探析“屋頂梯田”生態(tài)建筑景觀設計

文/中建八局第一建設有限公司 易 贊 伍澤元 陳 崢

0 引言

隨著城市建設規(guī)模不斷擴大，城市中心用地日漸緊張，屋面成為城市建設過程中尚未開墾的“寶地”，建筑屋面作為城市建筑物的“第五立面”能有效節(jié)約城市土地，成為開拓城市空間的有效辦法之一[1]。梯田景觀本是一種農業(yè)型生態(tài)景觀，是在丘陵地區(qū)形成的順延等高線的臺階式、波浪式斷面耕地。梯田既是農業(yè)生態(tài)景觀，又是具有超高美學價值的自然文化景觀?！拔蓓斕萏铩笔俏菝婢坝^與梯田農業(yè)生態(tài)結合的產物，是呈現(xiàn)自然美與社會美的平臺，能實現(xiàn)人們對實用性與自然美追求的統(tǒng)一。

1 屋面生態(tài)景觀形式及作用

屋面生態(tài)景觀起源于西方國家，從20世紀60年代開始，屋面綠化、屋面生態(tài)景觀成為集生態(tài)、經濟與景觀三大效益于一體的城市生態(tài)綠化板塊，也成為城市綠化景觀發(fā)展的新趨勢[2]。屋頂生態(tài)景觀產生的經濟效益與生態(tài)效益較為可觀，在形成新興綠化產業(yè)的同時衍生出綠化工程、智慧灌溉等相關行業(yè)，成為城市建設發(fā)展中新的經濟增長點。

隨著城市建筑的超負荷建設，地面景觀及綠化面積受到較大制約，諸多公共建筑屋面選用生態(tài)景觀以增加空間的綠化面積。生態(tài)屋面具有緩解雨水徑流、收集雨水、提高雨水利用率等功能。屋頂生態(tài)景觀中的綠色植物可產生氧氣，調節(jié)城市溫濕度，由高層空間植物組成的“保溫層”防線可有效緩解“城市熱島”問題。

現(xiàn)階段，如何做好建筑“頂”上功夫成為設計師研究的重點，生態(tài)屋面的多類型營造使建筑屋面在實現(xiàn)生態(tài)化的同時兼具藝術感、空間感與體驗感。本文以生態(tài)屋面為基礎，結合農業(yè)、商業(yè)、花園、藝術等功能類型，分析其組合類型的營造方式及特點，如表1所示。

表1 多功能生態(tài)屋面的組合類型與營造方式

生態(tài)屋面多功能組合類型促使新型模塊化組合式的生態(tài)屋頂建設模式誕生，改變了傳統(tǒng)的屋面綠化施工方式，將隔根層、保濕層、蓄水層、排水層、過濾層等集合于建設模塊中，并通過模塊化組合、積木式拼接實現(xiàn)各層級無縫銜接。每個模塊既是獨立個體又能共享水源、肥料，且保溫隔熱效果較好。模塊的多種組合方式符合現(xiàn)代社會對屋面生態(tài)景觀形式多樣化的考驗，綠化率高、成型快、效果強，在適應各種需求的同時大幅降低生態(tài)屋面的施工難度，有效保護了建筑屋面結構，提高了土地資源利用率。

2 梯田景觀的文化生態(tài)表現(xiàn)

背靠土地耕作的農人常說，坡度大于25°的山坡不適合農耕，需退耕還林還草，但先人智慧地以梯田農業(yè)種植形式養(yǎng)活了山民。隨著山區(qū)丘陵地帶等高線的延伸，梯田既是風姿綽約的絕美畫卷，又是將坡面變平面的高效土地利用方式。

艾倫·卡爾松[4]曾說過“農業(yè)景觀具有形式美和表現(xiàn)美，其中表現(xiàn)美需根據其景觀功能性與產出才能被欣賞”。梯田作為典型的農業(yè)景觀之一，其表現(xiàn)美及價值皆來源于土地實踐，與實用功利相關。作為農業(yè)景觀，梯田對場地具有較好的適應修復作用，是有效的土地恢復種植方式。因此，以梯田式的生態(tài)設計模擬自然梯田景觀，通過結合地形高差使波浪紋樣與地形完美結合，形成美觀又動感的設計。設計模擬梯田靈動的線條串聯(lián)整個空間，使空間充滿活力與張力。如今，屋面的生態(tài)景觀功能與梯田結合，將生產、文化、環(huán)境等元素嵌入“屋頂梯田”生態(tài)模式。屋面作為建筑外部空間主體，由上到下如梯田般逐級展開，結合區(qū)域文化與當?shù)鼐坝^環(huán)境條件，隨著空間變化調整植物品類，實現(xiàn)景觀與經濟的雙重收益[5]。

3 因地而建的“屋頂梯田”

