錢 璟，商 璐，馬夢(mèng)雪，許萌恬，屠亮晨，劉 源

(南京林業(yè)大學(xué) 風(fēng)景園林學(xué)院，江蘇 南京 210000)

1 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和“生態(tài)園林城市”目標(biāo)的提出，人們開始追求宜人的生態(tài)環(huán)境和美好的城市景觀，屋頂花園的建設(shè)便是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。屋頂花園的建設(shè)能有效地增加城市的綠化面積，豐富建筑物頂部的俯仰景觀，同時(shí)為人們提供休憩、舒緩身心的場(chǎng)所。因此應(yīng)重視屋頂花園的建設(shè)，對(duì)屋頂綠化設(shè)計(jì)展開針對(duì)性的研究，從而促進(jìn)屋頂花園建設(shè)的開展。

2 屋頂花園概述

2.1 屋頂花園的定義

屋頂花園是指在建筑物頂部建造的景園，是在建筑物頂部空間進(jìn)行明確的規(guī)劃設(shè)計(jì)后，進(jìn)行一系列的植物栽植和造景形式的建造而形成的屋面綠化形式。

2.2 屋頂花園規(guī)劃意義

屋頂花園作為如今推廣的屋面形式之一，在營(yíng)造美好的城市景觀和生態(tài)環(huán)境方面起著重要的作用。屋頂花園利用頂部建筑空間，進(jìn)行區(qū)域空間的規(guī)劃和景觀的營(yíng)造，開拓了城市綠化形式的新方向，能夠有效地增加城市綠化面積，美化環(huán)境和凈化空氣，極大地滿足人們休憩、觀賞的需求，在改善生態(tài)環(huán)境的同時(shí)也提高了人們的生活質(zhì)量。

2.3 當(dāng)前面臨的技術(shù)難題

2.3.1 荷載問(wèn)題

屋頂?shù)暮奢d問(wèn)題是屋頂花園建設(shè)中首要關(guān)鍵的問(wèn)題，它直接關(guān)乎著人們的人身財(cái)產(chǎn)安全。在目前的一些屋頂花園項(xiàng)目中，建造者在設(shè)計(jì)之初僅考慮了整體花園的建造模式，而忽視了種植層與植物的重量，導(dǎo)致后期的軟質(zhì)景觀的營(yíng)造和布局受到極大的限制。

2.3.2 排水問(wèn)題

目前的屋頂花園多采用開放露天的形式，一旦屋面的雨水不及時(shí)排出，將面臨著屋頂積水、滲水，植物發(fā)生萎蔫甚至死亡的現(xiàn)象。因此屋頂?shù)孛娌牧系暮侠磉x擇、屋頂排水蓄水功能的實(shí)現(xiàn)方式、屋頂排水口的設(shè)置都十分重要。

2.3.3 安全問(wèn)題

屋頂花園是建筑物的頂層空間，面臨著消防安全、抗風(fēng)性，周邊欄桿設(shè)置高度等安全性問(wèn)題。特別是高校屋頂花園，因?yàn)槿肆髅芗?，屋頂花園安全問(wèn)題顯得尤為重要。因此消防通道的設(shè)置、屋頂花園區(qū)域空間的疏通性的處理、欄桿高度的設(shè)置和抗風(fēng)且不易倒伏的植物選擇必須給予一定的關(guān)注。

3 相關(guān)文獻(xiàn)綜述

基于中國(guó)知網(wǎng)的數(shù)據(jù)，國(guó)內(nèi)關(guān)于屋頂花園的研究論文數(shù)量在2005年至2015年呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，2015年至今略有下降，其中關(guān)于高校屋頂花園建設(shè)所占比例不大。關(guān)于屋頂花園的研究主要可以分為3個(gè)領(lǐng)域：屋頂花園景觀設(shè)計(jì)，施工技術(shù)研究和應(yīng)用與實(shí)踐。

景觀設(shè)計(jì)的熱點(diǎn)主要在于屋頂花園的植物配置。學(xué)者們探索了鄉(xiāng)土植物在屋頂花園上的應(yīng)用，例如南京林業(yè)大學(xué)錢可敦老師以南京水游城和銀城屋頂花園為例分析了南京商業(yè)建筑屋頂花園的植物配置。針對(duì)高校屋頂花園建設(shè)，有不少研究提倡可食用植物在屋頂上的應(yīng)用，實(shí)際案例有清華大學(xué)建筑館節(jié)能樓的屋頂農(nóng)場(chǎng)。

在施工技術(shù)領(lǐng)域，蓄排水設(shè)計(jì)和生態(tài)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用成為熱門選擇。如何降低屋頂能耗，提高雨水滯蓄能力，利用屋頂花園改善城市微氣候并緩解熱島效應(yīng)是學(xué)者們關(guān)注的命題。如董楠楠等人以同濟(jì)大學(xué)屋頂花園Joy Garden為例評(píng)估建設(shè)屋頂花園所帶來(lái)的綠化綜合效益。

