屋面绿化技术的研究与应用

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摘要：本文对屋面绿化技术的功能、技术进行了研究分析，在城市建设与建筑节能领域具有一定的实用价值和理论意义

关键词：屋面绿化 技术 意义

0.前言

所谓城市热岛是指，城市气温由于建筑密度较大加上通风性差，热量难于发散，导致气温升高，城市气温的升高直接影响着城市居民户外生活的舒适性。居住在楼房顶楼的居民，白天长时间经受太阳照射，房内热气无法散发，屋顶室内温度比非屋顶室内温度平均要高3～5°C室内生活环境极差。因此降低热岛效应对改善居民生活居住环境有着非常重要的意义。

随着城市化进程的推进，城市人口越来越多，城市土地越来越成为稀缺资源，为提高土地利用率，房屋除了往空中发展，地下建筑也随之增加，小区楼栋间距也被利用做地下停车库，建筑物外表面在城市外表面已占了很大比例，因此如何利用建筑外表面已成了改善城市生态环境和节能的有效手段，为了有效的提高生活质量，可以在城市建筑物屋面覆盖隔热材料，增加屋面绿化，因此应大面积推广屋面绿化。

1. 屋面绿化的作用

1.1 调节城市温度及湿度提供舒适的生活环境并有效的节约能源

屋顶绿化能很好的起到隔热效果。屋面绿化除了应做的保温隔热层外，还需覆盖一定厚度的土壤，松散的土壤有一定的保温隔热作用，而且所栽种的植物它利用光合作用、蒸腾以及蒸散作用的基本原理，降低植物自身的表面温度，避免被强烈的太阳光灼伤。空调能耗是建筑节能重要指标，绿色植物的枝叶也对屋面有遮阳作用的同时光合作用将太阳能变成生物能也可以吸收周围的热量，降低四周的气温 从而达到合理利用空调的作用。

增加空气湿度：由于绿色苗木的蒸腾作用和潮湿土壤的蒸发，下雨时土壤吸收水分，出太阳是水分蒸发，从而使通过排水管道流失的水量减少，减少城市排水压力的同时使存于空气中的水分增加，既达到节水的目的又减缓城市排水压力。

1.2 延长建筑材料使用寿命

由于气候变化的原因，屋面的建筑材料时常处在热胀冷缩的状态，极易导致屋面结构产生裂缝，材料变形老化尤其是防水材料。屋面绿化可以对屋顶起到保护作用，减少昼夜温度差异，避免阳光直接照射和冰雪直接覆盖，减少温度裂痕产生，保证屋顶结构的完整性。

1.3 充分利用空间，提高城市绿化覆盖率

城市建筑高速发展，建筑容积率和绿化率必然产生矛盾，而解决其矛盾的最好办法，就是使绿化向空中发展。屋顶绿化几乎以等面积绿化了建筑物所占面积，还增加了城市绿化的层次感，增加城市绿地覆盖率。

1.4 减少噪音

噪音的高低也是居民生活环境好坏的重要指标，松散的土壤和绿色的植物可以吸收噪音，有实验表明，绿化的屋顶与未绿化的屋顶相比较科减少噪音2%～3%，土层12cm厚时可隔音40dB，土层越厚，隔音效果越好。

2 .屋面绿化的形式

2.1 景观式绿化。

当设计时考虑了屋面荷载大于等于3.0KN/m2 的时候，屋面覆土厚度可以达到40cm左右，植物的选择范围也大，可以采用以植物应景为主，周围进行低矮的灌木，小型乔木或是地被的植物来进行搭配配置。中间可以铺设小路，人工座椅或是人造假山、小品等，尽量为浏览和休息提供必要的设施，达到较好的景观效果。不仅有休憩空间，也有观赏价值。

2.2 简单式屋顶绿化

这类屋顶绿化主要针对原来的老建筑屋面的改造，主要为改善屋顶保温隔热要求而做，因其建筑原考虑是不上人，设计荷载一般考虑是>=1.5KN/m2。因此简单式的绿化覆土厚度不能太厚，主要是以草坪或是小型、低矮的灌木进行搭配。通常只允许维护工人在上面活动。

3. 我国屋面绿化的现状及问题

3.1 屋面绿化的现状

上世纪60年代，我国开始进行屋面绿化的研究工作，受当时历史和经济条件的制约，研究工作一直进展缓慢，当前我国北京，广州、上海等城市均已开展屋面绿化的推广工作，尤其上海是这方面走在全国前列，已经制定了地方法规如在《上海市绿化条例》中就鼓励发展垂直绿化、屋顶绿化等多种形式的立体绿化。

3.2 存在的问题

（1）屋面绿化理念尚未深入人心，相关宣传不到位。上海曾对观众参与和知晓进行调查，从调查样本里面取了一半专业人士，一半是非专业人士，10%的人经常使用屋顶绿化，47%的人对是否拥有屋顶绿化表示很在意和关注，3.33%的人根本不关心，通过这些调查，说明社会人群对屋顶绿化关注还不够，大部分民众有认识到屋面绿化带来的好处，屋面绿化所带来的经济和社会效益没有完全体现，因此没有成为广大市民的一种自觉意识。

