屋頂綠化中技術(shù)問題研究

張文 馬驍 張方卉 鄭子銘

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)社會的迅速發(fā)展，我國城鎮(zhèn)化建設(shè)也加速發(fā)展，原本的綠地面積日益縮減。為適應(yīng)城市發(fā)展、改善城市環(huán)境，城市綠化用地需求逐漸擴(kuò)大，屋頂作為建筑的第五立面逐漸進(jìn)入大眾視線。我國的屋頂綠化行業(yè)起步較晚，在屋頂綠化實施過程中還存在一系列問題，從房屋荷重、植物配置、培養(yǎng)土、種植方式、灌溉及排水方式等方面探討了屋頂綠化中存在的技術(shù)問題，并針對屋頂綠化中的技術(shù)問題提出相應(yīng)的解決方法及需要注意的問題。

關(guān)鍵詞：城市建設(shè)；屋頂綠化；技術(shù)問題

中圖分類號：TB 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2018.16.097

1 引言

隨著我國城鎮(zhèn)化建設(shè)的進(jìn)一步發(fā)展，人們的物質(zhì)生活水平不斷提高，生活環(huán)境卻日益惡化。人口集聚、產(chǎn)業(yè)集聚以及商業(yè)集聚在創(chuàng)造財富的同時帶來了巨大的負(fù)面生態(tài)效益。城鎮(zhèn)地區(qū)的規(guī)劃發(fā)展使得城市用地日漸緊張，大片綠地被房屋、橋梁、路面等建筑物覆蓋。在建筑物和綠地的權(quán)衡之中，屋頂綠化成為解決二者矛盾的有效措施，能夠為社會帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會效益，逐漸成為政府和市場關(guān)注的焦點。屋頂綠化不僅增加了綠化面積，還可以緩解城市的熱島效應(yīng)，治理城市空氣污染問題。

早期的綠色建筑主要集中于綠色材料和清潔能源的運(yùn)用，屋頂作為建筑的“第五立面”近年才被市場關(guān)注。我國的城市屋頂約占城市面積的五分之一，如果將屋頂改造為人工濕地，其耗水量相當(dāng)于同等面積水面的兩倍或者同等面積草地的八倍，將對恢復(fù)及維持生態(tài)環(huán)境作出巨大貢獻(xiàn)。屋頂綠化作為一種建筑藝術(shù)與園林藝術(shù)的結(jié)合體在國內(nèi)市場上起步較晚，發(fā)展時間較短，因此在技術(shù)處理過程中還存在房屋荷重、植物種植、排水保障等方面的問題。

2 屋頂綠化中存在的技術(shù)問題

屋頂綠化在凈化城市空氣、降低噪音污染、緩解城市熱島效應(yīng)等方面都有顯著作用，是實現(xiàn)綠色建筑的有效途徑之一。近年來，北京、上海、深圳等一線城市的屋頂綠化行業(yè)發(fā)展迅速，屋頂綠化面積明顯增加。但屋頂綠化的生態(tài)環(huán)境與地面生態(tài)環(huán)境在光照、濕度、土壤、基質(zhì)等方面具有明顯差異，在施工過程中容易產(chǎn)生一系列的問題。

2.1 荷重問題

由于屋頂綠化工程的空間形態(tài)特殊性，綠化時屋頂至少承載750px厚的種植土，屋頂最少承重幾十噸，還需要考慮屋頂綠化在種植后期生長階段增加的荷載值。荷重能力是建筑物安全及屋頂綠化成功的保障，然而，在我國的建筑發(fā)展過程中，屋頂作為建筑的 “第五立面”一直不受重視，在施工過程中并未考慮到房屋的荷重能力，因此，荷重問題是屋頂綠化面臨的首要問題，在綠化中輕質(zhì)材料的使用至關(guān)重要。

