首页 > 分享 > 当前绿色屋顶在城市防洪中的应用之我见

当前绿色屋顶在城市防洪中的应用之我见

花匠小妙招
2024-11-08 11:06

摘要：绿色屋顶是当今城市防洪管理的有效技术手段之一，其对城市雨水资源利用以及非点源污染防控来说有着极为重要的作用。相关统计数据显示，在各类降雨事件中，绿色屋顶的径流截留率高达50%~80%，实现绿色屋顶在现代城市的广泛推广和普及，可在一定程度上降低城市内涝现象的发生几率，同时也能为城市居民的工作与生活提供更具美观性和观赏性的空间。本文笔者就对绿色屋顶在城市防洪中的应用进行了分析和探究。
关键词：绿色屋顶；城市防洪；应用

                  伴随现代城市的进一步发展，城市土地利用情况也出现了极大的变化，下垫面透水面积所占比例的缩减导致城市洪涝问题越来越严重，屋顶作为不透水下垫面的关键组成部分，其大约占据城市不透水下垫面总面积的1/2。在城市土地价格不断抬升、可利用土地资源越发紧缺的背景下，屋面已逐渐成为城市防洪的全新开拓区域，绿色屋顶的诞生更是为城市化发展所引发的洪涝问题的防治提供了一条新思路。
         一、绿色屋顶的概述
         （一）绿色屋顶的内涵
         所谓绿色屋顶，指的就是在屋顶表面覆盖一层绿色植被的景观模式，它是一种将绿化艺术与建筑艺术有机融合在一起的综合性技术，可促进城市建筑空间潜能的充分发挥。绿色屋顶主要是由排水层、基质层、植被层等基本结构组成。在城市化步伐不断加快的背景下，城市现有的绿化建设已经无法适应人们对高品质生活的要求了，而绿色屋顶作为一种基于生态理念的新型技术，无疑是实现城市发展和生态、人居环境相协调的有效途径。就当前的现状而言，我国比较成熟的有关绿色屋顶的技术主要包括屋顶绿化一次成坪技术、红桥市场屋顶绿化技术等。
         （二）绿色屋顶的意义
         将城市建筑物闲置的屋顶建造为空中花园，不但能为城市居民提供生活娱乐的空间，同时还能使人们有更多的机会与自然环境相接触，这对其身心健康来说是大有益处的。一方面，绿色屋顶可有效发挥出保护环境、节能减排的功能。另一方面，它还具有较强的实用价值和观赏价值，可在很大程度上优化人们的生活环境。当然，最不容忽视的一点是，绿色屋顶可对城市与水资源进行充分利用，从而降低城市对自来水的依赖，有效控制和解决地下水位大幅下降等环境问题。相关统计资料显示，屋顶绿化面积的增加不但能使屋顶温度得到有效降低，同时还能减少城市大约80%的自然辐射，从而缓解热岛效应问题，改善城市小气候。绿色屋顶的植被层还能大量吸附空气中的尘埃以及悬浮颗粒，进而优化城市空气质量，延长建筑物的使用期限。
         （三）绿色屋顶的形式
         1、按照绿化密集度划分
         1.1密集型绿色屋顶
         密集型绿色屋顶主要是把绿色植物与溪水、亭台等组合在一起，通过科学设计规划方案，将娱乐、休闲和办公空间有机搭配起来，进而使绿色屋顶进一步升级为屋顶花园。
         1.2粗放型绿色屋顶
         粗放型绿色屋顶又被称为开敞型绿色屋顶，它是绿色屋顶中相对来说较为简单的一类形式，这种绿色屋顶形式既有优点，也有缺点，从优点上来看，其主要具有重量轻、后期维护方便易操作等优点；从缺点上来看，其主要劣势在于只适用于负荷较小的建筑类型。和其他形式的绿色屋顶相比，粗放型绿色屋顶更能让人产生拥抱自然的体验，绿化成效也更加自然，人为雕琢痕迹较少。
         2、按照屋顶坡度划分
         2.1平屋面
         当代城市绿色屋顶建设中经常用到的就是平面屋顶，在实际设计此类屋顶的时候，需要将水池、廊道、绿色植物等进行完美组合与搭配，从而打造出一个综合性、复合型的空间，这种绿色屋顶的雨水处理效果通常比坡屋面更为显著。

