【摘 要】隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的普遍提高,城市綠化的作用和地位更加突出,各級政府普遍重視,以可持續(xù)發(fā)展的思想方針大力發(fā)展城市園林綠化,來改善城市生態(tài)環(huán)境,優(yōu)化城市投資環(huán)境,提高城市人文居住水平。提倡低碳、環(huán)保的生活模式。本為即圍繞屋頂綠化的重要意義、屋頂綠化的主要類型、屋面綠化種植層的設(shè)計及屋頂綠化的應(yīng)用優(yōu)勢等方面作論述。
【關(guān)鍵詞】屋頂花園;設(shè)計;綠化;節(jié)能
1 前言
所謂屋頂綠化,是指在各類建筑物、構(gòu)筑物、城圍、橋梁、立交橋等的屋頂、露臺、陽臺或大型人工假山山體上進(jìn)行造園和種植樹木花草的統(tǒng)稱。它與露地造園和植物種植的最大區(qū)別在于把植物種植于人工的建筑物或者構(gòu)筑物之上,種植土壤不與大地土壤相連。建筑節(jié)能是一項綜合性很強(qiáng)的工作,涉及到很多部門與行業(yè),需要大家密切地配合。屋面綠化不僅提高了建筑夏天隔熱和冬天保濕的效果;而且美化了生活空間與環(huán)境,還能達(dá)到建筑節(jié)能目的,從而為我國的能源節(jié)約做一些力所能及的事,我們何不充分利用現(xiàn)有的屋面空間,營造一個不可多得的“休閑小花園”,既能節(jié)約能源,又可以美化環(huán)境。
2 提倡實現(xiàn)頂綠化的重要意義
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的進(jìn)步,人們對生活質(zhì)量的追求在逐步提高,消費(fèi)在建筑上的能耗在逐步增加,繼而向環(huán)境排放的污染物在增長,導(dǎo)致地球的“溫室效應(yīng)”更加嚴(yán)重。同時,城市化的發(fā)展使得熱島效應(yīng)日益凸現(xiàn),給城市生產(chǎn)、生活帶來諸多不便,尤其是在夏季,城市建筑物外表面溫度可達(dá)60℃以上。這使得相當(dāng)大的一部分能耗不得不消耗在空調(diào)降溫上。建筑能耗在人類整個能源消耗中所占比例在30~40%之間。據(jù)統(tǒng)計我國建筑能耗在國民總能耗中的比例約為27.8%,而采暖、空調(diào)能耗又占建筑能耗的50~70%,所以開發(fā)建筑節(jié)能技術(shù)、降低空調(diào)能耗意義重大。
3 屋頂綠化的主要類型
屋頂綠化的類型目前歐美通常根據(jù)栽培養(yǎng)護(hù)的要求將屋頂綠化分類三種普遍類型:粗放式屋頂綠化(extensive green roofs),半精細(xì)式屋頂綠化(simple intensive green roofs),精細(xì)式屋頂綠化(intensive green roofs)。
粗放式屋頂綠化,又稱開敞型屋頂綠化,是屋頂綠化中最簡單的一種形式。具有以下基本特征:以景天類植物為主的地被型綠化,一般構(gòu)造的厚度為5~15(20)cm,低養(yǎng)護(hù),免灌溉,重量為60~200kg/m2。
半精細(xì)式屋頂綠化,是介于粗放式和精細(xì)式屋頂綠化之間的一種形式。其特點是:利用耐旱草坪、地被、和低矮的灌木或可匍匐的藤蔓類植物進(jìn)行屋頂覆蓋綠化。一般構(gòu)造的厚度為15~25cm,需要適時養(yǎng)護(hù),及時灌溉,重量為120~250kg/m2。
精細(xì)式屋頂綠化,指的是植物綠化與人工造景、亭臺樓閣、溪流水榭等的完美組合。它具備以下幾個特點:以植物造景為主,采用喬、灌、草結(jié)合的復(fù)層植物配植方式,產(chǎn)生較好的生態(tài)效益和景觀效果。一般構(gòu)造的厚度為15~150cm,經(jīng)常養(yǎng)護(hù),經(jīng)常灌溉,重量為150~1000kg/m2。
4 屋頂綠化種植層的設(shè)計
種植層是屋頂花園結(jié)構(gòu)中的重要組成部分,它不僅工程量大,造價高,而且決定著植物生長的好壞,因而在種植層結(jié)構(gòu)上創(chuàng)造適于植物生長的必要條件,也是建設(shè)屋頂花園的關(guān)鍵內(nèi)容。屋頂種植層與露地相比較,主要的區(qū)別是種植條件的變化。由于屋頂種植要受屋頂承重、排水、防水等條件的限制,因而,屋頂花園種植層由上向下包括以下三層構(gòu)造:
4.1 采用人工合成種植土代替自然土壤
屋頂種植區(qū)采用人工合成種植土不僅可大大減輕屋頂荷重,而且可根據(jù)各類植物生長的需要配制養(yǎng)分充足、酸堿適合的種植土,結(jié)合種植區(qū)的微地形處理,考慮地被植物、花灌木、喬木的生存、發(fā)育需要和植株的大小,確定種植區(qū)不同位置的土層厚度。
4.2 設(shè)置過濾層以防止種植土隨澆灌水和雨水而流失
