摘要:从对城市和城市绿化的认识出发,指出屋顶是绿化现代城市新领域。通过对屋顶绿化的发展实践和实例分析,研究了屋顶绿化的特点和关键性技术,指出发展屋顶绿化是迅速增进城市绿量、扩大绿化面积的有效途径。
1、屋顶是现代城市绿化的新领域
在现代城市绿化中不仅要注重意地面绿化,还应探索发掘城市空间的绿化,即在城市横向土地的使用和纵向可能的空间领域,尽量发展生物绿色,拓展绿量空间,扩大城市的多维的自然因素,为市民创造一个更具新意的活动空间。屋顶绿化就是利用市区内有限的建筑屋顶创造出绿色空间。
屋顶绿化是一种不与大地土壤连接、位于建筑物顶部空间的绿化形式,也是一种新型的屋面处理形式。
建于公元前6世纪的巴比伦空中花园,被称为古代世界七大奇观之一,就是架立于石墙拱券平台上的屋顶绿化。1959年,美国加利福尼亚州奥克兰市凯泽中心,在一座六层楼的屋顶上,建成了一个面积1.2h㎡的屋顶花园。1977年,加拿大不列颠哥伦比亚温哥华凯泽资源有限公司,在18层楼顶上建一个面积430㎡的屋顶花园。在日本正兴起让建筑物“头顶花园,身披绿装”的屋顶花园热。由于东京是世界上人口最密集的城市之一,空间狭小,人们开展绿化“钢铁”和“水泥”的活动。东京都城市建设管理部门规定兴建大型建筑设施必须有相当的绿化面积,并鼓励修建屋顶花园和凉台微型庭院景观的业主提供低息贷款。因此屋顶花园和凉台微型庭院景观日益增多。东京赤坂大型综合设施“阿克海姿”建筑群,热情以顶建起了数千平米的的屋顶花园,乔灌木错落有治,假山流水别有风情、其景观尤如南国园林。随着“屋顶花园”热的兴起。屋顶阳台绿化材料、技术应运而生,出现了“特殊绿化产业”。
在我国60年代以来也建造了不少屋顶花园,如广州东方宾滨10层楼顶的屋顶花园,面积900平方米,使用至今,依然效果颇佳。屋顶绿化使传统的地面绿化上立体空间,是一种融建筑技术和绿化艺术为一体的综合性现代技术,使城市建筑物空间潜能与绿色植物的多种效益得到完美的结合和充分的发挥,是城市绿化发展的崭新领域,具有广阔的发展前景。近来有人从研究城市生态系统的角度出发,对未来城市提出几种设想,其中设想之一是阶梯城市,即城市建筑物的楼层高矮不一,并把一幢楼房的楼顶建造成另一幢较高楼的花园,或果园、菜地、绿地.......。这一设想就是充分利用楼顶空间进行屋顶绿化、增加城市的绿色空间和自然因素、达到保护、改善城市环境,健全城市生态系统,促进城市经济、社会、环境协调发展的目的。
2、成都市屋顶绿化的发展和实例分析
成都市从70年**始出现屋顶绿化,在二、三年的实践中,营建技术不断成熟,艺术水平不断提高,人们的认识由有条件的试验到普遍被接受,再至逐步推广,至1998年底全市已发展到1000余处,总面积超过30万平方平。屋顶绿化在成都迅速被推广开来,一是由于人们对城市绿化认识的提高,迫切要求搞好绿化改善和美化环境;二是成都市城区人多地少,用地紧张,绿化用地不足,需要寻求新的绿化途径;三是建筑技术水提高,提供了质量可靠的绿化技术,使得屋顶绿化荷载减轻、造价降低、技术简便、效益明显、从而大受欢迎。屋顶绿化出现了各种类型,进而在一些商业、文化、娱乐的公共建筑、居民小区和单位住宅的楼顶也纷纷建造屋顶花园。人们对屋顶绿化由优虑怀疑,变为积极欢迎。以居民对住楼层的选择为例,以前大家认为三、四层最佳,中叫做“金三银四”,现在则要争住顶楼,又叫做“金顶银底”因为住在最高层可以利用屋顶建造花园,使屋顶更巾近生活、美化生活。
从以下实例的分析也可充分说明,屋顶绿化是一种颇具发展前景的绿化形式。
实例一:成都市商业大厦屋顶花园
