屋頂綠化之“空中菜園”的探析

劉耀耀

隨著我國(guó)城市人口密度的不斷增加隨之而來(lái)的城市建筑面積也與日俱增的現(xiàn)況，如今人們對(duì)城市生態(tài)環(huán)境的建設(shè)越來(lái)越關(guān)注。作為城市中空閑屋頂?shù)拈_(kāi)發(fā)和利用則是現(xiàn)代建筑生態(tài)和環(huán)境生態(tài)發(fā)展的必然趨勢(shì)。屋頂綠化是主要利用城市的大量閑置建筑或構(gòu)筑物平臺(tái)予以設(shè)計(jì)。而“空中菜園”是屋頂綠化的一個(gè)分支，主要以蔬菜和水果為種植對(duì)象的生態(tài)發(fā)展方向之一?！翱罩胁藞@”也是集經(jīng)濟(jì)環(huán)保與美化城市以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等功能于一體的新型發(fā)展中的屋頂綠化方式。

1.屋頂綠化的概念與分類

屋頂綠化顧名思義是指在建筑的屋頂或陽(yáng)臺(tái)或構(gòu)筑物等露天區(qū)域通過(guò)填土等一定的方式來(lái)栽植植物進(jìn)行屋頂景觀綠化稱之為屋頂綠化。隨著現(xiàn)代城市的迅猛發(fā)展及現(xiàn)代空間形態(tài)的多樣化，屋頂綠化的概念又進(jìn)一步豐富：廣義上來(lái)說(shuō)凡是在建筑物屋頂修建綠化的區(qū)域，無(wú)論是人工培育種植或自然演化形成的屋頂綠化都是屋頂綠化的范疇。比如城市建筑物的屋頂及陽(yáng)臺(tái)的綠化，地下構(gòu)筑物上表面的綠化和攀爬植被的立體綠化空間等都屬于屋頂綠化。

由于研究者的角度的不同，屋頂綠化的分類劃分也不同。主要的分類形式如下所述：

按照屋頂建筑形式的不同可以把屋頂綠化分為：平面屋頂?shù)木G化、坡面屋頂?shù)木G化以及曲面屋頂?shù)木G化這三種形式。

屋頂綠化的內(nèi)容不同形式也就不同。常見(jiàn)的有屋頂水池、屋頂草坪、屋頂花園或屋頂展覽園等等。

空間形式的不同屋頂綠化的劃分也不同。有開(kāi)敞式和半開(kāi)敞式以及封閉式三種形式。

按照屋頂?shù)母叨瓤梢园盐蓓斁G化分為：高層式屋頂綠化和低層式屋頂綠化兩種形式。

按照屋頂綠化的復(fù)雜程度可以把屋頂綠化分為：簡(jiǎn)單式和花園式兩種形式。

2.“空中菜園”在我國(guó)形成的背景

傳統(tǒng)的空中綠化之所以能在世界各國(guó)得以迅速蓬勃地發(fā)展源于它具有增加城市屋頂綠化面積、改善生態(tài)環(huán)境、提高建筑節(jié)能效益等優(yōu)勢(shì)。而“空中菜園”也同樣具備這些同等的優(yōu)勢(shì)。除此之外，我國(guó)在城市化快速發(fā)展的過(guò)程中產(chǎn)生了一系列亟待解決的問(wèn)題，如城市耕地資源緊缺、食品安全問(wèn)題，空氣質(zhì)量下降等等。傳統(tǒng)意義上的屋頂綠化產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)價(jià)值較小其實(shí)用性現(xiàn)已不能滿足我國(guó)對(duì)城市化經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展的要求和可持續(xù)發(fā)展的訴求。由此有美麗的景觀及客觀利潤(rùn)實(shí)用性的“空中菜園”應(yīng)運(yùn)而生。

3.“空中菜園”建造的主要考慮要求

就建造屋頂菜園的要求而言有許多標(biāo)準(zhǔn)必須要滿足，比如安全、實(shí)用等特點(diǎn)要滿足。而屋頂菜園的建造安全系數(shù)也極高，涉及到不同的學(xué)科的混合應(yīng)用比如建筑學(xué)、美學(xué)、農(nóng)學(xué)、材料學(xué)等等。不同的學(xué)科之間相互限制相互應(yīng)用，設(shè)計(jì)工程繁瑣復(fù)雜。以下就主要考慮元素進(jìn)行簡(jiǎn)要淺析：

荷載的承重上來(lái)說(shuō)，一般以草坪為主的輕簡(jiǎn)式屋頂綠化即使在水飽合的狀態(tài)下不超過(guò) 40-80 kg/㎡就可以實(shí)施，屋頂設(shè)計(jì)的凈荷載控制在 250 kg/㎡以上就可以；反觀屋頂菜園如果進(jìn)行這樣的屋頂綠化工程質(zhì)量則大大增加，如果在水飽合的狀態(tài)下約為 300-400 kg/㎡，所以屋頂菜園的荷載要求應(yīng)為 500 kg/㎡以上。沉重的荷載也決定了屋頂菜園的局部的受力應(yīng)當(dāng)分散布置，作物的設(shè)計(jì)不可以過(guò)于集中。

