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我國屋頂綠化發展綜述
日期：2008-06-05 來源：中國景觀網 作者： 我要評論（）
摘要：概述了屋頂綠化作用、方式和迅速發展原因，對我國目前屋頂綠化應用技術、注意和存在的問題以及國內外重視屋頂綠化情況進行了分析和研究，提出大力發展我國屋頂綠化的對策，并對其廣闊的發展前景作出了展望。 屋頂綠化 現狀 應用技術 發展對策 前景展望 改善城市生態環境非常重要的是城市綠化，而目前城市綠化最大的難題是城區缺少土地。屋頂綠化因解決了這個問題而日漸被人關注。在德國、日本、美國等發達國家，屋頂綠化已很普遍。我國的屋頂綠化經過8年的研究實踐，已在上海、深圳、廈門、廣州、杭州、南京、武漢等城市成功開展，取得了一定的景觀和生態效果。 屋頂被稱為城市建筑的“第五面”，屋頂綠化是在有限的城市空間提高綠地率最有效的方式，有利于改變空中景觀，體現現代大城市風采；有利于保護生態、調節氣候、凈化空氣、遮蔭覆蓋、降低室溫、噪聲和城市熱島效應、節水節能、保護屋頂結構和延長防水層的使用壽命，環保效益巨大，并且其經濟效益同樣不容忽視。以綠化成本為例，在杭州中心城區，綠化１萬平方米土地，加上征地，拆遷補償費用在內，約需3000萬元，而建造1萬平方米屋頂綠化的投入只需約300萬元，約為前者的1／10。更為重要的是，屋頂綠化能陶冶情操、改變人們的精神面貌，推動社會進步，有利于城市各種功能的發揮，樹立良好的城市形象。 1 屋頂綠化方式和迅速發展原因 1.1 屋頂綠化方式 由于建筑物的多樣性設計，造成面積大小、高度不一、形狀各異的各種屋面，加上新穎多變的布局設計，以及各種植物材料、附屬配套設施的使用，形成類型多樣的屋頂綠化。屋頂花園按高度分為低層建筑屋頂花園和高層建筑屋頂花園兩種；按空間組織狀況可分為開敞式、封閉式和半封閉式3種；無論哪一種屋頂花園，其設計手法與地面庭院大致相同。從使用功能來看，可以劃分為花圃苗圃型、棚架型、庭院型、草坪地毯型、立體多層型、花園型、經濟開發型等幾種主要類型。目前屋頂綠化方式主要有3種。一是針對承載力較弱、事前沒有綠化設計的輕型屋面，采用適合少量種植土生長的草種密集種植的地毯式綠化，地毯式綠化種植各類地被植物，若采用圖案化則效果更佳。如上海市農業科學院研究成功的適用于輕型平屋頂綠化的“屋頂綠化一次成坪技術”，該項技術已獲國家知識產權專利，并通過了上海市高新技術轉化項目認證，已在上海和北京均有5萬平方米以上的應用面積，是上海和北京屋頂綠化面積最大的一個推廣項目[1] 。此技術選用景天科的佛甲草，其特性肉質、矮小、匍匐生長、節上生枝、自生自繁、極耐旱抗寒耐瘠薄，冬季綠色減淡而不死，春來又返綠，節水、省工，幾乎不用管理。用2～3cm厚的基質材料在基地培植的草坪塊，能在屋頂一次鋪植成坪。與刷涂料、鋪塑板（墊）、平改坡等屋頂治理方法比較，成本較低。專家和媒體稱這種景天科植物為目前屋頂綠化的的最佳植物。二是針對承載力較強的屋面，種植喬灌木樹種的花園式綠化，這種方式適用于面積較大的屋頂，多用于高級酒店、賓館和高層建筑，使屋頂空間變化多，產生層次豐富、色彩斑斕的效果，如杭州武林廣場東側一屋頂花園建在有拱橋相連的兩座3層樓頂上面，有足球場大，園內栽有50多種花木，四季如春，在它的四周是高出幾層的居民樓，住戶只要打開門窗就如同置身于花園一般。三是組合式，即自由擺放，主要在屋頂四角和承重墻邊用缸栽盆栽方式布置的屋頂綠化，這種方式比較靈活。選用何種方式要根據屋頂的荷載量、載重墻的位置、人流量、周邊環境、用途等來確定。