經濟的發展城市化的迅速推進, 城市內部大都建筑密集, 其地面也多被瀝青和鋼筋混凝土所覆蓋, 可綠化的面積寥寥無幾。為改善城市的生態環境, 城市的綠化就顯得尤為重要。然而城市建筑中屋頂的面積占城市總面積的比例相當可觀。建筑屋面是承接陽光、雨、水與大氣接觸的重要界面, 屋頂綠化則成為美化城市的重要手段。
1 綠色屋面發展狀況
綠色屋面最早可以追溯到“古代世界七大奇跡”之一的“巴比倫空中花園”。當時的國王下令在平原地帶的巴比倫堆筑土山, 并用石柱、石板、磚塊、鉛餅等壘起高臺, 在臺子上層建造宮室, 處處種植花草樹木。如今的屋頂綠化既能還降低噪聲、減少市熱島效應, 對美化城市環境, 改善生態效應有著極其重要的意義。
1.1 國外綠色屋面發展狀況
西方發達國家在20世紀60年代以后, 相繼建造各類規模的屋頂花園和屋頂綠化工程。德國是世界上屋頂綠化技術最先進、屋頂綠化普及程度最高、屋頂綠化政策環境最好的國家。政策規定:新建或改建項目申報規劃設計必須同時申報屋頂綠化設計, 否則不予受理;實施屋頂綠化可減免50%~80%的排水費, 可得到政府50%~80%的屋頂綠化工程款補貼。在美國, 屋頂綠化的實施被納入聯邦“綠色建筑”評估體系 (LEED) 。日本東京規定, 凡是新建建筑物占地面積超過1000m2, 屋頂必須有20%為綠色植物覆蓋, 否則要被罰款[1]。
1.2 國內綠色屋面
我國20世紀80年代后期, 才開始研究屋頂花園和屋頂綠化的建造技術。我國屋面綠化處于起步階段, 缺乏有效政策, 這就需要借鑒國外發展經驗和先進技術, 但是我國屋頂綠化在植物選擇上, 造園手法上, 還是在屋頂滲漏問題上, 取得了一些成功經驗。如上海市農業科學院的研究成果屋頂綠化一次成坪技術。另外, 我們國家的農民彭秋根在屋頂上種水稻。河北農民孟全喜, 在自己家種了30多個品種菜。
2 綠色屋面效益
2.1 緩解熱島效應提高建筑的節能效益
城市中屋面面積一般相當于整個城市硬質表面積30%左右, 因為植物不僅可以遮擋太陽光線, 生長過程中光合作用還能吸收太陽輻射, 降低城市里溫度, 對城市熱島效應產生重大影響[2]。被綠化的屋頂除了在夏天對室外環境具有降溫和增濕作用以外, 在冬季對室內環境隔冷保溫作用。
2.2 減輕城市雨水處理系統的負荷
綠色屋頂能緩解暴雨所造成的積水、洪澇等地質災害, 因為雨水在屋頂中儲存并蒸發剩余雨水經過屋頂植物截流后緩慢地排放, 能夠大大減少雨水中瞬間排泄引發洪水危害[3]。
2.3 改善城市的景觀與環境
屋頂綠化可以改善城市的環境, 因為植物能夠吸納二氧化碳, 吸納一些有毒的氣體, 放出來的是氧氣、負氧離子, 可以凈化空氣, 同時因為植物不管是喬、灌、花草, 都有一個共同的功能, 就是能夠阻隔和降低噪音。
2.4 豐富城市的物種多樣性
屋頂的綠化為鳥類和昆蟲等生物創造了適宜的生長環境, 有利于生物多樣性的保護, 也大大豐富了城市的生物種類。
3 屋頂綠化的工程技術
3.1 屋頂綠化的荷載
屋頂綠化的形式應考慮房屋構造, 設計時以屋頂允許的承載重量為依據, 必須達到:屋頂允許承載重量>一定厚度種植層最大濕度重量+一定厚度排水物質重量+植物重量+其它物質重量。屋頂應采用整體澆筑或預制裝配的鋼筋混凝土屋面板作結構層, 有的是用隔熱防滲透水材料制成的“生態屋頂塊”。在具體設計中, 除考慮屋面靜荷載外, 還應考慮非固定設施、人員數量流動、外加自然力等因素。對于屋頂花園為了減輕荷載, 應將亭、廊、花壇、水池、假山等重量較大的景點設計在承重結構或跨度較小的位置上, 同時盡量選擇人造土、泥炭土、腐殖土等輕型材料[4]。
