屋頂綠化設(shè)計方法介紹

屋頂綠化設(shè)計的方法介紹屋頂綠化作為一種不占用地面土地的綠化形式，其應(yīng)用越來越廣泛。它的價值不僅在于能為城市增添綠色，而且能減少建筑材料屋頂?shù)妮椛錈?，減弱城市的熱島效應(yīng)。如果能很好地加以利用和推廣，形成城市的空中綠化系統(tǒng)，對城市環(huán)境的改善作用是不可估量的。一、屋頂綠化的特點1．溫濕度條件差因屋頂位于高處，四周相對空曠，因此風(fēng)速比地面大，水分蒸發(fā)快。屋頂距地面越高，綠化條件越差。2．造園及植物選擇有一定的局限性因屋頂承重能力的限制，無法具備與地面完全一致的土壤環(huán)境，因此在設(shè)計時應(yīng)避免地貌高差過大，在植物的選擇上一般應(yīng)避免采用深根性或生長迅速的高大喬木。3．綠地邊界規(guī)整屋頂形狀一般為規(guī)則的幾何形狀且多重復(fù)出現(xiàn)，尤其在小區(qū)中更為明顯。設(shè)計時應(yīng)注意協(xié)調(diào)統(tǒng)一又富于變化，形成韻律。二、屋頂綠化的設(shè)計1．花園形式屋頂綠化可做成小游園的形式服務(wù)于游人，多用于服務(wù)性建筑牞如賓館、酒樓等，能為客人提供游憩空間。小游園應(yīng)有適當(dāng)起伏的地貌，配以小型亭、花架等園林建筑小品，并點綴以山石。選擇淺根性的小喬木，與灌木、花卉、草坪、藤本植物等搭配。為滿足植物根系生長需要，種植土要30厘米至40厘米厚，局部可設(shè)計成60厘米至80厘米。此類屋頂花園要特別注意在建筑設(shè)計時統(tǒng)籌考慮，以滿足屋頂花園對屋頂承重能力的要求，設(shè)計時還要盡量使較重的部位（如亭、花架、山石等）設(shè)計在梁柱上方的位臵。2．色塊圖案形式采用大葉黃楊、紫葉小檗、金葉女貞等觀葉植物或整齊、艷麗的各色草花配以草坪構(gòu)成圖案，俯視效果好，多用于屋頂高低交錯時低層屋頂?shù)木G化。因其注重整體視覺效果，內(nèi)部可不設(shè)園路，只留出管理用通道。3．應(yīng)季布臵形式采用盆栽花卉，根據(jù)其盛花期隨時更換，并可在樓的邊緣處擺放懸垂植物，兼顧墻體綠化。此法多用于低層屋頂綠化。三、造園層的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)層一般分為保溫隔熱層、防水層、排水層、過濾層、土壤層、植物層等1．保溫隔熱層：可采用聚苯乙烯泡沫板，鋪設(shè)時要注意上下找平密接。2．防水層屋頂綠化后應(yīng)絕對避免出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)問題，將使房屋的使用者產(chǎn)生排斥心理，直接影響屋頂綠化的推廣。最好設(shè)計成復(fù)合防水層。3．排水層設(shè)在防水層上，可與屋頂雨水管道相結(jié)合，將過多水分排出，以減輕防水層的負擔(dān)。排水層多用礫石、陶粒等材料。4．種植層種植層一般多采用無土基質(zhì)，以蛭石、珍珠巖、泥炭等與腐殖質(zhì)、草炭土、沙土配制而成。屋頂綠化問題概述屋面視為抬高的一片平地，除了作其他功能用途外，種植是屋面一項重要功能，也是一種屋面形式。作種植屋面的技術(shù)較為復(fù)雜。土層的厚度要根據(jù)植物種類確定，土質(zhì)配比、多雨或少雨地區(qū)，南方或北方地區(qū)，設(shè)計各有不同。是否設(shè)保溫房、蓄水排水層，必須依據(jù)具體工程而定。至于種植屋面對城區(qū)環(huán)境所起的保護意義，換句話說為什么要在屋面上種植，不僅是建筑師設(shè)計問題，更是防水工作者面對的技術(shù)問題。