屋頂綠化是隨著城市建筑多層化和密度增大而出現(xiàn)的一種新型綠化形式??茖W(xué)合理地布局屋頂綠化,不僅可以拓展城市綠色空間,為城市增添一些自然元素,還可起到美化城市環(huán)境、改善城市生態(tài)的積極作用。屋頂綠化作為建筑設(shè)計(jì)和景觀設(shè)計(jì)的結(jié)合體,既要滿足建筑技術(shù)的基本要求,又需兼顧綠化美化的實(shí)際效果。在城市建筑屋頂綠化景觀設(shè)計(jì)中,掌握一定的設(shè)計(jì)要點(diǎn)十分關(guān)鍵,這是確保設(shè)計(jì)方案合理性與可行性的前提。
一、城市建筑屋頂綠化的設(shè)計(jì)原則
(一)經(jīng)濟(jì)實(shí)用原則
合理、經(jīng)濟(jì)性地利用城市空間,始終是城市規(guī)劃者、建設(shè)者、管理者追求的目標(biāo),屋頂綠化景觀設(shè)計(jì)也不例外。屋頂綠化除需滿足不同的使用需求外,應(yīng)以綠色植物的種植為主,創(chuàng)造多種環(huán)境氣氛,通過(guò)精致的園林小景、新穎多變的布局,實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的相互融合。
(二)安全科學(xué)原則
屋頂綠化的載體是建筑物頂部,因此首先應(yīng)該被考慮的一定是建筑物本身和人員的安全,包括承重結(jié)構(gòu)和屋頂防水構(gòu)造的安全使用,以及屋頂四周防護(hù)欄桿的布置等。由于屋頂綠化與大地是隔開(kāi)的,生態(tài)環(huán)境發(fā)生了變化,要想滿足植物生長(zhǎng)對(duì)光、熱、水、養(yǎng)分等的需要,必須采用新技術(shù)、運(yùn)用新材料。
(三)精致美觀原則
屋頂綠化景觀設(shè)計(jì)應(yīng)將美觀性作為重要考量指標(biāo)?;镜倪x擇要與寓意等聯(lián)系在一起,同時(shí)路徑、主景、建筑小品等的位置和尺度應(yīng)被仔細(xì)推敲,既要與主體建筑物及周圍環(huán)境協(xié)調(diào)一致,又要有獨(dú)特新穎的面貌。在設(shè)計(jì)、施工管理和材料選用上應(yīng)處處留心,同時(shí)留意在草地、路口及高低錯(cuò)落地段安放各種園林專用燈具,在起到照明作用的同時(shí)也能增添情調(diào)。
(四)系統(tǒng)規(guī)劃原則
規(guī)劃要有系統(tǒng)性,克服隨意性,基于園林美學(xué)規(guī)律統(tǒng)一規(guī)劃,以植物造景為主,盡量豐富綠色植物種類。在植物的選擇上,設(shè)計(jì)者不僅要考慮綜合觀賞效果,還要模擬自然生態(tài)環(huán)境,選擇抗逆性、適應(yīng)性較強(qiáng)的園林植物,達(dá)到易栽、易活、易管護(hù)的目的。
二、城市建筑屋頂綠化的植物選擇
(一)植物選擇的考慮因素
1.植物的生長(zhǎng)條件
屋頂環(huán)境與地面環(huán)境存在顯著差異,特別是光照、溫度、濕度、風(fēng)力等因素,這對(duì)植物的選擇提出了特殊要求。首先,屋頂光照通常較強(qiáng),日照時(shí)間長(zhǎng),因此應(yīng)優(yōu)先選擇耐旱、耐強(qiáng)光照射的植物種類,如仙人掌科植物、景天科植物等。其次,需考慮在部分蔭蔽區(qū)域種植喜陰或半喜陰植物,以豐富植物層次和景觀效果。
2.植物的生態(tài)功能
屋頂綠化的一個(gè)重要目的是改善城市生態(tài)環(huán)境,因此選擇植物時(shí)應(yīng)重視其生態(tài)功能。優(yōu)先選擇能夠吸收空氣中的有害物質(zhì)、釋放氧氣的植物,如吊蘭、綠蘿等,它們不僅可以美化環(huán)境,還能凈化空氣。此外,選擇一些具有降噪、降溫功能的植物,如常綠喬木、灌木等,也能緩解城市熱島效應(yīng),提升居民生活質(zhì)量。
3.植物的觀賞性
