基于绿色建筑理论的屋顶绿化设计

发表时间:2020/8/12   来源:《城镇建设》2020年第12期   作者:田建中
[导读] 屋顶绿化是践行绿色建筑理论的有效生态手段

         摘要: 屋顶绿化是践行绿色建筑理论的有效生态手段,也越来越引起人们的关注,本文通过对我国屋顶绿化发展现状的评述,分析了屋顶绿化的生态效益及主要形式,进而指出了屋顶绿化设计的方法和原则,并对其广阔的发展前景进行了展望。
         关键词:绿色建筑 ,屋顶绿化,生态效益,设计方法
         绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能,节地,节水,节材),保护环境和减少污染,为人们提供健康,适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。屋顶绿化是实现绿色建筑理念的重要生态手段,如何合理的处理建筑物顶层空间,使其成为城市生态系统的重要组成部分,是我们现今研究的重要课题之一。
         1.我国屋顶绿化发展的现状
         屋顶绿化又可称为“空中花园”或“屋顶花园”,是指在屋顶、露台、天台或阳台上种植植物,建造园林景观。早在古巴比伦时代就曾经出现过有“空中花园”美称的巴比伦塔。而近代一开屋顶绿化先河的是美国的一位风景建筑师,他于1959年在一座6层楼的顶部建造了一个景色秀丽的空中花园。
         随着我国城镇化进程的不断加快,屋顶绿化建设也正在逐步兴起。出现了一批较为著名的屋顶花园,如:上海世博会中国馆的“新九州海晏”、巨人网络松江总部大楼、上海金桥大厦等。在国内北京、上海等城市的屋顶绿化起步较早。从2006年起北京将每年实现屋顶绿化25万~30万㎡; 上海是中国第一个以立法形式规范屋顶绿化的城市,总屋顶面积是2亿㎡,屋顶绿化面积为35万㎡,新建住宅和商务楼一律进行屋顶绿化,并打算在3年内让绿色屋顶覆盖市区大多数建筑,逐步向空中绿洲发展。
         由于屋顶绿化技术相对复杂,和国外成熟的技术相比较,我国在相关领域的研究还处在起步阶段,比如屋顶绿化构造、人工轻量土、屋顶绿化植物种类筛选等方面的研究均有待提高和完善。屋顶绿化的设计和建造上存在很多的缺陷和不足,如不能长久地防渗抗漏、植被死亡率高、荷载超标、建造及维护成本太高等,严重制约了屋顶绿化行业和产业链的完善提高。
         2.屋顶绿化的生态效益
         1) 扩大城市绿化面积和节约土地资源
         随着城市的发展,大片的土地被钢筋混凝土构成的建筑物覆盖,人均绿地面积呈现不断下降的趋势,土地成为了稀缺资源。在这种情况下,屋顶花园显的越来越重要,它不但可以补偿建筑物的占地面积,成为解决人和建筑物两者与绿地争地矛盾的方式,还可以提高城市绿化的覆盖率,增加城市绿化面积,节约土地资源。
         2) 净化城市环境并缓解城市的热岛效应
         绿色屋面对阳光的反射率比深色水泥屋面大,机上绿色植物的遮阴作用以及为满足其自身的生理所需的同化作用,使得绿色屋面的净辐射热量远小于未绿化的屋面,同时屋顶绿化因为植物的生物属性造成了所消耗的热能比未绿化的建筑屋面大,从而降低了空气的热量,缓解了城市的热岛效应。同时屋面的绿化植物还对城市空气的污染物和化学物质具有良好的净化功能,对提升城市环境品质具有不可低估的作用。
         3)降低建筑本体能耗
         屋顶绿化的植物及其生长基质能有效的阻挡阳光对屋面的直接照射,从而降低屋面外表面温度,起到了一定的隔热保温作用,有研究显示,当气温超过34℃时,有屋顶绿化的房屋,室内可降温2-5℃,空调负荷可减少15%以上。由此可见,屋顶绿化能有效的节约建筑本体能源,起到节约能源的生态作用。


