城市建筑屋頂綠化景觀設(shè)計(jì)研究

朱靖

【摘要】屋頂綠化是低影響開發(fā)（LID）和建設(shè)海綿城市的重要措施之一，于環(huán)境而言百利而無一害。目前，建設(shè)屋頂綠化已是全球眾多國家可持續(xù)發(fā)展中的重要一環(huán)。本文對(duì)城市建筑屋頂綠化景觀設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，以供參考。

【關(guān)鍵詞】城市建筑;屋頂綠化;景觀設(shè)計(jì)

雖然綠化屋頂?shù)膬?yōu)勢顯而易見，但是在建筑物的實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，傳統(tǒng)屋頂建筑還是多于綠化屋頂建筑。一是由于目前的建筑設(shè)計(jì)理念還是更關(guān)注建筑物本身而并非整個(gè)城市的建筑大環(huán)境;二是綠化城市的成本比較昂貴，維護(hù)資金需求也更多。

1、傳統(tǒng)屋頂?shù)呐潘砟?/p>

由于過多的積水會(huì)增加建筑物本身的負(fù)載以及腐蝕建筑外墻，因此傳統(tǒng)屋頂排水更注重速度和效率，力求達(dá)到最快速度排放，并不注重雨水的處理與再利用，在排水過程中一般選擇就近排放。傳統(tǒng)屋頂?shù)呐潘绞街饕凶杂陕渌⒂薪M織排水、內(nèi)排水、外排水等，在實(shí)際排水過程中結(jié)合屋頂?shù)钠露取⒋笮?、結(jié)構(gòu)和降水量等因素選擇最合適的排水方式。傳統(tǒng)屋頂排水相對(duì)獨(dú)立，是一套以建筑物本身為重的排水理念，極少考慮排水過程中對(duì)周圍環(huán)境與地面雨水徑流的影響。

2、綠化屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)理念

由于傳統(tǒng)屋頂存在著徑流面積過大、熱量不能及時(shí)降低等缺陷，不能實(shí)現(xiàn)“海綿城市”要求的“水彈性”功能，因此兼具降低徑流面積、有效減緩熱島效應(yīng)、美化城市功能的綠化屋頂應(yīng)運(yùn)而生。綠化屋頂主要是指根據(jù)屋頂?shù)钠露?、荷載、空間條件等選擇合適的植物，將其鋪設(shè)在屋頂上，結(jié)合透水層和蓄排水層將雨水儲(chǔ)存或排除以減少雨水的流失，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。

3、綠化屋頂?shù)膬?yōu)勢

3.1減少城市熱島效應(yīng)

屋頂鋪設(shè)的植物覆蓋層能夠緩和建筑物周邊的氣候，抑制室內(nèi)外溫度上升，高效降低太陽的熱輻射，吸附空氣中的粉塵和二氧化碳。目前，城市中的生活建筑面積只占城市土地面積的1/5，如果將屋頂這一還未經(jīng)開墾的“處女地”加以利用，融為城市節(jié)水、節(jié)能、節(jié)地系統(tǒng)的重要一環(huán)，日益嚴(yán)重的城市熱島效應(yīng)將迎刃而解。

3.2節(jié)約建筑物的能耗

綠化屋頂可以使建筑物“冬暖夏涼”。夏季綠植可以吸收太陽光輻射的熱量，并且避免屋頂與熱量直接接觸，從而降低了屋頂內(nèi)外的溫度，室內(nèi)溫度也隨之下降;冬季屋頂有植被“保護(hù)層”，室內(nèi)的溫度不容易向外散失，實(shí)現(xiàn)保溫的功效。

4、屋頂花園景觀設(shè)計(jì)存在的問題

忽視建筑群形態(tài)，屋頂花園景觀是建筑物的基本構(gòu)成部分，只有將兩者緊密融合起來，才能達(dá)成建筑物美化的基本目標(biāo)。而目前我國多數(shù)建筑物在屋頂花園景觀設(shè)計(jì)階段會(huì)采用模式化的設(shè)計(jì)方法，導(dǎo)致設(shè)計(jì)作品與建筑物的匹配度不高。這種情形下空間結(jié)構(gòu)設(shè)置不合理，如果設(shè)計(jì)人員的專業(yè)素養(yǎng)有限，就會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案過于單調(diào)乏味，生態(tài)元素未能有效展現(xiàn)出來，屋頂花園景觀設(shè)計(jì)流于表面。

