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综合考量承载力、防渗漏、生物多样性等因素，屋顶花园建造真不是盖的

花匠小妙招
2024-10-31 04:34

来源：中国花卉报|贵在分享，如涉及版权问题，请联系我们

屋顶绿化、阳台绿化、垂直绿化等空中绿化形式，能丰富园林树木景观的模式构成，完善城市生态绿地建设过程中的空间连续性。屋顶如能被合理加以利用和推广，可形成壮观的空中绿化景象，对整体城市生态系统的改善作用是不可忽视的。屋顶花园的建造遵循什么原则呢？

建造模式和构造要求

屋顶花园对建筑本身的承载力和防渗透要求相对较高，一般建筑只能栽植浅根系花灌木及地被，虽在一定程度上达到了增加城市绿化覆盖率的基本效果，但在生态多样性方面太过单一。值得我们考虑的是如何建立生物多样性的绿化模式，更高效地发挥屋顶花园的生态环境调节作用和植物景观功能。

近来有人从研究城市生态系统的角度出发，对未来城市提出几种设想，其中之一就是阶梯城市：即城市建筑物的楼层高矮不一，并把一幢楼房的楼顶建造成另一幢较高楼房的花园绿地。此举充分利用楼顶来增加城市的绿色空间和自然魅力，达到改善城市环境、健全城市生态，促进城市社会、经济、环境协调发展的目的。

屋顶花园的建造模式

由于建筑物的多样性设计，造成面积大小、高度不一、形状各异的各种屋面，加上新颖多变的布局设计以及各种植物材料、附属配套设施的使用，形成类型多样的屋顶花园模式。

按高度可分为低层建筑屋面和高层建筑屋面两种，按空间组织状况可分为开敞式、封闭式和半封闭式三种，从使用功能可以划分为花圃型、棚架型、庭院型、草毯型、花园型、开发型等主要类型。

目前屋顶花园模式主要有三种：一是针对承载力较弱、事前没有绿化设计的轻型屋面，采用适合少量种植土生长的草种和各类地被植物密集种植的地毯式绿化，若采用图案化模式则效果更佳。

二是针对承载力较强的屋面，种植乔灌木树种构造空间变化多样的花园式设计，能产生层次丰富、色彩斑斓的效果，适用于高级酒店、宾馆和高层建筑等面积较大的屋顶。如杭州武林广场东侧有一足球场大的屋顶花园，建在有拱桥相连的两座3层楼顶上面、栽有50多种花木，在它四周高出几层的居民楼住户只要打开门窗就如同置身于四季如春的花园一般。

三是组合式，即主要在屋顶四角和承重墙边用容器栽植的设计模式，摆放比较灵活方便。实际应用中，要根据屋顶的荷载量、载重墙的位置、功能以及用途等来确定具体选用何种方式：棚架式用于种植葡萄、猕猴桃等藤本植物，因为栽培基质和棚架立柱可集中安放在承重墙上，棚架和植物的荷载也较小，一般的屋顶结构均可承受，特别适用于高层建筑前的低矮裙房屋顶。花圃型多结合园艺经济作物设计，如重庆一些楼房屋顶种起了红薯、辣椒及花卉，成都一些屋顶还建起苗圃、药圃、瓜园；其屋顶花园已达数百座，屋顶花园面积已超过10公顷，较大的单体面积达2000平方米。

屋顶花园的构造要求

屋顶花园对构造技术的要求远远高于一般的地面花园，只有将现代科技与生态科学完美结合在一起，才能在屋顶花园这块领地里有更多更好的作为。

屋面荷载的大小。屋顶花园设计时首先要考虑屋面荷载的大小。

屋顶花园的种植层施工，一般有防水层、过滤层和种植土三层，总荷载量包括种植基质层的重量、排水层和蓄水层的重量、长成的植物重量、风雨雪给建筑物增加的荷载量、人的活动给建筑物增加的荷载量、各种建筑小品的重量等，设计总荷载量要绝对控制在建筑物的安全荷载量内。

屋面荷载的大小直接影响布局形式、园林设施、介质种类和植物材料的选择等：屋面不同部位的承载力有所不同，如小开间的卫生间、厨房等以及墙体、构造柱等部位的承载力较大，在布局时应尽量放置大乔木、山石、亭、花架等重量大的部分，并可将覆土厚度相对增加，为植物选材设计提供更好的条件。

一般来说，选用地毯式模式对建筑物承受压力最低要求不应少于每平方米200千克，可铺设25厘米至35厘米厚的人造土；而花园式(群落式)模式对屋顶的荷载要求较高，一般为每平方米400千克以上，土层厚度可30厘米至50厘米。

防水层的处理

防水处理的成败直接影响屋顶花园的使用效果及建筑物的安全，如果防水材料的防水性能、防腐性能不稳定，那么屋顶花园下面的住宅是无法入住的：屋顶防水层上面有土壤和植物覆盖，如果发生渗漏很难根治。

花木生存离不开水和肥料，如果屋顶长期保持湿润状况，再加上肥料中所含酸、碱、盐物质的腐蚀，都会对防水层造成持续的破坏；另外，花草树木的根须无孔不入，如果防水层搭接部位或材料本身有孔隙，根须即会侵入并扩展、使防水层失效。

种植屋面施工有时会出现耐根穿刺层和防水层不相容的现象，可在此中间采用聚乙烯膜、纤维布、无纺布或抹一道水泥砂浆加一道隔离层均可。目前国内已有卷材生产厂家与上海、北京的一些房地产开发商合作，采用聚酯卷材和抗根卷材建造了几个屋顶花园，取得了成功的经验。