屋頂綠化作為城市中的一抹亮色,其觀賞性不容忽視3。在植物選擇上,應(yīng)注重色彩搭配、形態(tài)對(duì)比,以便形成層次分明、四季有景的景觀效果。春季可選擇開(kāi)花早、色彩鮮艷的植物,如櫻花、郁金香;夏季以常綠植物和觀葉植物為主,提供綠蔭;秋季注重果色、葉色的變化,如楓香、銀杏;冬季則可利用常綠植物和干枝植物營(yíng)造靜謐氛圍。通過(guò)合理搭配,確保屋頂綠化全年都有景可賞。
4.植物的養(yǎng)護(hù)管理難度
屋頂綠化植物的養(yǎng)護(hù)管理相對(duì)地面綠化更為復(fù)雜,因此在植物選擇時(shí)需充分考慮其養(yǎng)護(hù)難易度。優(yōu)先選擇適應(yīng)性強(qiáng)、病蟲害少、易于修剪的植物,降低后期養(yǎng)護(hù)成本。同時(shí),考慮到屋頂空間有限,應(yīng)選擇生長(zhǎng)速度適中、根系不發(fā)達(dá)的植物,避免對(duì)屋頂結(jié)構(gòu)造成損害。對(duì)于需要特殊養(yǎng)護(hù)的植物,如名貴花卉或珍稀樹(shù)種,則應(yīng)謹(jǐn)慎選擇,須確保有足夠的資源和條件進(jìn)行專業(yè)養(yǎng)護(hù)。
(二)植物的造景形式
1.孤植
孤植是屋頂綠化中一種常見(jiàn)的植物造景形式,指利用一株或幾株姿態(tài)優(yōu)美、色彩鮮明、體型較大或具有特殊觀賞價(jià)值的植物作為視覺(jué)焦點(diǎn)。孤植樹(shù)通常種植在草坪、花壇或廣場(chǎng)等開(kāi)闊空間,以突出其獨(dú)特的形態(tài)和色彩,形成鮮明的景觀效果。在屋頂綠化中,可以選用一些具有觀賞價(jià)值的喬木、灌木或草本植物進(jìn)行孤植配置,如造型獨(dú)特的松樹(shù)、楓樹(shù),或色彩鮮艷的花卉,如牡丹、玫瑰等。
2.叢植
叢植是將幾株至幾十株同種或異種植物組合在一起種植,形成一個(gè)相對(duì)緊湊的植物群體。叢植能夠展現(xiàn)植物的群體美,同時(shí)增加景觀的層次感和豐富度。在屋頂綠化中,叢植常用于道路兩側(cè)、角落或轉(zhuǎn)折處,以引導(dǎo)視線、劃分空間或營(yíng)造私密感。植物的選擇應(yīng)考慮到色彩、形態(tài)、質(zhì)感的對(duì)比與協(xié)調(diào),形成和諧而富有變化的景觀效果。
3.群植
群植是將大量同種或異種植物密集種植在一起,形成一個(gè)面積較大的植物群落。群植能夠創(chuàng)造出氣勢(shì)磅礴、生機(jī)蠱然的自然景觀,常用于屋頂綠化的中心區(qū)域或重要節(jié)點(diǎn)。在群植中,植物的種類、數(shù)量、布局和層次都需要精心設(shè)計(jì)和規(guī)劃,以確保景觀的整體性和統(tǒng)一性。同時(shí),群植還需要考慮植物的生長(zhǎng)習(xí)性、生長(zhǎng)速度和養(yǎng)護(hù)管理等因素。
4.花壇與花境
花壇是將花卉、草本植物等植物材料按照一定圖案或色彩組合種植在特定區(qū)域內(nèi)的造景形式?;▔S糜谖蓓斁G化的人口、廣場(chǎng)或重要節(jié)點(diǎn),以突出色彩和圖案的視覺(jué)效果。花境是將多種花卉和草本植物按照自然生長(zhǎng)的方式種植在帶狀或塊狀區(qū)域內(nèi),形成具有層次感和動(dòng)態(tài)美的自然景觀。在屋頂綠化中,花壇與花境的設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮植物的色彩搭配、生長(zhǎng)周期和養(yǎng)護(hù)管理等因素,以確保景觀的持久性和觀賞性。
5.地被植物與草坪
地被植物是指覆蓋在地表的低矮植物,包括草本、藤本、蕨類等。在屋頂綠化中,地被植物常用于填充空隙、覆蓋裸露土壤和美化邊緣地帶。地被植物的選擇應(yīng)考慮到其生長(zhǎng)習(xí)性、觀賞價(jià)值和養(yǎng)護(hù)管理等因素。草坪是由草本植物組成的連續(xù)覆蓋地面的植物群落,常用于屋頂綠化的開(kāi)闊空間或休閑區(qū)域。草坪的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮到草種的適應(yīng)性、生長(zhǎng)速度和養(yǎng)護(hù)成本等因素,以確保草坪的整潔度和美觀度。
三、城市建筑屋頂綠化的技術(shù)要點(diǎn)