在種植土的底部設(shè)置一道防止細(xì)小顆粒流失的過濾層,可以是玻璃纖維布或石棉布,這樣一方面可防止水土和養(yǎng)分流失,另一方面還可防止堵塞排水系統(tǒng)。玻璃纖維布的網(wǎng)格在保障透水的前提下,要適當(dāng)加密,以防止基質(zhì)透過進(jìn)入到排水層。
4.3 設(shè)置排水層
在人工合成土,過濾層之下,設(shè)置排水層,它的作用除了排除剩余雨水外,還有蓄水的作用。當(dāng)基質(zhì)層干燥時,通過毛細(xì)管的作用,蓄存的水分可以進(jìn)人植物的根部。過濾層的材料應(yīng)是既能透水又能過濾而又細(xì)小的土顆粒、經(jīng)久耐用造價低廉的材料。如稻草、玻璃纖維布、粗沙等,使用時可根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r進(jìn)行選擇,但排水層材料應(yīng)滿足通氣、排水、儲水和輕質(zhì)要求。
5 總結(jié)屋頂綠化的應(yīng)用優(yōu)勢
5.1 降低“城市熱島”效應(yīng)
屋頂綠化是降低“城市熱島”效應(yīng)的最為生態(tài)最為有效的一種手段。聯(lián)合國環(huán)境署的一項研究表明,如果一個城市的屋頂綠化率達(dá)到70%以上,城市上空的二氧化碳含量將下降80%,熱島效應(yīng)會徹底消失。屋頂綠化好的城市夏季整體溫度可降低1-2℃。緩解城市洪澇,提高水資源的利用:由于城市地面通常高達(dá)70-80%的硬化,大量的降雨不能下滲,需要在短時間內(nèi)排走,有時可能會造成城市洪水的危害,而屋頂綠化則可以截留部分降水,并緩解暴雨對城市排水系統(tǒng)的壓力。
5.2 提高建筑節(jié)能效果
根據(jù)測定,基質(zhì)覆蓋厚度為20cm并栽培大量草本植物和亞灌木的植被屋面,在酷熱的夏天,當(dāng)氣溫大約30℃時,沒有綠化的屋頂?shù)孛嬉呀?jīng)達(dá)到不堪忍受的40~50℃,而綠化屋頂基層10cm處的溫度則為舒服的20℃。對不同屋頂綠化的計算表明,通常每年每平方米可以節(jié)約1-2升燃料油,同時減少污染物的釋放。
5.3 凈化空氣、滯塵降噪
屋頂綠化通過吸收空氣中的二氧化碳、硫化物、氟化物等污染氣體和吸附灰塵,提高空氣質(zhì)量,改善氣候環(huán)境。根據(jù)資料表明,綠化了的屋頂至少可以減少3分貝的噪聲,同時隔絕噪聲聲效能達(dá)到8分貝。實現(xiàn)頂層室內(nèi)冬暖夏涼 傳統(tǒng)的平屋面保溫隔熱性能較差,居住在頂層的人們普遍感覺到冬冷夏熱。平屋面綠化后,綠色植物和培土均有較好的隔熱保溫作用。尤其是在炎熱的夏季,大量的太陽輻射熱被屋面綠色植物吸收轉(zhuǎn)化為生物能,使傳入室內(nèi)的熱量大為減少。而且有利于延長屋面防水層壽命 由于綠色植物和覆土層使防水層免受太陽的直接暴曬,防水層的溫度變化范圍縮小,從面減緩了防水材料的老化速度,延長了其使用年限。
5.4 有助于改善城市空氣質(zhì)量
植物在進(jìn)行光合作用時吸收CO2,放出O2。國內(nèi)外生態(tài)學(xué)界一致認(rèn)為,城市綠地率只有達(dá)到30%以上才能有效改善城市的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量,平均每人占有30~40平方米的綠地面積才能調(diào)節(jié)二氧化碳和氧的平衡,保持空氣的新鮮;(2)綠色植物對大氣中某些有害氣體具有一定的吸收能力。如法桐、垂柳、臭椿等對SO2吸收能力較強(qiáng);冷杉、檜柏、梧桐等對氟化氫的吸收能力較強(qiáng);黃楊、女貞、合歡等對空氣中氯氣的吸收能力較強(qiáng)等等;(3)綠色植物能夠阻檔飄塵流動,吸收過濾塵埃,起到凈化空氣的作用。綠化較好地區(qū)的降塵量僅是未綠化地區(qū)的30~60%;(4)綠化植物能夠分泌一種揮發(fā)性的有機(jī)化合物—滅菌素,不但能殺滅細(xì)菌,還能對動物和人的機(jī)體的生理過程產(chǎn)生良好的作用。一般城市建筑地區(qū)上空每立方米空氣中含菌量在3~4萬以上,而林地內(nèi)只有300~400個,相差達(dá)100倍。據(jù)初步估算,城市中建筑占地面積約為城市占地總面積的10~20%,如果將建筑的屋頂全部綠化,則相當(dāng)于城市的綠化率提高10~20%,其對空氣質(zhì)量的改善是可以想象的。
5.5 有利于緩解都市壓力,促進(jìn)鄰里交流
綠色植物可以緩解人的視覺疲勞和心理壓力,現(xiàn)代城市生活節(jié)奏加快,人的心理壓力增大,綠化的屋頂給人們提供了一個娛樂休閑的空間。綠化的屋頂可以供人們登高望遠(yuǎn),休閑聊天觀景,特別是給老人和小孩提供了一個公共娛樂空間,在這里沒有地面空間的壓抑感,有利于左鄰右舍的交流,增進(jìn)鄰里之間的關(guān)系。同時綠化屋頂所帶來的娛樂休閑空間,以及層次豐富,滿目疊翠的城市景觀,有利于減少和緩解城市“高樓綜合癥”。
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