福建地区屋顶绿化适应性设计研究

陈凯锋

摘 要：屋頂绿化的适应性设计不仅对建筑本身节能及其室内空间物理环境的改善有显著的作用，而且对于城市绿地、居民公共活动用地的增加有着重要作用，同时我国福建地区具有发展屋顶花园的良好天然的气候条件，对于城市生态环境的改善以及节约能源和减少全球的温室效应也有重要意义。

关键词：屋顶绿化；适应性设计；设计原则；福建地区

一、引言

屋顶绿化（Green Roof）的通俗定义是指在各种类的建筑物、桥梁等的屋顶（不包括基础不稳固的板房和临时搭建的建筑物）或是露台、天台等空间进行植被种植等适应性绿化设计的统称，屋顶空间绿化是一种对各类建筑物屋顶空间进行的特殊空间的绿化。

各类建筑物作为城市空间的重要组成部分，不仅数量繁多而且形式多样，屋顶空间的绿化适应性设计研究把屋顶这种几乎处于“荒废”状态的特殊空间作为设计对象，可以改变屋顶空间利用率低、灰色简陋的现状，在建筑物顶部特殊空间营造植被绿化对于减少城市能耗、建设低碳社会有十分重要的意义。

福建地区的地理位置和气候特征使得福建省大部地区温湿条件适宜，使屋顶绿化的适应性设计可选择的植物配置品种和方式更丰富，可搭配不同品种植物的大小、形态、色彩等，且无需考虑植被冻害，便于设计与营造具有美感的屋顶绿化空间效果。

2015年福州省关于城市建筑物屋顶空间绿化出台了具体规定，福州市城乡规划局对于正在实施的建筑物屋顶空间绿化的项目规定屋顶绿化实施面积不小于建筑物占地面积的30%，政府的管理政策的支持和重视更为屋顶空间绿化的适应性设计作了有力保障。随着各相关法规法律体系的出台，关于屋顶空间绿化设计的评估及管理办法和技术要求会越来越详尽。

二、屋顶空间绿化适应性设计研究的现状

我国对于屋顶空间绿化的适应性设计研究始于20世纪初，起步较晚，且受重视程度不高，相关理论研究积淀尚浅。最早是在我国西南重镇成都发布了相关公共空间规划管理暂行办法，随后上海、深圳等城市也出台了相应的关于城市中建筑物屋顶空间绿化的相关规范。

屋顶空间的绿化作为屋顶特殊区域的一种绿化方式，在减少区域热岛效应、美化城市景观、方便市民生活等方面效果明显。屋顶空间的绿化设计不仅可以发挥其低碳环保功能，也增加了对生活在被钢铁水泥包裹中城市居民的精神文化抚慰功能，可以给老人和孩童增加相应的娱乐及休憩空间。作为社区的公共空间是无形的财富，也在一定意义上缓解城市公共空间紧张的局面。

三、屋顶绿化适应性设计的效益分析

建筑物屋顶空间的植被绿化增加了城市中的绿化资源，还能改善邻里关系，增加居民活动的互动性，恢复邻里之间应有的互助关系和活力。现城市多数建筑物为钢筋混凝土框架结构，且为了便于维修，多为可上人的平屋顶，这就为建筑物屋顶空间的绿化设计改造开发提供了较大的可能性。同时屋顶空间的绿化在营造环境、提高居民居住质量方面的作用更是不可忽视。

（一）节能减排，改善城市生态环境

屋顶空间有效的植被绿化增加了植被的蒸发量，这就大幅度降低了建筑物屋顶的温度，夏天效果更显明显。根据实验数据发现，有植被绿化的建筑物屋顶其建筑物表面温度可下降4～6℃，寒冷的冬季，屋顶空间经过绿化后，建筑外部温度变化幅度显著减小。在我国建筑效能转换效率低下的情况下，屋顶空间的绿化适应性设计可大大减少采暖、空调所消耗的能源能耗，对于整个建筑的节能减排有重要意义。

（二）去除污染物，减弱噪音

屋顶空间有效绿化有利于城市的防洪排涝，同时对于雨水中的重金属有较好的过滤去除效果。由此推算，屋顶绿化在夏季雨水的过滤中可以去除约87%的铅、锌、铜以及78%的镉，在冬季可以去除68%的铜、82%的锌、88%的镉和94%的铅，也就是说绝大多数的重金属污染都可以通过屋顶空间的有效绿化而去除。另外，由于高低疏密的植物层对各种声波具有明显的吸收减震作用，经过有效绿化后的屋顶可以有效降低城市活动产生的各种噪音，经过有效绿化后的屋顶空间与一般屋顶相比，可减低噪声20～30 dB。

