剖析屋顶花园绿化施工技术及质量管理——以力波中心屋顶绿化建设工程为例

文／周碧骏 上海志远生态园林工程有限公司 上海 201600

引言：

随着城市化的快速推进，传统的地面绿化空间受到限制，因此，屋顶绿化成为一种创新和可行的解决方案，它不仅提供了新的生态空间，还有助于改善城市环境。屋顶绿化增加城市绿化率，不仅有助于改善城市微气候，提高空气质量，还能增强城市生态系统的韧性。此外，屋顶绿化还具有节能降耗、减少雨水径流和美化城市环境等多重益处。然而，屋顶绿化施工技术相比传统绿化更为复杂，涉及防水、排水、植物选择、维护等多方面的技术挑战。因此，深入研究屋顶绿化施工技术，不仅对于推广屋顶绿化具有重要意义，也对于提升城市可持续发展能力。

1.项目概况

力波中心屋顶绿化施工项目位于上海市闵行区，屋顶花园总建筑面积为270 m2。其中硬地铺装面积45 m2、防腐木铺装68 m2、东方雨虹防穿刺二次防水面积350 m2工序从清理杂草、原土装袋、清除原土杂质、土壤消毒改良、二次防水施工、36h 盛水实验、砌筑挡土墙、砌筑花坛、蓄排水板铺设、铺设土工布、放样、硬质基础、上轻质营养土、铺设滴灌喷灌系统、硬质铺装、防腐木地板铺装、栽植上木、栽植下木、铺设草坪、验收移交到浇水养护。该项目工期从2023 年10 月5 日到10 月20 日，总工期为15d 的该项目，目标是提高建筑物屋顶的绿化覆盖率，改善局部环境，并为员工提供一个舒适的休息场所。

2.屋顶绿化施工理论与实践参照

2.1 “公园城市”理念与屋顶绿化的应然联系

“公园城市”理念最早可追溯到19 世纪末，当时英国城市规划家埃比尼泽·霍华德提出了“花园城市”理念，倡导在城市规划中融入大量绿色空间，实现工业发展与自然环境的和谐共存。而后随着时间的推移，该理念不断演变，逐渐形成了今天的“公园城市”概念，新的“公园城市”概念也与时俱进，格外注重城市内部的绿色空间整合和城市内生态系统的健康[1]。

在“公园城市”理念下，屋顶绿化能深层次地促进生态与城市生活的平衡，屋顶绿化利用城市建筑的垂直空间来扩展绿色覆盖，能够有效增加城市的绿地面积，优化城市的生态系统，为居于城市的动植物提供栖息地，最终显著提升城市的生态韧性[2]。这种绿化方式在改善城市微气候、降低热岛效应、提升空气质量，以及促进生物多样性方面发挥着关键作用，有助于实现城市中的自然元素与人造环境的融合。

2.2 国际屋顶绿化实践参照

2.2.1 新加坡的“空中花园”项目

新加坡的“空中花园”是屋顶绿化在国际上的杰出代表，位于马林百列地区的“滨海湾花园”项目通过在超高层建筑的屋顶和阳台种植大量绿色植物，创建了独特的垂直花园。所谓的“空中花园”有效丰富了城市垂直维度上的观感，还提高了城市的生物多样性[3]。所种植的热带植物均由设计师精心挑选，能够有效适应当地气候，花园还配置了高效的灌溉系统，能够利用收集来的雨水与内置的再循环水系统进行绿植灌溉，真正意义上实现了资源的可持续利用。

2.2.2 柏林屋顶花园项目

柏林的屋顶花园项目呈现了浓重的“欧式”城市建筑设计理念，将矮平的城市未利用屋顶空间转化为有益的绿地。柏林的屋顶花园还采用了先进的生态设计，大量使用本土植物种类，设置鸟巢与昆虫酒店用以维持城市环境的生物多样性。

2.3 国内屋顶绿化实践参照

2.3.1 上海“天际绿洲”项目

上海“天际绿洲”项目国家森林公园和市森林植物园[4]。该项目将住宅建筑的屋顶空间转变为可用的绿色空间，成为当地楼盘的亮眼标签，屋顶采用立体造园的手法，呈现出层层叠叠的阶梯形花园空间，搭配步道、座椅、观景台等休闲设施，顺利将毗邻景区的区位优势转化为生态动力，为楼盘贡献了强大的吸引力。

2.3.2 北京“朝阳公园”周边的屋顶绿化项目

“朝阳公园”作为北京市的主要名片，其周边建筑的屋顶绿化能够更进一步发挥中心的“朝阳公园”的社交属性、观景属性，形成与地面公园相呼应的绿色网络，将周围空间一体化成为城市居民的社交空间[5]。也正因如此，建筑屋顶的绿化施工项目也应当考虑到周边城市功能枢纽、节点的功能属性，为设计找准方向参照。

