屋顶绿化在城市园林建设中的应用与发展趋势研究

李佳毅

（上海静安园林绿化发展有限公司，上海 200042）

1 绪论

1.1 研究背景历史与发展

屋顶绿化是一项既老又新的课题。屋顶绿化具有很长的历史，自有文献记载以来，屋顶绿化就已经存在。古巴比伦时期的“空中花园”建于公元前6 世纪，曾被誉为世界七大奇观之一。在古代，为了让皇室和贵族们享受到更好的生活，花费了大量的资源和金钱。它体现了古代帝王贵族和富商巨贾对奢华生活的追求。以巴比伦“空中花园”为例，巴比伦王尼布甲尼撒（公元前604—5602 年）在重建巴比伦的过程中，他的王后为了怀念家乡的美丽风景，下令修建了这座园林。如今，大部分古代的屋顶绿化都已经不复存在，只能从仅有的几份古代文献记载和考古发现中去体会古代屋顶绿化的状况[1]。

随着第二次世界大战的爆发，有关建筑屋顶绿化的研究也渐渐淡出了人们的视线。直到20 世纪50 年代后期到60 年代初期，战乱结束，人们才开始重建自己的家园。此时，一座座精美漂亮的楼顶，已经初具规模。这个时代最具代表性的建筑物有凯厦中心、奥克兰博物馆、圣玛丽广场、朴茨茅斯广场等。不过，即便是在各个大城市的市中心，屋顶绿化的面积也并不大。直到20 世纪50 年代，伴随着“热岛效应”日益严重，其对人类生活造成的不利影响日益明显，全世界开始意识到屋顶绿化的重要性。为了实现屋顶绿化的普及与推广，人们已经开始建设各种不同规模的屋顶绿化项目，并且在此过程中，还采取了许多有效的措施。

1.2 研究的目的和意义

本项目在多年的工作基础上，结合我国城市屋顶绿化工程的实际情况，结合有关技术标准的要求，结合屋顶绿化工程的实际情况，深入分析屋顶绿化工程中存在的主要问题，为屋顶绿化工程的进一步推广提供理论支撑和技术保障。希望能为我国城市屋顶绿化的落地推广起到积极的推动作用。

1.3 研究的主要内容和方法

1.3.1 研究的主要内容

屋顶绿化之声日渐响亮，屋顶绿化为提高城市绿化覆盖率，改善城市生态环境所起的作用，将随着绿化技术的进步以及新材料的使用而越来越受到人们的重视。然而，人们对屋顶绿化建设存在许多的顾虑，因此在城市中有必要推广普及屋顶绿化的知识。

屋顶绿化的建设会关系到一座城市的整体形象，需要建造者更进一步践行可持续化发展，本着便民利民的理念，运用景观设计学、城市生态学、大众行为心理学、大众行为学等基础理论，对屋顶绿化进行科学、合理的改造，满足人们对屋顶绿化的功能性需求，营造出一个舒适、宜人的屋顶绿化环境[2]。

1.3.2 研究的方法

（1）文献阅读。以所确定的研究方向和研究对象为依据，查阅与屋顶绿化设计、建造、改造有关的资料，以及与之相关的书籍、杂志、期刊与优秀硕博士论文等。

（2）实地调研。在调查的开始阶段，搜集了有关的房顶绿化设计方案和现场图片，并对其进行了分析、对比和总结。后期，与参与设计和施工的人员进行了交流，对其进行了调查，并对其进行了分析。对工程完工后的绿化景观和周边基础设施进行实地考察，并与设计图纸内容相结合，进行思考和分析。

1.4 相关屋顶绿化的概念

通常情况下，屋顶绿化是指将不透水的建筑或结构置于不透水的土壤中。屋顶绿化有多种形式，如屋顶、楼顶、露台等。它是一种将城市绿地整体朝着立体方向发展，可以更好地扩展绿地空间，将城市多维度的自然要素放大的一种美化形式。

