屋顶绿化研究十篇

时间:2023-04-09 20:17:07

屋顶绿化研究

屋顶绿化研究篇1

关键词:屋顶绿化;功能;植物;研究

中图分类号:TU985文献标识码:A文章编号:16749944(2014)10011803

1引言

城市在给人类社会带来深刻变革的同时也产生了诸多负面影响。过于密集的城市建筑群使得城市热岛效应日趋显现,同时大面积的绿地锐减也导致了环境污染、城市内涝等一系列城市生态环境问题的频繁发生。目前,城市生态环境的恶化已经对人们生活乃至生存环境构成了严重威胁。因此,如何充分利用有限的空间来实现绿化面积最大化,对城市绿地进行补偿越来越受到人们的关注,而作为城市“第五立面”的屋顶也逐渐进入到人们的视野中。

屋顶绿化作为一种新型绿化形式,在西方发达国家已有广泛的应用。大量研究显示屋顶绿化在缓解城市热岛效应,节约能源,延长建筑使用寿命,改善日趋恶化的人类生存环境等方面具有重要意义[1]。目前,利用各建筑屋顶进行绿化已经成为最具发展前景,恢复绿地最经济有效,最直接的措施。

2屋顶绿化的概念及分类

广义的屋顶绿化可以定义为在各类建筑物、构筑物、城墙、桥梁(立交桥)等的屋顶、露台、天台、阳台或大型人工假山山体上进行造园,种植植物的总称。狭义的屋顶绿化概念即屋顶花园,是指一切以建筑物屋顶为依托的绿化形式。它与传统地面绿化的最大区别在于它不与大地土壤相连,而是通过将园林绿化元素搬至建筑物之上,利用人工合成基质来栽种绿化植物的一种独特绿化方式。相较于地面,屋顶包括光照、温度、湿度、土壤等在内的生态环境都与之具有巨大差异。

国外的屋顶绿化主要分为粗放型、半集约型及集约型三种。根据德国景观研究发展建设协会(FLL)的标准,可将屋顶绿化分为三种类型:拓展型屋顶绿化、半密集型屋顶绿化及密集型屋顶绿化。拓展型屋顶绿化是屋顶绿化最为简单的一种屋顶绿化形式,其特点是建成速度快、成本低、养护简单。这类屋顶绿化通常采用草坪、地被植物、小型灌木等耐贫瘠的植物进行绿化。德国等西方国家多采用景天科植物,国内则多采用草坪,且目前国内的大部分屋顶绿化均属于这种类型。半密集型屋顶绿化则是一种介于拓展型与密集型之间的形式,其特点是屋顶载荷较大,需要定期维护,植物选择范围较广,但仍然无法种植高大乔木。密集型屋顶绿化即通常所说的屋顶花园,其特点在于养护需求更高,植物选择方面更为多样,高大乔木也可选择,屋顶载荷能力也最强。

国内众多学者就屋顶绿化进行了分类,从屋顶绿化的建筑使用功能、屋顶开敞程度、建筑屋顶载荷能力、绿化布局形式等不同角度可将屋顶绿化分为多种类型。针对绿化布局形式可分为地毯式、摆盆花式、棚架式和园林式4种类型[2,3]。

3屋顶绿化的功能

3.1生态效益

3.1.1净化空气

屋顶绿化植物可以通过吸附、固定大气中的有害气体、灰尘,并吸收、降解空气中的氮氧化物等有害物质,提高空气湿度和负离子浓度,从而提高城市空气质量,达到净化空气的目的。在地面绿化面积有限的情况下,通过在屋顶大量种植植物可以过滤并改善空气污染状况,屋顶绿化在立面空间中形成一个天然过滤层,其在空间发挥的净化作用是地面绿化所无法实现的。研究显示,相较于空白屋顶,城市实现全部屋顶绿化时空气中二氧化碳的浓度会下降85%[4]。屋顶绿化对大气中灰尘的减少作用主要表现为两个方面:一方面是植物群落降低风速使灰尘降落,另一方面是绿色植物依靠表面的绒毛或分泌的粘液来阻挡、吸附各种尘埃颗粒。据统计,北京市屋顶绿化年吸收二氧化硫量约为3.1g/m3,年滞尘量约为150g/m2,屋顶绿化无疑对空气污染严重的北京具有积极深远的影响[5]。

综上所述,屋顶绿化植物在城市空气净化方面的确发挥着显著的生态效应,在净化空气的同时,屋顶绿化也为城市实现低碳发展、绿色发展提供了一条切实可行的有效途径。

3.1.2截留雨水

在全球水资源短缺的大背景下,雨水的收集越来越受到世界各国的重视。作为城市雨水收集的重要组成部分,屋面雨水的收集利用一直是研究者们关心的问题。屋面雨水来自降水,经过屋顶植物的过滤净化,屋面雨水一般水质较好,稍作处理甚至不做处理即可进行回收利用。目前国内大部分城市和地区均没有对这部分水资源的利用价值重视起来,进行相关的收集利用工作,而是将这部分水白白浪费掉了。此外,城市由于绿地面积的减少所引起的城市洪水问题也能够通过屋顶绿化得到缓解。传统的空白屋顶对降雨起不到任何截留作用,大部分雨水从地面流走,几乎很少能够渗入地下。城市排洪设施容纳有限,大量降水无法在短时间内排走,则会造成城市洪水。屋顶绿化能够为雨水截留提供储存空间,如果将占据城市硬质表面30%左右的屋顶充分利用起来实施屋顶绿化,那么对于屋面雨水的收集和城市洪水的发生都会有明显的改善。数据显示,屋顶被植物覆盖后,通过对雨水的截留作用可以使得排水强度降低70%,大大缓解了排水系统的压力[6]。国外关于屋顶绿化在雨水收集和过滤方面的功能研究较为完善,众多学者就屋顶绿化改善城市水环境,降低城市洪水发生频率等方面所发挥的作用进行了研究[7]。

2012年夏季,我国广州、北京等城市遭受严重暴雨袭击,研究屋顶绿化在减轻城市洪水发生频率、蓄积雨水等方面所发挥的功能均具有重要的现实意义。

3.1.3缓解城市热岛效应

城市热岛效应是指城市气温明显高于周围气温的现象。由于城市建筑密集、绿化面积缩小、通风不良引起的城市中心气温偏高,形成城市“热岛”,从而间接导致城市上空有害气体的积累,形成大气污染。进行绿化的屋顶对阳光的反射率比的屋顶大,加上绿色植物的遮挡作用,其屋面辐射热量远小于的屋顶。此外,植物自身的蒸腾作用及下垫面的蒸发作用相较于屋顶而言也会消耗不少热量。因此,大面积的屋顶绿化对降低城市热岛效应具有重要意义。

国外有众多学者就屋顶绿化在降低城市热岛效应方面的功能进行了研究,认为屋顶绿化在缓解城市热岛效应,调节室内温湿度及节约能源方面均具有重要意义[8,9]。

2014年10月绿色科技第10期

杨雪,等:屋顶绿化研究进展园林与景观

3.2节能效应

3.2.1调节顶楼温度,节约能源

屋顶绿化通过植物和栽培基质的隔离,对建筑顶层有明显的隔绝作用。在夏季利用植物自身的蒸腾作用吸热,减少太阳对屋面的直接辐射,降低了顶层温度,节省了空调的使用费用;在冬季由于有植物覆盖,屋顶夜晚白天温差变化不那么剧烈,对屋顶起到保护作用的同时也节省了暖气的使用费用。相关研究表明,植物屋面一天中温差最大仅为4.8℃,而屋面则为10.2℃[10]。建筑周围温度每降低1℃,相应的空调容量则可降低6%[11]。绿色植物在夏季通过将屋顶外表面的平均辐射温度降低,不仅使得建筑能耗尤其是建筑空调能耗大幅降低,而且进一步改善了城市的热环境,从而形成积极的促进作用。室外温度越高,屋顶绿化的节电效果越明显,在很大程度上缓解了城市夏季用电矛盾。

广州市针对屋顶绿化的生态效益测定结果显示,屋顶绿化可节省空调20%~40%的耗电量,仅这一项生态效益每年就可节约数千万元[12]。

3.2.2节约建筑资源

屋顶的破坏多数来自于屋顶温度的剧烈变化所引起的膨胀和收缩导致的裂缝、雨水渗漏等问题。屋顶经过绿色植物的覆盖,避免了阳光对屋顶的直接照射,缓解了由于屋顶表面温度变化所引起的热胀冷缩对建筑物屋顶的破坏,推迟了各种材料的老化时间,从而达到保护屋顶,延长建筑屋顶使用寿命的目的。

此外,通过实施屋顶绿化,由于植物对雨水的截留和收集作用,使得屋顶管道排水压力大大减小,因此可以通过减少管道施工的数量,节省大量建筑费用和资源。这方面研究国内目前还比较少,不可否认的是通过屋顶绿化实现建筑资源的节约的确是一项意义重大的工作。

结合上述两个方面,目前国内外针对屋顶绿化节能效应的研究主要集中在隔热节能的效益方面。在效益上的研究主要表现为屋顶绿化通过调节温度来节约空调使用的能耗以实现节能。

4屋顶绿化植物的抗性筛选

屋顶绿化能否取得良好的预期效果,主要取决于所选的植物是否能在屋顶这一特殊环境下生长良好并形成绿化景观。屋顶环境与地面环境相差较大,不论是在光照时长、光照强度、气温变化、风速变化等这些自然因素方面,还是种植基质不与大地土壤相连造成的基质层过薄及基质养分易流失等方面的问题均不是普通地面植物能够适应并良好生长的。针对屋顶特殊环境,所选的植物材料应具备耐旱、耐寒、耐贫瘠、喜光、抗风、生命力旺盛等条件。

对于屋顶绿化植物抗性的研究,欧洲一直走在前列。早在19世纪,德国就已经开始探讨建筑与植物相互融合的关系,并深入研究了植物选择、植物种植方面的相关技术。国外学者对植物的抗性筛选研究主要集中在耐旱性、耐寒性、抗逆性等方面。捷克、西班牙、匈牙利等国家通过对屋顶绿化植物的相关抗性进行研究,筛选出了景天科的几个种及几种苔藓植物[13~15]。国外还有大量研究显示,很多多浆植物在浅薄的种植基质上长势良好,且后期的灌溉养护工作也十分简单,是屋顶绿化值得推广应用的植物类型[16]。

国内也有众多学者就屋顶绿化的抗性植物筛选进行了相关研究。张斌等人[17]通过对几种屋顶绿化景天植物进行耐旱研究表明,佛甲草(Sedum Lineare Thunb)、银纹垂盆草(Sedum sarmentosum Bunge)、反曲景天(Sedum reflexum)、蓝叶松塔景天(Sedum Nicaeense All)等4个品种在干旱胁迫环境下仍具有较好的长势。黄卫昌等人[18]采用盆栽自然干旱处理的方法,分别对景天植物佛甲草、垂盆草、金叶景天(Dicotyledoneae)、凹叶景天(Sedum emarginatum)、德国景天(Sedum hyridun)进行了抗旱、耐热试验,通过测定相关指标发现佛甲草的耐热性优于其它景天植物,国产佛甲草和垂盆草的半致死时间分别达到了182d、154d,抗旱性最差的德国景天的半致死时间也有34d。

综上所述,屋顶绿化作为一种新型的绿化形式,已经成为一种趋势。相较于国外屋顶绿化方面的研究,我国相关研究还是比较滞后的。目前,我国在屋顶绿化植物材料选择上还是以景天科、草本地被类植物为主,对灌木、乔木的屋顶种植适应性方面研究甚少。此外,由于受到多种技术条件的限制,我国目前应用较为广泛的屋顶绿化形式多以简单的拓展型绿化为主。

