屋顶绿化营建技术

田勤科，徐振华，刘 俊，马香利，支 婷，徐静平

（1.河北省林业基金管理站，河北 石家庄 050081；2.河北省林业科学研究院，河北 石家庄 050061；3.正定县水务局，河北 正定 050800）

屋顶绿化营建技术

田勤科1，徐振华2，刘 俊2，马香利3，支 婷2，徐静平2

（1.河北省林业基金管理站，河北 石家庄 050081；2.河北省林业科学研究院，河北 石家庄 050061；3.正定县水务局，河北 正定 050800）

屋顶绿化对于缓解城市热岛效应，增加城市绿量，改善城市景观，具有明显的作用。该文从安全性、经济和美化性3个方面介绍了屋顶绿化的营建原则；提出了屋顶绿化宜选择抗性强、以常绿为主、以乡土植物兼顾引进品种的植物选择要求；阐述了屋顶绿化需要考虑的顶部荷载、防水、灌溉、排水、安全防风防护等方面的问题；根据屋顶绿化选用的植物类型和景观特点，介绍了绿化植物配置技术。

屋顶绿化；植物选择；景观配置；城市绿量

随着城市化进程的逐步发展，大量人口涌入城市，使得城市道路和建筑不断增加，城市用地日益紧张，城市生态环境不断恶化，城市中心区的热岛效应日趋明显。城市绿化作为改善城市生态环境非常重要的手段，是城市环境建设中不可缺少的重要组成部分，已越来越受到人们的重视。城市土地面积的有限性，致使城市建筑占地与绿化用地的矛盾日益显现，此现状严重制约着我国城市绿化工作的进展。屋顶绿化是继垂直绿化后城市绿化的又一亮点，特别是密集城市地区的屋顶绿化，不仅能有效地改善室内热环境，大幅度缓解城市的“热岛效应”，对于改善城市环境有着明显的作用[1]，同时，节约城市用地，增加城市绿化面积，丰富城市绿色景观[2]。

屋顶绿化又称为“空中花园”、“天台绿地”、“城市第五立面”，它是以建筑物的顶部平台为依托进行蓄水、覆土来营造园林景观的一种空间绿化美化形式[3]。屋顶绿化最早可追溯到公元前2000年左右。它首先在欧洲兴起，随之在美洲也逐步发展起来。我国从20世纪60年代开始对屋顶绿化进行研究[4]。屋顶绿化的最大特点为:可以降低室内温度1～3℃，有效缓解城市的热岛效应。据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[5]。它同时还具有吸尘、净化空气、隔热、节省建筑耗能等作用，是目前成本低、见效快、绿化效果好的城市立体绿化种类之一。

1 营建原则

屋顶绿化的设计原则包括3个方面：安全性、经济性和美化性[6]。

（1）安全性。建筑物的顶部作为屋顶绿化的承重载体，设计时应必须充分考虑屋顶的承重、防水、排水，人员安全，以及屋顶四周防护栏杆的安全，使屋顶绿化景观建立在能够维持建筑屋面正常使用基础之上。

（2）经济性。屋顶绿化的主要目的是改善城市生态环境，为人们生活提供一个良好的城市环境。合理、经济地利用城市空间环境，是城市规划者、建设者、管理者共同追求的目标。以精品园林小景的布局，达到环境效益和经济效益有机结合。由于屋顶绿化同样需要一定的管理和维护，因此在营建时要充分考虑管理的方便和节省。

（3）美化性。屋顶绿化是为人们提供优美的游息环境，能使人产生美感，给人以情感上的愉悦，令人赏心悦目，因此，屋顶绿化应突出美的特点。设计时要注重乔木、灌木、草本的高矮疏密错落有致、色彩搭配和谐合理；要充分利用各种植物种植形式：地毯式种植、花池种植、花境种植、模纹花坛式种植、盆栽式种植、棚架式种植、自然式种植等。

2 屋顶绿化植物的选择

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适应，才能够健康的生长，达到绿化美化的效果。屋顶环境较地面环境复杂多变，故对屋顶绿化植物的选择更要符合科学性。

2.1 选择综合多种抗性为一体的植物

屋顶环境土温、气温昼夜温差大；种植层薄、土壤养份不充足、土壤的蓄水能力差；光照强度大、光照时间长；风力较地面高等[7]，因此在选择植物时，应选择抗寒、耐热、耐瘠薄、抗旱、耐积水、喜光、抗风、不易倒伏、浅根性的花草树木，最好是灌木、盆景、草皮之类的植物种类。

2.2 选用以常绿为主，冬季能露地越冬的植物

营建屋顶绿化的目的是增加城市的绿化面积，美化“城市第五立面”，因此，用于屋顶绿化的植物应尽可能以常绿为主，宜用叶形株形秀丽的品种。为了使屋顶绿化看上去更加绚丽多彩，体现屋顶季相的变化，还可适当栽植一些色叶树种、布置一些盆栽的时令花卉，使屋顶四季有花，高矮疏密错落有致，色彩搭配和谐，风景秀丽，绚彩宜人。

2.3 选用乡土植物，适当引进新品种

乡土植物对当地的气候具有高度的适应性[8]。在环境相对恶劣的屋顶花园，选用乡土植物具有事半功倍的效果。由于屋顶绿化的面积通常较小，为了提升屋顶绿化的艺术档次和观赏层次，可以引进一些观赏价值较高的植物品种。

