屋頂綠化:離地的種植技術-中文百科頻道

綠化簡介

屋頂綠化國際上的通俗定義是一切脫離了地氣的種植技術，它的涵蓋面不單單是屋頂種植，還包括露台、天台、陽台、牆體、地下車庫頂部、立交橋等一切不與地面、自然、土壤相連接的各類建築物和構築物的特殊空間的綠化。它是人們根據建築屋頂結構特點、荷載和屋頂上的生态環境條件，選擇生長習性與之相适應的植物材料，通過一定技藝，在建築物頂部及一切特殊空間建造綠色景觀的一種形式。

被稱為“建築第五立面”的屋頂，一直是都市中尚待開墾的“處女地”，處于一種被忽略、被遺忘甚至被糟蹋的地位。一方面是城市綠化面積和水面面積被越來越多的高密度建築物蠶食，另一方面大量的屋頂卻仍然素面朝天，未被有效利用，甚或成了“垃圾倉庫”，這是目前城市建設及管理上的一個死角。而被衆多生态環境專家、城市規劃專家、建築設計專家所推崇的屋頂綠化，則既能兼顧建築景觀，同時又能改善城市生态環境。

現在的屋頂綠化已經不再僅僅局限于園林教科書上的“屋頂花園”，而是把它提升、擴大為一個新的行業。其與地面綠化同屬城市園林範疇，是城市園林的一部分，但如同園林區别于林業一樣，同屬而又有别，它有諸多不同于地面綠化的特殊性和複雜性，是當代園林發展的新亮點、新階段。

綠化功能

屋頂綠化不僅僅是綠地向空中發展，節約土地、開拓城市空間的有效辦法。也是建築藝術與園林藝術的完美結合，在保護城市環境，提高人居環境質量方面更是起着不可忽視的作用。

1、改善城市環境面貌，提高市民生活和工作環境質量；

2、緩解大氣浮塵，淨化空氣；

3、保護建築物頂部，延長屋頂建材使用壽命；

4、緩解城市熱島效應；

5、保溫隔熱，減少空調的使用，節約能源；

6、消弱城市噪音；

7、增加空氣濕度，淨化水源；

8、提高國土資源利用率；

9、可種植瓜果蔬菜，形成城市菜園、果園；

10、可根據喜好建立簡單休閑娛樂設計。

好處

屋頂綠化的好處：

1.提高城市綠化複蓋，創造空中景觀；

2.吸附塵埃減少噪音，改善環境質量；

3.減少城市熱島效應，發揮生态功效；

4.緩解雨水屋面溢流，減少排水壓力；

5.有效保護屋面結構，延長防水壽命；

6.保持建築冬暖夏涼，節約能源消耗。

綠化工程

屋頂綠化工程可以分為：草坪式、組合式、花園式。

草坪式：采用抗逆性強的草本植被平鋪栽植于屋頂綠化結構層上，重量輕，适用範圍廣，養護投入少。此型可用于那些屋頂承重差，面積小的住房。

組合式：允許使用少部分低矮灌木和更多種類的植被，能夠形成高低錯落的景觀，但是需要定期養護和澆灌。此類型介于二者之間，與拓展型相比，在維護、費用和重量上都有增加。

花園式：可以使用更多的造景形式，包括景觀小品、建築和水體，在植被種類上也進一步豐富，允許栽種較為高大的喬木類，需定期澆灌和施肥，要考慮周全。

現實意義

随着城市建設的飛速發展，城市裡空氣污染問題日趨嚴重。目前廣大城市存在的許多的城市問題需要解決，如何在有限的城市空間内擴大綠化面積，成為人們必須面對和解決的新問題。現狀的綠色建築主要是體現在材料和清潔能源的運用，但是建築屋頂作為一個非常重要的内容并沒有受到足夠的重視，近年來人們才開始發現這個隐秘的角落——屋頂，也就是所謂的“第五立面”。

城市屋頂占有約城市面積的1/5，如果合理改善并加以利用，會使城市在環境與綠化方面得到整體的提升。目前，中國在屋頂綠化領域還處于發展階段，對于技術方面還有待提升，而管理機制方面更是處于極度欠缺的狀态。

