绿化简介
屋顶绿化国际上的通俗定义是一切脱离了地气的种植技术,它的涵盖面不单单是屋顶种植,还包括露台、天台、阳台、墙体、地下车库顶部、立交桥等一切不与地面、自然、土壤相连接的各类建筑物和构筑物的特殊空间的绿化。它是人们根据建筑屋顶结构特点、荷载和屋顶上的生态环境条件,选择生长习性与之相适应的植物材料,通过一定技艺,在建筑物顶部及一切特殊空间建造绿色景观的一种形式。
被称为“建筑第五立面”的屋顶,一直是都市中尚待开垦的“处女地”,处于一种被忽略、被遗忘甚至被糟蹋的地位。一方面是城市绿化面积和水面面积被越来越多的高密度建筑物蚕食,另一方面大量的屋顶却仍然素面朝天,未被有效利用,甚或成了“垃圾仓库”,这是目前城市建设及管理上的一个死角。而被众多生态环境专家、城市规划专家、建筑设计专家所推崇的屋顶绿化,则既能兼顾建筑景观,同时又能改善城市生态环境。
现在的屋顶绿化已经不再仅仅局限于园林教科书上的“屋顶花园”,而是把它提升、扩大为一个新的行业。其与地面绿化同属城市园林范畴,是城市园林的一部分,但如同园林区别于林业一样,同属而又有别,它有诸多不同于地面绿化的特殊性和复杂性,是当代园林发展的新亮点、新阶段。
绿化功能
屋顶绿化不仅仅是绿地向空中发展,节约土地、开拓城市空间的有效办法。也是建筑艺术与园林艺术的完美结合,在保护城市环境,提高人居环境质量方面更是起着不可忽视的作用。
1、改善城市环境面貌,提高市民生活和工作环境质量;
2、缓解大气浮尘,净化空气;
3、保护建筑物顶部,延长屋顶建材使用寿命;
4、缓解城市热岛效应;
5、保温隔热,减少空调的使用,节约能源;
6、消弱城市噪音;
7、增加空气湿度,净化水源;
8、提高国土资源利用率;
9、可种植瓜果蔬菜,形成城市菜园、果园;
10、可根据喜好建立简单休闲娱乐设计。
好处
屋顶绿化的好处:
1.提高城市绿化复盖,创造空中景观;
2.吸附尘埃减少噪音,改善环境质量;
3.减少城市热岛效应,发挥生态功效;
4.缓解雨水屋面溢流,减少排水压力;
5.有效保护屋面结构,延长防水寿命;
6.保持建筑冬暖夏凉,节约能源消耗。
绿化工程
屋顶绿化工程可以分为:草坪式、组合式、花园式。
草坪式:采用抗逆性强的草本植被平铺栽植于屋顶绿化结构层上,重量轻,适用范围广,养护投入少。此型可用于那些屋顶承重差,面积小的住房。
组合式:允许使用少部分低矮灌木和更多种类的植被,能够形成高低错落的景观,但是需要定期养护和浇灌。此类型介于二者之间,与拓展型相比,在维护、费用和重量上都有增加。
花园式:可以使用更多的造景形式,包括景观小品、建筑和水体,在植被种类上也进一步丰富,允许栽种较为高大的乔木类,需定期浇灌和施肥,要考虑周全。
现实意义
随着城市建设的飞速发展,城市里空气污染问题日趋严重。目前广大城市存在的许多的城市问题需要解决,如何在有限的城市空间内扩大绿化面积,成为人们必须面对和解决的新问题。现状的绿色建筑主要是体现在材料和清洁能源的运用,但是建筑屋顶作为一个非常重要的内容并没有受到足够的重视,近年来人们才开始发现这个隐秘的角落——屋顶,也就是所谓的“第五立面”。
城市屋顶占有约城市面积的1/5,如果合理改善并加以利用,会使城市在环境与绿化方面得到整体的提升。目前,中国在屋顶绿化领域还处于发展阶段,对于技术方面还有待提升,而管理机制方面更是处于极度欠缺的状态。
屋顶绿化全面解决人类面临的生态危机、环境危机、健康危机和经济危机。
