□撰文/ 烏玲瑛
向天空伸展綠地
□撰文/ 烏玲瑛
隨著城市化進程的不斷加快,環(huán)境污染問題日益嚴重,噪聲污染的加劇,工業(yè)廢氣及汽車尾氣的大量排放,導(dǎo)致城市生態(tài)質(zhì)量急劇下降。同時,大量建造的鋼筋混凝土建筑以及縱橫交錯的城市道路系統(tǒng)又使得綠化面積越來越少。因此,城市景觀的美化,城市生態(tài)質(zhì)量的改善,城市文化遺產(chǎn)的保護已經(jīng)成為當前城市建設(shè)過程中的重要內(nèi)容。而屋頂綠化作為新興的綠化方式,對增加城市綠地面積,解決城市綠化空間匱乏,改善日趨惡化的人類生存環(huán)境起著積極的作用。
屋頂綠化是一種特殊的園林形式。它是以建筑物頂部平臺為依托,進行蓄水、覆土并營造園林景觀的一種空間綠化美化形式,是在各類建筑物、構(gòu)筑物、城圍、橋梁(立交橋)等的屋頂、露臺或天臺上進行綠化、種植樹木花卉的統(tǒng)稱。
最早進行現(xiàn)代屋頂綠化的是一位美國風景設(shè)計師。1959年,他在一幢辦公大樓屋頂建造了一個面積為 1.2公頃的空中花園。他在對建筑物頂部進行防水滲透處理后敷上土壤,栽種喬木、花草。除了植物景觀的營造,他還在空中花園內(nèi)設(shè)置了曲折的甬道、靠椅和小凳,供人游覽、休憩,這就為建筑與綠化藝術(shù)結(jié)合開創(chuàng)了先例。此后,屋頂綠化便在國外逐漸發(fā)展、成熟起來。比如在法國巴黎,一些高樓大廈的樓頂上栽種著類型繁多的樹木與花卉,有些還建造草坪、圓形拱頂小屋等。在日本東京,有法律規(guī)定,凡是新建建筑物占地面積超過1000平方米者,屋頂必須有20%為綠色植物覆蓋,否則要被處以罰款。目前,東京的屋頂綠化率已經(jīng)達到14%。
屋頂綠化在我國起步較晚,但是國內(nèi)的部分大中城市也在屋頂綠化方面進行了多年探索和初步實踐。1983年,北京長城飯店在其主樓西側(cè)的低層屋頂上,建起我國北方第一座大型露天屋頂花園;重慶市嘗試在一些樓房頂上栽種紅薯、辣椒及花卉;杭州市武林廣場東側(cè)也建造了一個風景秀麗的空中花園,花園建在兩座三層樓的屋頂上,中間有拱橋相連,花園內(nèi)栽有50多種花木,四季如春。
屋頂綠化不僅能有效開拓城市空間,還可美化城市景觀,促進綠色空間與建筑空間相互滲透,在改善城市環(huán)境的同時,提高人居環(huán)境質(zhì)量。
綠地補償作用,提供休憩和娛樂活動場所。目前,城市的現(xiàn)狀是高樓大廈林立,道路交通縱橫,而綠化空間卻越來越少。國際生態(tài)和環(huán)境組織的調(diào)查表明,要獲得最佳的城市環(huán)境,人均占有綠地面積必須達到60平方米以上,但是目前國內(nèi)的大多數(shù)城市還遠達不到這個要求。而通過對屋頂合理的綠化能很好地解決這一問題,它既可以開辟新的休息場所,提供額外的活動空間,又可以點綴街景,為城市建筑增添藝術(shù)魅力。
凈化空氣,減弱噪音。植物的光合作用是大自然制造氧氣的主要形式。有研究表明,每人每天要吸收氧氣量是750克,而釋放出的二氧化碳的量是900克。由此推算,每人至少要擁有10~15平方米森林或25~30平方米草坪才能獲得足夠的新鮮空氣。但由于目前工業(yè)的發(fā)展以及交通運輸量的增加,導(dǎo)致城市內(nèi)的耗氧量也增加,因而人均的綠地需求量遠大于此。這意味著城市需要提供更多的綠地面積,來保證氧氣的供給和空氣成分平衡的維持。
植物除了能進行空氣凈化外,對聲波也具有一定的吸收作用,綠化后的屋頂在一定程度上具有隔音、降低噪聲的作用。與一般屋頂相比,綠化后的屋頂可降低噪聲20~30分貝。
加強屋頂隔熱效果,改善小氣候。由于屋頂位于建筑物表面,所以就決定了它始終處于強烈的溫度變化之中。夏季,由于陽光的直射,屋頂?shù)谋砻鏈囟韧哂诳諝鉁囟?。對屋頂進行綠化后,就可以利用植物的蒸騰作用和潮濕土壤的蒸發(fā)作用來散發(fā)部分熱量,從而降低屋頂溫度。調(diào)查發(fā)現(xiàn),有綠化的屋頂溫度可下降4~6攝氏度,進而可以節(jié)約夏季空調(diào)的能耗。與夏季相反,冬季時,屋頂溫度會低于空氣溫度,而對屋頂進行綠化后,溫度變化的幅度就會顯著減小。
減少城市表面徑流。由于城市的封閉式表面占據(jù)了大量表面積,極容易造成城市的表面徑流量瞬間增大,而徑流高峰極易導(dǎo)致城市排水系統(tǒng)癱瘓。有研究表明,對屋頂進行簡單的綠化后,75%的短時間降水就可被保留。更有研究指出,僅占有單體建筑物10%屋頂面積的簡單式屋頂綠化就可以減少54%該建筑物表面的徑流。