3.力波中心屋顶花园项目周边背景分析

上海力波中心位于闵行区梅陇镇的虹梅南路379号，项目是总建筑面积30 万m2综合体，由两栋甲级办公、1600 m2～3500 m2企业独栋、商场、租赁住宅和文化创意产业园组成。分东西地块，其中东地块：分四期开发涵盖了4.3 万m220 栋花园式独栋、7.3 万m25A 甲级写字楼、4.3 万m2租赁白领公寓、2.5 万m2商业中心及1.1 万m2街区商业。另外西地块保留1987 年力波啤酒厂原始面貌，60m 高的烟囱及40m 高的麦芽仓等六栋具有80 年代海派工业风建筑，未来将打造工业风IP、文化创意产业园、形成独特的创新产业地标综合体项目。

4.采用高新技术措施解决该屋顶绿化花园施工难点问题

4.1 种植基层施工

本项目在应对景观植物根系可能对建筑物屋顶造成的损害方面，采取了综合的防护和治理措施。屋顶被覆盖以一层特制的耐根防穿刺卷材（见图1），该材料由密度高的有机复合物制成，其中融入的化学成分能够有效减缓植物根系在卷材层内的生长速率；部分卷材还特别添加了铜元素，以增强其耐久性。为了便于后期对植物根系的修剪和管理，在某些区域的种植基层底部铺设了高度为5cm的蓄排水板层，为植物根系的定期维护提供了必要空间，在植物选择上优先考虑侧根系发达的品种，以减少强生长主根对建筑物防水层的潜在威胁。施工土壤加入了大量的有机肥料，并通过细致的翻耕和过筛处理，去除了种植土中的杂质与废物。在铺设种植土的过程中，首先在底层放置一层蛭石和黄沙，以增强土壤的排水性能。为确保土壤均匀分布，采取分层铺设的方式，每层厚度控制在50cm以内，铺设完毕后让土壤自然沉降24H。以此方式保证满足设计标注，避免未来沉降导致厚度不足（见图2）。

图1 屋顶防水层

图2 屋顶覆土厚度和排水沟槽

项目的种植基层施工依照清理杂草、原土装袋、清除原土杂质、土壤消毒改良、二次防水施工、36t 盛水实验的步骤进行。在进行建筑物屋顶绿化时，关键挑战在于强化现有屋面的防水性能，以应对植物根系和土壤储水可能带来的负担。尽管增加防水层是一种有效的解决方案，但会导致成本的极具攀升，同时屋顶的负重也会显著提升。对此，本项目采取了创新的排水策略：设置渗水层，形成有效的排水层，以便将过剩水分引导至雨水沟。这一层主要由轻质且粒度较大的陶粒构成，并在其下方配备了多孔的PE 管道，以加速水分渗透。为保证排水层的长效运作，颗粒上铺设无纺布和粗砂层5cm 厚，既起到初步过滤雨水的作用，又能避免种植土堵塞陶粒层间隙。此外，项目中还巧妙地间隔布置了排水管网检查井，以便于日后的管道维护和清理植物根系，确保排水系统的持久有效。

4.2 选用高新技术措施解决植物种植施工难点

在本项目施工多集中于力波中心的东地块，该地块建筑相较零散，且垂直空间高度差较大，且所有垂直运输已被拆除。为此，绝大多数施工材料，包括种植土、管道、石料和苗木，将通过建筑内部电梯进行分批次二次搬运（见图3、4）。对于那些因体积或重量无法通过电梯搬运的大型苗木，采取了不同的运输方式。在高于10 层的建筑物中，通过临时搭建的吊篮将苗木安全运至屋顶，吊装前严格核实了苗木的尺寸和重量，确保其在吊篮荷载范围内。对于10 层以下的建筑，苗木材料则通过外部吊装操作完成运输。此外，考虑到效率和苗木的安全，本项目在利用内部电梯进行搬运时，会避开日间的高峰时段，以确保运输的顺畅与苗木的完好。

图3 屋顶花园材料垂直运输

图4 屋顶花园材料搬运

4.2.1 采用一种园林植被种植装置的专利技术

为了最大限度确保绿化项目整体的景观效果，采用实用新型（专利号:ZL201821751176.0）的专利技术，在种植苗木之前预先对种植层进行了灌溉，确保所植苗木能够吸收到充足的水分，实现快速的恢复。尤其对于根系较浅的小型灌木而言，根系的迅速激活能够提升苗木的抓地力，有效降低日后灌溉、护理过程中苗木被冲走的风险。与此同时，土穴的位置、尺寸也应当尽量与苗木的“土球”相适应，只有尺寸贴合，才能够确保根系与土壤层的充分接触，从而确保移植苗木的成活率。

