馬濤 馮偉 馬吉明

寧夏大學(xué)新華學(xué)院 工程與應(yīng)用科學(xué)系 寧夏 銀川 750021

隨著社會的發(fā)展，各類工業(yè)建筑與廠房的林立以及高樓大廈的崛起，加上蓄熱材料的使用與人工排熱設(shè)施的增多，引發(fā)了一系列環(huán)境污染問題。所以，在新時代的社會發(fā)展中，人們呼吁保護生態(tài)環(huán)境[1]，堅持綠色生活，堅持可持續(xù)發(fā)展。在銀川市實行屋頂綠化設(shè)計，可以有效緩解城市的熱島效應(yīng)，降低環(huán)境溫度，提高居民生活環(huán)境的舒適度[2]，降低建筑能源損耗，有效降低供需矛盾，同時也將提高城市的整體美觀，形成以綠色基調(diào)為主體的自然生態(tài)建筑，滿足人們對于原始自然的向往。

1 銀川屋頂綠化的市場分析

近年來，無論是2022年提出的“以林養(yǎng)林”新舉措，還是《銀川市美麗河湖實施方案（2020-2025年）》獲批，都可以看出政府對于城市綠化工程的重視與實現(xiàn)綠色銀川建設(shè)的決心，這為屋頂綠化的建設(shè)提供了政策保障。

經(jīng)走訪調(diào)研，銀川市空置屋頂達到了61.03%，而在各類建筑中，生產(chǎn)型建筑因屋頂需安裝空調(diào)，太陽能等相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備，不宜進行綠化改造。而商業(yè)建筑，私人建筑，服務(wù)型建筑以及公共建筑，由于客戶群體的需求與建筑綠化改造的便利性，成為了屋頂綠化實施的有利場地，該類建筑面積為41.1km2。除去商業(yè)，服務(wù)，公共建筑，私人建筑的屋頂綠化還應(yīng)當考慮業(yè)主要求、對樓頂?shù)乃袡?quán)進行明確，以便于更好的開展綠化工作。在我們的調(diào)查問卷中顯示：54%的業(yè)主支持屋頂綠化，以及7%的業(yè)主跟隨（如圖1）。

圖1 銀川市業(yè)主對于屋頂綠化的支持度

2 屋頂綠化的功能與特點

2.1 屋頂綠化與常規(guī)園林綠化

2.1.1 地點不同

屋頂綠化的主要地點位于建筑頂部，相較于常規(guī)園林地形，屋頂較為規(guī)則，且面積較小，綠化改造中考慮到建筑物承載力問題，對施工技術(shù)要求較高，土體的質(zhì)量，選擇要求嚴格。在屋頂種植，光線充足，適宜植被生長。

2.1.2 樹木選用

當今建筑多以高層建筑為主，空中風(fēng)荷載影響較大，考慮到土壤密實度小，植被在風(fēng)荷載的影響下極易發(fā)生斷裂，或脫落，故一般屋頂綠化采用小型植被。

2.1.3 土壤

建筑物在最初的結(jié)構(gòu)設(shè)計計算中，對于頂部樓板的承載力設(shè)計值較小，因而屋頂綠化設(shè)計所需的土壤不能直接使用自然土壤，多以人工土壤為主，人工土壤因具有良好的保水性，保肥性，適種性，且物理構(gòu)造合理，結(jié)構(gòu)輕便等優(yōu)點，所以人工土壤優(yōu)于自然土壤，方便應(yīng)用在屋頂綠化設(shè)計中。

2.1.4 土層

屋頂充足的日照，較快的風(fēng)速，導(dǎo)致水分蒸發(fā)迅速，如果不及時補充水分，會嚴重影響植被的生長。因此，種植土層厚度應(yīng)根據(jù)不同的植被選取，以滿足種植植被正常生長所需，土層厚度可參考表1選用，但一般不小于100mm。

表1 種植土層厚度

2.2 屋頂綠化與傳統(tǒng)綠化

屋頂綠化相較于傳統(tǒng)綠化，擁有者如下特點：

2.2.1 增加了城市綠化面積

為了提高城市土地利用率，減小建筑成本，增大工程收益，使得城市建筑密度增大，對應(yīng)的城市綠化面積被壓縮，造成了城市綠化不足，屋頂綠化可以很好的改善城市綠化問題[3]。

2.2.2 美化城市環(huán)境

屋頂綠化的實施，讓城市的綠色覆蓋率增加，豐富建筑色彩，愉悅居民心情[4]。

2.2.3 有助于屋頂防水

因建筑防水層頂部長時間遭受陽光爆曬，風(fēng)化作用和雨雪侵蝕，導(dǎo)致其破裂，造成頂部滲水，防水材料大概五年更換一次。經(jīng)過屋頂綠化后，樓頂面表層會增加土壤和植被，將防水層很好的保護，延長了防水層的使用壽命，減少了材料損耗和浪費。

2.2.4 調(diào)節(jié)室溫

屋頂綠化改造會在樓板處鋪設(shè)一層土壤起到保溫隔熱的作用。

2.2.5 儲存雨水

人工土壤具有很好的保水性，綠植也具有一定的留存雨水作用，可以減少屋頂?shù)呐潘?，減輕排水系統(tǒng)的負擔，同時有利于植物的蒸騰作用，與自然形成了良性循環(huán)。

