设计屋顶花园

设计屋顶花园

库斯特(K. Peter)
毕业于德国Rhineland园艺学院
得国景观建筑师
欧洲园林建设协会驻中国首席代表
主要设计范围: 别墅,停车场之屋顶花园

增强型混凝土、木料或者其他材料可以创造一个屋顶花园。主要的要求是它要有足够的荷载能力以及正确的防水措施。防水措施是可选择的，从沥青到PVC以及SBS 您可以尽情选择。如果防水层不足以阻隔根系，我们还会提供相应的隔根膜。
装有检查装置的屋顶排水口绝大多数的屋顶都装有排水口，一些在边上装有喷水装置，另外的在屋檐上都装有排水沟。排水口的数量和直径主要取决于屋顶的大小和设计以及相关的国家建筑规定。
检查孔(IB)确保了排水口在任何时候的完好工作，这对于定期养护来讲十分重要。因此，必须确保它们的清洁和安装简便性。
屋顶的周边根据诸如“FLL-屋顶绿化相关标准”在内的国际标准中有关“平屋顶工作原则”以及“屋顶防水层施工方法”的规定，在屋顶的边缘，必须要保留一定的高度，在防水层上约为100毫米（如果有5°坡度的时候50毫米）的地方。屋顶边缘应该留出一个连接屋顶内部的坡度。在防水层上必须铺装的保湿毯与隔根膜同时也需要保护，例如用一个角度断面覆盖其上。
灌溉，绿色屋顶上的水堤系统屋顶绿化，特别是种植乔木、灌木和草坪的屋顶花园（密集型屋顶花园）需要定期经常的浇灌.

传统做法往往使用喷灌系统完成灌溉。这种灌溉系统有很多弊端。由于水分会在空气中喷溅，因此很大一部分水分会流失。北方地区的水资源十分有限，水的价格也越来越高。另外水分会停留在叶片与植物之上，这样在高温的情况下对植物十分有危害。很大部分的水分被浪费了，在到达植物根系之前大量的水分都被蒸发了。同样，喷灌系统也并不美观并且需要定期养护。
先进的屋顶绿化系统能够通过蓄排水层提供水分。在排水口的位置安装特殊的水堤系统，与防水层连接用于控制一定的水位。
水堤的高度可以根据土壤的高度和绿化用水量有所区别。如果水位降至一定高度，在智能蓄水箱(IRB)中的控水阀就会自动开启从而补给水分直到水位恢复一定高度。多余的水分可以经排水口排出。
人行道与铺装表面屋顶花园上经常会有人行道以及其他铺装表面，例如楼梯等。它们往往是由石头构成（水泥石与青石板，蘑菇石或者天然形成的石材）。这就说明了绿化表面往往被彼此隔开。在绝大多数情况下排水口并不是随处可见并且有可能不足以排掉每个分区的水分。对于这些分隔的区域必须要连接蓄排水系统。为了确保更加通畅的水流，这些独立的绿化区域必须要与屋顶绿化系统相连接。蓄排水盘（DB）也要求在人行道与铺装区域下面铺设。这样就可以给设计师们更加自由的空间来创造独立于排水口位置的绿化区域和铺装区域。
地下停车场也被看做是一种屋顶。拥有绿化的地下停车场就是屋顶花园。地下停车场往往被植物、行车道和路面覆盖。就如同是在屋顶花园上的人行道，绿化的区域被彼此分隔，路面和停车位往往存在于绿化区域当中。为了更好地连接这些绿化区域同时确保通畅自由地水流，蓄排水层必须也要安装在路面下。
路面下的荷载数值相对高一些。根据建筑高度与荷载数值在蓄排水盘中注入水泥或者砾石，同时还可以加入钢筋混凝土。
屋顶花园上开门的处理在屋顶绿化工程中，门的安装是一个普遍的问题。门实际上是从外面进入倒建筑物内部的连接点。建筑物的作用就是为人们遮蔽风寒，因此这道连接是每一个建筑的薄弱环节，如果细节不处理好，水分会长驱直入，特别是会存留在地下，防水层的背后往往存在着严重的问题和高额损害的隐患。绝大多数情况下，防水层的高度以及突出安装并不足以解决问题。特别是当防水层没有完好地安装在门框下面的时候，融化的雪水将会流入建筑物。
女儿墙也就是沿着屋檐走向的矮墙对于屋顶花园来讲太低，尤其是做高大乔木、土壤需求量很大的密集型屋顶绿化时更加明显。土壤必须要高过女儿墙，那么另做一个高过女儿墙并且能够托住土壤的第二道墙就是解决办法了。墙体可以采用砖、水泥边砖、或者是下图中展示的：由于没有基础要求，因此L型隔边结构是最简单的方法。从女儿墙到隔边要保留大约50厘米的距离，作为安全保证，同时也为了更好地引导多余的水分从女儿墙流向蓄排水盘系
固定高大乔木由于移植的树木根球相对较小，并且如果搬运太过猛烈还会导致新的根损坏，因此树木要被良好地固定。
尤其是在较高楼层的屋顶花园，风力比地表强很多，而屋顶花园又不能在土壤里钉木桩，那样会破坏防水层。
因此解决办法就是用铁网来固定树木。铁网要固定在树木之下，并且至少要与3根绳子相连，最好是用不锈钢丝。铁网的尺寸取决于树木的高度、土壤的厚度以及可能的风力。一棵5米的树要固定在至少10平方米的铁网上，土层厚度相应为至少30厘米。相当于3.9吨的土壤。
如果铁网面积太大，铁丝之间的缝隙太疏松，可以使用过滤布覆盖其上。
一定要在