屋頂綠化全面解決人類面臨的生态危機、環境危機、健康危機和經濟危機。

屋頂相當于一個人工沙漠，夏天太陽直射時，屋頂溫度可超過60攝氏度，一般的動物植物都無法生存，某些耐旱植物生存時，由于缺水，蒸騰作用和光合作用暫時停止，并不能達到人類所期望的結果。

把屋頂建成人工濕地，其耗水量可達到同等面積的水面的2倍，森林的4倍，草地的8倍。耗水量越大，其蒸騰作用和光合作用越大，降溫、吸收二氧化碳、産生氧氣和能力越大。濕地被稱為“地球之腎”，采用“人工濕地”對屋頂綠化進行綠化，相當于将沙漠直接變成濕地，其生态貢獻将是最大的。

設計注意

屋頂綠化是一種節水、節能、節地的綠化方式，但屋頂綠化需針對特定屋頂的荷載承受力及建築特點專門設計，以滿足屋頂綠化中的屋頂疏水闆輕巧、易于搬運、安裝簡單、穩定等要求；此外，如果已經布置了太陽能儲能設備，那麼屋頂綠化就不能采用可能會因為正常生長而影響電闆工作的爬牆植物，這時可以簡單地在空隙處布置一些矮小的直立花草；在沒有設計太陽能屋頂的情況下，如果建築物的屋頂是一定角度向地面傾斜的，那麼讓藤蔓植物自然複蓋整個屋頂就又比直接在屋頂上放置盆花盆草要安全實用。

建築屋頂綠化需注意盡可能采取當地特有的地方物種，除了這些物種更能适應該地區的自然條件，從而可以減少維護投資等經濟效益方面的考慮外，更重要的是，地方物種對于本身所處的環境系統是無害的，而人工引入物種則可能造成物種入侵并導緻生态系統一定程度的崩潰，這就完全違背了生态建築的理念。

在優先采用地方物種的前提下，建築的屋頂綠化系統還應該保證一定的物種多樣性。多樣化的物種能夠保護生物鍊上最基層生物的生存環境，保障高級生物的能量基礎，促進生态系統的健康發育。

1.植物配置問題

植物種類宜選擇姿态優美、矮小、淺根、抗風力強的花灌木、小喬木、球根花卉和多年生花卉。由于多年生木本植物根系對防水層穿透力很強，因此，應根據複土厚度來确定種植植物品種。複土厚100cm可植小喬木；厚70cm可植灌木；若複土50cm厚，可以栽種低矮的小灌木，如薔薇科、牡丹、金銀藤、夾竹桃、小石榴樹等；若複土厚30cm,宜選擇冬枯夏榮的一年生草本植物，如草花、藥材、蔬菜。

2.抗風性

屋頂花園的設計中為了功能和美觀的需要，有時需要設計一些構架，小品等立于屋頂之上。如果必須設計這些，我們将會遇到一對矛盾體。A,屋頂往往風力較低面大，則需要構架基礎更牢固；B,在屋頂沒有條件将基礎埋于土下很深處，在屋頂上植筋效果不理想還破壞屋頂防水層也是不可取的。這是一對矛盾體，解決這對矛盾的方法就是為之設計放大基礎。

3.結構頂闆荷載

通常屋頂花園設計時屋頂結構已經完成（部分為已成建築），屋頂結構還能承受多少重量是我們做屋頂設計的前提條件。如若設計超過建築頂部設計荷載，将會導緻屋頂結構處于随時危險的狀态，此為屋頂花園設計之大忌。因此我們在屋頂花園設計時要考慮設計内容的重量區間，種植土的厚度，最大能種植多大規格的樹等等。

4.防水和排水

通常原始屋頂是通過屋頂面找坡排水的形式，将雨水引至排水口，屋面做防水層。在屋頂花園設計以後如果不采取專業處理，屋面的雨水無法快速地從排水口排出，将導緻屋頂積水、植物根系破壞防水層導緻漏水，屋頂植物淹死等問題。所以我們做屋頂綠化設計時要考慮到屋頂有組織排水，屋頂和種植土之間需要鋪設屋頂花園專用排水闆，屋頂花園專用排水闆不妨礙屋頂自由排水，且有部分蓄水功能，保持屋頂植物的水分，做法如下圖所示（從下往上做法為：屋頂結構-防水闆-無紡布一層-5~10cm厚中粗砂-适當厚度的輕質種植土-屋頂植物）。實際工程中屋頂花園專用排水闆已經得到廣泛的運用，它的效果也得到了實踐的考驗。

