淺談模塊化景觀在屋頂綠化中的應(yīng)用

李媛媛

（北京市首發(fā)天人生態(tài)景觀有限公司，北京 102600）

0 引言

通過在建筑屋頂應(yīng)用模塊化景觀，可以同時達(dá)到保溫隔熱、綠化裝飾、調(diào)節(jié)空氣等多重目的。但是，在實際運用這種建筑方式的過程中，存在諸多技術(shù)要點和影響因素需要相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行綜合考慮。比如綠化植物的均勻受力，保證房屋使用安全；植物種類選擇的科學(xué)合理性與經(jīng)濟實用性，還要考慮到便于施工和后期養(yǎng)護等等?？傊?，有必要針對模塊化景觀在屋頂綠化中的應(yīng)用策略進(jìn)行全面系統(tǒng)的研究，力爭取得最佳施工效果。

1 模塊化屋頂綠化景觀概述

伴隨著我國城市經(jīng)濟發(fā)展速度的日益加快，城市人口數(shù)量急劇攀升。在這種情況，為了滿足人們居住、出行等需求，很多房屋建筑工程、道路橋梁工程擠占了城市綠地面積。在這種情況下，如何擴大城市綠地面積，改善空氣質(zhì)量及人居環(huán)境，已經(jīng)成為城市發(fā)展中的重要課題；另外，我國大部分建筑物都是采用平屋頂，導(dǎo)致建筑外觀樣式非常單一，缺少變化。但是，要想針對現(xiàn)有屋頂進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的改造，存在投入大、工期長等阻礙問題。為了解決這一問題，很多建筑工程采用模塊化景觀設(shè)計進(jìn)行屋頂施工，或者采用這種方式對現(xiàn)有屋頂進(jìn)行改造。從而使城市立體空間得到集約化利用，同時達(dá)到豐富建筑樣式、凈化空氣、美化居住環(huán)境的目的。目前，在模塊化屋頂綠化景觀建設(shè)中，主要包括硬景模塊和軟景模塊兩種類型。其中，硬景模塊由太陽能系統(tǒng)、植物容器、雨水收集過濾系統(tǒng)和地面鋪裝材料共同構(gòu)建而成，而軟景模塊則是將排水設(shè)備、培植土層、種植層以及過濾網(wǎng)構(gòu)建成一個可以自動循環(huán)的系統(tǒng)，從而自動完成雨水資源的滲透、收集、過濾、滴灌這一過程。這兩種模塊化景觀類型各具優(yōu)勢，如果針對軟景模塊和硬景模塊進(jìn)行結(jié)合運用，不僅使施工過程變得更加靈活快捷，還能達(dá)到最佳節(jié)能環(huán)保效果，使建筑屋頂空氣溫度及濕度得到有效調(diào)節(jié)，降低建筑物使用過程中的能源消耗，并且發(fā)揮出美化城市環(huán)境等一系列重要作用[1]。

2 模塊化景觀應(yīng)用于屋頂綠化的影響因素

2.1 日照因素

日照因素對于屋頂植物生長、綠色鋪裝材料使用性能、使用壽命都具有直接影響。而且越是高層建筑，其屋頂越容易受到太陽輻射強度的影響。因此，在進(jìn)行模塊化綠色景觀設(shè)計規(guī)劃時，要結(jié)合建筑物高度以及方位朝向，明確存在哪些日照因素，進(jìn)而有針對性的選擇植物種植和綠色鋪裝材料。比如建筑物自身日照條件比較充足，則適合選擇向陽植物或者沙生植物。如果建筑物日照條件一般，則適合選擇陰生植物或者紫藤、常春藤等藤本植物。這樣可以確保綠色植物的健康生長，使屋頂綠化呈現(xiàn)出生機盎然的理想效果。

2.2 風(fēng)力因素

當(dāng)自然風(fēng)力較大時，外加受到周圍建筑群的影響，極有可能在建筑屋頂形成一股較大的渦旋氣流。在這種情況下，必然會對屋頂植物構(gòu)成較大威脅。因此，在進(jìn)行綠色景觀設(shè)計時，建議選用大葉黃楊、絲蘭、海棠這一類根系發(fā)達(dá)，且高度較矮的植物，避免在大風(fēng)條件下發(fā)生折斷、傾倒等問題，進(jìn)而引發(fā)安全事故[2]。