3 屋頂綠化的設(shè)計及選用原則

3.1 現(xiàn)有的屋頂綠化設(shè)計形式

現(xiàn)有的屋頂綠化設(shè)計形式有：草坪式，組合式，花園式。

草坪式主要采用抗逆性較強的草本植物平鋪栽植于屋頂綠化結(jié)構(gòu)層上，利用植被通常為草坪，地被，小型灌木。特點為重量輕，適用性廣，養(yǎng)護投入少。這種設(shè)計形式適用于屋頂承重差，面積小的建筑。

組合式設(shè)計允許使用少部分低矮灌木和更多植被，形成高低錯落的景觀。

花園式則可以運用喬木，草本，假山等園林元素的綜合運用進行造景，提供休閑娛樂的空間。

3.2 設(shè)計原則

屋頂綠化設(shè)計需要按照城市園林景觀的標準進行設(shè)計，設(shè)計時遵守以下原則：

3.2.1 屋頂綠化要保護生態(tài)環(huán)境

屋頂綠化在優(yōu)化生態(tài)環(huán)境的同時，不僅要有美觀性和新穎性，而且要有適當?shù)纳姝h(huán)境，提高其成活率。

3.2.2 安全性原則

一方面是對人體的安全性影響。在綠植選用時，應(yīng)調(diào)查附近居民的過敏情況，減少過敏疾病的發(fā)生率；應(yīng)避免使用對人體有害的植被，例如萬年青，水仙花，郁金香等，另一方面要考慮對生態(tài)環(huán)境的影響。許多植被在適應(yīng)全新的環(huán)境中，由于缺少天敵，就會變?yōu)槿肭治锓N，不利于維持當?shù)氐纳鷳B(tài)平衡。所以在屋頂綠化改造中，植被的選用尤為重要。

3.2.3 實用性原則

屋頂綠化是距離最近，影響最直接的園林設(shè)計。因此，在設(shè)計中不僅要考慮到其美觀性和藝術(shù)性，而且要充分利用景觀的實用性。例如蔬菜種植，防蚊驅(qū)蟲，調(diào)節(jié)溫度等。

3.2.4 以人為本原則

在屋頂綠化設(shè)計中，無論是建筑設(shè)計，還是園林設(shè)計，應(yīng)當堅持以人為本的設(shè)計理念，從整體出發(fā)，照顧到居民的整體需求，實現(xiàn)屋頂綠化的多樣性。

4 適用綠植的選擇

屋頂綠化景觀設(shè)計的核心在于綠植的選擇。在不同的氣候條件下，適合生存的綠植不同，而不同的綠植，又能給景觀設(shè)計提供不同的類型和功能[5]。為了塑造各種特色的景觀，在植被的選擇上通常從以下五個方面考慮：

4.1 喬木種類

喬木由于其成長體型大，根系復(fù)雜且穿刺問題突出，所以在屋頂綠化景觀設(shè)計中應(yīng)用相對較少，其主要作用在于構(gòu)建景觀的主體骨架，起支撐作用。因此屋頂綠化設(shè)計以小喬木為主。

在銀川地區(qū)適用的小喬木有：國槐、刺槐等。

4.2 灌木種類

在屋頂綠化景觀設(shè)計中，灌木是最廣泛的使用類型，因其具有觀賞性好，種類多，四季變化性廣的特點。灌木的種植形式具有其多樣性，有孤植，列植，對植，也可以將多種灌木組合成灌木叢。

在銀川地區(qū)，常見的灌木品種多為紫穗槐、叉子圓柏等。

4.3 地被植物種類

地被植物種類在草坪式綠化設(shè)計中應(yīng)用最多，這種綠植的特點為低矮密集，呈伏地狀，有著凈化空氣，保留水分，吸附灰塵的作用，地被植物的設(shè)計可以增強景觀的整體層次性。

在銀川地區(qū)常見的有沙地柏、平枝栒子、萱草等。

5 屋頂綠化的景觀設(shè)計

5.1 鋪裝設(shè)計

屋頂綠化景觀設(shè)計中，鋪裝設(shè)計是設(shè)計的關(guān)鍵因素。擁有著優(yōu)化環(huán)境，促進景觀之間相融性的作用。利用鋪裝的形式與周圍環(huán)境緊密連接，體現(xiàn)景觀與建筑治療的協(xié)調(diào)性，增加藝術(shù)價值與欣賞價值。

相對于面積較小的屋頂，色彩的選擇，種類的控制是重中之重，從藝術(shù)美學(xué)的角度分析，小面積內(nèi)適宜出現(xiàn)的色彩當處于五種以內(nèi)，避免色彩的繁雜給人帶來視覺上的疲憊。

5.2 構(gòu)筑物設(shè)計

景觀設(shè)計方案立足于設(shè)計面積的大小，針對面積較大的屋頂，鋪裝設(shè)計難免會顯得略微單調(diào)，因此加入構(gòu)筑物成了大型景觀設(shè)計必不可少的一環(huán)。常見的亭子，廊架，石路，假山等。

