经济的发展城市化的迅速推进, 城市内部大都建筑密集, 其地面也多被沥青和钢筋混凝土所覆盖, 可绿化的面积寥寥无几。为改善城市的生态环境, 城市的绿化就显得尤为重要。然而城市建筑中屋顶的面积占城市总面积的比例相当可观。建筑屋面是承接阳光、雨、水与大气接触的重要界面, 屋顶绿化则成为美化城市的重要手段。
1 绿色屋面发展状况
绿色屋面最早可以追溯到“古代世界七大奇迹”之一的“巴比伦空中花园”。当时的国王下令在平原地带的巴比伦堆筑土山, 并用石柱、石板、砖块、铅饼等垒起高台, 在台子上层建造宫室, 处处种植花草树木。如今的屋顶绿化既能还降低噪声、减少市热岛效应, 对美化城市环境, 改善生态效应有着极其重要的意义。
1.1 国外绿色屋面发展状况
西方发达国家在20世纪60年代以后, 相继建造各类规模的屋顶花园和屋顶绿化工程。德国是世界上屋顶绿化技术最先进、屋顶绿化普及程度最高、屋顶绿化政策环境最好的国家。政策规定:新建或改建项目申报规划设计必须同时申报屋顶绿化设计, 否则不予受理;实施屋顶绿化可减免50%~80%的排水费, 可得到政府50%~80%的屋顶绿化工程款补贴。在美国, 屋顶绿化的实施被纳入联邦“绿色建筑”评估体系 (LEED) 。日本东京规定, 凡是新建建筑物占地面积超过1000m2, 屋顶必须有20%为绿色植物覆盖, 否则要被罚款[1]。
1.2 国内绿色屋面
我国20世纪80年代后期, 才开始研究屋顶花园和屋顶绿化的建造技术。我国屋面绿化处于起步阶段, 缺乏有效政策, 这就需要借鉴国外发展经验和先进技术, 但是我国屋顶绿化在植物选择上, 造园手法上, 还是在屋顶渗漏问题上, 取得了一些成功经验。如上海市农业科学院的研究成果屋顶绿化一次成坪技术。另外, 我们国家的农民彭秋根在屋顶上种水稻。河北农民孟全喜, 在自己家种了30多个品种菜。
2 绿色屋面效益
2.1 缓解热岛效应提高建筑的节能效益
城市中屋面面积一般相当于整个城市硬质表面积30%左右, 因为植物不仅可以遮挡太阳光线, 生长过程中光合作用还能吸收太阳辐射, 降低城市里温度, 对城市热岛效应产生重大影响[2]。被绿化的屋顶除了在夏天对室外环境具有降温和增湿作用以外, 在冬季对室内环境隔冷保温作用。
2.2 减轻城市雨水处理系统的负荷
绿色屋顶能缓解暴雨所造成的积水、洪涝等地质灾害, 因为雨水在屋顶中储存并蒸发剩余雨水经过屋顶植物截流后缓慢地排放, 能够大大减少雨水中瞬间排泄引发洪水危害[3]。
2.3 改善城市的景观与环境
屋顶绿化可以改善城市的环境, 因为植物能够吸纳二氧化碳, 吸纳一些有毒的气体, 放出来的是氧气、负氧离子, 可以净化空气, 同时因为植物不管是乔、灌、花草, 都有一个共同的功能, 就是能够阻隔和降低噪音。
2.4 丰富城市的物种多样性
屋顶的绿化为鸟类和昆虫等生物创造了适宜的生长环境, 有利于生物多样性的保护, 也大大丰富了城市的生物种类。
3 屋顶绿化的工程技术
3.1 屋顶绿化的荷载
屋顶绿化的形式应考虑房屋构造, 设计时以屋顶允许的承载重量为依据, 必须达到: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+植物重量+其它物质重量。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, 有的是用隔热防渗透水材料制成的“生态屋顶块”。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。对于屋顶花园为了减轻荷载, 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[4]。
3.2 绿色屋顶的防水、排水处理
3.2.1 绿色屋顶的防水
一些植物根系有很强的穿透能力, 会对建筑的防水材料构成威胁, 耐根系穿刺防水层是起隔断根系以免破坏防水层的作用层, 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如高分子卷材或防水涂料等的柔性防水层。
3.2.2 绿色屋顶的排水
所谓排水, 即是排掉绿地表面积水以及土壤中多余的自由水。屋顶排水与防水一样, 是保证屋顶不漏水的关键措施。屋顶多采用屋面找坡, 设排水沟和排水管的方式解决排水问题。传统的疏排水方式是利用砖石瓦块做导虑层, 一般用河砾石或碎石作为滤水层, 将水疏排到指定地点。
3.3 屋顶绿化的植物配置
屋顶绿化往往比较高, 所以风力也比较大, 还有屋顶土层薄、光照时间长、昼夜温差大、湿度小、水份少, 植物配置可以选择一些喜光、耐寒、耐热、耐旱、耐贫瘠, 生命力旺盛的花草树木。对于屋顶花园若要使用高大的乔大, 种植位置应设计在承重柱和主墙所在的位置上, 还应该注意屋顶的乔木较少, 灌木和草本花卉较多, 设计时特别要做到树木花草高矮疏密错落有致、色彩搭配。
3.4 植物养护管理
浇水:屋顶因干燥、高温、光照强、植物蒸腾量大、失水多, 夏季易发生日灼, 枝叶焦边或干枯, 必须经常浇水, 创造较高的空气湿度, 减少蒸腾。因此每日应多次喷水和浇水降温、增湿, 春季每日1次或2次以上。
施肥:目前多用腐熟人粪尿或饼肥做追肥。使用化肥时, 浓度必须小, 以防止烧伤苗木。施肥于傍晚进行。
防寒及补充人造土:冬季风大、气温低, 由于栽植层浅, 有些在地面能安全越冬的植物, 在屋顶可能受冻害, 对易受冻害种类, 可用稻草进行卷干防寒, 盆栽的可搬入温室越冬。由于经常不断的浇水, 使人造土少量流失和体积收缩、破裂, 日渐减少, 种植层厚度不足。一段时期后应添加人造土。
4 结语
屋顶绿化作为城市重要的组成部分, 尤其不了替代作用, 具有十分明显的美化城市, 建筑节能和改善城市生态环境的作用, 是建筑与绿化艺术的合璧, 是人类与自然的有机结合。大力推进屋顶绿化建设让更多的城市上空能够生机勃勃。
摘要：绿色屋面作为城市绿化的有机组成部分, 净化空气、水质、土壤、降低噪声、减少城市市热岛效应等等, 其强大的生态效应为现代城市带来了一股新势力。合理有效的利用好屋顶空间、推广屋顶绿化的可实施性, 对改善生态效应有着极其重要的意义。
关键词：绿色屋面,效益,屋顶工程,植物养护
参考文献
[1] 张天宇, 李杨.屋顶绿化——构建生态城市的新途径[J].工业建筑, 2009, 39 (9) .
[2] 马全明.开发利用屋面的生态功能[J].工业建筑, 2004, 34 (10) .
[3] 叶建军.屋顶绿化对城市水环境的改善[J].水土保持研究, 2007, 4 (2) .
[4] 张梦欣.园林绿地设计[M].北京:中国劳动社会保障出版社, 2004.