该大厦建造于1994年,位于市中心繁华商业区,是一幢集商场、餐饮、娱乐、办公为一体的15层综合大楼。由于在老城区改造而成,整个单位占地十分狭窄,加之车流量、人流量大,难以实施地面绿化。该大楼主管单位(成都市针织品公司)的领导对环境建设的重要性有较高的认识,从基建开始,就把屋顶绿化纳入建设计划,共投资470万元,聘请专业队伍进行规划设计,同步设施,一次成功。现在,这座退台式建筑的5、6、7、9、13层共计2149平方米的屋顶上,已建成了独具风格的空中花园,其中绿化面积达1000多平方米。来到花园中,只见青藤满架、灌木拥绿、百花吐艳、营造了良好的经营、办公环境,为公司树立了良好的社会形象,成为数百名员工休息、锻练的良好场所,为提高员工身体素质,推进两个文明建设到起了积极作用。
从该公司完善规范的绿化档案中,可以看出公司领导员工对屋顶绿化的珍爱。如果该单位没有搞屋顶花园,在建筑物密集而又没有一点地面绿化的情况下,职工们的生活、工作环境状况是可想而知的。
实例二:成都商业场屋顶花园
它是成都目前面积最大的开发型屋顶绿化。商业位于成都繁华商业区,在历史上是有名的经商口岸。1998年在原址处建成五层通台式屋面,屋面总面积达3400平方来,原设计为闲置有非上人屋顶。1993年商场管理者准备利用屋顶种植葡萄,成都一家屋顶绿化专业公司得知这一信息,看到了其中潜在的举大商业价值,毅然决定投资开发。该公司与商场达成协议:将屋顶交给公司使用12年,公司从第4年起,每年向对方支付租金1万元,由公司投资建成屋顶花园写字间。自主经营,12年后屋顶上全部固定设施无偿移交给商业场。在有关部门的大力支持下,该公司先后投入100多万元,运用轻型材料,建成了900多平方米的写字间分隔成50多间,以植物造景为主、园林小品为辅,综合运用花池、廊架、水池、喷泉、假山、小亭等形式,尽量增大绿化面积,保证60%以上的屋顶面积用于绿化。现在,整个屋面的90%以上为绿色植物所覆盖,形成了优雅、舒适、安全的办公环境,被多家公司所租用仅余纬度3年时间,公司的投资即已全部收回。从实例看出以绿化为主体的屋顶开发是大有可为的。
实例三:成都墨具刃具厂
该厂利用2100多平方米的3层厂房屋顶建成苗圃,用塑料大棚覆盖,锯末壤土作栽培基质,培育时令鲜花、盆花扦插苗木,繁育观叶植物等,基本上满足了工厂的需要,为厂里节约了购买苗木花卉的开支。
位于高新区的邮电闻成都电缆厂电线分厂在1800多平方米的厂房屋顶上建成了空中花园,总体布局协调,植物配置合理,景观效果良好,为《中国科技》杂志所推荐。
1983年,被誉为“在有限的空间编绿织绣”的成都市物资局二仙桥仓库屋顶绿化,被载入《世界城市知识大全》书。至今依然景观良好,植物生长繁茂,岁岁花香不断。
以栽种棚架葡萄花园(2500平方米)等,都曾被成都市绿化委员会授予“屋顶绿化十佳单位的称号”。
实例四:猛追南一区私家屋顶花园
位于成都双林路宿舍6楼屋顶上。屋顶面积127平方米,总投资3.7万元,于1992年10月份建成,由专业公司设计、建造,即有亭、架、又有小桥、水池、假山,用彩油砖砌筑花台、铺设地面,不锈钢护栏,彩灯装饰,与绿色交相辉映,具有典型的现代风格,是主人休闲、待客的理想场所。
目前,成都市屋顶绿化发展的一个显著趋势是,由个人出资,建造私家屋顶花园和数量不断增多。比如一家专业公司。仅1996年就承了30多处私家屋顶花园,占了该公司年承建绿化工程数量的一半以上。从客户情况来看,主要为高级知识分子、个体老板、企事业单位的领导干部。私家屋顶花园的出现。极大地改变了人们的住房传统观念,同时也使商品房价格升高。在成都人民公园附近,由于一公寓屋顶进行了绿化。使顶层每平米销售价格提高了120多元,许多房地产开发商已看到这一趋势,纷纷设计建造退台式的花台式楼房,对屋顶进行开发利用,提高销售额,追求最大的经济效益。