棚架式綠化用于種植藤本植物，如葡萄、獼猴桃等，因為栽培基質和棚架立柱可集中安放在承重墻上，棚架和植物荷載較小。這種綠化方式對屋頂所加載荷較小，一般的屋頂結構均可承受，特別適用于高層建筑前低矮裙房的屋頂。花圃苗圃型如重慶一些樓房屋頂種起了紅薯、辣椒及花卉；成都一些屋頂不僅種花，還建起苗圃、藥圃、瓜園，其屋頂綠化面積已超過10萬平方米，屋頂花園已達數百座，較大的花園面積達2000平方米。[2] 1.2 屋頂綠化迅速發展原因 一是由于人們對城市綠化認識的提高，迫切要求搞好綠化改善和美化環境；二是都市市區人多地少，用地緊張，綠化用地不足，需要尋求新的綠化途徑；三是建筑技術水平提高，提供了質量可靠的屋頂，綠化技術和藝術水平的提高，使得屋頂綠化荷載減輕、造價降低、技術簡便、效益明顯，從而大受歡迎。[3]四是利用空間經濟便捷。城市是建筑物密集區，也是人口密集區，在一定的地域范圍內、發揮著政治、經濟、文化、交通、商貿等中心地位的作用。合理、經濟地利用城市空間環境，始終是城市規劃者、建設者、管理者追求的目標。除地面綠化形式外、其他的立體綠化形式如棚架、墻體、陽臺等都在城市綠地系統構成中發揮著各自的作用。棚架綠化的作用往往局限于一點，墻體綠化的作用是在一個面上，屋頂綠化則是在城市的立體平面上發揮作用。長期以來、城市大量閑置的平頂屋面往往未得到充分的利用。發展屋頂綠化為此提供了經濟便捷地利用城市屋面空間的手段。 2 屋頂綠化技術 屋頂綠化是以建筑物頂部平臺為依托，進行蓄水、覆土并栽種植物的一種綠化形式。 2.1 種植區構造及施工 種植區在屋頂防水層以上包括排水層、過濾層、種植基質層三部分。種植基質用人造輕質土，配置的基質需要具備以下特性：質輕、保水、透氣、保肥、低成本，不易被雨水沖走。可用腐葉土、鋸木屑、珍珠巖、蛭石、泥煤、粉煤灰、草碳等材料按比例混合而成，容重約900kg/m3，或用專業工廠生產的人造輕質土。基質層厚度根據栽培植物不同，一般在10～75cm之間，一般栽植草皮的厚度需10～15cm，栽植低矮的草花需20～30cm，灌木土深40～50cm，小喬木土深60～75cm。[4]過濾層的作用是防止種植基質隨雨水或灌溉流失堵塞排水管道。可用玻璃纖維、尼龍布、金屬絲網、無紡布等。防水層的作用是排去多余雨水和灌溉水份。可用陶粒、碎石、泡沫塊、蛭石、塑料粒等。為充分利用雨水，減少灌溉，可將排水層下部作為蓄水層來儲存水份。排水層厚度一般5～20cm，如果設計蓄水功能，排水層厚度不能底于10cm，設計蓄水高度占排水層厚度的1/2~3/4，設置完整的排水系統。除溢水孔、天溝外，還應設置出水口、排水管道等，滿足日常排水及暴雨時泄洪的需要。[5]另外，在嚴寒地區種植屋面的邊墻，要考慮種植土凍脹對邊墻的推力。花臺床埂嚴禁使用女兒墻作為其邊緣之一，并應在床埂與女兒墻間留出凈寬符合要求的天溝。[6] 2.2 屋頂防水抗滲漏設計 植物根有很強的穿刺能力，特別是樹根，年代越久，扎得越深，并且分泌一種腐蝕力強的液汁，許多防水材料經受不住它的腐蝕。科學合理設計好保護層、防水層、隔離層等，尤為關鍵。保護層用來保護防水層，它處在防水層和排水層之間。其作用有兩個：一是防止鋪作排水層的卵石傷害防水層；二是防止植物根扎傷防水層。迄今尚未找到最有效、最耐久的保護層材料，目前一般選用鋁箔面瀝青油氈、聚乙烯卷材或中密聚乙烯土工布。防水層：種植屋面應為二級建筑設防，至少作兩道防水。如用合成高分子卷材和涂料，上為1．5cm厚的P型寬幅聚乙烯卷材，或1cm厚的高密度聚乙烯，下為2cm厚的聚氨酯涂膜或硅橡膠涂膜，或上為高密度聚乙烯卷材，下為硅橡膠和聚氨基涂膜。