城市屋頂綠化技術(shù)探討

黃秋淋 林華 張文海

摘 要：以閩江公園北園服務(wù)中心為例，探討了城市屋頂綠化技術(shù)，為推動城市屋頂綠化建設(shè)提供了借鑒。閩江公園北園服務(wù)中心的屋頂綠化采取了設(shè)計施工一體化招標方式，為后續(xù)工作的開展奠定了良好的基礎(chǔ);以古典園林理念進行設(shè)計，恰當融入一些現(xiàn)代元素;并從整體性出發(fā)看待整個屋頂綠化，巧妙運用外墻爬藤、內(nèi)庭綠柱等方式實現(xiàn)屋頂綠化與公園建筑物外的公園區(qū)域、內(nèi)庭區(qū)域融合。通過骨架安裝、“不打孔，不打釘”等多種技術(shù)手段，進行高標準的屋面防水處理，并通過合理布局、種植方式、材料運用等減輕屋面荷載。在屋頂平面空間上，運用了51種植物，植物多樣性構(gòu)成較豐富，綠化配置上兼顧觀賞性與生態(tài)性。

關(guān)鍵詞：屋頂綠化;創(chuàng)新;示范;荷載;多樣性

中圖分類號 TU985文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2020）06-0070-04

Abstract：Taking the roof greening project of service centre in the north part of Minjiang Park for example， discussed the technical scheme of urban roof greening to provide reference for promoting the construction of urban roof greening. The green roof of service centre in the north part of Minjiang Park has certain demonstration significance in the disposition and implementation effect of some segments such as bidding mechanism， design and plant disposition. In the segment of bidding， innovated to adopt the method of ?Integration of design and construction which laid a good foundation for the follow-up work. In terms of design， took the classical garden concept as the design idea on the hole with some modern elements right melted. Skillfully used different approaches， such as exterior wall climbing and the green column reaching out to the patio， to perfectly combine the green roof， the peripheral park area of the building and the patio area. In terms of construction， conducted high standard roofing waterproofing treatment through a variety of ?techniques， such as skeleton install， no punching and no sprigging. Besides， by ways of rational distribution， planting way and material application to reduce roof load. The plant diversity on the roof surface was relatively rich with 51 plant species. And the visual effect and ecological effect were both taken into account in the plant arrangement.

Key words：Roof greening; Innovation; Demonstration; Demonstration; Biodiversity

建造于公元前6世紀（公元前605—562年）的巴比倫空中花園可以稱得上最早的屋頂花園。我國自60年代起，開始研究屋頂綠化的建造[1]。目前，屋頂綠化在國內(nèi)各市的發(fā)展水平不均。北京市屋頂面積約60萬m2;上海是中國第1個以立法形式規(guī)范屋頂綠化的城市，屋頂綠化面積為35萬m2[2]。屋頂綠化在增加城市綠化面積、改善城市高樓硬質(zhì)鋪裝、降低城市熱島效應、改善城市生態(tài)環(huán)境等方面具有重大意義，因此，也被稱為“第五立體綠化面”。然而，由于屋頂綠化在我國發(fā)展起步較晚，加上建造費用較高、建造技術(shù)水平不足等因素影響，導致屋頂綠化在國內(nèi)的應用普及率仍不高。屋頂綠化對屋面荷載有一定的要求，然而現(xiàn)有的大部分建筑在設(shè)計之初未考慮到屋頂綠化[3]。相關(guān)研究表明，輕型、較重型和重型屋頂綠化分別會對屋面梁板增加約70%、130%和200%的內(nèi)應力[4]。屋頂綠化對屋頂?shù)暮奢d考驗不僅在于綠化層植被的重量，還包括土壤，尤其是吸水后的土壤重量會增加50%～600%倍。防水是屋頂綠化施工中最重要的工作。而屋頂受風吹日曬影響較大，容易出現(xiàn)滲漏風險，屋頂?shù)姆浪牧媳仨毦邆淠透荡┩感院湍透g性[5]。相對于地面而言，屋頂溫度不均勻，空氣流動較大，水分流失更快，因而可供選擇用于屋頂綠化的植物品種相對較少[6]。此外，造價、維護管理等因素也是屋頂綠化推廣實施的難點。

