西安市發展屋頂綠化應注意的若干問題

宋小林 黃璞 田馳

(楊凌錦繡山河風景園林工程有限公司，陜西咸陽 712100)

西安市發展屋頂綠化應注意的若干問題

宋小林 黃璞 田馳

(楊凌錦繡山河風景園林工程有限公司，陜西咸陽 712100)

介紹了西安地區的氣候特征和西安城區屋頂的建筑形制，詳細分析了西安屋頂綠化建設的可行性，并提出了西安屋頂綠化應該注意的問題，為西安屋頂綠化的普及提供了理論方法依據。

屋頂綠化，建筑形制，密集型屋頂綠化，半密集型屋頂綠化，拓展型屋頂綠化

目前，中國正處在城市化進程的高峰期，城市的迅速膨脹，使城市面臨土地資源緊缺、環境惡化等問題。因此使得人們將視線聚焦于以往被忽視的建筑屋頂。屋頂綠化不僅可以節約土地，開拓城市空間，而且更重要的是可以改善城市的生態環境，緩解城市的熱島效應，還可以提升城市的形象。屋頂綠化在歐美等發達國家已經普及，并且技術水平先進。而我國目前主要集中在一些比較發達的城市，如廣州、北京、上海等地區，其發展也相對較早較快［1］。雖然我國的屋頂綠化已經取得了一定的成果，但與發達國家還存在相當大的差距，仍處于起步階段。古城西安近些年來也有應用，但應用技術等方面還落后于我國部分省市。本文主要就西安自身歷史地域特點，總結了西安發展屋頂綠化應注意的若干問題，并進行探討。

1 西安地區氣候特征

西安市位于中國內陸腹地、秦嶺山脈以北，黃河流域中部的關中盆地，屬于暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候，夏季高溫多雨，冬季稍冷少雨。氣候溫和，四季分明，雨量適中，市區年平均溫度13．3℃。春季溫暖、干燥、多風，而且氣候多變;夏季炎熱，而且多雨，伏旱天氣強烈，并且雷雨大風天氣較多;秋季天氣比較涼爽、氣溫降速快、降霜明顯;冬季寒冷、風小、多霧、少雨雪。

就地理氣候條件而言，西安適宜屋頂花園的普及和推廣。與地面相比，高空的氣候條件相對較差，日曬和風吹強度大、水分蒸發快、空氣相對干旱、晝夜溫差較大、濕度相對較小等惡劣環境條件對屋頂綠化植物的選擇，相應的栽培技術具有較大的影響。

2 西安建筑屋頂形制

西安是我國十三朝古都，作為歷史文化名城，西安城內保留了大量的傳統建筑。西安整體建筑風格具有清晰的漢唐遺風，建筑組群采用了院落重疊縱向擴展，與左右橫向擴展配合，通過不同封閉空間的變化來突出主體建筑。由對西安明城區建筑屋頂形式的調研結果指出西安明城區內建筑屋頂有四種幾何原型——立方體、錐體、圓柱體、球體，及它們所對應的四種基本屋頂形式——平頂、坡頂、拱頂、穹頂［2］。坡形和木構架是傳統古建筑屋頂多采用的架構形式。一般情況下，傳統建筑屋面坡頂不易進行屋頂花園的營造，而且木結構屋頂載荷量也較小，難以承受較重的種植土層和栽培植物，而且木材質防腐性能較差，因此，在傳統建筑屋頂建造屋頂花園難度很大［1］。

至今西安城區內還存在大量建于二十世紀八九十年代形式單一的平頂低層、多層住宅，以及城中村存在大量低矮破舊的住宅，其屋頂破敗景觀很影響當前越來越多高層建筑的高空鳥瞰景致。加之千篇一律的破敗混凝土平頂屋頂，使得大量的太陽輻射熱量被反射，進一步加劇了城市的熱島效應。給新世紀城市景觀和城市生態帶來了極大的負面影響，影響古城西安的城市面貌。為了美化城市景觀，在不改變歷史文化名城肌理，不影響古城歷史傳統文化傳承，舊城區和重要文物古跡周圍建筑，破敗平頂屋頂的改造和屋頂綠化已經刻不容緩。西安在建筑風格上，既古老又現代，既厚重又簡潔;鳥瞰西安是一枝花朵，其精髓部分在花蕊;老城區是古色古香的花蕊，建筑風格盡量發揚和保持具有古城特色的底蘊;新城區是建筑風格非常現代的花瓣，可以厚積薄發。

