屋顶花园的现状与展望
综述
随着时代的进步，城市化是世界性的普遍现象，是生产力发展，社会进步的象征，但同时由城市化带来的生态环境问题，如热岛效应，空气质量下降，噪声污染等问题也日益严重和突出。这些问题的解决，要求我们要采取综合措施，绿化覆盖工程是其主要措施之一。然而城市中大量基础设施的建设必然与绿化用地发生矛盾，拓展绿地面积，在水平方向上发展的潜力越来越少，主体生态环境的建造就成为了人们新的选择，屋顶绿化是立体生态环境中的—个重要环节屋顶绿化是中心城区发展空间特色绿化的一条有效途径，是完善城市地面垂直，空间绿化布局的重要手段。
一、屋顶绿化的特点及作用
1.屋顶绿化相对地面绿化，***少，***快，立足于现有土地条件，开拓了城市绿化空间，美化了城市景观。
2.屋顶绿化能够有效解决城市基础设施建设与绿化用地的矛盾，增加绿化覆盖率，提高绿视率。
3.屋顶绿化能够改善屋顶刺目的眩光，改变不少建筑屋顶脏，乱，差的面貌，在平改坡“红屋顶”之余又添“绿屋顶”。
4.屋顶绿化具有夏季隔热，降温，冬季保暖，同时保护防水层和建筑屋顶结构的作用。
5.屋顶绿化对雨水的截留效应，可以减缓城市水涝，同时通过植物的蒸腾作用，改善生态环境。
6.屋顶绿化植物具有维持大气中氧气和二氧化碳平衡，吸滞尘埃，吸收******气体，杀菌等净化空气的作用。
7.屋顶绿化具有柔和建筑生硬线条，使绿色空间与建筑空间相互渗透的作用。
二、我国屋顶花园的现状
我国自60年代起，才开始研究屋顶花园和屋顶绿化的建造技术。随着我国改革开放的进程，旅游事业得到***的发展。为了改善城市生态环境，增加城镇的人均绿地面积等的需要，屋顶花园、屋顶绿化、屋顶养花才真正进入城市的建设规划、设计和建造范围。如以北京建成区现有的6979万平方米建筑平屋顶面积的30%进行屋顶绿化，可实现屋顶绿化相当于在北京城市中心区又建成了27个紫竹院公园，可提高城市绿量769.8万平方米，使绿地每年滞尘量增加192.45吨，全年吸收***量增加3.95吨，大大改善大气质量。从1983年长城饭店建成北方地区***座屋顶花园至今，北京一直在尝试采用新技术进行屋顶绿化。
据不完全统计，北京有屋顶绿化的建筑不到城市现有建筑总数的1%。不同时期建筑屋顶绿化目前有几百余处，面积约60万平方米。北京市建成市区可进行绿化的屋顶面积约6979万平方米，其中多层楼屋顶(18米以下)约占70%，高层楼约占30%。
国内其他省(市)屋顶绿化建设始于上世纪60年代。随着国内经济建设的突飞猛进，人居环境和生活质量的评价日益受到重视。例如重庆、上海、深圳、杭州、长沙等国内各大城市，屋顶绿化自发地以各种形式展开。上海市静安区***2002年6月1日发布了《关于上海市静安区屋顶绿化实施意见(试行)的通知》，提出从2002年起，凡列入当年屋顶绿化实施的项目，每完成1平方米奖励10元。上海市绿化***2002年11月发布了《关于***编制屋顶绿化三年实施计划的通知》。广东省深圳市***于1999年11月发布了《深圳市屋顶美化绿化实施办法》，并制定全市屋顶美化绿化的规划和实施办法，***全市屋顶美化绿化工作的检查、督促和考评。广东省于2000年发布了《关于我省城市屋顶美化和防护(防盗)网、空调器及室外管道规范装设的意见》，提出各市可参照深圳市的做法，结合本地实际，提出建筑物屋顶美化绿化的措施。四川省已于1994年颁布地方标准《蓄水覆土种植屋面工程技术规范》。四川省成都市2005年***实施屋顶绿化方案，力争在今年年底达到人均屋顶绿化面积0.5平方米。2005年3月成都市特别规定:成都市五城区、龙泉驿、青白江、新都、温江区以及双流县和郫县范围内新开工的楼房，凡是12层楼以下，40米高度以下的中高层和多层、低层非坡屋顶建筑必须按要求实施屋顶绿化。