屋顶绿化研究综述.docx

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屋顶绿化研究综述

屋顶绿化研究综述

　　　　摘要屋顶绿化的蓬勃发展势必给城市生态环境带来前所未有的效益。

概述了当前屋顶绿化的研究进展,总结了屋顶绿化的作用,对当前屋顶绿化存在的问题进行了分析,并提出了相应的对策。

　　关键词屋顶绿化;研究进展;作用;问题;对策

　　AbstractTherapiddevelopmentofroofgreeningwillinevitablybringunprecedentedbenefitstotheurbanecologicalenvironment.Theresearchadvancesofroofgreeningwerereviewed,anditsrolesweresummarized.Thecurrentproblemsofroofgreeningwereanalyzed,andcorrespondingcountermeasureswereputforward.

　　Keywordsroofgreening;researchadvances;problems;countermeasures

　　随着城市化进程的逐步发展,大量人口涌入城市,使得城市的建筑用地不断增加。

同时在进行城市化建设的过程中,经常忽视生态效益,造成了城市生态环境遭受严重破坏。

改善城市生态环境非常重要的手段是城市绿化[1]。

城市的土地面积是有限的,因此城市绿化最大的难题是城区缺少土地,城市的建筑用地和绿化用地的矛盾已经显现出来。

而屋顶绿化能够解决这个问题,这种技术的主要特点是:

在不利用土地的情况下进行植物的种植,从而改善城市的生态环境,使城市化进程和城市生态环境建设同步进行。

联合国环境署的研究表明,如果一个城市的屋顶绿化率达70%以上,城市上空二氧化碳的含量将下降80%,热岛效应就会基本消失。

　　屋顶绿化已有近2000年的历史,古代世界七大奇迹之一的“空中花园”即是其典型代表。

屋顶绿化首先在欧洲兴起,随之在美洲也逐步发展起来。

目前,屋顶绿化已成为高水平绿化的标志之一。

许多发达国家已经进入了屋顶绿化的快车道。

我国从20世纪60年代开始对屋顶绿化进行研究,四川省最早开展屋顶绿化[3-4]。

虽然我国的屋顶绿化已取得了一定的成果,但距发达国家的水平还有很大差距,现在仍处于起步阶段。

　　1屋顶绿化的研究进展

　　屋顶绿化是指在各类建筑物、构筑物、城围、桥梁等的顶层、露台、天台、阳台或大型人工假山山体上进行绿化装饰、造园、种植树木花草及草坪地被,以增加城市绿化面积的活动。

这是一种不占用土地的空中高科技绿化形式,它与露地造园和植物种植的最大区别在于屋顶绿化把露地造园和种植植物等园林工程搬到建筑物或构筑物之上[4-6]。

其取得了多方面的研究进展。

　　设计原则

　　一是安全第一原则。

屋顶园林的载体是建筑物顶部,设计时要充分考虑屋顶承重、防水、排水,人员安全,以及屋顶四周防护栏杆的安全等,使屋顶花园景观建立在能够维持建筑屋面正常使用基础之上[4,7]。

二是经济适用原则。

屋顶绿化的主要目的就是改善城市生态环境,为人们生活提供一个良好的环境。

合理、经济地利用城市空间环境,始终是城市规划者、建设者、管理者共同追求的目标。

屋顶园林除满足不同的使用要求外,应以绿色植物为主,创造多种环境气氛。

以精品园林小景新颖多变的布局,达到环境效益和经济效益有机结合。

同时,由于屋顶花园同样需要一定的管理和维护,因此在建置时就要考虑以后管理的方便和节省[4,8]。

三是美化环境原则。

屋顶绿化是要为人们提供优美的游息环境,因此屋顶绿化也要突出美的特点。

不仅要在维护城市环境生态上有显着作用,同时也要达到使身居高空的人们,无论是俯视大地,还是仰望天空,都如同置身于园林美景之中的效果。

　　植物的选择和种植

　　屋顶绿化能否创造出优美的风景和环境,主要取决于植物种类及其生长状况。

植物只有与屋顶生态环境相符合,才能够生长得更好,达到绿化效果。

屋顶具有光照强度强、光照时间长、昼夜温差大等有利于植物生长的条件;同时也存在土温、气温变化较大,土层薄等一些弊端。

因此,在植物选择上也有一定的要求。

经过研究和种植发现,屋顶绿化应选择一些喜光、抗风、耐寒、耐热、耐旱、耐瘠、生命力旺盛的花草树木,最好是灌木、盆景、草皮之类的植物。

总之,屋顶绿化要使用须根较多、水平根系发达、能适应土层浅薄要求的植物[10]。

　　在植物类型上应以草坪、花卉为主,可以穿插点缀一些灌木、小乔木。

各类草坪、花卉、树木所占比例应在70%以上。

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地被植物灌木藤本乔木。

　　种类选择上应以阳性喜光、耐寒、抗旱、抗风力强的植物为主,如佛甲草、木香、合欢、紫薇、红叶李、夹竹桃、丝兰、月季、迎春、黄馨、菊花、半支莲等;竹类、扁柏等喜阴湿植物不宜种植。