5展望

5.1大力发展乡土植物的筛选研究

植物是屋顶绿化的主体部分,植物选择的好坏直接影响到屋顶绿化的效果。我国植物资源丰富,应特别选择一些适应性强、观赏性好的乡土树种进行屋顶绿化推广应用,不仅充分利用当地资源还能突出地域特色。广东地区蕴藏着丰富的植物资源,应积极进行开发利用,加大这方面的研究力度。

5.2深入开展屋顶绿化植物的抗逆性研究

屋顶绿化并不只是简单地将植物搬至屋顶上种植这么简单,屋顶与地面的不同环境因素也不仅局限于温度、湿度、风速、阳光辐射等这些目前研究较多的因素。而正是屋顶与地面所存在的差异性因素成为了制约屋顶绿化植物丰富多样性的瓶颈问题。因此,深入开展屋顶绿化植物的适应性研究具有深远的现实意义。

5.3加大屋顶绿化植物效益研究

在加强屋顶绿化理论研究的基础上,多角度多层面开展对屋顶绿化景观效益评价、屋顶绿化生态效益评价、屋顶绿化碳汇功能等方面的研究,不仅能够为提高屋顶绿化技术水平提供坚实理论基础,而且能够为广大市民积极推广屋顶绿化的益处,让更多的人参与进来,大力推动屋顶绿化普及应用的实现。

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屋顶绿化研究篇2

关键词:屋顶绿化;西北地区;兰州市;面临的问题;发展方向;未来前景

中图分类号:TU986文献标识码: A

随着城市经济的飞速发展,城市中可供绿化的土地越来越少。但一个城市的绿化情况直接关系到自身环境的好坏、在其中居民生活质量的高低,影响到对这个城市是否适宜人类居住的评判[1],这样在经济发展和人居环境之间产生了尖锐的矛盾,为了解决这一问题,兰州市政府部门虽规划建成一些公园,但是远远不能满足实际需求。屋顶绿化作为一种新兴的绿化形式,既不占用土地资源,又能够有效的增加绿化面积,逐渐成为现代园林工作者研究的新思路[2]。本文主要以兰州市为研究对象,对西北地区屋顶绿化面临的问题、发展方向以及未来的发展前景提出一些看法,以作借鉴。

1.西北地区屋顶绿化研究现状

屋顶绿化的起源于公元前2000年左右,在古代幼发拉底河下游地区(即现在的伊拉克)的古代苏美尔人最古老的名城之一――乌尔城,建造了亚述古庙塔,此塔被称为屋顶绿化的发源地[3]。

西方发达国家上世纪60年代以后,相继建成了各种形式与规模的屋顶绿化工程,其中以美国、德国、加拿大、英国、意大利、澳大利亚等国的规模较大,技术较为领先;亚洲国家主要以日本、韩国、新加坡等国家为代表,建成了较多的屋顶绿化实例工程。我国自60年代起,才开始研究屋顶花园和屋顶绿化的建造技术。70年代广州东方宾馆建成了我国第一个大型的屋顶花园。为了改善城市生态环境,增加城镇的人均绿地面积等的需要,屋顶花园、屋顶绿化、屋顶养花才真正进入城市的建设规划、设计和建造范围。90年代后期,北京、上海、广州等地建造了较多的屋顶花园,其效果被建筑界、园林界逐步认识并接受。

与此同时,为了大面积推广屋顶绿化,北京、上海、深圳、成都等城市政府机关相继出台了相关政策法规,对新建建筑屋顶绿化提出了硬性要求以及奖励优惠政策。这样一来,屋顶绿化在东部城市得到了广泛的应用,并且取得了一定的生态效益与经济效益。

但是由于我国国土面积较大,东部与西部的气候差距也较大,因此在不同的地域开始发展屋顶绿化的时间也不同,综上所述,国内对城市屋顶绿化的研究与分析多是东部地区较为系统全面,建造了一定数量的实例,取得了较好的效益,西部地区起步迟发展缓慢,还在初期的探索之中。

2.屋顶绿化在西部地区的意义

2.1空白区域利用,有效增加绿化面积

在我国西部地区由于气候以及植物选择的原因,屋顶绿化并没有得到大面积推广。成片的屋顶着不但没有形成良好的生态景观,而且在经历了长期的风吹雨淋之后还会产生损伤,要投入大量的人力与财力进行维修补漏。屋顶绿化却能够有效地解决这一问题,在保护防水层不受气候、紫外线以及其他损伤的同时,还扩大了城市的绿化面积。它能给居住在其中的人们提供绿化的园林美景享受,使紧张的神经在宁静安逸的气氛中得到休息与调整。

2.2缓解热岛效应,净化空气

绿色植物的光合作用具有吸收二氧化碳、释放氧气的的功能。联合国环境署的一项研究表明,如果一个城市的屋顶绿化率达到70%以上,城市上空二氧化碳含量将下降80%,热岛效应会彻底消失。在夏季,当气温达到30。C时,没有绿化的地面已经达到40。C─50。C,而绿化屋顶基层10cm处的温度只有20。C[4]。

北京市园林科研所的调查表明,每公顷的屋顶绿化每年可以滞留粉尘2.2千克,对城市雾霾现象能够有很好的缓解,植物的蒸腾作用还能够把水分子扩散到大气中,增加空气湿度。西部地区由于海拔高、降水少,常年空气较为干燥,如果屋顶绿化能够大面积推广,一定能够对改善空气质量起到重要的作用。

2.3涵养水源,减少人工灌溉

当一个城镇进行规划建设时,会考虑到降落到建筑表面的雨水排放问题。一般情况下是将其排放至自然或人工的排水设施,这样的做法会使得地下水位降低,但是伴随的矛盾是用水消耗量的增大,最终导致地下水资源的枯竭。屋顶绿化的植物表层和土质基层至少可以蓄存年降水量的50%(保存的这50%将会通过蒸发被二次利用,从屋顶流失的水分往往小于50%)[5],西部地区本身就缺少水资源,这样一来不仅解决了屋顶绿化植物的生存用水问题,还能够提高城市空气湿度,改善了空气质量。

2.4降低噪声污染的危害

使用绿色植物来降低噪声污染的危害在公路沿线、工矿厂区以及校园周围较常见。在屋顶上增加绿色植物,可以在原来的基础上更有效的阻挡噪声污染。一般屋顶由于顶层结构较薄而受到噪声的影响,研究表明屋顶土层厚度为12cm时隔音大约40分贝,20cm时大约46分贝。单位面积机构物质量与隔音效果成正比,因此屋顶绿化有效地增加了结构层的厚度与质量,从而达到降低噪声污染危害的效果[6]。

3.兰州市屋顶绿化研究

3.1兰州市屋顶绿化现状

兰州市位于我国西部内陆地区,虽然是全国唯一一个黄河穿城而过的省会城市,但是气候类型依然属于温带大陆性气候,由于远离海洋,湿润气团难以到达内陆,因而干燥少雨。因此兰州市屋顶绿化在上世纪90年代末才开始发展,但是受到气候、植物种植技术等制约因素,总体发展的较缓慢。现在兰州市也有较多屋顶绿化实例,但大多是在建筑建成之后才进行屋顶绿化,这样就要考虑屋顶承重、防水排水等诸多问题,只有为数不多的几个是与建筑设计同步规划的。

位于中山路的桥门大厦拥有兰州第一个屋顶花园,自1999年建成至今,已有650平方米的屋顶绿化面积,主要是供这座写字楼上的办公人员休闲。植物的选择采用了五叶地锦、美人蕉、月季等耐寒旱、易成活植物,同时加强了防水措施,增加了防水涂层的铺设。但是,由于兰州周年气候干燥、冬季寒冷的原因,这座屋顶花园从建成到现在这些年以来的养护费用,以及为了提高档次而不断进行的一些改善和新建项目,总共投入100多万元。按绿化单位成本来算,比地面绿化的费用要高出1倍以上[7]。

兰州园林局的屋顶花园是与建筑同步规划设计的典型实例,由于在建筑设计初期就已考虑到屋顶绿化,因此屋顶的超重问题以及防水排水问题都已经在工程技术层面得以解决。与桥门大厦的屋顶花园一样,都是规模较小的屋顶绿化实例,为本单位的职工提供休息、娱乐场所[8]。

近年来随着城市环境的不断恶化,人们对于良好人居环境也越来越向往。市区居民也通过自己的改造使屋顶绿化起来,使用盆栽或者花池种植五叶地锦、木藤蓼、葫芦、葡萄等藤本植物营造绿色小空间,这样既有了良好的屋顶绿化效果,还有效地解决了屋顶超重及防水排水问题,特别在严寒的冬季,这些植物可以安然的度过冬天。在兰州,这种居民自发建造的屋顶绿化形式越来越多,在西北地区不枉为一种推广屋顶绿化的有效方式。

3.2兰州市屋顶绿化面临的问题及解决方案

兰州的屋顶绿化正处于起步和发展阶段,面临的问题也较多:

其一,建成房屋进行屋顶绿化时应注意超重问题以及防水排水问题。建成房屋由于在设计初期未考虑屋顶绿化的特殊要求,因此对建成房屋进行屋顶绿化时应考虑小型的绿化形式,使用盆栽或花池来进行绿化,选择较轻型的灌木、藤本植物,花卉植物,以避免出现荷载过大以及顶层用户漏水的现象;

其二,建筑同步规划设计的屋顶绿化在建造过程中要注意各个工序间的衔接。就防水材料的挑选而言,有不少防水材料在其他方面的防水性能很好,但是不一定适用于种植屋面的防水,尤其要注意防水材料的耐根穿刺性能。因为在设计初期考虑到了屋顶的荷载,在后期植物的选择方面就会选择小型乔木来造景,如果防水材料不耐根穿刺,就会导致整个屋顶漏水,给建筑安全带来很大的隐患。就施工单位而言,应该挑选有相关资质、有经验的企业,这样不仅保证了屋顶绿化的景观效果,更促进了屋顶绿化工程的可持续发展[9];

其三,政府推行力度不大,市民认知度不高。虽然早在2009年,《兰州市城市绿地及树木认建认养暂行办法》中就已经提出了要鼓励街道、社区开展屋顶绿化或垂直绿化,要将地面绿化更多地推广到屋顶绿化。但是兰州市乃至于西北地区的屋顶绿化仍处于缓慢发展阶段,政府部门没有制定相关政策引导鼓励、专业的屋顶绿化技术企业及人员的缺失以及高昂的后期养护费用,使得不少想要进行屋顶绿化的单位、个人望而却步。因此,政府部门应当制定政策法规大力提倡屋顶绿化,在提出硬性要求的同时并搭配相应的优惠政策,这样一来,单位以及个人对屋顶绿化的积极性肯定有所提高。

4.结语

屋顶绿化作为一种新兴的绿化形式能够有效地增加城市绿化面积,提高空气质量,减少环境污染,丰富绿色空间,改善城市人居环境。如果能够大面积推广应用,肯定能够取得良好的生态效益与经济效益,尤其在环境质量不佳的西北地区更是能将屋顶绿化的巨大潜力发挥极致。当然,在推广过程中应该遵循“因地制宜,规划有序,全面周到”的发展原则,科学合理地在西北地区发展屋顶绿化。

参考文献:

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[7] 王守超.兰州:屋顶花园离我们有多远[N].兰州日报,2008-6-11.

屋顶绿化研究篇3

摘 要:随着城市建设进程的加快,绿化形式也在不断发展变化。本研究在阐述屋顶绿化意义的基础上,针对信阳发展屋顶绿化这一新型模式的可行性及制约因素进行分析和探讨,得出屋顶绿化推广实施需要考虑的综合问题,以期为信阳城市绿化建设提供参考。

 

关键词:屋顶绿化;可行性;信阳;存在问题

中图分类号:tu985.19 文献标识码:a doi编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2013.07.024

feasibility study of roof greening in xinyang

yin juan, zhu qing-song

(agricultural college of xinyang city, xinyang, henan 464000 ,china)

abstract: with the high-speed development of city construction, afforestation was also evolving. based on the significance of roof greening, the feasibility and restricting factors of the development of roof greening in xinyang were analyzed and discussed, comprehensive factors to promote the implementation of roof greening needed to be considered, in order to provide reference for the greening construction in xinyang city.