5.3 水體設(shè)計

景觀的設(shè)計就是對自然美的重現(xiàn)與還原，水體設(shè)計在景觀設(shè)計中，不僅擁有較高的生態(tài)作用，更提高了景觀的觀賞性。在屋面這種特殊環(huán)境條件下，水體的面積，深度都與地面不同。屋面綠化水體設(shè)計是以安全為基礎(chǔ)的前提下，設(shè)計出水體景觀，以靜態(tài)，動態(tài)兩種水的形式表現(xiàn)。靜態(tài)是以小型池子為主，池中輔以觀賞魚，荷花，珊瑚等，動態(tài)水以噴泉，流水為主，在設(shè)計過程中，要做到水體面積和屋頂?shù)牧己脜f(xié)調(diào)。

5.4 澆灌系統(tǒng)技術(shù)

屋頂綠化由于位置特殊，水分蒸發(fā)速度快，植物日照時間長，為保障植物的健康成長，應(yīng)安裝澆灌系統(tǒng)。市面上最常見的灌溉方式有低床地面灌溉，高床地面灌溉，噴灌和滴灌其中方式。根據(jù)屋頂景觀綠化條件，最合適的方式為噴灌和滴灌。通過兩種灌溉當時結(jié)合，實現(xiàn)合理灌溉，通過控制水量大小與灌溉時間，節(jié)約用水的同時也能防止?jié)B水現(xiàn)象的發(fā)生。

5.5 防水系統(tǒng)設(shè)計

建筑物頂部大多為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，滲水現(xiàn)象會導(dǎo)致內(nèi)部鋼筋銹蝕，樓板承載力整體下降，從而影響建筑的安全性。所以在屋頂綠化設(shè)計中，必須保證屋頂具有較強的抗?jié)B，抗漏功能。防水方法主要分為剛性防水和柔性防水，剛性防水是將剛性防水結(jié)構(gòu)鋪于屋面，這種結(jié)構(gòu)主材料為混凝土，鋼筋網(wǎng)片，特點是高強度，可以防止植物根系的底部穿刺。柔性防水需采用不同的防水材料，例如：聚氯乙烯，SBS改性瀝青。保證密封性和較高的抗?jié)B性。

5.6 排水系統(tǒng)設(shè)計

屋面綠化不僅要考慮澆灌，防水，還應(yīng)擁有完好的排水系統(tǒng)，解決房頂?shù)姆e水問題。屋面積水過多，不僅會抑制植物的生長，也會出現(xiàn)滲漏問題，所以在設(shè)計時，應(yīng)當考慮設(shè)計一個2%的找破層，排水溝中添加鵝卵石等滲水性能較高的材料，還要設(shè)計過濾裝置，防止水中帶出的泥沙堵塞排水管道。排水管道設(shè)計也應(yīng)當合理，方便后期檢查和維修。

6 屋頂綠化的養(yǎng)護

除了設(shè)計以外，實施屋頂綠化最困難的是養(yǎng)護管理，缺乏養(yǎng)護的屋頂綠化會使植被肆意生長，影響其美觀性，成活率低下，不能體現(xiàn)出其觀賞及實用價值。

屋頂綠化的管理養(yǎng)護測錄如下：

6.1 屋頂綠化景觀灌溉

在灌溉之前，管理人員應(yīng)對各種綠植習(xí)性進行充分了解，制定完善的灌溉方案，明確灌溉周期、次數(shù)和灌溉量，使植被能在適宜的環(huán)境下發(fā)芽生長，管理人員可以在屋頂設(shè)置蓄水箱，收集雨水進行灌溉。

6.2 屋頂綠化景觀施肥

花卉植被在生長過程中對土壤肥力要求較高，對于景觀進行科學(xué)的施肥，能使植被生長得更加旺盛；管理人員還能通過施肥控制植被的生長速度，從而使綠化觀賞性更高，觀賞時間更長，有效節(jié)省維護管理成本。

6.3 屋頂綠化景觀的排水防堵措施

在不斷地實踐中發(fā)現(xiàn)，植物的落葉會堵塞建筑屋面的排水，一旦出現(xiàn)強降雨天氣，會造成排水不暢等問題，對居民的生活影響較大，因此在屋頂綠化需要常清理落葉枯枝，查看排水系統(tǒng)能否正常工作，添加過濾網(wǎng)、修建引水槽等方式輔助排水，在通道處設(shè)置擋水板，防止積水倒灌。

6.4 屋頂綠化景觀的防風(fēng)抗寒措施

屋頂綠化景觀所處位置較高，且周圍缺乏庇護，出現(xiàn)大風(fēng)天氣極易被吹倒，甚至卷離屋頂，因此管理人員要根據(jù)當?shù)氐奶鞖庠O(shè)置不同的防風(fēng)措施，如設(shè)置鐵絲網(wǎng)、修建陽光房等。

基金項目：寧夏大學(xué)新華學(xué)院科學(xué)研究基金項目資助大學(xué)生創(chuàng)新項目（G202213325001）。