綠色建筑設(shè)計(jì)的新思路——屋頂綠化

劉文宇 邰忠奇

摘要:近年來,國(guó)家連續(xù)出臺(tái)了一系列相關(guān)辦法和規(guī)范性文件,并通過在全國(guó)范圍內(nèi)組織評(píng)審綠色建筑等多種措施,推動(dòng)這項(xiàng)事業(yè)不斷邁進(jìn)。綠色建筑是在建筑的全壽命周期內(nèi),最大限度地節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境和減少污染,為人們提供健康、適用與自然和諧相處的建筑。而“屋頂綠化”則是一種既能兼顧到城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展的需要,同時(shí)又能很好地解決城市生態(tài)環(huán)境問題的雙贏甚至多贏的解決方案。

關(guān)鍵詞:屋頂綠化;綠色建筑

綠色建筑是指為人們提供健康、舒適、安全的居住、工作和活動(dòng)的空間,同時(shí)在建筑全生命周期(物料生產(chǎn)、建筑規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)維護(hù)及拆除、回用過程)中實(shí)現(xiàn)高效率地利用資源(能源、土地、水資源、材料)、最低限度地影響環(huán)境的建筑物。綠色建筑也有人稱之為生態(tài)建筑、可持續(xù)建筑。

1 屋頂花園的歷史

屋頂花園的歷史可以追溯到公元前2000年左右,在古代幼發(fā)拉底河下游地區(qū)(即現(xiàn)在的伊拉克)的古代蘇美爾人最古老的名城所建的“大廟塔”,就是屋頂花園的發(fā)源地。本世紀(jì)20年代初,英國(guó)著名考古學(xué)家倫德.伍利爵士,發(fā)現(xiàn)該塔三層臺(tái)面上有種植過大樹的痕跡,真正的屋頂花園是在亞述古廟塔以后1500余年才發(fā)現(xiàn)的著名的巴比倫“空中花園”,它之所以被世人列為“古代世界七大奇跡”之一,其意義決非僅在于造園藝術(shù)上的成就,而是古代文明的佳作。巴比倫“空中花園”是于公元前604-562年,新巴比倫國(guó)王尼布加尼撒二世娶了波斯國(guó)一位美麗的公主,名叫賽米拉米斯,她日夜思念故國(guó)山鄉(xiāng),郁郁寡歡。國(guó)王為了取悅與她,下令在平原地帶的巴比倫堆筑土山,并用石柱、石板、磚塊、鉛餅等壘起每邊長(zhǎng)125米,高達(dá)25米的臺(tái)子在臺(tái)子上層層建造宮室,處處種植花草樹木。建造巴比倫“空中花園”耗費(fèi)了大量的人力、物力、財(cái)力,是皇家貴族的享受,它反映古代帝王所追求的奢侈生活。

2 屋頂綠化的綜合作用具體可以體現(xiàn)在以下幾點(diǎn):

2.1 增加綠化面積

城市屋頂面積巨大約占城市總綠化面積的一半左右,另具有關(guān)資料顯示表明在人的視野了綠色達(dá)到一定的比率時(shí)會(huì)感覺輕松、心情舒暢,可見進(jìn)一步增加綠化面積十分重要。

2.2 吸收熱量,調(diào)節(jié)氣候

屋頂綠化可以冷卻周圍大氣,并能增加潮濕度,同時(shí)吸收高層空氣中的CO2等有害氣體起到凈化空氣的作用。

2.3 保護(hù)屋面及防水層

當(dāng)屋頂經(jīng)過綠化處理后,可以避免陽(yáng)光直射屋面及防水,同時(shí)降低了屋面風(fēng)化和防水層老化的速度,從而延長(zhǎng)了屋面的使用壽命。

2.4 降低揚(yáng)塵及煙霧

屋頂綠化可以幫助過濾空氣中的灰塵、煙霧及硝酸鉀微粒以及其他有害成分,并能夠吸附大氣和降雨中的有害物質(zhì),從而對(duì)空氣質(zhì)量的的保證有非常好的效果。

2.5 較高的水分保持能力

根據(jù)屋頂綠化設(shè)計(jì)和施工方法的不同,屋頂水分流失量可得到不同程度的減少,大大降低了排水量。

2.6 屋頂綠化后可以吸收一定的高能輻射粒子,對(duì)輻射污染也有一定的緩解作用

在過去幾十年里、綠色屋面系統(tǒng)在國(guó)外逐漸受到很大的關(guān)注。由于屋面材料及技術(shù)方面的進(jìn)步,如今,屋頂花園計(jì)劃已經(jīng)可以成功地在大部分氣候條件下實(shí)施。綠色屋頂花園不僅增加了視覺上的美學(xué)效果,為都市的居民在緊張的工作之余提供一個(gè)休息和消除疲勞的舒適場(chǎng)所,同時(shí)對(duì)于一個(gè)城市來說,它更是保護(hù)生態(tài)、調(diào)節(jié)小氣候、凈化空氣、遮蔭覆蓋、降低室溫的一項(xiàng)重要措施,也是美化城市,增添景觀的一個(gè)好辦法。屋頂種植物還可以起到調(diào)節(jié)利用雨水等作用。從社會(huì)效益來說,屋頂花園有利于減輕城市熱島效應(yīng),也是不占用土地而改善城市環(huán)境的最佳方法;對(duì)住宅來說,屋頂花園更利于頂層住宅的冬暖夏涼,提高居住的舒適度。