 

key words: roof greening; feasibility; xinyang; existing problems

随着人们对建设绿色、环保、生态人居理念的认同,要改善城市中心区域的环境条件,就必须全方位地开拓城市空间,让灰色的屋顶绿起来是增加城市绿量,进一步改善城市环境面貌、提升城市绿化、美化水平最行之有效的措施[1]。屋顶绿化形式的出现,打破了传统意义上的园林绿化概念,展现给人们一种全新的视觉感受,通过选择适宜在屋顶环境生长的植物,对他们进行合理的组合、配置,有效调节城市生态环境的同时也缓解了建筑之间生硬的轮廓。

 

1 屋顶绿化概述

屋顶绿化,又称“空中花园”、“屋顶花园”或“空中绿洲”,是在屋顶、露台、天台或阳台上广植花木,铺植绿草,建造园林景观[2]。

近年来,信阳在城市建设中注重休闲文化广场及绿地建设,先后在羊山新区建设了百花广场,在平桥区开发了湿地森林公园,然而屋顶绿化技术还处于刚刚起步阶段,这一绿化形式也被人们普遍认可,人们通常是在阳台、屋顶小面积的种植如凌霄、石榴、红枫、映山红、大花马齿苋或应季蔬菜等植物,既能满足绿化环境又兼顾实用性,随着城市绿化建设进程的不断加快,屋顶绿化将在城市建设中发挥举足轻重的作用[3]。

 

1.1 提升城市整体形象

建筑物的顶部造型影响着建筑的整体形象。人们生活在灰色的钢筋混凝土建筑物内,如果用乔、灌、草、藤等绿色植物来调节,就会改善生硬的视觉效果。通过各种适宜植物的有机配置,有效地提高城市空间绿化率,创造优美的人居环境,信阳作为中国十佳宜居城市之一,发展屋顶绿化,无疑对提升城市整体形象、吸引招商、投资、促进城市加快建设具有重要的现实意义。

 

1.2 改善城市恶劣环境

城市中汽车尾气排放、噪音、粉尘已经成为严重影响人们生存的环境污染问题,在有限的空间内如何发挥植物截尘减噪的作用,在屋顶大量种植适宜的绿化植物,完善城市生态系统,保护和改善人们的生存环境,调节在高层建筑中工作、生活的人们的视觉神经,缓解紧张情绪、释放压力、愉悦心情,从而提高生活质量。

 

1.3 节约能源,降低损耗

屋顶由于有植物的覆盖,冬季能改善屋顶住宅内的室内温度,夏季能提高屋面的隔热保温效果,保护建筑物免遭高温、紫外线等的损害,避免日晒雨淋,延长建筑物的寿命,绿色植物能净化空气,调节城市气候,缓解热岛效应[3]。

 

2 信阳发展屋顶绿化的可行性分析

2.1 信阳市自然概况

河南省信阳市地跨淮河,属于亚热带—温带过渡区域,四季分明。地处中国地理南北分界,东邻安徽,南接湖北,左撷两淮,右至江汉,承东启西。历史上,这里素有“三省通衢”之称,山水秀丽、气候宜人,更有“江南北国、北国江南”的美誉。2009年被评选为全国十佳宜居城市之一。城区分为浉河、平桥、羊山3个区域,随着城市建设框架的不断扩大,屋顶绿化这种新型的绿化形式有着广阔的发展前景。

 

2.2 建筑施工技术概况

屋顶能否适宜绿化,栽植多大体量的植物,需要考虑相关建筑物的施工技术问题,这也成为制约屋顶绿化发展的关键性问题。

2.2.1 承重荷载问题 荷载是衡量屋顶单位面积上承受重量的指标,是建筑物安全及屋顶绿化成功与否的保障。用于屋顶绿化的屋顶应采用整体浇筑或预制装配的钢筋混凝土屋面板作结构层,造价允许可用隔热防渗透水材料制成的“生态屋顶块”。一般情况下,要求提供350 kg·m-2以上的外加荷载能力。必须做到:平台允许承载质量>一定厚度种植层最大湿质量+一定厚度的排水物质质量+植物质量+其他物质质量(建筑小品等)[5]。在具体设计中,除了考虑屋面静荷载外,还应考虑非固定设施、人员数量流动、外加自然力等因素。信阳市3大城区主要建筑基本是2004年以后老城区拆迁改建完成的,屋顶基本为整体浇注结构,在荷载问题上满足建造屋顶绿化环境的技术要求。但是为了减轻荷载,应将亭、廊、花坛、水池、假山等质量较大的景点设计在承重墙、柱上或跨度较小的位置上,栽植土壤应根据选用植物尽量铺设成20~75 cm的浅层。

2.2.2 防水、排水处理 屋顶绿化的防水要比一般住宅防水要求高。防水层是保证屋顶不漏水的关键技术,在屋顶绿化设计以后如果不采取专业处理,屋面的雨水无法快速地从排水口排出,将导致屋顶积水、植物根系破坏防水层导致漏水,屋顶植物淹死等问题[5]。设置完善的排水系统决定了屋顶绿化的成败,所以做屋顶绿化设计时要考虑到屋顶能否通畅地排水,信阳具备一、二级绿化资质的园林公司有很多,具备相关的专业建筑防水、排水处理人员队伍。虽然城区多为新建建筑,但是在屋顶绿化施工过程中,还应在不破坏原有防水层的基础上再加做防水层,目的是做到万无一失。城市目前实际工程中屋

顶绿化专用滤水板、排水板已经得到广泛的运用,它的效果也得到了实践的考验。屋顶和种植土之间需要铺设屋顶绿化专用排水板,屋顶绿化专用排水板不妨碍屋顶自由排水,且有部分蓄水功能,保持屋顶植物的水分。

 

2.3 乡土植物资源概况

屋顶绿化要为人们提供优美的游憩环境,应在有限的空间内充分发挥植物的景观效果。屋顶花园的景物配置、植物选择均要做到“适用、经济、美观”,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,更应仔细斟酌,既要与主体建筑物及周围大环境保持协调一致,又要有独特的园林风格[6]。

 

屋顶上面的风力比地面大,加上屋顶土层薄、光照时间长、昼夜温差大、湿度小、水分少,屋顶花园植物配置以适地适树为原则可选择一些喜光、耐寒、耐热、耐干旱、耐贫瘠,生命力旺盛的花草树木。植物种类宜选择姿态优美、矮小、浅根、抗风力强的花灌木、小乔木、球根花卉和多年生花卉。信阳潢川卜塔集被誉为“花木之乡”,适应屋顶环境生长的乡土植物资源丰富(表1)。

 

2.4 气候环境区位优势

信阳日照充足,年平均气温15.1~15.3 ℃,无霜期长,平均220~230 d;降雨丰沛,年均降雨量900~1 400 mm,空气湿润,相对湿度年均77%。信阳四季分明,春季天气多变,阴雨连绵,季降水日数多于夏季,降雨量达250~380 mm,占全年降水量的26%~30%,夏季高温高湿气候明显,光照充足,降水量多,暴雨常现,降水量400~600 mm,占全年的42%~46%。秋季凉爽,天气多晴,降水顿减,季均降水量170~270 mm,占全年的18%~20%。冬季气候干冷,降水量少,约80~110 mm,占全年的10%;冬季在四季中历时长(130 d左右),但寒冷期短,日平均气温低于0 ℃的日数年平均30 d左右[7]。

 

屋顶绿化不同于地面绿化的关键因素还有气候环境条件的影响,屋顶由于地势较高,风力比地面要高很多,由于没有土壤的覆盖,太阳的热辐射要比地面高很多,另外由于种植土壤多为人工配制,腐殖质、大量及微量营养元素的含量由于雨水的淋失,土壤营养成分相对贫瘠,屋顶环境对植物来说就相当于“沙漠”。怎样在屋顶这样恶劣的环境下种植植物,并且保证低造价高效益,是制约屋顶绿化形式发展的瓶颈问题。我国南北方城市之间的气候差异,就造成了在种植植物种类选择上的不同,信阳处于不南也不北的分界地带,气候寒冷, 不但具有北方的凛冽严寒,又具有南方的风调雨顺,但不会高热高湿,气候适宜南北方很多种类植物在这里旺盛生长,例如生长于南方的香樟、鸡蛋花、三角梅等植物经过引种能在当地良好生长。

 

3 屋顶绿化发展中现存问题的分析和探讨

3.1 受到屋顶恶劣环境条件的制约

由于建筑荷载的限制,屋顶供种植的土层厚度较浅,没有地下毛管水的上升作用,有效土壤水的容量小,土壤易干燥。屋顶种植的植物所需的水分完全依靠自然降水和人工浇灌。

 

由于屋顶种植土层薄,热容量小,土壤温度变化幅度大[8]。屋顶供种植的土壤环境无法与地面完全一致,植物根部冬季易受冻害,夏季易被灼伤;此外,因屋顶位于高处,四周相对空旷,风速比地面大,水分蒸发快,故屋顶栽植的植物所受风害的可能性比平地大。屋顶距地面越高,屋顶风力比平地的风力越大,绿化环境条件也越差,相应的植物种植所受的限制也越大。屋顶绿化种植层的土壤易失水,浇灌相对频繁,因而易造成养分流失,故需常补充肥料。除了排水良好不易引起烂根、涝害,昼夜温差较大对植物营养积累有利外,总的来说,屋顶种植环境是不够理想的。这些屋顶种植的环境条件成为制约屋顶绿化发展的因素。

 

3.2 绿化、美化兼顾经济实用性

屋顶绿化的优点显而易见,市场前景趋好。但从推广的效果看有一定的难度。并不能得到所有城市居民的认同,首先,屋顶绿化尤其技术自身的局限性,不是所有平顶建筑都适合屋顶绿化。如果是建造草坪,屋顶承载力要达到150~200 kg·m-2,土壤介质厚度15~20 cm,如果有树木花草,屋顶承载力要达到500~600 kg·m-2,土壤介质厚度为50~80 cm。20世纪80年代之前建造的老房子,就无法达到承重要求。其次,在自家阳台或屋顶的有限面积上,人们更愿意栽种具有经济实用性的蔬菜,而不是仅仅具有观赏性的花朵。蔬菜做为植物的一类同样能达到绿化、美化环境的目的,目前,像城市里的“拓荒族”大量在屋顶种植蔬菜做为绿化植物,也收到很好的效果。例如:安徽巢湖市一栋7层楼顶的瓦屋屋顶种植了冬瓜;浙江省绍兴市一家纺织公司厂房的屋顶上,种植了琳琅满目的蔬菜、瓜果;河南郑州一栋住在10层的住户在屋顶种植了蔬菜。

 

3.3 日常养护管理条件的制约

在屋顶环境中栽植的植物,由于处于极端环境条件下,其养护管理工作显得尤为重要,缺少人工的养护,植物将难以正常生长甚至死亡。其次,植物种植成本较高和昂贵的养护费用是当前影响和制约屋顶绿化大面积推广的一个重要因素,城市中心屋顶种植环境恶劣,所选用的植物多数需要特殊的养护才能满足正常生长的需求。因此,从设计开始至方案实施过程中均应考虑如何减少或方便以后的养护管理工作[9]。如各种种植容器的摆放、步行游览路线的设置以及使用不带杂草草籽的人造土,种植较大比例的常绿植物等,均可方便或减少日后的养护管理工作。“三分种植七分养护”,屋顶绿化种植的都是有生命的植物,如果规划设计高标准,施工养护低水平,就会造成好景不长,或者投入资金巨大,却达不到预期效果。在绿化养护管理上,要充分了解各类种植植物的类型及品种的相关特性,抓好肥水管理、病虫害防治以及整形修剪等日常的养护管理工作。