5、屋頂花園景觀設(shè)計(jì)有效開展的措施

5.1注重設(shè)計(jì)的實(shí)用性

一方面，需要明確屋頂花園景觀設(shè)計(jì)的目標(biāo)要求，其最終目的是實(shí)現(xiàn)環(huán)境美化的基本目標(biāo)。所以設(shè)計(jì)階段注重其實(shí)用性特點(diǎn)極其必要。現(xiàn)階段，需要將經(jīng)濟(jì)發(fā)展與產(chǎn)業(yè)建設(shè)緊密聯(lián)系起來，不論是在寫字樓還是民用住宅設(shè)計(jì)階段，都需要按照計(jì)劃目標(biāo)要求突出其實(shí)用性的基本特質(zhì)，有效保障環(huán)境質(zhì)量，提升其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。另一方面，從小型生態(tài)環(huán)境建設(shè)要求來看，將其優(yōu)勢特點(diǎn)展現(xiàn)出來，需要對(duì)綠地面積進(jìn)行合理規(guī)劃，凸顯環(huán)境效益，就是發(fā)揮其實(shí)用性價(jià)值的有效途徑。

5.2優(yōu)化景觀布局

在設(shè)計(jì)階段，需要結(jié)合建筑群實(shí)際情況及屋頂花園的應(yīng)用要求，注重其功能特點(diǎn)的全面展現(xiàn)，進(jìn)而完善設(shè)計(jì)方案。在空間環(huán)境布局階段，需要利用各類自然手法有序進(jìn)行花園景觀布局，提升其與建筑群之間的協(xié)調(diào)性與融合性?；蛘咴谠O(shè)計(jì)階段采用規(guī)則性設(shè)計(jì)手法，做好對(duì)各類景觀植物的美化或裝飾，增強(qiáng)景觀層次性。在景觀布局階段，了解屋頂承重要求后，確定具體的園林小品設(shè)計(jì)與其他設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)相互適應(yīng)的措施方法，并控制植株或其他小品的質(zhì)量，適當(dāng)應(yīng)用替換材料，有效保障整體布局效果。

5.3功能豐富的景觀空間

屋面花園設(shè)計(jì)包含了多種娛樂設(shè)施，如散步道、活動(dòng)平臺(tái)等場地，為游客提供休憩、娛樂、散步等場所。植物配置考慮與整體環(huán)境氛圍的創(chuàng)造，以常綠樹為基調(diào)，一年四季各有特色。在植物品種的選擇、搭配上依據(jù)季節(jié)、空間變化和色彩的層次為原則配置。區(qū)塊的大部分綠地基本上是地下車庫的頂部，植物以淺根花灌木為主，綠化樹種擬選用本地區(qū)生長健壯，管理粗放，少病蟲害，有利于人們身心健康的樹種。以杜英、香樟、合歡、小葉榕、中東海棗、銀杏、櫸樹為基調(diào)樹種，喬灌結(jié)合、落葉與常綠、香花與色葉，形成符合自然生態(tài)的景觀，滿足游客休閑需要，提高環(huán)境質(zhì)量。

6、植物設(shè)計(jì)

6.1合理選擇基質(zhì)

在屋頂綠化植物種植中，設(shè)計(jì)人員需合理選擇基質(zhì)，不僅要選擇養(yǎng)分充足的種植土，供植物正常生長，還需結(jié)合建筑屋面的荷載、特殊結(jié)構(gòu)，選擇穩(wěn)定性較強(qiáng)、重量輕、兼?zhèn)渚彌_、滲水與吸水性能的種植土。結(jié)合屋頂綠化植物基質(zhì)的特殊要求，設(shè)計(jì)人員可將草灰、珍珠巖等物質(zhì)添加至普通種植土中，使其符合屋頂植物種植要求。

6.2優(yōu)化植物配置

優(yōu)先選擇鄉(xiāng)土樹種，鄉(xiāng)土樹種是最適應(yīng)城市區(qū)域環(huán)境的植物，可在環(huán)境較為惡劣的建筑屋頂區(qū)域正常生長，降低后期綠化養(yǎng)護(hù)負(fù)擔(dān)，減少綠化工程成本。在鄉(xiāng)土樹種選擇中，效益最高的為可以順利露地越冬的植物。以西安地區(qū)為例，適用于屋頂綠化的鄉(xiāng)土樹種如下：紅楓及紫薇等喬木、繡線菊及冬青等灌木、麥冬及黑麥草等地被植物、紫藤及五葉地錦等藤本植物、萬年青及吊蘭等盆栽。

7、景觀設(shè)計(jì)

7.1鋪裝設(shè)計(jì)

在城市建筑屋頂綠化景觀設(shè)計(jì)中，鋪裝設(shè)計(jì)可優(yōu)化屋頂環(huán)境，與植物協(xié)調(diào)配合，呈現(xiàn)更美觀的綠化景觀。因建筑屋頂面積較小，在設(shè)計(jì)鋪裝結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)將結(jié)構(gòu)色彩控制在五種以內(nèi)，避免色彩過多產(chǎn)生雜亂感，并結(jié)合建筑屋頂?shù)闹参锱渲茫O(shè)計(jì)相應(yīng)尺寸和形式的鋪裝。如圖1所示，設(shè)計(jì)人員根據(jù)屋頂面積，設(shè)計(jì)較小的圓形和長方形鋪裝，以黃、白為主，與草坪相映成趣，也為用戶行走提供便利。

7.2水體設(shè)計(jì)