2.3 降水量因素

屋頂綠化植物只能依靠自然降雨及人工補給補充生長過程中所需要的水分。因此，如果如果對于屋頂植物供水不及時，或者供水量過少，就會導(dǎo)致土壤過于干旱，無法順利完成光合作用，致使植物缺少必要的生長要素。除此之外，當(dāng)自然降雨量過大時，一旦排水不及時，就會導(dǎo)致土壤含水量過高，極易引發(fā)病蟲害問題，甚至造成植物死亡。因此，在選擇植物品種時，要選擇本身具有耐積水、耐干旱等特性的植物種類，例如佛甲草、凹葉景天、垂盆草等。

2.4 荷載因素

在應(yīng)用模塊化景觀方式進(jìn)行屋頂綠化時，必須從安全角度出發(fā)，充分考慮到屋頂?shù)暮奢d能力，避免整體重量過大對建筑屋頂結(jié)構(gòu)安全造成負(fù)面影響。比如在選擇土壤與植栽時，要在保證質(zhì)量的同時，最大限度減輕重量。另外，由于土壤厚度不宜超過30cm，適合選擇根系較淺的植栽品種，避免植栽主根過于高大對屋頂結(jié)構(gòu)造成侵蝕，從而對建筑物使用壽命造成不利影響[3]。

3 景觀模塊的植栽設(shè)計

由于屋頂綠化植物需要長期暴露于陽光之下，所以時常面臨著陽光直射、干旱缺水的問題。在進(jìn)行模式化景觀設(shè)計時，考慮到屋頂承受能力，土層厚度通常不會超過30cm，大多位于20～30cm 之間。因此，在選擇綠化植物時，要選擇那些具有耐干旱、耐瘠薄、生存能力較強的植物品種，比如低矮灌木、地被植物、宿根花卉或者藤本植物都具有較強的適宜性。如果條件允許，可以少量選擇一些耐旱的小喬木，避免栽植大喬木植物。在選擇草坪植物時，適合選用佛甲草、馬尼拉草、狗牙根等品種；還有紅花酢漿草、麥冬、凹葉景天也比較適合；在選用灌木植物時，可在蔥蘭、茉莉、月季、牡丹、榆葉梅、石榴、大葉黃楊當(dāng)中進(jìn)行選擇；在選擇藤本植物時，推薦紫藤、爬山虎、金銀花、常春藤、木香、葡萄等品種；小喬木，建議選用紅葉李、女貞、龍柏、海棠等。因為當(dāng)這些植物長成后，其樹冠較小，不會對其他植物造成干擾；如果欲種植果樹或者蔬菜，則要充分考慮當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c和季節(jié)因素，確保能夠為果樹或蔬菜生長提供一個適宜的環(huán)境。在進(jìn)行屋頂綠化景觀設(shè)計時，需要結(jié)合日照、降水量、風(fēng)力等因素以及屋頂荷載能力，在苗圃式、藝術(shù)園林式、棚架式這三種形式當(dāng)中進(jìn)行合理選擇。在保證屋頂植物健康生長的同時，確保房屋建筑的安全可靠性[4]。

4 容器在模塊化屋頂綠化景觀中的創(chuàng)新應(yīng)用

伴隨著模塊化景觀在屋頂綠化中應(yīng)用水平的不斷提升，其施工技術(shù)也較以往實現(xiàn)了創(chuàng)新發(fā)展。這種創(chuàng)新主要依靠種植容器的創(chuàng)造，在同一平面上進(jìn)行景觀設(shè)計的基礎(chǔ)之上，實現(xiàn)了三維立體空間景觀設(shè)計。這樣一來，便可以依據(jù)客戶要求，以模塊化形式對種植綠化植物的容器進(jìn)行隨意組合，呈現(xiàn)出一種錯落有致、返璞歸真的自然裝飾效果。具體包括以下創(chuàng)新內(nèi)容。

（1）可以根據(jù)植物類型和生長需求，對容器當(dāng)中的土壤深度進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)。此外，還可以根據(jù)客戶要求，將容器打造成適宜水生植物生長的樣式。