3.4 施工技术及造价成本问题

信阳屋顶绿化处于起步阶段,施工工艺落后,绿化队伍参差不齐,绿化标准缺失,缺乏专业验收队伍,使得屋顶绿化建成项目质量难以保证。例如,在排水处理施工中,铺设排水板,有的施工队伍为了节约成本会偷工减料,势必为工程质量埋下隐患,假设屋顶排水技术处理不当,造成日后的屋面积水,就会给屋顶绿化带来很大的维护成本,得不偿失。另外,屋顶绿化与地面绿化不同之处还体现在技术成本与造价方面。植物在自然降水不能满足正常生长的情况下,需要依靠人工浇灌,那么在屋顶环境下建设专门的输水管道或蓄水箱也提高了造价成本。

 

4 结 论

信阳做为一个正在快速发展的中小型城市,发展屋顶绿化是可行的,但是,这一绿化模式的推广还受到上述诸多因素的制约。专家认为,并不是所有的地方都适合屋顶绿化,因为屋顶绿化与区域内的建筑物条件密切相关,同时也需要政府合理规划。另外,在适合屋顶绿化的地方,相关的专业监管体系也要跟上。市民支持率的高低也是影响这种新型绿化形式快速发展的因素。相信随着城市居民精神文化生活水平的提高,屋顶绿化事业将发展的越来越好。

 

参考文献:

[1] 胡苹,李海梅.青岛市屋顶绿化调查研究[j].北方园艺,2010(7):105-108.

[2] 汤浩.

屋顶绿化在北京实行的可行性研究[j].施工技术,2009(6) :423-427.

[3] 段锦兰,付宝春,康红梅,等.城市屋顶绿化探讨[j].山西农业科学2012(8):860-861,869.

[4] 方威,王铭子,李雄.屋顶绿化的生态效益与展望[j].现代园林,2010(3):52-54.

[5] 董必慧,邵菁.屋顶花园设计[j].林业实用技术,2009(8):62-65.

[6] 叶瑞兴.浅谈城市屋顶绿化的植物配置与设计[j].福建林业科技,2007(3):227-230,241.

[7] 作者不祥. 河南信阳介绍[eb/ol]. [2012-12-15]. http://gmtv.cc/news/bencandy-htm-fid-37-id-3111.html .

 

屋顶绿化研究篇4

关键词:屋顶绿化 室内温度 调节作用 能耗

中图分类号: TU111 文献标识码: A 文章编号:

1、前言

我家住在一栋高层楼房的顶层,屋顶建了一个很大的花园,花园种满了各种植物。我们《生物学》教科书中“生物对环境影响”一节说:“无论是草坪还是灌木丛,对环境都有降低温度和增大湿度的作用”[ 刘恩山.《生物学》七年级上册P27,北京师范大学出版社 2010.6.],但这说的是降低环境温度,能不能降低室内温度呢?是无论夏季冬季都降低室内温度,还是在夏季才降低室内温度?而在冬季反而增加室内温度呢?在什么情况下能降低或者增加室内温度?如果有增温或者降温作用,那么能降低或者增加多少室内温度?针对这一系列问题,我产生了研究屋顶绿化对室内温度影响的想法。根据我们七年级《生物学》中“生物学研究方法”一节所介绍的“实验法”和 “实验七步骤” [ 刘恩山.《生物学》七年级上册P19,北京师范大学出版社 2010.6.],并借鉴《洗洁精对金鱼生活的影响》[ 秦日等.洗涤剂对金鱼生活影响.学生科技网, 2007-8-28,]一文的研究框架,设计了本课题的对比实验研究方案。

2.文献综述

对于本课题研究,目前他人已经做了些什么工作?按照实验研究的基本要求,必须进行文献综述。我利用四川大学图书馆的超星数据库、CNKI数据库、维普数据库、万方数据库等进行了文献检索,可以大致看出该课题的研究现状。

有专家研究了一种轻型屋顶绿化技术对室内温度的调节作用,主要探索一种绿化技术的调温能力(赵定国2010)[ 赵定国等.轻型屋顶绿化夏降温冬保温的效果研究.绿色建筑,2010.0];有专家研究了自然状态下屋顶绿化的隔热特性,主要探索屋顶绿化的隔热原理(唐鸣放2007)[ 唐鸣放.自然状态下草地式屋顶绿化隔热效果特性分析. 暖通空调,2007.3];有专家研究了屋顶绿化对室内人体舒适性的影响,主要探索屋顶绿化如何影响人体舒适度(高旭东 2007)[ 高旭东.屋顶绿化对室内人体舒适的影响研究.重庆大学学报, 2007.5];还有专家对屋顶绿化对室内热环境的影响,发现绿化屋顶的温度低于等效保温屋顶;还有专家研究了夏热冬暖地区的屋顶绿化对室内热环境的影响(罗志强 2010)[ 罗志强.夏季夏热冬暖地区轻型绿化屋面对室内热环境的影响分析 .建筑热能通风空调, 2010.2]。这些研究基本代表了目前屋顶绿化对室内温度影响的研究现状,从中可以看出,对屋顶绿化对室内温度温度的调节作用研究有限,尤其是在不同天气背景下的调节作用,文献更难看到。因此,我选择屋顶绿化在不同天气环境下对室内温度的调剂作用进行对比实验研究,可以提供一个新的成果。

3、研究目的

通过对比实验探究在不停季节和不同天气环境下屋顶绿化对室内温度调节作用,以及对能耗的影响,并利用我们所学的生物、物理、化学知识,探究其原理,希望能对全面推进城市屋顶绿化提供科学依据。

4.研究假设

生物课老师告诉我们,要做实验研究,必须先做假设。借鉴《生物学》P28页[ 刘恩山.《生物学》七年级上册P28,北京师范大学出版社 2010.6.]关于“响尾蛇”研究的假设方法,再结合我前期的研究成果和资料查阅,以及我们长期住在楼房顶层的经验体会,提出本研究的基本假设:

(1)屋顶绿化在夏季能显著降低顶层房屋室内空间的温度;

(2)屋顶绿化在冬季能显著提高顶层房屋室内空间的温度;

(3)在夏季晴天时,屋顶绿化对顶层房屋室内空间的降温效果最为显著;

(4)在夏季阴天时,屋顶绿化也能降低顶层房屋室内空间的温度,但降温效果没有晴天显著;

(5)在夏季雨天时,屋顶绿化对顶层房屋室内空间的降温效果不明显;

5、实验方法:

我根据《生物学》课本第一章所介绍的实验研究方法和第五章所介绍的普利斯特利(Jpseph Priestley,1733-1804)“老鼠对比实验”[ 刘恩山.《生物学》七年级上册P69,北京师范大学出版社 2010.6.]的研究方法,制定出如下对比实验研究法:

(1)实验样本和对照样本的选取

我家住在楼栋的顶层,屋顶有较大的空间,被建成了屋顶花园,但在建设屋顶花园的时候,并没有整个屋顶全部覆盖,有些被覆盖了,有些是的。在书房、卧室、主卫和衣帽间的屋顶建了花园,种上了茂盛的植物,而在接待室、储藏室和公共卫生间的屋顶,只做了屋顶处理,没做任何绿化,完全是的。这就为我进行屋顶绿化对比研究提供了天然的条件,这也是我选择做这个课题研究的根本原因。

根据研究计划,选取屋顶被全面绿化的书房作为屋顶绿化的实验间,我称之为实验组。再选取没有做任何屋顶绿化的接待室为对照间,我称之为对照组。之所以选取这两个房屋作为研究对象,除了绿化这个原因外,还因为这两个房间在白天父母上班的情况下,基本不使用,可以很好地按照实验要求,保持房间关闭,以维持室内温度,不会因开闭门窗造成空气流动影响室内温度的准确性。

(2)变量选择

根据我们《生物学》课本上所说的“实验方案中一般只设一个变量因素,每个变量因素应该设计对照”[ 刘恩山.《生物学》七年级上册P30,北京师范大学出版社 2010.6.]的思想,和《数学》课本“一次函数”里所讲的自变量和因变量知识,我选择屋顶绿化作为自变量,选择室内温度作为因变量,并把非屋顶绿化作为对照变量。

(3)控制变量法:在初中生物和物理课的研究方法一节,都介绍了实验研究过程中的“控制变量法”[ 刘恩山.《生物学》七年级上册P30,北京师范大学出版社 2010.6.],根据这一方法,结合对比实验研究需要,我提出控制变量的基本方法:一是选取的实验间和对照间具有完全相同的保温隔热效果,因为屋顶、墙面都是统一修建的,厚度相同、材质相同,这就保证了实验的准确性。二是实验间和对照间的房屋面积、门窗面积基本相同,它们的保温隔热效果也应该是相同的;三是实验期间,每天早上8:00都同时关闭实验间和对照间的门窗,直到下午6:00记录温度数据时才开启,以保持温度不会因空气流动而发生变化。

屋顶绿化研究篇5

关键词: 屋顶绿化;结构;材料;蓄水屋面

中图分类号: TE08 文献标识码: A 文章编号:

A study on problems of building energy conservation and greening //Xu Chang;Hong Mingsong;Guan Yibin

Abstract:In recently,we are beginning to research in green roofs at home and abroad, our country began to research roof greening .Greening development not only make the grassland into the air and purify the air, also abate the noise. Strengthen the roof insulation, improving microclimate; Effectively protect the roofs, extend the life of the building, it cannot be ignored that its protection of the urban environment and the improvement of the quality of living environment. In order to cater to different weather conditions, we have to research in different green roof systems, eventually, we completed a research study in the south of Jiangsu province about the building energy conservation.

Key words: roof greening; structure; material; impounded roof

一、调研

我们的研究目的是有效利用现有资源,通过张晓峰徐畅 洪铭松 管仪兵 *

实地考察对苏南大部分地区的建筑绿化使用情况进行调查研究,对现有的绿色屋顶即使进行改进(可与其他建筑节能技术结合),使其能适应现代建筑潮流的趋势更好的发挥绿化及节能作用。

研究对象为苏南地区(以苏州和上海为主)绿色建筑的调查研究,主要调查绿色屋顶的材料和结构。通过调查我们发现,屋顶绿化的结构要定期进行维护和更换,其使用周期不长。

调查方法有是对不同地区的建筑绿化进行参观及勘察,并希望在不同的时节对其进行勘

察;参观涉及屋顶绿化、立体绿化的公司并向

其咨询各方面的问题。

研究成果:

1. 苏州屋顶绿化节能降耗的定量分析

研究时间为2007.7~2007.9,研究对象为苏州大学独墅湖校区炳麟图书馆的轻型绿色屋顶,研究结果如表1所示

表1 白天不同时段气温与蓄水屋面室内温度变化情况

如图所示屋顶绿化屋顶比没有绿化的屋顶,春夏秋低10%,冬高10%。因此屋顶绿化可以减少房间内空调用电量15%-18%。如果一座城市中有100万平方米用于屋顶绿化那么夏季高温时段100天可以减少用电量1300万度。那么屋顶绿化对城市的节能降耗更加具有实际的意义。

2. 昼夜温差较大时蓄水屋面室内温度变化情况

研究时间为2012.7及2012.9,研究对象为州大学独墅湖校区炳麟图书馆蓄水屋面(如下表)