屋顶相当于一个人工沙漠,夏天太阳直射时,屋顶温度可超过60摄氏度,一般的动物植物都无法生存,某些耐旱植物生存时,由于缺水,蒸腾作用和光合作用暂时停止,并不能达到人类所期望的结果。
把屋顶建成人工湿地,其耗水量可达到同等面积的水面的2倍,森林的4倍,草地的8倍。耗水量越大,其蒸腾作用和光合作用越大,降温、吸收二氧化碳、产生氧气和能力越大。湿地被称为“地球之肾”,采用“人工湿地”对屋顶绿化进行绿化,相当于将沙漠直接变成湿地,其生态贡献将是最大的。
设计注意
屋顶绿化是一种节水、节能、节地的绿化方式,但屋顶绿化需针对特定屋顶的荷载承受力及建筑特点专门设计,以满足屋顶绿化中的屋顶疏水板轻巧、易于搬运、安装简单、稳定等要求;此外,如果已经布置了太阳能储能设备,那么屋顶绿化就不能采用可能会因为正常生长而影响电板工作的爬墙植物,这时可以简单地在空隙处布置一些矮小的直立花草;在没有设计太阳能屋顶的情况下,如果建筑物的屋顶是一定角度向地面倾斜的,那么让藤蔓植物自然复盖整个屋顶就又比直接在屋顶上放置盆花盆草要安全实用。
建筑屋顶绿化需注意尽可能采取当地特有的地方物种,除了这些物种更能适应该地区的自然条件,从而可以减少维护投资等经济效益方面的考虑外,更重要的是,地方物种对于本身所处的环境系统是无害的,而人工引入物种则可能造成物种入侵并导致生态系统一定程度的崩溃,这就完全违背了生态建筑的理念。
在优先采用地方物种的前提下,建筑的屋顶绿化系统还应该保证一定的物种多样性。多样化的物种能够保护生物链上最基层生物的生存环境,保障高级生物的能量基础,促进生态系统的健康发育。
1.植物配置问题
植物种类宜选择姿态优美、矮小、浅根、抗风力强的花灌木、小乔木、球根花卉和多年生花卉。由于多年生木本植物根系对防水层穿透力很强,因此,应根据复土厚度来确定种植植物品种。复土厚100cm可植小乔木;厚70cm可植灌木;若复土50cm厚,可以栽种低矮的小灌木,如蔷薇科、牡丹、金银藤、夹竹桃、小石榴树等;若复土厚30cm,宜选择冬枯夏荣的一年生草本植物,如草花、药材、蔬菜。
2.抗风性
屋顶花园的设计中为了功能和美观的需要,有时需要设计一些构架,小品等立于屋顶之上。如果必须设计这些,我们将会遇到一对矛盾体。A,屋顶往往风力较低面大,则需要构架基础更牢固;B,在屋顶没有条件将基础埋于土下很深处,在屋顶上植筋效果不理想还破坏屋顶防水层也是不可取的。这是一对矛盾体,解决这对矛盾的方法就是为之设计放大基础。
3.结构顶板荷载
通常屋顶花园设计时屋顶结构已经完成(部分为已成建筑),屋顶结构还能承受多少重量是我们做屋顶设计的前提条件。如若设计超过建筑顶部设计荷载,将会导致屋顶结构处于随时危险的状态,此为屋顶花园设计之大忌。因此我们在屋顶花园设计时要考虑设计内容的重量区间,种植土的厚度,最大能种植多大规格的树等等。
4.防水和排水
通常原始屋顶是通过屋顶面找坡排水的形式,将雨水引至排水口,屋面做防水层。在屋顶花园设计以后如果不采取专业处理,屋面的雨水无法快速地从排水口排出,将导致屋顶积水、植物根系破坏防水层导致漏水,屋顶植物淹死等问题。所以我们做屋顶绿化设计时要考虑到屋顶有组织排水,屋顶和种植土之间需要铺设屋顶花园专用排水板,屋顶花园专用排水板不妨碍屋顶自由排水,且有部分蓄水功能,保持屋顶植物的水分,做法如下图所示(从下往上做法为:屋顶结构-防水板-无纺布一层-5~10cm厚中粗砂-适当厚度的轻质种植土-屋顶植物)。实际工程中屋顶花园专用排水板已经得到广泛的运用,它的效果也得到了实践的考验。
5.防止植物根系穿刺问题