（三）增加城市绿地，拓展居民休憩和娱乐空间

在保证建筑物结构安全的基础上，对屋顶空间的绿化适应性设计实际上是增加了城市的公共绿地面积。且福建地区的地理位置及气候条件决定了屋顶空间绿化植物的种类繁多无需考虑冻害，更易存活，可选用地毯式种植方式，植物栽培组合多样，在保证屋顶空间有效利用的同时可获得较好的视觉景观美化效果，给居民提供有利于身心健康的自然的绿色休闲空间，并且在提升城市环境竞争力，建设绿色文明城市方面有更大优势。

除上述功能外，屋顶绿化还具有保护建筑物免遭高温、紫外线等的损害，延长其寿命和减少雨水的流失等功能，给城市社区居民带来经济效益的同时可把生态效益最大化，潜在提升了居民的生活和休闲质量。

四、屋顶空间绿化适应性设计分析及要点

屋顶空间的绿化适应性设计与传统未经绿化的屋顶比较，涉及一系列技术分析如屋面防水、种植土壤选择、屋面的保水性、太阳能发电技术、建筑屋顶承重技术等。屋顶空间的景观绿化设计应该考虑与建筑物本身风格的协调与统一，不仅要考虑自然条件的要素，亦要加入相应的文化主题，使传统或本土文化得以延续与发展。

（一）植被选择分析

福建省位于我国东南沿海，地理位置“依山傍海”，属于海洋性亚热带季风气候，湿润多雨，大部分地区没有严寒期且水、热资源丰富，可观的气候条件利于植被的种植与成活，既可栽种乔木、灌木，亦可种草本类及其他攀爬植物，较高的植被成活率为屋顶空间的绿化提供了根本保证。在选择屋顶空间的绿化植被种类时应优先考虑本土植物，选取多种形态、颜色植物的组合种植方式，避免单一的植物配置。在空间美感的营造上要考虑不同季节的景观视觉效果，注重居民的审美需求。

（二）绿化种植土壤基质分析

屋顶空间的绿化设计一般以人工混合土壤为主。人工混合土壤既具有植被生长的必备营养物质同时具有质量轻的特点，可大大减少建筑物屋面的承重荷载，自然土壤由于密实度大，往往会超过屋顶的承重荷载要求，影响建筑物的安全，且不易于雨水的排泄。屋顶空间的绿化设计使用的轻质人工基质一般是以生活中的废弃物为主，如草炭、木屑、碎砖沫、树皮、碎石子等轻质颗粒物为主，再配以其他有机营养物等，总之屋顶空间的植被种植土壤基质选择应以轻质、环保、不易板结且排水性强为基础。

（三）文化条件分析

福建地区是一个有着深厚文化底蕴和深刻文化内涵积淀的地方，有客家文化、闽越文化、书院文化、茶文化等。其古朴、自然的温婉细腻文化，为屋顶空间的绿化设计提供了良好的文化氛围，且福建地区的建筑风格细腻、精巧，在营造视觉及听觉感受上有独到之处。而这些文化特点可以用到屋顶空间的绿化设计当中，在传承传统文化的同时也发扬了创新精神。

五、屋顶绿化适应性设计应用前景

本文以福建地区自然气候特征为背景，提出屋顶绿化植被的植物品种和引种原则，提出植被屋顶绿化节能优化设计策略，但是屋顶绿化适应性设计应用及改造涉及到众多学科的专业知识，需要大量的实验及理论研究来积累经验。同时屋顶绿化适应性设计研究也是应对日益严重的土地资源短缺的最有效的垂直绿化方式，不久的将来，屋顶绿化适应性设计的发展必将填补我国建筑屋顶纵向利用方式的空白。

参考文献：

[1]瓦尔特·科尔布，塔西洛·施瓦茨.屋顶绿化[M].沈阳：辽宁科学技术出版社，2002.

[2]张宝鑫.城市立体绿化[M].北京：中国林业出版社，2004.

[3]毛龙生，王晓春，刘广，等.人工地面植物造景·垂直绿化[M].南京：东南大学出版社，2002.

[4]梁家年.现代城市空间美化——屋顶花园[M].南京：中国花卉盆景，2002：31.

[5][日]泷光夫著.建筑与绿化[M].刘云俊译.北京：中国建筑工业出版社，2003.

作者单位：

武夷学院艺术学院环境设计系