鄭州市屋頂綠化調查與分析研究

劉 欣，劉董歡

(1.鄭州市城市道路綠化管理處，河南 鄭州 450000；2.同濟大學建筑設計研究院(集團)有限公司景觀工程設計院，河南 鄭州 450000)

屋頂綠化又稱為“屋頂花園”、“空中花園”等，是一種新興的立體綠化形式。參考《河南省屋頂綠化技術規(guī)范》，本文將屋頂綠化定義為在高出地面的各類建筑物、構筑物等的頂部以及天臺、露臺上營造景觀綠化[1]。

1 國內外屋頂綠化研究

1.1 國外研究

公元前6世紀建造的巴比倫“空中花園”被認為是真正的屋頂綠化實踐，而1959年建成的美國加利福尼亞州奧克蘭市凱澤中心屋頂花園被稱為是現(xiàn)代屋頂綠化發(fā)展史上的里程碑，具有較高的科技含量，屋頂上做防水滲透處理后，上敷薄層土壤，栽植花草樹木，修建曲折道路，并設有靠椅和小凳供人休憩，被視為建筑藝術與園林藝術合璧的奇葩[2]。

1.2 國內研究

古代，由于中國建筑物是木質結構的坡屋頂，所以在建筑屋頂大面積種植花草樹木的情況很少見[3]。

近代，國內屋頂綠化研究和實踐起步晚、發(fā)展慢、創(chuàng)造性研究成果少，且現(xiàn)有的專家、學者撰寫的理論研究也不多。真正的實踐活動是從20世紀60年代才漸漸開展起來的，南方地區(qū)陸續(xù)開展屋頂綠化建造和相關的研究工作[4]，如60年代初，成都、重慶等南方城市在工廠車間、辦公樓、倉庫的屋頂平臺開展農副生產、種植瓜果、蔬菜等科學試驗。

20世紀70年代，廣州東方賓館10層屋頂上建成了中國第一個大型屋頂花園，其為我國第一個在建筑規(guī)劃時就統(tǒng)一規(guī)劃的屋頂花園，面積約900 m2，既有西方園林構圖式手法的體現(xiàn)，也具有民族文化、中國古典造園藝術的影子。

20世紀80年代，北京長城飯店主樓西側低層屋頂上的綠化被稱為中國北方第一座大型露天屋頂花園。20世紀90年代初，北京出現(xiàn)了各具特色的屋頂花園，從此，拉開了國內建造屋頂花園的序幕。目前，北京、上海、廣州、深圳、杭州、重慶等大城市都有許多優(yōu)秀的屋頂綠化作品[5]。

2 屋頂綠化的分類

2.1 按使用目的分類

屋頂綠化按使用目的分為游憩型、生態(tài)型、經(jīng)濟型3類。

1)游憩型屋頂綠化：為人們提供一定的游覽、休息及活動空間的場所，一般會有小喬木、灌木、藤本及地被植物的綠化配置，且設有園路、座椅、水景和小品等供人游玩。

2)生態(tài)型屋頂綠化：一般指非管理和維護人員不允許進入的簡單屋頂綠化，為使生態(tài)效益最大化，僅種植地被植物或低矮喬灌木，不設置園林小品等設施[1]。

3)經(jīng)濟型屋頂綠化：一般選擇蔬菜、低矮果樹等糧食和經(jīng)濟作物，用于供給自己及社會日常生活需要的屋頂綠化。20世紀 60 年代，南方一些省份，如四川省，就利用屋頂進行農副業(yè)生產，種植瓜果、蔬菜或養(yǎng)魚等。

2.2 按屋頂類型分類

屋頂類型有平屋頂和坡屋頂之分[6]，屋頂綠化也分平屋頂綠化和坡屋頂綠化。

1)平屋頂綠化：根據(jù)現(xiàn)代建筑的發(fā)展風格，大部分屋頂表面是平的，因此，平屋頂綠化較為常見。其排水坡度一般為 2%～3%，相比坡屋頂來說，景觀營造簡單，能滿足屋頂綠化中草、灌、喬、水池以及假山等多種景觀要素的需求。

2)坡屋頂綠化：坡屋頂包括單坡屋頂、兩坡屋頂、多邊坡屋頂?shù)阮愋停话闩潘露? 5°。在國外，傾斜式的屋頂綠色已經(jīng)成為現(xiàn)代城市中一道亮麗的風景，在我國坡屋頂綠化相對較少。