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2005年07月12日 12:37:12

2楼

空中花园不是梦
屋顶绿化是用植物材料来覆盖平台屋顶的一种绿地形式。上海有近2亿平方米的平台屋顶，而现在已建成的屋顶绿化仅12万平方米。据了解，上海绿化管理部门将把屋顶花园建设写入法规，新建住宅和上商务楼必须推行屋顶绿化，届时，屋顶花园的建设速度将大大加快。
　　屋顶绿化的特点
　　屋顶绿化与大地隔离，因此供屋顶绿化的土壤，不能与地下毛管水连结。没有地下水的上升作用，屋顶种植的植物所需水分完全依靠自然降水和浇灌。　由于建筑荷重的限制，屋顶供种植的土层厚度　较浅，有效土壤水的容量小，土壤易干燥。
　　由于屋顶种植土层薄，热容量小，土壤温度变化幅度大。植物根部冬季易受冻害，夏季易受灼伤。
　　屋顶风力比平地大，故屋顶栽植的植物所受风害的可能性比平地大。较大乔木及不抗风的植物在高层屋顶上种植受到一定限制。
　　由于屋顶绿化种植层的土壤易失水，浇灌相对频繁，因而易造成养分流失，故需补充肥料。
　　除排水良好不易引起湿害、涝害，昼夜温差较大对植物营养积累　有利外，总的来说，屋顶栽植环境是不够理想的。

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2005年07月12日 12:37:42

3楼

屋顶绿化的技术要点
　　根据屋顶绿化立地条件的特殊性，在进行屋顶绿化时，必须针对其特点采取相应的技术措施。
　　1.首先要解决积水和渗漏，应先在屋面铺设1-2道耐水、耐腐蚀、耐霉烂的卷材（沥青防水卷材，合成高分子防水材料等）或涂料（如聚氨酯防水材料）作柔性防水层。其上再铺一道具有足够耐根系穿透功能的聚乙烯土工膜、聚氯乙烯卷材、聚烯羟卷材等作耐根系穿刺防水层。防水层施工完成之后，应进行24小时畜水检验，经经验无渗漏后，在其上再铺设排水层，排水层可用塑料排水板、橡胶排水板、PVC排水管、陶粒、绿保石（粒径3-6厘米，或痢径为2-4厘米，厚度为8厘米以上的卵石）。排水层上放置隔离层，其目的是将种植层中因下雨或浇水后多余的水及时通过过滤后排出去，以防植物烂根，同时也可将种植层介质保留下来，以免流失。隔离层可采用重量不低于250克／平方米聚酯纤维土工布或无纺布。最后，在隔离层上铺置种植层。
　　屋面四周应砌筑挡墙，挡墙下不留泻水孔，泻水口应与落水口连通。形成双层防水和排水系统，以便及时排除屋面积水。