如用瀝育基卷材，可采用迭層，均為聚酯胎SBS、APP改性瀝育卷材，厚度為4～5cm，滿黏法黏結，覆面材料為金屬箔。在屋頂綠化實施過程中，無論加砌花臺、水池及安裝水、電管線等，均不得打開或破壞屋面的防水層或保護層，宜在建筑物設計時同步設計綠化屋頂，預置管線和亭、臺、架、立柱等設施位置。隔離層：有時候出現耐根穿刺層和防水層不相容的現象，為此中間加一道隔離層。隔離層采用聚乙烯膜、纖維布、無紡布或抹一道水泥砂漿均可。[6] 2.3 植物選擇 植物成活與生長的好壞決定于其生長的立地條件的優劣。由于屋面自然條件的限制、用于屋面種植的植物材料比地面使用的植物材料要嚴格。一殷來說、應選擇適應性強、長日照的淺根性小喬木以及灌、花、草、藤類植物；深根性、鉆透性強的植物材料不宜選用，生長快、長得高大的喬木應慎用。一般而言，屋頂綠化用的植物應適應當地的氣候土壤條件，鄉土植物材料比較適宜、在經濟許可的情況下也可選用其他的植物材料。[3]對符合下列條件的植物應優先應用：抗風力、抗倒伏力強的；耐極端溫度的；耐干旱和耐瘠薄土層的；葉子革質或臘質，抗干熱風能力及輻射能力強的；根系對屋頂侵蝕破壞作用小的。屋頂綠化一般用草坪、地被、灌木、藤本植物較多。小喬木作為孤賞樹可適當點綴，大喬木極少應用。草坪可選用佛甲草、馬尼拉、狗牙根等；地被可選用紅花酢漿草、麥冬等；灌木選擇范圍較廣，如梅花、月季、牡丹、榆葉梅、石榴、黃楊等；藤本可用紫藤、凌宵、三葉地錦、常春藤、葡萄、木香、金銀花等；小喬木選用長成后樹冠較小的樹種，如紅葉李、女貞、龍柏等；果樹和蔬菜宜選用矮化蘋果、金橘、草莓、青椒等。根據德國資料，山毛櫸、歐洲黑樺、松樹、歐洲紅松、金合歡屬、榿木屬、山毛柳屬、落羽杉屬、竹科等植物不宜在屋頂綠化中應用。在具體的植物設計中，要綜合考慮以下因素：⑴屋頂高度 一般說來，距地面越高的屋面，自然條件越惡劣，植物選擇要更為嚴格；⑵應盡可能地選用適應性強、生長緩慢、病蟲害少、淺根性植物材料； ⑶考慮布局設計的需要、功能發揮和觀賞效果、防風等安全性的要求、水肥供應狀況；⑷退臺式屋面還要考慮墻體材料和受光條件等。[3] 3 屋頂綠化應注意的問題 3.1 新建筑物的屋頂綠化，園林設計人員應提前介入 在工程設計時作為一項專業工種參與設計，使屋頂綠化與建筑物同時設計、同時施工、同時交付使用，使屋頂綠化的設計風格與建筑物的設計風格達到完善的統一。同時可節約資金，提高建設質量，最大限度地發揮屋頂綠化的使用價值。[4] 3.2 在舊建筑物上增建屋頂綠化工程，必須慎重 首先應查明舊建筑物的設計結構及承載能力，必須在建筑物的安全承重范圍內進行設計施工。施工前對屋頂防水要徹底翻建或檢修，經灌水試驗確定屋頂不漏水后，才可進行屋頂綠化施工。 3.3 屋頂綠化荷載量要求和計算 屋頂是房屋最上層起覆蓋作用的圍護和承重結構。屋頂綠化設計時，首先要考慮屋面荷載的大小，總荷載量包括種植基質層的重量、排水層和蓄水層的重量、長成的植物重量、風雨雪給建筑物增加的荷載量、人的活動給建筑物增加的荷載量、各種建筑小品的重量等，對屋頂綠化的荷載量要認真計算，不可漏計或少計，屋頂綠化的設計總荷載量要絕對控制在建筑物的安全荷載量內。[4]屋面的荷載的大小直接影響著花園的布局形式、園林設施、介質種類和植物材料的選擇等。在屋面的不同部位，承載力有所不同，如小開間的衛生間、廚房等，以及墻體、柱子等部位的承載力較大。在布局時，應盡量把重量大的部分如大喬木、山石、亭、花架等放置在梁、柱和承重墻等主要結構構件上；在小開間位置，可將覆土厚度相對增加，為植物選材等設計提供更好的條件[2]。