鹿巍
(西安思源學院 陜西西安 710038)
隨著城市化進程加快,土地資源越發(fā)短缺。而建筑屋頂面積與土地面積之比約為1:4,使得屋頂成為城市中最具潛力的可開發(fā)利用空間。對屋頂進行綠化,取得“地基占地屋頂補”的綠化等效換置效果,減少城市快速發(fā)展對生態(tài)帶來的負面影響,對于城市可持續(xù)發(fā)展,具有積極的現(xiàn)實意義。
城市地面硬化程度高,在雨季時,地面滲水能力較弱,雨水只能徑向通過下水道排出,若洪峰時間短且同時到來,城市雨水管網(wǎng)將承受較大的排水壓力,而綠地可以起到一定的緩沖作用。從表1可知,綠地面積與地表徑流系數(shù)呈反比關(guān)系。
表1 城市不同土地利用模式的地表徑流系數(shù)
但城市用地資源緊張,價格昂貴,大面積增加綠地如公園等難以實現(xiàn),因此屋頂綠化成為一條特別的途徑。屋頂在一定面積的土壤和植被覆蓋下可以蓄滯雨水,延緩徑流高峰,減小徑流量的變化幅度,減輕下水系統(tǒng)的壓力,提高了城市整體的雨洪安全系數(shù)。
由于城市地面鋪設(shè)硬性墊層等高蓄熱體、排放的CO2大量吸熱、地面綠化面積減少,使得城市出現(xiàn)“熱島效應(yīng)”。而對屋頂進行綠化,通過吸收空氣中的污染氣體,則緩解了這一問題。同時植物可通過蒸騰作用帶走大量熱量,增加空氣濕度,從而取得明顯的降溫效果。
城市空氣有害物質(zhì)中,二氧化硫和粉塵最普遍。若在工業(yè)區(qū)中,還有氟,氫等其他氣體。屋頂綠化可以吸滯有害氣體,凈化空氣。同時通過對植物的合理配置,可以分別對分散于空氣中不同高度的顆粒物進行吸附和凈化,還可以吸收二氧化碳產(chǎn)生氧氣,提高空氣中的氧氣含量。
建筑圍護結(jié)構(gòu)中,屋頂受到太陽輻射熱最強。而屋頂綠化利用植物的莖和葉遮擋太陽光線,同時通過光合、呼吸、蒸騰吸收太陽輻射熱,降低了植被周圍溫度及屋頂熱負荷,從而進入室內(nèi)的熱流減少。并且植物葉片對長波輻射熱的反射率低,室內(nèi)的熱量不會通過屋頂輕易散失,具有冬季夏涼的雙重作用,間接地減少空調(diào)能耗,改善室內(nèi)熱環(huán)境,是值得推廣應(yīng)用的生態(tài)節(jié)能措施。
屋頂綠化的節(jié)能效果對夏熱冬冷地區(qū)居住建筑更為顯著。在炎熱的夏季,屋頂外表面的空氣溫度高達60~80℃,頂層室內(nèi)溫度比其下層還要高出2~4℃。而在寒冷的冬季,頂層住戶的屋頂耗熱量約占住宅建筑總熱量損耗的10%左右。若采用屋頂綠化,植被所形成的覆蓋面一定程度上調(diào)節(jié)其表面溫度,頂層住戶將至少能夠節(jié)省一半的夏季空調(diào)制冷能源和冬季供暖能源。
屋面綠化的構(gòu)造層依次為屋面板、保溫層、耐根穿刺防水層、蓄(排)水層、種植基質(zhì)和植被。因此屋面綠化選擇植物時應(yīng)考慮地域性和氣候性,同時考慮屋頂承重、防水、排水等條件的限制。
屋頂綠化不同于地面綠化,在植物選擇上要考慮屋頂帶給植物的特殊的生長環(huán)境。屋頂高度較高,缺少建筑物陰影遮擋,全天受到太陽照射,且伴隨著較大的風速,因此在選擇屋頂綠化植物時,應(yīng)充分考慮植物的生長習性來選用當?shù)刈钸m合的植物種類,具體見表2。
表2 根據(jù)不同地域植物類型的選擇
在選擇屋頂種植植物時,應(yīng)充分考慮屋頂?shù)某休d能力。建筑材料、栽培介質(zhì)、樹木花草、自然雨雪等都會對屋頂產(chǎn)生荷載。根據(jù)測算,其總重量不能超過屋頂載荷重量的85%,需留有余地來保證住房的絕對安全。因此在滿足適合植物的生長發(fā)育的前提下,盡量選用質(zhì)地輕、厚度小的土壤層,盡量選擇根系淺的植物,以降低對屋頂負荷,具體見表3。
表3 屋頂綠化植物所需土壤深度
屋頂綠化作為改善城市生態(tài)環(huán)境,促進城市節(jié)能減排的重要舉措之一,我們應(yīng)充分考慮城市地理位置、氣候條件等因素,堅持經(jīng)濟合理原則,建立和完善屋頂綠化系統(tǒng),引導城市可持續(xù)發(fā)展。
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