近年來，以屋頂綠化為主的立體綠化模式已逐步受到國家與地方政府的重視和支持。在高強度的政策扶持下，福州市也涌現(xiàn)了一批高質(zhì)量的屋頂綠化，屋頂綠化建造水平也得到大大提升。目前，福州市已實施屋頂綠化的建筑有東部辦公區(qū)附屬樓、元洪城、君臨閩江、福建醫(yī)科大學附屬醫(yī)院等30多家單位與小區(qū)。2016年11月起，福州市開展“全民動員、綠化福州”活動，提倡推廣立體綠化，閩江公園屋頂綠化工程被納入“街區(qū)綠化、城市花園、立體綠化”示范建設(shè)1期項目。本文將以福州市閩江公園北園服務(wù)中心屋頂綠化（以下簡稱“閩江公園屋頂綠化”）項目為例，針對招標機制、設(shè)計、施工、植物配置等方面闡述福州市屋頂綠化的成功經(jīng)驗。

1 閩江公園屋頂綠化的招標模式

屋頂綠化建設(shè)項目大多采用設(shè)計、施工分別承包的方式進行獨立招標，而設(shè)計師若缺乏實際施工經(jīng)驗，其設(shè)計上就容易產(chǎn)生一些問題和缺陷，導致其設(shè)計在后期施工過程中無法完全實現(xiàn)[7]。而閩江公園屋頂綠化項目打破傳統(tǒng)，采用設(shè)計施工一體化總承包方式實施招標。采用這種招標機制有以下優(yōu)勢：一是縮短設(shè)計與施工之間的磨合期限，加快工程進度，節(jié)約項目時間;二是有利于設(shè)計與施工階段的無縫對接，避免施工過程中遇到問題時施工方與設(shè)計方互相推卸責任，保障了工程質(zhì)量;三是設(shè)計與施工方為同一責任體，便于業(yè)主與其溝通，同時，中標單位在進行設(shè)計時會為后期施工的可操作性、工程難度預見性等有更充分考慮，減少后期施工過程中遇到的這方面問題。

2 閩江公園屋頂綠化主體技術(shù)

受到荷載、防水等技術(shù)條件的制約，以及造價成本高、屋頂小氣候等多因素的限制，目前國內(nèi)屋頂綠化大多采用簡單式的植物配置模式，以地被植物對屋面進行遮擋，只達到了適當增加城市綠量的效果。花園式的屋頂綠化數(shù)量較少，不可進入式的屋頂綠化數(shù)量較多，可進入式的較少。閩江公園屋頂綠化項目以地面綠化的最高設(shè)計、施工標準建設(shè)出了一座可進入式的“空中花園”（見圖1），屋面施工面積約550m2。

2.1 屋面防水與荷載

2.1.1 防水處理 閩江公園北園服務(wù)中心屋頂原有防水層已存在多處破裂，原有的卷材防水出現(xiàn)空鼓、拉裂、破壞，導致屋面多處漏水?；谠搶嶋H情況，在正式施工前，先對屋面進行防水處理。將屋頂綠化的構(gòu)筑物和種植容器固定到屋面時，為避免破壞屋面原有的防水層，在骨架安裝、固定過程中均采用免釘膠、水泥基座進行固定，遵守“不打釘，不鉆孔”的原則，確保整個屋面“滴水不漏”。

2.1.2 減輕荷載 一是在進行屋面綠化前，對屋面各區(qū)域進行專業(yè)的荷載測量。基于測量結(jié)果，對屋面構(gòu)筑物進行合理布局;二是選用高配置的輕質(zhì)營養(yǎng)土進行種植。三是采用容器式種植方式。選用國家建筑標準設(shè)計圖集中的平式種植容器進行種植，保證主體建筑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和植物防穿刺效果。種植容器的材質(zhì)為PP材料，使用壽命達10年以上，具有完善的排水、蓄水、阻根、過濾能力，且可任意拆卸移動，能夠重復利用。這樣不僅滿足屋頂結(jié)構(gòu)層的荷載標準，同時也滿足蓄排水要求。

