郑州市屋顶绿化调查与分析研究

刘 欣，刘董欢

(1.郑州市城市道路绿化管理处，河南 郑州 450000；2.同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司景观工程设计院，河南 郑州 450000)

屋顶绿化又称为“屋顶花园”、“空中花园”等，是一种新兴的立体绿化形式。参考《河南省屋顶绿化技术规范》，本文将屋顶绿化定义为在高出地面的各类建筑物、构筑物等的顶部以及天台、露台上营造景观绿化[1]。

1 国内外屋顶绿化研究

1.1 国外研究

公元前6世纪建造的巴比伦“空中花园”被认为是真正的屋顶绿化实践，而1959年建成的美国加利福尼亚州奥克兰市凯泽中心屋顶花园被称为是现代屋顶绿化发展史上的里程碑，具有较高的科技含量，屋顶上做防水渗透处理后，上敷薄层土壤，栽植花草树木，修建曲折道路，并设有靠椅和小凳供人休憩，被视为建筑艺术与园林艺术合璧的奇葩[2]。

1.2 国内研究

古代，由于中国建筑物是木质结构的坡屋顶，所以在建筑屋顶大面积种植花草树木的情况很少见[3]。

近代，国内屋顶绿化研究和实践起步晚、发展慢、创造性研究成果少，且现有的专家、学者撰写的理论研究也不多。真正的实践活动是从20世纪60年代才渐渐开展起来的，南方地区陆续开展屋顶绿化建造和相关的研究工作[4]，如60年代初，成都、重庆等南方城市在工厂车间、办公楼、仓库的屋顶平台开展农副生产、种植瓜果、蔬菜等科学试验。

20世纪70年代，广州东方宾馆10层屋顶上建成了中国第一个大型屋顶花园，其为我国第一个在建筑规划时就统一规划的屋顶花园，面积约900 m2，既有西方园林构图式手法的体现，也具有民族文化、中国古典造园艺术的影子。

20世纪80年代，北京长城饭店主楼西侧低层屋顶上的绿化被称为中国北方第一座大型露天屋顶花园。20世纪90年代初，北京出现了各具特色的屋顶花园，从此，拉开了国内建造屋顶花园的序幕。目前，北京、上海、广州、深圳、杭州、重庆等大城市都有许多优秀的屋顶绿化作品[5]。

2 屋顶绿化的分类

2.1 按使用目的分类

屋顶绿化按使用目的分为游憩型、生态型、经济型3类。

1)游憩型屋顶绿化：为人们提供一定的游览、休息及活动空间的场所，一般会有小乔木、灌木、藤本及地被植物的绿化配置，且设有园路、座椅、水景和小品等供人游玩。

2)生态型屋顶绿化：一般指非管理和维护人员不允许进入的简单屋顶绿化，为使生态效益最大化，仅种植地被植物或低矮乔灌木，不设置园林小品等设施[1]。

3)经济型屋顶绿化：一般选择蔬菜、低矮果树等粮食和经济作物，用于供给自己及社会日常生活需要的屋顶绿化。20世纪 60 年代，南方一些省份，如四川省，就利用屋顶进行农副业生产，种植瓜果、蔬菜或养鱼等。

2.2 按屋顶类型分类

屋顶类型有平屋顶和坡屋顶之分[6]，屋顶绿化也分平屋顶绿化和坡屋顶绿化。

1)平屋顶绿化：根据现代建筑的发展风格，大部分屋顶表面是平的，因此，平屋顶绿化较为常见。其排水坡度一般为 2%～3%，相比坡屋顶来说，景观营造简单，能满足屋顶绿化中草、灌、乔、水池以及假山等多种景观要素的需求。

2)坡屋顶绿化：坡屋顶包括单坡屋顶、两坡屋顶、多边坡屋顶等类型，一般排水坡度> 5°。在国外，倾斜式的屋顶绿色已经成为现代城市中一道亮丽的风景，在我国坡屋顶绿化相对较少。

