城市屋顶花园的功能与生态效果研究

实践·思考

民营科技

2011年第3期

城市屋顶花园的功能与生态效果研究

苏友赛

韩瑜

黄白梅

（南宁市金花茶公园，广西南宁530022）

摘要：今天，由于城市大面积现代建筑的增加，大块的绿地面积锐减，相应的环境条件愈加恶化，致使人们对环境的关注和重视达到前所未有的程度。因此，充分利用各块绿地，增加绿地面积，已经成为当务之急，而营造屋顶花园是城市绿化建设中新兴的、最有潜力的绿化方式之一。在此首先对屋顶花园的设计原则进行简要阐述，指出屋顶花园是屋顶绿化的最高层次。其次，对屋顶花园的功能与效果进行了归纳分析，强调了屋顶花园的生态效果。

关键词：屋顶绿化；生态功能；热岛效应；可持续发展屋顶花园就是在屋面上覆盖绿色植被，并配有给排水设施，使屋面具备隔热保温、净化空气、阻噪吸尘、增加氧气等功能，从而提高人居生活品质。屋顶花园生态系统属于城市生态系统的一个组成部分，是以自然环境为依托，资源流动为命脉，社会环境为经络的半人工生态系统。因此屋顶花园是一个自然、社会、文化、经济的有机统一体。1屋顶花园的设计原则1.1生态、环保性原则

屋顶花园的绿化覆盖率指标必须保证在50%～70%，才能发挥绿化的生态效益、环境效益和经济效益。所以，建造屋顶花园必须以植物造景为主，把生态功能放在首位，避免在建筑顶上出现大面积的硬质景观。屋顶花园往往处于高处，所以风力也比较大，另外屋顶上土层薄、光照时间长、昼夜温差大、湿度小、水分少。

在植物选择上，应选择一些喜阳、耐温差大、耐寒、耐旱、耐瘠薄，生命力旺盛的植物。最好是以灌木、盆景、草本植物为主，使用须根较多、水平根系发达、浅根系能适应土层浅薄的要求的植物，尽量避免使用高大的、有主根的乔木。平台屋顶绿化一般使用植物类型的，数量变化顺序应是草坪、花卉、灌木、藤本、乔木。1.2安全、可持续性原则

要确保营建屋顶花园所增加的荷重不超过建筑结构的承重能力，四周围栏的安全以及屋顶排水和防水构造也是要考虑的重要安全因素。在具体设计中，除考虑屋面静荷载外，还应考虑非固定设施、人员数量流动、外加自然力等因素。为了减轻荷载，设计时还要尽量使较重的部位（如亭、廊、花坛、水池等重量较大的景点）设计在承重结构或跨度较小的位置上，同时应尽量选择人造土、泥炭土、腐殖土等轻型材料。屋顶绿化需要考虑快速排水，如果屋面长期大量积水，不仅会造成植物烂根枯萎，重则可能会导致屋顶荷载加大，引发结构安全问题。

根据屋顶绿化的条件，其种植层的土壤必须具有容重小、疏松透气、保水保肥、适宜植物生长和清洁环保等性能。栽培介质的重量不仅影响种植层厚度、植物材料的选择，而且直接关系到建筑物的安全。容重小的栽培介质，种植层可以设计厚些，选择的植物也可相应广些。从安全方面讲，栽培介质的容重不仅要了解材料的干容量，更要测定材料吸足水后的湿容重，以作为考虑设计荷载的依据。1.3艺术性原则

在以植物为主的前提下，许多屋顶花园都要为人们提供优美的游憩环境，加上屋顶花园相对于地面的公园、游园等绿地来讲存在种种问题（面积小、植物生长环境恶劣、承重、远离地面等），因此，在景观设计上具有更大的难度。由于场地窄小，道路迂回，屋顶上的游人路线、建筑小品的位置和尺度，应仔细推敲，既要与主体建筑物及周围大环境保持协调一致，又要体现出我国特有的园林艺术风格。要巧妙地利用主体建筑物的屋顶、平台、阳光、窗台、檐口、女儿墙和墙面等开辟绿化场地，并充分运用植物、微地形、水体等造园要素组织游赏空间，才能取得较为理想的艺术效果。1.4经济、实用性原则