在建筑屋頂綠化景觀設(shè)計(jì)中，水體設(shè)置可進(jìn)一步強(qiáng)化景觀的生態(tài)效益，提高景觀的觀賞性。但因建筑屋頂?shù)奶厥猸h(huán)境，設(shè)計(jì)人員需控制水體的面積與深度，保障建筑安全。通常來說，建筑屋頂綠化景觀中的水體設(shè)計(jì)有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種。在靜態(tài)水設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員可在建筑屋頂設(shè)置小型水池，在水池內(nèi)種植植物或配置假山，提高景觀美觀性;在動(dòng)態(tài)水設(shè)計(jì)中，以噴水和跌水水景為主，水景面積需與屋頂面積協(xié)調(diào)。

8、工藝設(shè)計(jì)

澆灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)，由于建筑屋頂光照條件良好，屋面水分易蒸發(fā)，為保障屋頂種植的綠化植物可正常生長，需設(shè)計(jì)澆灌系統(tǒng)。結(jié)合建筑屋頂?shù)暮奢d與防滲要求，最適合建筑屋頂綠化景觀的澆灌系統(tǒng)為噴灌和滴灌系統(tǒng)，設(shè)計(jì)人員可將澆灌系統(tǒng)管道鋪設(shè)在種植層上，通過噴頭方向和開度的調(diào)節(jié)，控制澆灌區(qū)域與水量大小，在確保植物獲得充足水分的同時(shí)，預(yù)防滲漏現(xiàn)象。

9、屋頂綠化在海綿城市中的應(yīng)用前景

9.1屋頂綠化的防澇機(jī)理

屋頂綠化具有一定的雨水吸附功能，其中植被層對(duì)雨水的截留作用和基質(zhì)層對(duì)雨水的吸收作用是吸附儲(chǔ)存雨水的關(guān)鍵，且最核心的部分是基質(zhì)層對(duì)雨水的吸收和儲(chǔ)存作用，故改造后的屋頂綠化可以在一定程度上截留城市雨水，從而使得城市地表徑流系數(shù)降低、峰值流量降低，緩解了城市排水管網(wǎng)的負(fù)載壓力。近年來，國內(nèi)外研究人員將屋頂綠化與雨水收集回用系統(tǒng)相結(jié)合，成功應(yīng)用到一些大型建筑物、居住區(qū)景觀和重要的交通樞紐工程中，緩解城市內(nèi)澇的同時(shí)提高了雨水的利用率。與此同時(shí)，在屋頂綠化與海綿城市其他“海綿體”的共同作用下，城市水循環(huán)得到了改善，進(jìn)一步緩解了城市內(nèi)澇問題。改造后的屋頂及綠地能夠更好的消化汛期的雨水，添加吸水性樹脂的土壤可以吸收更多的雨水徑流，在一定程度上緩解城市內(nèi)澇，讓城市免受嚴(yán)重災(zāi)害。屋頂及綠地的城區(qū)水循環(huán)主要通過滲、滯、蓄、凈、用、排來體現(xiàn)，以提高水資源的利用率，同時(shí)改善城市滲水能力，加強(qiáng)自然滲透作用，有效避免因降雨量過大而造成的道路大量積水和城市內(nèi)澇現(xiàn)象，降低對(duì)城市居民日常生活的影響，預(yù)防了部分災(zāi)害的發(fā)生，減少了城市內(nèi)澇帶來的經(jīng)濟(jì)損失。

9.2新材料嘗試應(yīng)用

a）玻璃輕石，是一種通過把日常生活中所用的普通玻璃研磨成粉末，并添加一些特定的材料，在經(jīng)過高溫發(fā)泡步驟后形成的多孔輕質(zhì)無機(jī)材料。它具有多孔、環(huán)保、耐壓、質(zhì)輕和保水等優(yōu)點(diǎn)，多用于園林綠化和土壤改良等方面，可達(dá)到收集雨水的目的。b）綠地貼，它是一種根據(jù)創(chuàng)可貼原理研發(fā)的新型材料，是可將屋頂野生草種進(jìn)行人工馴化的新材料。它能夠承重排水防滲，甚至達(dá)到消防的效果，便于施工同時(shí)可保護(hù)屋頂結(jié)構(gòu)不受破壞，對(duì)于屋頂綠化的建造及緩解城市內(nèi)澇將發(fā)揮極為重要的作用。

結(jié)語：

在屋頂花園設(shè)計(jì)階段，需要滿足生態(tài)環(huán)境發(fā)展需要，還需重視其整體的科學(xué)、美觀特點(diǎn)。在規(guī)劃建設(shè)階段，讓人們了解屋頂花園景觀設(shè)計(jì)與生活品質(zhì)之間的緊密聯(lián)系，人們對(duì)屋頂花園的認(rèn)同感逐漸提升，景觀的美觀性、應(yīng)用性也不斷提升。經(jīng)過日常的養(yǎng)護(hù)與管理，屋頂花園景觀將成為城市生活的風(fēng)景線。

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