5.防止植物根系穿刺問題

屋頂綠化植物的根系若不采用阻攔的措施，會對屋頂的結構造成一定的傷害。即使是在僅有防水層或包括壓制層的屋面上，由于空氣的流動作用導緻一些植物的種子飄落屋面上，在一定的條件下，植物也能頑強的生長。其後果導緻其根系穿透防水層，甚至結構層，從而使整個屋面系統失去作用。在花園無賣弄上，由于塗層的存在，産生了更有利于植物生長的環境。其他的某些外來植物一般都較我們預先鋪設的植物更具生命力，這些植物會不斷侵蝕其他植物的領地。

另外，草類植物的根系相當發達并且穿透力較強，對防水層及結構層的破壞力也很大。所以在建築物的結構層上進行園林建設時，就必須引導和限制植物根系的生長。否則，植物根穿透防水層會造成防水功能失效；植物根穿透結構層而造成更為嚴重的結構破。

存在問題

其一，種花栽草，勢必要在屋頂上鋪墊很厚的泥土。100平方米的樓頂墊上泥，房子就要承重幾十噸。如果是水面養殖承重量更大。而一般屋頂的設計和構造，大多沒有考慮承受這樣大的重量。

其二，屋頂防水層上面有土壤和植物複蓋，如果發生滲漏，很難發現漏點；花草有根須，根須無孔不入，如果防水層搭接部位或材料本身有孔隙，根須即會浸入并擴展，使防水層失去作用。

其三，花草生存，離不開水和肥料，如果屋頂長期保持濕潤狀況，再加上肥料中酸、堿、鹽物質的腐蝕，會對防水層造成持續的破壞，如果防水材料的防水性能、防腐性能不穩定，污水會通過縫隙向下滲透。

其四，遇到暴雨，泥沙、污物被沖刷而下，會堵塞下水道和玷污外牆。遇到大風，則塵土飛揚，污染環境。

其五，狂風會将屋頂上的花盆刮倒，自天而降的花盆，會給行人帶來傷害。

其六，飼養家禽産生的糞便氣味和嘈雜，以及家禽脫落的羽毛對周圍環境的影響。

其七，綠化、種植和養殖造成的違章搭蓋，有礙市容觀瞻。

溫濕度條件差：因屋頂位于高處，四周相對空曠，因此風速比地面大，水分蒸發快。屋頂距地面越高，綠化條件越差。植物品種較為單一。

造園及植物選擇有一定的局限性：因屋頂承重能力的限制，無法具備與地面完全一緻的土壤環境，因此在設計時應避免地貌高差過大，在植物的選擇上一般應避免采用深根性或生長迅速的高大喬木。

頂層有住戶的建築不宜建設噪聲大(如運動場等)設施。

綜上：對屋頂的承重能力，植物的選擇與培育有很高的要求。因此，在房屋設計施工時，就要考慮屋頂的承重和排水問題。若不顧及建築條件，盲目大量推廣也會帶來諸多問題。我們若有意識地朝着建造屋頂花園、屋頂種植和養殖利用這個方向去努力，一些存在的問題是可以得到妥善解決的。

曆史

屋頂花園的曆史可以追溯到公元前2000年左右，在古代幼發拉底河下遊地區（即現在的伊拉克）的古代蘇美爾人最古老的名城所建的“大廟塔”，就是屋頂花園的發源地。本世紀20年代初，英國著名考古學家倫德.伍利爵士，發現該塔三層台面上有種植過大樹的痕迹，真正的屋頂花園是在亞述古廟塔以後1500餘年才發現的著名的巴比倫“空中花園”，它之所以被世人列為“古代世界七大奇迹”之一，其意義決非僅在于造園藝術上的成就，而是古代文明的佳作。

巴比倫“空中花園”是于公元前604-562年，新巴比倫國王尼布加尼撒二世娶了波斯國一位美麗的公主，名叫賽米拉米斯，她日夜思念故國山鄉，郁郁寡歡。國王為了取悅與她，下令在平原地帶的巴比倫堆築土山，并用石柱、石闆、磚塊、鉛餅等壘起每邊長125米，高達25米的台子在台子上層層建造宮室，處處種植花草樹木。建造巴比倫"空中花園"耗費了大量的人力、物力、财力，是皇家貴族的享受，它反映古代帝王所追求的奢侈生活。