凡成都市范围内建筑竣工时间在近20年以内、产权明晰、满足房屋建筑安全要求的建筑均应根据条件实施屋顶绿化。屋顶绿化经费采取“以奖代补”的政策，并由市、区、社区三级***开展“***屋顶花园”等评选活动。 法国：巴黎一幢幢高楼大厦的平顶上，栽种着各种树木与花卉。有些人为在近千平方米的屋顶建造花园，更是倾注了大量心血，建人造草坪、圆形拱顶小屋，夏天在“空中花园”避暑，冬日则在用白雪装点的圆形拱顶内欢度良宵。
三、国外屋顶花园的现状
西方发达***在20世纪60年代以后，相继建造各类规模的屋顶花园和屋顶绿化工程，如美国华盛顿***饭店屋顶花园、美国标准石油公司屋顶花园、美国DT&T公司屋顶花园、英国爱尔兰人寿中心屋顶花园，加拿大温哥华凯泽资源大楼屋顶花园、德国霍亚市******屋顶花园，日本同志社女子大学图书馆屋顶花园，香港太古城天台花园、香港葵芳花园住宅楼天台花园、这些与建筑设计统一建在屋顶的花园，多数是在大型公共建筑和居住建筑的屋顶或天台，向天空展开。也有建在室内成为建筑内部共享空间的；有游览性的，也有仅能观赏，游人不能入内的屋顶绿化；有的不仅在平屋顶上修建，还在坡屋顶上修造草场式绿化屋顶。
日本：东京规定，凡是新建建筑物占地面积超过1000平方米者，屋顶必须有20％为绿色植物覆盖，否则要被课以罚款。目前，该市屋顶绿化率已经达到14％。
德国：进一步更新楼房造型及其结构，将楼房建成阶梯式或金字塔式的住宅群，当人们布置起各种形式的屋顶花园后，远看如半壁花山，近看又似斑斓峡谷，俯视则如同一条五彩缤纷的巨型地毯，令人心旷神怡。
加拿大：设计师、建筑师和园艺师们打破传统的分工，同心合力，别出心裁，在一座18层的办公大厦中，采用轻型多孔材料，建成了一个集假山、瀑布、水池、草坪、花坛等多种景致于一体的盆景式“空中花园”。
此外，在英国、俄罗斯、意大利、澳大利亚、瑞士等国的大城市，也都有千姿百态、风格各异、风景绮丽的屋顶花园。
四、屋顶绿化的分类
(一)花园式屋顶绿化
只能在具有足够荷载和良好防水性能的上人屋顶上建造，它实际上是将地面花园建到建筑屋顶上，植物造景，水池，假山石，廊架等园林小品均可在屋顶上建造。一般花园式屋顶绿化在宾馆、酒店，大型商办楼，新建学校，新建住宅屋顶上运用比较多。按照景观，生态，休闲功能需要，配置以绿色植物，花坛，草坪，道路，亭廊，水池，座椅，健身设施等，供人们休憩，***活动。
(二)草坪式屋顶绿化
在整个屋顶铺满地被植物，形成“绿色地毯”，由于地被植物对土壤厚度要求不高，一般5-10厘米土层即可。因此适于在建造年代已久远，荷载较小的老式建筑屋顶上种植。
(三)组合式屋顶绿化
对建筑屋顶结构的要求介于花园式和草坪式屋顶绿化之间，一般面积不大，由大片草坪，地被植物和小巧的花景有机组合，同样美不胜收。比如上海市内的百欣大厦，申银大厦等。
五、目前屋顶绿化的关键技术
（一）总论种植屋面构造
种植屋面的构造层次）一般包括结构层、找平层、找坡层、保温层、防水层、阻根防水层、排（蓄）水层、隔离过滤层、种植介质和植被层。
1、 结构层：宜采用强度等级不低于Ｃ２０的现浇钢筋混凝土做种植屋面的结构层。
2、 保温层：宜采用具有一定强度导热系数小、密度小、吸水率低的材料（如挤出聚苯泡沫塑料保温板、硬泡氨酯保温材料等）做保温层。
3、 找平层：为便于柔性防水层的施工，宜在保温层上铺抹水泥砂浆做找平层。找平层应压实平整，充分保湿养护，不得有疏松、起砂和空鼓现象。找平
是铺设柔性防水层的基层，其质量应符合相关规范的规定。
4、 找坡层：宜采用具有一定强度的轻质材料如陶粒、加气混凝土等做找坡层，其坡度宜为１％～３％。
