談北方地區(qū)樓體綠化對建筑使用的影響

張贏丹 畢愛琦

(東北林業(yè)大學土木工程學院，黑龍江 哈爾濱 150040)

1 概述

黨的十九大報告中指出，建設生態(tài)文明是中華民族可持續(xù)性發(fā)展的千年大計。目前，我國各地區(qū)也在積極踐行綠色發(fā)展的理念，為了更好的建設美麗中國。其中樓體綠化也屬于城市綠化的一部分，它可以迅速增加城市的綠化面積，為改善城市環(huán)境和創(chuàng)造各種經濟效益發(fā)揮積極的作用?？梢?，對于建筑的綠化方面在今后都是重要的發(fā)展趨勢[1]，對于本文中的樓體綠化主要包含有屋頂綠化和墻體綠化，但是在北方地區(qū)受氣候環(huán)境的影響，對于建筑的綠化方面始終未能得到突飛猛進的進展。

2 北方地區(qū)樓體綠化的現狀

北方地區(qū)屬于大陸性季風氣候，年平均降雨量也很少，并且在秋冬氣候干燥寒冷，偶爾會風勢較大。在現在的北方地區(qū)，大多樓體綠化都是采用屋頂綠化，有很大一部分原因就是氣候因素約束了屋頂綠化和墻體綠化的發(fā)展。由于空氣濕度的影響，會增加植物新陳代謝所需要的能量。對于水循環(huán)方面還是有待進一步改善，尤其在東北地區(qū)冬季降雪，春季融化的水量較大，如果實施屋頂綠化，部分地區(qū)仍存在一定困難。對于墻體綠化來說，有外墻模塊式綠化，但對于鋪貼式綠化在北方地區(qū)存在的數量極少，所以使得樓體綠化不能廣泛在北方地區(qū)發(fā)展有多方面的原因。

對于國外的很多炎熱的國家也有對建筑的綠化，在一些國家中很多也都是建筑的周圍會種植攀緣類的植物，既可以降低室內溫度，又能對建筑外墻起到保護的作用。所以對于樓體的綠化而言也有其優(yōu)勢。而且對于有些北方的國家而言，植被還能起到保暖的作用，有很好的隔熱性，用于抗寒。

在我國北方地區(qū)樓體綠化面臨著一些挑戰(zhàn)，氣候問題對于綠色屋頂的推廣便有著一些約束。這對植物的耐旱性及如何有效利用屋面水提出了一定的要求，北方冬季天氣寒冷，這便對屋頂作物的耐寒性提出了要求，而大風天氣的頻繁出現既對屋頂植物的抗風耐倒伏性提出要求，也加大了屋頂荷載的復雜性。并且北方地區(qū)的建筑模式仍然是粗放式的，對于綠色技術應用的人才缺少，施工方面也有一些技術難關尚未突破。

3 對建筑使用的影響探究

建筑使用的安全性并不僅僅是建筑結構的安全性，所謂建筑結構的安全性是用于評價建筑結構的合理性和科學性[2]，本文所討論的安全性是對于居民在居住生活過程中，包括對于建筑綠化裝飾等對于居民生活的安全或者人身健康的安全。同樣，對于建筑的適用性而言，包括自然通風和采光，隔熱，隔聲等等與人們生活息息相關的因素。

4 樓體綠化程度與居民對建筑使用安全問題的預測

4.1 GM(1,1)模型介紹

灰色預測模型是通過少量不完全信息進行預測的一種預測方法。它是適用于單個變量的一階微分方程模型。生成的序列建模是利用科學方法描述和分析其未來發(fā)展趨勢和狀況的模型。故本文通過對樓體綠化程度而擔心出現建筑使用安全問題的人數進行預測。

4.2 建立GM(1,1)模型

Δ(1)(x(1)(k+1))+a(x(k+1))=u。

同時，本數據來源于對北方地區(qū)居民的調研，經過數據清理，共得到約500份調查問卷。針對于不同的綠化程度，居民對于建筑使用安全的擔心情況也有所不同，故采用預測模型進行預測，結果如圖1所示，根據調研數據進行的預測，其中樓體綠化程度1分～9分分別對應著無綠化，墻角綠化，公共陽臺綠化，屋頂綠化，外墻模塊式綠化(30%)，外墻模塊式綠化(40%)，外墻鋪貼式綠化(75%)，外墻鋪貼式綠化(90%)，整體綠化。并且下一個預測值為402，再下一個為483，即隨著程度不斷增加，擔心出現建筑使用方面問題的人也會越來越多。