（2）為了最大限度提高屋頂綠化景觀的美化裝飾作用，容器規(guī)格、尺寸和外觀樣式也更加多樣化，使最終呈現(xiàn)出一種高矮錯落的景觀效果?？蛻艨梢愿鶕?jù)個人喜好，將屋頂空間打造成供人們休憩、娛樂的專屬區(qū)域，使相關(guān)有限的空間得到充分合理的利用。

（3）為了彰顯出屋頂綠化景觀的環(huán)保價值，又新近推出了多款具有輕質(zhì)環(huán)保、抗風(fēng)防潮、親水防滲等優(yōu)勢特點的新型植物容器。這種容器方便客戶根據(jù)季節(jié)變化，進(jìn)行植物品種上的變化，力求使屋頂綠化效果呈現(xiàn)出四季分明的特點。通過以上創(chuàng)新應(yīng)用，使模塊化容器的使用變得更加靈活多樣，臧是突破上平面空間上的局限，使傳統(tǒng)屋頂綠化景觀發(fā)生了視頻感官上的創(chuàng)新應(yīng)用，使更多以前無法實現(xiàn)了的設(shè)計成為現(xiàn)實，更使得城市上層空間變得更加貼近于自然，更符合人們對于大自然的向往之情，為廣大居民創(chuàng)造出更多活動空間，提高了居住空間的品質(zhì)。因此，賦予屋頂綠化景觀更大的實用價值與推廣潛力[5]。

5 模塊化屋頂綠化景觀鋪裝選料的選擇

在呈現(xiàn)模塊化設(shè)計優(yōu)勢的過程中，綠化鋪裝材料的合理選擇是一個非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。在模塊化屋頂綠化誕生之初，比較常見的鋪裝材料有防腐木、透水石和天然石材薄片。這些傳統(tǒng)材料雖然具備較好的防水、防腐性能，但在實際應(yīng)用過程中，卻存在不可移動、無法重復(fù)利用等弊端問題。為此，相關(guān)技術(shù)人員研發(fā)出碳化木這種新型鋪裝材料。在制作碳化木的過程中，需要經(jīng)過200℃的高溫碳化，使木材原料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，由此具備了防蟲、防腐、防變形、防裂等特性。除了利用碳化木進(jìn)行鋪裝以外，還可以將碳化木與龍骨之間使用卡扣進(jìn)行固定，最終形成一個輕質(zhì)、安全、安裝簡單的屋頂，將其覆蓋在屋頂表面，可以呈現(xiàn)出更加理想的整體效果。而且與其他材料相比，碳化木不僅自重較輕，還具有更高的節(jié)能環(huán)保性能，由此降低了屋頂綠化的整體重量，更好的滿足屋頂荷載要求，使房屋安全和使用壽命獲得可靠保障。同時，碳化木鋪裝材便于制取，安全耐用，可以充分突顯出屋頂綠化的生態(tài)價值和景觀效果。從整體應(yīng)用成效上看，使城市上層空間呈現(xiàn)出一種極其自然、和諧、美好的景象[6]。

6 模塊化景觀在屋頂綠化中的應(yīng)用系統(tǒng)

6.1 太陽能滴灌系統(tǒng)

由于屋頂綠化植物無法像地面植物那樣，除了自然降雨和人工澆灌之外，還可以吸取一部分來自于地下水的水分供給。所以，在沒有天然降水的情況下，滴灌便成為屋頂綠化植物主要的水分供給來源。當(dāng)屋頂綠化工程設(shè)計人員進(jìn)行方案設(shè)計時，一方面要確保持續(xù)灌溉，另一方面要滿足節(jié)能環(huán)保需求。所以，建議采用太陽能滴灌技術(shù)，同時滿足持續(xù)灌溉和節(jié)能環(huán)保兩大需求。所謂太陽能滴灌技術(shù)，主要是利用太陽能發(fā)電為整個滴灌系統(tǒng)進(jìn)行持續(xù)供電，不僅可以達(dá)到節(jié)約不可再生能量使用量的目的。除此之外，太陽能滴灌還實現(xiàn)了自動化灌溉，不僅節(jié)省人力勞動，還可以結(jié)合屋頂綠化濕度，對一次性滴灌量進(jìn)行科學(xué)調(diào)控，避免因澆灌量過大引發(fā)屋頂滲漏問題。在滿足屋頂綠化植物水分供給的同時，保證房屋建筑的安全可靠性[7]。

