城市屋顶绿化技术探讨
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摘 要：以闽江公园北园服务中心为例，探讨了城市屋顶绿化技术，为推动城市屋顶绿化建设提供了借鉴。闽江公园北园服务中心的屋顶绿化采取了设计施工一体化招标方式，为后续工作的开展奠定了良好的基础;以古典园林理念进行設计，恰当融入一些现代元素;并从整体性出发看待整个屋顶绿化，巧妙运用外墙爬藤、内庭绿柱等方式实现屋顶绿化与公园建筑物外的公园区域、内庭区域融合。通过骨架安装、“不打孔，不打钉”等多种技术手段，进行高标准的屋面防水处理，并通过合理布局、种植方式、材料运用等减轻屋面荷载。在屋顶平面空间上，运用了51种植物，植物多样性构成较丰富，绿化配置上兼顾观赏性与生态性。
关键词：屋顶绿化;创新;示范;荷载;多样性
中图分类号 TU985 文献标识码 A 文章编号 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世纪（公元前605—562年）的巴比伦空中花园可以称得上最早的屋顶花园。我国自60年代起，开始研究屋顶绿化的建造[1]。目前，屋顶绿化在国内各市的发展水平不均。北京市屋顶面积约60万m2;上海是中国第1个以立法形式规范屋顶绿化的城市，屋顶绿化面积为35万m2[2]。屋顶绿化在增加城市绿化面积、改善城市高楼硬质铺装、降低城市热岛效应、改善城市生态环境等方面具有重大意义，因此，也被称为“第五立体绿化面”。然而，由于屋顶绿化在我国发展起步较晚，加上建造费用较高、建造技术水平不足等因素影响，导致屋顶绿化在国内的应用普及率仍不高。屋顶绿化对屋面荷载有一定的要求，然而现有的大部分建筑在设计之初未考虑到屋顶绿化[3]。相关研究表明，轻型、较重型和重型屋顶绿化分别会对屋面梁板增加约70%、130%和200%的内应力[4]。屋顶绿化对屋顶的荷载考验不仅在于绿化层植被的重量，还包括土壤，尤其是吸水后的土壤重量会增加50%～600%倍。防水是屋顶绿化施工中最重要的工作。而屋顶受风吹日晒影响较大，容易出现渗漏风险，屋顶的防水材料必须具备耐根系穿透性和耐腐蚀性[5]。相对于地面而言，屋顶温度不均匀，空气流动较大，水分流失更快，因而可供选择用于屋顶绿化的植物品种相对较少[6]。此外，造价、维护管理等因素也是屋顶绿化推广实施的难点。
近年来，以屋顶绿化为主的立体绿化模式已逐步受到国家与地方政府的重视和支持。在高强度的政策扶持下，福州市也涌现了一批高质量的屋顶绿化，屋顶绿化建造水平也得到大大提升。目前，福州市已实施屋顶绿化的建筑有东部办公区附属楼、元洪城、君临闽江、福建医科大学附属医院等30多家单位与小区。2016年11月起，福州市开展“全民动员、绿化福州”活动，提倡推广立体绿化，闽江公园屋顶绿化工程被纳入“街区绿化、城市花园、立体绿化”示范建设1期项目。本文将以福州市闽江公园北园服务中心屋顶绿化（以下简称“闽江公园屋顶绿化”）项目为例，针对招标机制、设计、施工、植物配置等方面阐述福州市屋顶绿化的成功经验。 1 闽江公园屋顶绿化的招标模式
屋顶绿化建设项目大多采用设计、施工分别承包的方式进行独立招标，而设计师若缺乏实际施工经验，其设计上就容易产生一些问题和缺陷，导致其设计在后期施工过程中無法完全实现[7]。而闽江公园屋顶绿化项目打破传统，采用设计施工一体化总承包方式实施招标。采用这种招标机制有以下优势：一是缩短设计与施工之间的磨合期限，加快工程进度，节约项目时间;二是有利于设计与施工阶段的无缝对接，避免施工过程中遇到问题时施工方与设计方互相推卸责任，保障了工程质量;三是设计与施工方为同一责任体，便于业主与其沟通，同时，中标单位在进行设计时会为后期施工的可操作性、工程难度预见性等有更充分考虑，减少后期施工过程中遇到的这方面问题。
2 闽江公园屋顶绿化主体技术