         2.2坡屋面
         所谓坡屋面，指的就是坡度高于5%的屋顶类型，其还可细分为单斜面屋面和人字形坡屋面两种形式，此类屋面在植被层规划上通常倾向于选择便于造型和后期养护的藤本类植物。
         二、绿色屋顶在城市防洪中应用的关键技术
         （一）基质配置技术
         在进行绿色屋顶基质配置的时候，应做到以下几点：首先，要确保其具备较强的水土保持能力；其次，应尽可能减轻基质的量级，提高其物理化学性质的稳定性；最后，还要保证其拥有较强的透水性，从而便于屋顶排水的顺利实现。当前应用比较广泛的基质主要为天然表层土、人工土和改良土。考虑到屋顶处于露天环境下，再加上建筑材料类型多种多样，为了满足各种环境条件、适应不同的物理化学需要，通常应按照一定的比例把上述三类基质混合起来使用。
         （二）植被选择技术
         绿色屋顶中最为关键的一层就是植被层，城市雨水径流的控制、空气环境的优化都需要通过绿色植被来加以实现。相关人员在确定植被类型的时候，应尽可能采用本地植物品种，同时还要考虑到植被的生长速度、耐旱性等，尽量选择生长速度较快、耐旱性较好的常绿植物。结合上述几个方面的因素，根系较浅、矮小，且抗风能力较强的小乔木、花灌木是最为合适的选择。在选择植被的时候，除了要综合考虑植物多方面的特性以外，还必须结合基质层的厚度特点加以选择，通常情况下，如果基质层厚度在30~50厘米之间，可选择栽种蔬菜、中药材等一年生植被；如果基质层厚度在50~70厘米之间，可选择栽种灌木；如果基质层厚度在70~100厘米之间，则可选择栽种小乔木。
         （三）防水排水技术
         在进行绿色屋顶防排水设计的时候，必须考虑到屋顶的实际情况，尽可能规避阻滞问题的出现，从而降低雨水径流的流速，为城市排水赢得更多的时间。现阶段，我国在绿色屋顶建设中大都采用的是专门的排水板，此类建材具有较好的蓄水、排水功能，适用范围也比较广泛。
         （四）根阻层设计技术
         根阻层的设计是非常有必要的，其主要作用是隔开屋顶构件和植物根系，以免植物的根系深入到屋顶结构之中，致使屋顶防水层结构遭到破坏，进而造成漏水问题，这也是选择根系较浅的植被类型的原因。一般来说，根阻层的厚度应控制在0.05~0.1厘米之间，且最好选择密度较低的聚丙烯、聚乙烯或其它物理化学性质较为稳定的材料。
         （五）积极运用各种新材料
         近几年，世界诸多国家在绿色屋顶材料的研究和应用上都取得了明显的进展，各种各样的新型建造材料不断涌现，这对绿色屋顶建设质量的提升起到了一定的促进作用。例如，绿地贴、玻璃轻石等新材料都表现出可再生、保水性能强、物理化学性质稳定等优势，可在很大程度上改善城市防洪工作质量，适应当今生态城市建设的各方面要求。上述这些新材料大都用到了结构材料技术、节能减排技术等新技术，我国在这方面尚处于初步探索阶段，核心技术研发能力有待提升，本土化的技术体系也有待进一步完善。

结语：
综上所述，城市防洪对城市的正常稳定发展来说有着极为重要的意义，一直以来，我国在城市防洪工作上都存在一定的不足，绿色屋顶的诞生和应用显然在很大程度上改善了这一现状，其不仅在形式上多种多样，功能作用也十分强大。在实际应用绿色屋顶的时候，应注意控制好各项关键技术，包括基质配置技术、植被选择技术、防水排水技术等，同时还要积极引入各种新材料，使绿色屋顶的建造质量及其综合效益得到最大化提升。从当前的现状来看，我国在绿色屋顶建造材料的研究成果上与国外相比还存在较大的差距，需要进一步加大研究的深度，不断壮大核心技术实力，从而为绿色屋顶在城市防洪中得到更好地应用提供技术保障。

参考文献：
[1]魏宁宁.绿色屋顶在城市雨洪管理中的应用研究综述[J].山东国土资源,2019,35(10):64-70.
[2]路立新.生态城市建设中的绿色屋顶在城市防洪中应用研究[J].建材与装饰,2018,(51):57-58.
[3]高玉琴,王冬冬,SCHMIDT Arthur, et al.绿色屋顶对城市流域径流的影响[J].水资源保护,2018,34(5):20-26,33. .