屋頂綠化的前世今生

1、發(fā)展現(xiàn)狀

1983年，城飯店在主樓西側(cè)低層屋頂上，建起我國北方第一座大型露天屋頂花園。花園面積為3 000m2。1991 年開業(yè)的首都賓館,在第16 層和第18 層屋頂上, 均建造了精美的屋頂小花園。

1992年建成使用的林業(yè)大學(xué)主樓屋頂花園,是一座具有中國園林特色和一定示范性的屋頂花園。在望京小區(qū)內(nèi)建立一處面積達(dá)2 000m2 的屋頂花園,這一信息標(biāo)志著“屋頂綠化”已開始在全面實(shí)施。

2002年規(guī)模最大的“空中花園”已在朝陽區(qū)惠新苑一座二樓的屋頂上落成，綠化面積6 000多m2。屋頂綠化用土1 700 多m2,栽植花灌木、綠籬、花卉等植物327種, 4 963 株；色塊390m2；鋪草坪2 000 多m2。

2003年中關(guān)村廣場建起了亞洲最大的空中花園,形成多層面的不等高階梯式的楔形綠地,綠地面積50 000m2。在土層較厚的屋頂上,種植喬木800多株,灌木2萬株,精品月季1 萬多株,攀緣植物700株, 宿根植物1 000 株, 植草1 0000m2。屋頂花園擁有一個大型的音樂燈光噴泉, 水面面積超過1000m2。這不僅在亞洲獨(dú)一無二,在全球也屬罕見。

2004年在東城區(qū)東四六條11家單位35個屋面實(shí)施屋頂草坪，面積10 596m2，費(fèi)用只是征地拆遷建綠地的百分之一，解決了發(fā)展綠化與城市用地的矛盾。

2005年將在城八區(qū)范圍內(nèi)圍繞七個環(huán)境監(jiān)測點(diǎn)，在其周圍半徑1km 范圍內(nèi)實(shí)施屋頂綠化，這7個監(jiān)測點(diǎn)分別在市委黨校、前門、奧體、農(nóng)展館、市環(huán)保局、天壇和東四。今后新增的城市屋頂綠化將主要在市控監(jiān)測點(diǎn)周圍半徑2km，國控監(jiān)測點(diǎn)周圍半徑1km，奧運(yùn)場館周圍半徑1km，長安街及其延長線兩側(cè)各100m，南北中軸線兩側(cè)各100m 等范圍內(nèi)實(shí)施。   目前，園林綠化部門已確定在城八區(qū)的80 多棟樓房屋頂實(shí)施總面積約13 萬m2 的屋頂綠化，其中90% 為老舊居民樓。另外，2005 年的屋頂綠化，市政府首次出資予以支持，從環(huán)保基金中拿出2 000 多萬元補(bǔ)貼屋頂綠化建設(shè)。

屋頂綠化僅是一些簡單的平面綠化,采用草皮或地被植物較多，由單一植物品種到多種品種，由平面綠化到立體綠化，即由屋頂草坪向屋頂花園的方向發(fā)展是今后屋頂綠化發(fā)展的方向。

2 、屋頂綠化的意義

（1）降低熱島效應(yīng)，減少熱輻射，凈化空氣。夏季太陽光的直射使多層及高層建筑物裸露的屋頂，成為城市中的視覺污染源和熱輻射源，大大加劇城市局部熱島效應(yīng)，屋頂綠化后，植體活體對熱量的緩沖和散熱功能，可降低“熱島效應(yīng)”的溫度，并且植物的光合作

用吸收了CO2 等溫室氣體，促使屋頂吸收的熱量更好地散失到大氣層外部空間中去。另外，植物能吸收SO2等有害氣體，吸附灰塵，凈化城市的高空空氣。據(jù)研究屋頂綠化年滯塵量約150g/m2 ,屋頂綠化年吸收SO2 量約3.1g/m2。

（2）美化城市，改變空中景觀，增加城市綠量。據(jù)研究測定，城區(qū)目前多層及高層建筑物有6 900萬m2 裸露屋頂仍由灰色混凝土或其他硬質(zhì)材料所覆蓋，通過實(shí)施屋頂綠化,可提高城市生態(tài)景觀質(zhì)量和空間利用率,增加城市綠量，改變空中景觀。

（3）隔熱防水，延長屋頂保護(hù)層的壽命。由混凝土組成的屋頂?shù)谋葻岷苄　�晝夜溫差變化較大，加上自然風(fēng)化會使屋頂構(gòu)造材料遭到破壞，從而導(dǎo)致屋頂漏水。而屋頂綠化后可緩解冷熱沖擊，既保護(hù)了屋頂不易被腐蝕和風(fēng)化，又解決了滲漏和屋里悶熱的問題。這是一項(xiàng)集綠化、隔熱、防水于一體的多層次綠化工程。

