老舊房屋粗放型屋頂綠化的可行性分析

韓玲 姜月

摘要老舊房屋屋頂存在臟亂差、容易漏水滲水等問題，已經(jīng)成為城市管理中的難題。分析老舊樓房存在的具體問題，結(jié)合環(huán)保、美化等理念，分析屋頂綠化技術(shù)在改造老舊樓房中的可行性和重要性，針對老舊屋頂?shù)母鞣N問題提出解決方法，從屋頂綠化的技術(shù)結(jié)構(gòu)上分析其可行性和收益，得出粗放型屋頂綠化是老舊樓房屋頂問題的有效解決方案。

關(guān)鍵詞屋頂綠化；老舊樓房；粗放型屋頂綠化；微生態(tài)；可行性分析

中圖分類號S688文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號0517-6611（2015）07-115-03

隨著工業(yè)化的發(fā)展，能源危機(jī)和環(huán)境惡化日益突出，城市居民面臨著綠地面積不足、空氣質(zhì)量不斷惡化等問題。如何利用有限空間創(chuàng)造更多的綠化面積、改善城市生態(tài)環(huán)境已成為刻不容緩的任務(wù)。屋頂綠化是位于建筑物頂部的種植和綠化的形式，是一種新型的節(jié)能環(huán)保、綠色建筑的屋面處理形式。目前新建建筑中屋頂綠化的設(shè)計和施工技術(shù)已有所提高，但對城市中已有的大量老舊樓房如何進(jìn)行改造依舊是城市發(fā)展的一個難題。

在英國，屋頂綠化被認(rèn)為是老舊建筑節(jié)能改造中提高屋面保濕性能的最佳措施[1]。老舊建筑的屋頂綠化，不但是提高城市綠化率的有效措施，而且可以改善城市生態(tài)環(huán)境，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益，提高城市居住環(huán)境。

1 屋頂綠化發(fā)展

1.1立體空間式屋頂綠化是現(xiàn)代綠化的新領(lǐng)域

現(xiàn)代城市建筑密集，綠地面積銳減，城市人居環(huán)境條件不斷惡化，人們對環(huán)境的關(guān)注和重視達(dá)到前所未有的程度。在城市的發(fā)展建設(shè)中，通過各種途徑增加綠地面積，仍不能滿足綠化用地的要求?，F(xiàn)在城市綠化中不僅要重視地面綠化，還應(yīng)探索城市空間綠化，即在城市橫向土地的使用和縱向可能的空間領(lǐng)域，盡量發(fā)展綠化，拓展綠化面積，擴(kuò)大城市多維的自然因素。屋頂綠化就是利用城市中繁多的建筑屋頂創(chuàng)造綠色空間，將傳統(tǒng)的地面綠化上升到立體空間，融建筑技術(shù)和綠化藝術(shù)為一體的綜合性現(xiàn)代技術(shù)。屋頂綠化不但使城市建筑物的空間潛能與綠色植物的多種效益得到完美的結(jié)合和充分的發(fā)揮，還是城市綠化發(fā)展的嶄新領(lǐng)域。利用各種建筑屋頂進(jìn)行綠化，可以增加城市綠地面積，改善日趨惡化的人類生存環(huán)境，還可以改善因過度砍伐自然森林和廢氣污染而形成的城市熱島效應(yīng)，減少沙塵暴對人類的危害， 具有廣闊的發(fā)展前景。

1.2屋頂綠化是可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢

保護(hù)生態(tài)環(huán)境，減少CO2排放量是當(dāng)前全世界最重要的環(huán)保課題。按學(xué)界和國際上的公認(rèn)看法，一個城市的綠化覆蓋率超過城市總面積的50%～60%時，城市的生態(tài)環(huán)境才能得到明顯改善[2]。而城市大都建筑密集，大部分地面被瀝青和鋼筋混凝土覆蓋，可綠化的面積銳減。常規(guī)地面綠化趨于飽和時，城市屋頂綠化作為一種有效的解決方式，會帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益[3]，越來越受到政府和市場的重視。

目前，“綠色屋頂”已成為全球的熱點話題和建筑業(yè)的新發(fā)展趨勢。很多國家通過大力推廣屋頂綠化，興建“會呼吸的屋頂”，構(gòu)建生態(tài)城市。日本在立體綠化、垂直綠化和空中綠化方面走在世界前列，早在2000年頒布的《東京都自然保護(hù)及修復(fù)條例》規(guī)定：“占地面積在1 000 m2以上的民間建筑項目，以及250 m2以上的公共建筑，屋頂面積的20%以上必須實施綠化。

隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市化進(jìn)程的加快、城市人口日趨稠密，建筑日趨擁擠，城市鬧市區(qū)日益增多，城市人均綠地占有面積越來越少，人均可利用能源也日趨緊張，城市環(huán)境不斷惡化，能耗不斷增加，屋頂綠化必將成為我國城市綠化可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢。

2 老舊樓房屋頂存在的問題

2.1屋頂載重能力弱

2.1.1

受建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和周邊環(huán)境影響。20世紀(jì)八九十年代所建樓房重點是解決居住問題，執(zhí)行的是當(dāng)時住宅建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，當(dāng)時采用執(zhí)行的設(shè)計規(guī)范、施工工藝、建筑材料標(biāo)準(zhǔn)較低。此外，這些老舊小區(qū)普遍處于城市中心區(qū)，由于周邊道路及配套設(shè)施經(jīng)過了多次改造和完善、交通流量的快速增加，使房體產(chǎn)生微震，導(dǎo)致房體和房頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)受到破壞，也在一定程度上影響了房頂?shù)某兄啬芰Α?/p>

2.1.2

后期使用維護(hù)不當(dāng)。

隨著城市化進(jìn)程的加快和城市人口的急劇擴(kuò)張，處于中心城區(qū)的老舊住宅頻繁交易，不同購房者為滿足個性化需求，加上對房屋安全缺乏常識性認(rèn)識，多次對房屋進(jìn)行違規(guī)裝修，又不采取任何維護(hù)措施，嚴(yán)重?fù)p壞了房屋主體結(jié)構(gòu)的安全性，使得屋頂?shù)妮d重能力大大降低。

2.2屋頂臟亂差現(xiàn)象

高樓大廈不斷拔地而起，俯瞰遠(yuǎn)處，城市中老舊房屋的屋頂呈現(xiàn)出不堪入目的臟亂差現(xiàn)象。有因為散落了許多垃圾而“劣跡斑斑”，也有因堆放了各種雜物而擁擠不堪，還有因為臨時搭建物擠占空間而雜亂無序。當(dāng)前，即使樓房有物業(yè)公司管理，也大都沒有將“屋頂衛(wèi)生”納入日常管理中，環(huán)衛(wèi)清潔工更不會到屋頂上清掃垃圾，多數(shù)情況下只能依賴于居住在靠近頂層的住戶進(jìn)行處理。

圖1臟亂差的樓房屋頂

如圖1所示，臟亂差的屋頂不堪入目，雖然相比地面來說顯得隱秘，但在高樓林立的都市，站到高處滿眼垃圾污物，一片狼藉。臟亂差的問題屋頂不但會給周邊及靠近樓房頂層的住戶生活帶來不便，而且污染環(huán)境，影響空氣質(zhì)量。這種老舊房屋的問題屋頂已經(jīng)稱為城市的污點，斟待解決。

2.3屋頂違建

相比于樓頂?shù)睦裕€有一種更為嚴(yán)重的情況就屋頂違規(guī)建筑。頻頻出現(xiàn)的屋頂違建，已經(jīng)成為城市頑疾，常見各種報道某樓頂違規(guī)建筑，造成樓頂開裂等問題。樓頂違建，在施工過程中會破壞樓頂結(jié)構(gòu)，引發(fā)屋頂載重能力減弱、雨季漏水、地基和建筑主體無法承重，危及建筑整體安全等一系列問題，嚴(yán)重影響業(yè)主的日常生活，存在很大的安全隱患。

2.4雨季滲漏水

老舊樓房由于建設(shè)時間較早，防水工藝不完善，防水材料老化，導(dǎo)致每逢連雨天，房屋外墻開裂，內(nèi)墻發(fā)黑、脫落，雨水沿裂縫滲至室內(nèi)。此外，屋頂老化，人為損壞，日常缺少維修維護(hù)以及房屋自身結(jié)構(gòu)特點等原因，也對老舊房屋主體結(jié)構(gòu)和使用年限產(chǎn)生了較大影響。傳統(tǒng)方法修補后，依舊會出現(xiàn)不同程度的滲漏現(xiàn)象，不能從根本解決問題。因此，老舊樓房滲水問題已經(jīng)成為頑疾，斟待解決。

