城市可持续发展背景下屋顶绿化的研究与应用

2018-01-25鹿巍

建材与装饰 2018年3期

鹿巍

（西安思源学院陕西西安 710038）

随着城市化进程加快，土地资源越发短缺。而建筑屋顶面积与土地面积之比约为1：4，使得屋顶成为城市中最具潜力的可开发利用空间。对屋顶进行绿化，取得“地基占地屋顶补”的绿化等效换置效果，减少城市快速发展对生态带来的负面影响，对于城市可持续发展，具有积极的现实意义。

1 屋顶绿化改善城市环境

1.1 减轻城市雨水处理系统的负荷

城市地面硬化程度高，在雨季时，地面渗水能力较弱，雨水只能径向通过下水道排出，若洪峰时间短且同时到来，城市雨水管网将承受较大的排水压力，而绿地可以起到一定的缓冲作用。从表1可知，绿地面积与地表径流系数呈反比关系。

表1 城市不同土地利用模式的地表径流系数

但城市用地资源紧张，价格昂贵，大面积增加绿地如公园等难以实现，因此屋顶绿化成为一条特别的途径。屋顶在一定面积的土壤和植被覆盖下可以蓄滞雨水，延缓径流高峰，减小径流量的变化幅度，减轻下水系统的压力，提高了城市整体的雨洪安全系数。

1.2 缓解城市热岛效应

由于城市地面铺设硬性垫层等高蓄热体、排放的CO2大量吸热、地面绿化面积减少，使得城市出现“热岛效应”。而对屋顶进行绿化，通过吸收空气中的污染气体，则缓解了这一问题。同时植物可通过蒸腾作用带走大量热量，增加空气湿度，从而取得明显的降温效果。

1.3 净化空气

城市空气有害物质中，二氧化硫和粉尘最普遍。若在工业区中，还有氟，氢等其他气体。屋顶绿化可以吸滞有害气体，净化空气。同时通过对植物的合理配置，可以分别对分散于空气中不同高度的颗粒物进行吸附和净化，还可以吸收二氧化碳产生氧气，提高空气中的氧气含量。

2 屋顶绿化提高城市节能效益

建筑围护结构中，屋顶受到太阳辐射热最强。而屋顶绿化利用植物的茎和叶遮挡太阳光线，同时通过光合、呼吸、蒸腾吸收太阳辐射热，降低了植被周围温度及屋顶热负荷，从而进入室内的热流减少。并且植物叶片对长波辐射热的反射率低，室内的热量不会通过屋顶轻易散失，具有冬季夏凉的双重作用，间接地减少空调能耗，改善室内热环境，是值得推广应用的生态节能措施。

屋顶绿化的节能效果对夏热冬冷地区居住建筑更为显著。在炎热的夏季，屋顶外表面的空气温度高达60～80℃，顶层室内温度比其下层还要高出2～4℃。而在寒冷的冬季，顶层住户的屋顶耗热量约占住宅建筑总热量损耗的10%左右。若采用屋顶绿化，植被所形成的覆盖面一定程度上调节其表面温度，顶层住户将至少能够节省一半的夏季空调制冷能源和冬季供暖能源。

3 屋顶绿化的应用

屋面绿化的构造层依次为屋面板、保温层、耐根穿刺防水层、蓄（排）水层、种植基质和植被。因此屋面绿化选择植物时应考虑地域性和气候性，同时考虑屋顶承重、防水、排水等条件的限制。

3.1 植被层的选择要求

屋顶绿化不同于地面绿化，在植物选择上要考虑屋顶带给植物的特殊的生长环境。屋顶高度较高，缺少建筑物阴影遮挡，全天受到太阳照射，且伴随着较大的风速，因此在选择屋顶绿化植物时，应充分考虑植物的生长习性来选用当地最适合的植物种类，具体见表2。

表2 根据不同地域植物类型的选择

3.2 土壤层的选择要求

在选择屋顶种植植物时，应充分考虑屋顶的承载能力。建筑材料、栽培介质、树木花草、自然雨雪等都会对屋顶产生荷载。根据测算，其总重量不能超过屋顶载荷重量的85%，需留有余地来保证住房的绝对安全。因此在满足适合植物的生长发育的前提下，尽量选用质地轻、厚度小的土壤层，尽量选择根系浅的植物，以降低对屋顶负荷，具体见表3。