在應(yīng)用實(shí)踐方向，越來(lái)越多的項(xiàng)目從理論走向?qū)嵺`，尤其以北京和上海的屋頂花園建設(shè)居多。屋頂農(nóng)場(chǎng)等概念也漸漸深入人心，在居住區(qū)的頂樓多有應(yīng)用。

雖然國(guó)內(nèi)屋頂花園的研究已經(jīng)取得了一定的成就，但還存在不少的不足處。設(shè)計(jì)定位的不清晰是最主要的問(wèn)題，大部分屋頂花園都是在建筑建成后對(duì)其進(jìn)行后續(xù)的裝飾作用，而不是在設(shè)計(jì)時(shí)就將屋頂花園的概念融入。后期的維護(hù)不善及現(xiàn)有屋頂花園缺乏專業(yè)技術(shù)指導(dǎo)也應(yīng)予以考慮。

4 現(xiàn)狀及周邊環(huán)境分析

教五樓會(huì)議廳屋頂占地面積約為500 m2,呈扇形。該屋頂花園位于南京林業(yè)大學(xué)教五樓頂層空間，其北面為校體育運(yùn)動(dòng)中心，南面為學(xué)校的次干道，西面與校老圖書館比鄰，東面為校園通行的主干道，緊鄰逸夫科技實(shí)驗(yàn)樓。周邊主要用地用地類型為教育科研用地、體育用地和綠地，擁有較好的人文環(huán)境和自然環(huán)境，具備極佳的俯瞰視野。

5 方案設(shè)計(jì)

5.1 總體構(gòu)思

總體采用曲線的設(shè)計(jì)形式，柔化了建筑堅(jiān)硬的外輪廓。內(nèi)部設(shè)計(jì)風(fēng)格具有現(xiàn)代感，符合校園文化。場(chǎng)地主要有3個(gè)功能區(qū)，具開敞視野的活動(dòng)區(qū)，具遮陰棚的休息區(qū)和專門提供校內(nèi)林學(xué)院等學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的苗圃區(qū)。其中活動(dòng)區(qū)設(shè)有多出曲線型的花壇與座椅，中間的小道上覆金屬柵格網(wǎng)，下為茂盛的佛甲草，十分具生機(jī)與活力。最南部的區(qū)域采用灌木與草坪相結(jié)合的軟質(zhì)鋪裝形式，有效改善了屋頂花園普遍存在的雨水徑流問(wèn)題,如圖1所示。

圖1 總平面

5.2 荷載問(wèn)題分析

據(jù)所找的資料，教五樓屋頂?shù)陌宀膹?qiáng)度應(yīng)不低于二級(jí)，二級(jí)板荷載在700 kg/m2左右，除去屋頂自重250～280 kg/m2左右，剩下400 kg/m2，屋頂花園要求屋頂活荷載300 kg/m2，理論上來(lái)說(shuō)荷載不成問(wèn)題，但仍需土層厚度超過(guò)30 cm的種花壇或其他大體量構(gòu)筑物沿軸線走向布置，并與屋面板下的框架承重梁縱軸線大致重合。至于土厚15～25 cm的草坪、花壇則任意布置。

現(xiàn)有屋頂花園屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)一般是植物層、種植土層、過(guò)濾層、排水層、防水層、保溫隔熱層和結(jié)構(gòu)承重層。為最大程度改善土層重量給屋頂花園荷載帶來(lái)的影響，種植土層可盡量薄一些，草本植物種植壇土層厚度宜定15～20 cm左右，土的種類就選用人工輕質(zhì)土。

5.3 排水及灌溉分析

排水的問(wèn)題，主要是由結(jié)構(gòu)中過(guò)濾層、排水層、防水層決定的。過(guò)濾層讓水下滲，排水層中設(shè)管道可以考慮與教五樓本身的排水管道體系相連接，防水層除施工時(shí)要求精細(xì)外，對(duì)材料本身的要求也較高，使用新型防水材料。

屋頂花園中排水與灌溉一直是核心技術(shù)難點(diǎn)，在對(duì)教五樓屋頂進(jìn)行改造時(shí)也在研討解決方案。最后決定構(gòu)建一個(gè)屋面雨水收集與灌溉系統(tǒng)，讓植物灌溉的水來(lái)自于自然，最后又歸于自然，達(dá)到綠色節(jié)水的效果。首先，檢查教五樓屋頂屋面防水層，進(jìn)行閉水試驗(yàn)，確保屋面不會(huì)出現(xiàn)滲漏等問(wèn)題，然后根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行具體的布置。盡管設(shè)計(jì)方案沒有太大的地形變化，但在施工時(shí)應(yīng)保持3%左右的單向坡度，使雨水流向蓄水溝，最后匯集到雨水收集裝置內(nèi)部。由于場(chǎng)地中央有一條鐵絲網(wǎng)小道，如不加處理雨水將直接流向佛甲草的種植槽內(nèi)，使其澇死。除此之外，雨水沖刷鐵絲網(wǎng)也會(huì)造成銹蝕之類的現(xiàn)象。因此，在小道兩旁應(yīng)設(shè)路牙，中間留出幾條引水道。經(jīng)過(guò)凈化的雨水可通過(guò)抽調(diào)進(jìn)行灌溉。屋頂花園的灌溉主要采用噴灌與滴灌的方式。這一系統(tǒng)的電能供應(yīng)也可以通過(guò)在屋頂架設(shè)太陽(yáng)能電板來(lái)解決。

