城市的“生态空间”——公共建筑屋顶生态景观设计探讨

刘 乐，杨冰清，偶 春

（阜阳师范学院 信息工程学院，安徽 阜阳 236041）

屋顶景观的雏形诞生于公元前6世纪，在阶梯状的平台上栽种植物的巴比伦“空中花园”，被称为古代世界七大奇迹之一.其次是利用盆栽植物进行屋顶绿化的古希腊的阿多尼斯花园.19世纪末西方国家进行了工业革命，虽然创造了巨额的物质财富,但是城市人口剧增,贫富差距大,居住条件差,环境污染严重.因此,英国社会活动家爱本泽霍华德(EbenzerHoward)于1898年提出了“花园城市”的构想，即创造一个环境优美，生活品质高的居住中心.20世纪30年代，近代建筑大师柯布西耶提出了“新建筑五点”其中之一就是“屋顶景观”将绿色景观应用于屋顶建筑.1959年由塞奥斯蒙得松（Tosmundson）设计建成的奥克兰港市凯泽（Kaiser）中心花园在屋顶景观技术上取得了重大突破，为现代屋顶景观的推广奠定了基础[1].

我国屋顶景观设计起步较晚，20世纪60年代才开始研究屋顶景观.伴随社会经济的不断发展，城市体量不断扩大.高楼犹如雨后春笋般拔地而起，覆盖着城市的每个角落，城市的绿地被大量的建筑占用，城市生态环境越发恶化，热岛效应，温室效应等问题也随之凸显出来.这些问题的出现使得人们越来越关注和重视身边的生态环境.因此，为了恢复城市的生态环境，充分利用各种空地来增加绿地面积，然而，单靠有限的土地资源来扩大城市绿地面积即不经济也不现实.为了解决这个问题，人们注意到了屋顶，提出向被称为建筑“第五立面”的屋顶索取绿色，给城市里的人在紧张繁忙的工作环境下提供一休闲放松的好去处.逐渐把屋顶生态景观设计纳入到城市的建设中.

1 公共建筑屋顶的景观造景方法与限制因素

1.1 公共建筑屋顶的构景要素设计

1.1.1 植物设计

屋顶上的植物应尽可能的让它发挥它的生态作用与景观作用.由于屋顶景观处于风大，缺水、少肥、光照强且时间长、温差大的环境中，再加上植物土层的厚度受到限制，这些特点给植物的生长带来了不利，为了让屋顶上的植物能正常生长，屋顶上的植物应具备耐旱、抗寒、喜光、抗风、耐瘠﹑耐积水﹑根系浅等特性[2].此外，还要考虑到是否容易移植，成活率高不高，是否耐修剪，生长周期是否缓慢等问题，一般尽量选用乡土树种，适当引用绿化新品种，为了减轻植物土壤的重量给建筑造成的负担，土壤采用人工合成的轻质土.

1.1.2 水体设计

水景是屋顶景观设计中的重要成份之一，水景的布置会使屋顶上的景观有流动之美并且充满活力，很容易吸引人们的眼球.一般会从花园的主视角、座椅的位置等因素进行综合考虑，来确定水景的最佳位置.屋顶上的水景设计因为受到建筑承重能力的影响，所以主要以观赏为主，水比较浅，面积不大.表现形式可以分为规则式或自然式水池等.自然式的屋顶景观、水景可以采用曲线优美的水池配上自然的山石和植物，营造出自然﹑休闲的氛围.规则式的屋顶景观、水景可以采用规则式的水池，使之与周围所处的环境相呼应.

如果建筑的荷载较好，面积又大，可以在屋顶花园上设计一些带有叠水的假山或小品；而面积小的屋顶可以考虑涌泉，涌泉虽然体量小，但同样可以设计得风格清新，充满动感与活力.另外，在屋顶设计水景时，要保证防水与排水系统良好﹑管线和设施要隐蔽且安全﹑夜晚灯光效果良好以及设施不被冻坏.

1.1.3 屋顶上的建筑与景观小品的设计

为了让屋顶的景观变得丰富，更好地体现屋顶景观的功能，根据屋顶的荷载，可以在屋顶上建造少量﹑小型﹑轻质的建筑如亭子﹑廊架﹑阳光房等.在设计时，根据屋顶的空间和荷载来确定建筑的体积和重量，为了丰富绿化的形式和空间层次，建筑也可以与攀援植物结合起来，但是风格要与周围的环境相协调.

