屋顶绿化中技术问题研究

张文 马骁 张方卉 郑子铭

摘 要：随着经济社会的迅速发展，我国城镇化建设也加速发展，原本的绿地面积日益缩减。为适应城市发展、改善城市环境，城市绿化用地需求逐渐扩大，屋顶作为建筑的第五立面逐渐进入大众视线。我国的屋顶绿化行业起步较晚，在屋顶绿化实施过程中还存在一系列問题，从房屋荷重、植物配置、培养土、种植方式、灌溉及排水方式等方面探讨了屋顶绿化中存在的技术问题，并针对屋顶绿化中的技术问题提出相应的解决方法及需要注意的问题。

关键词：城市建设；屋顶绿化；技术问题

中图分类号：TB 文献标识码：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2018.16.097

1 引言

随着我国城镇化建设的进一步发展，人们的物质生活水平不断提高，生活环境却日益恶化。人口集聚、产业集聚以及商业集聚在创造财富的同时带来了巨大的负面生态效益。城镇地区的规划发展使得城市用地日渐紧张，大片绿地被房屋、桥梁、路面等建筑物覆盖。在建筑物和绿地的权衡之中，屋顶绿化成为解决二者矛盾的有效措施，能够为社会带来巨大的经济效益、生态效益和社会效益，逐渐成为政府和市场关注的焦点。屋顶绿化不仅增加了绿化面积，还可以缓解城市的热岛效应，治理城市空气污染问题。

早期的绿色建筑主要集中于绿色材料和清洁能源的运用，屋顶作为建筑的“第五立面”近年才被市场关注。我国的城市屋顶约占城市面积的五分之一，如果将屋顶改造为人工湿地，其耗水量相当于同等面积水面的两倍或者同等面积草地的八倍，将对恢复及维持生态环境作出巨大贡献。屋顶绿化作为一种建筑艺术与园林艺术的结合体在国内市场上起步较晚，发展时间较短，因此在技术处理过程中还存在房屋荷重、植物种植、排水保障等方面的问题。

2 屋顶绿化中存在的技术问题

屋顶绿化在净化城市空气、降低噪音污染、缓解城市热岛效应等方面都有显著作用，是实现绿色建筑的有效途径之一。近年来，北京、上海、深圳等一线城市的屋顶绿化行业发展迅速，屋顶绿化面积明显增加。但屋顶绿化的生态环境与地面生态环境在光照、湿度、土壤、基质等方面具有明显差异，在施工过程中容易产生一系列的问题。

2.1 荷重问题

由于屋顶绿化工程的空间形态特殊性，绿化时屋顶至少承载750px厚的种植土，屋顶最少承重几十吨，还需要考虑屋顶绿化在种植后期生长阶段增加的荷载值。荷重能力是建筑物安全及屋顶绿化成功的保障，然而，在我国的建筑发展过程中，屋顶作为建筑的 “第五立面”一直不受重视，在施工过程中并未考虑到房屋的荷重能力，因此，荷重问题是屋顶绿化面临的首要问题，在绿化中轻质材料的使用至关重要。

2.2 植物配置问题

屋顶环境和地面环境相差较大，屋顶上温度不均匀、风速更大、水分流失快，且屋顶绿化地点分散导致的养护不便等问题决定了屋顶绿化植物应具有矮小、根系浅、喜阳、耐寒、宿根、四季常绿、生命力顽强等特点。因此，可用于屋顶绿化的植物种类有限。我国在屋顶绿化的植物配置方面的研究较为落后，目前大部分的屋顶绿化种植佛甲草，由于气候变化及屋顶种植的特殊条件，佛甲草的种植已经不能够继续满足屋顶绿化需要。因此，在植物配置方面，充分考虑屋顶绿化的多样化与本土化十分必要，一方面可以结合部分低矮的景天科植物应用，另一方面可根据房屋承重能力适当丰富植物的种类，充分发挥本土植物的优势，因地制宜。

2.3 培养土的选择

在选择培养土时，不仅要考虑植物适应问题，还要考虑到房屋承重能力。粗放型屋顶绿化除了要为绿化植物提供充足的水分、养料等必需元素，还要尽量满足培养土成本低、质量轻等实际要求。因此，普通的粘性土、沙质土等培养土并不适合作为绿化栽培基质。另一方面，屋顶绿化受风力因素影响，如果土质过轻，天气情况差时容易被大风卷起刮走，因而在实际施工过程中必须慎重选择培养土作为栽培基质。

目前的种植土层主要包括改良土和人工轻量种植基质两种类型，两者均比普通的粘性土、沙质土质量轻、透气性好、锁水功能强，在实际绿化施工中使用价值较高。改良土虽在自然土壤中加入了改良材质，使用后类似于地面环境，适合配套植物的生长。人工轻量种植基质包括表面覆盖层、栽植育成层、排水保水层3部分，具有节约自然资源、保持屋顶卫生洁净、重量轻等优点，在承重能力低的屋顶绿化中使用较为频繁。