賴特曾說過：鄉(xiāng)土的建筑應需而生，因地而建，那里的人們最清楚如何以‘此地人’的感受而獲得宜居。屋頂梯田可謂是鄉(xiāng)土與建筑的結合，是生態(tài)建筑的延續(xù)和發(fā)展[6]。

3.1 結合場地氛圍應需而生的“梯田之家”

“梯田之家”位于浙江省嘉興市海寧市，地處長江三角洲杭嘉湖平原。項目所處小鎮(zhèn)是遠近聞名的紡織城，鎮(zhèn)內良田與工廠交織，呈現(xiàn)傳統(tǒng)與現(xiàn)代融合的景象?！疤萏镏摇彪A梯式屋頂梯田的設計源于以下因素：“耕者有其田”，宅中可設半畝良田，是國人特有的情感與訴求；“登高明遠目”，階梯天生具有方向性，向上可遠眺北邊大片稻田，向下又能回歸南面私密小院；梯田形態(tài)有利于屋頂排水，可減少南方強降雨時的屋頂滲漏；梯田形成綠色覆土屋頂，炎熱夏季可防暑、降溫、隔熱。

在“梯田之家”中，設計將鄉(xiāng)村與生活元素有機結合，傳統(tǒng)農耕模式轉化為階梯式的梯田造型建筑，建筑坡頂2處灌溉系統(tǒng)可根據南方熱帶季風氣候進行實時調節(jié)，使建筑階梯屋面成為草木常青的梯田生態(tài)景觀。項目頗具美感且實用，建筑屋面的階梯式平臺采用環(huán)保方式實現(xiàn)對空間與材料的有效利用。“梯田”結合高差設計長條形采光窗，透過玻璃可觀望屋頂?shù)闹参?，陽光照亮室內，使室內空間與室外大自然實現(xiàn)無縫對接?！疤萏镏摇钡奈蓓敳粌H是建筑屋頂，更是有趣的生活空間，可使居民與自然實現(xiàn)全方位接觸（見圖1）。

1 建筑屋面生態(tài)布局模式（圖片來源：https://www.sohu.com/a/249421469_411016）

3.2 復合多功能的樹下山丘“有機農場”

在當前氣候環(huán)境惡化情況下，東南亞等國面臨水資源與糧食短缺的威脅。因此，其將糧食安全與環(huán)境健康放在首位，利用城市被忽略的空間進行有效、可持續(xù)的食物生產。如泰國國立政法大學利用校園2.2萬m2的閑置建筑屋面，創(chuàng)造了亞洲最大的屋面有機農場。農場將整體建筑與梯田農業(yè)景觀獨創(chuàng)性融合，使能源再生、有機廢物與水資源管理及可持續(xù)糧食生產等理念在建筑公共空間中得以實現(xiàn)，成為適應氣候變化的有效解決方案。

泰國國立政法大學的屋面有機農場可為校園提供食物，借助梯田土方工程和現(xiàn)代綠色屋頂技術最大化收集雨水并加以利用，雨水從斜坡上蜿蜒而下，梯田疊層式的屋面形式有利于雨水過濾、吸收和降低徑流，其效率是傳統(tǒng)混凝土屋頂?shù)?0倍。有機農場建筑每個側翼皆設計4個蓄水池，以儲存更多雨水，作為生態(tài)屋面干旱季節(jié)的儲備用水。屋面有機農場使建筑形成山地狀，最大限度地利用梯田地形創(chuàng)造多功能公共空間及360°曼谷全景圓形劇場。1.5m的耕作距離是為屋面有機農場設計的最有效距離，并以此為梯田網格系統(tǒng)的模數(shù)，將各層級建筑串聯(lián)，使建筑結構、表皮、空間與生態(tài)屋面相互交叉、相互支持（見圖2）。在教學功能上，學校將土壤、環(huán)境、農業(yè)、景觀等課程地點置于生態(tài)屋面，學生可通過切身感受，迎接未來生態(tài)環(huán)境與氣候的挑戰(zhàn)[7]。

2屋面有機農場（圖片來源：https://www.sohu.com/a/249421469_411016）

4 結語

“屋面梯田”正以現(xiàn)代方式實現(xiàn)古老傳說中的巴比倫空中花園，其起源于對農業(yè)的尊重及對自然的向往，使建筑與農業(yè)生態(tài)景觀有機結合，并從兩者結合之處找到城市與自然可持續(xù)發(fā)展之路，提出全新的城市建筑生態(tài)規(guī)劃途徑[8]?！拔菝嫣萏铩睘檗r業(yè)發(fā)展提供新思路，讓空間中的居住者也能觸摸土壤，嗅聞芳香，收獲種植的果實，實現(xiàn)生態(tài)設計中現(xiàn)代與傳統(tǒng)的創(chuàng)意結合。