2.2 植物配置問題

屋頂環(huán)境和地面環(huán)境相差較大，屋頂上溫度不均勻、風(fēng)速更大、水分流失快，且屋頂綠化地點分散導(dǎo)致的養(yǎng)護(hù)不便等問題決定了屋頂綠化植物應(yīng)具有矮小、根系淺、喜陽、耐寒、宿根、四季常綠、生命力頑強(qiáng)等特點。因此，可用于屋頂綠化的植物種類有限。我國在屋頂綠化的植物配置方面的研究較為落后，目前大部分的屋頂綠化種植佛甲草，由于氣候變化及屋頂種植的特殊條件，佛甲草的種植已經(jīng)不能夠繼續(xù)滿足屋頂綠化需要。因此，在植物配置方面，充分考慮屋頂綠化的多樣化與本土化十分必要，一方面可以結(jié)合部分低矮的景天科植物應(yīng)用，另一方面可根據(jù)房屋承重能力適當(dāng)豐富植物的種類，充分發(fā)揮本土植物的優(yōu)勢，因地制宜。

2.3 培養(yǎng)土的選擇

在選擇培養(yǎng)土?xí)r，不僅要考慮植物適應(yīng)問題，還要考慮到房屋承重能力。粗放型屋頂綠化除了要為綠化植物提供充足的水分、養(yǎng)料等必需元素，還要盡量滿足培養(yǎng)土成本低、質(zhì)量輕等實際要求。因此，普通的粘性土、沙質(zhì)土等培養(yǎng)土并不適合作為綠化栽培基質(zhì)。另一方面，屋頂綠化受風(fēng)力因素影響，如果土質(zhì)過輕，天氣情況差時容易被大風(fēng)卷起刮走，因而在實際施工過程中必須慎重選擇培養(yǎng)土作為栽培基質(zhì)。

目前的種植土層主要包括改良土和人工輕量種植基質(zhì)兩種類型，兩者均比普通的粘性土、沙質(zhì)土質(zhì)量輕、透氣性好、鎖水功能強(qiáng)，在實際綠化施工中使用價值較高。改良土雖在自然土壤中加入了改良材質(zhì)，使用后類似于地面環(huán)境，適合配套植物的生長。人工輕量種植基質(zhì)包括表面覆蓋層、栽植育成層、排水保水層3部分，具有節(jié)約自然資源、保持屋頂衛(wèi)生潔凈、重量輕等優(yōu)點，在承重能力低的屋頂綠化中使用較為頻繁。

2.4 灌溉及排水方式

一般屋頂綠化灌溉方式以噴灌、滴管為主，應(yīng)當(dāng)考慮不同綠化植物的需水量適時澆灌。但由于屋頂水分蒸發(fā)量大，培養(yǎng)土較薄，不易鎖水，因此屋頂綠化需要少量頻灌，提高灌溉質(zhì)量。另一方面，在灌溉綠植的同時也需要保證屋頂排水系統(tǒng)有效運(yùn)行，保證屋頂蓄水、排水適度。防水保證是屋頂綠化成功與否的關(guān)鍵因素，一旦出現(xiàn)問題，甚至?xí)绊懙浇ㄖ踩?，因此屋頂綠化防水層必須滿足一級防水設(shè)防要求，需要在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行二次防水處理。

排蓄水層的設(shè)置能夠有效解決屋頂綠化的補(bǔ)水與排水問題，在土壤缺水時能夠及時補(bǔ)充水分，下雨時能夠保證雨水及時排出，減輕屋頂防水壓力。目前國內(nèi)主要使用三類排蓄水層：排蓄水板、排水板、排水管。排蓄水板和排水板得使用均需要考慮屋頂?shù)某兄啬芰?，而排水管一般在屋頂坡度較大時使用。