6.2 雨水過濾收集系統(tǒng)

每當(dāng)降雨時，模塊化景觀中的雨水過濾收集系統(tǒng)便會發(fā)揮出作用，針對降雨形成的水資源進(jìn)行收集，再將收集到的雨水排入蓄水結(jié)構(gòu)當(dāng)中進(jìn)行濾處理，以備后期滴灌時進(jìn)行使用。與地面雨水收集系統(tǒng)相比，屋頂雨水過濾收集系統(tǒng)工作流程更為簡單，還可以避免出現(xiàn)雜質(zhì)多、污染源不可控等弊端問題，可以作為屋頂綠化植物的長期水源，使雨水資源得到高效合理利用同時。另外，通過利用屋頂雨水過濾收集系統(tǒng)，可以大幅降低屋頂結(jié)構(gòu)的防水壓力，使建筑物獲得更高的防水性能[8]。

6.3 太陽能照明系統(tǒng)

現(xiàn)階段，太陽能照明系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)了廣泛的應(yīng)用，尤其是在市政路燈照明、草坪燈、庭院燈方面呈現(xiàn)出越來越高的使用率，大有逐漸取代了傳統(tǒng)照明之勢。在屋頂綠化景觀設(shè)計的過程中，將太陽能電池及其特有的光伏效應(yīng)應(yīng)用于每一個模塊當(dāng)中，將太陽能輻射直接轉(zhuǎn)化成為照明設(shè)備供電的電能，為屋頂空間進(jìn)行夜間照明提供能源，從而達(dá)到降低節(jié)能降耗的目的。將太陽能照明系統(tǒng)應(yīng)用于屋頂綠化景觀當(dāng)中，充分體現(xiàn)出可持續(xù)發(fā)展的理念，對于降低建筑物運營成本，實現(xiàn)設(shè)施永續(xù)利用具有非常重要的現(xiàn)實意義[9]。

7 模塊化景觀在屋頂綠化中的應(yīng)用效果

通過將模塊化景觀應(yīng)用于屋頂綠化當(dāng)中，使城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量、綠化覆蓋率均得到了極大的提升，更使城市上層空間呈現(xiàn)出非常理想的美化裝飾效果。而且通過模塊化應(yīng)用，景觀設(shè)計人員可以結(jié)合建筑物結(jié)構(gòu)、當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c、自然條件等因素對設(shè)計方案進(jìn)行靈活調(diào)整，最終呈現(xiàn)出最佳景觀效果。同時，通過模塊式施工，大縮減了施工時間，有效提高了屋頂空間的利用率，使居住環(huán)境的空氣質(zhì)量獲得明顯改善，更在一定程度上降低了城市環(huán)境污染。而且通過雨水過濾收集系統(tǒng)，太陽能滴灌系統(tǒng)和太陽能照明系統(tǒng)的有效運用，在很大程度上消除屋頂綠化景觀對自然資源的消耗與占用，憑借雨水、太陽能等資源的供給，便可以實現(xiàn)模塊化景觀系統(tǒng)的正常運行，實現(xiàn)了真正意義上的自然生態(tài)、健康環(huán)保、節(jié)能降耗理念[10]。

8 結(jié)語

隨著城市的不斷發(fā)展與變遷，土地集約利用率呈現(xiàn)出大幅提升的態(tài)勢。與此同時，城市當(dāng)中的綠化面臨卻不斷被壓縮。在這種情況下，有必要大力推廣應(yīng)用模塊化屋頂綠化，使城市上層空間得到充分利用，在增加城市綠化面積的同時，改善城市空氣質(zhì)量，發(fā)揮出美化市容市貌的作用。對于廣大居民而言，也將通過模塊屋頂景觀獲得生活品質(zhì)上的大幅提升，從而生活得更加舒適愜意，享受自然健康的高品質(zhì)生活。