体,使平行的直线条中融入曲线。
小区绿地的植物配置应该有季相变化,小区是居民一年四季生活、憩息的地方,因此小区绿地的植物配置应该有季相变化,使之与居民的春夏秋冬的生活规律同步。在植物配置上我们尽力做到三季有花,四季有绿。同时根据不同车库特点,以突出某种植物特点为主,或者以突出某个季节景色为主。如在凤翔居为了体现夏景,栽植了大量的宿根花卉和草花,龙泉居为了突出冬景,栽植了许多常绿和彩叶树种。
7.安全性问题
关键词:建筑设计 屋顶 绿化设计
引言
近两年许多人开始建造屋顶绿化,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,营造屋顶绿化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。
1 屋顶绿化的特点
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。
1.2造园及植物选择有一定的局限性因屋顶承重能力的限制,无法具备与地面完全一致的土壤环境,因此在设计时应避免地貌高差过大,在植物的选择上一般应避免采用深根性或生长迅速的高大乔木。
1.3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。设计时应注意协调统一又富于变化,形成韵律。
2 屋顶生态绿化设计
在建筑密集的城市环境中,屋顶生态绿化作为一个比较有效的空间绿化手段,常常出现在高密度的建筑群中。屋顶绿化对建筑本身的承载力和防渗透要求相对较高,因此,一般建筑只能栽植浅根系易于生长的花灌木及地被。但基本上只是达到了绿化的效果,在生态多样性方面太过单一了。值得我们考虑的是如何更高效的发挥生态绿化的作用,建立生态多样性空中绿化。
韩国环境部《建设高效率的生物栖息空间》项目之一“天空乐园”――把建设生物栖息场所的市内生态公园的概念引申到屋顶绿化中。把空间分为“野生绿地”、“灌木丛”、“湿地”等,并种植了八十多种植物。屋顶小生态系统建设后,高为12层的建筑,取暖能源减少了14%,空调使用减少了13%.建设两年后屋顶小生态系统植物种类达到了150种,昆虫种类达到了二十多种,鱼类、两栖类、鸟类生存环境优化。由此看来,在屋顶上建设生物栖息空间,给城市带来了生态环境的多样化。
屋顶绿化设计的特点如下:
2.1花园形式屋顶绿化可做成小游园的形式服务于游人,多用于服务性建筑物如宾馆、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30厘米至40厘米厚,局部可设计成60厘米至80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。
2.2色块图案形式采用大叶黄杨、紫叶小檗、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,内部可不设园路,只留出管理用通道。
2.3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。
3 屋顶绿化的基本类型
我国屋顶绿化仍处于研究探讨、试验示范阶段。各城市根据地方实际情况,出台了相关法规规范,使设计形式更加多样化,并遵循安全性、美观性、实用性的设计原则,使屋顶绿化建设在国内形成百花争鸣的局势。我国屋顶绿化设计,根据荷载的不同可分为简单式屋顶绿化和花园式屋顶绿化两种主要形式。
3. 1 简单式屋顶绿化
其屋面荷载一般为2. 5~4. 5 kN/ m2,荷载小于2. 5kN/ m2的屋面则不宜进行绿化。简单式屋顶绿化以重量轻、体积小的低矮草本类植物绿化和不进行人为活动为主要特征,结合平面铺装图案,一旦绿化成型,具有良好的视觉景观效果和生态效果。该类屋顶绿化形式投资少、管养方便、安全性高、生态恢复价值高,是我国普及屋顶绿化良好的宣传形式。
简单式屋顶绿化又可分为地毯式和摆放式两种类型,二者主要区别在于地毯式操作方便,一次成型,生态效果好;而摆放式多以容器形式进行绿化,形式自由,安全性高,但增加屋面荷载。
3. 2 花园式屋顶绿化