3、对屋顶绿化特点和效益的认识
屋顶绿化是以建筑物顶部平台为依托,进行蓄水、覆土并栽种植物的一种绿化形式,与其它绿化形式比较,具有明显的特点:
一是利用空间经济便捷城市是建筑物密集区,也是人口密集区,在一定的地域范围内,发挥若政治、经济、文化、交通、商贸等中心地位的作用。合理、经济地利用城市空间环境,始终是城市规划者、建设者、管理者追求的目标。除地面绿化形式外,其它的立体绿化形式如棚架、墙体、阳台等都在城市绿地系统构成中发挥着各自的作用。棚架绿化的作用往往局限于一点,墙体绿化的作用是一个面上,屋顶绿化则是城市的立体平面上发挥作用。长期以来,城市大量闲置的平顶屋面往往未得到充分的利用。发展屋顶绿化为此提供了经济便捷的利用城市屋面空间的手段。
二是类型多样由于建筑物的多样性设计,造成面积大小、高度不一,形式各异的各种屋面,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,形式类型多样的屋顶绿化。从使用功能来看,可以划分为花圃苗圃型、棚架型、庭院型、草坪地毯型、立体多层型花园型、经济开发型几种主要类型。
三是景观丰富多彩不同类型的屋顶绿化形成了不同的景观效果,满足了不同的需要,构成了城市现代化的新视角。登上成都市目前较高的建筑-----蜀都大厦顶层,俯瞰四周,许多中高层建筑的顶层都是郁郁葱葱,宛如着一座座层峦叠翠的绿色小岛,构成独特的蓉城景观。
四是社会、生态效益巨大屋顶绿化建造在建筑物的顶面,且大多分布在城市中心域,屋顶配套设施的覆盖以及活植物材料的有益作用……,可以尽化空气、隔离操音、保温隔热、保持湿度…..,起到节约能源、保护建筑物。减缓热岛效应和降低污染程度的作用,因而在城市生态建设中占有重要地位。更为重要的是,屋顶绿化能陶冶情操,改变人们的精神面貌,推动社会的进步,有利于城市各种功能的发挥,树立良好的城市形象。
五是屋顶开发经济实惠发展屋顶绿化实质上是一项空间造地工程。从成都市区目前的地价来看,虽然因地段不同而有差异,但一般都在每亩300万元以上,以成都目前已发展建成的屋顶面积计算,相当于增加了450亩绿地面积,折合地价13.5亿元。目前成都市已开发利用的屋顶面积仅占可利用面积的16.7%,潜力很大,如在全国大、中城市推开,所创造的效益更为巨大。
4、屋顶绿化键技术的研究
但是植物生在所需条件与地面绿化有所区别,建植难度较大,技术要求较高。屋顶绿化的载体是建筑物顶部,必须考虑建筑物本身和人员的安全。由于与大地隔开,生态环境发生了变化要满足植物的生长对光、热、水、气养分等的需要,必须采用新技术,选用新材料。在屋顶绿化的设计,施工过程中,要综合地考虑诸多的影响困素,严格把关,确何其安全性、科学性和美观性。
4.1关于屋顶环境条件的分析和植物选择
一般来说,建筑物屋面与地面比较,风速和昼夜温差都较大,空气相对湿度较低。在夏季,光照强度较大,日照时间较长,水份蒸发量较大,而设施绿化后的屋面与四周相同条件的屋面比较,前述的几个指标均有显著的变化,风速降低昼夜温差减小,空气相对湿度增大,以温度为例,据我们进行的多点对比测定,在完全排除人为作用的条件下,夏季绿化屋面与隔热板屋面比较,屋顶表面温度平均要低6.3℃,距屋面1米高处气温低1.8℃,屋面下一层室内温度低2.6℃。冬季,上述指标则分别要高3.2℃、0.44℃、0.84℃。这是实施屋顶绿化后,屋面使用寿命延长的直接原因之一。
