福建地區屋頂綠化適應性設計研究

陳凱鋒

摘 要：屋頂綠化的適應性設計不僅對建筑本身節能及其室內空間物理環境的改善有顯著的作用，而且對于城市綠地、居民公共活動用地的增加有著重要作用，同時我國福建地區具有發展屋頂花園的良好天然的氣候條件，對于城市生態環境的改善以及節約能源和減少全球的溫室效應也有重要意義。

關鍵詞：屋頂綠化；適應性設計；設計原則；福建地區

一、引言

屋頂綠化（Green Roof）的通俗定義是指在各種類的建筑物、橋梁等的屋頂（不包括基礎不穩固的板房和臨時搭建的建筑物）或是露臺、天臺等空間進行植被種植等適應性綠化設計的統稱，屋頂空間綠化是一種對各類建筑物屋頂空間進行的特殊空間的綠化。

各類建筑物作為城市空間的重要組成部分，不僅數量繁多而且形式多樣，屋頂空間的綠化適應性設計研究把屋頂這種幾乎處于“荒廢”狀態的特殊空間作為設計對象，可以改變屋頂空間利用率低、灰色簡陋的現狀，在建筑物頂部特殊空間營造植被綠化對于減少城市能耗、建設低碳社會有十分重要的意義。

福建地區的地理位置和氣候特征使得福建省大部地區溫濕條件適宜，使屋頂綠化的適應性設計可選擇的植物配置品種和方式更豐富，可搭配不同品種植物的大小、形態、色彩等，且無需考慮植被凍害，便于設計與營造具有美感的屋頂綠化空間效果。

2015年福州省關于城市建筑物屋頂空間綠化出臺了具體規定，福州市城鄉規劃局對于正在實施的建筑物屋頂空間綠化的項目規定屋頂綠化實施面積不小于建筑物占地面積的30%，政府的管理政策的支持和重視更為屋頂空間綠化的適應性設計作了有力保障。隨著各相關法規法律體系的出臺，關于屋頂空間綠化設計的評估及管理辦法和技術要求會越來越詳盡。

二、屋頂空間綠化適應性設計研究的現狀

我國對于屋頂空間綠化的適應性設計研究始于20世紀初，起步較晚，且受重視程度不高，相關理論研究積淀尚淺。最早是在我國西南重鎮成都發布了相關公共空間規劃管理暫行辦法，隨后上海、深圳等城市也出臺了相應的關于城市中建筑物屋頂空間綠化的相關規范。

屋頂空間的綠化作為屋頂特殊區域的一種綠化方式，在減少區域熱島效應、美化城市景觀、方便市民生活等方面效果明顯。屋頂空間的綠化設計不僅可以發揮其低碳環保功能，也增加了對生活在被鋼鐵水泥包裹中城市居民的精神文化撫慰功能，可以給老人和孩童增加相應的娛樂及休憩空間。作為社區的公共空間是無形的財富，也在一定意義上緩解城市公共空間緊張的局面。

三、屋頂綠化適應性設計的效益分析

建筑物屋頂空間的植被綠化增加了城市中的綠化資源，還能改善鄰里關系，增加居民活動的互動性，恢復鄰里之間應有的互助關系和活力。現城市多數建筑物為鋼筋混凝土框架結構，且為了便于維修，多為可上人的平屋頂，這就為建筑物屋頂空間的綠化設計改造開發提供了較大的可能性。同時屋頂空間的綠化在營造環境、提高居民居住質量方面的作用更是不可忽視。

（一）節能減排，改善城市生態環境

屋頂空間有效的植被綠化增加了植被的蒸發量，這就大幅度降低了建筑物屋頂的溫度，夏天效果更顯明顯。根據實驗數據發現，有植被綠化的建筑物屋頂其建筑物表面溫度可下降4～6℃，寒冷的冬季，屋頂空間經過綠化后，建筑外部溫度變化幅度顯著減小。在我國建筑效能轉換效率低下的情況下，屋頂空間的綠化適應性設計可大大減少采暖、空調所消耗的能源能耗，對于整個建筑的節能減排有重要意義。