屋顶绿化植物的根系若不采用阻拦的措施,会对屋顶的结构造成一定的伤害。即使是在仅有防水层或包括压制层的屋面上,由于空气的流动作用导致一些植物的种子飘落屋面上,在一定的条件下,植物也能顽强的生长。其后果导致其根系穿透防水层,甚至结构层,从而使整个屋面系统失去作用。在花园无卖弄上,由于涂层的存在,产生了更有利于植物生长的环境。其他的某些外来植物一般都较我们预先铺设的植物更具生命力,这些植物会不断侵蚀其他植物的领地。
另外,草类植物的根系相当发达并且穿透力较强,对防水层及结构层的破坏力也很大。所以在建筑物的结构层上进行园林建设时,就必须引导和限制植物根系的生长。否则,植物根穿透防水层会造成防水功能失效;植物根穿透结构层而造成更为严重的结构破。
存在问题
其一,种花栽草,势必要在屋顶上铺垫很厚的泥土。100平方米的楼顶垫上泥,房子就要承重几十吨。如果是水面养殖承重量更大。而一般屋顶的设计和构造,大多没有考虑承受这样大的重量。
其二,屋顶防水层上面有土壤和植物复盖,如果发生渗漏,很难发现漏点;花草有根须,根须无孔不入,如果防水层搭接部位或材料本身有孔隙,根须即会浸入并扩展,使防水层失去作用。
其三,花草生存,离不开水和肥料,如果屋顶长期保持湿润状况,再加上肥料中酸、碱、盐物质的腐蚀,会对防水层造成持续的破坏,如果防水材料的防水性能、防腐性能不稳定,污水会通过缝隙向下渗透。
其四,遇到暴雨,泥沙、污物被冲刷而下,会堵塞下水道和玷污外墙。遇到大风,则尘土飞扬,污染环境。
其五,狂风会将屋顶上的花盆刮倒,自天而降的花盆,会给行人带来伤害。
其六,饲养家禽产生的粪便气味和嘈杂,以及家禽脱落的羽毛对周围环境的影响。
其七,绿化、种植和养殖造成的违章搭盖,有碍市容观瞻。
温湿度条件差:因屋顶位于高处,四周相对空旷,因此风速比地面大,水分蒸发快。屋顶距地面越高,绿化条件越差。植物品种较为单一。
造园及植物选择有一定的局限性:因屋顶承重能力的限制,无法具备与地面完全一致的土壤环境,因此在设计时应避免地貌高差过大,在植物的选择上一般应避免采用深根性或生长迅速的高大乔木。
顶层有住户的建筑不宜建设噪声大(如运动场等)设施。
综上:对屋顶的承重能力,植物的选择与培育有很高的要求。因此,在房屋设计施工时,就要考虑屋顶的承重和排水问题。若不顾及建筑条件,盲目大量推广也会带来诸多问题。我们若有意识地朝着建造屋顶花园、屋顶种植和养殖利用这个方向去努力,一些存在的问题是可以得到妥善解决的。
历史
屋顶花园的历史可以追溯到公元前2000年左右,在古代幼发拉底河下游地区(即现在的伊拉克)的古代苏美尔人最古老的名城所建的“大庙塔”,就是屋顶花园的发源地。本世纪20年代初,英国著名考古学家伦德.伍利爵士,发现该塔三层台面上有种植过大树的痕迹,真正的屋顶花园是在亚述古庙塔以后1500余年才发现的著名的巴比伦“空中花园”,它之所以被世人列为“古代世界七大奇迹”之一,其意义决非仅在于造园艺术上的成就,而是古代文明的佳作。
巴比伦“空中花园”是于公元前604-562年,新巴比伦国王尼布加尼撒二世娶了波斯国一位美丽的公主,名叫赛米拉米斯,她日夜思念故国山乡,郁郁寡欢。国王为了取悦与她,下令在平原地带的巴比伦堆筑土山,并用石柱、石板、砖块、铅饼等垒起每边长125米,高达25米的台子在台子上层层建造宫室,处处种植花草树木。建造巴比伦"空中花园"耗费了大量的人力、物力、财力,是皇家贵族的享受,它反映古代帝王所追求的奢侈生活。
中国现状