中國現狀

我國自60年代起，才開始研究屋頂花園和屋頂綠化的建造技術。随着我國改革開放的進程，旅遊事業得到空前的發展。為了改善城市生态環境，增加城鎮的人均綠地面積等的需要，屋頂花園、屋頂綠化、屋頂養花才真正進入城市的建設規劃、設計和建造範圍。

如以北京建成區現有的6979萬平方米建築平屋頂面積的30%進行屋頂綠化，可實現屋頂綠化相當于在北京城市中心區又建成了27個紫竹院公園，可提高城市綠量769.8萬平方米，使綠地每年滞塵量增加192.45噸，全年吸收二氧化硫量增加3.95噸，大大改善大氣質量。

從1983年長城飯店建成北方地區第一座屋頂花園至今，北京一直在嘗試采用新技術進行屋頂綠化。

據不完全統計，北京有屋頂綠化的建築不到城市現有建築總數的1%。不同時期建築屋頂綠化目前有幾百餘處，面積約60萬平方米。北京市建成市區可進行綠化的屋頂面積約6979萬平方米，其中多層樓屋頂(18米以下)約占70%，高層樓約占30%。

國内其他省(市)屋頂綠化建設始于上世紀60年代。随着國内經濟建設的突飛猛進，人居環境和生活質量的評價日益受到重視。例如重慶、上海、深圳、杭州、長沙等國内各大城市，屋頂綠化自發地以各種形式展開。

上海市靜安區人民政府2002年6月1日發布了《關于上海市靜安區屋頂綠化實施意見(試行)的通知》，提出從2002年起，凡列入當年屋頂綠化實施的項目，每完成1平方米獎勵10元。上海市綠化管理局2002年11月發布了《關于組織編制屋頂綠化三年實施計劃的通知》。

廣東省深圳市人民政府于1999年11月發布了《深圳市屋頂美化綠化實施辦法》，并制定全市屋頂美化綠化的規劃和實施辦法，組織全市屋頂美化綠化工作的檢查、督促和考評。廣東省于2000年發布了《關于我省城市屋頂美化和防護(防盜)網、空調器及室外管道規範裝設的意見》，提出各市可參照深圳市的做法，結合本地實際，提出建築物屋頂美化綠化的措施。

四川省已于1994年頒布地方标準《蓄水複土種植屋面工程技術規範》。四川省成都市2005年全面實施屋頂綠化方案，力争在今年年底達到人均屋頂綠化面積0.5平方米。2005年3月成都市特别規定:成都市五城區、龍泉驿、青白江、新都、溫江區以及雙流縣和郫縣範圍内新開工的樓房，凡是12層樓以下，40米高度以下的中高層和多層、低層非坡屋頂建築必須按要求實施屋頂綠化。

凡成都市範圍内建築竣工時間在近20年以内、産權明晰、滿足房屋建築安全要求的建築均應根據條件實施屋頂綠化。屋頂綠化經費采取“以獎代補”的政策，并由市、區、社區三級組織開展“優秀屋頂花園”等評選活動。法國：巴黎一幢幢高樓大廈的平頂上，栽種着各種樹木與花卉。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的圓形拱頂内歡度良宵。

國外現狀

西方發達國家在20世紀60年代以後，相繼建造各類規模的屋頂花園和屋頂綠化工程，如美國華盛頓水門飯店屋頂花園、美國标準石油公司屋頂花園、美國DT&T公司屋頂花園、英國愛爾蘭人壽中心屋頂花園，加拿大溫哥華凱澤資源大樓屋頂花園、德國霍亞市牙科診所屋頂花園，日本同志社女子大學圖書館屋頂花園，這些與建築設計統一建在屋頂的花園，多數是在大型公共建築和居住建築的屋頂或天台，向天空展開。也有建在室内成為建築内部共享空間的；有遊覽性的，也有僅能觀賞，遊人不能入内的屋頂綠化；有的不僅在平屋頂上修建，還在坡屋頂上修造草場式綠化屋頂。

日本：東京規定，凡是新建建築物占地面積超過1000平方米者，屋頂必須有20%為綠色植物複蓋，否則要被課以罰款。目前，該市屋頂綠化率已經達到14%。

德國：進一步更新樓房造型及其結構，将樓房建成階梯式或金字塔式的住宅群，當人們布置起各種形式的屋頂花園後，遠看如半壁花山，近看又似斑斓峽谷，俯視則如同一條五彩缤紛的巨型地毯，令人心曠神怡。