（二）去除污染物，減弱噪音

屋頂空間有效綠化有利于城市的防洪排澇，同時對于雨水中的重金屬有較好的過濾去除效果。由此推算，屋頂綠化在夏季雨水的過濾中可以去除約87%的鉛、鋅、銅以及78%的鎘，在冬季可以去除68%的銅、82%的鋅、88%的鎘和94%的鉛，也就是說絕大多數的重金屬污染都可以通過屋頂空間的有效綠化而去除。另外，由于高低疏密的植物層對各種聲波具有明顯的吸收減震作用，經過有效綠化后的屋頂可以有效降低城市活動產生的各種噪音，經過有效綠化后的屋頂空間與一般屋頂相比，可減低噪聲20～30 dB。

（三）增加城市綠地，拓展居民休憩和娛樂空間

在保證建筑物結構安全的基礎上，對屋頂空間的綠化適應性設計實際上是增加了城市的公共綠地面積。且福建地區的地理位置及氣候條件決定了屋頂空間綠化植物的種類繁多無需考慮凍害，更易存活，可選用地毯式種植方式，植物栽培組合多樣，在保證屋頂空間有效利用的同時可獲得較好的視覺景觀美化效果，給居民提供有利于身心健康的自然的綠色休閑空間，并且在提升城市環境競爭力，建設綠色文明城市方面有更大優勢。

除上述功能外，屋頂綠化還具有保護建筑物免遭高溫、紫外線等的損害，延長其壽命和減少雨水的流失等功能，給城市社區居民帶來經濟效益的同時可把生態效益最大化，潛在提升了居民的生活和休閑質量。

四、屋頂空間綠化適應性設計分析及要點

屋頂空間的綠化適應性設計與傳統未經綠化的屋頂比較，涉及一系列技術分析如屋面防水、種植土壤選擇、屋面的保水性、太陽能發電技術、建筑屋頂承重技術等。屋頂空間的景觀綠化設計應該考慮與建筑物本身風格的協調與統一，不僅要考慮自然條件的要素，亦要加入相應的文化主題，使傳統或本土文化得以延續與發展。

（一）植被選擇分析

福建省位于我國東南沿海，地理位置“依山傍海”，屬于海洋性亞熱帶季風氣候，濕潤多雨，大部分地區沒有嚴寒期且水、熱資源豐富，可觀的氣候條件利于植被的種植與成活，既可栽種喬木、灌木，亦可種草本類及其他攀爬植物，較高的植被成活率為屋頂空間的綠化提供了根本保證。在選擇屋頂空間的綠化植被種類時應優先考慮本土植物，選取多種形態、顏色植物的組合種植方式，避免單一的植物配置。在空間美感的營造上要考慮不同季節的景觀視覺效果，注重居民的審美需求。

（二）綠化種植土壤基質分析

屋頂空間的綠化設計一般以人工混合土壤為主。人工混合土壤既具有植被生長的必備營養物質同時具有質量輕的特點，可大大減少建筑物屋面的承重荷載，自然土壤由于密實度大，往往會超過屋頂的承重荷載要求，影響建筑物的安全，且不易于雨水的排泄。屋頂空間的綠化設計使用的輕質人工基質一般是以生活中的廢棄物為主，如草炭、木屑、碎磚沫、樹皮、碎石子等輕質顆粒物為主，再配以其他有機營養物等，總之屋頂空間的植被種植土壤基質選擇應以輕質、環保、不易板結且排水性強為基礎。

（三）文化條件分析

福建地區是一個有著深厚文化底蘊和深刻文化內涵積淀的地方，有客家文化、閩越文化、書院文化、茶文化等。其古樸、自然的溫婉細膩文化，為屋頂空間的綠化設計提供了良好的文化氛圍，且福建地區的建筑風格細膩、精巧，在營造視覺及聽覺感受上有獨到之處。而這些文化特點可以用到屋頂空間的綠化設計當中，在傳承傳統文化的同時也發揚了創新精神。

五、屋頂綠化適應性設計應用前景

本文以福建地區自然氣候特征為背景，提出屋頂綠化植被的植物品種和引種原則，提出植被屋頂綠化節能優化設計策略，但是屋頂綠化適應性設計應用及改造涉及到眾多學科的專業知識，需要大量的實驗及理論研究來積累經驗。同時屋頂綠化適應性設計研究也是應對日益嚴重的土地資源短缺的最有效的垂直綠化方式，不久的將來，屋頂綠化適應性設計的發展必將填補我國建筑屋頂縱向利用方式的空白。

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作者單位：

武夷學院藝術學院環境設計系