關(guān)于這些問題，下面提供一些技術(shù)資料供參考。（一）、城市是人工環(huán)境。原因是密集的建筑群，密布的道路網(wǎng)，存車場，上述都不能吸收水份，雨水直流入下水道，流人河湖，城區(qū)干燥。（二）、城市機動車多，發(fā)出余熱的地方多，如住宅炊食，工廠散熱，建筑、道路吸收日光熱，機動車散熱，使城市成為熱島。據(jù)氣象部門測定日本東京、中國北京氣溫比前些年升高三度。（三）、稱謂：種植屋面——抬高的園林或農(nóng)田。道路、存車場、籃球場——壞死的皮膚。坡屋面——傷疤、吸熱器。市區(qū)河流——擔(dān)心堵塞的血管。汽車——均勻散布污濁空氣的機器。（四）、雨水經(jīng)流系數(shù)(雨水從屋南流過速度系數(shù))流經(jīng)地徑流系統(tǒng)坡屋面＞1501坡屋面＜1500．8屋面鋪礫石0．5綠化屋面0．3（五）、植物葉吸收熱能60％的輻射熱變?yōu)闃淙~蒸發(fā)熱，水分散入空氣中，空氣濕潤，緩解空氣劇烈的變化。太陽能輻射熱吸收系數(shù)屋面種類吸收系數(shù)屋頂植樹0．86屋面植草0．70屋頂鋪地磚0．56瀝青卷材(光面)0．80—0．90綠色瀝青卷材0．8616（六）、滯留塵?！獦淙~吸附灰塵。枝葉稠密如同過濾器。林木草地中的空氣塵埃含量比稠密建筑群中的空氣塵埃少5／6。（七）、屋頂草木吸收二氧化碳、放出氧氣。一平方米的草坪放出的氧氣相當(dāng)于100平方米的林木放出的氧氣。一株百年的小毛櫸，每小時吸收2352克二氧化碳，放出1712克氧氣，超過一個成年人一天所用的氧氣量。（八）、吸附灰塵。葉表面生長絨毛，有褶皺或分泌粘液，吸附灰塵。缺少樹的城市，每天降塵量850mg／m２，而城區(qū)城郊綠化好的城市每天降塵量不足100mg／m２。（九）、吸收有害氣體。氟化氫氣體通過40米寬的刺槐林，比通過40米寬的空曠地降低50％。每千克海桐葉吸收911mg氟，每千克合歡樹葉吸收二氧化碳37．7g，懸鈴木、梧桐樹吸收二氧化碳30g以上，夾竹桃、棕櫚樹、桑樹、大葉黃楊樹均能吸收汞蒸氣，有些樹吸收苯、醛、酮等污染物。（十）、植物殺滅細菌。植物葉分泌物質(zhì)有殺滅細菌的作用。據(jù)南京植物研究所在當(dāng)?shù)販y得：綠化差的中華門火車站為49700個細菌，缺林的馬路上為44050個細菌。有綠化的馬路為24480個，中山植物園為1046個，柏樹林為747個，而松樹林中僅有589個。（十一）、植物可消除噪音。三斤硝酸基甲苯炸藥，放在一公里深處的海水中，爆炸聲可傳至4500公里；如果放空氣中爆炸可傳至4公里；若在森林中爆炸，其聲傳至400米即消失。（十二）、密稠的樹葉是消聲器。樹葉重重疊疊，葉上氣孔和毛泥遲滯聲的和傳遞，葉子不斷顫抖消弱聲強。一株中等大小的樺樹，約二十萬片葉子，其面積1200平方米，相當(dāng)于2畝地的面積。至于針葉樹，其面積更大了。（十三）、屋頂綠化。因種植土吸水，植物也吸水，所以雨水落在屋頂，僅1／3排出屋面(大雨)，2／3存留在屋面上，晴天部分蒸發(fā)到空氣中，從而調(diào)節(jié)城市氣候。（十四）、種植屋面覆土和植物重(荷載)是結(jié)構(gòu)設(shè)計重要依據(jù)，覆土20厘米厚，一般按400kg／m２。如植高大喬木應(yīng)另行計算。水池、假山、人行道，按具體情況計算荷載。（十五）、種植屋面具有強高隔熱效果，夏季屋頂溫度達60℃，氣溫34℃，室內(nèi)溫度比非種植物屋面降低4℃。隨覆土厚度增加，降溫效果越好。（十六）、種植屋面保溫效果很明顯。不論北方或南方都有保溫作用。特別干旱地區(qū)，入冬后草木枯死，土壤干燥，保溫性能更佳。保溫效果隨土層厚增加而增加。