4.2.2 采用一种自动加水花艺植物种植槽的专利技术

在植物种植完成后，进行首次灌溉是至关重要的步骤本项目采用实用新型名称:一种自动加水花艺植物种植槽（专利号: ZL202122450367.1）的专利技术，这不仅补充了植物和土壤的水分，而且对于那些根系损伤较严重的小乔木，施工采用了类似“点滴输液”的方法来提供营养液，以助其恢复。

4.2.3 采用一种园林加固树木用支撑架的专利技术

考虑到上海夏秋季节台风频发，新种植于屋顶的植物，尤其是4 月底才完成种植的大型灌木和小乔木，其根系尚未完全稳固，因此采用我申请的实用新型名称:一种园林加固树木用支撑架（专利号:ZL201821758005.0）。这种支架由四根可调节的金属杆构成，形成稳固的正方形布局。为了减少对植物枝干的摩擦伤害，侧面设置3cm 厚的控根隔板，并可根据植物胸径调整大小。此外，由于施工期间正值上海寒冷的冬季，部分植物根系尚未完全恢复就面临低温风干的风险。为此，我们在树干外围绕上草绳，再用塑料膜包裹，以保持温暖和水分，加速移植树木根系的愈合和生长。

4.3 采用一种园林用草坪浇灌洒水解决装置灌溉系统施工难点

在本项目中，鉴于屋顶花园种植层的厚度相对较薄，其水分储存能力有限，结合上海夏秋季节的高温少雨天气特征，以及屋顶花园较大的蒸发量，我们精心设计了灌溉系统，以保证植物得到充足的水分。该系统被划分为两个主要部分：滴灌和喷灌。滴灌系统主要服务于露台和屋面区域，其水源直接来自各楼层，确保灌溉的及时性和方便性。而喷灌系统则被设计用于地面区域的灌溉，利用处理过的中水，不仅节约了水资源，也保障了植物的健康生长。

在灌溉系统的施工过程中，项目部利用新型实用专利实用新型（专利号:ZL201821751165.2），它直接影响到整个系统的正常运行。为了确保管道连接的可靠性和耐用性，施工采用了先进的管道热熔接技术。这一过程涉及使用高效的热熔枪，对待连接的管道段进行精确的预热处理，一旦管材达到合适的温度，它们被放置在专用的液压项圈中，由专业机械设备自动进行精确对接和挤压成型。这种方法相比传统的套件割接方式，大大降低了因套件老化或碎裂导致的管网漏水和破损风险，从而确保了整个灌溉系统的长期稳定和高效运作[6]。通过这样的系统设计和施工技术，项目不仅提高了屋顶花园灌溉系统的可靠性和效率，还保证了在极端天气条件下植物的水分需求得到满足，同时也体现了对环境资源的负责态度和可持续发展的承诺。

5.屋顶绿化施工项目的效益总结

5.1 环境效益

屋顶绿化施工在环保方面扮演重要角色。它能减少太阳直射，降低建筑及周边温度，有效缓解城市“热岛效应”，提升居住舒适度。屋顶植物能吸附空气中的有害物质，释放氧气，改善空气质量，成为城市空气污染的解决方案。屋顶绿化还能控制降雨径流，减轻城市排水系统压力，减少路面积水[7]。多余水分可补充城市地下水储备，增加绿色水源。屋顶绿化施工在多方面促进城市环境保护，为居民创造更舒适、健康的生活环境。屋顶绿化也能够解决噪音污染方面的问题，植物、土壤作为天然的吸音材料，能够有效减少城市中的交通噪音和其他环境噪音的传播，创造更加适宜的生活环境（见图5、6）。

图5 屋顶花园花镜实景

图6 屋顶花园整体效果

5.2 社会效益

屋顶绿化对城市的贡献显著。它不仅美化了城市景观，成为建筑群中的亮点，为居民带来视觉与心灵的双重愉悦，更弥补了城市的“生态缺口”。这个绿色天地是市民休闲的胜地，让他们亲近自然，增强幸福感和归属感[8]。屋顶绿化还是城市居民的心理减压阀，提供了一个宁静的自然空间，有助于缓解压力和焦虑，促进心理健康。在社区中，它更成为居民互动的纽带，助力构建和谐社区。

结语：

力波中心的屋顶绿化项目展现了我国商业建筑对屋顶绿化的思考，更认同了屋顶绿化在美化城市环境、改善城市园林绿化的生态系统中起到重要作用。面对日益严峻的城市环境问题，屋顶绿化已成为一种创新且必要的解决策略，在未来该绿色建筑理念在更广泛的范围内的推广与实践，将为构建更加宜居、健康和绿色的城市环境贡献持续力量。