受到荷载、防水等技术条件的制约，以及造价成本高、屋顶小气候等多因素的限制，目前国内屋顶绿化大多采用简单式的植物配置模式，以地被植物对屋面进行遮挡，只达到了适当增加城市绿量的效果。花园式的屋顶绿化数量较少，不可进入式的屋顶绿化数量较多，可进入式的较少。闽江公园屋顶绿化项目以地面绿化的最高设计、施工标准建设出了一座可进入式的“空中花园”（见图1），屋面施工面积约550m2。
2.1 屋面防水与荷载
2.1.1 防水处理 闽江公园北园服务中心屋顶原有防水层已存在多处破裂，原有的卷材防水出现空鼓、拉裂、破坏，导致屋面多处漏水。基于该实际情况，在正式施工前，先对屋面进行防水处理。将屋顶绿化的构筑物和种植容器固定到屋面时，为避免破坏屋面原有的防水层，在骨架安装、固定过程中均采用免钉胶、水泥基座进行固定，遵守“不打钉，不钻孔”的原则，确保整个屋面“滴水不漏”。
2.1.2 减轻荷载 一是在进行屋面绿化前，对屋面各区域进行专业的荷载测量。基于测量结果，对屋面构筑物进行合理布局;二是选用高配置的轻质营养土进行种植。三是采用容器式种植方式。选用国家建筑标准设计图集中的平式种植容器进行种植，保证主体建筑的结构稳定和植物防穿刺效果。种植容器的材质为PP材料，使用寿命达10年以上，具有完善的排水、蓄水、阻根、过滤能力，且可任意拆卸移动，能够重复利用。这样不仅满足屋顶结构层的荷载标准，同时也满足蓄排水要求。
2.2 造景元素
2.2.1 动态水景的运用 目前，国内在屋顶绿化中运用水景的案例较少，动态水景的运用几乎没有。闽江公园屋顶绿化通过喷泉形式、雾喷系统营造动态水景（见图2）。并结合夜景灯光、水生植物群落、木质廊架等打造出自然式的水景区域效果。雾喷系统的运用不仅提升了整个屋顶绿化的景观效果，通过营造“虚实相生”的意境，丰富了游赏者的审美感受;同时，雾喷过程中水雾蒸发会吸收空气中的热量，在高温天气有利于降低屋顶小环境的温度;此外，雾喷系统的运用增加了空气湿度，营造出良好的小气候，能更好满足植物生长的需要[8]。
2.2.2 园林小品的穿插 西侧块状区域以木质镂空景观小品为主景（图3），类似中国古典园林中的月洞门，一方面，与周边植物搭配，形成类似屏风的半遮挡效果，遮挡且弱化西头的白墙。另一方面拉伸了整个屋顶绿化的空间感，形成“园中园”的效果，提升了整个屋顶绿化的古典园林韵味。
2.2.3 其他元素的应用 连接东、西两侧的南侧带状区域主园路采用铁轨枕木进行铺设（图4）。铁轨枕木是指铁路上运用的油枕木，经过防腐处理。相比园林造景上常用的其他防腐木，铁轨枕木更加耐腐，也更加牢固。枕木的运用让游者可以慢步行走，驻足赏景，形成了“一步一景”的效果。铁轨枕木下以辉绿岩进行铺设，营造旱溪。该石子有一大特点，干时呈现灰白色，湿时呈青苔色，更增加了景观的多样性。沥青色的铁轨枕木镶嵌在变色小石子上，形成一条色差对比强烈的观景道，其本身也变成了屋顶绿化的一大靓景。
屋顶绿化外围砌上1.5m高的白色景墙，这个高度保障了游人的安全;同时，从外部往上看，可见部分植物、景致高出景墙，留给外部过往者丰富的想象空间。白色景墙采用棕黄色琉璃瓦压顶，并在墙上装置了采用梅兰竹菊图案的青石砖景窗，营造出浓厚的古典园林韵味。此外，园林植物是构成古典园林的重要因素，它不是装扮园林的孤立元素，而是寄托了人的情感的文化载体和符号。该屋顶绿化在节点部位选用苍劲挺拔的罗汉松桩景，以及竹、红枫、南天竹、鹤望兰、榕树桩景等古典园林造景中常用的植物[9]。
2.3 与周围环境的融合 闽江公园北园服务中心是1个“口”字形建筑，建筑物中部是1个中庭。在进行屋顶绿化设计时，在庭院立面增加6根立柱，在立柱上进行立体绿化。并在东侧墙面增设10根钢丝，在中庭地面种植爬藤植物，让其顺钢丝爬伸到屋顶。此外，在外墙种植爬山虎。通过这些方式，达到屋顶绿化与内庭小环境、建筑体外自然环境的有效融合，使3者协调统一，而不是相互孤立的绿化面[10]（图1）。