排水系統(tǒng)也必然是屋頂菜園的一個(gè)重要設(shè)計(jì)元素。即排水系統(tǒng)需要時(shí)刻保持通暢。這關(guān)系到原建筑物是否可以正常安全的使用。此外排水系統(tǒng)的不通暢勢(shì)就會(huì)在局部積水引起植物根部的腐爛還會(huì)腐蝕建筑防水材料，對(duì)原建筑的危害不言而喻。這就要求屋頂必須有通暢的排水，植物才能健康生長(zhǎng)和原建筑的安全使用。

灌溉技術(shù)也是考慮的主要要素之一。 灌溉可以采取多種不同的選擇如微噴、軟管滴灌等方式，而滴灌法是現(xiàn)下世界公認(rèn)的最有效的節(jié)水灌溉方式。它可以做到適時(shí)適量的提供植物所需水分，避免水資源的浪費(fèi)大幅度的提升了水資源利用效率。這種灌溉方式也可以把化肥溶解后注入灌溉系統(tǒng)直接方便地與施肥一起操作，使養(yǎng)分均勻適量地施到植物的根系層，這樣方便植物的直接吸收也提高了肥料的利用率，同時(shí)降低了對(duì)環(huán)境的污染。值得考量的是如果是高溫天氣時(shí)如何智能地在中午時(shí)段補(bǔ)澆一次。而灌溉的水量按植物生長(zhǎng)的土壤濕潤(rùn)度和作物的生長(zhǎng)情況來(lái)靈活掌握。當(dāng)然，植物的灌溉技術(shù)一直在不斷地發(fā)展和提高中，環(huán)保節(jié)能的灌溉方式以后會(huì)不斷實(shí)施起來(lái)。

農(nóng)學(xué)、景觀美學(xué)、景觀形態(tài)學(xué)以及園藝學(xué)等與其相關(guān)的學(xué)科設(shè)計(jì)也是”空中菜園”設(shè)計(jì)的考慮重要因素。比如在蔬菜水果的品種選擇中，應(yīng)當(dāng)選擇適合當(dāng)?shù)氐拿绶N為主，盡量避免采用水肥需求量多、體型大的蔬菜品種。此外還要考慮植物成熟后的高度、根莖的擴(kuò)散、作物耐旱抗?jié)车哪芰?、果蔬種類的合理混合搭配以及屋頂后期的維護(hù)等等。不僅如此，設(shè)計(jì)師還要在權(quán)衡完對(duì)上述植物抉擇的過(guò)程中達(dá)到人們喜愛(ài)的一定的美學(xué)效果。簡(jiǎn)單而言即要滿足人們對(duì)“空中菜園”經(jīng)濟(jì)實(shí)用性的要求還要?jiǎng)?chuàng)造出滿足人們賞心悅目的景觀設(shè)計(jì)，這同樣也是評(píng)判“空中菜園”是否成功的首要因素。

4.“空中菜園”的國(guó)內(nèi)前景展望

目前國(guó)外有許多優(yōu)秀的屋頂綠化設(shè)計(jì)可以為國(guó)內(nèi)借鑒。例如位于日本的ACROS福岡臺(tái)階狀屋頂花園的山體設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)師用15種混植手法以風(fēng)華雪月為主題成功地表現(xiàn)了枝葉的四季豐富變化色彩。值得借鑒的設(shè)計(jì)手法還有臺(tái)階狀屋頂?shù)木G被與南側(cè)公園的綠化植被融為一體仿佛山脊植被與山谷植被相連。如今由鳥(niǎo)自然攜帶種子自然生長(zhǎng)的樹(shù)木已達(dá)110余種，且現(xiàn)在近處于無(wú)灌水無(wú)農(nóng)藥無(wú)肥料的生態(tài)型管理。而中國(guó)的“空中菜園”的發(fā)展除了可以借鑒國(guó)際優(yōu)秀的屋頂綠化設(shè)計(jì)，現(xiàn)狀也已經(jīng)開(kāi)始實(shí)施，例如上海已經(jīng)建立了若干個(gè)示范園區(qū)。并且我國(guó)在2011 年上?？茖W(xué)技術(shù)委員會(huì)上“空中菜園”作為的扶持項(xiàng)目之一。由此“空中菜園”的國(guó)內(nèi)發(fā)展空間相對(duì)較大，當(dāng)“空中菜園”在大城市中逐漸實(shí)驗(yàn)形成慢慢走向成熟時(shí)期便可以開(kāi)始面向全國(guó)推展。

（作者單位：河北科技大學(xué)藝術(shù)學(xué)院）