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2005年07月12日 12:37:58

4楼

2.根据屋顶绿化的立地条件，其种植层的土壤必须具有容重小、重量轻、疏松透气、保水保肥、适宜植物生长和清洁环保等性能。显然一般土壤很难达到这些要求，因此屋顶绿化一般采用各类介质来配制人工土壤。
　　栽培介质的重量不仅影响种植层厚度，植物材料的选择，而且直接关系到建筑物的安全。容重小的栽培介质，种植层可以设计厚些，选择的植物也可广泛些。从安全方面讲，栽培介质的容重不仅要了解材料的干容量，更要测定材料吸足水后的湿容量，以作为考虑设计荷载的　依据。
　　为了兼顾种植土层既有较大的持水量，又有较好的排水透气性，除了要注意材料本身的吸水性能外，还要注意材料粒径的大小。一般>2毫米以上的粒子应占总量的70%以上，<0.5毫米的粒子不能超过5%，做到大小粒径介质的合理搭配。
　　目前一般选用泥炭、腐叶土、发酵过的醋渣、绿保石（粒径0.5-2厘米）、蛭石、珍珠岩、聚苯乙烯珠粒等材料，按一定的比例配置而成。　其中泥炭、腐叶土、醋渣为植物生长提供有机质、腐殖酸和缓效肥；绿保石，蛭石、珍珠岩、聚苯乙烯珠粒可减少种植介质的堆积密度，有利于保水、透气，预防植物烂根，促进植物生长；还能补充植物生长所需的铁、镁、　钾等元素，也是种植介质中ＰＨ值的缓冲剂和调节剂。

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2005年07月12日 12:38:14

5楼

3.屋顶绿化的形式应考虑房屋结构，把安全放在第一位。设计屋顶绿化时必须事前了解房屋结构，　以平台允许承载重量（按每平方米计）为依据。必须做到：
　　平台允许承载重量>一定厚度种植层最大湿重＋一定厚度的排水物质重量＋植物重量＋其他物质重量（建筑小品等）。
　　根据平台屋顶承重能力，设计不同功能的屋顶绿化形式。
　　屋顶绿化应以绿化植物为主体，尽量少用建筑小品，所用材料　也应选用轻型材质（如GRC塑石假山、PC仿木制品等）。树槽、花坛等重物设置在承重墙或承重柱上。
　　4.屋顶绿化对植物材料的选择应符合屋顶立地条件的特点。植物应以阳性喜光、耐寒、抗旱、坑风力强的为主（如佛甲草、葡萄、木香、合欢、紫薇、红叶李、夹竹桃、丝兰、月季、迎春、黄馨、菊花、半支莲等等。）
　　在植物类型上应以草坪、花卉为主，可以穿插点缀一些花灌木、小乔木。各类草坪、花卉、树木所占比例应在70%以上。平台屋顶绿化一般使用植物类型的数量变化顺序应是草坪、花卉、地被植物>灌木>藤本>乔木。
　　屋顶绿化是提高城市绿化率的有效途径之一，做好屋顶绿化关键在于屋面防水及排水系统的设计与施工中　各环节的质量控制，只有高度重视并在技术上保障屋顶绿化的防水、排水工程，才能有效地确保屋顶绿化的顺利进行。

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2005年07月12日 12:41:42

6楼

　　屋顶绿化需科学推广

　　据悉，北京、上海、广东、重庆、四川、浙江是全国开展屋顶绿化最好的省市，全国除西藏、新疆等少数省区未开展屋顶绿化工作，绝大部分的省、市区均开展了屋顶绿化项目。关于屋顶绿化的前景，记者在以前的报道中已做过详细分析，最近一段时间，一些读者向记者咨询关于屋顶绿化在发展过程中遇到的问题以及如何解决等相关问题，为此，记者采访了中国工程建设标准化协会建筑防水委员会秘书长、高级工程师高延继，以求得到更具权威的答案。

　　技术问题是核心问题

　　高延继告诉记者，目前在推广屋顶绿化的过程中存在的问题主要体现在政策、技术、认识三个方面。这三个方面都与技术问题不可分，技术问题是一个核心问题。

屋顶绿化的作用是多方面的，有外在形态的，也有内在功能的，有直接效应也有间接的效应。在建筑物上进行种植绿化可以改变建筑环境景观，降低热岛效应，改善建筑的小气候环境，改善提高警惕建筑物的热工效能，提高建筑工程构造(尤其是防水工程)的寿命期，降低噪音，减少环境污染、提高蓄排水等功能。

　　由于建筑设计对植物生长需要的构成不同，如果还按原来的防水形式考虑，会产生漏水问题。有的屋顶形式不同，构造设施选择也不同。屋顶的种植植物按地面绿化的方式选择，例如：花草按三年期考虑，是不恰当的。根据不同建筑屋顶的高度和便利程度，植物应有长期寿命，花草的置换时间要长，补充的时间可以短些，置换期必须达到10年以上，有的还要长。