(一)減輕荷載
荷載是衡量屋頂單位面積上承受重量的重要指標(biāo),也是保障建筑物安全及屋頂綠化成功實(shí)施的關(guān)鍵因素。為解決屋頂綠化的荷載問(wèn)題,需要從以下方面著手:首先,采用整體澆筑或預(yù)制裝配的鋼筋混凝土屋面板作為結(jié)構(gòu)層,用于園林造景的屋頂應(yīng)優(yōu)先選擇這種材料。條件允許的情況下,可使用由隔熱防滲透水材料制成的生態(tài)屋頂塊。其次,確保外加荷載能力達(dá)到要求,通常情況下需提供350千克/平方米以上的承載力。在具體設(shè)計(jì)中,除考慮屋面的靜荷載外,還應(yīng)綜合考慮非固定設(shè)施、人員流動(dòng)以及外加自然力等因素4。最后,建議將質(zhì)量較大的景點(diǎn)如亭、廊、花壇、水池、假山等設(shè)計(jì)在承重能力較強(qiáng)或跨度較小的位置,同時(shí)選擇人造土、泥炭土、腐殖土等輕型材料,以減輕荷載。
(二)防水設(shè)施及排水系統(tǒng)
屋頂綠化適用于坡度不超過(guò) 3% 的平屋頂,其防水等級(jí)為1一2級(jí),并要求耐用年限在25年以上。為確保防水效果,應(yīng)選用耐腐蝕、耐穿刺性能好的防水材料。平屋頂建議采用結(jié)構(gòu)找坡,天溝和檐溝的縱向坡度不應(yīng)小于 2% ,溝底落差需控制在 以內(nèi)。此外,種植屋頂?shù)乃闹軕?yīng)設(shè)置圍護(hù)墻、泄水管、排水管以及人行通道。種植介質(zhì)四周應(yīng)設(shè)置擋墻,并在擋墻下部設(shè)置泄水孔。對(duì)于種植土的厚度,草皮種植宜為 100-200mm 種植灌木時(shí)則宜為
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(三)路徑建設(shè)
路徑在屋頂綠化中扮演著重要角色。一般而言,路徑寬度應(yīng)設(shè)計(jì)在 50-70cm ,彎曲的路徑可以將整個(gè)屋頂劃分為若干大小不等的區(qū)域。路基可采用 6cm 寬的磚塊砌成,每隔 1.5m 左右留出貼地暗孔道進(jìn)行排水,暗孔寬度約為7一 。建議使用水泥砂漿作為路基材料,其上鋪貼鵝卵石,為屋頂增添古樸風(fēng)情。針對(duì)那些與園林氛圍不協(xié)調(diào)的落水管、排水管等,則可以用假山石進(jìn)行包藏,或者采用雕塑手法將其塑造成樹(shù)干等造型,使其與周圍環(huán)境高度融合[5]。
(四)種植層配置
種植土的選用和配置不僅關(guān)乎植物的生長(zhǎng),更是打造美觀屋頂綠化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。理想的種植土應(yīng)具備質(zhì)量輕、持水量大、通風(fēng)排水性能好、營(yíng)養(yǎng)適中、清潔無(wú)毒等特點(diǎn)。一般常用的人工配制種植土的種類包括:黃泥、泥炭土和珍珠巖人工合成土,按照 6:2:2 的比例配制;泥炭土、微生物有機(jī)肥和珍珠巖無(wú)土栽培配方,按照 6:3:1 的比例配置。針對(duì)不同的植物種類,需選擇合適的種植層厚度,如針對(duì)花草等淺根系植物,種植層厚度應(yīng)為 100-300mm ,小灌木需為 450-500mm 大灌木和喬木則需要更深的土壤覆蓋,以確保其正常生長(zhǎng)和景觀效果。
四、城市建筑屋頂綠化的生態(tài)與環(huán)境效益
(一)增加城市綠地面積
城市化的進(jìn)程加快導(dǎo)致綠地面積不斷縮減,屋頂綠化作為一種創(chuàng)新的綠化方式,為城市增添了一片片獨(dú)特的“空中花園”。這些屋頂綠地不僅美化了城市天際線,更在實(shí)質(zhì)上增加了城市的綠色覆蓋面積。原本單調(diào)乏味的屋頂經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)與綠化,變成了生機(jī)勃勃的綠色空間,使得城市的綠色生態(tài)網(wǎng)絡(luò)得以擴(kuò)展和延伸,為城市居民提供了更多親近自然的機(jī)會(huì),也為各類生物提供了寶貴的棲息地。