花园式屋顶绿化又称群落式屋顶绿化,其屋面荷载一般≥4. 5 kN/ m2,通过丰富的植物群落层次,乔、灌、草、地被等的搭配,结合地形的变化和道路铺装的铺设,创造独特的景观空间。其最主要特点就是覆土厚、承重大、景观空间丰富。
根据场地性质的不同,又可细分为公共游憩花园式、私家居住花园式、生产科研花园式等多种形式。
4 屋顶绿化的技术构造及材料
4. 1 主要构造层
屋顶绿化相关构造层主要有:植物及种植基质层、过滤及蓄排水层、阻根及防水层三大部分。根据绿化形式的不同,植物及种植基质层存在着较大差异,过滤及蓄排水层则略有不同。目前我国屋面绿化用的抗根型防水材料主要包括聚氯乙烯P型卷材、铝合金卷材、聚醚聚氨酯防水毯等。排水层可用塑料排水板、橡胶排水板、陶粒等组织好排水,使多余的水分及时排入落水口。花园式屋顶绿化中,乔木、园亭、花架、山石等较重的物体或覆土较深的地块应设计在建筑承重墙、柱、梁的位置。
4. 2 植物选择
由于我国南北温差较大,因此在植物选择方面要充分考虑植物的基本生态特性,严格遵循适地适树的原则。目前,广泛应用于屋顶绿化的植物有景天类(如景天、佛甲草、凹叶景天、垂盆草、金叶景天、红叶景天等)、常春藤、月季类、麦冬类、女贞类、黄杨类等。此外,适合长江以南地区(以上海地区为例)屋顶绿化的植物有香樟、桂花、茶梅、八角金盘、铺枝亮绿忍冬、金叶苔草、黄金间碧玉竹、沿阶草类等;适合长江以北地区(以北京地区为例)屋顶绿化的植物有白皮松、龙爪槐、栾树、箬竹、棣棠、万寿菊、紫露草、早熟禾等。
4. 3 基质选择
基质选择方面,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,按一定的比例混合配制而成。其中草炭和发酵后的动物粪便可为植物生长提供有机质、腐殖酸和缓效的基肥;膨胀蛭石和膨胀珍珠岩不但可以减小种植介质的堆积密度,而且是有利于保水、透气、防植物烂根、促进植物生长的材料,还能补充植物生长所需的铁、镁、钾等元素,也是种植介质中pH值的缓冲剂和调节剂。目前值得推荐的一种新型种植材料――保绿素,不仅能防止草坪枯黄,还可以提升绿化景观效果。
5 结语
【关键词】种植屋面;屋顶绿化;低碳 节能
目前国内建筑能耗接近社会总能耗的30%,其中与建筑维护结构相关的采暖空调能耗占社会总能耗的20%,因此选用低能耗的维护结构是实现节能建筑的重要途径之一。其中,设计合理的建筑屋顶绿化是一种直接有效的节约资源的措施。屋顶绿化近年来应用越来越广泛,上海世博会瑞士展馆名为“自然乐园”的种植屋面成功的利用屋顶绿化,体现了绿色建筑的特点,达到节能减排的目的。
1 工程概况
上海东方国信工业办公楼位于上海市长宁区虹桥临空经济园区内,地下两层为汽车库,地上分为1#、2#、3#三栋办公楼,总建筑面积约72941平方米。按照业主要求,园区内建筑应满足申报绿色建筑的需要,降低建筑使用能耗,从而实现节能减碳的目的。当然,为使用者提供绿色温馨的户外休闲休息场所,美化环境,也是本次设计要求之一。因此东方国信工业办公楼分别采用了低辐射玻璃幕墙系统、中水循环再利用系统、雨水回收系统和屋顶绿化系统,以下着重介绍屋顶绿化系统。
屋顶绿化按照覆土厚度分为轻型、中型和重型三种,本次设计采用轻型和中型两种形式,绿化总面积约为6442平方米,超过屋顶面积的30%,包括植被区、硬质铺地、水景等内容。中型屋顶绿化应用于地下二层顶板(包含地下一层局部下层庭院)、轻型屋顶绿化分别位于1#、2#办公楼七层露台和1#、2#、3#办公楼的九层屋顶。
2 设计依据
2.1 上海属于亚热带季风气候,平均每年30。C以上温度的天气达100天,节能、降温是上海区域建筑设计必考虑的因素,建设低碳环保的绿色建筑越来越被人们所认可。根据有关研究表明,在高温天气时,轻型屋顶植物绿化的屋面能使室内温度降低约2。C。另外,采用轻型屋顶绿化的房间用电量比未采用的减少0.106KW•h/d•m2,并且通过研究发现室外温度越高,屋顶绿化的节能节电效果越好,两者呈明显直线关系。
2.2 在屋顶绿化设计形式上,东方国信办公楼屋顶采用轻型屋顶绿化。轻型屋顶绿化屋面在保证水性、养分供应能力、温度调节等方面能力下,其基质厚度仅为70~200mm,建筑的整体结构荷载比重型屋面绿化系统大大减轻,降低了主体结构的投资成本。
