顶层休闲区规划探讨——以南京林业大学教五楼为例

钱 璟，商 璐，马梦雪，许萌恬，屠亮晨，刘 源

(南京林业大学 风景园林学院，江苏 南京 210000)

1 引言

随着社会经济的高速发展和“生态园林城市”目标的提出，人们开始追求宜人的生态环境和美好的城市景观，屋顶花园的建设便是其中的一个重要环节。屋顶花园的建设能有效地增加城市的绿化面积，丰富建筑物顶部的俯仰景观，同时为人们提供休憩、舒缓身心的场所。因此应重视屋顶花园的建设，对屋顶绿化设计展开针对性的研究，从而促进屋顶花园建设的开展。

2 屋顶花园概述

2.1 屋顶花园的定义

屋顶花园是指在建筑物顶部建造的景园，是在建筑物顶部空间进行明确的规划设计后，进行一系列的植物栽植和造景形式的建造而形成的屋面绿化形式。

2.2 屋顶花园规划意义

屋顶花园作为如今推广的屋面形式之一，在营造美好的城市景观和生态环境方面起着重要的作用。屋顶花园利用顶部建筑空间，进行区域空间的规划和景观的营造，开拓了城市绿化形式的新方向，能够有效地增加城市绿化面积，美化环境和净化空气，极大地满足人们休憩、观赏的需求，在改善生态环境的同时也提高了人们的生活质量。

2.3 当前面临的技术难题

2.3.1 荷载问题

屋顶的荷载问题是屋顶花园建设中首要关键的问题，它直接关乎着人们的人身财产安全。在目前的一些屋顶花园项目中，建造者在设计之初仅考虑了整体花园的建造模式，而忽视了种植层与植物的重量，导致后期的软质景观的营造和布局受到极大的限制。

2.3.2 排水问题

目前的屋顶花园多采用开放露天的形式，一旦屋面的雨水不及时排出，将面临着屋顶积水、渗水，植物发生萎蔫甚至死亡的现象。因此屋顶地面材料的合理选择、屋顶排水蓄水功能的实现方式、屋顶排水口的设置都十分重要。

2.3.3 安全问题

屋顶花园是建筑物的顶层空间，面临着消防安全、抗风性，周边栏杆设置高度等安全性问题。特别是高校屋顶花园，因为人流密集，屋顶花园安全问题显得尤为重要。因此消防通道的设置、屋顶花园区域空间的疏通性的处理、栏杆高度的设置和抗风且不易倒伏的植物选择必须给予一定的关注。

3 相关文献综述

基于中国知网的数据，国内关于屋顶花园的研究论文数量在2005年至2015年呈现上升趋势，2015年至今略有下降，其中关于高校屋顶花园建设所占比例不大。关于屋顶花园的研究主要可以分为3个领域：屋顶花园景观设计，施工技术研究和应用与实践。

景观设计的热点主要在于屋顶花园的植物配置。学者们探索了乡土植物在屋顶花园上的应用，例如南京林业大学钱可敦老师以南京水游城和银城屋顶花园为例分析了南京商业建筑屋顶花园的植物配置。针对高校屋顶花园建设，有不少研究提倡可食用植物在屋顶上的应用，实际案例有清华大学建筑馆节能楼的屋顶农场。

在施工技术领域，蓄排水设计和生态节能技术的应用成为热门选择。如何降低屋顶能耗，提高雨水滞蓄能力，利用屋顶花园改善城市微气候并缓解热岛效应是学者们关注的命题。如董楠楠等人以同济大学屋顶花园Joy Garden为例评估建设屋顶花园所带来的绿化综合效益。

在应用实践方向，越来越多的项目从理论走向实践，尤其以北京和上海的屋顶花园建设居多。屋顶农场等概念也渐渐深入人心，在居住区的顶楼多有应用。

虽然国内屋顶花园的研究已经取得了一定的成就，但还存在不少的不足处。设计定位的不清晰是最主要的问题，大部分屋顶花园都是在建筑建成后对其进行后续的装饰作用，而不是在设计时就将屋顶花园的概念融入。后期的维护不善及现有屋顶花园缺乏专业技术指导也应予以考虑。

4 现状及周边环境分析

教五楼会议厅屋顶占地面积约为500 m2,呈扇形。该屋顶花园位于南京林业大学教五楼顶层空间，其北面为校体育运动中心，南面为学校的次干道，西面与校老图书馆比邻，东面为校园通行的主干道，紧邻逸夫科技实验楼。周边主要用地用地类型为教育科研用地、体育用地和绿地，拥有较好的人文环境和自然环境，具备极佳的俯瞰视野。

5 方案设计

5.1 总体构思

总体采用曲线的设计形式，柔化了建筑坚硬的外轮廓。内部设计风格具有现代感，符合校园文化。场地主要有3个功能区，具开敞视野的活动区，具遮阴棚的休息区和专门提供校内林学院等学生做实验的苗圃区。其中活动区设有多出曲线型的花坛与座椅，中间的小道上覆金属栅格网，下为茂盛的佛甲草，十分具生机与活力。最南部的区域采用灌木与草坪相结合的软质铺装形式，有效改善了屋顶花园普遍存在的雨水径流问题,如图1所示。