2.2 造景元素

2.2.1 動態(tài)水景的運用 目前，國內(nèi)在屋頂綠化中運用水景的案例較少，動態(tài)水景的運用幾乎沒有。閩江公園屋頂綠化通過噴泉形式、霧噴系統(tǒng)營造動態(tài)水景（見圖2）。并結(jié)合夜景燈光、水生植物群落、木質(zhì)廊架等打造出自然式的水景區(qū)域效果。霧噴系統(tǒng)的運用不僅提升了整個屋頂綠化的景觀效果，通過營造“虛實相生”的意境，豐富了游賞者的審美感受;同時，霧噴過程中水霧蒸發(fā)會吸收空氣中的熱量，在高溫天氣有利于降低屋頂小環(huán)境的溫度;此外，霧噴系統(tǒng)的運用增加了空氣濕度，營造出良好的小氣候，能更好滿足植物生長的需要[8]。

2.2.2 園林小品的穿插 西側(cè)塊狀區(qū)域以木質(zhì)鏤空景觀小品為主景（圖3），類似中國古典園林中的月洞門，一方面，與周邊植物搭配，形成類似屏風的半遮擋效果，遮擋且弱化西頭的白墻。另一方面拉伸了整個屋頂綠化的空間感，形成“園中園”的效果，提升了整個屋頂綠化的古典園林韻味。

2.2.3 其他元素的應用 連接東、西兩側(cè)的南側(cè)帶狀區(qū)域主園路采用鐵軌枕木進行鋪設(shè)（圖4）。鐵軌枕木是指鐵路上運用的油枕木，經(jīng)過防腐處理。相比園林造景上常用的其他防腐木，鐵軌枕木更加耐腐，也更加牢固。枕木的運用讓游者可以慢步行走，駐足賞景，形成了“一步一景”的效果。鐵軌枕木下以輝綠巖進行鋪設(shè)，營造旱溪。該石子有一大特點，干時呈現(xiàn)灰白色，濕時呈青苔色，更增加了景觀的多樣性。瀝青色的鐵軌枕木鑲嵌在變色小石子上，形成一條色差對比強烈的觀景道，其本身也變成了屋頂綠化的一大靚景。

屋頂綠化外圍砌上1.5m高的白色景墻，這個高度保障了游人的安全;同時，從外部往上看，可見部分植物、景致高出景墻，留給外部過往者豐富的想象空間。白色景墻采用棕黃色琉璃瓦壓頂，并在墻上裝置了采用梅蘭竹菊圖案的青石磚景窗，營造出濃厚的古典園林韻味。此外，園林植物是構(gòu)成古典園林的重要因素，它不是裝扮園林的孤立元素，而是寄托了人的情感的文化載體和符號。該屋頂綠化在節(jié)點部位選用蒼勁挺拔的羅漢松樁景，以及竹、紅楓、南天竹、鶴望蘭、榕樹樁景等古典園林造景中常用的植物[9]。

2.3 與周圍環(huán)境的融合 閩江公園北園服務(wù)中心是1個“口”字形建筑，建筑物中部是1個中庭。在進行屋頂綠化設(shè)計時，在庭院立面增加6根立柱，在立柱上進行立體綠化。并在東側(cè)墻面增設(shè)10根鋼絲，在中庭地面種植爬藤植物，讓其順鋼絲爬伸到屋頂。此外，在外墻種植爬山虎。通過這些方式，達到屋頂綠化與內(nèi)庭小環(huán)境、建筑體外自然環(huán)境的有效融合，使3者協(xié)調(diào)統(tǒng)一，而不是相互孤立的綠化面[10]（圖1）。

2.4 綠化配置 目前，常見的屋頂綠化植物配置分為2種：簡單式和花園式。簡單式指種植草坪、地被植物和低矮灌木，花園式指采用喬、灌、草、藤等植物進行搭配，營造錯落有致的復層群落結(jié)構(gòu)，常用的配置模式有喬-灌、喬-灌-草、喬-灌-藤、喬-灌-草-藤等，其中以喬-灌-草-藤的各項生態(tài)效益最好[11]，因而閩江公園北園服務(wù)中心屋頂綠化采用這種植物配置模式。

