薄层型屋顶绿化对植物适应性与推广应用研究

皮玲　郭秋兰　李洁　华根勇

摘 要：本文介绍了屋顶绿化的定义和国内外的发展现状，概括了屋顶绿化植物的主要分类，从成本角度介绍了薄层基质的应用和对植物的选择，并根據江西的气候特征介绍了屋顶绿化应用植物，展望了未来薄层基质屋顶绿化发展方向和应用前景。

关键词：屋顶绿化;植物;适应性;薄层基质

1 概述

对于屋顶绿化的定义比较繁多且不统一，国际上的通俗定义是一切脱离了地气的种植技术，它的涵盖面不单单是屋顶种植，还包括露台、天台、阳台、墙体、地下车库顶部、立交桥等一切不与地面、自然、土壤相连接的各类建筑物和构筑物的特殊空间的绿化，也有相关论文认为只要不接触地球表面的绿化都是屋顶绿化，广泛的屋顶花园是指在各类建筑物的顶部（包括屋顶、楼顶、露台或阳台）栽植花草树木，建造各种园林小品所形成的绿地。[1]

现代城市建设中，绿色生态环境建设成为城市发展的主题，海绵城市的建设中屋顶绿化是不可缺少的重要组成部分。屋顶绿化不仅能够有效的节约城市绿化用地，减少城市绿化占地面积，充分利用城市建筑物屋顶空间，同时还能延长屋顶的使用寿命，降低屋顶表面温度，增加城市绿化面积，[2]改善城市热岛效应，[3]改善城市空气质量[4]等多方面起到了巨大的积极作用。近年来国外对屋顶绿化的各种研究较我国领先，采用的植被种类更丰富，而且使用的基质层相对更薄。我国屋顶绿化技术的相关研究起步较晚，相对发达国家的研究相对落后，然而近年来政策上的支持加上对生态环境的重视，屋顶绿化技术的研究不断创新和提高，不断地与国外先进研究技术结合，很多屋顶绿化施工及维护方面的难题已经得到了解决。

目前屋顶绿化的推广应用中主要面临的难题在薄层基质与植物选用方面，一是植物选择过于单一，缺乏多种植被应对不同类型屋顶的组合，也缺乏彩色植物的搭配营造屋顶花园的高档氛围，二是屋顶花园的建设成本较高，作为技术推广项目，目前还存在一定的难度。

2 屋顶绿化的发展现状

2.1 国外屋顶绿化的发展

最先开发屋顶绿化技术的额国家是德国。德国建筑师在1867年巴黎世博会上首次展出“屋顶花园”模型后，德国立法在1982年强行推广屋顶绿化，使得屋顶绿化成为常态化的发展。在后面的50多年，德国从政府政策强推与鼓励、制定发展准则和标准，目前德国在技术研究和施工工艺方面居世界前列。日本于2000年修改了相关自然保护条例，规定屋主在新建或者改建1000m2以上占地面积的民间设施和250m2以上的公共设施时必须达到覆盖20%的绿色植物，目前在东京的屋顶绿化率达14%。其他诸多发达国家，例如新加坡、英国、瑞士、法国等都非常重视屋顶绿化技术的研究开发，以及屋顶绿化所带来的诸多其他生态效益。

2.2 国内屋顶绿化的发展

国内有关屋顶绿化技术的探索和研究开展相对较晚，从1983年长城饭店建成北方地区第一座屋顶花园后，我国才开始初步探索屋顶绿化，以“北上广深”为主要领军城市，带动一些沿海城市和内陆地区，逐渐发展屋顶绿化和立体绿化的发展。

3 屋顶绿化的分类

目前屋顶绿化主要采用2种方式：简单式屋顶绿化（extensive green roofs）和复合式屋顶绿化（intensive green roofs）;从屋顶绿化植物使用的类别，可以分类为屋顶覆盖式、屋顶种植式、屋顶花园式绿化，所采用的植被也分为藤本攀援性植物为主、观赏性数目或种植池为主、集休闲美观和绿化为一体式的种植植物为主。近年来考虑到经济效益，开辟了屋顶农园，结合农业生产，在屋顶种植蔬菜瓜果或花卉等经济型作物，或种栽盆景植物类经济价值高且占用空间小的经济类作物，提高屋顶绿化的经济收益，降低屋顶绿化成本。

4 屋顶绿化成本

屋顶绿化成本高、维护难，是屋顶绿化技术推广面临的一个现实问题。通过对国内外屋顶花园建设成本的调研，目前价格为500～5000元/m2，花园式屋顶绿化的建设成本更高，一般为1000～5000元/m2。[5]