5、 防水层：应采用具有耐水、耐腐蚀、耐霉烂性能优良和对基层伸缩或开裂变形适应性强的卷材或涂料等做柔性防水层。
6、 阻根防水层：阻根防水层是能够防止植物根系穿透并起防水作用的一个构造层次，其接缝应采用焊接法施工。
7、 排（蓄）水层：排（蓄）水层是将过滤的水从空隙中汇集到泄水孔并排出。在阻根防水层上应铺设具有一定空隙和承载能力以及蓄水功能的塑料排水板、橡胶排水板或粒径为２０—５０毫米的卵石组成的排（蓄）水层，便于及时排除多余的积水。
8、 隔离过滤层：是设置在种植介质层与排水层之间起滤水作用的一个构造层次。为防止种植土的流失，应在排（蓄）水层上铺设200~250克每平方米聚酯无纺布等作为过滤层。
9、 种植介质：种植介质是屋面植物赖以生长的土壤层，应具有自重轻、不板结、保水保肥、适宜植物生长、施工简便和经济环保等性能。其厚度可根据种植的植物种类而定。一般地被植物为100~200毫米，小灌木为300~400毫米，大灌木500~600毫米，乔木800毫米以上。
10、 植被层：根据屋面的种植类型和种植土的厚度，选用比较耐旱、耐寒和符合生态环保要求的花、草、树木做绿色植被层。
以上几个基本结构层次，具体到每个屋面，可根据屋面结构荷载及种植屋面类型（简单式或花园式）的不同，由设计者进行适当的增减。斜屋面绿化构造除以上结构外，还要在防水层上铺设防滑枕木。防滑枕木的固定要注意沿挡水方向铺设，并注意间距要求。
（二）阻根穿刺层的关键技术
一切植物的根系都是向下的，许多植物的根具有极强的穿透力。因此，建造屋顶花园，修建阻根穿刺层成为重要的一环，需要在传统屋面防水层的基础上，增设一层耐根穿刺的防水层。
1、 屋面绿化对阻根防水层性能的要求
包括耐久性、阻根性、耐***性、耐腐蚀性、耐撞击性、方便维修。
2、阻根材料的作用机理
阻根层材料有物理阻根材料和化学阻根材料两种。物理阻根材料是利用材料本身的物理特性来阻挡植物根系。目前主要有不锈钢薄板、金属高分子复合防水卷材等。北京荣获***专利的金属高分子复合防水卷材采用的是铝箔，它增加了卷材的机械强度和防水抗渗功能，不给植物提供水的信息，使植物无法溯水生长，同时又不会影响植物的正常生长，当植物根找不到水的信息是，便会横向生长，向有水的地方生长，从而防止植物根系***防水层和建筑结构。
化学阻根材料作用机理通常是在弹性沥青涂层（SBS）中加入可以***植物根系生长的生物添加剂，由于沥青是比较柔软的有机材料，很容易与添加剂融合，当植物的根尖生长到涂层时，再添加剂的作用下角质化，不会继续生长以至于***下面的胎基，从而是卷材可以继续发挥防水功能。
（三）排水层的关键技术
历来的屋顶花园的建设者都十分注意排水的处理，大多采用在防水膜上面铺设砖块层，砖块之间间隔２５毫米，上面是１５０毫米厚的矿渣块或卵石层，目的都是保持良好的排水。到２０世纪８０年代，德国人发明了排（蓄）板，并被广泛地应用于城市园林绿化工程中。目前屋顶绿化排水层主要是铺设排（蓄）水板，间或在边缘铺设陶粒、卵石等。
１、排水板
在塑胶地板的凸台顶面上覆盖土工布过滤层，用于渗水、疏水、排水和储水的产品，又称排疏板，建筑夹层模板（参见《排疏板应用技术规程》ＤＢＪ／ＣＴ５１４－２００４）。
２、排水板主要优点
受压强度高，可代替传统的陶粒、卵石排水方式；排水迅速，不会形成积水，有利于植物生长；厚度和重量小，减轻屋面荷载；排水板中设计的凹槽，有储水功能，可以双向调节；具有多向性排水功能；透气性好；兼有抗植物根穿刺功能。
２、排水板类型与选用