2.4.1 植物多樣性構(gòu)成 共種植植物51種，隸屬于39科47屬，其中，以被子植物中的雙子葉植物種數(shù)最多，共35種，占比50%，隸屬于26科30種;以裸子植物的物種數(shù)最少，共2種，占比3.85%，隸屬于2科2屬。種數(shù)超過3種以上的科依次為桑科、唇形科、龍舌蘭科，集中于世界廣布性大科。

2.4.2 植物生活型構(gòu)成 閩江北園服務(wù)中心屋頂綠化植物生活型構(gòu)成見表1，其中木本植物（包含喬木、灌木和木質(zhì)藤本）34種，占比66.67%;草本植物（包含草本和草質(zhì)藤本）18種，占比35.29%。常綠木本植物（包含常綠喬木、常綠灌木、常綠藤本）24種，為落葉木本植物（9種）的近3倍;多年生草本植物（包含多年生草本和多年生草質(zhì)藤本）18種，無1年生草本植物。說明閩江北園服務(wù)中心屋頂綠化植物構(gòu)成以木本植物為主，草本植物為輔;木本植物組成以常綠植物為主，落葉植物為輔;草本植物組成完全為多年生。

2.4.3 植物物種來源 閩江北園服務(wù)中心屋頂綠化植物物種來源：本地種28種，占54.90%;引進種23種，占45.10%，其中，國內(nèi)引進種10種，占19.61%，國外引進種13種，占25.49%，本地種略多于引進種。

2.4.4 植物觀賞性配置 植物色彩上，色葉植物共20種，占比39.22%（表2）。其中，色葉木本植物13種，占比25.49%，如紅楓、錦葉欖仁、紅花檵木等;色葉草本植物7種，占比13.73%，如彩葉杞柳、五彩蘇、紫竹梅等。觀花植物26種，占比50.98%。其中，觀花木本植物16種，占比31.37%，如紅雞蛋花、葉子花、木槿等;觀花草本植物10種，占比19.61%，如鳶尾、藍花草、炮仗花等。每個月份均有觀花植物處于開花期，處于開花期的觀花植物達10種以上的月份有7個，為3—9月份。其中，4—6月份處于開花期的觀花植物最多，達14種（含）以上。葉子花、細葉萼距花、秋海棠的花期最長，為全年開花。整個屋頂綠化植物配置遵循物種多樣性高、色彩豐富、四季有花、復層群落結(jié)構(gòu)的原則，多采用易存活好養(yǎng)護的植物（圖5）。

3 結(jié)語

目前，福州市已實施屋頂綠化的建筑達30余處，屋頂綠化的建設(shè)水平也得到提升。閩江公園北園服務(wù)中心的屋頂綠化在招標機制、設(shè)計、施工、植物配置等環(huán)節(jié)上的做法及實施效果具有一定的示范作用。在招投標環(huán)節(jié)，敢于創(chuàng)新，采取了設(shè)計施工一體化招標方式，為后續(xù)工作的開展奠定了良好的基礎(chǔ)。在設(shè)計方面，整體上以古典園林理念進行設(shè)計，恰當融入一些現(xiàn)代元素;并從整體性出發(fā)看待整個屋頂綠化，巧妙運用外墻爬藤、內(nèi)庭綠柱等方式將屋頂綠化與公園建筑物外的公園區(qū)域、內(nèi)庭區(qū)域完美融合。施工環(huán)節(jié)，通過骨架安裝、“不打孔，不打釘”等多種技術(shù)手段，進行高標準的屋面防水處理;并通過屋面構(gòu)筑物合理布局、容器式種植方式、新型輕質(zhì)材料的運用等減輕屋面荷載。綠化配置上兼顧觀賞性與生態(tài)性。在550m2的屋頂平面空間上，運用了51種植物，植物多樣性構(gòu)成較豐富。以“喬-灌-藤-草”的模式進行配置，植物生活型構(gòu)成上以木本植物為主，草本植物為輔;木本植物構(gòu)成上，以常綠植物為主，落葉植物為輔。物種來源構(gòu)成上，以本地種為主，引進種為輔。植物色彩上，運用多種色葉植物、觀花植物。運用的觀花植物花期長，花色豐富，交替開花，使屋頂綠化四季有花。

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（責編：張 麗）