尹娟 朱庆松 刘秀青
摘要:花园式屋顶绿化是一种精细型的屋顶绿化形式,其植物的选择配置与应用是成功营造一个屋顶花园的关键。本文在对花园式屋顶绿化的种植条件、植物选择的要点进行分析的基础上,探讨景观设计中遵循的原则、植物配置造景及需要注意的问题。以期为城市屋顶园林化建设提供有价值的参考。
关键词:花园式屋顶绿化;植物选择;景观设计
中图分类号:S688文献标识码:A文章编号:1004-3020(2015)03-0065-04
屋顶绿化是一种特殊的绿化形式,它是以建筑物顶部平台为依托,进行蓄水、覆土并营造园林景观的一种空间绿化美化形式。根据屋顶绿化选用的植物类型和景观设计特点,一般将现代屋顶绿化分为简单式和花园式两大类[1]。花园式也称为群落式,指选用乔木、灌木、藤本、草本等多种或至少两种以上的植物类型,配合设置一定的园林小品、铺设园林道路,形成层次丰富的屋顶植物群落景观。欧美等发达国家根据屋顶绿化建造的精细程度,一般分为粗放型与精细型,或者也称作“屋顶草坪”和“空中花园”,那么花园式屋顶绿化也可以理解成属于精细型的空中花园范畴。
1花园式屋顶绿化的种植条件
花园式屋顶绿化与简单式又称为粗放型屋顶绿化有着根本的区别,花园式屋顶绿化由于栽种的植物种类多样,为了保证植物能在屋顶特殊的环境条件下生存,根据植物种类不同种植层的厚度也不同。一般要求地被植物达到15~30cm,灌木30~60cm,乔木60~150cm的土壤种植厚度。在栽植时应根据建筑物的荷载及植株的体积大小具体调整,满足其正常生长所需营养能量的供应。花园式屋顶绿化要求具有较好的灌溉系统,植物丰度高,人可进入,人为活动对植物干扰性较强[2]。另外,模仿地面种植形式,分隔空间,供休闲、游憩、观赏性强,为建筑节能效率高。但是,系统复杂,成本高,维护费用也相对较高,灌溉及排水系统能耗高,对屋顶荷载较大,一般要求在建筑图纸设计阶段就要对后期建造屋顶绿化项目进行荷载量计算。例如,德国的屋顶绿化流行趋势始于20世纪60年代,如今政府鼓励业主进行屋顶绿化建设,许多楼房被设计成阶梯式或金字塔式,当屋顶花园建成后,楼房掩映在植物丛中,人们可以在屋顶花园中散步、休憩、游乐[3]。
2花园式屋顶绿化植物的选择要求
屋顶绿化模仿地面绿化的形式,但由于屋顶环境的特殊性,在种植材料的选择上就有着一定的局限性和制约性。在花园式屋顶绿化中,绿化种植面积占屋顶面积的85%以上,可见植物的选择配置直接决定了绿化的整体景观效果[4]。
2.1南、北方屋顶环境差异对植物选择的影响
屋顶光照强度、温度、风力等生态因子与地面不同,而且随着建筑物层数的增加而变化。另外,我国地域面积辽阔,南、北方地区冬季温差大,而夏季温差较小,所以能够在南方屋顶环境种植的植物,到了北方往往不能抵抗寒冷的气温而遭受冻害或冻伤。
植物在屋顶的生长环境比地面要恶劣的多,那么在选择屋顶绿化植物时要考虑南、北方地区的气候温度差异的影响,如南方梅雨季节,屋顶环境高温、潮湿,植物选择时要考虑耐湿热、不怕涝、不易烂根的种类,在北方地区秋冬季霜降时节风大、寒冷,植物选择时要考虑抗风、耐寒、能露地越冬的种类,见表1。
表1部分适宜南、北方地区屋顶绿化种植的植物[5-6]