3老舊樓房的屋頂綠化

老舊樓房受到資金和場地以及文物保護(hù)等各種因素影響，很多不能拆建，存在的問題有待解決。雖然有些地區(qū)對老舊樓房實施“平改坡”，可以解決雨季滲漏水問題。相比于平改坡，對老舊樓房實施屋頂綠化不但可有效解決老舊樓房存在的疑難問題，還可為全球生態(tài)環(huán)保作出貢獻(xiàn)。

3.1老舊樓房屋頂主要技術(shù)要求

3.1.1

適用的屋頂綠化類型。

屋頂綠化分為精密型屋頂綠化和粗放型屋頂綠化兩種類型[4]。精密型屋頂綠化多以景觀屋頂花園為主，對建筑屋頂?shù)某兄匾蟾?，不適合用于老舊樓房的屋頂改造。粗放型屋頂綠化多采用低矮灌木或者草坪、地被植物進(jìn)行的屋頂綠化。低矮灌木類和可移植容器式綠化均在一定程度上增加屋頂負(fù)荷。相比較而言，粗放型屋頂綠化中的草坪式綠化和無土栽培式綠化較為適用。其中草坪栽培式綠化，所需的種植層需要土壤厚度在2～5 cm，如果栽培佛甲草類耐寒耐旱的植被，基本無需養(yǎng)護(hù)管理即可存活，管理維護(hù)成本低廉，園林景觀要素較少，降低建造的成本。無土栽培式綠化，可以異地育苗直接移植，一次成型。植物生長期可以通過管道補充養(yǎng)液，無需人工到屋頂維護(hù)，操作方便，可有效解決老舊屋面屋頂綠化的后期維護(hù)問題；技術(shù)安全，可靠性高且施工方便。此外無土栽培綠化通常選用極其耐貧瘠、耐干旱的多漿植物，主要是景天科植物，綠化層厚度小、總體載荷輕、不用對下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，后期基本不用管理，因而綠化成本低，很適合老舊樓房的屋頂綠化。這種簡單的屋頂綠化將是一種科學(xué)合理、安全可靠、新型、經(jīng)濟(jì)適用的老舊樓房房頂?shù)母倪M(jìn)措施?？梢灶A(yù)見，無土栽培綠化將成為國內(nèi)老舊樓房屋頂改造的主流[5]。

3.1.2

屋頂綠化系統(tǒng)技術(shù)結(jié)構(gòu)。

目前，在國內(nèi)綠化屋頂?shù)募夹g(shù)結(jié)構(gòu)按屋頂綠化系統(tǒng)的組成從下至上分，主要包括原建筑頂、防滲漏層、隔離層、保濕層、蓄水排水層、過濾層、種植層和植被層。其中某兩層或多層可以根據(jù)具體情況合并，總體以達(dá)到各層所需功能為準(zhǔn)。

如圖2所示，防滲漏層是老舊樓房屋頂綠化中至關(guān)重要的一層結(jié)構(gòu)，必須能有效防止雨水或灌溉水進(jìn)入建筑。傳統(tǒng)的瀝青卷材，使用壽命半年到一年，施工和更換麻煩。當(dāng)前，溫差不大的南方環(huán)境多水泥基防水涂料使用壽命長，可達(dá)20～30年。溫差大的北方多采用柔性防水材料，一般采用聚氨酯類覆膜防水材料。近來國外采用無紡布類的防水復(fù)合材料可以直接鋪設(shè)，無需等待防水膜層的凝固時間。上海市屋頂綠化技術(shù)規(guī)范規(guī)定，屋頂綠化的防水層應(yīng)采取二道防水層工藝施工，一道主要防植物根穿刺，一道主要防水滲透。防水層材料應(yīng)符合GB50345和JGJ155-2007的要求[7]。因老舊房屋容易出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，需要達(dá)到GB50345-2004《屋面工程技術(shù)規(guī)范》一級防水水平。老舊樓房對隔離層、蓄水排水層、過濾層和植被層的基本要求就是載荷要輕，無積水。規(guī)范規(guī)定草坪式屋頂綠化屋面荷載應(yīng)≥2.5 KN/m2。

