屋頂綠化可以廣泛地理解為在各類古今建筑物、構筑物、城圍、橋梁(立交橋)等的屋頂、露臺、天臺、陽臺或大型人工假山山體上進行造園,種植樹木花卉的統(tǒng)稱。屋頂綠化對增加城市綠地面積,改善日趨惡化的人類生存環(huán)境空間;改善城市高樓大廈林立,改善眾多道路的硬質鋪裝而取代的自然土地和植物的現(xiàn)狀;改善過度砍伐自然森林,各種廢氣污染而形成的城市熱島效應,沙塵暴等對人類的危害;開拓人類綠化空間,建造田園城市,改善人民的居住條件,提高生活質量,以及對美化城市環(huán)境,改善生態(tài)效應有著極其重要的意義。

屋頂綠化國際上的通俗定義是一切脫離了地氣的種植技術,[1]它的涵蓋面不單單是屋頂種植,還包括露臺、天臺、陽臺、墻體、地下車庫頂部、立交橋等一切不與地面、自然、土壤相連接的各類建筑物和構筑物的特殊空間的綠化。它是人們根據(jù)建筑屋頂結構特點、荷載和屋頂上的生態(tài)環(huán)境條件,選擇生長習性與之相適應的植物材料,通過一定技藝,在建筑物頂部及一切特殊空間建造綠色景觀的一種形式。
被稱為“建筑第五立面”的屋頂,一直是都市中尚待開墾的“處女地”,處于一種被忽略、被遺忘甚至被糟蹋的地位。一方面是城市綠化面積和水面面積被越來越多的高密度建筑物蠶食,另一方面大量的屋頂卻仍然素面朝天,未被有效利用,甚或成了“垃圾倉庫”,這是目前城市建設及管理上的一個死角。而被眾多生態(tài)環(huán)境專家、城市規(guī)劃專家、建筑設計專家所推崇的屋頂綠化,則既能兼顧建筑景觀,同時又能改善城市生態(tài)環(huán)境。
現(xiàn)在的屋頂綠化已經(jīng)不再僅僅局限于園林教科書上的“屋頂花園”,而是把它提升、擴大為一個新的行業(yè)。其與地面綠化同屬城市園林范疇,是城市園林的一部分,但如同園林區(qū)別于林業(yè)一樣,同屬而又有別,它有諸多不同于地面綠化的特殊性和復雜性,是當代園林發(fā)展的新亮點、新階段。
屋頂綠化不僅僅是綠地向空中發(fā)展,節(jié)約土地、開拓城市空間的有效辦法。也是建筑藝術與園林藝術的完美結合,在保護城市環(huán)境,提高人居環(huán)境質量方面更是起著不可忽視的作用。
1、改善城市環(huán)境面貌,提高市民生活和工作環(huán)境質量;
2、緩解大氣浮塵,凈化空氣;
3、保護建筑物頂部,延長屋頂建材使用壽命;
4、緩解城市熱島效應;
5、保溫隔熱,減少空調的使用,節(jié)約能源;
6、消弱城市噪音;
7、增加空氣濕度,凈化水源;
8、提高國土資源利用率;
9、可種植瓜果蔬菜,形成城市菜園、果園;
10、可根據(jù)喜好建立簡單休閑娛樂設計。
屋頂綠化的好處:
1.提高城市綠化覆蓋,創(chuàng)造空中景觀;
1.提高城市綠化覆蓋,創(chuàng)造空中景觀;
2.吸附塵埃減少噪音,改善環(huán)境質量;
3.減少城市熱島效應,發(fā)揮生態(tài)功效;
4.緩解雨水屋面溢流,減少排水壓力;
5.有效保護屋面結構,延長防水壽命;
6.保持建筑冬暖夏涼,節(jié)約能源消耗。
屋頂綠化是一種節(jié)水、節(jié)能、節(jié)地的綠化方式,但屋頂綠化需針對特定屋頂?shù)暮奢d承受力及建筑特點專門設計,以滿足屋頂綠化中的屋頂疏水板輕巧、易于搬運、安裝簡單、穩(wěn)定等要求;此外,如果已經(jīng)布置了太陽能儲能設備,那么屋頂綠化就不能采用可能會因為正常生長而影響電板工作的爬墻植物,這時可以簡單地在空隙處布置一些矮小的直立花草;在沒有設計太陽能屋頂?shù)那闆r下,如果建筑物的屋頂是一定角度向地面傾斜的,那么讓藤蔓植物自然覆蓋整個屋頂就又比直接在屋頂上放置盆花盆草要安全實用。