總體來說，古城的屋頂綠化設計要簡單、樸素、自然和協調，老城區低矮平頂屋頂和新城區高檔屋頂的花園設計要依據主體建筑物及周圍大環境的特點，從設計理念的產生、優化到施工技術的應用，要始終堅持“科技、人文、生態、可持續”的整體規劃原則，既要達到中國園林和現代造景技術的完美結合，更要體現東方神韻與中國智慧，使古城西安的屋頂綠化達到“科技、人文、生態、可持續”的完美融合。

3 西安屋頂生態綠化應注意的問題

西安地區大多數現有建筑的屋頂建造雖然注重了保溫、隔熱、排水等基本功能，但是屋頂有效面的應用和生態功能并未得到充分發掘。建筑屋頂綠化一般分為密集型、半密集型和拓展型三種類型，其中每一種類型都有其相應的綠化技術和工程做法。無論哪種類型，植被層、隔離過濾層、排(蓄)水層、隔根層(防穿刺層)和防水層等都是屋頂綠化不可缺少的內容。

3．1 屋頂綠化類型與做法

在屋頂綠化類型與做法方面，日本竹中工務店的技術研究所［3］就研究開發了多種的屋頂綠化的形式，例如高大的樹林、灌木花卉、水塘植物、草坪、免灌溉類型和超輕薄類型，并且配套了相應的技術和工程做法，而且每一種做法都詳述了所栽植植物的高度、種植層厚度、種植措施等，并對屋面荷載量提出了嚴格的要求。總體來說，屋頂綠化類型有：1)綠化游園，此種綠化類型是在大型公共建筑的屋頂進行的，同時結合了城市休閑和娛樂等功能，所建成的游園式城市空中花園;2)自然叢林，是利用叢生的樹林、灌木、野草和自然小徑在大型建筑屋面上的應用，在屋頂創造出的城市中特殊的自然景觀。隨著現代屋頂植物栽培和養護技術的發展，使得大型喬木同樣能夠在大型屋面建筑屋頂中較薄的栽培基質中生長，從而使得大型建筑屋面城市叢林建設成為了可能;3)薄型屋頂綠化，由于以上兩種屋頂綠化類型對屋頂荷載要求很高，要求屋頂種植層較厚和屋面的荷載量較大，而且對植物的養護水平要求也較高，在一般建筑中不易普及，因此一般建筑屋頂都采用比較輕巧的薄型屋頂綠化;4)移動綠化和屋頂水面，

3．2 屋頂綠化植被的選擇

從西安地區的氣候特征可以看出，西安屬于內陸型城市，氣候比較干旱，選擇和配置屋頂綠化植被要更注意選擇抗旱和抗污染性強的植物。吳立峰等［4］在西安創業研發園二層屋頂綠化實踐中根據西安的環境因素，植物栽植選擇了以獵狗V、黑麥草混播為主，以桂花、南天竹、臘梅作為點綴灌木，配以小規格喬木——白玉蘭、櫻花、紅楓和雪松。對于屋頂綠化草種的選擇，專家推薦新型草種佛甲草。又如：草地早熟禾、高羊茅、黑麥草、羊茅、細弱羊茅和普通早熟禾等要根據具體情況進行選種。而從經濟學和生態學角度來考慮，鄉土植物更能夠節省成本，對本地區環境具有很強的適應性和適應機制。甚至在當地不斷惡劣的環境條件下，也可能依靠自身頑強的抗性生命力正常生長。并且鄉土植物具有很強的地域特色，因此在城市屋頂綠化中應堅持以鄉土植被為主，外來植被為輔，這對西安城市特色文化建設具有深遠的意義。西安地區可大量推廣的優良鄉土植被［5］可選擇：常綠喬木：白皮松、圓柏、女貞、刺柏、云杉、油松、側柏、青桿、華山松、西安檜;落葉喬木：銀杏、碧桃、合歡、五角楓、三角楓、國槐、毛白楊、鉆天楊、絲棉木、苦楝、梓樹、楸樹、旱柳、龍爪柳、核桃、白榆、垂枝榆、青檀、樸樹、皂莢、臭椿、七葉樹、君遷子、杜仲、黃連木、水杉、西府海棠、垂絲海棠、柿樹、金絲吊蝴蝶、構樹、木瓜;常綠灌木：火棘、闊葉十大功勞、千頭柏、南天竹;落葉灌木：猬實、紫荊、連翹、迎春、平枝栒子、結香、山梅花、月季、棣棠、木槿、紅瑞木、黃櫨、牡丹、繡線菊、貼梗海棠、黃刺玫、石榴、錦帶花、蝴蝶莢蒾、衛矛;藤本：山蕎麥、扶芳藤、爬山虎、七姊妹、金銀花、紫藤。