南方地区屋顶绿化植物种类北方地区屋顶绿化植物种类
苏铁及棕榈植物苏铁、散尾葵、酒瓶椰子、美丽针葵、棕竹等乔木类油松、龙柏、龙爪槐、紫叶李等
灌木类银边龙舌兰、芦荟、叶子花、美丽桢桐、变叶木、朱蕉、栀子花、吊灯扶桑、龙船花、虾夷花、海桐、龙血树等灌木类珍珠梅、小叶黄杨、凤尾丝兰、迎春、金银木、金叶女贞、红叶小檗、连翘、果石榴、红瑞木、月季、黄刺玫等
地被类大叶油草、细叶美女樱、沿阶草、佛甲草等地被类玉簪、马蘭、石竹、随意草、白三叶、景天、萱草等
藤本类珊瑚藤、龟背竹、炮仗花、使君子、紫花马缨丹等藤本类小叶扶芳藤、五叶地锦、常春藤等
蕨类巢蕨、肾蕨、波斯顿蕨等水生草本类睡莲、荷花等由于屋面地势高,日照充足,温度较高,风大,因此相对湿度比地面低10%。夏季南、北方地区在选择植物时都应考虑抗旱、耐高温的植物种类,由于屋面温度高,蒸腾作用加强,植物容易失水萎蔫遭受日灼。一般屋面高度为十几米至几十米,风力往往比地面大1~2级。处于风口的建筑,屋面风力更大。风力大使屋面温度、湿度受影响,对高大的植物生长不利。因此一般应选择低矮的地被、灌木或小乔木。
2.2优先选择生态抗逆性强的植物
屋顶环境的恶劣性决定了植物选择时,应选用耐干燥气候、浅根性、低矮健壮、能抗风、耐旱、耐移植、生长缓慢的低矮灌木、地被植物、攀援植物,尽量不用高大型乔木,条件允许的情况下可以考虑耐旱型小乔木。另外,在考虑整体景观效果的同时,要从植物的生态适应性出发因地制宜的选用具有乡土特色的植物,特别是野生植物资源,由于其在长期的环境竞争中生存下来,往往比栽培植物具有更强的抗逆性。如地锦草具有美丽的秋色叶在北方粗放型屋顶绿化中应用表现出极强的适应性[4]。
2.3多年生、耐修剪、宜养护管理的植物
南方地区常选用黄金榕、金叶假连翘等生长势强、耐修剪、叶色常绿或黄色明艳的植物作为屋顶绿化植物材料。北方地区常选用黄杨、松柏等萌芽性强、耐修剪的植物材料做成立体的造型、点缀景观。另外,对于一些在南、北方地区均可正常生长的藤蔓类植物,如紫藤、金银花、地锦、凌霄、藤本月季等在修剪的过程中,主要是维护造型,根据植物的生长习性,营造成棚架式、附壁式、篱垣式、灯柱式。对于一些耐修剪的绿篱植物如金边黄杨、小叶女贞、桂花、红背桂等可以按自然式绿篱、整形式绿篱进行营造。
2.4合理配置营造丰富季相景观
为了使花园式屋顶绿化形式,在四季中有景可观,那么在植物配置方面要考虑运用不同绿期、花期、果期的多种植物的栽植方式,延长观赏期。对于花园式屋顶绿化来说如冬春季节屋顶环境的温度比地面早晚要低,风要大,冬季屋顶的日照时数比地面缩短,有些建筑物遮挡的隐蔽地方,在北方地区配置常绿耐寒、耐阴的多年生植物就尤为重要,例如,丝兰、矮化龙柏、金边黄杨、小叶女贞等,可以减少初春和冬季萧瑟的视觉感受。夏季屋顶的温度要比地面温度高,秋季风大干燥,适宜选择耐旱、耐贫瘠的植物,例如,石榴、南天竹、小檗等[7],见表2。
另外,在南方地区当土层种植厚度大于100cm的屋顶,可适当选择大灌木和小乔木,但生长高度不宜超过5m,如珊瑚、枇杷、杨梅、石楠、木瓜、垂丝海棠等。在北方地区可以选择如紫薇、桂花、日本晚樱、红叶李、木槿等。
3花园式屋顶绿化的景观营造