2.3 按所屬性質分類

屋頂綠化按其建筑所屬性質分為私人屋頂綠化和公共屋頂綠化2種。

1)私人屋頂綠化：對一小部分人群開放的屋頂綠化，有特定的場所，如別墅、酒店等。

2)公共屋頂綠化：對所有人群都開放的屋頂綠化，在公共場所的屋頂上面建造，如小區(qū)、大型商場、超市、停車庫等。

3 屋頂綠化的作用

3.1 增加綠化面積

由國際生態(tài)和環(huán)保組織調查結果顯示，城市人均占有綠地面積大于60 m2才能達到最佳城市環(huán)境的標準。我國人口眾多，城市化進程迅猛，導致很多城市人均綠地面積少于4 m2，環(huán)境質量差。城市建筑面積增大，綠地面積減少，沒有土地發(fā)展綠化，屋頂綠化是典型的空中綠化，不需要占用地面土地就能達到增加綠化的目的，優(yōu)勢明顯，因此發(fā)展迅速。所以，屋頂綠化的發(fā)展能增加綠化面積，提高城市綠化覆蓋率[7]。

3.2 改善生態(tài)環(huán)境

植物具有吸收二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等有害氣體并釋放氧氣的作用。屋頂綠化的植物有滯塵作用[7]，大量的塵土顆粒被植物吸附后，降低了PM2.5濃度，提高空氣質量。植物本身能吸收水分，屋頂綠化的基質和排水系統(tǒng)也能緩解雨水的沖擊，因此當暴雨來臨時，屋頂綠化能有效發(fā)揮作用，減少或減緩城市雨洪問題的發(fā)生。

3.3 提供游玩娛樂場地

屋頂綠化是綠化的一種形式，其使用的造景元素有植物、園路、小品等，設施有座椅、路燈、垃圾桶等，按照景觀設計手法處理，具有觀賞、游玩價值。因此，復雜的屋頂綠化能為人們提供游玩場所。

3.4 保護屋面結構

夏季陽光直射，屋面溫度高，特別是正午溫度最高可達80℃以上，冬季冰雪覆蓋，夜間溫度最低可達-20℃。各類卷材和粘結材料在較大的溫差梯度影響下熱脹冷縮，瀝青材料及其他密封材料經(jīng)紫外線照射加速老化。而綠色植物在屋頂?shù)倪\用，減少了冬夏兩季溫度差異所帶來的屋頂破壞，有效保護屋頂，延緩建筑物的老化，降低建筑室內溫度，節(jié)約能源，延長建筑壽命[8]。

3.5 節(jié)約土地資源

屋頂綠化作為一種不占用地面土地的綠化形式，如能推而廣之，可以很好地節(jié)約資源，增加屋頂綠化面積的覆蓋率，對提高土地集約利用水平及國土資源利用率，緩解日益突出的土地資源需求與供給之間的矛盾貢獻巨大[9]。

4 鄭州市概況

4.1 氣候

鄭州市地處黃河下游，四季分明，屬于北溫帶大陸性季風氣候，具有春季干旱少雨，夏季炎熱多雨，秋季干旱多風，冬季寒冷干燥的基本氣候特征。除個別山區(qū)年均溫小于13℃外，鄭州市年均溫為14～14.3℃，極端最高溫42.3℃，極端最低溫-17.9℃，1月氣溫最低，7月氣溫最高。年均降雨量為640.9 mm，無霜期220 d，全年日照時間約為 2 400 h。

4.2 屋頂綠化植物資源

常用的小喬木有10種：桂花、海棠、油松、紫葉李、大葉女貞、海棠、白玉蘭、紫玉蘭、山楂、檜柏。

常用的灌木有41種：珊瑚樹、紫荊、紫薇、黃櫨、木槿、郁李、金銀木、碧桃、石榴、棕櫚、海桐、無刺枸骨、絲蘭、天目瓊花、榆葉梅、臘梅、迎春、月季、小葉女貞、金葉女貞、火棘、貼梗海棠、闊葉十大功勞、南天竹、重瓣棣棠、紅瑞木、黃刺玫、紫丁香、連翹、白丁香、小檗、石楠、金鐘花、柳葉繡線菊、紫葉小檗、金心大葉黃楊、梅花、玫瑰、桃葉灑金珊瑚、金絲桃、八角金盤。

常用的藤本植物有5種：葡萄、紫藤、木香、凌霄、扶芳藤。

常用的草本植物有26種：美人蕉、芍藥、大麗花、虞美人、菊花、麥冬、蔥蘭、百日草、酢漿草、石竹類、鳶尾、唐菖蒲、玉簪、萱草、白三葉、睡蓮、常春藤、佛甲草、射干、五葉地錦、胭脂紅景天、遍地黃金、八寶景天、凹葉景天、薄雪萬年草、闊葉景天[1]。