在屋顶上的设计些景观小品，可以让屋顶的景观变得多姿多彩，如轻质的假山石头﹑灯具﹑雕塑﹑装饰墙等.这些小品无论是与其他景色相呼应，还是自成一景，可以让屋顶的景观别具特色.在具体设计时，还应充分考虑小品的尺寸﹑色彩﹑样式和质感等要素.为了能很好的吸引人的眼球，我们可以采用多种设计方法来让其特点和艺术性充分发挥出来，例如可以采用点与线，点与面，线与面两两结合的手法.对于自身比较重的小品，尽量将他们放在顶梁所在的位置之上.

1.1.4 园路和场地铺装

公共建筑屋顶的园路和场地铺装是屋顶景观整体构图的重要部分，是屋顶景观的脉络，联系着各个景物，具有引导人的视线功能[3].根据环境特点和设计要求选择构图形式、图案、尺寸、颜色和材料，尽量与整体风格形成统一.可以将几种材料搭配使用，让屋顶的景观处处体现出精致优美;铺装的图案应简洁大方，不能喧宾夺主，一般面积大的铺装和草地只是作为背景；小尺寸的铺装要比大尺寸的铺装显得轻盈，因此需要最大化空间的感受，小尺寸的铺装是较好的选择且能体现出花园的精美；铺装要与植物，景观建筑，和小品的色彩相和谐，为了减少铺装在阳光下对人眼睛的不适，铺装的光线色彩要柔和；考虑到建筑的承重，应选择轻盈又美观的铺装材料，例如地砖、防腐木等；此外，在进行铺装的时候，为了保护防水层，应在铺装和防水层加一层隔离.

1.2 公共建筑屋顶景观的限制因素

1.2.1 荷载承重

荷载是衡量屋顶单位面积上承受重量的指标，是建筑物安全及屋顶景观成功与否的保障[4].在屋顶建设各项景观工程之前，就要考虑到建筑物所能承受的荷载能力.屋顶景观技术在不断地进步，为了减轻屋顶荷载，设计师可把新的技术﹑材料﹑设计方法运用到屋顶景观设计中，可以使用塑料、玻璃钢、铝材、轻型混泥土等轻质材料，作为屋顶景观的构筑物和景观小品的材料；为了提高安全系数，必须合理的布置承重，将亭廊、花坛、树池、水景、造景石等偏重的设计要素安排在建筑的主要承重结构上，减轻屋顶的负担.

1.2.2 防水与排水

在屋顶景观设计中，防水层的处理是关键.屋顶防水层的最大功能是防止水渗透到建筑内.防水层的位置一般在植物的下面，并且要确保植物的根系不能穿透防水层，另外还要保证园林工具，维修设备等在使用的过程中不能对其产生破坏.屋顶景观施工前首先对原有屋面进行防水检测，若有小面积漏水现象，要尽快进行修补.

排水(蓄水)在屋顶景观中也很重要，主要有两方面的作用：（1）排除屋顶上多余的水；（2）储存少量的水供植物生长[5].若屋顶景观的排水层设计的有问题，导致屋面大量积水不能及时排走，不但会增加防水层的负担，加大屋顶的荷载，而且会导致植物的根系腐烂.因此，排水层对景观设计应用于屋顶会有很大的影响.

1.2.3 风和温度

在建筑物顶层进行景观设计，由于屋顶风力比较大而且植物的植土厚度有限，因此种在屋顶上的植物要具有抗风、不会轻易倒伏的特性.对体量偏大的乔木，要采取各种有效手段做好防风措施[6].除了防止植被受风的影响外，像桌椅﹑太阳伞﹑雨棚等这些轻质的设施也要采取固定的措施.另外，在城市里，风受到建筑物的影响可能会变大，设计师在设计屋顶景观的时候，应该采取相应的措施来减小风力，常用的方法是用挡风板和防风墙来阻止大风或改变风的方向.

由于夏季气温比较高，建筑物表面受到阳光强烈的直射，其表面温度急剧升高，很容易对植物造成伤害.而冬季温度偏低，植物也很容易被冻伤或冻死.因此，在选择植物的时候，应选择耐旱、抗寒性强的植物.屋顶的管理人员也要根据温度的不同对植被采取相应的保护措施.

2 润华集团屋顶生态景观设计研究

2.1 项目概况

项目位于济南市槐荫区经十西路南区，交通便利，区位条件优越，是这个城市最具发展潜力的地方.该项目位于写字楼顶上，占地面积约440平方米，主要是供工作人员休憩﹑洽谈业务使用，因此屋顶的环境应该有别于其他建筑屋顶的环境.

