綠色建筑設(shè)計的新思路——屋頂綠化

劉文宇 邰忠奇

摘要:近年來,國家連續(xù)出臺了一系列相關(guān)辦法和規(guī)范性文件,并通過在全國范圍內(nèi)組織評審綠色建筑等多種措施,推動這項事業(yè)不斷邁進。綠色建筑是在建筑的全壽命周期內(nèi),最大限度地節(jié)約資源、保護環(huán)境和減少污染,為人們提供健康、適用與自然和諧相處的建筑。而“屋頂綠化”則是一種既能兼顧到城市經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展的需要,同時又能很好地解決城市生態(tài)環(huán)境問題的雙贏甚至多贏的解決方案。

關(guān)鍵詞:屋頂綠化;綠色建筑

綠色建筑是指為人們提供健康、舒適、安全的居住、工作和活動的空間,同時在建筑全生命周期(物料生產(chǎn)、建筑規(guī)劃、設(shè)計、施工、運營維護及拆除、回用過程)中實現(xiàn)高效率地利用資源(能源、土地、水資源、材料)、最低限度地影響環(huán)境的建筑物。綠色建筑也有人稱之為生態(tài)建筑、可持續(xù)建筑。

1 屋頂花園的歷史

屋頂花園的歷史可以追溯到公元前2000年左右,在古代幼發(fā)拉底河下游地區(qū)(即現(xiàn)在的伊拉克)的古代蘇美爾人最古老的名城所建的“大廟塔”,就是屋頂花園的發(fā)源地。本世紀(jì)20年代初,英國著名考古學(xué)家倫德.伍利爵士,發(fā)現(xiàn)該塔三層臺面上有種植過大樹的痕跡,真正的屋頂花園是在亞述古廟塔以后1500余年才發(fā)現(xiàn)的著名的巴比倫“空中花園”,它之所以被世人列為“古代世界七大奇跡”之一,其意義決非僅在于造園藝術(shù)上的成就,而是古代文明的佳作。巴比倫“空中花園”是于公元前604-562年,新巴比倫國王尼布加尼撒二世娶了波斯國一位美麗的公主,名叫賽米拉米斯,她日夜思念故國山鄉(xiāng),郁郁寡歡。國王為了取悅與她,下令在平原地帶的巴比倫堆筑土山,并用石柱、石板、磚塊、鉛餅等壘起每邊長125米,高達25米的臺子在臺子上層層建造宮室,處處種植花草樹木。建造巴比倫“空中花園”耗費了大量的人力、物力、財力,是皇家貴族的享受,它反映古代帝王所追求的奢侈生活。

2 屋頂綠化的綜合作用具體可以體現(xiàn)在以下幾點:

2.1 增加綠化面積

城市屋頂面積巨大約占城市總綠化面積的一半左右,另具有關(guān)資料顯示表明在人的視野了綠色達到一定的比率時會感覺輕松、心情舒暢,可見進一步增加綠化面積十分重要。

2.2 吸收熱量,調(diào)節(jié)氣候

屋頂綠化可以冷卻周圍大氣,并能增加潮濕度,同時吸收高層空氣中的CO2等有害氣體起到凈化空氣的作用。

2.3 保護屋面及防水層

當(dāng)屋頂經(jīng)過綠化處理后,可以避免陽光直射屋面及防水,同時降低了屋面風(fēng)化和防水層老化的速度,從而延長了屋面的使用壽命。

2.4 降低揚塵及煙霧

屋頂綠化可以幫助過濾空氣中的灰塵、煙霧及硝酸鉀微粒以及其他有害成分,并能夠吸附大氣和降雨中的有害物質(zhì),從而對空氣質(zhì)量的的保證有非常好的效果。

2.5 較高的水分保持能力

根據(jù)屋頂綠化設(shè)計和施工方法的不同,屋頂水分流失量可得到不同程度的減少,大大降低了排水量。

2.6 屋頂綠化后可以吸收一定的高能輻射粒子,對輻射污染也有一定的緩解作用

在過去幾十年里、綠色屋面系統(tǒng)在國外逐漸受到很大的關(guān)注。由于屋面材料及技術(shù)方面的進步,如今,屋頂花園計劃已經(jīng)可以成功地在大部分氣候條件下實施。綠色屋頂花園不僅增加了視覺上的美學(xué)效果,為都市的居民在緊張的工作之余提供一個休息和消除疲勞的舒適場所,同時對于一個城市來說,它更是保護生態(tài)、調(diào)節(jié)小氣候、凈化空氣、遮蔭覆蓋、降低室溫的一項重要措施,也是美化城市,增添景觀的一個好辦法。屋頂種植物還可以起到調(diào)節(jié)利用雨水等作用。從社會效益來說,屋頂花園有利于減輕城市熱島效應(yīng),也是不占用土地而改善城市環(huán)境的最佳方法;對住宅來說,屋頂花園更利于頂層住宅的冬暖夏涼,提高居住的舒適度。