（4）節(jié)約能源、截留雨水、減少支出。據(jù)測定, 實(shí)行屋頂綠化后, 建筑室內(nèi)溫度可降低2 ℃～2.6℃左右, 使樓頂住戶減少了因保持屋內(nèi)溫度的空調(diào)電費(fèi)，節(jié)約能源效果明顯。同時, 屋頂綠化可以蓄存6 0 % ～7 0 % 的天然降雨，這在水資源非常匱乏的十分重要。

3 屋頂綠化植物的選擇

屬暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候，四季分明：春季干旱多風(fēng)；夏季高溫多雨;秋季風(fēng)大干燥；冬季少雨寒冷。因此，在選擇屋頂綠化植物時一般選擇喜陽性的、耐寒、耐旱、耐熱、耐瘠薄、生命力旺盛的淺根性植物，還必須屬低矮、抗風(fēng)、耐移植的品種。植物高度以不超過2.5m為宜。植物最好選用鄉(xiāng)土樹種，這樣更適應(yīng)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境和氣候，也更能體現(xiàn)地方特色。

地區(qū)適宜選擇的喬木有油松、垂枝榆、白皮松、紫葉李、西安檜、柿樹、龍柏、檜柏、龍爪槐、銀杏、海棠類、欒樹、山楂。灌木有珍珠梅、碧桃類、迎春、小葉黃楊、鳳尾絲蘭、金銀木、金葉女貞、石榴、紅葉小檗、平枝 子、連翹、海仙花、榆葉梅、黃櫨、紫葉矮櫻、錦帶花類、天目瓊花、壽星桃、流蘇、丁香類、海州常山、木槿、紅瑞木、月季類、黃刺玫。地被植物有玉簪類、大花秋葵、馬藺、小菊類、石竹類、隨意草、鳶尾類、鈴蘭、萱草類、五葉地錦、白三葉、景天類、小葉扶芳藤、砂地柏。

另外，2004年園林科學(xué)研究所通過3 年栽培試驗(yàn)，找到了佛甲草一類耐旱節(jié)水適宜房頂生長的植物。佛甲草草坪綠化僅厚2～3cm，可以在隔熱板上直接鋪植，也可以取代隔熱層直接鋪植。并且這種草極耐干旱、抗低溫。綠化后用戶不需澆水，不需施肥，不影響屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)及排水功能，其綠色期長達(dá)300 天左右。

4 屋頂綠化的安全問題

4.1 屋頂安全

屋頂安全是進(jìn)行屋頂綠化的前提條件。其中主要包括：荷載安全、結(jié)構(gòu)安全和防水安全。

（1）、荷載安全。荷載問題是前提，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，有條件者，可用隔熱防滲透水材料制成的“生態(tài)屋頂塊”。一般情況下，要求提供350kg/m2 以上的外加荷載能力。同時在具體設(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、外加自然力等因素。為了減輕荷載，應(yīng)將亭、廊、花壇、水池、假山等重量較大的景點(diǎn)設(shè)計(jì)在承重結(jié)構(gòu)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。屋頂綠化設(shè)計(jì)時以屋頂允許承載重量為依據(jù)。必須做到：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(zhì)重量+ 植物重量+ 其他物質(zhì)重量。另外，若建筑層數(shù)不高，在屋頂上可以不覆土，搭架即可，讓藤蔓植物從地面攀爬上來。這種地面培植，屋頂生長開花的綠化方式，不需考慮屋頂荷載承受問題。一般來說，花園式屋頂綠化建筑荷載250kg/m2，簡單式屋頂綠化建筑靜荷載必須達(dá)到100kg/m2 以上。

（2）結(jié)構(gòu)安全。在屋頂綠化種植區(qū)域和建筑側(cè)立面墻或女兒墻搭接的地方,由于不同基質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)不同,存在著熱脹冷縮現(xiàn)象,會對建筑側(cè)立面墻或女兒墻產(chǎn)生側(cè)面應(yīng)力, 時間久會造成結(jié)構(gòu)安全隱患。因此，為滿足建筑墻面保潔和立面防水的需要,種植區(qū)域避免與建筑側(cè)立面墻或女兒墻搭接, 應(yīng)留出50cm 左右的緩沖區(qū),利用鋪裝或填充陶礫的辦法處理；其次也可選擇導(dǎo)熱系數(shù)小的基質(zhì)進(jìn)行屋頂綠化。