1.5 研究的理论基础

目前，国内外对屋顶绿化有很多种分类方法，但对屋顶绿化的影响因素也有很多种。总体而言，现代的屋顶绿化可以被划分成两种类型：一种是简易式屋顶绿化，它的目的是为了满足生态环境的需要，改善建筑的生态效果，或者是增加绿视率。在实施时，往往会受到载荷的制约，所以它通常是一种非上人屋顶绿化。另外一种是花园式屋顶绿化，也就是所谓的屋顶花园，它主要运用的是在国际上具有可行性的新技术，将植物、山石、水、亭、廊、榭进行合理搭配，这样就可以对园艺小品进行点缀，植物种类较多，还可以根据其具有的不同功能，让人们可以在上面进行休憩和观赏[3]。屋顶绿化如图1 和图2 所示。

图1 屋顶绿化（一）

图2 屋顶绿化（二）

1.6 国内外研究现状概况

1.6.1 国外屋顶绿化相关政策与技术进展

例如，德国就是一个很好的例子，德国拥有最好的绿色体系。早在1957 年，德国就已经通过了法律，将屋顶绿化作为一种补偿，用来弥补建筑物对自然环境的破坏。在1982 年，德国对屋顶绿化的开发条例作了进一步的改进。它通过法律手段，强制推行新建或改建的建筑物的屋顶绿化。而目前的政策主要如下：①新建和改建的建筑物在报建时，也要同时报建屋顶的绿化设计。没有房顶绿化方案的，规划局不会批准。这一行动对德国的屋顶绿化起到了巨大的推动作用。如果没有屋顶绿化，那就只有两种选择了。一是按照所申报的房屋顶积支付补偿款。②在其他没有绿化的地区，投资建设同样大的绿化项目。屋顶绿化工程竣工后，由有关部门组织验收，验收合格后方能启用。同时，也是屋顶绿化工程施工质量的保障。作为激励措施，按照房顶绿色植物的品质，政府将按照房顶绿色植物的品质，给予50%～80%的补偿。③如果没有进行屋顶绿化，则每年还要交纳排水费用，费用根据屋顶的总面积而定。这是由于无屋顶绿化的屋顶增大了市政管网的排水压力，极易引起城市积水和水灾。经过测算，3～5 年的排水费就足以支付屋顶绿化建设的成本，这种政策使业主若想不向您收取排水费或向您收取较低的排水费，必须在屋顶进行绿化建设。

1.6.2 国内屋顶绿化发展趋势及面临的问题

目前，国内对屋顶绿化进行系统量化的研究还处在起步阶段，与国际水平相比还比较滞后。中国地域辽阔，气候差异显著，这对开展屋顶绿化生态效益、经济效益和绿化费用的定量分析有很好的指导作用。同时，它在确定各地屋顶绿化模式及技术指标，核算屋顶绿化成本及生态效益等方面也具有无可替代的意义。此外，本研究还可为我国各大城市在城市规划、城市环境评价等方面提供借鉴。所以，要更全面、更系统、更深入地进行屋顶绿化，必须与节能建筑的规范要求及城市生态环境的发展趋势相结合。此外，针对我国未来屋顶绿化的发展，还需对屋顶雨水收集技术、控水灌溉技术等进行定量研究。

2 屋顶绿化应用提升改造

2.1 现状及改造理念

2.1.1 屋顶的承重问题

屋顶承重牵涉到屋顶绿化的安全因素，任何屋顶绿化在设计前必须对屋顶的荷载进行测定，并按照屋顶荷载要求来确定绿化风格；根据屋顶所建的时间和图纸，确定建筑是整体浇筑还是预制板装配的钢筋混凝土结构；此外，要通过图纸或现场检查的方式确定屋顶的承重结构和梁柱位置，并在现状图纸上进行标注说明。设计时应合理布置屋顶绿化的景观景点，在满足设计的景观效益的同时，需多用轻型材质的材料进行建设，减轻建筑物的荷载重量。应将亭廊、水池、花坛、假山等自体重量较大的景点均匀设置在建筑物承重点之上或跨度相对较小的位置上，同时应尽量选择人造土、介质土等轻型土壤介质[4]。

