校园屋顶绿化模式研究

张鸿涛++付仕迁++汪春玲++沈萍++赵香苑++吴林杉++叶明琴

摘 要 校园屋顶绿化是一种融校园建筑艺术与绿化艺术于一体的综合现代技术，它使建筑物的空间潜能与绿色植物的多种效益得到完美结合和充分发挥，是城市绿化发展的崭新领域，具有广阔发展前景。以广西大学农学院屋顶为例，分析国内高校屋顶绿化现状和不足，针对校园主要使用人群及周边环境条件，以节能环保为原则，构建一套适应本地校园的、具有实际指导意义的屋顶绿化模式。

关键词 现状分析 ；功能分区 ；植物配置 ；环保节能

中图分类号 S731.9

Abstract Campus greening roof is a modern art which combines campus' construction art and greening art， it is perfectly unite potential building space power with plants multiple benefits， and brings them into full play. It is also a new domain in country greening development with wide developing prospect. This paper treats the roof of Agricultural College in Guangxi University as an example， to analyze the present situation and backward cause of China's Universities， meanwhile， contrapose the major groups in campus and the surrounding environment situation， under the principle of energy conservation and environment protection， trying to build a set of adapt to the local school and practical guiding significance to the roof greening mode. To further promote the development of green roof.

Key words status analysis ； function division ； arrangement of plants ； environmental protection ； energy saving

随着城市化进程加快，城市建筑用地日趋紧张，建筑屋顶绿化的出现，有效缓解绿化用地与城市建设用地的矛盾冲突，成为现代建筑发展的必然趋势。校园屋顶绿化占屋顶绿化相当的比率，所以研究校园屋顶绿化模式已经成为现在研究屋顶绿化的一大焦点。

1 屋顶绿化的概念及意义

1.1 概念

屋顶绿化（Green Roof）是指一切脱离了地面的种植技术。屋顶绿化不仅指屋顶种植，还包括露台、阳台、天台、墙体、立交桥及地下车库顶部等一切不与地面自然土壤相连接的各类建筑物和构筑物的空间绿化。它是一种节水、节能、节地的绿化方式，现在也被国际社会称为现代城市绿化。

1.2 意义

增加城市绿化面积是解决环境问题的关键，校园绿化在城市绿化的比率中占有相当大的比重。“绿色校园”则定义为“一个通过可持续发展教育、健康生活和教育环境的创造，来建设改善能源效率、保护资源、提高环境质量的高等教育社区[1]。”屋顶绿化则可以在有效的空间里增加绿化面积，而创建校园屋顶绿化不但可以改善整个社会的生态环境，还能提高学习效率。

2 校园屋顶绿化现状

校园屋顶绿化在国外的很多大学都得到了实现。美国绿建委于2006年公布了绿色学校评估体系（LEED for school）。至2013年，美国共有919所学校获得LEED认证。2012年，美国UNL推出的UNL校园规划及景观计划得到了大家的一致认可。相比之下，国内校园绿化的发展还处于起步阶段。对中国校园屋顶绿化发展缓慢的制约因素进行分析，可能存在以下几个方面的因素：

2.1 屋顶绿化建设规定不完善

中國只在一些大城市，如北京、上海、广州、深圳等制定了一些地方性政策，且实施力度并不大。希望能出台更多相应的鼓励政策，尤其针对一些老旧房屋的补贴规定，并且落实这一系列政策法规。

2.2 功能性与目的性应用不明显

由于一些学校对屋顶绿化的形式了解不足，忽略了设计的目的，致使屋顶绿化的效果不明显。应针对其主要使用人群对校园屋顶绿化做具体设计。尤其在功能性上，应充分利用校园屋顶的优良环境对其进行功能分区，绿化区、学习区、休闲区是必不可少的划分区域。当然，还可以增加一些副食品种植区来丰富校园生活，为校园屋顶的绿化增添一份新鲜感。