屋顶上一般不宜种植较大的乔木树种,可选种少量中小型浅根而又能抗风的树种,对于不适宜露地过冬的树种,可采用木桶栽植[11]。

屋顶绿化场地狭小,因此在选用植物时,应切实估计其生长速度及充分成长后所占有的时间和空间,以便计算栽植距离及达到完全覆盖绿地面积所需时间。

选择生长缓慢、耐修剪的品种,可以节省养护管理费用;在进行植物选择时要考虑周围建筑物对植物的遮挡。

在阴影区应配置耐阴或阴生植物,还要注意防止由于建筑物对于阳光的反射和聚光,致使植物灼伤;同时要强化冬季的生态效益。

　　施工技术的进步

　　经过多年的探索,在屋顶绿化的施工技术方面已取得一定的成果。

屋顶绿化的环境比较特殊,由于屋顶载荷的限制,基质需要有特别的要求。

　　屋顶绿化选用营养基质原则:

一是绿色环保,无病虫害源体;二是轻型,但不能过于松散;三是不可用田园土直接登顶。

屋顶绿化营养基质一般用重量更轻的珍珠岩、绿宝素等无机基质配制。

基质应根据楼顶承载力、植物生长特性及自然环境条件尽可能地选择质量轻、持水量大、通透性好、养分适度、无污染、价格便宜的基质。

轻基质的发明,是屋顶绿化过程中的又一项关键技术,现在基质的种类也很多,营养全面,能够基本满足各种植物生长需要。

屋顶绿化一般分覆土栽培和无土栽培2种。

覆土栽培以覆土层厚50cm为宜,相应增加静荷载3～15kN/m2;无土栽培技术中,日本鹿岛建设公司开发出表面可生长植物的混凝土,这种混凝土价格比普通混凝土仅高10%,强度不变,重量减轻约30%,这种吸水性混凝土内混有植物纤维,特别适合于建筑墙壁和屋顶绿化[12]。

　　轻型屋顶绿化一般要在屋顶原防水保护层上铺设阻根防水层、保湿毯,其上铺轻型营养基质即可植草。

若配植花灌木,则应在原防水保护层上铺设经鉴定合格的耐根穿刺的阻隔根防水层,放置阻隔根膜、保湿毯、蓄排水板、过滤膜,在其上铺营养基质。

空中花园则要铺设质量考究的阻隔根防水层、阻隔根膜、保湿毯、蓄排水板、过滤膜,其上为营养基质。

特别要保护和处置好排水系统,做到排水畅通、基质不流失。

　　　　2屋顶绿化的作用

　　生态方面

　　随着我国城市化进程的高速发展和建筑面积的急剧增加,建筑能耗将更加巨大,城市热岛现象将更为严重[13]。

进入21世纪以来,人们对环境的要求越来越高,许多城市政府也意识到绿化的重要性,提出了创建生态园林城市的理念。

城市生态环境在迅速恶化,已经难以承受人类生活所带来的负担。

城市建筑面积的增加导致绿化面积不断减少是生态环境遭受破坏的关键原因。

而屋顶绿化这项技术是在不占用土地面积的前提下,扩大绿化面积。

大面积植被的种植,将会给城市生态环境带来极大好转。

屋顶绿化将在生态环境保护方面发挥重大作用。

　　一是改善城市小气候。

要改善城市生态环境,一方面从污染源抓起,另一方面加大治理力度。

现代社会是一个经济社会,在经济利益驱使下,从污染源抓起有很大困难。

因此,只有加大治理力度。

在城市用地愈加紧张的情况下,屋顶绿化显得十分必要。

屋顶绿化主要从以下几个方面影响城市小气候:

实施屋顶绿化以后,植物层能够吸收一部分太阳辐射,从而降低大气温度,减弱城市的热岛效应;屋顶绿化植物能够通过蒸腾作用增加大气湿度。

据北京市园林科研所测定,实行屋顶绿化后,在夏天室内温度可降低℃左右,冬季有一定的保温作用,能够使顶层住户室内冬暖夏凉。

二是净化城市的大气。

屋顶绿化植被能够吸收大量的二氧化碳,同时增加大气氧含量。

有资料显示,绿地每天吸收二氧化碳900kg/hm2,产生氧气600kg/hm2。

一个城市如果把屋顶都利用起来,进行有效的绿化美化,那么这个城市中的二氧化碳浓度可降低70%以上。

另外,还能够吸收有害气体,如氟化氢、氯、汞、铅蒸气等,同时还可以吸滞烟灰和粉尘[1]。

三是防止公共危害。

绿色植物特别是树木对噪音有很好的减弱功能[13]。

屋顶花园至少可以减少3dB噪声,同时隔绝噪声效能达到8dB。

这对于位于机场附近或有喧闹的迪斯科舞厅、大型设备的建筑来说最为有效[14]。

对于净化水体也有很好的作用。

雨水或者是灌溉用水经过植物根系以后,都将对水体有一个净化过程。

另外,由于屋顶绿化植被层的作用,可阻留10%以上的雨水量,对于缓解城市洪涝灾害有积极作用[15]。

　　经济效益方面

　　屋顶绿化不仅有良好的生态效益,而且还具有可观的经济效益。

以深圳市屋顶绿化绿化为例,在深圳市中心城区绿化l万m2土地,加上征地,拆迁补偿费用在内,约需3000万元。

而建造1万m2屋顶绿化的综合投入（包括防水和绿化）只需约300万元,约为前者的1/10。

同时,经过实地测定,屋顶绿化的生态效益可达平地绿化的60%。

并且能够使顶层室内温度下降3℃左右,可节省20%～40%的空调耗电量,实现可持续的经济效益[10]。

　　屋顶绿化能延长屋顶保护层使用寿命、减少或阻止屋顶渗漏现象发生。

屋顶构造的破坏大多是由屋面防水层温度应力引起的,还有少部分是承重物件引起的。

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,导致雨水渗入形成渗漏[10]。

屋顶绿化植物吸收雨水,吸收阳光辐射热量,减轻阳光曝晒引起的热胀冷缩,减少风吹雨淋,保护建筑防水层,从而延长建筑物寿命。

　　精神方面

　　现在许多人工作生活在城市高空中,当他们俯视窗外风景时,都是灰色的混凝土、黑色沥青和各类墙体。

这种环境使人的心情受到影响,进而导致人的工作和生活质量下降。

屋顶进行绿化以后,人们看到的将是花园式的绿色屋顶。

绿色植物能调节人的神经系统,使人的紧张和疲劳得到缓和消除[10],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。

大量的实践证明,屋顶绿化所营造的绿化环境能使人们产生良好的心理效应。

这种绿化方式在提高城市绿化覆盖面积、美化环境的同时,还能陶冶人的情操,为市民创造一个更加具创意的活动空间[11,16]。

　　3屋顶绿化存在的问题

　　我国从20世纪60年代就开始屋顶绿化研究,半个世纪过去了,我国屋顶绿化发展成果并不显着。

总结原因有以下几点。

　　施工技术不完善

　　屋顶绿化施工技术虽然已取得了一定成果,但是还不够完善。

特别是对旧房进行屋顶绿化的技术还比较欠缺。

我国屋顶绿化研究时间比较短,还处于初步阶段。

由于旧房建造时没有考虑到屋顶绿化问题,因此在施工要求上有所欠缺。

现在只有用先进的技术来弥补这一缺陷。

屋顶绿化是在屋顶进行的,在经常有大风天气的地方,高空坠物问题也是必须要注意的。

由于屋顶绿化所栽植的植物生长环境特殊,养护管理技术也要有所改进。

屋顶绿化还应考虑减少或防止屋顶渗漏、注意不引起火灾、种植后应至少有10年以上自然生长期、养护管理应达到少管理或不管理的目标[17]。

　　植物品种抗逆性差

　　现在能够用以屋顶绿化的植物种类已经十分丰富,但是有些植物的抗逆性还是不够强。

在遇到恶劣天气时,就会出现枯黄,甚至死亡的现象。

因此,在培养抗逆性比较强的新品种上,还需要进一步研究,以期培养新的抗逆性较强的新品种。

　　认知不足

　　虽然说现在已经有了一定面积的屋顶绿化,但是与发达国家的屋顶绿化面积相比较,我国的屋顶绿化程度还很低。

这主要是人们对屋顶绿化的认识还未到位造成的。

现在还有一部分人认为生态环境不是个人能改变的,一个人的力量无法起到作用,便不再积极地参与绿化建设;还有人担心屋顶绿化带来的安全性问题。

　　4对策

　　加大科研力度,加速科研成果转化

　　屋顶绿化是将园林建置工程转移到了屋顶,因此其涉及到的技术因素比较多。

我国屋顶绿化仍处于起步阶段,各项技术还不成熟。

这就需要政府及相关部门的大力支持,给以屋顶绿化产业一定的政策倾斜,降低产业风险,加速科研成果的转化,进而促进屋顶绿化产业的发展。

科研部门要在屋顶绿化施工技术方面及植物新品种和抗逆性的培育方面狠下功夫,完善屋顶绿化的各项技术。

　　加大宣传力度

　　生态环境的改善和建设是需要每个人参与。

屋顶绿化是具有巨大社会效益、生态效应和经济效益的利民工程;对改善城市总体环境有利,是美化城市、活跃景观的一种方法。

因此,要加大屋顶绿化宣传力度,让更多的人们进一步了解和认识屋顶绿化的作用,增强市民责任意识,使更多人加入到绿化建设的队伍中来。

　　5结语

　　屋顶绿化已逐渐引起人们的重视,必将成为21世纪城市建设的新景观。

屋顶绿化是加快城市绿化发展、提高城市绿化率、促进城市环境保护的重要途径。

因此,做好屋顶绿化宣传,让更多人认识和了解并加入屋顶绿化的建设,使屋顶绿化事业能够蓬勃发展,这将对城市生态环境改善起到极大的作用。

屋顶绿化的规划设计,使屋顶自然生态环境与城市体生态环境融为一体,要科学、合理、规范城市屋顶绿化建设,提高城市园林绿化质量,改善居住环境,美化家园,造福人类。

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