2.1.2 屋顶防水问题

确保植物在屋顶既能培育生长，又能防水、排水，做到不渗漏，才可以满足房屋建筑的使用功能。屋顶防水的现状分析就尤为重要，首先要确定屋顶防水材料、防水结构的现状，有无渗漏水的地方。如果原有屋顶有渗漏水的区域，需要在新的防水结构设计和施工时特别注意，其次要将渗漏水区域修补后再做整体的防水，最后还要考虑排水方向和排水口位置。

2.1.3 屋顶现状设施

一般建筑的屋顶都存在较多的管线、风机、空调外机等设备，部分屋顶还有可能一些室外设施，这样一来会影响到绿化种植。对于这些设施设备一般要求能保持原来位置，所以在设计时应留出隔离距离或设置必要的隔离构筑物。

2.1.4 周边环境及建筑物

屋顶绿化的四周一般均为高层建筑，从四周建筑物上的俯视效果对于屋顶绿化的布局至关重要。因此，在现状分析过程中要结合四周环境因素，周边建筑的高度、视线以及周边建筑与屋顶场地的光线和风向的影响等都是屋顶绿化周边环境分析重点。充分利用及发挥屋顶绿化地理位置高、视野广阔的特点，彰显屋顶绿化的独有建设特色。

2.2 设计的基本原则

2.2.1 经济实用

合理而又经济的利用屋顶建筑空间，是营造城市人居环境的一个重要目的。除了满足不同建筑物的使用需要外，屋顶绿化还应该以绿色植物作为主体，以提高城市生态环境质量，实现生态环境效经济三方效益相结合的目的。

2.2.2 安全性

屋顶绿化以建筑物的顶面为载体，在屋顶绿化中既要兼顾建筑物自身，又要兼顾屋顶绿化中人的人身安全。在建造屋顶绿化时，要保证其所添加的荷载不会超出建筑结构自身的基本承载能力，还要对屋顶防水结构的设计、屋顶周围防护栏的安全性等因素进行考量。

2.2.3 美观精致

在对植物进行选择的时候，要追求既有观赏价值，又有明显季相变化的植物材料，从而体现出植物的多样性。其次，要在配置方面进行细致的设计，实现空间立体种植，变化层次丰富。最后，结合园林道路、主体景观、小品等形式，使其在与周围环境和谐的同时，具有独特的风格。

2.2.4 以人为本

屋顶绿化在考虑艺术的同时，还应当按使用者的需求、品位来营造特定的文化氛围和底蕴，考虑地域性生活习惯的不同，因地制宜，以人为本。

2.3 施工建造流程

屋顶绿化的基本建设要求为：要建造在验收合格、完全符合国家建筑结构相关标准、屋顶荷载符合安全竣工验收标准的建筑结构屋顶上，在确保安全建设的同时按照种植屋顶的相关规范及标准进行施工[5]。

同地面绿化工程一样，屋顶绿化的施工也遵循一定的程序，不同地区、不同类型建筑以及不同的屋顶绿化形式都有其适宜的施工方式、方法。屋顶绿化的施工方法并不是一成不变的，但同样也具有一定规律[6]。根据国内外相关屋顶绿化技术的规程与经验总结得出，无论是基础式屋顶绿化或是花园式屋顶绿化，其施工程序一般分为如下步骤：清扫屋顶表面→基层验收（包括蓄水做闭水实验及防水找平质量检查）→绿地种植挡土墙施工→铺设蓄排水隔根层材料→铺设过滤层材料→铺设喷灌系统→安装雨水观察口→铺设种植基质→植物种植→植物固定支撑处理→铺设绿地表面覆盖层材料。

3 结语

被称为“建筑第五立面”的屋顶，长期以来是一块尚未被开发的“处女地”，在城市花园的建造过程中，还没有得到充分开发。随着城市化进程的逐渐加快，城市高层住宅的数目与密度越来越高，但城市地表的绿地面积却越来越小，这使得城市绿地与绿地之间的矛盾越来越尖锐，从而导致了城市绿地的纵向扩张。随着人们的生活水平越来越高，他们所需要的不再是“生存”，而是更好的“生活”，他们需要更高的生活品质，因此，在设计中，他们需要将建筑与自然和谐地结合在一起，而屋顶绿化则是其中一种。