基于某公共建筑的屋頂花園設計分析

毛凌俊

(中國城市建設研究院有限公司浙江分院，浙江杭州310004)

建筑在設計中考慮屋頂花園，不僅可以達到城市化建設發展的目標，也提高了城市的綠化率。通過大量工程實踐和調研發現，當前大量的屋頂花園主要在多層建筑的平屋面及高層建筑裙房的平屋面，對于坡屋面的應用還比較少，特別是覆土建筑的景觀銜接、屋面構造設計等方面。怎樣將景觀設計和建筑設計相結合，確保屋頂花園與建筑立面、室外景觀相融洽。此外，對于屋面植物配置和選擇方面，屋頂花園式覆土建筑設計應該遵循哪些標準等，本文將通過基本理論研究和案例研究，對上述內容進行探討。

1 屋頂花園設計基本理論

1.1 相關概念

建設部頒布的標準CJJ91-2002T《園林基本術語標準》明確指出，屋頂花園覆土建筑主要指的是通過在建筑物上建造花園，實現綠化、景觀設計，同時減少屋面熱島效應，達到節能環保的目標。《中國大百科全書建筑園林城市規劃》之中指出，屋頂花園位于建筑物屋面，通過屋頂覆土實現綠化和種植。英國建筑設計師Jerry.Harpur與David.Stevens在《屋頂花園：陽臺與露臺設計》之中指出，屋頂花園可以通過豐富的配套設施，實現其休閑娛樂的效果[4]。

因為屋頂花園設計的理念不同，國內外研究對其概念的定義也存在區別。整體來講，廣義的建筑屋頂花園主要指的是位于建筑屋面、天臺、露臺等之上的綠化區域。狹義上來講，建筑屋頂花園式覆土建筑式在屋頂通過綠化設計，實現屋頂景觀營造的手法，同時為人們提供休閑、娛樂、乘涼的功能區域。因為屋頂花園的特殊性，使其與常規的園林景觀設計有所不同，既要保證在有限的覆土條件下植被的生長，又要注重屋頂建筑防水、減輕荷載等設計原則。對于不同植被的覆土厚度要求見表1。

表1 屋頂花園式覆土建筑植被的覆土厚度

1.2 屋頂花園特點和效益分析

1.2.1 屋頂花園特征

屋頂花園建造在屋頂之上，考慮到結構承重設計的影響，通常要求控制覆土的厚度。同時，由于覆土通常為人工填充土壤，土質比較干燥，很容易造成土壤缺水、養分含量低等問題。為保證植被長期正常生長，必須定期地添加土壤腐殖材料，保證土壤的營養豐富。

因為當前建筑物所使用的材料通常熱容量較低，導致屋面溫差變化較大，其最高溫度及最低溫度均會超出地面。這種溫差較大的特性，比較適合植被有機質的生成，但需要采取有效措施，控制屋頂溫度，避免由于溫度過高造成植被受到損傷。同時也要避免溫度過低導致凍害。通常低層建筑的屋面空氣濕度與地面相似，但高層建筑的屋面濕度會明顯低于地表濕度。其主要原因在于屋面空氣流通加快，導致屋頂綠化部分蒸發較快，要求必須實施土壤的保水措施。

1.2.2 屋頂花園效益分析

通常景觀設計主要出現在園林、街景等區域，屋面花園通常高出地面較多，屬于獨立于建筑物之上的景觀，可以作為一種城市色彩的補充形式，為城市綠化提供有效措施。

在當前城市土地資源日益緊張的條件下，開發屋頂花園能夠增加人們休憩的空間，實現在緊張生活的城市構建緩沖空間的目標。可見，通過屋頂覆土式花園設計，能夠有效拓展城市的休憩空間，起到緩解人們城市生活疲勞的效益。

關于屋頂花園的經濟方面效益提升，主要包括三方面：①屋頂花園有效提高了土地利用率，合理的空間規劃，在原有土地資源的基礎上增加了活動空間。②起到減少能源消耗的作用：通過屋頂花園截留雨水，成功實現了綠化屋面和儲存雨水的作用。③有效提升公共建筑的商業價值：通過屋頂花園，可使公共活動區域增加休息、經營等空間，提升建筑商業價值。

1.3 屋頂花園分類

根據不同的角度及標準要求，屋頂花園可以根據不同的規定及要求分為不同類型，比如，按照屋頂花園的建筑高度及位置分類和使用功能分類等。例如根據建筑高度及位置分類，代表建筑如上海外灘屋頂花園建筑、日本ACROS階梯屋頂花園建筑、曼哈頓屋頂花園建筑和墨爾大學的本伯恩利校區屋頂花園建筑等。