種植屋頂有很好的熱惰性，不隨大氣氣溫驟然升高或驟然下降而大幅波動。冰島和斯堪的那維亞半島的種植屋面，已有百年歷史，證實上述情況。（十七）、種植屋面的坡度。其坡度0?！?0。覆土一米以上可以平的，覆土薄30厘米時坡度可在5o以下。屋面坡度大于5o時，應(yīng)考慮土層滑移，或者作成梯田式。（十八）、屋頂應(yīng)設(shè)積水池(多雨地區(qū))。大雨后覆土吸水飽和，多余水積蓄起來，不使流失。當(dāng)土壤干燥時，使用積存水澆灌。（十九）、種植屋面構(gòu)造層。這是設(shè)計時最為關(guān)鍵的一項工作。不同的屋頂，采用何種方式綠化；選擇何種植物，當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c，(寒熱、多雨、干旱等條件，必須細細考慮)。選用何種土，是否設(shè)保溫層，要不要蓄水層和排水層，防冬季土層凍脹，大喬木防風(fēng)問題，硫萊爛根現(xiàn)象等，直至于選擇的防水材料，供水和誹水構(gòu)造，人行道、女兒墻，都是設(shè)計人員考慮的問題。（二十）、種植屋頂有兩類：一類是地面上樓房屋頂，就是抬在空中的地面。這類屋面覆土較薄，一般不超過30厘米，若種喬木須單作樹池。二類是地下建筑頂板上種植。這類屋面覆土較厚，常在一米以上，建筑四周無女兒墻分隔，種植土和大地相連成片。（二十一）、屋頂綠化形式有三種：(1)全屋面覆土種植，這種方式綠化效果最佳，盡量采取這種形式。(2)大小喬木、灌木均用樹池，與小片草坪相結(jié)合。(3)盆栽。屋面上全部用大小花盆、花槽，擺齊放滿。這種形式綠化較差，但防水簡單易行，擺放布局靈活，根據(jù)需要可以隨時改變。（二十二）、種植屋面防水構(gòu)造(從上至下為序)。(一)種值土可以用野外的田土，也可以用生土，摻加動物糞便、草木灰、切碎雜草、樹葉糠、珍珠巖、蛙石等，混合。增加土壤肥力，減輕荷載。土層厚度依植物而定。草坪：15—20厘米；小灌木：30厘米；大灌木50厘米，喬木：80厘米以上。土層厚度不能少于15厘米，土層太薄，沒有蓄水能力，每天要澆水，否則干透。逢雨季應(yīng)足夠的排水能力，積水多，植物爛根，特別種植蔬菜，更不能太薄。從保溫和隔熱以及吸聲考慮，也不能太薄。(二)隔離過濾層為了防止種植土被水帶入排水層流失，故在種植土下放臵一層隔離層。隔離層采用無紡布或玻纖氈，可以透水，又能阻止泥土流失。(三)排水層大雨或人工澆灌水過多時，種植土吸水飽和，多余的水應(yīng)排出屋面。排水層采用卵石，粒徑不大于3厘米?？偤穸?—6厘米。排水層又可作蓄水層，多余水蓄在卵石層內(nèi)，當(dāng)種植土干燥時，又可返吸人土中?，F(xiàn)在有多孔硬泡板，可吸收大量水，供給種植土返吸。蓄水層具有節(jié)約用水，又能保持土壤濕潤的作用。(四)防根穿刺層植物根有很強的穿刺能力，特別樹根，年代越久，扎的越深，并且分泌一種腐蝕力強的液汁，許多防水材料經(jīng)受不住。目前我國防水材料中可以入選的有三種：1、鋁合金卷材。厚0．8—1．2毫米，耐腐蝕，防水性能好，焊接施工，耐久性好。古代建筑屋頂，使用500年之久。此種卷材由浙江永康駿寧特種防漏有限公司獨家生產(chǎn)。2、高密度聚乙烯種低密度聚乙烯土工膜，厚為1—1．5毫米，焊接合縫。本材有多家生產(chǎn)。3、聚氯乙烯，焊接施工，厚度1．2——1．5毫米，此材已有多家生產(chǎn)。要求必須是P型的。(五)隔離層，有時候出現(xiàn)耐根穿刺層和防水層不相容現(xiàn)象，為此中間加一道隔離層。隔離層采用聚乙烯膜、玻纖布、無紡布或抹一道水泥砂漿均可。(六)防水層。卷材或防水料均可。如用高分子卷材，拒絕粘結(jié)合縫。(七)砂漿基層。