屋頂綠化之“空中菜園”的探析

劉耀耀

隨著我國城市人口密度的不斷增加隨之而來的城市建筑面積也與日俱增的現況，如今人們對城市生態環境的建設越來越關注。作為城市中空閑屋頂的開發和利用則是現代建筑生態和環境生態發展的必然趨勢。屋頂綠化是主要利用城市的大量閑置建筑或構筑物平臺予以設計。而“空中菜園”是屋頂綠化的一個分支，主要以蔬菜和水果為種植對象的生態發展方向之一?！翱罩胁藞@”也是集經濟環保與美化城市以及農業生產等功能于一體的新型發展中的屋頂綠化方式。

1.屋頂綠化的概念與分類

屋頂綠化顧名思義是指在建筑的屋頂或陽臺或構筑物等露天區域通過填土等一定的方式來栽植植物進行屋頂景觀綠化稱之為屋頂綠化。隨著現代城市的迅猛發展及現代空間形態的多樣化，屋頂綠化的概念又進一步豐富：廣義上來說凡是在建筑物屋頂修建綠化的區域，無論是人工培育種植或自然演化形成的屋頂綠化都是屋頂綠化的范疇。比如城市建筑物的屋頂及陽臺的綠化，地下構筑物上表面的綠化和攀爬植被的立體綠化空間等都屬于屋頂綠化。

由于研究者的角度的不同，屋頂綠化的分類劃分也不同。主要的分類形式如下所述：

按照屋頂建筑形式的不同可以把屋頂綠化分為：平面屋頂的綠化、坡面屋頂的綠化以及曲面屋頂的綠化這三種形式。

屋頂綠化的內容不同形式也就不同。常見的有屋頂水池、屋頂草坪、屋頂花園或屋頂展覽園等等。

空間形式的不同屋頂綠化的劃分也不同。有開敞式和半開敞式以及封閉式三種形式。

按照屋頂的高度可以把屋頂綠化分為：高層式屋頂綠化和低層式屋頂綠化兩種形式。

按照屋頂綠化的復雜程度可以把屋頂綠化分為：簡單式和花園式兩種形式。

2.“空中菜園”在我國形成的背景

傳統的空中綠化之所以能在世界各國得以迅速蓬勃地發展源于它具有增加城市屋頂綠化面積、改善生態環境、提高建筑節能效益等優勢。而“空中菜園”也同樣具備這些同等的優勢。除此之外，我國在城市化快速發展的過程中產生了一系列亟待解決的問題，如城市耕地資源緊缺、食品安全問題，空氣質量下降等等。傳統意義上的屋頂綠化產生的經濟價值較小其實用性現已不能滿足我國對城市化經濟迅猛發展的要求和可持續發展的訴求。由此有美麗的景觀及客觀利潤實用性的“空中菜園”應運而生。

3.“空中菜園”建造的主要考慮要求

就建造屋頂菜園的要求而言有許多標準必須要滿足，比如安全、實用等特點要滿足。而屋頂菜園的建造安全系數也極高，涉及到不同的學科的混合應用比如建筑學、美學、農學、材料學等等。不同的學科之間相互限制相互應用，設計工程繁瑣復雜。以下就主要考慮元素進行簡要淺析：

荷載的承重上來說，一般以草坪為主的輕簡式屋頂綠化即使在水飽合的狀態下不超過 40-80 kg/㎡就可以實施，屋頂設計的凈荷載控制在 250 kg/㎡以上就可以；反觀屋頂菜園如果進行這樣的屋頂綠化工程質量則大大增加，如果在水飽合的狀態下約為 300-400 kg/㎡，所以屋頂菜園的荷載要求應為 500 kg/㎡以上。沉重的荷載也決定了屋頂菜園的局部的受力應當分散布置，作物的設計不可以過于集中。

排水系統也必然是屋頂菜園的一個重要設計元素。即排水系統需要時刻保持通暢。這關系到原建筑物是否可以正常安全的使用。此外排水系統的不通暢勢就會在局部積水引起植物根部的腐爛還會腐蝕建筑防水材料，對原建筑的危害不言而喻。這就要求屋頂必須有通暢的排水，植物才能健康生長和原建筑的安全使用。

灌溉技術也是考慮的主要要素之一。 灌溉可以采取多種不同的選擇如微噴、軟管滴灌等方式，而滴灌法是現下世界公認的最有效的節水灌溉方式。它可以做到適時適量的提供植物所需水分，避免水資源的浪費大幅度的提升了水資源利用效率。這種灌溉方式也可以把化肥溶解后注入灌溉系統直接方便地與施肥一起操作，使養分均勻適量地施到植物的根系層，這樣方便植物的直接吸收也提高了肥料的利用率，同時降低了對環境的污染。值得考量的是如果是高溫天氣時如何智能地在中午時段補澆一次。而灌溉的水量按植物生長的土壤濕潤度和作物的生長情況來靈活掌握。當然，植物的灌溉技術一直在不斷地發展和提高中，環保節能的灌溉方式以后會不斷實施起來。

農學、景觀美學、景觀形態學以及園藝學等與其相關的學科設計也是”空中菜園”設計的考慮重要因素。比如在蔬菜水果的品種選擇中，應當選擇適合當地的苗種為主，盡量避免采用水肥需求量多、體型大的蔬菜品種。此外還要考慮植物成熟后的高度、根莖的擴散、作物耐旱抗澇的能力、果蔬種類的合理混合搭配以及屋頂后期的維護等等。不僅如此，設計師還要在權衡完對上述植物抉擇的過程中達到人們喜愛的一定的美學效果。簡單而言即要滿足人們對“空中菜園”經濟實用性的要求還要創造出滿足人們賞心悅目的景觀設計，這同樣也是評判“空中菜園”是否成功的首要因素。

4.“空中菜園”的國內前景展望

目前國外有許多優秀的屋頂綠化設計可以為國內借鑒。例如位于日本的ACROS福岡臺階狀屋頂花園的山體設計，設計師用15種混植手法以風華雪月為主題成功地表現了枝葉的四季豐富變化色彩。值得借鑒的設計手法還有臺階狀屋頂的綠被與南側公園的綠化植被融為一體仿佛山脊植被與山谷植被相連。如今由鳥自然攜帶種子自然生長的樹木已達110余種，且現在近處于無灌水無農藥無肥料的生態型管理。而中國的“空中菜園”的發展除了可以借鑒國際優秀的屋頂綠化設計，現狀也已經開始實施，例如上海已經建立了若干個示范園區。并且我國在2011 年上?？茖W技術委員會上“空中菜園”作為的扶持項目之一。由此“空中菜園”的國內發展空間相對較大，當“空中菜園”在大城市中逐漸實驗形成慢慢走向成熟時期便可以開始面向全國推展。

（作者單位：河北科技大學藝術學院）