屋頂綠化營建技術

田勤科，徐振華，劉 俊，馬香利，支 婷，徐靜平

（1.河北省林業基金管理站，河北 石家莊 050081；2.河北省林業科學研究院，河北 石家莊 050061；3.正定縣水務局，河北 正定 050800）

屋頂綠化營建技術

田勤科1，徐振華2，劉 俊2，馬香利3，支 婷2，徐靜平2

（1.河北省林業基金管理站，河北 石家莊 050081；2.河北省林業科學研究院，河北 石家莊 050061；3.正定縣水務局，河北 正定 050800）

屋頂綠化對于緩解城市熱島效應，增加城市綠量，改善城市景觀，具有明顯的作用。該文從安全性、經濟和美化性3個方面介紹了屋頂綠化的營建原則；提出了屋頂綠化宜選擇抗性強、以常綠為主、以鄉土植物兼顧引進品種的植物選擇要求；闡述了屋頂綠化需要考慮的頂部荷載、防水、灌溉、排水、安全防風防護等方面的問題；根據屋頂綠化選用的植物類型和景觀特點，介紹了綠化植物配置技術。

屋頂綠化；植物選擇；景觀配置；城市綠量

隨著城市化進程的逐步發展，大量人口涌入城市，使得城市道路和建筑不斷增加，城市用地日益緊張，城市生態環境不斷惡化，城市中心區的熱島效應日趨明顯。城市綠化作為改善城市生態環境非常重要的手段，是城市環境建設中不可缺少的重要組成部分，已越來越受到人們的重視。城市土地面積的有限性，致使城市建筑占地與綠化用地的矛盾日益顯現，此現狀嚴重制約著我國城市綠化工作的進展。屋頂綠化是繼垂直綠化后城市綠化的又一亮點，特別是密集城市地區的屋頂綠化，不僅能有效地改善室內熱環境，大幅度緩解城市的“熱島效應”，對于改善城市環境有著明顯的作用[1]，同時，節約城市用地，增加城市綠化面積，豐富城市綠色景觀[2]。

屋頂綠化又稱為“空中花園”、“天臺綠地”、“城市第五立面”，它是以建筑物的頂部平臺為依托進行蓄水、覆土來營造園林景觀的一種空間綠化美化形式[3]。屋頂綠化最早可追溯到公元前2000年左右。它首先在歐洲興起，隨之在美洲也逐步發展起來。我國從20世紀60年代開始對屋頂綠化進行研究[4]。屋頂綠化的最大特點為:可以降低室內溫度1～3℃，有效緩解城市的熱島效應。據聯合國環境署的研究表明，如果一個城市的屋頂綠化率達70%以上，城市上空二氧化碳的含量將下降80%，熱島效應就會基本消失[5]。它同時還具有吸塵、凈化空氣、隔熱、節省建筑耗能等作用，是目前成本低、見效快、綠化效果好的城市立體綠化種類之一。

1 營建原則

屋頂綠化的設計原則包括3個方面：安全性、經濟性和美化性[6]。

（1）安全性。建筑物的頂部作為屋頂綠化的承重載體，設計時應必須充分考慮屋頂的承重、防水、排水，人員安全，以及屋頂四周防護欄桿的安全，使屋頂綠化景觀建立在能夠維持建筑屋面正常使用基礎之上。

（2）經濟性。屋頂綠化的主要目的是改善城市生態環境，為人們生活提供一個良好的城市環境。合理、經濟地利用城市空間環境，是城市規劃者、建設者、管理者共同追求的目標。以精品園林小景的布局，達到環境效益和經濟效益有機結合。由于屋頂綠化同樣需要一定的管理和維護，因此在營建時要充分考慮管理的方便和節省。

（3）美化性。屋頂綠化是為人們提供優美的游息環境，能使人產生美感，給人以情感上的愉悅，令人賞心悅目，因此，屋頂綠化應突出美的特點。設計時要注重喬木、灌木、草本的高矮疏密錯落有致、色彩搭配和諧合理；要充分利用各種植物種植形式：地毯式種植、花池種植、花境種植、模紋花壇式種植、盆栽式種植、棚架式種植、自然式種植等。