2.3 植物配置不当

校园屋顶的绿化效果是对绿化设计的最好验证。这就对植物配置的选择有了一定的要求。由于多种条件的限制，当前校园内的屋顶绿化仅仅是利用爬山虎等滕蔓植物进行简单式屋顶绿化。虽然简单式屋顶绿化成本少，养护管理方便，但其应用场地、应用景观都较为单一，无法满足人们对绿化多样性和观赏性的要求，能发挥的生态效益也有限[2]。所以，在校园屋顶绿化的植物配置方面，可以适当增加一些设计元素，以此丰富校园屋顶的绿化形式。

2.4 环保和节能意识不强

绿色校园的标准包括可持续发展用地、节能与能源利用、节材与材料利用等7个组成部分[3]。所以说，校园屋顶绿化本身是一种节能减排的建设。由于一些学校的环保和节能意识不强，缺乏对校园生态性的认识，致使资源浪费，从而使得校园屋顶绿化建设的造价提高。节能减排的理念应在施工过程中得到首要的体现。加强这一意识不仅能够降低造价成本，最重要的是还能回馈生态环境，从而实现资源的循环利用。

3 广西大学农学院屋顶绿化设计

3.1 广西大学农学院屋顶现状分析

广西大学位于南宁市西北角，地处亚热带，属典型亚热带海洋性气候，阳光充足，雨量充沛，霜少无雪，气候温和，全市年平均气温21 ℃，年平均降雨量1 300 mm，平均相对湿度79 %。经勘察，屋顶四周草木旺盛，空气湿度良好；南边高于北边，形成缓坡，为防水排水形成了得天独厚的地理优势；该屋顶属于老旧屋顶，荷载只有150 kg/m2，绿化设计的超荷是需重点避免的问题。

3.2 设计理念

在充分保证屋顶环境安全的前提下，以实用绿化为建园目的，以小型精致为整体特点，通过废旧物品改造、生态材料使用和自然资源利用等方式，达到节能、环保、创新可持续发展的具有多种季节的植物、多种颜色的花卉以及不同农产品相结合呼应的风景优美、怡人、休闲聚会的校园屋顶。

3.3 整体布局设计

将整个屋顶分成4个区，见图1。分别是入口区、休闲区、文化区和会议区，配置上不同的植物与铺装，创造出不同功效的环境。

3.3.1 入口区

入口区两旁种植藤蔓的豆类蔬菜或者园艺花卉，形成独特的“菜门”和“花门”。表现农学院的热情好客时，也体现了农学院的独特风格。同时，中间部位用铁丝、轻质的基质、小花盆以及多肉植物拼成农学院的“农”字，突出了学院的特征，采用多肉植物也便于管理，节省开支，进一步表达学生像多肉植物一样吃苦耐劳的精神。

3.3.2 休闲区

休闲区东面以乡土植物鹅掌柴为绿篱进行挡景；南北面以乡土植物竹子为绿篱进行挡景；前面是一片开阔的视野，除了不同的校园屋顶和常绿树冠外，还可以看到蓝天白云。所以不进行遮挡，形成一个半闭合的区域，利用独特的屋顶借景方式展示更丰富的景色。

此外，在休闲区里，收集一些二手的木质长桌椅，配置一套茶具。在经常遮阴的地方，适当种植一些阴生植物，以丰富屋顶的植物景观，增加休闲区的乐趣。最后放置一些有芳香气味的盆栽花卉，在增加休闲区色彩的同时，可为游玩的人调节心情。在适宜的时候，更换盆栽花卉，改变休闲区景观的色彩、质感，改善香味。

3.3.3 文化区

文化区里，主要以种植低矮、輕质，具有观赏价值的园艺经济作物为主，并结合相应栽培技术来展示农学院的特色。对于番茄、一串红、百日菊等浅根系植物，直接露地种植，以减少人力投入；对于黄瓜、火龙果、美人蕉等深根系植物，用盆栽种植展示，以增加文化区植物的多样性。并用标牌介绍一些相关植物的栽培技术或生态习性。

根据经济作物一年四季的颜色和形态变化，可以利用一些经济作物进行季相栽培；也可以进行阳生与阴生植物的搭配。在小景1处，种植一些高大的植物，来制造荫蔽空间，再搭配种植一些相应的阴生植物。