5 鄭州屋頂綠化調查與分析

5.1 調查對象

通過查閱文獻、實地調查及相關園林公司提供參考資料等方法，最終選取9個屋頂綠化場地作為調查對象。非固定基質的屋頂綠化景觀結構簡單、生態(tài)效益小、機動性大，可人為移走，一旦出現(xiàn)上述情況，屋頂綠化景觀就不復存在。因此，選取的對象均是固定種植基質的場地，放棄非固定基質的場地[10]。本次調查建筑的層高假設為3 m，各調查地點概況見表1。

表1 鄭州市屋頂綠化調查地點概況

5.2 調查內容

園路、地形具有分割、引導、連接景點的作用；水體、植物、構筑物及基礎設施具有圍合、分割和點綴空間的作用。景觀元素的豐富度能直接反映場地景觀的豐富度[11]。因此本次調查的內容是地形、園路、廣場、植物、水體、構筑物及基礎設施的豐富度(表2)。

表2 鄭州市屋頂綠化調查結果

5.3 結果分析

從表2中得出：(1)沒有道路的場地占22.2%，1條道路的場地占22.2%，2條道路的場地占44.5%，3條道路的場地占11.1%；(2)沒有微地形的場地占66.7%，1處微地形的場地占11.1%，2處微地形的場地占11.1%，5處微地形的場地占11.1%，微地形分布不均，有的場地有多處，有的場地一處也沒有；(3)水體在屋頂綠化中應用相對豐富，55.6%的場地有水體設計，設計數(shù)量為1～3個；(4)所有屋頂綠化均有廣場，廣場數(shù)量分布為1～7個；(5)場地中有78%的屋頂綠化有構筑物及基礎設施，僅有22%的場地中無構筑物及基礎設施；(6)植物應用最少的場地是山頂大廈共5種，最多的是河南省地質調查研究院共34種。

分析得出：(1)園路的豐富度與場地面積、景觀復雜度有直接關系，景觀越豐富，面積越大，園路設計類型越多、越豐富；(2)地形和水體的豐富度受建筑的建造時間、承重、防水、場地大小、設計風格等因素影響，建造年代越近、承重防水越好、場地越大、設計風格越多樣，地形和水體的豐富度越高；(3)構筑物及基礎設施的多少與面積大小、建筑高度、后期管護等密切相關，建筑物高度越低、面積越大、管護效果越好，構筑物和基礎設施越豐富；(4)植物的豐富度受屋頂小氣候環(huán)境、植物品種和植物設計影響，小氣候越好，適合屋頂綠化的植物種類越多，設計越復雜，植物豐富度越高。

5.4 存在問題

1)景觀設計：缺少人性化設計，空間劃分不明；場地僅有一條道路或沒有道路，場地利用率低；規(guī)劃設計簡單，元素應用單一，僅僅是滿足生態(tài)綠化的需要。

2)基礎設施：欠缺基礎設施，有的場地沒有休閑座椅、構筑物、小品，也沒有垃圾箱等。

3)植物應用：植物品種單一，使用種類少且品種重復使用率高，植物常見的顏色多是綠色或深綠色，顏色單一，缺乏彩葉植物及觀花、觀果植物，造型簡單。

4)后期管護：在調查時發(fā)現(xiàn)有部分植物枯死，寵物隨地大小便，居民在植物上涼曬衣服等現(xiàn)象，管理粗放，缺乏科學的管理制度和專業(yè)養(yǎng)護人員。

5.5 優(yōu)化建議

1)景觀設計：根據(jù)設計構思，形成不同高差，創(chuàng)造宜人的微空間[12]。運用植物、小品、構筑物等的遮擋和構圖的多變，形成空間的多變。根據(jù)設計要求，選擇材質、色彩、形式不同的鋪裝，讓場地處處透著精細優(yōu)美。

2)基礎設施：對現(xiàn)有的屋頂綠化進行功能性評估，增添基礎設施，使屋頂綠化不僅滿足生態(tài)性，也滿足功能性。

3)植物應用：在滿足植物生存條件下，對植物進行科學的配比，形成穩(wěn)定、豐富的植物群落，做到四季常青、三季有花。

4)后期管護：加強宣傳保護意識，提高物業(yè)管理水平，建立科學規(guī)范的養(yǎng)護管理制度，安排專人定期進行澆水、施肥、修剪、除草、病蟲害防治等養(yǎng)護工作，限制植物生長過快，保持美觀、適用。

6 總結

屋頂綠化作為城市綠地的補償，發(fā)揮著巨大的生態(tài)和社會效益，在多地掀起一股建設浪潮。但屋頂綠化不僅僅是景觀設計，而是多學科、多領域、多技術的交叉，涉及因素很多，如房屋承重、防水、屋頂綠化植物適應性等。因此，必須各方面統(tǒng)籌發(fā)展，共同進步，屋頂綠化才能發(fā)展得更好。