淺談城市建筑中的屋頂花園

何進(jìn) 韓宇 李天驥

摘要：本文介紹了屋頂花園的發(fā)展?fàn)顩r，分析了發(fā)展屋頂花園的意義，以及屋頂花園設(shè)計(jì)時(shí)面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)。提出屋頂花園的開(kāi)發(fā)前景十分廣闊，未來(lái)它將為我們的都市空間增添更絢麗的色彩。

關(guān)鍵詞：屋頂花園；環(huán)境效益；技術(shù)方案

屋頂花園（又稱屋頂綠化）是指在各類建筑物的頂部栽植花草樹(shù)木，建造各種園林小品所形成的綠地。它是以建筑物頂部平臺(tái)為依托，進(jìn)行蓄水、覆土并營(yíng)造園林景觀的一種空間綠化美化形式。其涉及建筑、農(nóng)林和園藝等專業(yè)學(xué)科，是一個(gè)系統(tǒng)工程。它使得建筑物的空間潛能與綠色植物的多種效益得到完美的結(jié)合和充分的發(fā)揮。

1、屋頂花園產(chǎn)生的背景和發(fā)展

技術(shù)的發(fā)展改變了城市的面貌，城市規(guī)模的擴(kuò)張也積累了很多的問(wèn)題。人口密集區(qū)不斷增加，建筑變得越來(lái)越高，交通擁擠不堪，留給我們呼吸的綠地越來(lái)越少，改善城市生態(tài)環(huán)境越來(lái)越受到重視。而有限的規(guī)劃綠地面積難以滿足人們對(duì)綠色空間的需求，這就給屋頂花園的推廣創(chuàng)造了一個(gè)良好的發(fā)展空間。

國(guó)外在這一領(lǐng)域起步早，德國(guó)、日本對(duì)屋頂綠化及其相關(guān)技術(shù)有較深入的研究，并形成了一整套完善的技術(shù)，是世界上屋頂綠化技術(shù)水平發(fā)展較快的國(guó)家。日本東京市政府在2000年修改了自然保護(hù)條例，規(guī)定不管是新建還是改建的建筑物，都有義務(wù)進(jìn)行屋頂綠化。我國(guó)屋頂花園的發(fā)展由于受到基建投資、建造技術(shù)和材料等影響，起步較晚。20世紀(jì)70年代，我國(guó)第一個(gè)屋頂花園在廣州東方賓館屋頂建成，它是我國(guó)建造最早，并按統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計(jì)與建筑物同步建成的屋頂花園。近些年來(lái)，屋頂花園在一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市發(fā)展很快，如：廣州東方賓館屋頂花園、廣州白天鵝賓館的室內(nèi)屋頂花園、北京長(zhǎng)城飯店露天屋頂花園、上海華亭賓館屋頂花園等。

2、發(fā)展屋頂花園的意義

2.1有效緩解城市熱島效應(yīng)，凈化空氣，改善小氣候

城市熱島是城市氣候中的一個(gè)顯著特征。同郊區(qū)相比，市內(nèi)的氣溫顯著升高。而綠化屋頂可以通過(guò)土壤和植物吸收夏季陽(yáng)光的輻射熱量，有效地阻止屋頂表面溫度升高，從而降低屋頂下的室內(nèi)溫度。在酷熱的夏天，當(dāng)溫度為30℃時(shí)，沒(méi)有綠化的地面已達(dá)到不堪忍受的40～50℃，而綠化屋頂基層下10cm處，溫度為舒適的20℃，熱島效應(yīng)也會(huì)得到緩解。城市空氣因交通工具及空調(diào)設(shè)備等造成的污染已成為一大環(huán)境問(wèn)題。屋頂綠化能夠通過(guò)光合作用吸收大量二氧化碳等溫室氣體。還可以吸收部分有害氣體，吸附空氣中的粉塵，起到凈化空氣的作用。屋頂綠化抑制了建筑物內(nèi)部溫度的上升，增加濕度，防止光照反射、防風(fēng)，對(duì)小環(huán)境的改善有顯著效果。北京市園林科研所的調(diào)查表明，進(jìn)行屋頂綠化后，建筑物的整體溫度夏季可降低約2℃，而綠化場(chǎng)地周圍的若干“小氣候改善”的交叉作用，使城市整體的氣候條件得以改善。