2.4 绿化配置 目前，常见的屋顶绿化植物配置分为2种：简单式和花园式。简单式指种植草坪、地被植物和低矮灌木，花园式指采用乔、灌、草、藤等植物进行搭配，营造错落有致的复层群落结构，常用的配置模式有乔-灌、乔-灌-草、乔-灌-藤、乔-灌-草-藤等，其中以乔-灌-草-藤的各项生态效益最好[11]，因而闽江公园北园服务中心屋顶绿化采用这种植物配置模式。
2.4.1 植物多样性构成 共种植植物51种，隶属于39科47属，其中，以被子植物中的双子叶植物种数最多，共35种，占比50%，隶属于26科30种;以裸子植物的物种数最少，共2种，占比3.85%，隶属于2科2属。种数超过3种以上的科依次为桑科、唇形科、龙舌兰科，集中于世界广布性大科。
2.4.2 植物生活型构成 闽江北园服务中心屋顶绿化植物生活型构成见表1，其中木本植物（包含乔木、灌木和木质藤本）34种，占比66.67%;草本植物（包含草本和草质藤本）18种，占比35.29%。常绿木本植物（包含常绿乔木、常绿灌木、常绿藤本）24种，为落叶木本植物（9种）的近3倍;多年生草本植物（包含多年生草本和多年生草质藤本）18种，无1年生草本植物。说明闽江北园服务中心屋顶绿化植物构成以木本植物为主，草本植物为辅;木本植物组成以常绿植物为主，落叶植物为辅;草本植物组成完全为多年生。 2.4.3 植物物种来源 闽江北园服务中心屋顶绿化植物物种来源：本地种28种，占54.90%;引进种23种，占45.10%，其中，国内引进种10种，占19.61%，国外引进种13种，占25.49%，本地种略多于引进种。
2.4.4 植物观赏性配置 植物色彩上，色叶植物共20种，占比39.22%（表2）。其中，色叶木本植物13种，占比25.49%，如红枫、锦叶榄仁、红花檵木等;色叶草本植物7种，占比13.73%，如彩叶杞柳、五彩苏、紫竹梅等。观花植物26种，占比50.98%。其中，观花木本植物16种，占比31.37%，如红鸡蛋花、叶子花、木槿等;观花草本植物10种，占比19.61%，如鸢尾、蓝花草、炮仗花等。每个月份均有观花植物处于开花期，处于開花期的观花植物达10种以上的月份有7个，为3—9月份。其中，4—6月份处于开花期的观花植物最多，达14种（含）以上。叶子花、细叶萼距花、秋海棠的花期最长，为全年开花。整个屋顶绿化植物配置遵循物种多样性高、色彩丰富、四季有花、复层群落结构的原则，多采用易存活好养护的植物（图5）。
3 结语
目前，福州市已实施屋顶绿化的建筑达30余处，屋顶绿化的建设水平也得到提升。闽江公园北园服务中心的屋顶绿化在招标机制、设计、施工、植物配置等环节上的做法及实施效果具有一定的示范作用。在招投标环节，敢于创新，采取了设计施工一体化招标方式，为后续工作的开展奠定了良好的基础。在设计方面，整体上以古典园林理念进行设计，恰当融入一些现代元素;并从整体性出发看待整个屋顶绿化，巧妙运用外墙爬藤、内庭绿柱等方式将屋顶绿化与公园建筑物外的公园区域、内庭区域完美融合。施工环节，通过骨架安装、“不打孔，不打钉”等多种技术手段，进行高标准的屋面防水处理;并通过屋面构筑物合理布局、容器式种植方式、新型轻质材料的运用等减轻屋面荷载。绿化配置上兼顾观赏性与生态性。在550m2的屋顶平面空间上，运用了51种植物，植物多样性构成较丰富。以“乔-灌-藤-草”的模式进行配置，植物生活型构成上以木本植物为主，草本植物为辅;木本植物构成上，以常绿植物为主，落叶植物为辅。物种来源构成上，以本地种为主，引进种为辅。植物色彩上，运用多种色叶植物、观花植物。运用的观花植物花期长，花色丰富，交替开花，使屋顶绿化四季有花。
参考文献
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（责编：张 丽）
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