(二)改善城市生態(tài)環(huán)境
首先,它能夠顯著緩解城市熱島效應(yīng)。通過(guò)吸收和反射太陽(yáng)輻射,屋頂綠化有效降低了屋頂表面的溫度,從而減少了城市整體的熱量積累。其次,屋頂綠化能增強(qiáng)城市的雨水管理能力。在雨季,綠地能夠吸收并儲(chǔ)存大量雨水,減少雨水徑流,減輕城市排水系統(tǒng)的壓力。同時(shí),這些被植物吸收的水分又通過(guò)蒸騰作用釋放到大氣中,增加了城市空氣濕度,改善了城市微氣候。最后,屋頂綠化能吸附空氣中的塵埃和有害物質(zhì),凈化城市空氣,提升城市的整體生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。
(三)提升居民生活質(zhì)量
屋頂綠化不僅為城市帶來(lái)了生態(tài)效益,還在提升居民生活質(zhì)量方面發(fā)揮了積極作用。在忙碌的工作之余,人們可以在屋頂上散步、健身、觀賞風(fēng)景,享受大自然的寧?kù)o與美好,實(shí)現(xiàn)豐富社交,促進(jìn)鄰里交流。更重要的是,這樣的屋頂綠化有助于緩解城市居民的心理壓力,讓人們的心情得以放松,提升其生活幸福感和歸屬感,促進(jìn)其生活質(zhì)量的提升。
(四)促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展
屋頂綠化是推動(dòng)城市可持續(xù)發(fā)展的重要力量。隨著屋頂綠化技術(shù)的不斷成熟和成本的逐漸降低,越來(lái)越多的城市開(kāi)始將屋頂綠化納入城市規(guī)劃之中,這不僅有助于提升城市的整體形象,還能夠帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,如園藝設(shè)計(jì)、綠色建材、智能灌溉系統(tǒng)等,形成一條綠色產(chǎn)業(yè)鏈,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的多元化發(fā)展。屋頂綠化項(xiàng)自往往需要專業(yè)的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)、施工隊(duì)伍以及長(zhǎng)期的維護(hù)管理,這為城市創(chuàng)造了新的就業(yè)機(jī)會(huì),特別是在環(huán)保和園林領(lǐng)域,有助于緩解城市就業(yè)壓力,促進(jìn)社會(huì)穩(wěn)定。
五、結(jié)語(yǔ)
城市建筑屋頂綠化作為現(xiàn)代城市綠化的一種創(chuàng)新形式,不僅豐富了城市的綠色空間,還為城市居民提供了更宜居的生活環(huán)境。通過(guò)合理的設(shè)計(jì)原則、科學(xué)的植物選擇以及先進(jìn)的技術(shù)要點(diǎn),屋頂綠化可進(jìn)一步推動(dòng)城市美化、生態(tài)改善目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),進(jìn)而促進(jìn)城市的可持續(xù)健康發(fā)展。在未來(lái)的城市建設(shè)中,應(yīng)進(jìn)一步加大對(duì)屋頂綠化的推廣與應(yīng)用力度,讓更多的屋頂變成城市中的“綠色明珠”。當(dāng)然,這還需要有關(guān)部門、企業(yè)和居民的共同努力,通過(guò)強(qiáng)化政策引導(dǎo)和激勵(lì),規(guī)范相關(guān)設(shè)計(jì)與施工,增強(qiáng)環(huán)保宣傳及教育,形成多方合力,共同推動(dòng)屋頂綠化技術(shù)的不斷創(chuàng)新與升級(jí),讓綠色生態(tài)理念深人人心,打造城市發(fā)展的新亮點(diǎn)。
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作者簡(jiǎn)介:
相玥悅,碩士,運(yùn)城職業(yè)技術(shù)大學(xué)助教。研究方向:建設(shè)設(shè)計(jì)及其理論。