我国自60年代起,才开始研究屋顶花园和屋顶绿化的建造技术。随着我国改革开放的进程,旅游事业得到空前的发展。为了改善城市生态环境,增加城镇的人均绿地面积等的需要,屋顶花园、屋顶绿化、屋顶养花才真正进入城市的建设规划、设计和建造范围。
如以北京建成区现有的6979万平方米建筑平屋顶面积的30%进行屋顶绿化,可实现屋顶绿化相当于在北京城市中心区又建成了27个紫竹院公园,可提高城市绿量769.8万平方米,使绿地每年滞尘量增加192.45吨,全年吸收二氧化硫量增加3.95吨,大大改善大气质量。
从1983年长城饭店建成北方地区第一座屋顶花园至今,北京一直在尝试采用新技术进行屋顶绿化。
据不完全统计,北京有屋顶绿化的建筑不到城市现有建筑总数的1%。不同时期建筑屋顶绿化目前有几百余处,面积约60万平方米。北京市建成市区可进行绿化的屋顶面积约6979万平方米,其中多层楼屋顶(18米以下)约占70%,高层楼约占30%。
国内其他省(市)屋顶绿化建设始于上世纪60年代。随着国内经济建设的突飞猛进,人居环境和生活质量的评价日益受到重视。例如重庆、上海、深圳、杭州、长沙等国内各大城市,屋顶绿化自发地以各种形式展开。
上海市静安区人民政府2002年6月1日发布了《关于上海市静安区屋顶绿化实施意见(试行)的通知》,提出从2002年起,凡列入当年屋顶绿化实施的项目,每完成1平方米奖励10元。上海市绿化管理局2002年11月发布了《关于组织编制屋顶绿化三年实施计划的通知》。
广东省深圳市人民政府于1999年11月发布了《深圳市屋顶美化绿化实施办法》,并制定全市屋顶美化绿化的规划和实施办法,组织全市屋顶美化绿化工作的检查、督促和考评。广东省于2000年发布了《关于我省城市屋顶美化和防护(防盗)网、空调器及室外管道规范装设的意见》,提出各市可参照深圳市的做法,结合本地实际,提出建筑物屋顶美化绿化的措施。
四川省已于1994年颁布地方标准《蓄水复土种植屋面工程技术规范》。四川省成都市2005年全面实施屋顶绿化方案,力争在今年年底达到人均屋顶绿化面积0.5平方米。2005年3月成都市特别规定:成都市五城区、龙泉驿、青白江、新都、温江区以及双流县和郫县范围内新开工的楼房,凡是12层楼以下,40米高度以下的中高层和多层、低层非坡屋顶建筑必须按要求实施屋顶绿化。
凡成都市范围内建筑竣工时间在近20年以内、产权明晰、满足房屋建筑安全要求的建筑均应根据条件实施屋顶绿化。屋顶绿化经费采取“以奖代补”的政策,并由市、区、社区三级组织开展“优秀屋顶花园”等评选活动。法国:巴黎一幢幢高楼大厦的平顶上,栽种着各种树木与花卉。有些人为在近千平方米的屋顶建造花园,更是倾注了大量心血,建人造草坪、圆形拱顶小屋,夏天在“空中花园”避暑,冬日则在用白雪装点的圆形拱顶内欢度良宵。
国外现状
西方发达国家在20世纪60年代以后,相继建造各类规模的屋顶花园和屋顶绿化工程,如美国华盛顿水门饭店屋顶花园、美国标准石油公司屋顶花园、美国DT&T公司屋顶花园、英国爱尔兰人寿中心屋顶花园,加拿大温哥华凯泽资源大楼屋顶花园、德国霍亚市牙科诊所屋顶花园,日本同志社女子大学图书馆屋顶花园,这些与建筑设计统一建在屋顶的花园,多数是在大型公共建筑和居住建筑的屋顶或天台,向天空展开。也有建在室内成为建筑内部共享空间的;有游览性的,也有仅能观赏,游人不能入内的屋顶绿化;有的不仅在平屋顶上修建,还在坡屋顶上修造草场式绿化屋顶。
日本:东京规定,凡是新建建筑物占地面积超过1000平方米者,屋顶必须有20%为绿色植物复盖,否则要被课以罚款。目前,该市屋顶绿化率已经达到14%。