由于屋顶的特殊环境，风力强、风速大，特别是冬夏两季的昼夜温差大，蒸发系数大，而土层的设置应考虑建筑物结构承重能力和抗震系数，因而其厚度受到限制，[6]仅仅依靠雨水不能满足植物对水分的要求，对植物的生存和生长是极为严酷的自然条件，因此无论哪一类的屋顶绿化都面临后期维护的难题。薄层型屋顶绿化主要采用有机基质，减少土层厚度和用土量，降低施工成本，并采用低成本的曲线型设计为主，几何形或对称轴线等设计，采用易塑形建筑材料，避免采用大量的石材、玻璃、混凝土等材料损耗大的建筑材料，节约屋顶绿化成本。

5 屋顶绿化植物的选择

凹叶景天、垂盆草、佛甲草等景天科景天属多年生常绿草本植物，易生根，耐旱性强，是屋顶绿化常用植物。虎耳草是多年生常绿草本植物，可观花又可观叶，多姿多彩的花瓣具有极高的观赏价值，且耐干旱，适合屋顶花园种植。屋顶绿化所选用的植物一般遵循耐干旱、耐高温、耐贫瘠、具有可观赏性，可粗狂管理的特征。为了适应屋顶绿化的可观赏性和美观性，屋顶花园一般采用的植物类型及形式分为3种。一是矮小的观赏乔木，如红枫、圆柏，和观赏价值较高的花、叶片颜色鲜艳独特的灌木类，是屋顶绿化的主要使用的美化植被。灌木类植被对基质厚度有一定的要求，因此施工和维护成本也相对较高;二是爬蔓攀援类植物，不仅所需基质层薄，所占屋顶空间小，且绿化覆盖面广，不仅可在屋顶表面攀爬覆盖，还可以在墙面攀爬覆盖，是屋顶绿化中广泛应用的植被之一，常用的植物有常青藤、爬山虎、野葡萄、蔓蔷薇和金银花等;三是地被类植物，这类植物可粗放管理，且不用经常更换，除主要景点外的绿化地区可采用地被类植物，并使用薄层型基质，降低绿化成本，龙柏、小叶黄杨、仙人掌科植物是比较常用的，此外，宿根植物种类繁多且可营造丰富的庭院景观，目前应用较多也比较成功的品种是景天科植被。[7]其中爬蔓攀援类和地被类植物更适合采用薄层基质应用与屋顶绿化，降低前期施工和后期维护成本，且减少屋顶绿化的返工率。

6 江西地区屋顶绿化植被应用

江西地区具有南方气候的湿润、雨水量大、湿度高的气候特省，且冬冷夏热、干旱期长，因此选择屋顶绿化植物时，既要兼备常规绿化植物的耐旱性和可观赏性等特点，又要具备耐长期高温、干旱、雨水的特点。相对北方地区，江西地区可采用的植被更多，但选用灌木品种和地被类植物时，要充分考虑江西的气候特征。一般常用的乔木可选用桂花、天竺葵等;灌木类可选用南天竹、腊梅、榆叶梅等。攀援植物多采用爬墙虎类，除使用在屋顶外，也可直接种植在墙体旁，形成立体绿化。

7 结语

屋顶绿化是现代城市建设和发展的必要条件之一，是能够满足城市绿化率要求的最经济的手段，是未来城市建设必然的发展方向，不仅能够满足城市生态建设，更是满足人们对追求自然、美观、清新的城市居住空间的必然手段。未来的屋顶绿化发展将更多的利用薄层基质结合不同地区气候特征、不同建筑荷载要求，满足城市现代化生态发展的要求。

参考文献：

[1]黄金.屋顶花园设计与施工[M].北京：中国林业出版社，1994.

[2]Kutkova T.Plants for sites with extreme conditions in landscape architecture[J].Acta Universitatis Agriculture.1990（5）：1，67-73.

[3]柯宏伟，王东涛.改善住宅建筑热环境的生态措施[J].河南大学学报（自然科学版），2004，34（2）：103-105.

[4]Nyuk Hien Wong，Alex Yong Kwang Tan，Puay York Tan，et al.Acoustics evaluation of vertical greenery systems for building walls[J].Joural of Building and Environmnt，2010（45）：411-420.

[5]吳玲.低成本屋顶花园景观营造策略——以上海市为例[J].生态绿化，2019（11）：125-126.

[6]许路.屋顶薄层绿化技术体系.住宅产业化，2005（Z1）：70-73.

[7]王晓燕，陈宇.屋顶绿化植物种植选择与技术应用.湖南农业科学，2016（2）：91-93.

基金项目：江西省教育厅科学技术研究项目（超薄层屋顶绿化技术适应性研究及推广应用——以江西省为例 GJJ161182）

作者简介：皮玲（1979-），女，湖北人，博士，主要从事屋顶绿化和园林植物相关的研究工作。