建筑屋頂綠化需注意盡可能采取當?shù)靥赜械牡胤轿锓N,除了這些物種更能適應該地區(qū)的自然條件,從而可以減少維護投資等經(jīng)濟效益方面的考慮外,更重要的是,地方物種對于本身所處的環(huán)境系統(tǒng)是無害的,而人工引入物種則可能造成物種入侵并導致生態(tài)系統(tǒng)一定程度的崩潰,這就完全違背了生態(tài)建筑的理念。
在優(yōu)先采用地方物種的前提下,建筑的屋頂綠化系統(tǒng)還應該保證一定的物種多樣性。多樣化的物種能夠保護生物鏈上最基層生物的生存環(huán)境,保障高級生物的能量基礎,促進生態(tài)系統(tǒng)的健康發(fā)育。[1]
1. 植物配置問題
植物種類宜選擇姿態(tài)優(yōu)美、矮小、淺根、抗風力強的花灌木、小喬木、球根花卉和多年生花卉。由于多年生木本植物根系對防水層穿透力很強,因此,應根據(jù)覆土厚度來確定種植植物品種。覆土厚100cm可植小喬木;厚70cm可植灌木;若覆土50cm厚,可以栽種低矮的小灌木,如薔薇科、牡丹、金銀藤、夾竹桃、小石榴樹等;若覆土厚30cm,宜選擇冬枯夏榮的一年生草本植物,如草花、藥材、蔬菜。
2.抗風性
屋頂花園的設計中為了功能和美觀的需要,有時需要設計一些構架,小品等立于屋頂之上。如果必須設計這些,我們將會遇到一對矛盾體。A,屋頂往往風力較低面大,則需要構架基礎更牢固;B,在屋頂沒有條件將基礎埋于土下很深處,在屋頂上植筋效果不理想還破壞屋頂防水層也是不可取的。這是一對矛盾體,解決這對矛盾的方法就是為之設計放大基礎。
3.結構頂板荷載
通常屋頂花園設計時屋頂結構已經(jīng)完成(部分為已成建筑),屋頂結構還能承受多少重量是我們做屋頂設計的前提條件。如若設計超過建筑頂部設計荷載,將會導致屋頂結構處于隨時危險的狀態(tài),此為屋頂花園設計之大忌。因此我們在屋頂花園設計時要考慮設計內容的重量區(qū)間,種植土的厚度,最大能種植多大規(guī)格的樹等等。
4.防水和排水
通常原始屋頂是通過屋頂面找坡排水的形式,將雨水引至排水口,屋面做防水層。在屋頂花園設計以后如果不采取專業(yè)處理,屋面的雨水無法快速地從排水口排出,將導致屋頂積水、植物根系破壞防水層導致漏水,屋頂植物淹死等問題。所以我們做屋頂綠化設計時要考慮到屋頂有組織排水,屋頂和種植土之間需要鋪設屋頂花園專用排水板,屋頂花園專用排水板不妨礙屋頂自由排水,且有部分蓄水功能,保持屋頂植物的水分,做法如下圖所示(從下往上做法為:屋頂結構-防水板-無紡布一層-5~10cm厚中粗砂-適當厚度的輕質種植土-屋頂植物)。實際工程中屋頂花園專用排水板已經(jīng)得到廣泛的運用,它的效果也得到了實踐的考驗。
5.防止植物根系穿刺問題
屋頂綠化植物的根系若不采用阻攔的措施,會對屋頂?shù)慕Y構造成一定的傷害。即使是在僅有防水層或包括壓制層的屋面上,由于空氣的流動作用導致一些植物的種子飄落屋面上,在一定的條件下,植物也能頑強的生長。其后果導致其根系穿透防水層,甚至結構層,從而使整個屋面系統(tǒng)失去作用。在花園無賣弄上,由于涂層的存在,產(chǎn)生了更有利于植物生長的環(huán)境。其他的某些外來植物一般都較我們預先鋪設的植物更具生命力,這些植物會不斷侵蝕其他植物的領地。另外,草類植物的根系相當發(fā)達并且穿透力較強,對防水層及結構層的破壞力也很大。所以在建筑物的結構層上進行園林建設時,就必須引導和限制植物根系的生長。否則,植物根穿透防水層會造成防水功能失效;植物根穿透結構層而造成更為嚴重的結構破。