屋頂綠化的最先應(yīng)用是美國的一位建筑師。1959年,他以開拓者的精神在一座6層樓的頂部建造了一個景色秀麗的空中花園,全園面積1.2公頃。他在屋頂上作了防水滲透處理后,上敷薄層土壤,配植喬木、花草,有曲折的甬道穿行其間,并設(shè)靠椅和小凳供人休憩。此后,屋頂綠化開始呈現(xiàn)出勃勃生機。一些發(fā)達國家在新營造的建筑群中,在設(shè)計樓房圖紙時就考慮到了屋頂花園項目,造園水平越來越高。

法國:在巴黎一幢幢高樓大廈的平頂上,栽種著各種樹木與花卉,令人賞心悅目。有些人為在近千平方米的屋頂建造花園,更是傾注了大量心血,建人造草坪、圓形拱頂小屋,夏天在“空中花園”避暑,冬日則在用白雪裝點的圓形拱頂內(nèi)歡度良宵。在英國倫敦,人們修筑帶有屋頂林蔭道的住宅區(qū),人行其上,別具感覺:頂上綠草如茵,同廣場的花圃、噴泉相映成趣。德國進一步更新樓房造型及其結(jié)構(gòu),將樓房建成階梯式或金字塔式的住宅群,當(dāng)人們布置起各種形式的屋頂花園后,遠看如半壁花山,近看又似斑斕峽谷,俯視則如同一條五彩繽紛的巨型地毯,令人心曠神怡,美不勝收。而加拿大的設(shè)計師、建筑師和園藝師們打破傳統(tǒng)的分工,同心合力,別出心裁,在一座18層的辦公大廈中,采用輕型多孔材料,建成了一個集假山、瀑布、水池、草坪、花壇等多種景致于一體的盆景式“空中花園”。

日本最早出現(xiàn)是在屋頂上建設(shè)一些日式的庭院,是在1910年左右出現(xiàn)的。目前現(xiàn)有的歷史最長的屋頂綠化,是在1935年建造的。東京都在01已經(jīng)開始強制性推廣屋頂綠化,新建建筑屋頂20%面積必須搞屋頂綠化。在強制性政策推行之后,即使有業(yè)主不愿意做屋頂綠化,但是由于政府的規(guī)定,也必須要進行屋頂綠化。相關(guān)政策的出臺,促使日本的屋頂綠化近一些年來得到迅速的發(fā)展。

3 屋頂綠化與一般的地面綠化相比,其特殊性可以大概歸結(jié)為以下幾點:

屋頂綠化需要考慮建筑物的承重能力:在建筑物上種植植物,種植層的重量必須在建筑物的可容許荷載以內(nèi),否則的話,建筑物可能出現(xiàn)裂紋并引起屋頂漏水,嚴(yán)重的還可能會造成坍塌事故。

屋頂綠化需要考慮快速排水:建筑結(jié)構(gòu)層為非滲透層,雨水和綠化灑水必須盡快排出,如果屋面長期積水,輕則會造成植物爛根枯萎,重則可能會導(dǎo)致屋頂漏水。

屋頂綠化需要保護建筑屋面和防水層:植物根系具有很強的穿透能力,如果不設(shè)法阻止植物根系破壞建筑屋面和防水層,就可能會造成防水層受損而影響其使用壽命,還可能造成屋頂漏水。

屋頂綠化需要考慮項目完成后的日常維護保養(yǎng):屋頂綠化不同于地面綠化,可能建在數(shù)層高樓房的屋頂,所以必須考慮后期的維護保養(yǎng)的問題。

對于目前屋頂綠化大體上有三種模式。

一是園林式,這種模式標(biāo)準(zhǔn)的景觀效果較好,周邊都可以看到樓頂?shù)男Ч?園林式的綠化形式,除了配植各種樹木花草之外,還配置有各種園林小品如亭、臺、假山、小橋、雕塑、置石、淺水池以及棚架、功能設(shè)施等,是一種真正的“空中花園”。在這種綠化形式中,又由于天臺的位置、大小與形狀,設(shè)計人員的理念,所選擇的植物種類與品種等不同,從而創(chuàng)造出各種景觀效果不同的綠化形式。第二種模式是棚架式的綠化形式,是指在天臺上種植藤本植物,并且設(shè)立棚架,以讓植物在棚架上蔓延。適合在天臺上種植的藤本植物主要有:珊瑚藤、雞蛋果、金銀花、紫藤、凌霄、炮仗花等植物。這種模式比較簡單,投入小,不占用樓面,而且要求天臺的承載能力也較低;第三種也是最簡單的一種模式是平面式綠化形式,是指在天臺上擺設(shè)各種盆栽的植物,為了降低天臺的荷載,應(yīng)使用低矮的多年生草本植物或者灌木。

屋頂綠化所體現(xiàn)出的綠色建筑設(shè)計形式正是現(xiàn)代建筑設(shè)計的一種升華的體現(xiàn),也是建筑設(shè)計發(fā)展的新亮點。而且隨著屋頂綠化正在被更多的人認(rèn)識和接受,發(fā)展前景十分可觀,屋頂綠化一定會為全人類幸福作更大貢獻。