4.3 模型精度檢驗

本文采用灰色模型精度測試的后驗誤差方法進行測試。經過試驗可以確定是否合理，只有通過模型精度的檢驗才能用于預測。

原始序列x(0)及殘差序列E的方差分別為：

5 對策與建議

首先要重視安全問題，針對于預測的結果而言，當建筑的綠化程度逐漸增大，越來越多的居民會對建筑使用的安全性有所顧慮。建議在進行北方地區(qū)的建筑樓體綠化時能夠多加考慮像高空墜物等因北方氣候原因帶來的問題，像棚架等等盡量避免。也可以采用孔隙較小的網罩將綠化部分進行覆蓋防止植物因風力等作用掉落，既不影響植物呼吸和光合作用，又可以減少問題的發(fā)生。

其次對于樓頂防水而言，針對屋頂綠化，不能僅僅用防水涂料。排水問題、土壤改良是屋頂綠化的基礎[3]。北方地區(qū)冬季會有雪覆蓋，對于普通樓頂而言可以通過排水管道直接排出，但如果采用大面積的屋頂綠化，融化的雪水就不易排出，所以建議根據北方地區(qū)的特點對于土壤，屋面防水等重要環(huán)節(jié)進行科學試驗，只有這樣不斷進行技術上的調整和優(yōu)化，屋頂綠化才能大面積在北方地區(qū)推廣。

對于墻體和陽臺的綠化方面，居民們擔心比較多的問題就是植物的根系對墻體作用，并且隨著樓體綠化程度的增加，越來越多的人關注建筑使用的安全問題，比如墻皮等掉落，陽臺開裂等等。其中對于植物是否會對墻壁造成破壞從而帶來危險是人們普遍擔心的問題。通過資料查詢，對墻壁有害的是那些用氣根攀附的藤本，如凌霄等，這些植物氣根會伸進墻的縫隙、而且會隨著藤莖的長粗而不斷長大，最后使墻壁的裂口被撐大。經過一段時間會使墻體受到嚴重危害，留下安全隱患。故對于植物的選擇，選擇淺根性植物。同時還要把墻面的承重能力等做出詳細分析，再加上風力降雪的影響，要注意增加了墻體綠化的墻面或者陽臺的承重方面由于外界氣候的影響會發(fā)生變化。

對于墻體植物的挑選方面，由于北方地區(qū)夏季建筑墻面溫度較高，所以所采用的土層要具有一定的保濕性和牢固性，并且由于北方地區(qū)大風天氣頻繁，所以對樓體進行綠化時要選擇一些抗風能力強，生命力較強的植物。對于北方地區(qū)的城市，由于熱島效應的問題，以及環(huán)境污染等問題，所種植的植物宜能夠過濾空氣，并且生命力頑強，對于鄉(xiāng)村可以塑造生態(tài)景觀，選擇可以吸附灰塵的植物。同時植物的選擇還要對人體沒有傷害，比如過敏等。同時冬季氣溫干燥，還要注意如果植物枯萎再加人為火源，很可能引起火災。

對于樓體綠化而言，不要影響居民正常的生活，由于城市人口數量眾多，很多植物得不到足夠的養(yǎng)護和修理，甚至有的會出現阻擋陽光進入室內。并且植被無人照料，夏季蚊蟲也會對居民的生活產生影響，我們要采取相應的措施避免這類事情的發(fā)生。

6 結語

目前我國北方地區(qū)居民和許多建筑師對墻體綠化形式和應用仍然缺少認識和了解。尤其在東北地區(qū)基本看不到有樓體綠化的出現，隨著我國面臨的嚴重的能源和環(huán)境問題，我國北方地區(qū)的樓體綠化也應該逐步發(fā)展起來了，不論是對于城市污染的防治還是塑造綠色文明城市都是一條嶄新的道路[4]，只要對居民的需求進行全面的考慮，再加上對技術的調整和突破，其前景十分廣闊。