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国内外屋顶绿化的探索

国内外屋顶绿化的探索

2013年9月2日 21:54:16
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屋顶绿化可以广泛地理解为在各类古今建筑物、构筑物、城围、桥梁(立交桥)等的屋顶、露台、天台、阳台或大型人工假山山体上进行造园,种植树木花卉的统称。近年来,随着城市的不断发展和城市化进程的加快,城市土地资源已呈现“寸土寸金”之势,专门用于城市绿化建设的土地资源更是十分有限,单靠有限的土地资源来扩大城市绿地面积既不经济也不现实。作为城市建筑“第五立面”的屋顶绿化,是融建筑艺术和绿化艺术为一体的综合性现代技术,可使城市建筑物的空间潜能与绿色植物的多种效益得到完善的结合和充分的发挥,具有广阔的发展前景,它将成为城市绿化建设的新趋势。

  国外屋顶绿化发展概况

  美国加利福尼亚奥克兰市于1959年在凯泽中心一座六层楼的顶部建造了一个景色秀丽的空中花园。被视为建筑与绿化艺术“杂交”的奇葩。屋顶绿化自1959年在美国获得成功后,技术日渐成熟,目前在欧美等发达国家正呈方兴未艾之势。

  德国特别重视屋顶绿化,德国作为最先开发屋顶绿化技术的国家,在新技术研究方面处于世界领先的地位。1982年,德国立法强制推行屋顶绿化。到2003年末,总的屋顶绿化面积接近一亿平方米。到2007年,德国的屋顶绿化率达到80%左右,是整个城市绿地系统的组成部分,基本解决了建筑占地与绿地的矛盾,是全世界屋顶绿化做得最好国家。

  英国近年来也较为重视屋顶绿化,尤其重视屋顶绿化所导致的生物多样性的增加,在其零能耗建筑中充分利用了植被屋面的生态功能,同时从世界各地收集植物并进行筛选研究。

  另外欧洲其它国家如瑞士、法国、挪威等国也都非常重视屋顶绿化,瑞士不仅研究本国植被屋面生物多样性的问题,而且还研究伦敦植被屋面的生物多样性问题;法国曾建造8000m2悬挂的植被屋面和坡度为45度的可移动的钢架上的植被屋面。

  美国近些年也非常重视屋顶绿化,以缓解“城市热岛”效应。专家测算芝加哥所有建筑的屋顶绿化可使其每年节约能源约1亿美元,最高节约720兆瓦特,相当于几座电厂的发电量。

  日本政府特别鼓励建造屋顶绿化建筑。东京是全世界人口最密集的城市之一,想提高它的植被覆盖率相当困难,2001年5月东京在修订的城市绿地保护法中,提出了“屋顶绿化设施配备计划”。并且规定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,否则要被予以罚款。

  此外,加拿大、澳大利亚、巴西等国家近年来都非常重视屋顶绿化,并获得了很好的效果。

  我国屋顶绿化发展概况

  受资金和对屋顶绿化认识上不足的影响,我国在屋顶绿化方面的建设和探索相对较晚。自上个世纪60年代起,才开始陆续出现一些屋顶绿化。其中开展最早的是四川省,成都、重庆等一些城市的工厂车间、办公楼、仓库等建筑,利用平屋顶的空地开展农副生产,种植瓜果、蔬菜。20世纪70年代,我国第一个大型屋顶花园在广州东方宾馆10层屋顶建成,面积约有900平方米,它是我国建造最早,并按统一规划设计与建筑物同步建成的屋顶花园。1983年,北京长城饭店在饭店其主楼西侧的低层屋顶上,建成了我国北方第一座大型露天屋顶花园。近年来,随着国内城市建设迅速的发展,人们对人居环境和生活质量要求的日益提高,在面临城市化的加速发展带来的城市环境恶化的诸多问题面前,人们对屋顶花园的认识上有了转变,包括建筑师们也开始有意识地在建筑设计中积极的考虑屋顶绿化的因素。在全国如北京、重庆、上海、广州、深圳、长沙等各大城市,屋顶绿化均以各种形式自发的展开,屋顶绿化建设正在全国各地掀起一轮又一轮的热潮。政府也越来越认识到屋顶绿化的重要性,一些鼓励屋顶绿化的政策也相继出台。一些大城市也出台了自己的一些鼓励屋顶绿化的政策与法规。2004-2008年《北京市城市环境建设规划》中给出了明确标准,北京市的高层建筑中30%要进行屋顶绿化,低层建筑中60%要进行屋顶绿化。北京市政府2005年率先在全国开始大面积绿化屋顶,共拿出2000万资金,在城八区落实屋顶绿化总面积达13万平方米。上海市计划2009年-2011年建成30万平方米绿化屋顶。《海南省城镇园林绿化条例》(2009年1月1日起施行)屋顶绿化首次纳入立法,鼓励发展屋顶绿化等多种形式的立体绿化,立体绿化的面积可折算建设项目的绿地面积。据2008年5月的最新统计数字表明:深圳市屋顶绿化面积已经超过100万平方米。