2.2儲(chǔ)水功能，調(diào)節(jié)建筑物溫度，節(jié)約能源。

屋頂花園可以把大量的降水儲(chǔ)存起來(lái)，留在基層或通過(guò)植物蒸發(fā)掉。屋面排水可以大量減少，減輕城市排水系統(tǒng)的壓力。同時(shí)也減少處理污水的費(fèi)用。屋頂花園可明顯降低建筑物周圍環(huán)境溫度0.5～4℃，而建筑物周圍環(huán)境的氣溫每降低1℃，建筑物內(nèi)部的空調(diào)能耗可降低6%。在冬天，屋頂綠化如采用地毯式滿鋪地被植物，則地被植物及其下的輕質(zhì)植土組成的“毛毯”層可以取代屋頂?shù)谋貙?，起到冬季保溫、夏季隔熱作用，象一個(gè)溫暖的保護(hù)罩保護(hù)著建筑物。由此可見(jiàn)，屋頂花園是冬暖夏涼的“綠色空調(diào)”，大面積屋頂花園的推廣有利于緩解城市的能源危機(jī)。

2.3提升生態(tài)效益，美化城市形象。

城市的不斷擴(kuò)張，擾亂當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)。系統(tǒng)化的屋頂花園可以償還大自然有效的生態(tài)面積，通過(guò)綠地的多樣化來(lái)實(shí)現(xiàn)城市生態(tài)系統(tǒng)的多樣性，從根本上改善城市環(huán)境。人們建設(shè)一棟樓房，等于銷毀一塊土地。我們?nèi)羰前盐菝娼ǔ苫▓@，無(wú)論是種植瓜果蔬菜，還是各種花草，都能把被毀的土地挽救回來(lái)。

隨著城市高層建筑的興起，人們將更多地在城市高處工作與生活，不可避免地要經(jīng)常俯視樓下的景物。無(wú)論哪種屋頂材料，在強(qiáng)烈的太陽(yáng)照射下都會(huì)反射刺目的眩光，損害人們的視力。屋頂花園代替了不受視覺(jué)歡迎的灰色混凝土、黑色瀝青，創(chuàng)造與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)的城市景觀。屋頂花園既有益于人的身心健康，又豐富美化了環(huán)境，它創(chuàng)造的綠色空間對(duì)商業(yè)、娛樂(lè)設(shè)施吸引游客也有很大的作用。

3、屋頂花園設(shè)計(jì)的技術(shù)挑戰(zhàn)

3.1荷載問(wèn)題是前提

屋頂應(yīng)采用整體澆筑或預(yù)制裝配的鋼筋混凝土屋面板作結(jié)構(gòu)層。一般情況下，要求提供350㎏/㎡以上的外加荷載能力。在具體設(shè)計(jì)中，除考慮屋面靜荷載外，還應(yīng)考慮非固定設(shè)施、人員數(shù)量流動(dòng)、外加自然力等因素。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將重量較大的景點(diǎn)布置在承重結(jié)構(gòu)或跨度較小的位置上，同時(shí)盡量選擇輕型材料。

3.2防水排水是關(guān)鍵

為了保證種植屋面上的植物既能培育生長(zhǎng)，又能防水和排除積水，做到不滲不漏，才能滿足房屋建筑的使用功能。防水層中排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安裝非常重要，它將直接影響到防水問(wèn)題。一般通過(guò)屋面坡度排至屋面排水溝或排水管，如果排水不暢會(huì)引起植物爛根現(xiàn)象。

3.3種植土的選擇與植物配置

種植介質(zhì)是屋面種植的植物賴以生長(zhǎng)的土壤層。由于屋頂承重所限，要求所選用的種植介質(zhì)應(yīng)具有自重輕、不板結(jié)、保水保肥、適宜植物培育生長(zhǎng)、施工簡(jiǎn)便和經(jīng)濟(jì)環(huán)保等性能。一般可選用種植土、草炭、膨脹蛭石、膨脹珍珠巖、細(xì)砂和經(jīng)過(guò)發(fā)酵處理的動(dòng)物糞便等材料，按一定比例混合配制而成。

屋頂花園往往比較高，風(fēng)力也比較大，另外屋頂土層薄、光照時(shí)間長(zhǎng)、晝夜溫差大、濕度小、水份小，因此我們可以選擇一些喜光，溫差大，耐寒、耐熱、耐旱、耐瘠，生命力旺盛的花草樹(shù)木。

4、結(jié)語(yǔ)

對(duì)于大多數(shù)城鎮(zhèn)來(lái)說(shuō)，屋頂綠化至今還是人們所忽視的地方，這其中有一部分經(jīng)濟(jì)的因素。雖然每幢樓房的屋頂面積十分有限，但成千上萬(wàn)座高樓大廈的面積相加起來(lái)，就是一個(gè)十分可觀的數(shù)字。相信若干年后，屋頂花園這朵建筑與園藝相結(jié)合的奇葩，將為我們的都市空間增添更絢麗的色彩，讓城市的上空綠起來(lái)、美起來(lái)。

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