         3.屋顶绿化的主要形式
         建筑建造方式的不断发展,各式各样的建筑物如雨后春笋一样拔地而起,不同类型的建筑根据面积、高度、形状的不同形成了类型多样的屋顶空间,根据这些特点,目前的屋顶绿化方式主要分为以下几种类型:
     1)简易式屋顶绿化:此种屋顶绿化主要是指在屋面上使用薄型的覆土层,其上覆盖简易的绿化植被,种植种类以天南星科或景天科等抗逆性高的植物为主,并配有相应的排水设施。这一类的屋顶绿化几乎不需要管理养护,对屋面的荷载要求不高,造价低廉,是简单高效的屋面绿化形式。
    2)生态型屋顶绿化:这类屋顶绿化较简易型屋顶绿化种植形式更加丰富,可选择浅根性的灌木结合草本植物搭配种植,以突出生态效益和景观效果为原则,根据屋面的具体条件,采用一定的屋面防水、防穿刺及蓄排水等工艺技术,营造简易的游憩休闲空间。
         3)景观型屋顶绿化:在屋面进行复层绿化种植的形式下,建造局部的休闲活动场地,并配以花架、廊亭、山石(塑钢制品)及水体等园林景观,这类屋顶绿化对屋面的要求较高,需要具有很高的屋面静荷载,承受较深厚的种植土基质。此种屋面种植形式可选用的植物类型较多,除了花灌木及地被植物以外,可根据屋面的具体条件选择浅根系的中小型乔木,营造丰富的植物空间。
           4. 屋顶绿化设计的方法和原则
    绿色建筑中倡导的“四节一环保”理念在屋顶绿化中得到了充分的体现,在德国、日本、美国等发达国家,屋顶绿化已很普遍。我国的屋顶绿化经过近几年的研究实践,已在很多城市成功开展,并取得了一定的景观和生态效果。如何更加科学合理的布置屋面绿化空间,做到生态效益的最大化,要遵循以下原则和方法。
    1)在屋顶绿化的规划和设计中充分体现“四节一环保”的设计理念,做到适用、安全、经济,建造的过程中做到使用材料和技术的生态性和可持续性,同时强调功能性、科学性和艺术性相结合的原则,突出地域性,根据不同地区的自然环境和立地条件合理规划。
          2)做好屋顶绿化的植物合理配置、轻质土选择、屋顶绿化植物的养护管理。在植物品种的选择上以阳性、耐贫瘠的浅根性常绿植物为主,尽量选择耐旱、抗寒性强的矮灌木和草本植物,同时要考虑植物的抗风性和耐积水的能力,原则上尽量选用乡土植物,乡土植物对当地的气候具有很高的适应性,能降低后期的使用和养护成本,达到事半功倍的效果。
         3)切实解决屋顶安全负载、防排水、防渗漏等问题。认真学习屋顶绿化先进城市的经验和方法,对当地屋顶绿化工程进行规范管理和技术指导。推广科学的屋顶绿化技术,加强技术深入探讨适合当地屋顶绿化的优良草种及无土栽培,多花地被植物及观赏价值高的灌木、小乔木的筛选和引种试验,建立繁殖园,向市场提供量优质的屋顶绿化植物,同时,研究设计更科学先进的建筑设计和绿化设计方案,提高屋顶绿化的技术水平,创建生态型屋顶绿化示范工程。
         5.结语
          绿色建筑是以人、建筑和自然环境的协调发展为目标,在利用天然条件和人工手段创造良好、健康的居住环境的同时,尽可能地控制和减少对自然环境的使用和破坏,充分体现向大自然的索取和回报之间的平衡。屋顶被称为城市建筑的第五面,屋顶绿化作为在有限的城市空间提升绿化率的有效方式,不但改善了城市景观,还在节能环保、净化空气、降低热岛效应、节水节能等方面发挥着不可忽视的作用,无时无刻不在践行着“绿化建筑”理念的核心思想,我国的屋顶绿化发展前景广阔,我们必须坚持科学合理的方法,促进屋顶绿化设计水平和管理水平的不断提升,真正达到城市生态效益的最大化。




参考文献:
         [1]杨华容.屋顶绿化在景观设计中的应用.《绿色科技》,2015年第05期.
         [2]杨涛.屋顶绿化的相关技术研究[J].建材与装饰,2017
         [3]杨玉培,靳敏.发展屋顶绿化区增加城市绿量[J].四川建筑,2012
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