植物成活与生长的好坏决定于其生长的立地条件的优劣。由于屋面自然条件的限制,由于屋面种植的植物材料比地面使用植物材料要严格。一般来说,应选择适性强、长日照的浅根性小乔木以及灌、花、草藤类植物;深根性、钻透性强的植物宣选用,生长快、长得高大的乔木应慎用。一般而言,乡土植物材料比较适宜,在经济许可的情况下,也可选用其他的植物材料,成都市屋顶绿化目前实际采用的植物材料有150多种,其中最常用的有80多种。在具体的植物材料设计中,要综合考虑以下因素:
(1)屋顶高度一般来说,距离地面越高的屋面,自然条件越角劣,植物选择要更为严格。
(2)管理方便应尽可能地选用适应性强、生长缓慢、病虫害少、浅根性植物材料。
(3)考虑布局设计的需要、功能发挥和观赏效果。
(4)防风等安全性的要求。
(5)水肥供应状况。
(6)退台式屋面还要考虑侧方墙体材料和受光条件等
4.2.屋顶绿化的荷载分析与栽培基质
菏载是衡量屋顶单位面积上承受重量的指标,是建筑物安全以及屋顶绿化成功与否的保障。用于绿化的屋面应采用整体浇筑或预制装配的钢筋混凝土屋面板(挠度控制L250)作结构层,结构屋设计逄均面活荷载应根据其上部构造层计算确定,屋面板的质量标准应符合国家有关的结构讥评民施工规范要求。一般情况下,要求提供350㎏/㎡以上的外加荷载。在具体设计中,除考虑屋面静荷载外,还应考虑非固定设施、人员数量流动、外加自然力等因素。
减小荷载的方法有:
(1)采用与屋面结构相适应在平面布局形式,将亭、花坛、树池、水池等菏载较大的部位设计在承重结构或跨度较小的位置上。
(2)采用结构找坡、分散荷载,控制种植槽(一般为100-300㎜)高度和蓄水层深度。
(3)尽量采用轻型材料,如载培基质,要求种植土堆积密度小于1000㎏每立方米,可选用人造土壤、泥炭土、腐植土等材料。在工程验收后,也不得自行增加或改变上层的材料或厚度。棚架的百承重部位选用合成塑料管、竹管,亭子顶部选用竹片、PVC塑料、玻纤仿玻璃瓦。堆山控制体量,采用轻质石材,桌、凳选用空心结构等。
4.3屋顶绿化的防水设施及水肥管理
屋顶绿化不允许出现渗漏现象,其防水层处理应采用复合防水设施,即设置涂膜防水层和配筋细石砼刚性防水层两道防线,也可采用其他形式的、性能可靠的复合防水。涂膜防水层应用无纺而做一布二涂或二布六涂,在此基础上做刚性防水层,刚性防水层与屋面泛水必须一次做成(详见有关技术规范)以确保其防水质量。在设计、实施屋顶绿化时,要十分注意原有屋顶的施工质量。涂膜防水层,刚性防水层与屋面泛水必须一次做成(详见有关技术规范),以确保其防水质量。在设计、实施屋顶绿化进,要十分注意原有屋顶的施工质量。涂膜防水层施工完毕后,应进行一周盛水试验,在实施屋顶种植之前,还应进行相应的防水试验。
屋顶绿化的防渗漏和给排水处理应注意以下问题:
(1)在屋顶绿化实施过程中,无论加砌花台、水池,安装水、电管线等,均不得打开或破坏屋面的防水层或保护层,宜在建筑物设计时同步设计绿化屋顶,预置管线和亭、台、架、立柱等设施的防水试验。
(2)屋顶绿化应根据屋面的绿化设计用床埂分区,每区面积不宜太大,并在床埂上每隔1200-1500平方米设溢水孔一个,溢水孔处应铺设粗骨或加格防止细骨米流失。
(3)砌筑花台床埂严禁使用女儿墙作为其边缘之一,并在床埂与女儿墙间留出净宽符合要求的夭沟。
(4)设置完善的排水系统,除溢水孔、夭沟外、还应设置出水口、排水管道等,满足日常排水及暴雨时泄洪的需要
(5)做好定期清洁、梳淘工作。
保证水分供应是植物成活和生长的需要,在绿化屋顶上就设置上水管,一般100平方米以内应设置一个,最好采用喷灌或滴灌形式补充土壤水分,供植物生长和蒸发,设置各种喷头进行调节,保证水分喷头进行调节,保证水分喷洒到有植物生长的区域。适当地进行施肥以补充土壤养分,松土、密度调整,支撑、修剪、遮荫、防病虫、牵引、保温等日常管理措施仍然是必不可少的。