  屋顶绿化的主要类型

  屋顶绿化的类型目前欧美通常根据栽培养护的要求将屋顶绿化分类三种普遍类型:粗放式屋顶绿化(extensivegreenroofs),半精细式屋顶绿化(simpleintensivegreenroofs),精细式屋顶绿化(intensivegreenroofs)。

  粗放式屋顶绿化,又称开敞型屋顶绿化,是屋顶绿化中最简单的一种形式(如图1)。具有以下基本特征:以景天类植物为主的地被型绿化,一般构造的厚度为5~15(20)cm,低养护,免灌溉,重量为60~200kg/m2。


粗放式屋顶绿化:欧洲的斜屋顶

半精细式屋顶绿化,是介于粗放式和精细式屋顶绿化之间的一种形式(如图2)。其特点是:利用耐旱草坪、地被、和低矮的灌木或可匍匐的藤蔓类植物进行屋顶覆盖绿化。一般构造的厚度为15~25cm,需要适时养护,及时灌溉,重量为120~250kg/m2。


精细式屋顶绿化:清华节能楼

精细式屋顶绿化,指的是植物绿化与人工造景、亭台楼阁、溪流水榭等的完美组合(如图3)。它具备以下几个特点:以植物造景为主,采用乔、灌、草结合的复层植物配植方式,产生较好的生态效益和景观效果。一般构造的厚度为15~150cm,经常养护,经常灌溉,重量为150~1000kg/m2。


精细式屋顶绿化:中关村广场

  屋顶绿化的主要功能

  降低“城市热岛”效应:屋顶绿化是降低“城市热岛”效应的最为生态最为有效的一种手段。联合国环境署的一项研究表明,如果一个城市的屋顶绿化率达到70%以上,城市上空的二氧化碳含量将下降80%,热岛效应会彻底消失。屋顶绿化好的城市夏季整体温度可降低1-2℃。缓解城市洪涝,提高水资源的利用:由于城市地面通常高达70-80%的硬化,大量的降雨不能下渗,需要在短时间内排走,有时可能会造成城市洪水的危害,而屋顶绿化则可以截留部分降水,并缓解暴雨对城市排水系统的压力。

  提高建筑节能效果:根据测定,基质覆盖厚度为20cm并栽培大量草本植物和亚灌木的植被屋面,在酷热的夏天,当气温大约30℃时,没有绿化的屋顶地面已经达到不堪忍受的40~50℃,而绿化屋顶基层10cm处的温度则为舒服的20℃。对不同屋顶绿化的计算表明,通常每年每平方米可以节约1-2升燃料油,同时减少污染物的释放。

  净化空气、滞尘降噪:屋顶绿化通过吸收空气中的二氧化碳、硫化物、氟化物等污染气体和吸附灰尘,提高空气质量,改善气候环境。根据资料表明,绿化了的屋顶至少可以减少3分贝的噪声,同时隔绝噪声声效能达到8分贝。

  增加城市生物多样性:绿化的屋顶可以为部分动物如蝴蝶、蜜蜂等提供良好的栖息地,为部分鸟类提供一定的食物源。瑞士StephanBrenneisen的尖端研究发现设计得当的屋顶花园能为不同种类的鸟类和高达254种甲虫提供栖息地。

  为员工、居民提供舒适、环保的工作、生活空间:屋顶绿化被证明在一些工作场所获得了巨大的成功。员工获得了对于阳光、空气和绿地的需求,尽管只是视觉上的享受,会减少缺席、拥有积极的工作态度和工作量16%-24%的增加。

  屋顶绿化可以选用的植物

  无论哪种类型的屋顶绿化,选用植物材料要首看当地的自然地理条件和植被特征,选用习性适合的植物材料,确保植物生长特性和观赏价值相对稳定凡秃露的泥土屋顶,只要没有特殊功效的要求和提供特殊的条件,所用的植物材料应具有根系浅、耐瘠薄、耐干旱、耐寒冷、耐风飕、宿根、喜阳的习性,以在屋顶上生长安全可靠为首选。

  1、草本花卉:如天竺葵、球根秋海棠、风信子、郁金香、菊仡、金盏菊、石竹、一串红、旱金莲、凤仙花、鸡冠花、大丽花、全鱼草、雏菊、羽衣甘蓝、翠菊、千日红、含羞草、紫茉莉、虞美人、美人蕉、萱草、鸢尾、芍药、葱兰等。

  2、草坪与地被植物:常用的有天鹅绒草、酢浆草、虎耳草等。

  3、灌木和小乔木:红枫、小檗、南天竹、紫薇、木槿、贴梗海棠、腊梅、月季、玫瑰、山茶、桂花、牡丹、结香、平枝枸子、八角金盘、金钟花、栀子、金丝桃、八仙花、迎春花、棣棠、拍杞、石榴、六月雪、荚迷等。

  4、藤本植物:洋常春藤、茑萝、牵牛花、紫藤、木香、凌霄、蔓蔷薇、金银花、常绿油麻藤等。

  5、果树和蔬菜:矮化苹果、金橘、葡萄、猕猴桃、草霉、黄瓜、丝瓜、扁豆、番茄、青椒、香葱等。

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