　　还有的屋顶基质及植物的构成不合理，大坡度的屋顶覆土近50cm?但仅种植草，这是不合理的，从设计及绿化方式的选择是不适当的。

　　认识片面引起误导

　　很多人由于对屋顶绿化、建筑绿化缺乏全面了解，从而产生了认识的片面性。

　　高延继对记者分析道，近期一些媒体报道关于“不能经常浇水，以免损害房屋防水层”之说是错误的，屋顶绿化对于防水层来说，是双刃剑，做好了可以起到防水层保护的作用，做不好将造成渗漏，不在于是否经常浇水，有的有水保护反而更好。

　　四川省20世纪90年代初至今采用的就是“蓄水覆土种植屋面”，后已编制1994年四川省地方标准化《蓄水覆土种植屋面工程技术规范》。之所以产生以上误判，是由于不了解建筑本身的特性要求。在建筑屋顶上种植植物，在不同的高度下风速的系数是不一样，根据国家标准荷载规范的规定，高层建筑最大的风速系数可达3倍。而且不同高度，虽为同一位置的建筑屋顶的温度也是不一样的。

　　建筑屋顶种植绿化的发展，使原有的定义范围进行了拓展、延伸。在林业、农业的概念中树木、花草做为植物的类别，但在屋顶种植绿化工程中，树木、花草变成了建筑材料。这是由于建筑与林业、农业植物结合的产物产生了外延，增加了内涵，新的领域产生了。

　　另外，高延继告诉记者，有许多报纸对近期尤其是北京地区佛甲草的应用做了大量的报道。从现在实施的情况，如果大量的在北京推广需进行全面的科学论证。

　　中科院华南植物研究所的专家对佛甲草在华南的研究已有10多年时间，跟踪研究已有三年多的时间，根据研究专家的介绍，佛甲草不适宜在北方生长。另外一个厦门的生态园林公司对佛甲草也进行了多品种、多年的研究，其中，有的上海生产的品种，在厦门生长不良。佛甲草经过有的单位研究，在北京已开始试验实施，有的已有三年时间，但也不能由此就可以说完全适用于屋顶绿化工程。据介绍，佛甲草生长期可达10多年，几十年，但并没有一项资料证明跟踪研究的结果。所说的10多年看到的也是南方的佛甲草。南方由于雨水多、气候潮湿，自然补水可满足佛甲草生产的需要。同时，根据调查，北京试验种植三年的佛甲草，三年多未浇一滴水也是不客观的。作为草类，在屋顶这个特殊环境下，佛甲草多长时间产生退化，产生病虫害的影响程度，在屋顶工程的组合作用，热工性能都缺乏系统的研究。

　　此外，佛甲草还有两个弱点：不能踩踏，景观效果差(在草类中可以说是“丑草”)。当然它的特点是耐旱性。应当客观、科学地评价佛甲草的作用，如果达到以上所说的综合因素，佛甲草也不失为一个品种的选择。

　　制定相关标准势在必行

　　高延继认为，屋顶绿化的推广主要分为原有屋顶绿化的改造，和新建屋顶绿化的确定，新建屋顶的绿化设置相对于改造为屋顶绿化要容易。对新建屋顶的绿化，应明确绿化的数据，对已有屋顶改造要进行技术上的分类及管理的方式确定，逐步实施。

　　科学推广屋顶绿化主要是建立适合建筑种植发展的机构机制、制定标准规范，编制相应的手册指南等参考资料，制定鼓励发展建筑种植绿化的政策，加快引进国外先进的材料技术，促进国内的配套材料技术规范的发展。他建议进行“建筑种植绿化工程”的研究课题，以及《建筑种植绿化工程技术规范》的制定工作。

　　屋顶绿化将促进建筑与园林

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2005年07月12日 12:43:45

7楼

上海将用法律支持屋顶绿化

据悉,上海2亿平方米的屋顶中,绝大部分是新中国成立后建的薄板平屋面,很多房子都没有隔热板,在城市视觉上也觉得单调、呆板。而屋顶绿化,不仅能为城市增添绿色,还能减少建筑材料屋顶的辐射热,减弱城市的热岛效应。绿化可以调温已经实践证明,如静安区成功实施的部分屋顶绿化,成效就很明显。但屋顶绿化的推进并不顺畅,经常遇到资金、法律、观念等难题。为此,上海市绿化局建议以法规形式确定屋顶绿化的地位,预计明年修改上海绿化管理条例时将纳入屋顶绿化内容,明确责任主体,从法律方面支持屋顶绿化的推广,届时,新的住宅和商务楼,将在规划之初就要做出屋顶绿化设计。