排水板的主要材质为高密度聚乙烯（ＰＥ）、聚苯烯（ＰＰ）的塑料制品，具有抗压强，抗老化，使用年限长，还具有蓄水功能。另外还有橡胶排水板，有单面凸台排水板、双面凸台排水板和模块式排水板三种形式，其规格、尺寸、技术参数和物理性能应符合相关的标准。双面凸台排水板不仅可以排水更可蓄水，凸台上的孔可以保持通气。另外，还发明了一种营养基蓄排水毯，集过滤、排水、有机物质为一体。屋顶花园和车库绿化都应该使用专用排水板。
用于绿化疏排水的单面排水板，凸台向上铺设，使用的排水板型号为PSB-S(D)-10-30；用于绿化疏水、排水、贮水，并使种植土层保持一定湿度，使用型号为PSB-S-20-30；对于荷载较大，且具有较大的排水、疏水要求的绿化、假山等采用PSB-M-30。 排水层可采用专用的、留有足够空隙并有一定承载能力的塑料排水板、橡胶排水板。其作用是将通过过滤层的水，迅速地从排水层的空隙中汇集到汇水孔排出。
排水板的排水量，应根据***大降雨强度时与水量和需排水量计算确定。按表选用需要的排水板型号。塑料排水板应符合《塑料排水板质量检验评定标准》（JTJ/T257-69）,施工应符合《塑料排水板施工规范》（JTJ/T256-96）及其他规程规范的规定。
（四）过滤层的关键技术
为防止种植土中小颗粒及养料随水流失，堵塞排水管道，需在排（蓄）水层上面，种植基质层下铺设过滤层。流失的种植土会损害排水层，堵塞排水管道，造成植物***，严重的会造成屋面积水，从而引起不可想象的严重后果。
历***的屋顶花园，排水用卵石、矿渣，过滤层用煤焦或稻草，时间一长，土壤将煤焦或稻草堵塞，进而将矿渣间隙堵塞满，使得屋顶花园无法使用。其修复工程往往比新建项目还要费工、费时、费钱。
现在的过滤层一般采用玻璃纤维布或无纺布，有较强的渗透性和根系穿透性。在种植介质层与排水层之间，应采用重量不低于250g/㎡的聚酯纤维土工布做一道隔离过滤层。如用双层土工布植物材料，搭接宽度必须达到15~20㎝，覆土时使用器械应注意不要损坏土工织物。
（五）种植土的种类及关键技术
种植介质是屋顶种植的植物赖以生长的土壤层，种植土的选择是屋顶绿化的***。由于屋顶承重有限，要求所选用的种植介质应具有自重轻、不板结、保水保肥、适宜植物培育生长、施工简便和经济环保等特点。屋顶绿化选用营养基质总原则是：一要绿色环保，无病虫害源体；二要轻型，但不能过于松散；三是不可用田园土直接登顶。田园土不适合用于屋顶绿化的原因是：一是园土重量太大，达到1800㎏/㎡，以10㎝厚的土层计算，一平方土壤荷载就是180千克，在屋面宝贵的荷载范围内就占了很大的比例；二是用田园土势必***农田生态；三是自然土壤颗粒细密，密实度大，如果遇到自然降雨，雨水很难迅速进入土壤，易形成地表径流。所以当前屋顶绿化普遍选用人工土，一则人工土更绿色环保，二是人工土重量轻，透气性、保水性都远远超过田园土。
轻型营养基质一般由城市垃圾经粉碎、高温杀菌、发酵后形成的有机肥和草炭土、田园土配制而成，比例多为1：1：3或1：1：5，酸碱度6.5~8。屋顶花园的营养基质一般采用重量更轻的珍珠岩、绿宝素等无机基质配制而成。铺设营养基质的厚度须由植物生长习性决定，反之则会造成植物疯长衰败或风飕枯死。特别是轻型基质过厚，空隙过大，理化指标不合理时，还容易是整个屋顶草坪被大风卷起。所以应从当地气候条件出发，结合植物生长习性，选择合适的基质材料匹配比例和基质厚度。
现在屋顶绿化专用土已出现很多品种，比如腐殖土加入陶粒、火山岩土壤等、原则上都是使用轻质的人工土基质加入一些直径在5~8毫米的轻质颗粒物，如颓土砖破碎的颗粒、蛭石、珍珠岩、硅藻土颗粒等，目的就是增加基质层中的空隙，加快水的渗透速度，同时减轻屋顶荷载。
在一般情况下，屋顶绿化可选用种植土、泥炭土、珍珠岩、细沙和经过发酵处理的动物粪便等材料，按一定比例混合配置作为基质。