2 屋頂綠化植物的選擇

屋頂綠化能否創造出優美的風景和環境，主要取決于植物種類及其生長狀況。植物只有與屋頂生態環境相適應，才能夠健康的生長，達到綠化美化的效果。屋頂環境較地面環境復雜多變，故對屋頂綠化植物的選擇更要符合科學性。

2.1 選擇綜合多種抗性為一體的植物

屋頂環境土溫、氣溫晝夜溫差大；種植層薄、土壤養份不充足、土壤的蓄水能力差；光照強度大、光照時間長；風力較地面高等[7]，因此在選擇植物時，應選擇抗寒、耐熱、耐瘠薄、抗旱、耐積水、喜光、抗風、不易倒伏、淺根性的花草樹木，最好是灌木、盆景、草皮之類的植物種類。

2.2 選用以常綠為主，冬季能露地越冬的植物

營建屋頂綠化的目的是增加城市的綠化面積，美化“城市第五立面”，因此，用于屋頂綠化的植物應盡可能以常綠為主，宜用葉形株形秀麗的品種。為了使屋頂綠化看上去更加絢麗多彩，體現屋頂季相的變化，還可適當栽植一些色葉樹種、布置一些盆栽的時令花卉，使屋頂四季有花，高矮疏密錯落有致，色彩搭配和諧，風景秀麗，絢彩宜人。

2.3 選用鄉土植物，適當引進新品種

鄉土植物對當地的氣候具有高度的適應性[8]。在環境相對惡劣的屋頂花園，選用鄉土植物具有事半功倍的效果。由于屋頂綠化的面積通常較小，為了提升屋頂綠化的藝術檔次和觀賞層次，可以引進一些觀賞價值較高的植物品種。

3 屋頂綠化施工技術

屋頂綠化除了考慮景觀和植物的選擇栽植之外，還要考慮屋頂頂部荷載、防水、灌溉、排水、安全防風防護等方面的問題[9]。

3.1 頂部荷載

在屋頂上營建花園，建筑物頂部荷載的有限性是重要的限制因子，要考慮建筑屋頂承重范圍，將土壤和植物荷載控制在最小限度。目前，對應用于屋頂綠化營養基質的選擇原則如下：一是綠色環保，無病蟲害源體；二是輕型，但不能過于松散；三是不可用田園土直接登頂。一般的田園泥土荷載較大，同時容易流失，如果土層太薄，極易迅速干燥，在土壤的營養和保水性方面也不能滿足屋頂綠化的需求。因此，在屋頂綠化種植時一般均采用專門配制的輕質土壤，這種土壤通常是由珍珠巖、腐質土、鳥糞等混合而成，不僅可以保證植物生長發育的營養需求，同時使屋頂綠化土層的厚度與荷載大大降低。

3.2 防水

防水排水是屋頂綠化成功的關鍵。為了保證種植于屋頂上的植物既能培育生長，又能防水和排除積水，做到不滲不漏不積水，才能滿足房屋建筑的使用功能。輕型屋頂綠化一般要在屋頂原防水保護層上鋪設阻根防水層、保濕毯，其上鋪輕型營養基質即可植草。若配植花灌木，則應在原防水保護層上鋪設經鑒定合格的耐根穿刺的阻隔根防水層，放置阻隔根膜、保濕毯、蓄排水板、過濾膜，在其上鋪營養基質。

3.3 灌溉

對種植于屋頂的樹木，澆水設施大多采用微灌，將灌溉管道埋于地下，直接作用于植物根部，既節約了水資源又可以根據樹木的習性進行科學調節。

3.4 排水

防水層中排水系統的設計和安裝非常重要，它將直接影響到防水問題。一般通過屋面坡度和安裝合理的排水管或排水板排至屋面排水溝或排水管，如排水不暢會引起植物爛根現象。對于種植土層較薄的屋頂綠化類型，由于土壤對雨水的保持與涵養較差，為了使大雨后多余的雨水順利排走，應在種植層和防根層下設排水層和水平雨水管，連接到屋面落水口。