2.3 按所属性质分类

屋顶绿化按其建筑所属性质分为私人屋顶绿化和公共屋顶绿化2种。

1)私人屋顶绿化：对一小部分人群开放的屋顶绿化，有特定的场所，如别墅、酒店等。

2)公共屋顶绿化：对所有人群都开放的屋顶绿化，在公共场所的屋顶上面建造，如小区、大型商场、超市、停车库等。

3 屋顶绿化的作用

3.1 增加绿化面积

由国际生态和环保组织调查结果显示，城市人均占有绿地面积大于60 m2才能达到最佳城市环境的标准。我国人口众多，城市化进程迅猛，导致很多城市人均绿地面积少于4 m2，环境质量差。城市建筑面积增大，绿地面积减少，没有土地发展绿化，屋顶绿化是典型的空中绿化，不需要占用地面土地就能达到增加绿化的目的，优势明显，因此发展迅速。所以，屋顶绿化的发展能增加绿化面积，提高城市绿化覆盖率[7]。

3.2 改善生态环境

植物具有吸收二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等有害气体并释放氧气的作用。屋顶绿化的植物有滞尘作用[7]，大量的尘土颗粒被植物吸附后，降低了PM2.5浓度，提高空气质量。植物本身能吸收水分，屋顶绿化的基质和排水系统也能缓解雨水的冲击，因此当暴雨来临时，屋顶绿化能有效发挥作用，减少或减缓城市雨洪问题的发生。

3.3 提供游玩娱乐场地

屋顶绿化是绿化的一种形式，其使用的造景元素有植物、园路、小品等，设施有座椅、路灯、垃圾桶等，按照景观设计手法处理，具有观赏、游玩价值。因此，复杂的屋顶绿化能为人们提供游玩场所。

3.4 保护屋面结构

夏季阳光直射，屋面温度高，特别是正午温度最高可达80℃以上，冬季冰雪覆盖，夜间温度最低可达-20℃。各类卷材和粘结材料在较大的温差梯度影响下热胀冷缩，沥青材料及其他密封材料经紫外线照射加速老化。而绿色植物在屋顶的运用，减少了冬夏两季温度差异所带来的屋顶破坏，有效保护屋顶，延缓建筑物的老化，降低建筑室内温度，节约能源，延长建筑寿命[8]。

3.5 节约土地资源

屋顶绿化作为一种不占用地面土地的绿化形式，如能推而广之，可以很好地节约资源，增加屋顶绿化面积的覆盖率，对提高土地集约利用水平及国土资源利用率，缓解日益突出的土地资源需求与供给之间的矛盾贡献巨大[9]。

4 郑州市概况

4.1 气候

郑州市地处黄河下游，四季分明，属于北温带大陆性季风气候，具有春季干旱少雨，夏季炎热多雨，秋季干旱多风，冬季寒冷干燥的基本气候特征。除个别山区年均温小于13℃外，郑州市年均温为14～14.3℃，极端最高温42.3℃，极端最低温-17.9℃，1月气温最低，7月气温最高。年均降雨量为640.9 mm，无霜期220 d，全年日照时间约为 2 400 h。

4.2 屋顶绿化植物资源

常用的小乔木有10种：桂花、海棠、油松、紫叶李、大叶女贞、海棠、白玉兰、紫玉兰、山楂、桧柏。

常用的灌木有41种：珊瑚树、紫荆、紫薇、黄栌、木槿、郁李、金银木、碧桃、石榴、棕榈、海桐、无刺枸骨、丝兰、天目琼花、榆叶梅、腊梅、迎春、月季、小叶女贞、金叶女贞、火棘、贴梗海棠、阔叶十大功劳、南天竹、重瓣棣棠、红瑞木、黄刺玫、紫丁香、连翘、白丁香、小檗、石楠、金钟花、柳叶绣线菊、紫叶小檗、金心大叶黄杨、梅花、玫瑰、桃叶洒金珊瑚、金丝桃、八角金盘。

常用的藤本植物有5种：葡萄、紫藤、木香、凌霄、扶芳藤。

常用的草本植物有26种：美人蕉、芍药、大丽花、虞美人、菊花、麦冬、葱兰、百日草、酢浆草、石竹类、鸢尾、唐菖蒲、玉簪、萱草、白三叶、睡莲、常春藤、佛甲草、射干、五叶地锦、胭脂红景天、遍地黄金、八宝景天、凹叶景天、薄雪万年草、阔叶景天[1]。