德国:进一步更新楼房造型及其结构,将楼房建成阶梯式或金字塔式的住宅群,当人们布置起各种形式的屋顶花园后,远看如半壁花山,近看又似斑斓峡谷,俯视则如同一条五彩缤纷的巨型地毯,令人心旷神怡。
加拿大:设计师、建筑师和园艺师们打破传统的分工,同心合力,别出心裁,在一座18层的办公大厦中,采用轻型多孔材料,建成了一个集假山、瀑布、水池、草坪、花坛等多种景致于一体的盆景式“空中花园”。
此外,在英国、俄罗斯、意大利、澳大利亚、瑞士等国的大城市,也都有千姿百态、风格各异、风景绮丽的屋顶花园。
植被选择:
植物分类
针叶佛甲草
介绍:
佛甲草(Sedum lineare) ,名见《图经本草》,属景天科多年生草本植物,茎肉质多汁;多数丛生,叶线状多肉,三片轮生;雄蕊与花瓣同数。茎高10~20cm。
佛甲草在我国的野生自然分布很广,除西北地区的新疆、西藏、青海、内蒙古和甘肃等省外,其他各省市的植物志上都有记载。在低山、平地、草坡、岩石等贫瘠土地上均能生长。
佛甲草还有许多别名,如:佛指甲、铁指甲、日本景天、石头菜、台湾景天、水马齿苋、万年草、爬景天等。佛甲草全草可药用,外敷可治头面肿胀,毒虫蛰伤、烫伤,内服能退热、止渴、止泻,也可以用作滴眼剂,能消眼肿。
种植特点:
·无需泥土——只需约5cm厚的轻质生长基(荷载仅为30kg/㎡)。
·无需养护——在生长期间,由公司专人浇水养护三个月;此后客户无需浇水、施肥、修剪等养护,极大地节省了后续费用。
·无需改变屋顶结构——对原有屋顶和新建屋顶,都不需要改变屋顶的任何结构,均可进行佛甲草种植。新建筑可取代传统隔热结构。
种植方法:
散播式——在原有屋顶和新建屋顶上直接种植佛甲草;
·模块式——将在模块中已种植好的佛甲草搬迁到屋顶铺设;
草毯式——将植物种植在毯子上,铺到屋顶上。
效果说明
·节能减排——隔热保温5—70C,节电率高达30%;吸附空气中大量的尘埃,减少大气灰霾;放出新鲜氧气,吸收二氧化碳,减少二氧化碳排放;储蓄天然降水,减少屋顶漏水对地面的冲积,减缓城市排水压力。
·绿化美化——不占用任何土地面积而大大增加绿化面积,提高绿化复盖率,降低屋顶绿化成本,美化单位景观,提高空气质量,改善生态环境。
·保护屋面——佛甲草隔热屋面直接承受了日晒雨淋、风霜露雪等自然因素对屋面的侵袭,其优良的生态隔热保温特性,有效地减少了热胀冷缩对屋面结构的损坏,大大延长了屋面尤其是防水层的使用寿命。
卧茎佛甲草
卧茎佛甲草,别名卧茎景天、爬景天(Sedum sarmentosun Bunge),是景天科景天属的多年生草本植物。只要把垂盆草草坪卷铺设到工程中,一般不需要进行浇水施药等养护管理,靠天然降水就能保持良好的绿色和复盖度,提供优良的景观效果。与同类产品相比,能大大降低草坪的养护成本。因此值得作为优良的草坪草品种在北方城市园林景观工程(如:屋顶绿化,地被护坡,花坛吊篮等)中大力推广应用。垂盆草具有以下优点:1、耐干旱、耐高温:垂盆草旱时自身可调节水分;吸水能力强,一个月不浇水(含天然降水)也不会干死;垂盆草极耐高温:在+45℃左右的高温,仍能旺盛生长。2、抗寒性强:在沈阳最低气温达-32℃时,能安全越冬,毫无冻害。 3、耐湿、耐盐碱、耐贫瘠:能常年生长在山坡岩石缝隙之间。4、绿期长,观赏价值高:在沈阳绿叶观赏期达8-9个月,一般3月底返青,12月初枯萎。草姿美,色绿如翡翠,颇为整齐壮观;花色金黄鲜艳,观赏价值高。
绿化养护