2.2 设计主题及构思

项目的设计主题——笔﹑墨﹑纸﹑砚.笔：从平面上通过园路铺装雕刻体现出书法文化.竖向上通过“书香世家”景观木质构架形成写字、画画的书写空间，由此形成以“笔”为主题的诗意空间.墨：在墨的设计方面是通过把水景“墨池”比喻成墨汁，其上种植荷花和睡莲，其中饲养金鱼，形成庭院中的观水空间.周围亭子廊架均采取古代园林中木格栅的手法，在减轻屋顶负荷力的同时为观水提供空间.纸：竹简是古老的纸张，在此次设计中我们通过地面木条铺装形象的刻画出竹简的纹理，并在木条之上刻画出古代字体，展现出古老的“纸张”文化.砚：砚在古代也是很有讲究的一个艺术品，在砚的表现上我们主要是通过日本枯山水的形式展现，以波浪形的炼石纹理比喻墨迹，以景观石比喻墨头，来打造充满古典氛围的屋顶空间.

2.3 设计分析

设计风格：整个设计运用“新中式”简洁现代的设计语言来表现传统文化意境.在本设计中采用中国古典园林造园手法，达到步移景异，小中见大的景观效果.另外，考虑到建筑的荷载与安全，根据梁柱的位置摆放石头，将石头置于梁柱的上方，这样就解决了石头的负荷问题.为了避免屋顶花园因风力过大而造成安全隐患，在设计中，不使用实体墙，所有的构筑物都是木质结构.

空间功能划分：本项目作为公共建筑环境需要具备各种活动空间，如：休闲、娱乐、观赏等.

地面铺装：地面铺装材质采用软铺结合硬装，主要人流通道铺设轻型材料作为道路指示.

色彩搭配：主要选用红色系与黄色系，营造典雅、幽静、委婉的“新中式”文化空间.

水体设计：本项目中水体设计主要围绕“墨”为中心展开，确定水景的最佳位置.采用曲线优美的水池，将水景比喻为墨汁，成功的吸引人们的眼球.配上自然的山石和植物，种植荷花和睡莲，其中饲养金鱼，形成庭院中的观水空间，营造出自然﹑休闲的氛围.

植物设计：植物造景是屋顶景观设计中的一项重要内容，屋顶上的植物以小型乔木，灌木和地被植物为主.先用中等高度的灌木来确定基本骨架，然后用小乔木或大型的灌木作为景观性植物，最后用小灌木或地被植物让空间具有层次感.进行植物种植时，也应该注意的植物的形态﹑色彩等的搭配.本项目在植物选择上以根系浅的植物为主，尽量少用大型乔木，覆土控制在50公分以下，作为景点的乔木可通过木箱或者树池太高覆土的办法局部处理.

为了体现“新中式”的景观种植特色，在植物种类与层次要求上都应该往少的方面发展，以体态轻盈叶片较小，花小色淡的植物为主，将形态自然与修剪整齐植物相互搭配，设计出一个相对简单但又不缺乏传统文化的植物空间.

由于屋顶上有很多烟道和通风管道，很影响屋顶的景观环境，在如何处理在烟道和通风管道方面可以根据具体情况设计成装饰物或者用木栅格包裹装饰.

3 结语

公共建筑屋顶生态景观美化了城市的环境，丰富了城市的景观和提高了人们的品味.建造屋顶生态景观不仅缓解了城市的热岛效应和温室效应，还给人们提供了一个集活动﹑游乐为一体的户外场所.因此，在设计之前要对建筑屋顶本身的实际情况和周边的环境，以及当地的气候条件进行多方面因素的考虑，根据建筑的使用类型和企业文化来给屋顶景观进行功能定位，满足人的使用要求，进而确定设计风格，整个景观应和谐统一，屋顶景观要与它周边的大的景观环境协调一致，善于利用周边优美的景观环境，把人文与生态二者结合到一块，设计出符合可持续发展理念的屋顶景观.建造屋顶景观将会是城市发展的必然趋势.

〔1〕徐峰，封雷，郭子一.屋顶花园设计与施工[M].北京：化学工业出版社，2007.

〔2〕许荷，翟志.北京屋顶绿化构造[J].中国园林，2006（4）：79-83.

〔3〕李树华，殷丽峰.世界屋顶花园的历史与分类[J].中国园林，2005（5）：45-46.

〔4〕张敏.南京屋顶花园的营造与设计[D].南京：南京林业大学，2010.

〔5〕刘宇.景观园艺造景设计[M].重庆：西南师范大学出版社，2008.54-70.

〔6〕刘小梅，陈跃.屋顶花园的景观设计及施工工艺[J].科技创新与应用，2012（15）：237.