3.5 安全防風防護

由于屋頂綠化土層較淺，為了防止高大植物因大風等原因從高空墜落，造成人員以及財產的損失，必須對高大植物進行安全防護[10]。除了利用樹木基座將樹木與屋頂固定外，在靠近外墻的位置還應設置擋墻或鐵絲網作為防護構件。

4 屋頂綠化植物配置技術

根據屋頂綠化選用的植物類型和景觀特點，可將屋頂綠化分為草地式和群落式兩大類[11]。草地式（單層式）屋頂綠化是以種植低矮草本植物為主，形成貼近屋頂表面植被層的屋頂綠化形式。群落式（花園式、復層式）屋頂綠化指選用喬木、灌木、藤本、草本等多種或至少2種以上的植物類型，通過一定的組織，形成層次豐富的屋頂植物群落。

20世紀80年代，歐美國家的屋頂綠化形式由原來的群落式擴展到草地式，種植屋頂由平屋頂擴展到坡屋頂。草地式屋頂綠化具有造價低、維護簡易等優點，從而成為城市里適宜大面積發展的重要屋頂綠化形式。目前我國應用的屋頂綠化主要集中在造價較高、結構復雜的群落式（花園式）屋頂綠化，強調其觀賞性和休閑功能，而造價低、維護簡易、適宜大面積推廣的草地式屋頂綠化技術的研究尚未大范圍的開展[12]。

5 小結

近年來，城市綠化建設飛速發展。但畢竟土地資源有限，見縫插綠、拆房建綠的老路子已經慢慢行不通，必須為城市綠化建設開辟一個新的空間。屋頂綠化很好地解決了綠地空間的問題，它充分利用建筑屋頂空間的同時，還對建筑自身和城市大環境起到生態改善的作用。它既是建筑與綠化藝術的有機結合，人類與自然的有機結合，又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，是實現城市可持續發展的一個重要方面。屋頂綠化將隨著科學技術的進步，得到廣泛的應用和發展，在現代城市綠化中發揮更重要的作用。

［1］Cheong D KW，Yan H，Soh J，et al.The effects of rooftop garden on energy consump tion of acommercial building in Singapore［J］.Energy and Buildings，2003，35（14）：353-364.

［2］徐振華，劉俊，尹新彥.我國屋頂綠化研究概況［J］.林業科技開發，2010，24（4）：10-13.

［3］童志成，劉海生.關于屋頂綠化的探討［J］.廣東林勘設計，2005（3）：36-38.

［4］陳輝，任君，杜忠.屋頂綠化的功能及國內外發展狀況［J］.環境科學與管理，2007，（32）：162-165.

［5］陳清華.關于提倡和發展城市屋頂綠化的提案［J］.中國科技產業，2008（4）：68-69.

［6］謝建磊，羅富成.屋頂綠化研究綜述［J］現代農業科技，2010，9：248-251.

［7］徐靜平，徐振華，杜克久.8種屋頂綠化木本植物的耐熱性比較［J］.中國農學通報，2011，27（6）：1-5.

［8］莊亞珍.淺談發展立體綠化模式及城市園林植物的科學配置［J］.安徽農學通報，2010，16（12）：128-129.

［9］孔強，趙娜娜.淺析國外現代屋頂綠化設計［J］.北方園藝，2009（11）：196-198.

［10］何為，秦華，黎莎.屋頂綠化的植物資源及其營建技術［J］.南方農業，2010，4（2）：60-62.

［11］趙玉婷，胡永紅，張啟翔.屋頂綠化植物選擇研究進展［J］.山東林業科技，2004，151（2）：27-28.

［12］沈漫，高遐虹，董清華，等.屋頂綠化的研究概況［D］.北京市“建設節約型園林綠化”論文集，207-211.

S731.5

A

1002-3356（2011）05-0050-03

2011-07-18

國家林業局林業公益性行業專項“適宜房頂綠化的高效節水型木本植物良種選育”（200804028）