除了采用滴灌技术进行浇水，配置太阳能灯等节能环保的技术和设施，并用废弃的材料制作小景2。主要过程：收集一些塑料瓶，用铁丝连起来，刷上不同的颜色，制成小景墙。在每一个瓶子里，放置一张纸质的纸条，里面介绍相应植物栽培技术、形态特征和生长习性等知识，并定期进行装换，以此增加游玩的乐趣。

3.3.4 会议区

在会议区，用观音竹和爬山虎进行合围，形成一个密闭的空间，并适当留一些空隙，使里面有适宜的光照。此外，在这个密闭的空间里，用收集的废旧优质木材进行铺装，并放置一些木质桌椅。在会议区也使用太阳能灯，方便晚上使用。

3.4 植物的配置

3.4.1 植物选择原则

屋顶一般是水泥结构，位置比地面高，受光照直射面积大。具有热容量小，易吸热也易散热，导致夏天温度特别高、冬天温度特别低的特点。同时，屋顶对于种植植物有一定荷载要求，种植层较薄。所以要选择阳生、质轻、耐贫瘠的植物种类。

屋顶位置比地面高，缺乏遮挡物，所以风力比地面大，对植物的机械损伤比地面大，特别是雨季或有台风来临时，风雨交加对植物的生存危害最大。所以屋顶植物要具有抗风、不易倒伏的特点。

屋顶绿化基质层较薄，植物根系长则不利于屋顶的使用寿命，所以一般要选取浅根系植物。此外，屋顶绿化要有一定的渗滞蓄能力，一旦下暴雨或者长时间下雨，易造成短时积水。并且大部分屋顶绿化的客观条件很难满足水生植物、湿生植物的生长环境[4]。所以在选择植物时，要选择具有耐短时潮湿积水的植物。

本土植物经过长期的自然选择生存下来，对当地的气候有高度适应性，在环境相对恶劣的屋顶花园，选用乡土植物有事半功倍之效，也是体现当地风格风貌特色的必要元素，同时考虑到屋顶花园的面积一般较小，为将其布置得较为精致，可选用一些观赏价值较高的新品种，以提高屋顶花园档次[5]。盲目地使用外来物种，可能会带来一些病虫害的流行和爆发。

3.4.2 植物搭配

植物的种类丰富，形态各异，不同搭配有不同的效果。可以将地被、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[6]。

（1）根据植物色彩进行搭配。色彩，能唤起人的第一视觉，在景观设计中，它起着最引人注目的作用。人们可以根据不同的偏好，创造出不同视觉感受的“中介空间”，色彩直接影响室外空间的气氛和情感[7]。例如，行道树为黄花槐，分车带点栽垂叶榕，用红桑和洒金榕交叉排列，暗红色和淡黄色在白色的护栏背景下，体现出色彩的视觉美[8]。

（2）根据人们的需求进行配置。例如，利用植物对空间进行合围，形成闭合、敞开、半闭合的空间。

（3）与农作物进行搭配。农作物作为经济作物，往往被人们忽略观赏价值而不被采用。实际上，农作物作为乡间植物，除了具有良好的适应性，还具有良好的观赏价值和经济效益。

3.5 道路铺砖

100 mm×100 mm的方形青砖是这次设计的主要铺砖材料，其主要特点是有一种返璞归真、素雅复古之感，没有现代金属、水泥气息，与略带复古风的园林小品相互呼应。另一特点就是环保养生，青砖是由天然的粘土在无氧状态下烧制而成，具有良好的透气性和吸水性，保证了周边空气的平衡[9]。同时，让设计的道路具有一定透气性能，雨后道路不会形成积水，并使其快速风干。并且青砖中还含有少量硫磺，有一定杀菌效果，而天然的粘土是一种环保材料。

边区域选用600 mm×600 mm的米黄色复古砖，搭配地面上的园林小品，提高周边的光亮度，呼应设计的复古风格。汀步区域选用鹅卵石块和草块相间的方式铺成，间隙用150 mm×100 mm的透水红砖填补，增加设计的活泼感，鹅卵石与草地形成一种既对比又协调的效果，模拟自然，丰富视觉，造就美感。