屋頂綠化的最先應(yīng)用是美國(guó)的一位建筑師。1959年,他以開拓者的精神在一座6層樓的頂部建造了一個(gè)景色秀麗的空中花園,全園面積1.2公頃。他在屋頂上作了防水滲透處理后,上敷薄層土壤,配植喬木、花草,有曲折的甬道穿行其間,并設(shè)靠椅和小凳供人休憩。此后,屋頂綠化開始呈現(xiàn)出勃勃生機(jī)。一些發(fā)達(dá)國(guó)家在新營(yíng)造的建筑群中,在設(shè)計(jì)樓房圖紙時(shí)就考慮到了屋頂花園項(xiàng)目,造園水平越來越高。

法國(guó):在巴黎一幢幢高樓大廈的平頂上,栽種著各種樹木與花卉,令人賞心悅目。有些人為在近千平方米的屋頂建造花園,更是傾注了大量心血,建人造草坪、圓形拱頂小屋,夏天在“空中花園”避暑,冬日則在用白雪裝點(diǎn)的圓形拱頂內(nèi)歡度良宵。在英國(guó)倫敦,人們修筑帶有屋頂林蔭道的住宅區(qū),人行其上,別具感覺:頂上綠草如茵,同廣場(chǎng)的花圃、噴泉相映成趣。德國(guó)進(jìn)一步更新樓房造型及其結(jié)構(gòu),將樓房建成階梯式或金字塔式的住宅群,當(dāng)人們布置起各種形式的屋頂花園后,遠(yuǎn)看如半壁花山,近看又似斑斕峽谷,俯視則如同一條五彩繽紛的巨型地毯,令人心曠神怡,美不勝收。而加拿大的設(shè)計(jì)師、建筑師和園藝師們打破傳統(tǒng)的分工,同心合力,別出心裁,在一座18層的辦公大廈中,采用輕型多孔材料,建成了一個(gè)集假山、瀑布、水池、草坪、花壇等多種景致于一體的盆景式“空中花園”。

日本最早出現(xiàn)是在屋頂上建設(shè)一些日式的庭院,是在1910年左右出現(xiàn)的。目前現(xiàn)有的歷史最長(zhǎng)的屋頂綠化,是在1935年建造的。東京都在01已經(jīng)開始強(qiáng)制性推廣屋頂綠化,新建建筑屋頂20%面積必須搞屋頂綠化。在強(qiáng)制性政策推行之后,即使有業(yè)主不愿意做屋頂綠化,但是由于政府的規(guī)定,也必須要進(jìn)行屋頂綠化。相關(guān)政策的出臺(tái),促使日本的屋頂綠化近一些年來得到迅速的發(fā)展。

3 屋頂綠化與一般的地面綠化相比,其特殊性可以大概歸結(jié)為以下幾點(diǎn):

屋頂綠化需要考慮建筑物的承重能力:在建筑物上種植植物,種植層的重量必須在建筑物的可容許荷載以內(nèi),否則的話,建筑物可能出現(xiàn)裂紋并引起屋頂漏水,嚴(yán)重的還可能會(huì)造成坍塌事故。

屋頂綠化需要考慮快速排水:建筑結(jié)構(gòu)層為非滲透層,雨水和綠化灑水必須盡快排出,如果屋面長(zhǎng)期積水,輕則會(huì)造成植物爛根枯萎,重則可能會(huì)導(dǎo)致屋頂漏水。

屋頂綠化需要保護(hù)建筑屋面和防水層:植物根系具有很強(qiáng)的穿透能力,如果不設(shè)法阻止植物根系破壞建筑屋面和防水層,就可能會(huì)造成防水層受損而影響其使用壽命,還可能造成屋頂漏水。

屋頂綠化需要考慮項(xiàng)目完成后的日常維護(hù)保養(yǎng):屋頂綠化不同于地面綠化,可能建在數(shù)層高樓房的屋頂,所以必須考慮后期的維護(hù)保養(yǎng)的問題。

對(duì)于目前屋頂綠化大體上有三種模式。

一是園林式,這種模式標(biāo)準(zhǔn)的景觀效果較好,周邊都可以看到樓頂?shù)男Ч?園林式的綠化形式,除了配植各種樹木花草之外,還配置有各種園林小品如亭、臺(tái)、假山、小橋、雕塑、置石、淺水池以及棚架、功能設(shè)施等,是一種真正的“空中花園”。在這種綠化形式中,又由于天臺(tái)的位置、大小與形狀,設(shè)計(jì)人員的理念,所選擇的植物種類與品種等不同,從而創(chuàng)造出各種景觀效果不同的綠化形式。第二種模式是棚架式的綠化形式,是指在天臺(tái)上種植藤本植物,并且設(shè)立棚架,以讓植物在棚架上蔓延。適合在天臺(tái)上種植的藤本植物主要有:珊瑚藤、雞蛋果、金銀花、紫藤、凌霄、炮仗花等植物。這種模式比較簡(jiǎn)單,投入小,不占用樓面,而且要求天臺(tái)的承載能力也較低;第三種也是最簡(jiǎn)單的一種模式是平面式綠化形式,是指在天臺(tái)上擺設(shè)各種盆栽的植物,為了降低天臺(tái)的荷載,應(yīng)使用低矮的多年生草本植物或者灌木。

屋頂綠化所體現(xiàn)出的綠色建筑設(shè)計(jì)形式正是現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)的一種升華的體現(xiàn),也是建筑設(shè)計(jì)發(fā)展的新亮點(diǎn)。而且隨著屋頂綠化正在被更多的人認(rèn)識(shí)和接受,發(fā)展前景十分可觀,屋頂綠化一定會(huì)為全人類幸福作更大貢獻(xiàn)。