浅谈绿色建筑中的屋顶绿化

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摘 要：绿色建筑是在建筑的全寿命周期内最大限度的节约资源，保护环境和减少污染，为人们提供健康，适用与自然和谐相处的建筑。而“屋顶绿化”则是一种既能兼顾到城市经济建设发展的需要。同时又能很好地解决城市生态环境问题的双赢甚至多赢的解决方案。

关键词：屋顶绿化； 绿色建筑； 生态设计

绿色建筑是指为人民提供健康、舒适、安全的居住、工作和活动的空间。同时在建筑全生命周期（物料生产、建筑规划、设计、施工、运营维护及拆除）中实现高效率的利用资源（能源、土地、水资源、材料），最低限度的影响环境的建筑物。绿色建筑也有人称之为生态建筑、可持续建筑。

屋顶被称为城市建筑的第五面，屋顶绿化是在有限的城市空间提高绿地率最有效的方式，有利于改变空中景观，体现大城市风采；有利于保护生态调节气候，净化空气，降低室温、噪声和城市热岛效应，节水节能，环保效益巨大。并且其经济效益也不容忽视。更为重要的是，屋顶绿化能陶冶情操，，改变人们的精神心境，推动社会进步，有利于城市各种功能的发挥，树立良好的城市形象。

1.屋顶绿化方式

由于建筑物的多样性设计，造成各种大小高度不一、形状各异的各种屋面。加上新颖多变的布局设计，以及各种植物材料附属配套设施的使用，形成类型多样的屋顶绿化。

目前屋顶绿化方式主要有三种类型：

1.1 生态型屋顶绿化

对于这类屋顶绿化，在屋顶绿化种植的时候，可选择灌木和草木之物配置，以植物造型为主，不建造园林小品，主要的目的是营造一个绿色植物的生长空间。

1.2 生态景观型屋顶绿化

在屋顶进行绿色植物覆盖的同时，建造花圃、花架、廊亭等园林小品。这种花园型屋顶绿化，需要较深厚的生长机制。该类屋顶绿化的建设可选用的植物类型也较多，植物的配置较复杂。

1.3 经济型屋顶绿化

经济型屋顶绿化，就是在屋面上覆盖绿色植被，并配套给排水设施。对于此类屋顶绿化，一般使用薄型的覆土层，植物种类也以景天科等抗逆性高的植物为主。这一类型几乎不需要管理养护，对屋顶要求不高，此类屋顶绿化也可以用于旧房改造的屋顶绿化。

2.屋顶绿化的生态效益[1]

2.1 改善生态环境，增加绿化面积

随着我国城市发展的加快，城市土地面积的利用更加紧凑，城市中绿地面积则更珍贵，屋顶花园可以补偿建筑物的占地面积，缓解由于城市人口猛增、街边拓宽、新区开发、旧区拆建、人均用地面积下降的趋势，成为解决任何建筑物亮着与绿地争地的矛盾，是满足城市绿化要求的一种最佳措施。因此，对于我国绿化覆盖率低、人口比重大的城市，屋顶绿化具有重要意义。

2.2 降低“热岛”效应

“热岛效应”是指城市中的气温明显高于郊区气温的现象。在“热岛效应”的影响下，城市上空的云、雾会增加，使有害气体、烟尘在市区上空累积，形成严重的大气污染。绿色屋面对阳光的反射率比深色水泥屋面大，加上绿色植物的遮阳作用以及为满足其自身的胜利所需的同化作用，使得绿色屋面的净辐射热量远小于未绿化的屋面。同时绿色屋面因植物的蒸腾作用和潮湿下垫面的蒸发作用所消耗的潜热明显比未绿化的屋面大，从而使得绿化屋面中空气获得的热量少，热效应降低。可见，屋顶绿化是缓解“热岛效应”的有效手段之一。

2.3 蓄积吸收雨水

水是生命的源泉，是宝贵的资源，屋面排水由于复污染较少，水质交换，稍加处理甚至不需处理即可用于冲刷厕所、浇灌绿地或用作水景。未经绿化的屋顶上的雨水有80%排入地下管网，绿化后的屋顶雨水排放量大大减少。一般有30%的雨水流入地下管网。

屋顶绿化可以使屋顶雨水的流失量减少到原来的1/3，而其余2/3蓄存在屋顶上，然后逐步通过蒸发和植物的蒸腾作用扩散到大气中，从而可以调节城市气候。另外，屋顶绿化还具有雨水缓冲和截流功能。屋顶绿化面积的加大将会减少城市中由屋顶收集排放的雨水量，减轻城市地下排水管的工作压力，进而也可以减少市政设施的投资。