花园式屋顶绿化的景观营造是借助建筑屋面、平台、阳台或墙体以植物景观为主体结合铺装园路及小品,在有限的空间里,创造出颇具特色的可供人们参观游览的活动空间。采用造园技法,突显景观的功能性和层次性。从而达到增加城市自然因素、健全城市生态系统、美化城市环境、陶冶人们情操的综合功能[10]。
3.1景观设计的基本原则
3.1.1经济实用
屋顶绿化类似于地面绿化,但是与地面环境的绿化又有着本质的区别,无论是在我国南方还是北方地区,在屋顶绿化中都不建议高成本投入造成后期养护成本的高支出,所以在进行屋顶绿化的设计阶段就要遵循经济实用的原则,这也是影响我国屋顶绿化事业发展的瓶颈问题。尤其对于精细型的花园式屋顶绿化形式来说,要求选用植物种类丰富、造园要素多样、除了满足使用要求以外,尽量以植物的新颖布局,烘托环境的意境美。
3.1.2安全科学
花园式屋顶绿化是开敞的活动空间,允许人们进入休憩、游览,同时由于一般都是位于高层建筑物的顶部,同时栽植植物的基质也要比粗放型的屋顶绿化形式厚的多,那么建筑物的荷载的也会增大很多,那么建筑物的荷载及人们的安全问题就显得尤为重要。如屋顶四周设置防护栏杆、植物避免选用有毒、有刺或者枝干容易脱落造成高空坠物伤害的种类。
3.1.3精致美观
一般建筑物的顶部面积是有限的,如何在小范围内选用适宜的植物种类进行配置,结合主景、园路、小品的设计,既要体现与建筑物及周边环境的协调,又要凸显出独特的景观风格,因此在设计创作时应该做到“景到随机,不拘一格”。如安置有装饰功能又能照明的低矮灯具或利用花坛、花台边缘的矮墙和地下通气孔道来作椅、凳等。
3.1.4布局完整
整个花园式屋顶绿化的设计要合理完整,体现以植物造景为主,其他造园要素为辅,注意小品的体量和安放位置的合理性,尽量模拟达到“虽由人作,宛如天成”的自然状态,同时尽量为项目完工后期养护管理的问题仔细斟酌。
3.2造景要素的配置模式
在花园式屋顶绿化规划设计中,植物在造景中起着举足轻重的作用,如何进行规划设计达到“小中见大”微地形中突出园林的景观美,是值得仔细斟酌推敲的。
3.2.1乔灌木的丛植、孤植
植物不仅是营造园林景观的主角,更是改善空气环境质量的先锋。那么将地被、灌木、小乔木这些植物种类以丛植、孤植种植形式为主,突出群体美、个体美。丛植是将多种植物高低错落的搭配,利用其形态和季相的变化,达到富于变化的造型,如红枫与藿香搭配丛植,既可以观赏到红枫的叶,又可以欣赏藿香紫色的小花,同时由于藿香天然的芳香气味,让游人在休憩的同时得到精神的放松。孤植是整个景观的焦点并不是孤立的存在,一般将植物单独栽植在人们视线集中的地方,如碧桃、紫薇。
3.2.2种植区的布局设计
在栽种植物的区域充分利用建造花坛、花台、花镜等形式对植物进行配置。花坛一般可设计成富于变化的造型,如菱形、梅花形,也可连续几个组合成带状。栽种的植物选用低矮、植株紧凑、花色艳丽、一二年生种类。如一串红、金盏菊、矮牵牛、大花马齿苋、羽衣甘蓝等。花台一般设计成小面积有一定底座的种植池,如栽植海桐。另外,模仿自然以绿篱、矮墙或小品为背景设计布置花境,达到装饰点缀的作用[11]。
3.2.3铺装园路及小品搭配