由图可见蓄水屋面能够隔热降温,降低建筑顶层室内温度,从而减少夏季室内空调能耗,是一种简便可行的屋面节能措施。

二、屋顶绿化设计运用

1.周边环境对区域节能影响

区域的建筑与环境所组成的整体,对于区域节能具有影响。我们选取的校区内,建立起一条生态廊道。采用屋顶绿化技术,结合风能、太阳能、地热能等技术,形成了一个有机融合的校园(如下图)。

2.屋顶绿化的构造做法、新材料选择

屋顶绿化种植区基本构造有植物层、种植基质层、过滤层、排水层屋顶完成面。屋顶绿化植物生长环境也受到诸多环境因子的影响。屋顶隔断了植物与大地的连接,使得植物所需的水分和营养失去了大地的持续供给和调节,屋顶植物生长环境的生态因子:风:适当的通风对植物生长有利,但是如若风速过高,易导致高层植物倒伏、风折,高温季节易出现枯梢、枯叶等不良症状。水:由于缺少了大地的调节作用,植物能利用的毛细管水少。温度:适度的温差有利于植物生长,也有利于植物色彩的表现;夏季高温易致叶片灼伤,根系受损,冬季低温易造成寒害或冻害。 光照:适当增加光强可以增强植物的光合作用;如若光照过强,反而会导致光合作用停止,对植物生长不利。

受到屋顶绿化构造要求的影响,材料的选择也很考究。基质层就有园艺泥炭、园艺蛭石、珍珠岩、浮石、煤渣、锯木屑等之分。过滤层有稻草、椰壳纤维等有机材料、麻布等编织材料等。排水层有松散材料、各种植草格、渗排龙等。保护层的材料有水泥砂浆刚性保护层、沥青、薄膜材料等。防穿刺层的材料有水泥砂浆PE(聚乙烯)、PVC(聚氯乙烯)、HDPE(高密度聚乙烯)等卷材材料。常用的隔离材料: 聚乙烯薄膜和无纺布。防水层材料有传统刚性防水层、传统沥青柔性防水层、复合防水层等材料。

三、设计研究成果:

3.蓄水屋面结合墙体散热在建筑中的设计

利用蓄水屋顶,不仅可以改善建筑周围微气候,净化空气,还可收集浇灌、冲厕,使雨水资源得以充分利用,配合屋顶绿化增强美感和生态价值。

由于太阳辐射热的90%被水吸收,使水温升高,1kg水升高1℃时,需1000ca1的热量,这使蓄水后传到屋面上的热量要比太阳辐射热直接作用到屋面上的热量少得多。另外,水在蒸发时,消耗大量汽化热,有助于屋面散热,以降低室内温度。同时蓄水屋面对防水层和屋盖结构起保护作用。

同时,结合雨水收集、中水合用的城市管网设施,运用到我们的建筑中可以实现从小面到大面的整体节能作用。鉴于此我们结合苏州大学的现状对建筑屋顶进行了设计和改建。在建筑的顶层部分设计屋顶蓄水池,并结合外墙形成水体景观(如下图),利用水体在屋顶蓄水池、建筑墙体和建筑水池的综合作用,使建筑达到最大保温隔热作用.

4.其他技术对建筑节能的影响

采用多种节能技术的目的是:在建筑面积持续增加的同时,通过建筑节能,使采暖产生的大气污染得到控制并逐步得到改善。

由于苏州地区是冬冷夏热地区,并常年多雨,夏季盛行东南风,冬季盛行西北风,最佳日照时间是中午的11:00-1:00。因此我们通过风、光、水等各方面技术:利用了以建筑朝向、形态来顺应风环境,大量利用内外庭院、风洞和曲面屋顶来加强建筑通风。建筑外墙使用挡光板控制采光、屋顶开设采光天窗,减少电能耗。利用蓄水屋面、阳台绿化、墙体绿化等形成净化循环系统,建筑内部进行冷热水循环,最大程度节约能源(如下图)。此外,还在建筑的底部埋设季节性蓄热设施来供应冬季的热需求。

同时,针对苏州大学新校区二期现有的建筑通过ECO-TECT软件进行模拟风环境和光环境的研究分析,得出最适建位置。

四、结语

由于社会对建筑节能的高度关注,开展对建筑节能的研究与实践迫在眉睫。中国建设部提出在2020年中国建筑节能的目标是:根本改变建筑能耗增长过快的状况,在保持舒适健康的建筑热环境条件下使单位建筑面积能耗大幅度降低。这对日后的节能建筑和绿化建设无疑起到了导向性作用。

参考文献:

[ 1 ]郝峻弘.《房屋建筑学》.清华大学出版社.2010.1.1

[ 2 ]沈春林.《屋面工程设计施工实用手册》.机械工业出版社. 2005.8.1

屋顶绿化研究篇6

关键词:现代;城市屋顶;花园景观;设计思考

中图分类号: S611 文献标识码: A

随着城市人口的快速膨胀,城市建筑用地日趋紧张,造成建筑用地价格飞涨,再加上定居的负面生态效应等因素,使得人们不得不考虑如何充分、合理地利用建筑面积, 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。这就使得屋顶成为人们关注的焦点,屋顶绿化也成为现代建筑发展的必然趋势。

一、屋顶花园的概念

屋顶花园概念有广义和狭义之分,狭义的屋顶花园(roofgarden)指在屋顶平台种植植物,以扩大城市绿色空间和绿色面积。广义的屋顶花园是指各类建筑物、构筑物、桥梁(立交桥)等的顶层、露台、天台、阳台或大型人工假山体上进行造园,种植瓜果蔬菜、树木花卉及草坪地被的统称。类似的提法还有屋顶绿化、建筑物第五立面的营造、立体绿化等。1959年,美国一位风景建筑师在6层楼的屋顶上,建成了一个1.2 hm2的空中花园,开了屋顶绿化的先河。随着人们对屋顶绿化的认识的深入,技术不断革新,屋顶绿化已经在老百姓的生活越来越常见。

二、屋顶绿化的功能

1、改善空气质量

由于城市汽车尾气、扬尘等现象严重,导致近几年城市空气质量急速下降,而屋顶植物就可以过滤灰尘和烟雾颗粒,从大气和雨水中吸收危害性物质,并将其从土壤中去除,而且通过测试,屋顶绿化每年可滞尘1.6~2.2 t/hm2。如果一个城市把屋顶面积全部利用起来进行绿化,城市上空的二氧化碳将减少80%左右。同时,植被可以调节局部小气候,通过光合作用,吸收二氧化碳和二氧化硫,最终释放氧气,净化大气。

2、缓解城市热岛效应

随着城市建筑物密度的增大,硬化表面加聚,不通风的状况导致城市温度明显高于郊区。这种热岛效应现象会使云层变密,增加有害气体的聚集,从而降低空气质量,造成大气污染。传统的建筑顶面正是产生热岛效应的因素之一,绿化屋顶则可以阻止光照的直接摄入,且其蒸腾作用可以增加空气中的水分含量,导致相对湿度增加,从而降低建筑物内部温度,减慢风速,打破原有的空气流动方式,有效地控制热岛效应的出现。

3、减少噪音

城市中的交通工具、工厂、工地的噪音以及喧哗声往往会降低人们的生活质量,由于植物本身是一种多孔材料,具有吸收声波的能力,能将感受到的声音进行反射、散射以及植物本身的微震使噪音减弱,是非常好的隔音材料,既环保又经济,以佛甲草屋顶绿化为例来说明。佛甲草的成坪覆盖率在90%以上,植株多丛生,枝繁叶茂,叶表面积大,可以吸附生产活动过程中产生的大量废气如NOx、SO2:等有害气体和空气中的滞留灰尘等,提高了大气中氧的浓度,净化了空气。同时佛甲草株形整齐,株高基本一致,在屋面铺满后,好像一层密实的毯子覆盖在屋顶上,可以起到隔离噪声的效果。相对与普通屋顶,绿化后的屋顶可以降低噪音2到3分贝。因此大面积的绿荫或者多层次的植被才能有效减少噪音或者电磁波。

三、影响屋顶绿化设计的主要因素

1、配置模式

国外早期的屋顶绿化主要考虑的是植物的观赏性,大多采用群落式结构。20世纪80年代,欧美国家的屋顶绿化由群落式扩展到了草地式,在城市中大量推广。我国屋顶绿化的植物配置主要分为简单式和花园式两种类型。简单式以种植草坪、地被植物和低矮灌木为主,而花园式则选用乔木、灌木、草、藤等景观价值和生态效益都较好的植物进行组合搭配,形成乔木+灌木、乔木+灌木+草、乔木+灌木+藤、乔木+灌木+草+藤四种常用的配置模式,其中以乔木+灌木+草+藤的各项生态效益最好。此外,还有一种“组合式”,主要是用盆栽、缸栽的方式在屋顶四角和承重墙边布置绿化,即自由摆放,方式较为灵活(图1)。

2、植物材料

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,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。欧洲对屋顶绿化的植被研究一直处于世界领先地位,主要集中在景天类或肉质植物的研究上,以耐热性、耐旱性、抗风性、耐寒性、耐瘠薄能力和覆盖能力等作为选择依据。与发达国家的研究相比,我国的研究工作大多集中在屋顶结构荷载力和防排水等方面,近几年才开始研究屋顶植物的选择和环境适应性,对屋顶乔木、灌木的耐热性和抗旱性研究较少,主要研究景天科及少数草本地被类植物,如佛甲草、垂盆草、凹叶景天和中华景天等。

3、栽培基质

国际上的研究。早在19世纪80年代,很多发达国家已研发出轻质人工混合基质,常采用膨化黏土、膨化板岩、浮石、陶粒、泥炭、碎砖末、松树皮以及各种生活废弃物,其有机质含量通常在5%~15%,同时辅以一定量的施肥措施。德国、加拿大、美国等都针对基质中有机质含量的要求,相应出台了自己的标准。德国的FLL标准最早颁布也最详细,基质中有机质含量应根据基质表观密度的不同来确定,应占总体积比的4%~8%。日本的人工轻量土栽培技术领先于世界其他国家,屋顶种植土层最小厚度仅为50mm,种植大型树木的土层厚度仅在600mm左右,而国内屋顶绿化土层的最小厚度一般为200mm,高大树木的种植土层通常要达到1.5m以上。我国的研究。我国用于屋顶绿化的栽培基质主要有三类:田园土、改良土和无机复合种植土。目前,市场上的无土栽培基质中前两类较为常用,但因其存在明显的缺陷,因此,并未普及到屋顶绿化中。而第三类无机复合种植土应用广泛,是屋面栽培基质的最佳选择。中国在屋顶绿化轻量土栽培技术的研究方面起步较晚,目前常用的屋顶绿化栽培基质材料有:蛭石、珍珠岩、泥炭、草炭、堆腐木屑、浮石、稻壳、松鳞片、椰丝、棕榈丝等。

四、屋顶绿化的实践和发展

1、我国屋顶绿化的发展现状

随着人类居住面积的扩大和经济发展导致环境的恶化,为了维持可持续发展、建设和谐社会,推广屋顶绿化已经迫在眉睫。可是到目前为止,在我国,由于政策、资金、民众环保参与意识等因素的影响,屋顶绿化发展缓慢。

2.1观念滞后

居民对屋顶绿化不了解。有些人觉得屋顶绿化既贵又麻烦,弄不好会引起房屋渗漏,多一事不如少一事,产生抵触情绪;有些人又把屋顶绿化想象得过于简单,认为铺上1层草、种些花就万事大吉了。许多业主存在“多一事不如少一事”的想法,认为种植了屋顶绿化,就会平白无故增加了养护工作。而住在顶楼的百姓还担心屋顶绿化养护或者施工不当,防渗漏夹板层就有可能被损坏,而草坪更容易藏污纳垢。

1.2资金短缺

一些老房子在种植屋顶绿化之前,需要进行防渗水处理和承重检测,这需要大量资金投入,政府没有此项专款;商品房的屋顶也是私有财产,产权往往归属于所有业主,一个业主不同意,绿化建设就不能实施;屋顶绿化的技术成本是左右很多人态度的重要因素。

相对于地面绿化,屋顶绿化所需的种植、维护资金较高,对施工、维护人员的技术要求也较高。目前的屋顶绿化项目多是资金实力雄厚或有经济支持来源的单位或个人进行,普通百姓只能望尘莫及。

2.对策

对于屋顶绿化的技术问题已经不断在突破,然而意识和资金问题必须要靠政府引导。这里应当学习国外的屋顶绿化经验。德国、韩国等发达国家都主要靠政策引导和法律规范推进屋顶绿化。日本东京规定,建筑占地面积超过1 000 m2,屋顶绿化必须达到20%,否则处以罚款。德国从1982年开始强制推行绿化,屋顶绿化率已经达到80%,其经验更丰富,屋顶绿化符合标准,则可减免50%~80%排水费。国家提供50%~80%的屋顶绿化工程补贴。屋顶绿化业主还能享受无息或低息贷款并受政府表彰。专家指出,政府要从规划开始就融入屋顶绿化的理念,让绿化、住宅、规划等诸多部门的共同协调,为屋顶绿化建设创造前期条件。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,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是十分必要的。

结束语

随着屋顶花园的应用越来越广泛,逐渐形成它的专属文化,同时也伴随着很多现实问题。然而这一切必须遵循自然法则,应用科学技术,坚持低碳环保的原则,开发新型节能技术,挖掘与提高经济效益和环境效益。在满足使用功能的同时,也必须尊重艺术美学与地域文化特色。

参考文献:

[1]许可,吕游.谈屋顶花园设计中的景观效果营造[J].山西建筑,2014,02:210-212.