2.3 轻型屋顶绿化技术中的某些层面,比如渗透层和种植层,均可利用回收的建筑废料来生产,建筑资源的循环利用不仅起到环保作用,也体现了东方国信工业办公楼在设计理念上的可持续发展思维。
3 设计内容
下面以3#办公楼屋顶绿化为例,讨论一下其屋面做法。3#办公楼屋顶共有三种屋面做法:内配筋细石混凝土屋面区、种植土绿化屋面屋面区和透水路面砖屋面区。内配筋细石混凝土屋面区为屋面设备区,放置屋面设备,如屋面太阳能板、空调冷却塔等;种植土绿化屋面面区和透水路面砖屋面区为屋顶绿化区,构造厚度分别为320mm和300mm。
3.1 构造做法
种植土绿化屋面屋面区和透水路面砖屋面区构造层厚度分别为320mm和300mm,构造做法详图一和图二所示。
图一透水路面砖屋面构造做法
图二种植土绿化屋面构造做法
3.1.1 找坡层:为减轻屋面结构荷载,采用CL10轻集料混凝土,坡度为2%,坡向屋面排水天沟
3.1.2 保温层:根据节能计算,采用40厚挤塑聚苯板(近女儿墙500范围内为65厚半硬质矿棉板)作为屋面保温层
3.1.3 防水层:共设置两道防水层――3厚SBS改性沥青防水卷材和4厚铜复合胎基改性沥青耐根穿刺防水卷材
3.1.4 排(蓄)水层:20高 PE聚乙烯凹凸排水板,凸点向上粘贴土工布滤水层
3.1.5 种植土与植被层:植被区为200厚(最薄处)复合种植土,种植草坪地被植物。按照屋面2%坡度计算,最厚处种植土为300厚。
硬质铺装区:70厚砾石、30厚粒径为2-8mm的粗砂、70厚透水性混凝土路面砖
3.2 相关专业配合
结构专业:东方国信办公楼为三栋框架剪力墙结构的高层办公楼,屋顶面需适当增加屋顶层结构荷载,并充分考虑动荷载与静荷载。按照轻型屋面设计要求,覆土层约200-300mm厚,种植土容重为23300-400kg/m3,由此推出屋面荷载为300-400kg/m2。
给排水专业:因屋顶绿化植被覆盖的原因,需增加屋面雨水口数量,由标准的屋面每200 m2汇水面积设置一根直径100mm的雨水管,更改为屋面100 m2汇水面积设置一根直径100mm的雨水管,以保证暴雨时期及时排除屋面雨水,防止雨水滞留影响植被存活。屋顶设置喷灌和滴灌自动浇灌系统,定期养护屋面植被,免去人工提水至屋面的麻烦。
3.3合理选择植物物种。屋顶光照比较充足,种植层又相对较薄,因此在东方国信办公楼屋顶绿化设计原则上宜选择根系发达,能适应土层浅薄的浅根性植物,并尽量选择了耐寒耐旱的本土植物。例如采用类似佛甲草这种对当地的气候有较强的适应性,并且耐旱耐高温的本土植物,能大大的降低屋面后期维护成本。
4 结束语
屋顶绿化把传统绿化从地面延伸到空中,既能节能环保,又可以美化环境,与现在国际上的节能减碳、绿色建筑等理念非常吻合。在未来的国家建设过程中,建筑低碳化,构建环保城市等将是人们越来越重视的课题。在用地相对紧张的上海,发展屋顶绿化的前景更加广阔。在后世博时代,人们会更加珍视环境、珍惜绿色,所以东方国信办公楼屋顶绿化设计正是顺应潮流,在建筑低碳化、建设绿色建筑的设计上发挥了一定优势,为以后的建筑设计提供了又一经典案例.
参考文献
[1]《种植屋面工程技术规程》JGJ155-2007
[2]杨青.绿色建筑中的屋顶绿化.山西建筑:Vol.36 No.19,2010.7,350-351.
[3]陈海鹏.既有工业建筑改造设计中的生态策略.建筑设计管理:Vol.27No.6,2010,42-44.
关键词屋顶花园;绿化设计;应用
中图分类号S731.2文献标识码B文章编号 1007-5739(2013)12-0158-02
DesignandApplicationofEnvironmentalGreeningofRoofGarden
ZHANG Shou-chen
(Feidong Landscape Bureau in Anhui Province,Feidong Anhui 231600)
AbstactThe main types of green design,design principles,application and prospect of application were introduced,and roof garden space greening trend was discussed so as to provide the reference.