一般來說，屋頂綠化對建筑物承受壓力最低要求不應少于200kg/m2，建筑物承受壓力為200～300kg/m2，可選用地毯式模式進行屋頂綠化。據調查，屋頂鋪上25～35cm厚的人造土，再與植物重量相加只有200 kg/m2左右的壓力，不會壓壞屋頂。花園式屋頂綠化(群落式)對屋頂的荷載要求較高，一般為400 kg/m2以上，土層厚度約30～50cm。[7] 3.4 屋頂綠化的管理 精心的管理是屋頂綠化植物正常生長、維持屋頂綠化正常使用的保證。屋頂綠化阻斷了植物與大地的聯系，植物生長完全靠灌溉和人工施肥來滿足對水、肥的需要。同時，屋頂的氣候環境也比地面惡劣得多，其上面風大，極端溫度差大于地面，蒸發量大，空氣濕度也比地面小，不利于植物生長，管理不善將會使植物生長不良，嚴重影響屋頂綠化的效果，甚至造成屋頂綠化失敗。必須做好定期清潔、疏導工作，保證水分供應是植物成活和生長的需要，在綠化屋頂上應設水管，一般在100m2以內應設置一個，最好采用噴灌或滴灌形式補充土壤水分，供植物生長和蒸發，設置各種噴頭進行調節，保證水分噴灑到有植物生長的區域。適當地進行施肥以補充土壤養分，松土、密度調節、支撐、修剪、遮蔭、防病蟲、牽引、保溫等日常管理措施仍然是不可少的。[8] 4 屋頂綠化存在的問題 根據上海市屋頂綠化試點地區靜安區的經驗，筆者認為屋頂綠化在政策和措施上還存在3個瓶頸。首先是資金來源不足。老房子的屋頂綠化必須先進行防滲水處理和承重檢測，需要大量資金投入，但政府和使用單位還沒有此項專款。其次是法律配套還不完善。獨立產權的房屋問題不大，但多業主商品房問題就大了。多業主商品房的屋頂是共有財產，產權歸屬于所有業主，一個業主不同意，屋頂綠化建設就難以實施；最重要的是觀念還沒有轉變。許多業主存在“多一事不如少一事”的想法，認為進行了屋頂綠化，會平白無故增加養護工作的費用支出。此外，屋頂綠化在技術上也存在許多難點。屋頂綠化不像地面綠化那么容易。屋頂受負荷的影響，不可能放上許多供植物生長的栽培土壤或基質，影響供水供肥和固定植物。屋頂空氣流動量大，水分揮發損失快，沒有地下水可以持續供應，不但植物容易失水，難以很好生長，而且較大的植物難以固定。許多屋頂難以上人，給養護管理也帶來諸多不便。屋頂綠化還應考慮到減少或防止屋頂滲漏、注意不引起火災、種植后應起碼有10年以上自然生長期、養護管理應達到少管理或不管理的目標等。這些在進行屋頂綠化前都要事先考慮到。[9] 5 國內外重視屋頂綠化情況 由于受資金、技術等條件限制，立體綠化在我國還未得到普及，因此政府部門有必要在政策、資金方面予以支持，逐步培育這個市場。據報道，從1999年開始，日本政府決定對修建樓頂花園的業主提供低息貸款；建筑面積在2000平方米以上、樓頂花園面積占樓頂總面積40％以上的，不僅可以得到修建樓頂花園所需資金的低息貸款，而且主體建筑也可享受部分低息貸款；東京城市建設管理部門規定：興建大型建筑必須有一定比例的綠化面積，樓頂花園可以作為綠化面積使用。北京最近出臺的《北京市城市環境建設規劃》明確要求，北京市高層建筑中30%的層頂和低層建筑中60%的層頂要進行綠化。深圳市政府主管部門將屋頂綠化當作一項改善城區生態環境，提高城區景觀質量的系統工程來抓。政府主管部門將在三大政策上加以扶持。這三大政策包括：第一，在產業政策上明確提出發展屋頂綠化，使之作為住宅產業化的一項重要內容。第二，在經濟政策上運用稅收、減息等經濟杠桿，扶持引導房地產、物業管理企業等發展屋頂綠化。第三，在技術政策上研究、發展一套屋頂綠化的技術標準，解決屋頂綠化所產生的防水、防腐等一系列問題。