3.2 綠色屋頂的防水、排水處理
3.2.1 綠色屋頂的防水
一些植物根系有很強的穿透能力, 會對建筑的防水材料構成威脅, 耐根系穿刺防水層是起隔斷根系以免破壞防水層的作用層, 通常采用鋁合金卷材、高密度聚乙烯和低密度聚乙烯土工膜、聚氯乙烯等作為耐根系穿刺防水層。卷材或涂膜防水層是在耐根系穿刺防水層下部再鋪設的1~2道具有耐水、耐腐蝕、耐霉爛和對基層伸縮或開裂變形適應性強的卷如高分子卷材或防水涂料等的柔性防水層。
3.2.2 綠色屋頂的排水
所謂排水, 即是排掉綠地表面積水以及土壤中多余的自由水。屋頂排水與防水一樣, 是保證屋頂不漏水的關鍵措施。屋頂多采用屋面找坡, 設排水溝和排水管的方式解決排水問題。傳統的疏排水方式是利用磚石瓦塊做導慮層, 一般用河礫石或碎石作為濾水層, 將水疏排到指定地點。
3.3 屋頂綠化的植物配置
屋頂綠化往往比較高, 所以風力也比較大, 還有屋頂土層薄、光照時間長、晝夜溫差大、濕度小、水份少, 植物配置可以選擇一些喜光、耐寒、耐熱、耐旱、耐貧瘠, 生命力旺盛的花草樹木。對于屋頂花園若要使用高大的喬大, 種植位置應設計在承重柱和主墻所在的位置上, 還應該注意屋頂的喬木較少, 灌木和草本花卉較多, 設計時特別要做到樹木花草高矮疏密錯落有致、色彩搭配。
3.4 植物養護管理
澆水:屋頂因干燥、高溫、光照強、植物蒸騰量大、失水多, 夏季易發生日灼, 枝葉焦邊或干枯, 必須經常澆水, 創造較高的空氣濕度, 減少蒸騰。因此每日應多次噴水和澆水降溫、增濕, 春季每日1次或2次以上。
施肥:目前多用腐熟人糞尿或餅肥做追肥。使用化肥時, 濃度必須小, 以防止燒傷苗木。施肥于傍晚進行。
防寒及補充人造土:冬季風大、氣溫低, 由于栽植層淺, 有些在地面能安全越冬的植物, 在屋頂可能受凍害, 對易受凍害種類, 可用稻草進行卷干防寒, 盆栽的可搬入溫室越冬。由于經常不斷的澆水, 使人造土少量流失和體積收縮、破裂, 日漸減少, 種植層厚度不足。一段時期后應添加人造土。
4 結語
屋頂綠化作為城市重要的組成部分, 尤其不了替代作用, 具有十分明顯的美化城市, 建筑節能和改善城市生態環境的作用, 是建筑與綠化藝術的合璧, 是人類與自然的有機結合。大力推進屋頂綠化建設讓更多的城市上空能夠生機勃勃。
摘要：綠色屋面作為城市綠化的有機組成部分, 凈化空氣、水質、土壤、降低噪聲、減少城市市熱島效應等等, 其強大的生態效應為現代城市帶來了一股新勢力。合理有效的利用好屋頂空間、推廣屋頂綠化的可實施性, 對改善生態效應有著極其重要的意義。
關鍵詞：綠色屋面,效益,屋頂工程,植物養護
參考文獻
[1] 張天宇, 李楊.屋頂綠化——構建生態城市的新途徑[J].工業建筑, 2009, 39 (9) .
[2] 馬全明.開發利用屋面的生態功能[J].工業建筑, 2004, 34 (10) .
[3] 葉建軍.屋頂綠化對城市水環境的改善[J].水土保持研究, 2007, 4 (2) .
[4] 張夢欣.園林綠地設計[M].北京:中國勞動社會保障出版社, 2004.