美国、法国、加拿大等发达国家采用APP防水卷材对付屋顶渗漏。随着“屋顶花园热”的兴起，屋顶、凉台等特殊场所的绿化材料和技术应运而生，日本最大的防水材料生产厂家开发出了“屋顶防水绿化系统技术”：由防水保护层、排水层过滤层和轻质土壤组成，所有材料全用废弃物生产，提高了资源的利用率。

防水层中的排水系统

屋顶防水和排水是一个事物的两个方面，防水层中排水系统的设计和安装非常重要，它将直接影响到防水问题。排水层可采用陶粒、碎石、泡沫块、蛭石、塑料粒等材料。

排水层厚度一般5厘米至20厘米；为充分利用雨水、减少灌溉，可将排水层下部设计为蓄水层来储存水分，排水层厚度不能低于10厘米，设计蓄水高度占排水层厚度的1/2至3/4；并设置溢水孔、天沟外出水口、排水管道等完整的排水系统，满足日常排水及暴雨时泄洪的需要。过滤层可用玻璃纤维、尼龙布、金属丝网、无纺布等。为减轻水分和土壤对屋顶的渗漏和腐蚀，屋顶花园可采用喷灌、滴灌等方法，为防止土壤水分蒸发过快，介质中还将加入高分子保水剂。

植物种类和栽培基质

屋顶花园的造园优势是基于高于基础地面几米甚至几十米而形成的，植物的生长环境与地面相比有较大的差异：光照时间长、昼夜温差大、空气湿度小、风力也比较大，另外栽培介质薄、含水量少。因此，屋顶花园的植物种类选择和栽培基质配制就显得更为重要。

植物配置

在地面生长良好的花木，被移植到屋顶(天台)也可能影响其生存成活，可以选择一些喜光、耐热、耐旱、耐寒、耐瘠及抗干热风能力及辐射能力强的植物种类；最好是能适应浅薄土层的直根不甚发达的灌木和藤本植物，小乔木作为孤赏树可适当点缀，植株高度一般不要超过3米；尽量少采用主根发达、冠浓枝密的高大乔木；深根性、钻透性强的植物材料不宜选用，以防其发达的根系破坏屋面防水结构。

一般而言，以适应当地气候条件的乡土植物材料比较适宜：草坪可选用马尼拉、狗牙根等。

地被可选用佛甲草、红花酢浆草、麦冬等，灌木选择有梅花、月季、牡丹、榆叶梅、石榴、黄杨等。

藤本可用紫藤、凌霄、三叶地锦、常春藤、葡萄、木香、金银花等。

小乔木选用红叶李、女贞、龙柏等树冠较小的树种。

根据德国资料，山毛榉、欧洲黑桦、松树、欧洲红松及金合欢属、桤木属、山毛柳属、落羽杉属、竹亚科等植物不宜在屋顶花园中应用。

一般说来，距地面越高的屋面自然条件越恶劣，植物选择要更为严格。应尽可能选用适应性强、生长缓慢、病虫害少、浅根性植物材料，考虑防风等安全性要求、水肥供应状况，台阶式屋面还要考虑墙体材料和受光条件等。

栽培介质

屋顶花园树木栽植基质除了要满足提供水分、养分的一般要求外，应尽量采用施工简便和经济环保的轻质材料，以减少屋面载荷。常用基质有土、泥炭、草碳、木屑等，使用时和经过发酵处理的动物粪便等材料按一定比例混合配制而成。轻质人工土壤的自重轻，多采用土壤改良剂以促进形成团粒结构，保水性及通气性良好，且易排水。容重很小的泥炭土可作为主要的栽培基质，一般干重为每平厘米0.2克至0.3克，是普通土壤重量的18%至20%，湿重约为每平方厘米1.9克至2.1克，是普通土壤重量的33%。

建造屋顶花园当然不可能全用泥炭，一则相对成本偏高、二则最大缺陷是抗风固根力不够强，故在实际使用中一般采用二份普通土渗入一份泥炭做成的混合土比较合适；或者还可加入适量的糠灰，即可减轻自身重量的25%至30%，而且也改善了介质的透气性和养分含量。

种植层的厚度一般依据种植物的种类而定：草本15厘米至30厘米，小灌木30厘米至45厘米，大灌木45厘米至60厘米；浅根性乔木60厘米至90厘米，深根性乔木90厘米至150厘米。

台阶状屋顶花园的栽植典范

日本“ACROS福冈”台阶状屋顶花园位于福冈市中央区天神地区，设计者把建筑的台阶状屋顶当成一座山体处理，表现“春之山、夏之荫、秋之林、冬之森”植物季相变化的空间，使南侧公园的绿化植被与台阶状屋顶的混植植被融为一体。

种植设计以位于京都的皇室园林——修学院离宫斜坡上的台阶状大块混植为蓝本，在从1层至13层的台阶屋顶上，利用15种混植手法种满了枝叶色彩富有变化的常绿树与落叶树。每一层植被由台阶屋顶植被与栽植于下一层墙体上的容器植被组成，整体上仿佛山脊植被与山谷相连；随着树木的生长发育，竣工数年后植被已经郁郁葱葱，在城市中央形成了一座绿色的“人工山林”，日益丰富的植物景观成为福冈市民娱乐休憩的理想空间。

竣工以来，有关大学研究室与技术研究所对该屋顶花园的热环境进行了调查：夏季裸露的水泥屋顶温度比屋顶花园部分高出20℃，栽植土壤的地温也比气温低近10℃，建筑各侧的气温以有台阶状绿地的南面为最低。由于所使用的人工土壤具有优良的保温性与保水性，屋顶绿化还降低了室内温度、减少了空调的负荷。

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