5 郑州屋顶绿化调查与分析

5.1 调查对象

通过查阅文献、实地调查及相关园林公司提供参考资料等方法，最终选取9个屋顶绿化场地作为调查对象。非固定基质的屋顶绿化景观结构简单、生态效益小、机动性大，可人为移走，一旦出现上述情况，屋顶绿化景观就不复存在。因此，选取的对象均是固定种植基质的场地，放弃非固定基质的场地[10]。本次调查建筑的层高假设为3 m，各调查地点概况见表1。

表1 郑州市屋顶绿化调查地点概况

5.2 调查内容

园路、地形具有分割、引导、连接景点的作用；水体、植物、构筑物及基础设施具有围合、分割和点缀空间的作用。景观元素的丰富度能直接反映场地景观的丰富度[11]。因此本次调查的内容是地形、园路、广场、植物、水体、构筑物及基础设施的丰富度(表2)。

表2 郑州市屋顶绿化调查结果

5.3 结果分析

从表2中得出：(1)没有道路的场地占22.2%，1条道路的场地占22.2%，2条道路的场地占44.5%，3条道路的场地占11.1%；(2)没有微地形的场地占66.7%，1处微地形的场地占11.1%，2处微地形的场地占11.1%，5处微地形的场地占11.1%，微地形分布不均，有的场地有多处，有的场地一处也没有；(3)水体在屋顶绿化中应用相对丰富，55.6%的场地有水体设计，设计数量为1～3个；(4)所有屋顶绿化均有广场，广场数量分布为1～7个；(5)场地中有78%的屋顶绿化有构筑物及基础设施，仅有22%的场地中无构筑物及基础设施；(6)植物应用最少的场地是山顶大厦共5种，最多的是河南省地质调查研究院共34种。

分析得出：(1)园路的丰富度与场地面积、景观复杂度有直接关系，景观越丰富，面积越大，园路设计类型越多、越丰富；(2)地形和水体的丰富度受建筑的建造时间、承重、防水、场地大小、设计风格等因素影响，建造年代越近、承重防水越好、场地越大、设计风格越多样，地形和水体的丰富度越高；(3)构筑物及基础设施的多少与面积大小、建筑高度、后期管护等密切相关，建筑物高度越低、面积越大、管护效果越好，构筑物和基础设施越丰富；(4)植物的丰富度受屋顶小气候环境、植物品种和植物设计影响，小气候越好，适合屋顶绿化的植物种类越多，设计越复杂，植物丰富度越高。

5.4 存在问题

1)景观设计：缺少人性化设计，空间划分不明；场地仅有一条道路或没有道路，场地利用率低；规划设计简单，元素应用单一，仅仅是满足生态绿化的需要。

2)基础设施：欠缺基础设施，有的场地没有休闲座椅、构筑物、小品，也没有垃圾箱等。

3)植物应用：植物品种单一，使用种类少且品种重复使用率高，植物常见的颜色多是绿色或深绿色，颜色单一，缺乏彩叶植物及观花、观果植物，造型简单。

4)后期管护：在调查时发现有部分植物枯死，宠物随地大小便，居民在植物上凉晒衣服等现象，管理粗放，缺乏科学的管理制度和专业养护人员。

5.5 优化建议

1)景观设计：根据设计构思，形成不同高差，创造宜人的微空间[12]。运用植物、小品、构筑物等的遮挡和构图的多变，形成空间的多变。根据设计要求，选择材质、色彩、形式不同的铺装，让场地处处透着精细优美。

2)基础设施：对现有的屋顶绿化进行功能性评估，增添基础设施，使屋顶绿化不仅满足生态性，也满足功能性。

3)植物应用：在满足植物生存条件下，对植物进行科学的配比，形成稳定、丰富的植物群落，做到四季常青、三季有花。

4)后期管护：加强宣传保护意识，提高物业管理水平，建立科学规范的养护管理制度，安排专人定期进行浇水、施肥、修剪、除草、病虫害防治等养护工作，限制植物生长过快，保持美观、适用。

6 总结

屋顶绿化作为城市绿地的补偿，发挥着巨大的生态和社会效益，在多地掀起一股建设浪潮。但屋顶绿化不仅仅是景观设计，而是多学科、多领域、多技术的交叉，涉及因素很多，如房屋承重、防水、屋顶绿化植物适应性等。因此，必须各方面统筹发展，共同进步，屋顶绿化才能发展得更好。