5、屋顶绿化是加快城市绿化发展的重要途径
环境和发展是当今世界的两大主题。面对新世纪,园林绿化对环境保护和城市建设都是重要的课题,加快城市园林绿化建设是摆在我们面前的迫切任务。成都市的城市园林绿化事业,改革开放以来有了很大的发展,但是由于历史和现实的原因,园林绿化水平落后于国内许多大、中城市滞后于城市的其他基础设施。影响成都市绿化发展的一个重要的客观原因是人多地少、市区近处无大的山体和水面,而屋顶绿化正是一种不占地面土地和特殊的绿化形式,在很大程度上可以缓解城市建设和绿化争地的矛盾。而且成都市冬无严寒冰冻、夏无台风危害的气候条件和地理环境极有利于发展屋顶绿化。综前所述,实践已证明,屋顶绿化可行,关键的技术问题已经可以解决。随着城市的扩大,每年都有数十万平方米的建筑面积增加,为屋顶绿化创造了广阔的发展机会。由此可以有充分的理由认为,屋顶绿化是加快城市绿化发展的重要途径。
在建设现代化城市的进程中,城市空间资源正迅速为人们所认识,不少房屋开发商在修建和**房屋的住户也纷纷按照个人意愿使用屋顶,如堆物、饲养动物、健身运动、绿化种植等,一些商贸部门在屋顶经营照相、饮料,而一些地方出迃章搭建、修建住房、写字间、其危害更大。在用于屋顶绿化的地方也已出现不少必须加以重视的问题,比如有的屋顶绿化由于屋顶处理不当,造成渗漏严重,危及建筑、有的对建筑结构和菏载了解不够,超负荷造成安全隐患,有的植物材料选择和栽培不当,绿化效果欠佳。因此,城市建筑屋顶的空间管理已急迫地提到城市规划、建设和管理的日程上来,承待规范、科学、合理的开发利用屋顶空间。在开发利用屋顶空间的各种用途中,笔者认为,发展屋顶化是最符合环境与发展的要求,最能为城市带共同的益处,也是最为经济适用和美观的。发展屋顶绿化是增加城市绿量的有效途径。
要使屋顶绿化建设健康、迅速发展,就要使其有法律法规依据,合法地建设,就要使其按照科学、合理、规范的程序建设,就要使其有法可依。为此提出以下几点建议:
(1)加大对屋顶绿化的宣传,以各种形式生动、具体的实例宣传屋顶绿化的意义作用,以及屋顶绿化的法规和技术,使发展屋顶绿化成为社会的共识。
(2)由政府作出发展屋顶绿化的地方性规定,提出鼓励发展屋顶绿化的政策,进行屋顶绿化的工作规则。建设主管部门对新建设建筑的设计、施工、验收要同时审查屋顶绿化设计,监理屋顶绿化施工,验收屋顶绿化效果,使屋顶绿化有法可依。
(3)编制屋顶绿化技术规程,在成都市绿委办公室“成都地区屋顶技术规程研究”课题的基础上,由建设和绿化行政主管部门共同编制出屋顶绿化技术规程,以指导屋顶绿化科学合理的程序建设。
(4)进一步开展对屋顶绿化的科学研究,提供更为先进的技术、优良适宜的植物种类和栽种基质,研究设计更科学先进的建筑设计和绿化设计方案,提高屋顶绿化的技术水平。
(5)把屋顶绿化的管理列入各级绿化行政主管部门的工作职责,加强对屋顶绿化施工企业的管理,发挥区、街道办事处和居民委员会对屋顶绿化的监督作用,使其永续利用,发挥出更好的效益。
编制屋顶绿化技术规程,在成都市绿委办公室“成都地区屋顶技术规程研究”课题的基础上,由建设和绿化行政主管部门共同编制出屋顶绿化技术规程,以指导屋顶绿化科学合理的程序建设。
(4)进一步开展对屋顶绿化的科学研究,提供更为先进的技术、优良适宜的植物种类和栽种基质,研究设计更科学先进的建筑设计和绿化设计方案,提高屋顶绿化的技术水平。
(5)把屋顶绿化的管理列入各级绿化行政主管部门的工作职责,加强对屋顶绿化施工企业的管理,发挥区、街道办事处和居民委员会对屋顶绿化的监督作用,使其永续利用,发挥出更好的效益。 (成都市绿化委员会 杨玉培 靳敏)