3.6 屋顶节能化设计

随着全球人口数量的增加，农村的发展和城市的扩张进一步加剧，人们对生存空间的追求越来越高，对居住的建筑、小区环境、装饰品从单纯的美观转向对节能环保、安全健康与美观相结合的综合需求。然而，自然资源有限且短时间不可恢复，所以必须更科学、环保、节能地使用已有资源。

3.6.1 屋顶保温隔热设计

在屋顶的结构层之上，用水泥膨胀珍珠岩制成的岩棉板倒放在屋面，在板与屋面间形成3 cm的空气间层，形成既保温又通风降温的双重屋顶。此外，其他材料均采用节能、传热系数小、稳定性好、价格低、节土、重量轻的生态材料。

3.6.2 屋顶节能绿化设计

种植层容器采用竹、木、工程塑料等材料，并使用珍珠岩、蛭石、草炭腐殖土等种植土减轻荷重。同时，这些材料的性能稳定，无病虫害污染，不破坏自然环境，是节能减排的首要选择对象。

3.6.3 屋顶排蓄水设计

采用自动化节水灌溉技术，使用土壤湿度和温度2种探测装置来控制自动开启节水灌溉系统。同时设计一浅层的刚性防水層，收集降雨，利用水蒸发带走热量，减少屋顶的太阳辐射热，降低温度。

3.6.4 太阳能屋顶设计

太阳能路灯，一方面可以通过对太阳辐射能的吸收减少屋顶热量，降低屋顶温度。另一方面把太阳能转化成电能，供给路灯照明，减少电能消耗。

4 结论与展望

通过对校园屋顶模式的研究，以广西大学农学院屋顶为实例进行设计研究，总结如下：

（1）在屋顶绿化模式方面，以绿化实用为主，考虑到不同的需求，创造合理分区，给人们带来不同的体验效果。

（2）植物配置方面，尽量以当地品种为主，选择阳生、质轻、耐贫瘠、浅根性抗风、不易倒伏、耐短时潮湿积水的植物，同时也要利用不同植物搭配出不同的效果。

（3）环保节约方面，尽量运用新技术新材料进行设计，达到降低耗能，改善环境的目的。

随着城市化的发展，资源越来越少，屋顶绿化需求越来越高，其环保节能技术成为主流方向。应大力提倡屋顶绿化低碳节能技术，成立屋顶绿化协会，制定屋顶绿化规范，建立权威检测机构，监管施工质量，加强对节能技术的宣传，提高整体施工人员素质。同时，加强屋顶绿化的科研投入，推进其快速发展。

参考文献

[1] 干 靓. 美国绿色学校评估体系及实践研究[J]. 建设科技，2013（12）：35-38.

[2] 滕 帅. 浅谈高校屋顶绿化—以湖南科技大学为例[J]. 现代园艺，2013（15）：61-62.

[3] 吴志强，汪滋淞，干 靓. 《绿色校园评价标准》编制研究[J]. 建设科技，2012（6）：52-55.

[4] 黄丽霞. 海绵城市技术影响下的屋顶绿化植物配置研究[J]. 南方农业，2015，9（28）：13-16.

[5] 杨 帆. 屋顶花园植物的选择与配置[D]. 长沙：中南林业科技大学，2008.

[6] 尹 娟，朱庆松，刘秀青. 花园式屋顶绿化的植物选择与造景[J]. 湖北林业科技，2015（3）：65-68.

[7] 王 浩，江 岚. 现代园林植物造景意境研究—“点”空间植物造景设计初探[D]. 南京：南京林业大学，2004.

[8] 叶瑞兴. 常见造景植物的配置选择及种植设计[D]. 南京林业大学，2007.

[9] 襄阳装修网. 复古风格_青砖效果图. http：//www.xtuan.com/jcgmzn/zxcl/articles80568.html[EB/OL] （2013-11-28）.