Key wordsroof garden;landscape design;application
屋顶花园的规划设计,使屋顶的自然生态环境与城市总体生态环境融为一体,城市文明永延续与生活环境文化融合[1]。对增加城市绿地面积,改善日趋恶化的人类生存环境空间;开拓人类绿化空间,建造田园城市,改善人民的居住条件,提高生活质量,以及对美化城市环境、改善生态效应有着极其重要的意义。
4 000年前,古代苏美尔人最古老的名城之一Ur城所建的大塔,就是屋顶花园的发源地,被世人列为古代世界七大奇迹之一的“巴比伦空中花园”是真正的屋顶花园[2]。西方发达国家在20世纪60年代以后,相继建造了各类规模的屋顶花园和屋顶绿化工程。目前屋顶花园在国外已经不是“空中楼阁”,在国内有的地方已经开始对屋顶进行开发,把城市楼群的屋顶作为新的绿源。笔者结合工作实践,探讨屋顶花园在环境绿化设计时需要注意的几项原则,以及在未来的应用前景等。
1屋顶花园绿化应用的主要类型
1.1开敞型屋顶绿化类型
开敞型屋顶绿化类型又称粗放型屋顶绿化,是屋顶绿化中最简单的一种形式,具有以下基本特征:一是低养护,免灌溉;二是从苔鲜、景天到草坪地被型绿化,整体高度6~20 cm,重量为60~200 kg/m2;三是由于开敞型屋顶绿化具备重量轻、养护粗放的特点,因此比较适合于荷载有限以及后期养护投资有限的屋顶,被称为“生态毯”。这种屋顶花园追求自然,低养护,是屋顶绿化投资最小的一种类型[3]。
1.2半密集型屋顶绿化类型
半密集型屋顶绿化类型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。它具备以下特点:一是定期养护,定期灌溉;二是从草坪绿化屋顶到灌木绿化屋顶,整体高度12~25 cm,重量为120~250 kg/m2;三是半密集型屋顶绿化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展示。
1.3密集型屋顶绿化类型
密集型屋顶绿化类型是植被绿化与人工造景、亭台楼阁、溪流水榭的完美组合,它具备以下几个特点:一是经常养护;经常灌溉;二是从草坪、常绿植物到灌木到乔木,整体高度15~100 cm,重量为150~1 000 kg/m2;三是密集型屋顶绿化是真正意义上的“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,除此之外,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。
2屋顶花园绿化设计的原则
2.1以实用、安全、排水通畅为原则
2.1.1力求实用。由于高大建筑物以供人们办公、住宿等为主要的职能,屋顶花园并不在此功能范围内,只是为了给人们休闲放松提供一个场所,在屋顶上除了有屋顶花园的设计外,还有一部分面积被划作网球场,所以屋顶花园上的绿化种植较为简单,没有投入大量精力放在屋顶花园上,如图1。
2.1.2确保安全。由于屋顶花园在承重上受到很多限制,所以在营造屋顶花园之前,一定要考虑到屋顶花园对建筑物荷载的要求。
2.1.3排水通畅是重要环节。由于屋顶花园建设在建筑物上表面,所以除了荷载之外,屋顶防水非常重要,特别是屋顶的水池这类人工造景极易造成屋顶渗水,所以要铺设防水层,解决好这类问题,并设置一定的坡度,便于水的迅速排除。
2.2植物选择与配置
2.2.1植物品种的选择。屋顶花园由于长期受到日光直射,相对地面有一定的高差,因此设计时应选择适应性强、抗风力、抗倒伏力强、耐极端温度的、耐干旱、长日照的浅根性乔木以及灌、花、草类植物,特别是叶子革质或腊质,抗干热风能力及辐射能力强的乡土植物材料比较适宜[4]。
2.2.2植物体量的控制。受到建筑承载能力限制而土壤覆盖厚度较薄,植物选择时应选择体量小的乔灌木,慢生树种为宜,生长快、长得高大的乔木应慎用。