降低能耗,節(jié)約能源。因為屋頂綠化可以加強屋頂隔熱效果,改善小氣候,夏季具有隔熱作用,冬季具有保溫效應(yīng),因此可以減少空調(diào)的使用,降低能耗,節(jié)約能源。
有效保護屋頂,延長建筑物壽命。溫度變化對屋頂結(jié)構(gòu)危害巨大。首先,溫度變化會引起屋頂構(gòu)造的膨脹和收縮,使建筑物出現(xiàn)裂縫,導(dǎo)致雨水滲入,形成滲漏。此外,迅速變化的溫度會對建筑材料造成危害,由于溫度的變化,建筑材料將會承受很大的負荷,其強度會降低,壽命也會縮短。如果對屋頂進行綠化,不但可調(diào)節(jié)夏季和冬季的極端溫度,還可以避免紫外線直接照射屋頂,延緩各種密封材料的老化,從而延長屋面的使用壽命。
放松心情,滿足人們精神享受的需求?,F(xiàn)代人大部分的工作、生活都在城市高空中,當他們俯視窗外風景時,看到的都是高密度的建筑物、道路以及縱橫交錯的高架橋、立交橋,這些“灰色建筑”會間接影響人們的心情,進而導(dǎo)致工作和生活質(zhì)量下降。屋頂進行綠化以后,人們看到的將是花園式的綠色屋頂。綠色植物能舒緩人的緊張感,消除疲勞,使人在寧靜安逸的氣氛中得到休息和調(diào)整,還能陶冶情操,給人們創(chuàng)造一個更加具有創(chuàng)意的活動空間。
通常,屋頂綠化的結(jié)構(gòu)從上到下依次是:植物和景點層、排水口及種植穴、管線預(yù)留層、種植介質(zhì)層、過濾層、排水層、找平層、保溫隔熱層、現(xiàn)澆混凝土樓板或預(yù)制空心樓板。屋頂綠化建設(shè)的關(guān)鍵在于減輕屋頂荷載,改良種植土與排水設(shè)施、植物選擇等問題。
屋頂承重(荷載)。屋頂?shù)某泻赡芰σC合考慮很多因素,包括所有構(gòu)造層在達到水飽和狀態(tài)下所產(chǎn)生的有效荷載、植物生長所產(chǎn)生的逐漸增加的荷載、各種設(shè)施的重量、外界的自然力等。以單位面積平臺允許承載重量為依據(jù),必須做到之和小于一定厚度種植層最大濕重、一定厚度的排水物質(zhì)重量、植物重量、其他物質(zhì)重量(建筑小品等)。同時,根據(jù)平臺屋頂承重能力,設(shè)計不同功能的屋頂綠化形式。
合適的蓄排水材料選擇。提到屋頂綠化的排水方式,其中最重要的原則就是要充分利用整個屋面現(xiàn)有的排水系統(tǒng)。在設(shè)計過程中要盡量保持屋面排水的整體性,避免以地表徑流為主的方式排水。目前,發(fā)達國家廣泛使用的是塑料制品的蓄排水系統(tǒng),該系統(tǒng)在國內(nèi)也漸漸被接受和使用,這種產(chǎn)品的優(yōu)點是排水迅速,不會形成積水,而且還能有效地減輕屋頂負荷,有利于屋頂植物的生長。
預(yù)防植物根系穿刺。植物根系的生長具有向水性和向下性,因而在植物的生長過程中,會對下部的防水層產(chǎn)生巨大的壓力。所以要使用具有防根系穿刺的建材來保證種植屋面的安全,比如PVC防水卷材等高分子材料,也可以額外增加保護層,或者使用隔絕植物根系的材料。
植物選擇。由于屋頂綠化位于樓頂上,與大地土壤不相連,因而其生境與地面差別很大,這對植物而言有利有弊。有利因素有:屋頂光照強且時間長,可大大促進光合作用;晝夜溫差大,有利于植物的營養(yǎng)積累;氣流通暢清新,有利于植物的生長。不利因素則是:濕度低,植物易遭受干旱脅迫;土溫、氣溫變化較大,對植物生長不利;屋頂風力大,對植物也有影響?;谶@些不利的因素,在屋頂植物的選擇上,以喜光、耐寒、抗旱、抗風力強、根系淺的為主。在植物類型上應(yīng)以草坪、花卉為主,可在其中種植一些花灌木、小喬木作為點綴。
最后,在建設(shè)過程中還應(yīng)注意,在對新建筑物進行屋頂綠化時,園林設(shè)計人員應(yīng)提前介入,針對具體情況進行規(guī)劃。假如計劃在舊建筑物上增建屋頂綠化工程時,就必須慎重,要綜合考慮屋頂?shù)某兄亍⑴潘O(shè)施等條件。對屋頂綠化要進行精心的管理,保證屋頂綠化植物水分及養(yǎng)分正常供應(yīng),定期進行清潔、疏導(dǎo)工作,維持屋頂綠化正常使用。
綜上所述,屋頂綠化雖然在建筑設(shè)計、建筑材料以及后期的管理上需要額外的投入,但是其在生態(tài)、經(jīng)濟以及精神享受方面具有很大的價值,因而可以成為新型的綠化形式,同時也可以作為生態(tài)建筑的一部分,發(fā)揮其巨大的優(yōu)勢。