（3）防水安全。防水處理的成敗直接影響屋頂花園的使用效果及建筑物的安全，也是人們最為關(guān)注的問題。目前在屋頂花園建設(shè)上使用的防水處理方法主要有“剛”、“柔”之分，各有特點(diǎn)。剛性防水層主要是在屋面板上鋪筑50mm 厚細(xì)石混凝土，內(nèi)中放雙向鋼筋網(wǎng)片一層（此種做法即成整筑層），在混凝土總可加入適量微膨脹劑、減水劑、防水劑等添加劑，以提高其抗裂、抗?jié)B性能。這種防水層比較堅(jiān)硬，能防止根系發(fā)達(dá)的喬灌木穿透，起到保護(hù)屋頂?shù)淖饔茫�而且使整個屋頂有較好的整體性，不易產(chǎn)生裂縫，使用的壽命也長，但是自重較大，一般是柔性防水層的2～３倍。因而對于屋頂綠化來說，更傾向采用柔性防水層。目前大多數(shù)建筑物都用柔性防水層防滲漏。屋頂花園中常用“三氈四油”或“二氈三油”，再結(jié)合聚氯乙烯泥或聚氯乙烯涂料處理。近年來，一些新型防水材料也開始投入使用，已投入屋頂施工的有三元乙丙防水布，使用效果不錯。國外還有嘗試用中空類的泡沫塑料制品作為綠化土層與屋頂之間的良好排水層和填充物，以減輕自重。也有用再生橡膠打底，加上瀝青防水涂料，粘貼厚３ mm 玻璃纖維布作為防水層，這樣更有利于快速施工。

4.2 植物自身的安全

屋頂綠化必須選擇抗風(fēng)的植物種類，這直接關(guān)系到植物的生存安全，關(guān)系到屋頂綠化的成敗。高于2m的屋頂植物要求必須做至少2年的植物固定處理和防風(fēng)處理。而高空作業(yè)的安全問題也不能忽視，例如必須考慮防止高空物體墜落或植物風(fēng)倒,以及防止火災(zāi)發(fā)生等等。

4.3 屋頂和植物相互作用的安全植物根系在屋頂生長必然有物理應(yīng)力和化學(xué)作用雙重的影響。

   一方面,植物根系在生長過程中有空間上的拓展性，根系有向下延伸穿刺的能力。另一方面，植物根系在生長過程中分泌的一些有機(jī)酸性物質(zhì)或酶對于柔性防水材料來講，均有局部腐蝕或加速老化的作用，從而危及建筑防水安全。因此，屋頂綠化植物選擇應(yīng)以須根性植物為主；屋頂綠化通過選擇具有隔根作用的防水材料或單獨(dú)采取鋪設(shè)隔根層(選用兩道0.8mm 以上厚的高密度聚乙烯HDPE 膜)的處理方法，都可以有效避免植物根系穿刺，保證建筑防水安全。

5 屋頂綠化的發(fā)展前景

一座現(xiàn)代化的城市不僅應(yīng)該有完美的建筑與設(shè)施，更應(yīng)該有一個優(yōu)美的環(huán)境以消除疲勞、陶冶身心，而構(gòu)成優(yōu)美環(huán)境的最重要的組成部分是綠色植物。在我們寸土寸金的首都，在城市的規(guī)劃和建設(shè)中不可能劃出很大的面積來搞綠化，因此，城市屋頂綠化是美化城市環(huán)境、改善城市氣候的必由之路。

2005年5月,“中國國際屋頂綠化高峰論壇”在舉行，國內(nèi)外專家共同為屋頂綠化獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策。同時，政府將2005年定為“屋頂綠化推廣年”，而且于2005年5月初新出臺的《屋頂綠化規(guī)范》將成為乃至我國北方城市開展屋頂綠化建設(shè)和管理的重要依據(jù)。為使屋頂綠化工作步入一個規(guī)范化、科學(xué)化的軌道,使其健康、有序、可持續(xù)地發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，規(guī)劃城區(qū)建筑中，20世紀(jì)80年代以后的建筑占總建筑面積的75% 以上。其中，1/3為多層建筑樓（18m以下），2/3 為高層建筑樓。已建成建筑的屋頂荷載一般為150kg/m2，陽臺荷載為250kg/m2。經(jīng)設(shè)計(jì)改造，可以進(jìn)行不同形式的屋頂綠化。

屋頂綠化為實(shí)現(xiàn)2008 年市區(qū)綠化覆蓋率達(dá)到45% 的目標(biāo),為成功舉辦真正的“綠色奧運(yùn)”，提高城市景觀質(zhì)量和空間利用率，增加城市綠地?cái)?shù)量和可視綠量，提高城市建設(shè)的科學(xué)性，建立生態(tài)健全、景觀良好的現(xiàn)代化國際都市具有戰(zhàn)略意義。

屋頂綠化的發(fā)展前景廣闊，屋頂綠化技術(shù)方面的研究尚存在很大空間。屋頂綠化的理念應(yīng)逐步向節(jié)約能源、體現(xiàn)文化、植物配置多元化、低成本、低維護(hù)的方向發(fā)展，屋頂綠化發(fā)展形式也應(yīng)趨向于自然和回歸。如何讓屋頂綠化類型更加豐富，屋頂綠化如何

進(jìn)入居民社區(qū)，屋頂綠化如何進(jìn)一步合理應(yīng)用植物等，如何使屋頂綠化的形式更加趨于自然，如何開發(fā)低成本、低維護(hù)型的坡屋頂綠化等等，都是今后在屋頂綠化技術(shù)研究方面繼續(xù)努力探索的方向。