3．3 栽培基質的選擇

一般的土壤的荷載比較大，且營養和保水性也跟不上屋頂綠化的需求。屋頂綠化對建筑屋頂承受壓力有一定的要求，據調查［6］，屋頂鋪上25 cm～35 cm厚的人造土，與植物重量相加約有200 kg/m2的壓力，對屋頂沒有損傷，因此屋頂最低承受壓不應少于200 kg/m2。屋頂綠化栽培基質我國很多人造土是用木屑、谷殼、玉米秸稈堆肥、堆漚過的垃圾肥制的。還有用珍珠巖、腐殖土、鳥糞等混合而成的輕質土壤，這種土壤能夠使屋頂綠化的栽培基質的厚度和荷載量大大降低，而且可以保證輕型基質土壤的普遍采用，同時屋面荷載的降低也減少了土建的投資。2006年11月～2007年3月間，西安創業研發園二層屋頂綠化工程中［4］，其屋頂綠化栽培基質是按照3∶4∶3的比例，將腐熟土壤、草炭、松針土摻拌均勻，并拌入呋喃丹、五氯硝基苯對改良后的種植土進行二次消毒處理后制成的。也有報道，屋頂綠化的栽培基質最好用田園陽土、草木灰、煤炭灰和城市垃圾經高溫殺菌的有機肥，按照一定比例混合，具有荷載輕、排水性能和保肥性能好的特點。

大阪難波公園屋頂綠化的栽培基質層的平均厚度為55 cm，高大喬木應用的部分深度為80 cm。大阪中央體育館屋頂種植栽培基質的平均厚度僅為50 cm［7］。一般情況下，花園式屋頂綠化(群落式)［8］對屋頂的荷載要求相對比較高，一般在400 kg/m2以上，土層厚度在30 cm～50 cm之間。隨著科學技術的發展，更加輕質的栽培基質誕生，栽培基質厚度只有2 cm，單位面積負荷一般不超過30 kg/m2。屋頂栽培基質土層厚度的降低，從而使屋頂花園的設計更具靈活性。

3．4 屋頂防水材料的應用

屋頂綠化植被根下面往往長期保持濕潤，并且具有酸堿腐蝕作用，對屋頂防水層具有一定程度的破壞作用。并且，植物的根系具有較強的穿透能力，特別是喬木主根系，生長年代越久，根扎得就越深，對屋頂防水層的破壞作用就越強，從而破壞屋面結構，造成滲漏。如果屋頂排水條件不佳，則會形成積水層，造成植被根系腐爛，甚至死亡，影響綠化效果。因此，不同植被根系狀況對覆土層厚度具有嚴格的要求。

過去傳統的屋頂防水處理，通常采用油氈、簡單的剛性防水層，隨著時間的推移防水層容易老化和變形，造成屋頂的滲漏。屋頂綠化對屋頂防滲要求比較嚴格。根據近年來國內外防水材料的發展趨勢，由專家列出了我國最有發展前途的十大防水材料產品：

1)高聚物改性瀝青防水卷材;2)合成高分子防水卷材;3)防水涂料;4)密封材料;5)防水劑;6)灌漿材料;7)防水砂漿;8)防水保溫材料;9)膨潤土防水材料;10)特種防水材料。其用途各有不同，并已經開始被投入使用。意大利、法國、美國、加拿大等一些發達國家［10］采用APP防水卷材解決屋頂花園的防水問題。2003年，我國研制［11］的APP改性瀝青抗根防水卷材也投入了生產使用。西安創業研發園二層屋頂綠化工程中［4］已經有對高聚物改性瀝青防水材料和防水涂料的使用。太原市很多屋頂綠化［9］就采用雙層防水層法、硅橡膠水涂膜處理、濾水板結合無紡布處理以及運用新型防水滲材料等措施解除屋頂綠化漏水的后顧之憂。