（2）屋面绿化大规模实施所需的人才储备匮乏，表现形式相对单一。由于我国的屋面绿化产业刚刚起步，因此技术人才比较缺乏，严重制约了屋面绿化的发展。

（3）应用层面较窄。目前我国的屋面绿化大部分集中在高层建筑的屋顶或是居住区的平面屋顶上，在坡层屋顶上应用较少。

（4）屋面绿化实施成本较高，维护造价不菲。屋顶绿化大面积推广的前提条件是需要大量的植被，植被的成本和维护费用一直居高不下，严重限制了进一步的市场推广。所以，探索适宜大面积应用并且易于后期维护的相关植物种类是当务之急。

4 .推行屋面绿化的措施

相比较，绿化屋面在防水、抗裂细部构造等方面较传统屋面来说要求更高，不但要考虑房屋不渗不漏的使用功能还要保证植物的生长要求，因此在屋面的构造上多了隔根层，滤水层，隔土层以防止植物和土壤对建筑结构产生破坏。

4.1 防水

在屋面的做法上可以增加一层架空隔热层，使土壤的接触面和屋面主体结构有效的隔离，架空隔热层的做法在南方的建筑中上世纪九十年代以前大量采用，隔热效果很明显，架空隔热层的做法在这几年又有了很大的改进，材料除了传统的的钢筋混凝土预制块外，还有现在轻质材料如木塑。另外增设排水层，在土壤下层增加排水板和过滤布，使不被土壤有效吸收的水分能有组织畅通的排出不形成积水。减轻屋面防水的压力。

4.2 土壤的取用

随着无土栽培技术的成熟，屋面绿化的形式将变的丰富多彩，笔者前不久到漳州看了园艺博览会，在农业馆中所看到的的无土栽培的成果，大受启发，无土栽培大量的采用木屑等轻质材料取代了土壤，塑料盆、塑料管、泡沫盒等轻质容器取代传统的花池成为可能，大大的减轻了屋面荷载。农活对于很多人来说变得轻松快捷。如下图所示。

4.3屋面绿化的植被要求

植被层应根据屋面大小、坡度、建筑高度、受光条件、绿化布局、观赏效果、防风安全、水肥供给和后期管理等因素来选择，屋顶绿化的植被应满足以下要求：

（1）为达到抗旱的目的，屋面一般采用耐寒、抗病虫、生长速度快的草坪或是灌木，这样可以极大的减少浇水的频率以及用水量。

（2）由于大部分屋顶都处在高空或是半高空，如果植物过于高大或是底根欠缺扎实，很容易被大风吹到，因此高层建筑的屋顶绿化一般种植低矮的植物。

（3）种植屋面一般选用根系不发达的植物、缓慢生长的常绿植物。

（4）屋面种植应根据气候特点、屋面形式，优先选择滞尘和降温能力强的植物种类。

（5）屋面的种植要讲究色彩和颜色搭配，最好是选择色泽鲜艳同时花期较长的植物，这样可以达到较好的观赏效果，有种植条件的屋顶可以多种植些灌木和草坪，形成错落有致、有层次性的立体花园。

（6）种植屋面灌溉设施可采用人工灌溉，也可应用自助喷灌系统或低压滴灌系统。

（7）上人种植屋面应有照明设备及安全防护措施。水管、电缆线等设施不得铺设在防水层之下。

（8）屋顶绿化所用土壤，宜用人工配置而成的合成土，合成土不仅有植物生长所需要的各种元素，又具备质量轻，通风性好，适宜排水的优点。

4.4 对建筑物的要求

屋面绿化是建立在建筑物之上的，所以对建筑物有着较高的要求。为加大土壤对水的吸收量，地面墙根的地方应留出一定程度的的面，这样有利于植物吸收到充足的养分和水分。为最大程度的节约水资源，必须配备节水灌溉设施，可以通过收集雨水来管理绿地。土壤中存在着较多的酸性物质，同时植物在不断的生长中也有产生有机酸，这些酸性物质都会不断地腐蚀建筑物的表面，因此防酸和防渗漏工作很有必要。为使墙面得到绿化，有必要种植一些攀爬植物，因此需要在建筑物每层之间的墙面上留出平台，在平台上放置土壤，为攀爬植物的生长创造必要的条件。建筑物的外观设计还要考虑到美观性，与周围环境相适应，满足大众的审美需求。

结语

屋面绿化不但能够改善城市环境，而且对节能环保起到积极的作用。屋面绿化已经逐渐由生活休闲品，过渡到人民大众的生活必须品。因为屋面绿化工作的易实施性，因此值得大面积的推广。对屋面绿化大面积推广的首要工作，就是对其进行基础性的研究。基础性研究的重要性对于屋面绿化的重要性不言而喻，没有理论依据，就不能得到很好的发展。因此，屋面绿化工作者今后还需加大这方面的研究力度。

参考文献：

[1]杨晚生，等.绿色建筑应用技术[M].北京：化学工业出版社，2011