与平地造园相比，屋顶花园的造价较高，必须结合实际情况，节约施工和后期养护管理所需的人力物力，尽量降低建园所需造价。从现有条件来看，只有较为合理的造价，才能可能使屋顶花园得到普及。屋顶花园有着悠久的历史，在我国存在巨大的市场空间，并将形成一个新的绿化产业，是促进城市环境保护的重要途径。

2屋顶花园的功能与生态效果

屋顶花园在改善城市生态环境，增加城市绿化面积，美化城市立体景观，营造良好的生活环境和工作环境等方面起着重要的作用。它有效的弥补了人工环境建设中生态环境的不足，建立起连续的立体绿化体系，增加城市绿化层次，并为城市提供真正的巨大的“氧气库”和赏心悦目的外部休憩空间，达到净化空气，调节气候，降低噪音的功效。2.1改善生态环境

一个绿化屋顶就是一台自然空调：近年来城市建筑物的逐渐增多，由于太阳辐射引起的建筑物能是积聚也随之增多，再加上家用燃料，工业，机动车增加的能量源源不断，造成城市气候的能量剩余非常惊人，特别是在夏天，同没有建筑物的地区相比，市内的气温显著升高，在建筑物密集的市区，夏天由于缺水会出现令人难以忍受的高温，由于建筑物对光的反射低，夜间降温减弱，因此会对人的健康产生长期的负面影响，而绿化地带和绿化屋顶，可以通过土壤的水分和生长的植物降低大约的自然辐射，以减少建筑物所产生的副作用。2.2保护建筑构造层

屋顶构造的破坏多数情况下是由屋面防水层温度应力引起的，通过温度变化会引起屋顶构造的膨胀和收缩，使建筑物出现裂缝，导致雨水的渗入。

由于夏冬气温的冷暖变化和干燥收缩产生屋面板体积的变化。夏季高温易引起沥青流淌和卷材层下滑，可使屋面丧失防水和使用功能。另外，屋面在紫外线的照射下，会引起沥青材料及其他密封材料老化，使屋面寿命减短。而屋顶花园可以使屋面和大气隔离开来，减小了由于温度剧变而产生裂缝的可能性。它还阻隔了空气，使屋面不直接接受太阳的直射，延长了各种密封材料的老化时间，增加了屋面的使用寿命。因此，屋顶花园不仅能保护建筑构造层，而且还可以延长其寿命。2.3营造良好的生活环境和工作环境

在经济高速发展，竞争异常激烈的当今社会，高楼大厦林立，人们看到的都是黑色沥青、灰色混凝土以及各类墙面，生活和工作都处于极度紧张的环境中，从而影响到人们的工作效率和生活质量。

屋顶花园就是在高楼上进行绿化种植及园林建筑小品的营造，为人们提供绿色的园林美景的享受，使人们避开喧嚷的街市或劳累的工作环境，在宁静安逸的气氛中得到休息和调整，使紧张疲劳的神经系统得到很好的缓和。

在城市用地严重缺乏的今天，城市居民所拥有的公共绿化面积也越来越少，人们很少有机会去享受这样的一种环境，而屋顶花园能为城市居民开辟这样一个绿色的空间，让人们有更多的地方去享受这种绿色情趣，为人们的生活和工作创造良好的生态环境。2.4使自然降水渗入地下

屋顶系统本身不能把地表水渗漏掉，因为建筑系统的上部结构和下部结构是封闭的，故屋顶水应该不再引向下水道而是让其渗入地下，或蒸发掉，重新形成地下水和自然水，可见，屋顶绿化是改善城市生态环境的良好开端。

结语

屋顶花园，使屋顶的自然生态环境与城市总体生态环境融为一体，城市文明延续与生活环境文化融合。屋顶花园也是可持续发展的重要组成部分：屋顶花园不仅创造了城市中优美的景观，还降低了环境负荷，同时抑制了日益严重的城市热岛现象。

MYKJ