3.2老舊樓房屋頂綠化技術(shù)可行性及效益分析

3.2.1

荷載安全。

建筑靜載荷大于等于100 kg/m2的屋頂[8]，荷載符合GB50009[7]的要求情況下，屋面載荷安全對老舊房屋無影響，還可以解決屋頂滲漏、臟亂差等問題。

3.2.2

環(huán)保美化。

對老舊屋頂實施屋頂綠化可有效隔濾空氣中的懸浮粒子，吸收大氣浮塵，降低空氣中的塵埃和煙霧，凈化空氣。經(jīng)科學(xué)測定，一個城市如果把屋頂都綠化起來，城市中的CO2較沒有綠化前低85%；如果50%的屋頂搞綠化，每年可滯塵5 200多t[6]。同時，綠色屋頂還可以增加空氣濕度，改善城市的熱島效應(yīng)。聯(lián)合國環(huán)境署研究表明如果一個城市的屋頂綠化率達(dá)到8%，城市氣溫即可降低2 ℃，如果達(dá)到70%以上，城市上空的CO2含量將下降80%，城市熱島效應(yīng)就會消失。

圖2屋頂綠化技術(shù)結(jié)構(gòu)

3.2.3

防水漏水。

屋頂綠化的植被層可縮小屋頂溫度變化幅度，防止建筑物裂紋，減少紫外線輻射，延緩防水層惡化，有效保護(hù)建筑的防水層，延長屋頂建材使用壽命。據(jù)專家測算，綠色屋頂壽命比傳統(tǒng)屋頂長一倍。普通屋頂?shù)膲勖鼮?0～25年，綠色屋頂?shù)膲勖鼊t為40～50年。

3.2.4

經(jīng)濟(jì)成本。

屋頂綠化對于建筑物來說相當(dāng)于一個絕緣層，夏天可降低室內(nèi)溫度3～5 ℃，冬天可提高室內(nèi)溫度3～5 ℃，可節(jié)約冬季供暖夏季制冷的能源。另一方面，低矮植被的屋頂綠化依靠天然降水，當(dāng)前廣為選用的景天科植物耐濕、耐干旱、抗病蟲害、容易成活，不用人工澆灌，后期基本不用管理，有效降低了后期維護(hù)管理成本。

4結(jié)語

推廣屋頂綠化，開拓綠色空間，形成空中的環(huán)保綠化系統(tǒng)，對解決老樓舊樓面臨的問題和改善居住條件、提高生活質(zhì)量、美化城市環(huán)境的作用不可估量。發(fā)展屋頂綠化的前景十分廣闊，也是城市綠化的必然趨勢。屋頂綠化的經(jīng)濟(jì)效益同生態(tài)效益一樣值得期待，其中蘊藏著無限商機(jī)，將形成一個新的綠化產(chǎn)業(yè)，催生綠化產(chǎn)品及相關(guān)技術(shù)、綠化工程等相關(guān)商機(jī)，成為新的經(jīng)濟(jì)增長點?？梢灶A(yù)見若干年后，屋頂綠化這朵建筑與園藝相結(jié)合的奇葩，將為都市空間增添更絢麗的色彩。

參考文獻(xiàn)

[1]

HSIEH W F，OU S J，LEE M F.Roof greening technique analysis[C].IET Conference Publications，V565CP：215-220，2010.

[2] YAN H Y.Experiment study on extensive roof greening in Jiaozuo，Henan province，China[C].2011 International Conference on Electric Technology and Civil Engineering，2011：3142-3145.

[3] BAIK J J.Effects of building roof greening on air quality in street canyons[J].Atmospheric Environment，2012，61：48-55.

[4] 馬月萍.屋頂綠化設(shè)計與建造[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

[5] 夏愛萍.云南綠大地綜合大樓屋頂花園生態(tài)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的研究[D].昆明：昆明西南林學(xué)院，2009.

[6] 李科峰.關(guān)于我國城市屋頂綠化問題的現(xiàn)狀分析及對策研究[J].北京建筑工程學(xué)院.經(jīng)濟(jì)與管理工程學(xué)院，2010（12）：44-48.

[7] 上海市技術(shù)監(jiān)督局.DB31/T493-2010.上海市屋頂綠化技術(shù)規(guī)范[S/OL].http：//www.doc88.com/p-70086455547.html.

[8] 北京市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局.DB11/T281-2005.北京市屋頂綠化規(guī)范[S/OL].（2005-05-10）http：//www.doc88.com/p-188616310256.html.