加拿大：設計師、建築師和園藝師們打破傳統的分工，同心合力，别出心裁，在一座18層的辦公大廈中，采用輕型多孔材料，建成了一個集假山、瀑布、水池、草坪、花壇等多種景緻于一體的盆景式“空中花園”。

此外，在英國、俄羅斯、意大利、澳大利亞、瑞士等國的大城市，也都有千姿百态、風格各異、風景绮麗的屋頂花園。

植被選擇：

植物分類

針葉佛甲草

介紹：

佛甲草(Sedum lineare) ，名見《圖經本草》，屬景天科多年生草本植物，莖肉質多汁；多數叢生，葉線狀多肉，三片輪生；雄蕊與花瓣同數。莖高10～20cm。

佛甲草在我國的野生自然分布很廣，除西北地區的新疆、西藏、青海、内蒙古和甘肅等省外，其他各省市的植物志上都有記載。在低山、平地、草坡、岩石等貧瘠土地上均能生長。

佛甲草還有許多别名，如：佛指甲、鐵指甲、日本景天、石頭菜、台灣景天、水馬齒苋、萬年草、爬景天等。佛甲草全草可藥用，外敷可治頭面腫脹，毒蟲蟄傷、燙傷，内服能退熱、止渴、止瀉，也可以用作滴眼劑，能消眼腫。

種植特點：

·無需泥土——隻需約5cm厚的輕質生長基（荷載僅為30kg/㎡）。

·無需養護——在生長期間，由公司專人澆水養護三個月；此後客戶無需澆水、施肥、修剪等養護，極大地節省了後續費用。

·無需改變屋頂結構——對原有屋頂和新建屋頂，都不需要改變屋頂的任何結構，均可進行佛甲草種植。新建築可取代傳統隔熱結構。

種植方法：

散播式——在原有屋頂和新建屋頂上直接種植佛甲草；

·模塊式——将在模塊中已種植好的佛甲草搬遷到屋頂鋪設；

草毯式——将植物種植在毯子上，鋪到屋頂上。

效果說明

·節能減排——隔熱保溫5—70C，節電率高達30%；吸附空氣中大量的塵埃，減少大氣灰霾；放出新鮮氧氣，吸收二氧化碳，減少二氧化碳排放；儲蓄天然降水，減少屋頂漏水對地面的沖積，減緩城市排水壓力。

·綠化美化——不占用任何土地面積而大大增加綠化面積，提高綠化複蓋率，降低屋頂綠化成本，美化單位景觀，提高空氣質量，改善生态環境。

·保護屋面——佛甲草隔熱屋面直接承受了日曬雨淋、風霜露雪等自然因素對屋面的侵襲，其優良的生态隔熱保溫特性，有效地減少了熱脹冷縮對屋面結構的損壞，大大延長了屋面尤其是防水層的使用壽命。

卧莖佛甲草

卧莖佛甲草，别名卧莖景天、爬景天（Sedum sarmentosun Bunge），是景天科景天屬的多年生草本植物。隻要把垂盆草草坪卷鋪設到工程中，一般不需要進行澆水施藥等養護管理，靠天然降水就能保持良好的綠色和複蓋度，提供優良的景觀效果。與同類産品相比，能大大降低草坪的養護成本。因此值得作為優良的草坪草品種在北方城市園林景觀工程（如：屋頂綠化，地被護坡，花壇吊籃等）中大力推廣應用。垂盆草具有以下優點：1、耐幹旱、耐高溫：垂盆草旱時自身可調節水分；吸水能力強，一個月不澆水（含天然降水）也不會幹死；垂盆草極耐高溫：在+45℃左右的高溫，仍能旺盛生長。2、抗寒性強：在沈陽最低氣溫達－32℃時，能安全越冬，毫無凍害。 3、耐濕、耐鹽堿、耐貧瘠：能常年生長在山坡岩石縫隙之間。4、綠期長，觀賞價值高：在沈陽綠葉觀賞期達8－9個月，一般3月底返青，12月初枯萎。草姿美，色綠如翡翠，頗為整齊壯觀；花色金黃鮮豔，觀賞價值高。