3 屋顶绿化施工技术

屋顶绿化除了考虑景观和植物的选择栽植之外，还要考虑屋顶顶部荷载、防水、灌溉、排水、安全防风防护等方面的问题[9]。

3.1 顶部荷载

在屋顶上营建花园，建筑物顶部荷载的有限性是重要的限制因子，要考虑建筑屋顶承重范围，将土壤和植物荷载控制在最小限度。目前，对应用于屋顶绿化营养基质的选择原则如下：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。一般的田园泥土荷载较大，同时容易流失，如果土层太薄，极易迅速干燥，在土壤的营养和保水性方面也不能满足屋顶绿化的需求。因此，在屋顶绿化种植时一般均采用专门配制的轻质土壤，这种土壤通常是由珍珠岩、腐质土、鸟粪等混合而成，不仅可以保证植物生长发育的营养需求，同时使屋顶绿化土层的厚度与荷载大大降低。

3.2 防水

防水排水是屋顶绿化成功的关键。为了保证种植于屋顶上的植物既能培育生长，又能防水和排除积水，做到不渗不漏不积水，才能满足房屋建筑的使用功能。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。

3.3 灌溉

对种植于屋顶的树木，浇水设施大多采用微灌，将灌溉管道埋于地下，直接作用于植物根部，既节约了水资源又可以根据树木的习性进行科学调节。

3.4 排水

防水层中排水系统的设计和安装非常重要，它将直接影响到防水问题。一般通过屋面坡度和安装合理的排水管或排水板排至屋面排水沟或排水管，如排水不畅会引起植物烂根现象。对于种植土层较薄的屋顶绿化类型，由于土壤对雨水的保持与涵养较差，为了使大雨后多余的雨水顺利排走，应在种植层和防根层下设排水层和水平雨水管，连接到屋面落水口。

3.5 安全防风防护

由于屋顶绿化土层较浅，为了防止高大植物因大风等原因从高空坠落，造成人员以及财产的损失，必须对高大植物进行安全防护[10]。除了利用树木基座将树木与屋顶固定外，在靠近外墙的位置还应设置挡墙或铁丝网作为防护构件。

4 屋顶绿化植物配置技术

根据屋顶绿化选用的植物类型和景观特点，可将屋顶绿化分为草地式和群落式两大类[11]。草地式（单层式）屋顶绿化是以种植低矮草本植物为主，形成贴近屋顶表面植被层的屋顶绿化形式。群落式（花园式、复层式）屋顶绿化指选用乔木、灌木、藤本、草本等多种或至少2种以上的植物类型，通过一定的组织，形成层次丰富的屋顶植物群落。

20世纪80年代，欧美国家的屋顶绿化形式由原来的群落式扩展到草地式，种植屋顶由平屋顶扩展到坡屋顶。草地式屋顶绿化具有造价低、维护简易等优点，从而成为城市里适宜大面积发展的重要屋顶绿化形式。目前我国应用的屋顶绿化主要集中在造价较高、结构复杂的群落式（花园式）屋顶绿化，强调其观赏性和休闲功能，而造价低、维护简易、适宜大面积推广的草地式屋顶绿化技术的研究尚未大范围的开展[12]。

5 小结

近年来，城市绿化建设飞速发展。但毕竟土地资源有限，见缝插绿、拆房建绿的老路子已经慢慢行不通，必须为城市绿化建设开辟一个新的空间。屋顶绿化很好地解决了绿地空间的问题，它充分利用建筑屋顶空间的同时，还对建筑自身和城市大环境起到生态改善的作用。它既是建筑与绿化艺术的有机结合，人类与自然的有机结合，又是一种融建筑物的空间潜能与绿色植物的多种效益完美结合和充分发挥的产物，是实现城市可持续发展的一个重要方面。屋顶绿化将随着科学技术的进步，得到广泛的应用和发展，在现代城市绿化中发挥更重要的作用。

［1］Cheong D KW，Yan H，Soh J，et al.The effects of rooftop garden on energy consump tion of acommercial building in Singapore［J］.Energy and Buildings，2003，35（14）：353-364.

［2］徐振华，刘俊，尹新彦.我国屋顶绿化研究概况［J］.林业科技开发，2010，24（4）：10-13.

［3］童志成，刘海生.关于屋顶绿化的探讨［J］.广东林勘设计，2005（3）：36-38.

［4］陈辉，任君，杜忠.屋顶绿化的功能及国内外发展状况［J］.环境科学与管理，2007，（32）：162-165.

［5］陈清华.关于提倡和发展城市屋顶绿化的提案［J］.中国科技产业，2008（4）：68-69.

［6］谢建磊，罗富成.屋顶绿化研究综述［J］现代农业科技，2010，9：248-251.

［7］徐静平，徐振华，杜克久.8种屋顶绿化木本植物的耐热性比较［J］.中国农学通报，2011，27（6）：1-5.

［8］庄亚珍.浅谈发展立体绿化模式及城市园林植物的科学配置［J］.安徽农学通报，2010，16（12）：128-129.

［9］孔强，赵娜娜.浅析国外现代屋顶绿化设计［J］.北方园艺，2009（11）：196-198.

［10］何为，秦华，黎莎.屋顶绿化的植物资源及其营建技术［J］.南方农业，2010，4（2）：60-62.

［11］赵玉婷，胡永红，张启翔.屋顶绿化植物选择研究进展［J］.山东林业科技，2004，151（2）：27-28.

［12］沈漫，高遐虹，董清华，等.屋顶绿化的研究概况［D］.北京市“建设节约型园林绿化”论文集，207-211.

S731.5

A

1002-3356（2011）05-0050-03

2011-07-18

国家林业局林业公益性行业专项“适宜房顶绿化的高效节水型木本植物良种选育”（200804028）