[2]于洋.城市屋顶花园的人性化设计浅析[J].艺术科技,2014,01:304.

[3]王璐.浅析“顶上漫步”屋顶花园景观设计[J].重庆三峡学院学报,2014,01:121-123.

屋顶绿化研究篇7

【关键词】:屋顶绿化;无土栽培基质问题;探究

【引言】:社会经济发展,是社会发展与完善的基础,同时,社会发展的趋向引导,也可以降低经济发展投资成本,提升社会经济发展效率,合理调节经济效益与社会效益之间的关系。一方面,城市发展逐步向着生态化,绿色化角度转换,并达到现代经济发展体系逐步优化;另一方面,现代城市环境优化,园林工程建设,也是其发展不可缺少的一部分,将成为引导未沓鞘蟹⒄沟男虑魇啤F渲形荻ヂ袒无土栽培基质问题,是现代城市绿化中探索的创新部分,基于屋顶绿化无土栽培基质特殊绿化环境问题剖析,分析其发展中的优势与劣势,推动现代城市绿化工程迈向新趋向。

一、屋顶绿化无土栽培基质问题研究的必要性

屋顶绿化无土栽培基质问题,是城市林园工程开展的主要构成,具有代表性,屋顶绿化中土壤污染等问题,也是城市环境绿化的突出性问题。因此,对屋顶绿化无土栽培问题的研究,能够为城市园林绿化问题解决提供相应的参考依据;其次,屋顶绿化无土栽培有助于改善城市屋顶绿化开展中,经济投资、屋顶资源应用等问题,为城市屋顶绿化工作开展带来的保障,降低城市环境治理的的经济成本,为我国提出的社会建设生态化、节约化发展提供更有利的理论支持。由此可见,屋顶绿化无土栽培基质问题研究具有理论和实践性意义,是现代城市建设与发展的必然性保障。

二、屋顶绿化无土栽培基质理论概述

(一)无土栽培基质理论概述

无土栽培是指现代植物种植,是基于有机物或者有机分子的基础上,为植物提供相应的生长环境,使植物的成长和存活可以突破土壤中营养供应的限制。现代社会绿化面积的进一步扩大,无土栽培基质是指能为植物成长带来相应成长适应环境的基础部分,例如:文章中研究的屋顶绿化的无土栽培[1],就是其代表形式之一。

(二)无土栽培基质的种类

随着社会无土栽培技术的逐步发展,无土栽培技术的研究范围和研究领域逐步拓宽,当前无土栽培主要包括:无机基质、有机基质以及混合性基质三种形式[2],不同的栽培基质不同,其成分和作用也各不相同。

1、无机基质

屋顶绿化中无土栽培工作的开展,是基于屋顶建筑中,多种基质的综合应用,从而实现屋顶绿化空间的综合应用。笔者对现代屋顶绿化中的无机基质归结为岩棉、珍珠岩以及浮石三种形式[3],其一,岩棉中主要包含石灰石混合物,小型纤维片以及灰绿石等构成部分,现代屋顶设计中应用岩棉,主要是由于岩棉具有良好的吸水性、保温效果强,其岩棉之间的空间空隙密度较小,为屋顶绿化带来而来更好的种植环境。其二,珍珠岩是一种白色多孔的屋顶保温形式[4],其在屋顶无土栽培的绿化种植中,可以为屋顶植物生长提供更稳固的生长环境,应用温度保护以及密度上弥补屋顶无土栽培的中屋顶环境的劣势条件;其三,浮石中含有钾、钙磷等元素[5],是其无土栽培中为屋顶绿化栽培提供了充足的植物生长的物质需求,实现现代房屋绿化工作开展具有更好的营养供应,保障了植物生长的基本需求。

2、有机基质

有机物质,在现代屋顶绿化无土栽培中,主要指栽培中获得的相应营养供应部分。笔者对现代屋顶绿化无土栽培中的有机质概括为:树皮、木屑以及稻壳等有机物都是屋顶绿化无土栽培的有机基质,其一,树皮与秸秆。这一类基质中含有丰富的营养元素,当其腐熟降解后,可以转换为植物成长所需的营养养料,及时补充植物生长中所需的营养成分。例如:氮、磷、钾等原料作为植物的营养供应,同时,有机基质在实际中的应用,实现植物成长中的营养输送,植物生长循环又再次将枯叶作为有机基质的来源,实现现代屋顶绿化无土栽培的有机基质的循环应用。其二,木屑也是屋顶绿化无土栽培的有机基质,木屑中含有大量的磷酸钙、氮肥[6],经过后期加工腐熟,将磷酸钙转换为植物生长的有机物质,满足了植物成长需求。木屑在腐熟降解的过程中,木屑中有毒物质在腐熟中得到部分分解,同时,木屑中含有大量的水分,可以满足植物生长中,多种生长因素中水分保持与营养供应的相互配合,实现屋顶绿化无土栽培的良性循环。

3、混合基质

屋顶绿化无土栽培的混合基质,是在现代植无土栽培的过程中,既要应用无机基质作为植物种植的基础,同时也要有有基质作为营养供应,例如:常见的屋顶绿化无土栽培混合基质中,采用珍珠岩和稻壳、木屑等作为综合应用的形式。珍珠岩为植物种植提供了类似土壤的水分保持和温度保持的空间,同时稻壳、木屑有机基质为植物成长提供营养,混合型屋顶绿化无土栽培基质应用,构建了一个完整的植物生长的循环体,使屋顶绿化无土栽培基质在实际中应用发挥作用。

三、屋顶绿化无土栽培基质的实现

(一)植物种植环境要求

植物种植环境要求在植物生长的可承受范围之内,是保障屋顶绿化无土栽培基质发挥作用的基础。我们进行屋顶无土栽培中,要考虑到屋顶基质的实际作用和营养供应两部分。例如:屋顶绿化无土栽培基质基质的选择中,尽量选择其承受能力较高的基质,可应用的基质包括珍珠岩,岩棉等形式;从植物种植角度获取解决途径,温度性无土栽培要尽量避免植物种植,对土壤要求或者水分要求较高的植物,例如:阔树木等。可以种植根系较浅、成活率较高的树木,例如:柳树、桃树等种类,降低种植植物的对屋顶绿化无土栽培基质的负荷压力。

(二)锁水性和透气性强

无土栽培,将植物生长环境脱离地面,使其成长中的水分补充渠道单一,主要依靠树根的主要部分吸取水分和营养,如果在屋顶绿化无土栽培中,培养基质的锁水性较差,则植物成长中水分的主要来源被彻底切断,植物的成活能力降低,容导致植物死亡。进行屋顶绿化无土栽培中,采用岩棉、珍珠岩以及浮石等作为无机基质作为基础,可以满足植物成长的水分供应的基本需求;而屋顶绿化无土栽培基质中的透气性问题,也要保障无土栽培基质中透气性较强,为植物生长提供充足的空气循环空间,植物毛须的呼吸性增强,获得的水分、营养的供应循环体系则更完善满足现代植物生长的循环[7]。例如:依据屋顶绿化无土栽培植物成长的基本需求,采用无机基质进行组合性调节,泡沫具有较高的保温性,珍珠岩的锁水性,二者同时应用,能够达到提升无土培养的水分和温度的控制。

(三)生长环境稳固性高

屋顶绿化无土栽培基质的实现,也要满足无土栽培基质的稳固性较高。无土栽培应用的时间越长,其基质中沉淀的酸碱度、营养物质越丰富[8],从而提高屋顶绿化无土栽培的成活率.因此,我们要进行无土栽培的基质选择上,选择屋顶结构稳定性高的空间环境。例如;屋顶绿化无土栽培基质的选择,一般在建筑应用5-7年时间为最佳基质的建筑,这一类建筑在经过一段时间的氧化,已经将房屋建筑中的甲醛等有害物质分解一部分,同时房屋建筑的时间性居中,其稳定性较高,坚固程度较高,满足屋顶绿化无土栽培基质的稳固性这一需求。这类无土基质栽培环境的应用时间性较长,实现无土栽培中营养成分的逐步积累,从而为后期屋顶绿化工作的扩展提供了良好的环境保障。

(四)植物成长环境污染小

屋顶绿化无土栽培基质的选择,要满足基质对植物成长的污染性较低。例如:屋顶基质空间选择上,尽量避免选择在工业厂房周围,同时无机基质也要应用污染性较低的材料作为无土栽培的无机基质,则是实现现代城市屋顶绿化中无土栽培扩展推广的必要性条件。

四、屋顶绿化无土栽培基质的问题及未来探索趋势

(一)自然环境方面的探索

屋顶绿化是现代城市绿化建设的主要分支,是社会城市园林优化的新途径。结合以上对现代屋顶绿化无土栽培基质实现的理论和实践分析,引发了对屋顶绿化无土栽培基质了新思考,但我国现代屋顶绿化无土栽培实施中,依旧受到城市屋顶建筑空间以及自然环境气候等条件的影响[9]。例如,无土栽培绿化工作的开展中,南方和北方的气候条件不同,南方气候温暖,雨量丰富,屋顶无土栽培中的有机基质的转换、补充循环体的营养供应性较强,屋顶无土栽培的成活率较高,而北方实施屋顶绿化无土栽培时,由于北方天气四季温差变化较大,春夏季节能够实现屋顶无土栽培的基质营养供应循环体具有保障,而冬季寒冷的时气候温度,将会出现屋顶有机基质的腐熟过程缓慢,植物生长的营养供应体系循环性较低,同时温度较低,会使无机基质在寒冷的环境中的保障性下降,其实际对屋顶绿化无土栽培基质发挥作用,带来了较大的干扰。