2.2.3植物习性的把握。深根性、钻透性强的植物材料不宜选用,以免根系对屋顶侵蚀而破坏屋面防水层。
2.2.4植物形态的营造。在保证整体植物高度的前提下,选择树形优美、耐修剪整形的小乔木,配置低矮花灌木及地被植物来体现层次。
2.3园林小品的运用
2.3.1水体。考虑到屋顶的承载力,水池设计要慎重,以几何形状为宜,水不宜太深,一般控制在30~40 cm,水池的建造材料一般为钢筋混凝土结构。为提高观赏价值,也可安排小喷泉。
2.3.2假山置石。在屋顶花园上的假山一般只能观赏,不能游览,所以置石假山具有较好的观赏性,也可采用人工塑造,这样假山将会轻很多,而观赏价值也较高。小型的屋顶花园可以用石笋、石峰置石效果也很好,如北京首都宾馆屋顶花园的置石。
2.3.3园路铺装。选择装饰性好与周围的建筑、植物、小品相协调的水泥砖、花岗岩等。
2.3.4园亭。可在园内建筑小型亭子,丰富景观效果。选用竹木结构,南方实用。现代建筑材料钢筋混凝土建亭。
2.3.5花架。小尺寸的花架可选用五叶地锦、长春藤,大尺寸的可选用紫藤、葛藤。选择材料以质轻、牢固安全的焊接或竹木结构或钢筋混凝土为宜。
2.3.6其他雕塑。应考虑色彩背景及尺寸。园灯要注意装饰性、防水、防漏电、尺寸小巧的照明灯。
2.4水电配套设施完善
和一般花园一样,屋顶花园的水电系统必不可少,主体工程设计及建设时要充分考虑预留强弱电线路、给排水管道以及各类预埋件[5]。
2.5养护管理
关键词:屋顶绿化;城市建设;综合效益
随着城市不端发展,建筑用地的日趋紧张,人口密集区不断增加,使城市的水、热、平衡和大气运动状况发生变化,这些在城市高密度发展形势下产生的负面生态效益,使人们不得不充分合理地利用有限的生存空间,尤其是建筑物的第五立面—屋顶。
屋顶绿化是集园林、科技、艺术为一体,合净化、美化、绿化于一身的城市生态效益环境建设工程,它使建筑物的空间潜能与绿色植物的多种效益得到完善的结合和充分的发挥。它的发展将成为现代城市发展的必然趋势。
1 屋顶绿化的经济效益
1.1 保护建筑物的作用:保护屋顶结构,延长防水层的使用寿命。
1.2 节约能源:建筑物室内的热能10%—70%来自屋顶,采用种植屋顶的室内冬暖夏凉。
1.3 节约城市宝贵的水资源:主要针对北方地区的佛甲草绿化屋顶,因为景天科的佛甲草非常耐旱,其它植物种植在北京的屋顶上耗水量比地面绿地高4-5倍。
1.4 节约城市宝贵的土地资源:可充分利用目前大量闲置的面广量大的平屋顶,采用佛甲草屋顶绿化。其它植物由于覆盖土厚,绝大部分屋顶荷载不到要求,而不可能大面积实施屋顶绿化。
1.5 促进旅游观光,宣传、美化城市形象的作用;大面积实施屋顶绿化,可以提高绿化覆盖率、绿视率和城市景观水平,美化俯瞰景观。
2 屋顶绿化的生态效益
2.1 缓解周边气候,改善城市环境
大面积推广实施屋顶绿化,可以吸收部分有害气体,吸附空气中的尘埃,净化空气,减少屋面的二次扬尘。屋顶绿化净化空气的作用受到了北京市环保和园林部门的高度认可和重视,已连续几年拨款委托我们在西城区进行屋顶绿化试点,2005年北京市政府正式开始在城八区试点推广;屋顶绿化吸收二氧化碳,释放大量氧气,创造一个天然氧吧;还可以吸纳噪音;增加空气的湿度;缓解城市的热岛效应,吸纳百分之二十至九十的天然降水,减少城市径流,减缓城市洪涝灾害[1]。
2.2 保护生物多样性,创造城市内的生物生息空间
随着城市的不断扩张,扰乱当地的生态系统,破坏生态平衡,使很多当地固有物种消失。绿色屋顶涵养充分的水土能形成人工建筑与自然之间的生物气候缓冲带,为建筑系统提供良好的微气候环境,尽量满足居民的各种生活舒适标准;同时提高建筑系统生物组成的多样性,为鸟语花香提供现实的土壤,实现人与自然的和谐共处。来自巴塞尔和伦敦大量植被屋面研究也证实,良好的设计植被屋面可以成为濒危物种的补偿栖息地。