3．5 其他注意事項

除了以上所注意的事項之外，防根層的設計、雨水的排放、隔離過濾層的設計、保溫層的鋪設、安全防護等都是非常重要的注意事項。當然西安屋頂花園的設計、推廣與普及還要考慮相當多的其他配套條件的應用，例如：雨水收集系統、太陽能利用、通風屋頂、架空屋頂等屋頂生態設計技術的應用。這些對西安城市生態建筑的發展具有重要的推動作用。

4 結語

西安市為了更進一步改善城市的市容景觀，彰顯古都的風采，2011年，西安市人民政府為了進一步推進城市生態環境建設，印發了關于《西安市推進城市屋頂綠化和垂直綠化工作的實施意見》的通知，從總體思路、資金保障、實施步驟、政策措施、責任監管、職責分工等幾方面做出了西安市有關屋頂綠化建設工作的總體部署，為西安市城市生態環境的發展提供了有力的政策保障。西安屋頂綠化的設計和推廣，一定要因地制宜，充分考慮當地的氣候特點、城市特色、文化環境，尋求適合于當地的綠化途徑來美化城市環境，力爭實現城市生態文明。現階段，西安市應加大屋頂綠化創新技術的開發力度，加大創新技術資金投入，加快屋頂綠化面積的應用和建設，改善城市生態和居民的生活環境，努力將西安建設成為生態和諧、人文和諧、環境和諧、社會和諧和發展和諧的生態文明型城市，共建和諧西安。

［1］武振國，李雪敏．依托屋頂花園建設低碳節水型城市——以西安市為例［J］．地下水，2001，33(1)：97-98，181．

［2］王 粟．西安明城區建筑屋頂形式研究——西安歷史文化名城保護中的屋頂形式問題初探［D］．西安：西安建筑科技大學，2005．

［3］李岳巖，周若祁．日本的屋頂綠化設計與技術［J］．建筑學報，2009(6)：37-39．

［4］吳立峰，郭 琛，申超峰．西安創業研發園二層屋頂綠化實踐與探討［J］．陜西林業科技，2007(2)：119-121．

［5］楊建虎，魏 琰．淺析鄉土植物在西安城市園林綠化中的應用［J］．山西建筑，2009，35(28)：343-344．

［6］王本泉．城市上空的彩云——屋頂花園［J］．中國林業，2002 (2)：32．

［7］李岳巖，周若祁．日本的屋頂綠化設計與技術［J］．建筑學報，2009(1)：37-39．

［8］趙世偉，張佐雙．園林植物景觀設計與營造［M］．北京：中國城市出版社，2001：422-424．

［9］王東紅，楊建明．太原市發展屋頂綠化應注意的若干問題［J］．太原科技，2003(3)：4-5．

［10］吉文麗，李衛忠，王誠吉，等．屋頂花園發展現狀及北方屋頂綠化植物選擇與種植設計［J］．西北林學院報，2005，20 (3)：180-183．

［11］弭明新．APP改性瀝青抗根卷材及其在屋頂花園防水工程中的應用［J］．中國建筑防水，2004(4)：22-23．

On some problems should pay attention to Xi’an development roof greening

SONG Xiao-lin HUANG Pu TIAN Chi

(Yangling Jinxiu Mountains and Rivers Landscape Engineering Limited Company，Xianyang 712100，China)

This paper introduced the climate features of Xi’an area and the construction system of Xi’an city roofs，detailedly analyzed the feasibility of Xi’an roof greening construction，and proposed the problems should be paid attention to Xi’an roof greening，provided theory basis to the popularization of Xi’an roof greening．

roof greening，construction preparation，intensive roof greening，semi intensive roof greening，development roof greening

TU985．12

A

10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2012.25.101

1009-6825(2012)25-0235-03

2012-06-12

宋小林(1984-)，男，碩士可移動的屋頂綠化和屋頂水面等也是屋頂綠化常用的形式。如今西安類似于布景形式的盆栽和可移動的屋頂綠化已經被施用，而且可以根據季節的變化和使用的需求進行多種形式的綠化。