2 浙江某濕地公園覆土建筑工程案例

2.1 屋頂花園規劃布置概況

本項目由兩個建筑單體組成，通過連廊連接，呈環形面對入口廣場布置。該項目鳥瞰圖如圖1所示

圖1 浙江某濕地公園覆土建筑鳥瞰圖

2.2 屋頂花園設計方案

2.2.1 生態環保的設計理念

本項目景觀系統由地面綠化空間，屋頂覆土綠化和建筑內庭院綠化空間三部分組成，綠化從地面延伸至屋頂，室內空間和室外空間相互滲透，形成一個內向化的“天然客廳”，一系列的公共空間，為游客提供了交流、娛樂、休閑的場所。在建筑內大空間中增加內庭院，不僅滿足采光通風的要求，更增加了景觀綠化，使室內外綠化滲透得到充分的體現。

2.2.2 簡約現代的建筑特征

建筑整體現代采用現代風格，充分尊重和利用原有自然機理，以合理的建筑尺度融合于城市空間，使建筑與環境融為一體。本設計南側采用玻璃幕墻，通透簡潔，充分表達了建筑與文化、自然的對話。

2.2.3 獨特融合的城市形象

建筑屋頂覆土種植，最大程度上避免對周圍生態環境的干擾，建筑造型在獨特新穎的同時，隱于覆土綠化之下，與周圍環境相互交融，和諧共生。

2.3 人性化設計

2.3.1 功能豐富的景觀空間

屋面花園設計包含了多種娛樂設施，如散步道、活動平臺等場地，為游客提供休憩、娛樂、散步等場所。植物配置考慮與整體環境氛圍的創造，以常綠樹為基調，一年四季各有特色。在植物品種的選擇、搭配上依據季節、空間變化和色彩的層次為原則配置。區塊的大部分綠地基本上是地下車庫的頂部，植物以淺根花灌木為主，綠化樹種擬選用本地區生長健壯，管理粗放，少病蟲害，有利于人們身心健康的樹種。以杜英、香樟、合歡、小葉榕、中東海棗、銀杏、櫸樹為基調樹種，喬灌結合、落葉與常綠、香花與色葉，形成符合自然生態的景觀，滿足游客休閑需要，提高環境質量。

2.3.2 安全防護

該建筑的屋頂花園的邊緣防護通過設置鋼化夾膠玻璃欄板來保護游客的安全。對于屋頂花園存在高差的部位，通過臺階、坡道等來進行高差處理，同時在坡道和臺階周圍設置扶手裝置。對于屋頂雨水存儲設施設計周圍，設計有防護欄和安全提示語，防止行人失足。

2.4 屋頂花園構造做法

(1)屋面人行步道。①防滑地磚；②25 mm厚1∶2.5水泥砂漿內配1.2 mm厚鋼板網，細砂填縫；③無紡布過濾層；④10～20 mm高凹凸型排(蓄)水層，凸點向上；⑤土工布保護層；⑥4 mm厚SBS改性瀝青耐刺防水卷材；⑦3 mm厚SBS改性瀝青防水卷材；⑧20 mm厚1∶3水泥砂漿找平層；⑨擠塑聚苯板保溫層(憎水性、B1級)；⑩現澆鋼筋混凝土屋面板。

(2)植草上人保溫屋面。①種植土；②無紡布過濾層；③10～20 mm高凹凸型排(蓄)水層，凸點向上；④土工布保護層；⑤4 mm厚SBS改性瀝青耐刺防水卷材；⑥3 mm厚SBS改性瀝青防水卷材；⑦20 mm厚1∶3水泥砂漿找平層；⑧擠塑聚苯板保溫層(憎水性、B1級)；⑨現澆鋼筋混凝土屋面板。

由于該地區雨水較多，故在覆土節點設計時做防覆土斜面土壤滑坡處理。屋面節點圖如圖3所示。

圖2 覆土建筑-屋面節點

3 結論

為解決工程建設和環保綠化之間的矛盾，當前建筑設計提出了生態、環保、低碳的可持續發展設計理念，與此同時，大量的生態建筑、綠色建筑得到了迅速發展。其中，屋頂花園式覆土建筑，即達到了景觀設計的目標，還實現了與周圍環境的融合，是當前建筑設計和景觀設計的熱門研究方向。

覆土建筑的屋頂花園設計是一個綜合性較強、學科交叉較多的研究方向，該方面研究需要深入認識生態學理論、生態環境學理論、景觀和建筑學理論等。同時需要根據不同建筑的類型、所在地的氣候特點、周圍建筑環境等方面因素來制定屋頂覆土設計方案。