巧妙的搭配游览线路和设置“画龙点睛”作用的小品在花园式屋顶绿化中,同样有着不可或缺的作用。为了弱化建筑物及周边环境生硬的线条,一般园路采用自然式铺装设计宽50~70cm,如草坪块、汀步。用水泥砂浆作为路基,在其上铺贴鹅卵石,体现自然雅致的感觉。此外,有些屋面的排水管道裸露影响美观,可用假山石包裹或用雕塑手法塑造成树干等。在园路的入口摆放小体量的景石或曲径转弯处设置石灯笼,起到增加景观烘托气氛的效果。
3.3影响造景设计的关键问题
屋顶绿化是一种特殊的绿化形式,在建筑物的顶部进行蓄水、覆土栽种植物,设置游览线路及摆放园林小品达到营造一种空间园林绿化形式[12]。因为这种特殊的环境施工条件在造景设计时很多创意构思并不能付诸实施,那么以下几个问题是影响造景设计的关键因素,规避这些制约因素就可以将作品设计成我们理想的状态。
3.3.1减少屋面荷载问题
屋顶单位面积上能够承载的重量,关系着建筑物的安全及屋顶绿化规划设计方案是否合理。进行屋顶绿化施工的屋面要求采用整体浇筑或预制钢筋混凝土结构,能承载350kg/m2以上的外加荷载能力,在施工前要对屋面整体进行防水渗漏处理,种植基质要求选择轻型基质材料。为了减轻荷载,尽量将花坛、假山、水池等重量较大的景观设计在能够承重的结构位置上[13]。另外,除了考虑屋顶静荷载以为,还应考虑非固定设施及外加自然力的影响,保证建筑物的安全及施工的顺利进行。
3.3.2屋面防渗漏及排水管道
在设计达到屋面承重要求之后,施工前应对整个屋顶进行防渗漏处理,其防水层应采用涂膜防水层和配筋细石砼刚性防水层复合防水处理。完成防水处理以后要再做一次试水实验,在实施屋顶绿化施工中,均不得打开或破坏屋面的防水层或保护层。然后设置排水等管道系统,满足日常排水及暴雨时泄洪的需要,并定期清理疏通、避免堵塞。
3.3.3日常养护管理
屋顶花园在建成后,能否发挥其功能,关键在于日常养护管理。首先,因屋顶光照强、风大,植物的蒸腾量大,容易失水,所以适时适量的及时浇水尤为重要。如设置喷淋装置,即可节约水资源又可提高灌溉水的利用率。其次,施肥。秋季增施有机肥料保证植物积累养分能够正常越冬。再者,病虫害防治、经常修剪、及时清理枯枝落叶,夏季遮阴秋冬季防风防寒。最后,对于一些冬季枯萎死亡的草花在翌年春季应及时更新补种,保证景观的整体效果。
4结语
屋顶绿化作为一种从国外借鉴而来的新型绿化形式,不仅可以增加城市绿量和绿化面积,而且可以美化城市景观。然而目前我国大中型城市多采用的是花园式屋顶绿化形式,这就要求园林绿化工作者应该根据南、北地区的环境气候条件,因地制宜的选择植物种类结合造园要素来进行规划设计。随着新农村建设、城乡一体化进程的加快,人们越来越渴望回归自然,虽然身居城市,但犹如居住“森林”,成为理想人居的追求,这也对城市生态环境的发展提出了更高的要求,如何在有限的城市空间,创造高效的绿化面积,20世纪80年代,欧美一些发达国家进行了探索性的尝试,得出屋顶绿化是提高绿化覆盖率最有效的方法。发展城市屋顶绿化建设是加快城市园林化的重要途径,科学、合理、规范发展屋顶园林绿化,也是提高城镇园林绿化质量、保护城市居住环境的重要举措。
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