2.4 保护屋面及防水层

当屋顶经过绿化处理后可以避免阳台直射屋面及防水，同时降低了屋面风化和防水层老化的速度，从而延长了屋面的使用寿命。

2.5 降低扬尘及烟雾，改善空气质量

屋顶绿化可以帮助过滤空气中的灰尘、烟雾及硝酸钾微粒以及其他有害成分，并能够吸附大气和降雨中的有害物质，从而对空气质量的保证有非常好的效率。

3.屋顶绿化在绿色建筑中的技术应用

3.1 屋顶绿化的设计原则

3.1.1 屋顶绿化的规划和设计要遵循适用、安全、经济的基本原则。

3.1.2 所用材料：建造技术和维护措施遵循生态学理论和循环经济原则。

3.1.3 园林小品构建要遵循功能、科学和艺术相结合的原则。

3.2 屋顶绿化的设计技术措施

屋顶绿化的构造层次由下而上为：屋面（顶板）结构层找坡层保温层找平层防水层耐根穿刺层保护层排（蓄）水层隔离过滤层种植土层植物层。屋顶绿化工程既要保证植物生长良好，还要保证屋面能够顺利排出积水。因此，要求屋面不渗不漏，以满足建筑物的使用功能。实施屋顶绿化主要存在几个关键性的技术问题。：防水、排水、种植土的选择；植物固定手法和种植池的处理方法以及防滑问题等。

3.2.1 屋面结构层

屋面结构层要根据植物的种类和荷载进行设计与施工。一般应采用强度等级小于C20和抗渗等级小于S6的现浇钢筋混凝土做屋面的结构层。当采用预制钢筋混凝土板时，应用强度等级小于C20的细石混凝土将板缝灌填密实，板缝宽度大于40mm或上窄下宽时，应在板缝中放置构造钢筋，然后再灌填细石混凝土，以提高结构的塑形刚度，并应在板端缝处嵌填密封材料封闭严实。

3.2.2 找坡层

为便于及时排除种植屋面的积水，确保植物正常生长，屋面宜采用结构找坡。

3.2.3 找平层

为便于铺设卷材或涂膜防水层，在找坡层上应做细石混凝土或水泥砂浆找平层。

3.2.4 防水措施

由于各种植物的根系在其自然生长过程中都有向心性和向水性，而且具有很强的穿刺能力，因此，许多传统的防水材料都很容易被植物的根系穿透，导致屋面防水层破坏，使得建筑物出现不同程度的渗漏。所以，对于屋顶防水的设计、构造、材料选择以及施工工艺等要求很高。因此，防水环节是种植屋面成败与否的关键性问题。屋顶绿化防水层应采用涂膜防水层和配筋细石混凝土刚性防水层两道防线的复合防水设置，以确保防水质量。之后在其防水层的找平层上加设一道特殊结构的耐根系穿刺防水层。该防水层应具备耐水、耐腐蚀、耐霉烂并具有良好的延展性能的柔性防水卷材层。

3.2.5 排（蓄）水措施

排（蓄）水设置在耐根穿刺防水层之上。其作用是将土壤中多余的水分，通过排（蓄）水板迅速地从排水层的空隙中汇集到汇水孔排除出去，以防土壤中因过饱的水分导致植物烂根、死亡。平屋顶一般采用蓄水排水的手段排除土壤中的多余水分，对于坡屋顶的则做出50%的排水屋面，利用重力进行土壤水分的调整。

3.2.6 种植土的选择[2]

种植介质是屋顶绿化所选植物赖以生存的土壤层。为了减轻结构荷载的要求和满足屋顶绿化景观效果，种植介质一般采用人工培育基质作为屋顶绿化生长介质，尽量选用种植介质应具有自重轻、不板结、肥效充足、保水保肥、适宜植物培育生长，施工简便和经济环保等性能的土体。一般可选用的种植土如草炭、膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、细砂和经过发酵处理的动物粪便等材料。种植介质成本较高，其成本造价往往要占到整个分项造价的20%～30%左右。为了充分减轻结构荷载并且满足植物生长需要，种植土层的深度最低限度要求。一般草坪等地被植物的种植土和土层厚度需15～30cm。栽植小灌木种植土的土层厚度需30～45cm。大灌木土层厚度为45～60cm。小乔木土层厚涂要求为60～90cm。大乔木则要求深度为90～150cm。草坪与乔灌木之间以斜坡过渡。一般的屋顶绿化种植土评价深度在15～90cm左右。大部分深度在45～60cm左右。

3.2.7 屋顶防滑

坡屋顶绿化要特别注意防滑，尤其是纯草坪式绿化容易出现草坪滑坡。为了防止滑坡，可以在屋顶上设防滑挡板来防止草坪滑落屋面。坡屋顶的另一种防滑方法就是把屋顶做成台地式绿化。这种做法还可以同时结合主体绿化，使建筑达到丰富的景观效果，同时草坪的选择上也要选择根系较发达的。

结束语

屋顶绿化所体现出的绿色建筑设计形式正式现代建筑设计的一种升华体现，也是建筑设计发展的新亮点。而且随着屋顶绿化正在被更多的人认识和接受，发展前景十分可观。屋顶绿化一定会为全人类的幸福做更大贡献[3]。

参考文献

[1] 绿色建筑.北京：中国计划出版社，2009

[2] 互联网相关资料

[3] 罗乘鹏.屋顶绿化――绿色建筑设计发展的新亮点.建筑科学，2007.7