我国未来进行屋顶绿化无土栽培基质探索,应当突破现有无土栽培技术中的不足,实现屋顶绿化无土栽培基质中有机质和无机基质的应用在不同的自然环境中,都可以发挥其用的营养供应作用。例如:无土栽培中进一步拓展、珍珠岩、岩棉等无机基质在植物成长环境中的保温、保水的作用,同时树木有机基质的供应,可以采用植物自身循环和外部添加的同步应用。另一方面,进行屋顶绿化无土栽培中,要依据南北方温度、降水量等自然因素的差异,选择合适的屋顶绿化无土栽培种子,实现城市绿化工作开展具有更大的发展突破。此外,屋顶绿化无土栽培基质突破温度的限制,也可以将室内绿化设计与屋顶无土栽培相结合,在无土栽培的有机基质和无机基质供应的底部,可以建立起半漏天的栽培基地,人工对其进行栽培保障,”改变“植物成长的环境,也是现代屋顶绿化无土栽培基质在未来改善中需要探索的新方向。

(二)人文因素方面的突破

现代屋顶绿化无土栽培基质的发展中,需要保障无土栽培建筑结构稳定性强,建筑安全性高,同时其成长具有美观性。以上人文因素的存在,制约了现代屋顶绿化无土栽培在现代城市绿化工程中的推广。由于无土栽培需要较大的外部因素,城市进行屋顶绿化无土栽培的实现,必须投入大量的经济资源,为植物成长”创造“环境[10],城市环境治理的投资较大,会增加现代城市绿化的经济压力;另一方面,屋顶绿化无土栽培基质的开展,又需要有机物基质和无机物基质作为双向因素作基础,无土栽培的技术要求较高,使现代屋顶绿化无土栽培基质的实施的效果受到了较大的发展制约。

在未来的发展中,为了突破这一问题,在现有的屋顶绿化无土栽培基质研究的基础上,实现现代无土栽培技术开展,进一步创新无土栽培技术。例如:无土栽培中有机基质与无机基质的应用,探索某一种基质的单独应用,共用进行植物生长的有机营养供应,满足植物成长,降低对无土栽培技术实施的要求,从而减小城市屋顶绿化的经济投资,引导现代城市绿化中,无土栽培技术的应用的空间性延伸。

结论:屋顶绿化无土栽培,是现代城市绿化工作开展的主要构成部分。城市绿化工作的实现,要综合应用社会环境,最大限度达到城市绿化工作开展效果优化,环境改善以及经济投资低等问题,屋顶绿化无土栽培基质问题是城市园林建设的代表,对其探索为城市园林工作的开展提供了有力的发展新趋势。

【参考文献】:

[1]刘国荣.我国花卉无土栽培前景展望[J].生物技术进展,2013,05:342-345.

[2]蒋卫杰,刘伟,余宏军,郑光华.中国大陆无土栽培发展概况(英文)[J].农业工程学报,2001,01:10-15.

[3]李晓强.有机基质菇渣在现代化大型温室蔬菜无土栽培中的应用研究[D].南京农业大学,2006.

[4]蒋卫杰,刘伟,余宏军,郑光华.有机生态型无土栽培的现状与展望[J].中国农业科技导报,2000,02:71-75.

[5]蒋卫杰,刘伟,余宏军,郑光华.我国有机生态型无土栽培技术研究[J].生态农业研究,2000,03:19-23.

[6]杜金凤.新型无土栽培设施及其根区温度调控系统的研制[D].江苏大学,2016.

[7]张英,徐建华,李万良.无土栽培的现状及发展趋势[J].农业展望,2008,05:40-42.

[8]蒋卫杰,郑光华,汪浩,白纲义,辛燕.有机生态型无土栽培技术及其营养生理基础[J].园艺学报,1996,02:139-144.

[9]魏嘉谊.水培花卉无土栽培技术的研究与讨论[D].西北农林科技大学,2016.

[10]牛静娟.无土栽培营养液调配及灌溉控制系统开发[D].河北工业大学,2003.

屋顶绿化研究篇8

【关键词】屋顶绿化 政府的激励政策 技术论证

屋顶绿化可以广义地理解为在各类建筑物、构筑物、道桥(立交桥) 、城围等的屋顶、阳台露台、顶台进行绿化造园及种植树木花卉的总称。城市建设中,屋顶绿化是立体绿化的一种重要形态,以其最节约土地的绿化形式,被世界各大城市所采用和推广。它与露地造园和植物种植的最大区别在于屋顶绿化是把露地造园和种植等园林绿化搬到建筑物或构筑物之上,种植土壤不与大地土壤相连,因此屋顶也就是土地资源的另一种形式,节约宝贵的土地资源。在土地资源珍贵的今天,屋顶绿化作为一种不占用地面土地的绿化形式,它的价值不仅在于能为城市增添绿色,而且能减少建筑屋顶的辐射热,减弱城市的热岛效应。利用和推广屋顶绿化,就能形成城市的空中绿化系统和立体绿化系统,对城市绿化环境的改善起到事半功倍的作用。

一、经过专业研究,屋顶绿化的好处多多:

据研究认为,屋顶绿化至少有四大生态效益:一是夏天每平方米屋顶绿化可降温3℃,每天可节电0.1066度的国际最低标准。据此计算,城市的屋顶绿化后每天可节电约几万度啊。二是按联合国环境署研究结果计算,每1000平方米屋顶绿化一年可滞尘160到220公斤,那么按一般城市做20多万平方米的屋顶绿化,每年可滞尘32至44吨。三是屋顶绿化每年能截留70%左右的雨水,按一般20多万平方米的屋顶绿化,可大大减少城市水处理设施的压力,防止洪水对城市的伤害。四是屋顶绿化可改善屋顶眩光,既给居民提供了一个赏心悦目的小型公园,又减少了屋面对居民日常生活的光折射影响。因此,屋顶绿化不但环保节能,另外还能推窗看绿色,出门见花红。对于久居城市钢筋水泥建筑群里的人们来说,屋顶无疑是个投入少的高效绿化场所。

近几年,生活品质的提高,媒体舆论的导向,屋顶绿化越来越有行动,但大部分只是一般家庭在阳台或屋顶放置盆栽植物,缺少大面积屋顶绿化,这类屋顶花园往往简单粗放、投资小,品味不高,节能、生态性的大型屋顶花园还是凤毛麟角,由于种种原因,众多政府性建设项目和各类开发公司更是无动于衷。

二,通过调查研究,屋顶绿化应该有政府的激励政策:

政府引导,积极出台激励政策,助力城市屋顶绿化建设。我国很多城市的特点是人多、房多、车多,可用绿化土地和公共空间少。城市绿化的发展受到限制,难以创造绿化城市,文明城市,更谈不上山上城市,花园城市了。而屋顶绿化作为第2层面的土地资源,只要我们加强综合利用意识,在寸土寸金的今天,城市屋顶绿化或可有效解决城市扩增所引发的绿化土地面积不足的问题。因为,一般城市所有建筑的屋顶面积若加上墙面面积,是其可绿化土地面积的几倍。那么,这么好的事情,为什么没有开展呢?我想,原因是多方面的,其中政府的作用是巨大的,激励政策是不能少的。如果政府能更好的引导鼓励,出台激励政策,就有了推动屋顶绿化的源动力。

三,通过技术论证 ,屋顶绿化是地面绿化的延伸:

现在的建筑设计,往往不能把屋顶花园的绿化面积计入建筑技术指标统计的绿地率指标中。也即就是你建设了屋顶花园绿化了,建设单位也是没有好处,既然没有好处他们因而就不会投入,这是社会的规则。所有,我们应该科学的认识绿化不仅仅是指地面,我们应该推出城市屋顶绿化规范,屋顶的绿化也是属于城市绿化范畴。由于屋顶绿化工作较大程度上直接关系到居民的切身利益,因此,技术管理部门应推出相关法规,奖励建设单位。

比如,我们可否可以规定建筑高度在20米以下的屋顶花园绿化,可以在建筑绿地率指标中计入10-20%面积,并强制规定,将其纳入建筑物整体交付验收的内容之一。这样,建设部门与开发公司就有了绿化屋顶的甜头,积极性自然就来了。同时我们建议一次性建筑验收并且交付使用,激励在房屋建设时,自然就完成了屋顶绿化。我们既想赢得建设单位支持,就应该借助政府的鼓励力量,营造了全社会建设绿化屋顶的氛围。

现在全国一些城市现在已经有所行动了。

温州是一个人多地少的典型城市,2013年底,温州市政府就发文件确认:低于20米以下的屋顶绿化面积按20%计入建筑绿地率。这个举措社会影响非常好。而且温州市的这一举措,在全国全省都是领先的。实施以来,效果良好,为城建全国文明城市做出了贡献。

所以,建议技术管理部门应尽快出台奖励法规,特别是能把屋顶绿化的面积计入在建筑绿地率指标中。

屋顶绿化研究篇9

一、我国屋顶绿化的现状

我国屋顶绿化技术起步较晚,从60年代起才开始进行屋顶绿化的研究。目前,据不完全统计,全国各大城市有屋顶绿化的建筑不到城市现有建筑总数的1%,可见其发展空间巨大,前景广阔。以北京为例,北京建成区现有建筑平屋顶面积6979万平方米,如按30%进行屋顶绿化,其绿化面积相当于在北京城市中心区又建成了27个紫竹院公园,可提高城市绿量769.8万平方米。深圳市政府到2006年4月底,已完成屋顶绿化美化面积210万平方米;广州市开始了“绿化覆盖工程”,并规定6层至12层住宅必须进行屋面绿化;北京在中关村地区将建成亚洲最大的“空中花园”。杭州市建委等部门对“屋顶绿化”作了专题论坛。另外,山西、天津、长沙,重庆、南京、温州等城市也都有屋顶绿化的动态。屋顶绿化在中国处于研究探讨、试验示范阶段。

但由于施工难度、技术和资金等方面的原因,阻碍了屋顶绿化的推广和建设,限制了屋顶绿化市场的形成,与地面绿化相比有诸多的特殊性。一是施工难度大,投入费用高。二是交叉学科多,技术难度大。屋顶绿化是一项综合性的特殊工程,涉及建筑学、园林学、材料学、土壤学、植物学、气候学、装饰学、力学、数学、美学等十多种学科,我国目前仍处于探索示范阶段,技术还不够成熟和完善。三是未引起各级政府部门和和有关方面的重视,未将屋顶绿化同城市绿化规划相结合起来,未纳入财政预算,进行合理安排和补助。

二、屋顶绿化的作用

1.降低热岛效应,净化空气。屋顶绿化后,植物活体对热量的缓冲和散热功能,可降低“热岛效应”的温度,并且植物的光和作用吸收了二氧化碳等温室气体,促使屋顶吸收的热量更好的散失到大气层外部空间中去。另外,植物能吸收二氧化硫等有害气体,吸附灰尘,净化了城市的高空空气,天更蓝,星更亮,人们的居住环境更加自然化、生态化和舒适化。

2.美化城市,改变空中景观。现代化的城市是由钢筋和混凝土建设而成的一片灰白色海洋,屋顶一旦绿化后,将会有大片的绿色呈现在众人面前,城市景观将会变的更加美丽和漂亮。

3.隔热防水,延长屋顶保护伞的寿命。由混凝土组成的屋顶的比热很小,更易在吸收大量的热量后升高温度,也容易在放热后降低温度。而昼夜温度差的变化加上自然风化会使屋顶构造材料遭到破坏,从而导致屋顶漏水。屋顶绿化后可缓解冷热冲击,既保护了屋顶不易被腐蚀和风化,又解决了渗漏和屋面闷热的问题。这是一项集绿化、隔热、防水于一体的多层次绿化工程。

4.增加绿地、减少支出。虽然每幢楼房的屋顶极其有限,然而一个城市的屋顶面积则是其居住面积的1/5左右。如果一个城市全面进行屋顶绿化那么将会比开辟绿地节省大量的经费,也节省了大量土质肥沃的耕地,缓解了耕地压力。同时还使楼顶住户减少了因保持屋内温度的空调电费。