因此,大面积屋顶绿化的推广实施是人们对自然生态被人为破坏的一种补偿,这是人类的一种责任,是实现以人为本,人与自然和谐发展,落实科学的发展观的必然要求。以北京为例,如果北京城区的平屋顶都实行绿化,人均拥有绿地面积将增加50%。无论是造价昂贵的“平改坡”美化环境工程还是在老城区通过拆房建绿都不具有如此的生态和社会效益[1]。
3 在城市建设中采用屋顶绿化常见的问题
3.1 选择绿色屋顶建造的类型及屋顶建筑结构荷载
由于环境特殊,屋顶绿化应有别于一般绿地。而根据屋面荷载能力的不同,屋顶绿化一般分为拓展型、半密集型、密集型。在选择时,一方面针对城市旧的建筑物,由于当时的建筑设计师和开发者没有预见到未来绿色屋顶的建造,过去的建筑结构荷载大都无法承受一个拥有大量土壤基质和大型植物的密集型屋顶花园的重量,因此只有采用薄土层种植,选用苔藓、草本、景天属佛甲草或肉质植物的拓展型屋顶绿化才较为合适。而另一方面,新的现代建筑物的屋顶在条件允许时应该在设计时考虑到真正意义上的屋顶花园的荷载。
3.2 栽培基质与植被的选择
屋顶绿化的品质和功效主要体现在于适宜植物匹配的正确基质上。一个有效率的,轻质基质必须满足植物物理、化学和生物学特性的需要,同时也要满足所在地的暴雨水文气象地理等特性的需要。
从功能上考虑,用于屋顶绿化的种植基质需具备三个基本条件:第一,固定植株;第二,有一定的保水保肥能力,透气性好;第三,有一定的化学缓冲能力,如稳定的氢离子浓度、处理根系分泌物、保持良好的水、气、养分的比例等。实际操作中必须考虑到植物成活率、屋顶荷重、价廉物美等。
植物选择应遵循多样性和共生性原则,以低矮灌木、草坪、地被植物和攀援植物为主。选择须根发达、易移植、抗污强、生长缓慢的植物,同时要切合当地的植被规律。
3.3 绿色屋顶的设计及实用性
在设计绿色屋顶前,应对屋顶的承载力进行测算。多注意绿色屋顶的定位、阳光、风、窗户、门和可利用的空间等因素。绿色屋顶的设计建造涉及到房屋的环境景观、结构安全、防水抗渗、卫生、消防、抗震、养护和管理等多个方面。因此,应该合理有序地进行,对单位、个人的行为应有所约束、有所规范,以免留下隐患。同时应体现出实用性,事先考虑到对屋顶功能使用上的定位,如不上人屋顶和上人屋顶,拓展型屋顶和密集型屋顶的区分。并考虑设置宽阔的边缘扶手,尤其应考虑到儿童的使用安全问题。同时,建筑物的墙体有很强的承载力,可以在绿色的边缘地带放置较高的植物和容器盆栽植物[2]。
3.4 绿色屋顶的供水和排水及养护管理
绿色屋顶主要以收集雨水为主,旧屋顶灌溉系统不足,增加了屋顶绿化养护的难度。而土壤中储存的水量必须能随时满足植物根系的需要,避免植物在长期干旱时萎蔫。采用排(蓄)水板,可有效地取代河砾石滤水层来排水,省时、省力并节省投资。并且工期可以缩短至原来的1/100,屋顶承重也大大减少至原来的1/300-1/200不等,滤水层的重量仅为1.30kg/m2,成本也节约了一半左右。
绿色屋顶建成后的日常养护管理与在屋顶上植物材料的生存有着重要的关系。由于在屋顶上植被更新或换栽比地面上要困难得多,植物的立地条件比其原生长之处也要恶劣许多,如场地狭小、强风、缺水和少肥等。所以,要采取各种不同于平地绿化的管理措施,管理上要求更加精心、更加细致。
4 结论
由此可见,屋顶绿化是改造城市生态的重要途径,利用和推广屋顶绿化,形成城市的空中绿化系统,对城市生态环境的改善作用是不可估量的。
参考文献
[1]索云艳.浅谈屋顶绿化的规划设计[J].北京农业,2010年第30期
[2]范?科特姆.建造屋顶花园常见问题的处理[J]国土绿化,2007年第1期
作者简介
李恒威,男,1979年3月生,湖北文理学院建筑工程学院,讲师,主要从事建筑环境设计、生态建筑方向研究