2.5 種植方式選擇

作為屋頂綠化的中心，植被層的種植也十分關(guān)鍵。植被種類可選擇根系發(fā)達(dá)、喜陽、耐寒耐旱的植物花卉，一般草皮及草本花卉的培養(yǎng)土深16厘米左右，灌木類培養(yǎng)土深40-50厘米，喬木類深75-80厘米。植物種植分布問題還需要考慮到培養(yǎng)土厚度、土質(zhì)等問題，因地制宜，在保證質(zhì)量和安全的前提下充分利用屋頂空間。此外，還需考慮到播種后的房屋承重問題，屋頂是否能夠承受植物生長后的重量十分關(guān)鍵，如果不能保證房屋穩(wěn)定性和承重能力，屋頂綠植的生長將成為一大建筑安全隱患。在種植時應(yīng)將花盆、種植槽等重物放置在承重墻或柱上，緩解屋頂承重壓力，并在合適位置設(shè)置風(fēng)障保護(hù)，夏季時可適當(dāng)遮陰。

3 屋頂綠化施工應(yīng)注意的問題

屋頂種植環(huán)境與地面種植環(huán)境相差甚遠(yuǎn)，因此在種植過程需要特別注意對植物和建筑的養(yǎng)護(hù)，協(xié)調(diào)好植物生長和建筑安全之間的矛盾。

在植物生長方面，需要關(guān)注屋頂綠化植物的固定、施肥、修剪問題。由于培養(yǎng)土厚度有限，土質(zhì)也不如土地堅實，對植物進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓潭ㄓ葹橹匾?，一般對于高?米的喬灌木都需要采取一定的支撐措施?？紤]到屋頂荷重問題，屋頂綠化可通過控制施肥來控制植物生長，根據(jù)植物生長習(xí)性適當(dāng)施肥、追肥；另一方面可通過定期修剪植物控制其生長速度，減輕屋頂荷載，在日常維護(hù)中也應(yīng)及時拔除外來野草，防止野草生長危及屋頂防水安全。

在建筑安全方面，需要注意緩沖帶、水落口及設(shè)施防護(hù)問題。緩沖帶是培養(yǎng)土與建筑女兒墻、出屋面結(jié)構(gòu)等部位之間起緩沖、排水、隔離作用的帶狀構(gòu)造，一般選用鵝卵石、陶粒等材料構(gòu)造，防止植物根系及種植土的蔓延破壞建筑結(jié)構(gòu)。在屋頂綠化施工過程中，很多施工方都忽略了緩沖帶的作用，容易導(dǎo)致防水層失效，留下安全隱患。水落口的設(shè)置是屋頂綠化工程的關(guān)鍵，一旦排水口出現(xiàn)問題，不僅影響屋頂綠化的質(zhì)量，更直接影響到了建筑安全。施工時應(yīng)根據(jù)水落口的位置采取不同的處理方式，例如設(shè)置雨水觀察井、鋪設(shè)排水板等措施。屋頂綠化施工結(jié)束后，還需要對屋頂綠化定期維護(hù)，包括檢查植物固定物、清理排水系統(tǒng)等維護(hù)事項，盡量減少安全隱患，保證建筑安全。

4 總結(jié)

隨著城市文明的進(jìn)步以及城鎮(zhèn)化建設(shè)的進(jìn)一步發(fā)展，人們生活環(huán)境發(fā)生了巨大改變，城市綠地日益縮減，生態(tài)環(huán)境日益惡化，人們對于改善生態(tài)環(huán)境的要求十分迫切，屋頂綠化作為園林綠地的重要補(bǔ)充，成為人工改善城市生態(tài)環(huán)境的首選。屋頂綠化不僅可以改善建筑室內(nèi)空間的物理環(huán)境，還可以大幅度的還原原建筑所占的土地面積，恢復(fù)城市綠化，對于改善生態(tài)環(huán)境、緩解城市熱島效應(yīng)有重大意義。我國的屋頂綠化行業(yè)發(fā)展起步較晚，在實際施工過程中還存在一系列問題，但隨著科技水平的提升，新材料、新技術(shù)不斷推陳出新，屋頂綠化中存在的技術(shù)問題也將逐漸為人們所克服。在屋頂綠化行業(yè)的發(fā)展過程中，我國也可多借鑒他國的先進(jìn)經(jīng)驗，豐富實踐經(jīng)驗，為國內(nèi)市場的發(fā)展拓展空間。

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