上海明年準備將屋頂綠化納入《上海綠化管理條例》，以法規形式確定屋頂綠化的地位，明確責任主體，支持屋頂綠化的推廣，屆時，新的住宅和商務樓，將在規劃之初就要做出屋頂綠化設計。[10] 6 屋頂綠化發展對策 6.1 制定屋頂綠化的地方性法規和技術規范 省級人大或政府應制定鼓勵發展屋頂綠化的地方性法規和技術規范，政府要從規劃開始就融入屋頂綠化的理念，為屋頂綠化建設創造前期條件，這需要綠化、住宅、規劃等諸多部門的共同協調。老房子的屋頂綠化建設意義最大，問題也最大，因而應落實相關的政策和法規，責成相關單位，把屋頂綠化建設的硬指標定下來。 6.2 加強對屋頂綠化的宣傳 以各種形式生動的、內容具體的實例宣傳屋頂綠化的意義和作用，以及做屋頂綠化的法規和技術，并做好養護管理等配套工作，消除人們的思想顧慮，使發展屋頂綠化成為全社會的共識。[3] 6.3 進一步規范管理和總結已取得的屋頂綠化的經驗 做好屋頂綠化的植物合理配置、輕質土選擇、屋頂綠化植物的養護管理，切實解決屋頂安全負載、防排水、防滲漏等技術難題。認真學習屋頂綠化先進城市的經驗和方法，對當地屋頂綠化工程進行規范管理和技術指導。 6.4 推廣科學的屋頂綠化技術，加強技術攻關和科研工作 深入探討適合當地屋頂綠化的優良草種及無土栽培，多花地被植物及觀賞價值高的灌木、小喬木的篩選和引種試驗，建立繁殖園，向市場提供量多質優的屋頂綠化植物，同時，研究設計更科學先進的建筑設計和綠化設計方案，提高屋頂綠化的技術水平，創建生態型屋頂綠化示范工程。 6.5 抓緊培養城市屋頂綠化的專業人才 在高等院校和職技校中開設屋頂綠化專業，抓緊培養城市屋頂綠化的專業人才，特別是一些既懂園林設計又懂建筑設計的復合型人才。 7 屋頂綠化前景與展望 我國是世界上發展最快的發展中國家，也是人口最多的國家之一，人均占有綠地極少、隨著我國經濟的高速發展，城市化進程的加快、城市人口日趨稠密，建筑日趨擁擠，城市鬧市區日益增多，城市人均綠地占有面積將越來越少，屋頂綠化無疑是解決這一矛盾的最佳途徑。日本、美國、波蘭等國所處的緯度與我國相近，氣候大體相似，而我國的海南、兩廣和福建的氣候又與新加坡差不多，這些國家的屋頂綠化經驗非常值得我們國家借鑒，可使我們少走許多彎路，對迅速改善我國城市環境質量、美化城市環境無疑有積極的推動作用。近來有人從研究城市生態系統的角度出發，對未來城市提出幾種設想、其中設想之一是階梯城市，即城市建筑物的樓層高矮不一、并把一幢樓房的樓頂建造成另一幢較高樓房的花園，或果園、菜地、綠地……這一設想就是充分利用樓頂空間進行屋頂綠化，增加城市的綠色空間和自然因素，達到保護、改善城市環境、健全城市生態系統，促進城市經濟、社會、環境協調發展的目的。 屋頂綠化是節約土地、開拓城市空間、“包裝”建筑的有效辦法，是建筑與綠化藝術的有機結合，也是人類與自然的有機結合，是一種融建筑物的空間潛能與綠色植物的多種效益完美結合和充分發揮的產物。對多數城市來說，屋頂綠化至今還是人們所忽視的有待開墾的處女地。據估計，一座城市的屋頂面積總和，約為居住區的1/5，面積十分可觀，開發前景非常廣闊。建設部近日發出關于創建“生態園林城市”的通知，這將為屋頂綠化迎來巨大的商機和發展高峰。可以預見，若干年后，屋頂綠化這朵建筑與園藝相結合的奇葩，將為我們的都市空間增添更絢麗的色彩。無疑，我國發展屋頂綠化的前景很廣，也很有必要，但是，必須堅持實事求是、因地制宜和科學合理地發展。各地應先進行不同模式的試驗，選擇適合當地屋頂綠化的植物、基質和管理體制及方法，切莫盲目推廣。
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