5.3 植物配置分析

屋頂花園內(nèi)由于實(shí)際條件的限制，與地面同樣大小的花園植物配置有很大的區(qū)別。首先，由于屋頂?shù)某休d能力有限，土層薄，屋頂花園上不適宜種過(guò)于高大的喬木，低矮的灌木和草本植物比較合適。其次，屋頂花園受氣候環(huán)境影響較大，尤其是風(fēng)力、光照、降雨量等要素，因此要選用喜光、耐澇的植物。最后，出于降低后期維護(hù)成本的考慮，盡量多選用多年生草本和能夠自播繁衍的一年生草本植物。

南京林業(yè)大學(xué)教五樓的屋頂花園除了以上屋頂花園植物配置的原則外，也有自己獨(dú)特地方。植物配置多選用芳香類可食用植物，不僅可以起到觀賞效果，也給人以很好的嗅覺體驗(yàn)。學(xué)生和老師也可適當(dāng)采取作香包和泡水，起到一定的實(shí)際生產(chǎn)效果。由于夏，冬兩季學(xué)生與老師都在假期中，因此花園以秋景取勝。色相為紫色。植物名錄見表1。

表1 植物名錄

5.4 建筑小品和鋪裝設(shè)計(jì)

在教五樓建筑小品的設(shè)計(jì)方案中，根據(jù)周邊環(huán)境和屋頂荷載情況的分析，主要采用輕質(zhì)的材料和改良的新型移動(dòng)小品，如改裝后的汽車輪胎、自行車等。對(duì)于固定式的建筑小品，主要采用以防腐木為主，不銹鋼為輔的材料。對(duì)于非固定式的建筑小品，則主要采用將廢棄輪胎改裝成座椅或種植池、,自行車改裝成可移動(dòng)式花臺(tái)的形式，一方面，它們可移動(dòng)的功能減輕了屋頂某一部分的稱重功能；另一方面，也達(dá)到了經(jīng)濟(jì)性與美化性的功能。

此外，鋪裝作為園林景觀中重要的組成部分，它貫穿游人游覽過(guò)程的始終，往往能起到烘托、補(bǔ)充或詮釋主題的增彩作用。因此在南京林業(yè)大學(xué)教五樓屋頂花園的設(shè)計(jì)方案上，進(jìn)行了如下設(shè)計(jì)。

(1)中間路面的鋪裝采用固定式的金屬柵格網(wǎng)，網(wǎng)下鋪設(shè)土壤，種植佛甲草。一方面，降雨可以直接下滲進(jìn)入金屬柵格網(wǎng)下的土壤，改善屋頂花園路面的徑流情況；另一方面，佛甲草施工成本低、生態(tài)適應(yīng)性強(qiáng)，待其生長(zhǎng)成坪后，也可有效地抵抗風(fēng)雨對(duì)屋頂?shù)钠茐摹?/p>

(2)最南端的地面采用灌木、草地的軟質(zhì)鋪裝，在增加屋頂綠地面積、營(yíng)造綠色景觀的同時(shí)，也起到了控制屋面雨水徑流量的功能。

(3)其余地面鋪裝采用硬質(zhì)鋪裝。根據(jù)南京的氣候條件，以防腐木為主，其它防腐材料為輔的硬質(zhì)鋪裝進(jìn)行鋪設(shè)。防腐木具有防腐蝕、防潮、防霉變的功能，在南京梅雨季節(jié)的潮濕天氣下效果顯著。

不論是建筑小品，還是鋪裝的設(shè)計(jì)，總體建筑風(fēng)格都采用統(tǒng)一的形式，以起到凸顯整體景觀的美觀性、層次性與統(tǒng)一性的作用。

6 展望

當(dāng)今大學(xué)建筑物屋頂仍多以閑置為主，尚具有廣大的應(yīng)用可能。本設(shè)計(jì)將以芳香類植物應(yīng)用和獨(dú)特的設(shè)計(jì)形式為特色，旨在給學(xué)生提供一處休閑游樂(lè)，放松身心的場(chǎng)所，希望能為校園屋頂?shù)母脑焯峁┮稽c(diǎn)經(jīng)驗(yàn)和建議，也希望越來(lái)越多的高校，在建設(shè)教學(xué)樓時(shí)，能把屋頂花園作為一部分去考慮。