图1 总平面

5.2 荷载问题分析

据所找的资料，教五楼屋顶的板材强度应不低于二级，二级板荷载在700 kg/m2左右，除去屋顶自重250～280 kg/m2左右，剩下400 kg/m2，屋顶花园要求屋顶活荷载300 kg/m2，理论上来说荷载不成问题，但仍需土层厚度超过30 cm的种花坛或其他大体量构筑物沿轴线走向布置，并与屋面板下的框架承重梁纵轴线大致重合。至于土厚15～25 cm的草坪、花坛则任意布置。

现有屋顶花园屋顶的结构一般是植物层、种植土层、过滤层、排水层、防水层、保温隔热层和结构承重层。为最大程度改善土层重量给屋顶花园荷载带来的影响，种植土层可尽量薄一些，草本植物种植坛土层厚度宜定15～20 cm左右，土的种类就选用人工轻质土。

5.3 排水及灌溉分析

排水的问题，主要是由结构中过滤层、排水层、防水层决定的。过滤层让水下渗，排水层中设管道可以考虑与教五楼本身的排水管道体系相连接，防水层除施工时要求精细外，对材料本身的要求也较高，使用新型防水材料。

屋顶花园中排水与灌溉一直是核心技术难点，在对教五楼屋顶进行改造时也在研讨解决方案。最后决定构建一个屋面雨水收集与灌溉系统，让植物灌溉的水来自于自然，最后又归于自然，达到绿色节水的效果。首先，检查教五楼屋顶屋面防水层，进行闭水试验，确保屋面不会出现渗漏等问题，然后根据设计进行具体的布置。尽管设计方案没有太大的地形变化，但在施工时应保持3%左右的单向坡度，使雨水流向蓄水沟，最后汇集到雨水收集装置内部。由于场地中央有一条铁丝网小道，如不加处理雨水将直接流向佛甲草的种植槽内，使其涝死。除此之外，雨水冲刷铁丝网也会造成锈蚀之类的现象。因此，在小道两旁应设路牙，中间留出几条引水道。经过净化的雨水可通过抽调进行灌溉。屋顶花园的灌溉主要采用喷灌与滴灌的方式。这一系统的电能供应也可以通过在屋顶架设太阳能电板来解决。

5.3 植物配置分析

屋顶花园内由于实际条件的限制，与地面同样大小的花园植物配置有很大的区别。首先，由于屋顶的承载能力有限，土层薄，屋顶花园上不适宜种过于高大的乔木，低矮的灌木和草本植物比较合适。其次，屋顶花园受气候环境影响较大，尤其是风力、光照、降雨量等要素，因此要选用喜光、耐涝的植物。最后，出于降低后期维护成本的考虑，尽量多选用多年生草本和能够自播繁衍的一年生草本植物。

南京林业大学教五楼的屋顶花园除了以上屋顶花园植物配置的原则外，也有自己独特地方。植物配置多选用芳香类可食用植物，不仅可以起到观赏效果，也给人以很好的嗅觉体验。学生和老师也可适当采取作香包和泡水，起到一定的实际生产效果。由于夏，冬两季学生与老师都在假期中，因此花园以秋景取胜。色相为紫色。植物名录见表1。

表1 植物名录

5.4 建筑小品和铺装设计

在教五楼建筑小品的设计方案中，根据周边环境和屋顶荷载情况的分析，主要采用轻质的材料和改良的新型移动小品，如改装后的汽车轮胎、自行车等。对于固定式的建筑小品，主要采用以防腐木为主，不锈钢为辅的材料。对于非固定式的建筑小品，则主要采用将废弃轮胎改装成座椅或种植池、,自行车改装成可移动式花台的形式，一方面，它们可移动的功能减轻了屋顶某一部分的称重功能；另一方面，也达到了经济性与美化性的功能。

此外，铺装作为园林景观中重要的组成部分，它贯穿游人游览过程的始终，往往能起到烘托、补充或诠释主题的增彩作用。因此在南京林业大学教五楼屋顶花园的设计方案上，进行了如下设计。

(1)中间路面的铺装采用固定式的金属栅格网，网下铺设土壤，种植佛甲草。一方面，降雨可以直接下渗进入金属栅格网下的土壤，改善屋顶花园路面的径流情况；另一方面，佛甲草施工成本低、生态适应性强，待其生长成坪后，也可有效地抵抗风雨对屋顶的破坏。

(2)最南端的地面采用灌木、草地的软质铺装，在增加屋顶绿地面积、营造绿色景观的同时，也起到了控制屋面雨水径流量的功能。

(3)其余地面铺装采用硬质铺装。根据南京的气候条件，以防腐木为主，其它防腐材料为辅的硬质铺装进行铺设。防腐木具有防腐蚀、防潮、防霉变的功能，在南京梅雨季节的潮湿天气下效果显著。

不论是建筑小品，还是铺装的设计，总体建筑风格都采用统一的形式，以起到凸显整体景观的美观性、层次性与统一性的作用。

6 展望

当今大学建筑物屋顶仍多以闲置为主，尚具有广大的应用可能。本设计将以芳香类植物应用和独特的设计形式为特色，旨在给学生提供一处休闲游乐，放松身心的场所，希望能为校园屋顶的改造提供一点经验和建议，也希望越来越多的高校，在建设教学楼时，能把屋顶花园作为一部分去考虑。