三、屋顶绿化的类型

屋顶绿化的类型主要取决于建筑屋顶荷载允许度和屋顶功能的需要,以满足不同绿化形式对于屋顶荷载和防水的不同要求。一般而言,屋顶绿化可分为3种绿化类型。分别是密集型屋顶绿化、拓展型屋顶绿化和半密集型屋顶绿化。

密集型屋顶绿化。密集型屋顶绿化也称为屋顶花园,大多建在地下车库顶板上,以致地下车库隐藏在植被下,不容易被识别出来。但这种屋顶绿化不再被看作绿色屋面,因为它地表面与周围的景观处于同一水平面上。唯一的限制因素是屋顶和建筑物的荷载能力。

拓展型屋顶绿化。拓展型屋顶绿化在中国是关于屋顶绿化的一个新理念。主要是对土地使用的一种补偿,提高空气质量,通过保存雨水减轻城市污水处理系统的压力,节约能量并美化屋顶。

半密集型屋顶绿化。半密集型屋顶绿化是半密集型屋顶绿化介于拓展型和密集型屋顶绿化之间的绿化形式。包括小型乔木、灌木、人行道,其目的和密集型屋顶绿化相近。

四、屋顶绿化中应注意的问题

屋顶绿化与地面绿化相比,也有诸多的特殊性,如施工难度大,防水、植物选择、专业人员等技术要求高。

屋顶绿化对植物的选择: 一般都应具有根系浅、矮生、生长慢、耐瘠薄、耐干旱、耐寒冷、耐风飕、宿根、喜阳的习性,以适应某一具体屋顶生态环境条件、在屋顶上生长安全可靠为首选。目前,草坪及地被植物比较成熟的品种是佛甲草、黄花万年草、垂盆草、卧茎佛甲草等。花灌木、矮生乔木类如沙地柏、侧柏、龙爪槐、大叶黄杨、女贞等。爬蔓攀缘植物类如常春藤、扶芳藤、五叶地锦、爬山虎等。

屋顶绿化对营养基质的要求:绿色环保,无病虫害源体;轻型,但不能过于松散;不可用田园土直接登顶。轻型的营养基质一般由城市垃圾粉碎、经高温杀菌、发酵后形成的有机肥和草炭土、田园土制而成,比例为:113或155,也有其它尚在尝试中的配置处方。空中花园的基质一般用重量更轻的珍珠岩、绿宝素等无机基质配制。铺置营养基质的厚度,要由植物生长性决定。

屋顶绿化对工程辅助材料的要求:一般要在屋顶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专家鉴定合格的耐根穿刺的阻隔根防水层,放置阻隔膜、保湿毯、蓄排水板、放滤膜,其上铺营养基质。

五、屋顶绿化的建议

我国屋顶绿化之所以发展缓慢,一是人们的思想比较落后,对屋顶绿化的认识不够;二是各项政策法规不够完善,随意性较大;三是技术与发达国家相比还比较落后。我认为,应加强以下几个方面工作。

转变观念,加大宣传力度。要改变认为屋顶绿化用处不大,是时髦的做法。大力宣传正确的屋顶绿化观念,即:(1)是具有巨大的社会效益、生态效益和经济效益的工程;(2)对改善城市总体环境有利,是美化城市、活跃景观的一种好方法。(3)是世界各大城市绿化的方向,21世纪城市建设的目标。

政府要健全政策、法规,协调统筹全局。屋顶绿化是一个涉及政策、法规、房地产、物业管理、市政规划、绿地、消防、技术和资金等多方面全方位的系统工程,需要总体设计、配套技术和方法,要改变现有的条状分割、不协调的现状。

鼓励技术研究和企业投资,提速成果转化。屋顶绿化在我国还刚刚起步,技术还不成熟,施工困难重重,企业和科研单位面临巨大风险,需要政府大力扶持,加大对屋顶绿化研究的科研经费,同时提供优惠政策和措施,加快屋顶绿化的在全国发展的步伐。

六、我国屋顶绿化的前景

屋顶绿化研究篇10

关键词:屋顶绿化;植物配置;设计;绿化

伴随着人类社会的飞速发展,生活环境的也成了人们现在生活的新要求。优美且能起到消除疲劳的绿化成了现代化城市中除了应有完美的建筑之外还应该具有的,绿色植物便是优美环境重要的组成。城市建筑越来越多是基于现代城市化的加剧,现在许多城市开始慢慢出现热岛效应,主要是因为人们对环境大肆破坏,臭氧层急剧减少,导致了“热岛效应”的出现,而改善这一不良情况的最好方式就是加强绿色植物的面积。由于现在城市的绿化面积较少,所以利用起屋顶的面积来建设起园林绿地是非常有必要且非常合理的。

一、屋顶绿化的发展

屋顶花园就是屋顶绿化的别称,所有建筑物的顶部或者桥梁以及天台上进行绿化或者植物的栽种都可以称作屋顶花园。陆地绿化栽种的植物和大地相连,屋顶绿化却是在建筑物上直接进行栽种,没有与大地相连接。

古巴比伦的空中花园就是屋顶花园的最早起源。圣米歇尔山和克林姆宫都是中世界屋顶花园的产物。圣玛利亚广场和奥克兰博物馆都作为了上世纪中期有标志性的屋顶花园建筑。

上世纪中期我国对屋顶花园的研究开始重视,在四川省最早展开研究,而北京、上海、广州等经济相对发展比较快的城市对屋顶花园建设也越来越重视,当下城市绿化的主导方向便是城市屋顶绿化。平屋顶绿化技术便在上海市的农科院生态保护研究所开展起了研究。上海目前拥有超过了2亿平米的屋顶面积同时也拥有着35万平米的绿化面积。

二、屋顶绿化对环境的影响

(1)将园林植物覆盖到屋顶平台的形式便是屋顶绿化,其效果便是屋顶绿化能够在很大程度上将城市污染进行清理,将城市的空气进行进化,改善并促进城市的小气候。研究证明,在夏季如果屋顶绿化面积能够达到50%以上的话,可以降低5摄氏度城市气温,能够将产生的热岛效应基本消除;增温效果也能够在冬季良好地表现出来,补给城市在冬季需要的温度,有效的抵御寒冷。城市的生态链条也可以因此而加强,能够最大化地发挥城市绿化在生态环境上的功能,城市生态化也能够得到真正的实现。

(2)随着城市发展,交通工具所产生的二氧化碳早已超出了负荷,各种污染也日益严重。而绿色植物能够有效地改善这些情况,能够对空气起到净化作用,同时城市的形象也被显著地提高了。绿色设施的基础部分也包括了屋顶绿化,将分散的绿地连成一个整体从而服务市民,生物迁徙也是以此为垫脚石而逐步实现的,二氧化碳被绿色植物在光合作用的时候吸收掉,同时是释放出大量的氧气,城市的空气质量也因此得到了显著的改善,城市环境受到污染的程度也大大减轻了。

(3)屋顶绿化还能对城市的雨水进行优化,水资源也是以此为来源进行补充的,雨水流失速度快的原因是因为城市过多的硬质铺装,城市的排水系统也感觉到压力越来越大,因为城市中地下的水位越来越低,导致城市的抗自然能力下降。抵御洪水的能力是绿色设施的主要作用之一,屋顶在绿化之后可以回收利用雨水,从而减少了雨水在径流时的时间,没有绿化的屋顶其中雨水有95%从排水管流失,而绿化之后雨水有50%被屋顶植被回收,植物在蒸腾作用中将水分子扩散到大气中,能够净化城市的雨水同时对空气净化也起到了很大的帮助。

(4)承重物件很少导致建筑受损的情况发生,屋顶没有绿化的建筑容易受到季节变化所产生的物理变化从而影响建筑面发生变化,导致建筑面受损,而有了屋顶绿化的建筑物就能够避免这种情况发生。

(5)城市屋顶绿化之后能够将整个城市的文化底蕴展现出来,不仅有生态功能也有人文功能,对这个城市的发展都起了积极的作用,工作压力和生活压力也能够得到有效的缓解,也创造出了一个供市民休闲的空间。

三、进行屋顶绿化多种的类型

(一)家庭式屋顶

因为社会不断地发展,在生活上人们的要求也越来越高,最初定义住宅为“容身之地”的观点也发生了变化,大家越来越亲睐复式、多层的公寓。可以将这一条件充分利用起来,设置一些小的园林,也能提供一个良好的生活休闲环境。例如上海大型别墅朱家角处的绿洲江南园楼盘,除了庭院,在这个小区内还有下沉式花园,当然屋顶花园也是相当合理的,诗情画意中能够看出日式的小景与中式风格相得益彰的结合。

(二)公共性屋顶

公共娱乐以及各种集体活动便要采用这类型的屋顶绿化,在设计上应该注意好覆盖性。布局和植物的配置等问题都是在共性屋顶绿化上有严格要求的。入口、园路等处为主进行绿化,设置一些供人们在公共场所休憩的座椅,园路设计要宽一些是这类设计中应该注意的,同时使人们活动也较为方便。目前夏阳湖浦阳阁的屋顶花园便是上海最大的屋顶花园,5600平米的面积,是由高低起伏且东西长度210米的建筑所组成的,屋顶之间有19米的落差。将屋顶花园、商业区和公共用地融为一体便是该空中花园的特色,健身中心、餐厅、咖啡厅是第一和第二层的主要设施,此休闲场所为当地的居民和旅游爱好者提供了一个环境独特的场地。

四、形式和布局的设计

(一)规律布局设计

装饰性景观上的效果是规律布局中所重视的,在静动态的变化和秩序上都进行了强调。在对植物配置上要注意必须形成一个很好的规律,交替组合和层次区分便是一般会使用到的方法,拥有非常醒目的景观效果,往往能够在小空间下培育出大景观,将屋顶绿化所蕴含的气氛和庄重都显现出来了。

(二)自然布局设计

利用地形,对配置的植物注意保持自然形态,并能够和建筑的色彩以及形态相协调,景观组合显得自然连续,便是自然布局的特色。植物配置要求高,各种植物的高矮以及生长的时态等都要进行合理的分析之后再进行配置,主要是满足景观在任何季节看上去都要是丰富多彩的。

(三)混合布局设计

自然式和规律式混合的方式便是混合式屋顶绿化,自然性和规律性的特点都要共同展现出来,形成所有景观能够在空间上共融。景观连续在此类布局上是不作强调的,注重更多的是在个性上的变化,从而被广泛地应用到屋顶绿化中。

五、绿化植物的配置

因为是在建筑物之上进行绿化的,负荷问题便是我们首要应该考虑的,位置相对较高,风力较大是多数屋顶绿化所面临的问题,同时这些因素也制约着屋顶绿化植物配置的选择。

(1)要将本土植物作为主要类型,精品植物适当混搭一些在其中。本土植物因为对当地的土壤和气候都已经产生了适应性,因为屋顶的生长环境相对来说较差,所以选择本土植物可以大大提高植物的成活率,从经济方面来讲的话也能够节省大量经费。

(2)要选择草本植物或者选择矮灌木植物,而且,选择时还要注意选择的植物是否具有强抗寒性和抗旱性,在各个季节中都能够良好地生长。

六、结束语

城市屋顶绿化意义重大,做好城市屋顶绿化便能保证城市生态环境能实现可持续发展,因为各种因素制约屋顶绿化的发展,所以现在我国仍还在起步阶段,政府部门应该给予大力的支持,不仅是经济上,技术上也要给予帮助,从而推动城市绿化的发展,同时也能够将绿色基础设施的理念灌输到群众的思想中,对发展屋顶绿化工作也起到莫大的帮助。屋顶绿化,生态建设,对当下的城市而言已经迫在眉睫。

参考文献:

[1]吕华. 基于绿色基础设施理念的城市屋顶绿化设计研究[D].浙江农林大学,2012.

[2]侯鹏程,俞平高,莫成伟. 浅析城市屋顶绿化环境及植物配置[J]. 上海农业科技,2012,03:92-93.