2.4 灌溉及排水方式

一般屋顶绿化灌溉方式以喷灌、滴管为主，应当考虑不同绿化植物的需水量适时浇灌。但由于屋顶水分蒸发量大，培养土较薄，不易锁水，因此屋顶绿化需要少量频灌，提高灌溉质量。另一方面，在灌溉绿植的同时也需要保证屋顶排水系统有效运行，保证屋顶蓄水、排水适度。防水保证是屋顶绿化成功与否的关键因素，一旦出现问题，甚至会影响到建筑安全，因此屋顶绿化防水层必须满足一级防水设防要求，需要在原有基础上进行二次防水处理。

排蓄水层的设置能够有效解决屋顶绿化的补水与排水问题，在土壤缺水时能够及时补充水分，下雨时能够保证雨水及时排出，减轻屋顶防水压力。目前国内主要使用三类排蓄水层：排蓄水板、排水板、排水管。排蓄水板和排水板得使用均需要考虑屋顶的承重能力，而排水管一般在屋顶坡度较大时使用。

2.5 种植方式选择

作为屋顶绿化的中心，植被层的种植也十分关键。植被种类可选择根系发达、喜阳、耐寒耐旱的植物花卉，一般草皮及草本花卉的培养土深16厘米左右，灌木类培养土深40-50厘米，乔木类深75-80厘米。植物种植分布问题还需要考虑到培养土厚度、土质等问题，因地制宜，在保证质量和安全的前提下充分利用屋顶空间。此外，还需考虑到播种后的房屋承重问题，屋顶是否能够承受植物生长后的重量十分关键，如果不能保证房屋稳定性和承重能力，屋顶绿植的生长将成为一大建筑安全隐患。在种植时应将花盆、种植槽等重物放置在承重墙或柱上，缓解屋顶承重压力，并在合适位置设置风障保护，夏季时可适当遮阴。

3 屋顶绿化施工应注意的问题

屋顶种植环境与地面种植环境相差甚远，因此在种植过程需要特別注意对植物和建筑的养护，协调好植物生长和建筑安全之间的矛盾。

在植物生长方面，需要关注屋顶绿化植物的固定、施肥、修剪问题。由于培养土厚度有限，土质也不如土地坚实，对植物进行适当的固定尤为重要，一般对于高于2米的乔灌木都需要采取一定的支撑措施。考虑到屋顶荷重问题，屋顶绿化可通过控制施肥来控制植物生长，根据植物生长习性适当施肥、追肥；另一方面可通过定期修剪植物控制其生长速度，减轻屋顶荷载，在日常维护中也应及时拔除外来野草，防止野草生长危及屋顶防水安全。

在建筑安全方面，需要注意缓冲带、水落口及设施防护问题。缓冲带是培养土与建筑女儿墙、出屋面结构等部位之间起缓冲、排水、隔离作用的带状构造，一般选用鹅卵石、陶粒等材料构造，防止植物根系及种植土的蔓延破坏建筑结构。在屋顶绿化施工过程中，很多施工方都忽略了缓冲带的作用，容易导致防水层失效，留下安全隐患。水落口的设置是屋顶绿化工程的关键，一旦排水口出现问题，不仅影响屋顶绿化的质量，更直接影响到了建筑安全。施工时应根据水落口的位置采取不同的处理方式，例如设置雨水观察井、铺设排水板等措施。屋顶绿化施工结束后，还需要对屋顶绿化定期维护，包括检查植物固定物、清理排水系统等维护事项，尽量减少安全隐患，保证建筑安全。

4 总结

随着城市文明的进步以及城镇化建设的进一步发展，人们生活环境发生了巨大改变，城市绿地日益缩减，生态环境日益恶化，人们对于改善生态环境的要求十分迫切，屋顶绿化作为园林绿地的重要补充，成为人工改善城市生态环境的首选。屋顶绿化不仅可以改善建筑室内空间的物理环境，还可以大幅度的还原原建筑所占的土地面积，恢复城市绿化，对于改善生态环境、缓解城市热岛效应有重大意义。我国的屋顶绿化行业发展起步较晚，在实际施工过程中还存在一系列问题，但随着科技水平的提升，新材料、新技术不断推陈出新，屋顶绿化中存在的技术问题也将逐渐为人们所克服。在屋顶绿化行业的发展过程中，我国也可多借鉴他国的先进经验，丰富实践经验，为国内市场的发展拓展空间。

参考文献

[1]王月宾，单进，韩丽莉.国内屋顶绿化施工技术解析[J].中国园林，2015，31（11）：18-21.

[2]冼丽铧，鲍海泳，陈红跃，覃艺伟，徐谙为.屋顶绿化研究进展[J].世界林业研究，2013，26（02）：36-42.

[3]李岳岩，周若祁.日本的屋顶绿化设计与技术[J].建筑学报，2006，（02）：37-39.