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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