屋顶的绿化养护根据所种植的绿化品种,种植技术、养护方法的不同而有所差异。一般建筑屋顶绿化会承包给专业的建筑绿化公司,对于品种的选择、技术的支持、养护的方法都有一套系统操作流程,养护的费用和流程都有规范
屋顶绿化建成后的日常养护管理关系到其能否正常生存。屋顶绿化由于更新和换栽比地面要困难很多,植物的立体条件比其原生长地要恶劣许多,所以要求要求管理上要更加精心,更加细致。
绿化规范
范围
本标准规定了屋顶绿化基本要求、类型、种植设计与植物选择和屋顶绿化技术。
本标准适用于北京地区建筑物、构筑物平顶的屋顶绿化设计、施工和养护管理工作。
本标准为推荐性标准。
规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
CJJ 48-92 公园设计规范
CJJ/ T91-2002 园林基本术语标准
DBJ 01-93-2004 屋面防水施工技术规程
DBJ 11/T213-2003 城市园林绿化养护管理标准
术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1屋顶绿化 roof greening
在高出地面以上,周边不与自然土层相连接的各类建筑物、构筑物等的顶部以及天台、露台上的绿化。
3.2花园式屋顶绿化 intensive roof greening
根据屋顶具体条件,选择小型乔木、低矮灌木和草坪、地被植物进行屋顶绿化植物配置,设置园路、座椅和园林小品等,提供一定的游览和休憩活动空间的复杂绿化。
3.3简单式屋顶绿化 extensive roof greening
利用低矮灌木或草坪、地被植物进行屋顶绿化,不设置园林小品等设施,一般不允许非维修人员活动的简单绿化。
3.4屋顶荷载 roof load
通过屋顶的楼盖梁板传递到墙、柱及基础上的荷载(包括活荷载和静荷载)。
3.5活荷载(临时荷载) temporary load
由积雪和雨水回流,以及建筑物修缮、维护等工作产生的屋面荷载。
3.6静荷载(有效荷载) payload
由屋面构造层、屋顶绿化构造层和植被层等产生的屋面荷载。
3.7防水层 waterproof layer
为了防止雨水和灌溉用水等进入屋面而设的材料层。一般包括柔性防水层、刚性防水层和涂膜防水层三种类型。
3.8柔性防水层 floppy waterproof layer
由油毡或PEC高分子防水卷材粘贴而成的防水层。
3.9刚性防水层 rigid waterproof layer
在钢筋混凝土结构层上,用普通硅酸盐水泥砂浆搀5%防水粉抹面而成的防水层。
3.10涂膜防水层 membrane waterproof layer
用聚胺脂等油性化工涂料,涂刷成一定厚度的防水膜而成的防水层。
基本要求
屋顶绿化建议性指标
不同类型的屋顶绿化应有不同的设计内容,屋顶绿化要发挥绿化的生态效益,应有相宜的面积指标作保证。
绿化大会
时间地点
2012年10月23-26日中国杭州太虚湖酒店
大会主题
立体绿化治理PM2.5
碳汇建筑使生态低碳宜居城市更美好
组织机构
主办单位:
世界屋顶绿化技术联盟
世界屋顶绿化协会
中国城科会绿色建筑委员会
支持单位:
联合国环境署
联合国人居署
联合国粮农组织
中华人民共和国住房和城乡建设部城建司
联合主办:
中国绿色建筑委员会立体绿化学组
国际园林景观规划设计行业协会
浙江省绿色建筑委员会
协办单位:
浙江森禾种业股份有限公司
提花草堂(北京)屋顶绿化有限公司