(八)保溫層：覆土較薄的嚴寒地區(qū)，應(yīng)考慮保溫。（二十三）、種植屋面應(yīng)為二級建筑設(shè)防。至少兩道防水。如果發(fā)生滲漏，翻工維修很困難，花費大。（二十四）、在嚴寒地區(qū)種植屋面的邊墻，要考慮種植土凍脹對邊墻的推力。（二十五）、地區(qū)不同，種植屋面結(jié)構(gòu)不盡相同。1、嚴寒又多雨的東北，應(yīng)考慮加保溫層和排水層。2、干旱又寒冷的西北地區(qū)，冬季草死、土干，以土代替保溫層。不必另設(shè)排水層。3、炎熱多雨的南方地區(qū)。種植屋面坡度不宜大于50o以防雨水沖刷、土壤流失。多雨的南方不必加保溫層，但要作好排水層和排水系統(tǒng)。4、覆土80厘米以上，四周與大地土層相連，不必設(shè)保溫層，也不必設(shè)排水層。（二十六）、種植屋面包括假山和瀑布噴泉時，這些設(shè)臵荷載很大，設(shè)計屋蓋時必須特別考慮屋蓋結(jié)構(gòu)的承載力。（二十七）、屋頂綠化是城市園林化的重要組成部分。據(jù)國外報道和報紙以及有關(guān)書刊，城市氣候惡化的重要原因之一是高樓大廈的密集群。今后城市現(xiàn)代化、不再是以樓高為表征，而是以其設(shè)施的現(xiàn)代化為準。特別要走園林化、街道園林化、住宅區(qū)園林化、廠區(qū)園林化、學(xué)校機關(guān)園林化的道路。（二十八）、墻體立面綠化，女兒墻頂綠化，都是建筑綠化的組成部分。許多城市已開始工作，成都市政府已明令實施全市房屋立體綠化工程。（二十九）、屋面綠化歷史考證世界屋頂歷史，約4000年。在4000年前幼發(fā)拉底河下游(伊拉克)蘇美爾人建立城堡廟塔，在屋頂上建花園，公元十三世紀蒙古軍隊占領(lǐng)阿拉伯，燒毀了這個屋頂花園。公元前604年，巴比倫國王尼布甲尼撒，為愛妃在巴比倫堆土山建宮室，宮室頂以石板鋪筑，再鋪浸透柏油(瀝青)的柳條，再鋪二層磚(類似磚的燒結(jié)塊)，其鋪一層鉛餅，最后填土約4米厚。種植花草和大樹，并引水澆灌，這是較早的也是完善的空中花園。這一屋頂種植是世界奇跡。在中國南京城墻上種植樹木，已有500多年，明代山海關(guān)城墻上已種植花木，山西娘子關(guān)長城上亦種樹木，承德普寧寺大乘閣前的石筑平臺上種植花木。近代全世界屋頂花園不計其數(shù)，屋頂花園將成為普遍的建筑屋頂。將來建筑設(shè)計勢必首先考慮屋頂花園，萬不得己時才用其他屋頂形式。（三十）、屋頂花園對人的心理作用。園林綠化的情趣對人的心理感受比其他物質(zhì)享受更為深遠，花木通過人們感官接觸，給予人心理上的一系列美好刺激，植物以極其豐富的形態(tài)美、色彩美、芳香美和風(fēng)韻美?；灸軌蛘{(diào)節(jié)人的神經(jīng)系統(tǒng)，使緊張疲勞得緩和消除，使激動情緒恢復(fù)平靜。當(dāng)你繁忙工作之后回到家中屋頂花園里，花木的芳香和靜雅的環(huán)境將一掃吵鬧不寧的情緒，神經(jīng)系統(tǒng)就會從強刺激的壓抑中解放出來，在寧靜安逸氣氛中休息調(diào)整。（三十一）、屋頂綠化起到調(diào)節(jié)建筑物與周圍環(huán)境的聯(lián)系，使自然植物與人工建筑有機的結(jié)合和互相延續(xù)，保護和美化環(huán)境，使人們更貼近自然，建筑物更能溶人綠色中。（三十二）、我國城市建筑、道路、綠化占地比例：各類建筑占地75％左右，道路占地20％，公共綠地不足5％。中國及國外大都市人均公共綠地數(shù)：北京——5．8m２武漢———1．6m２上?！?．2m２常州———1．9m２南京——7．3m２巴黎———70m２天津——1．9m２堪培拉——70m２重慶——0．8m２華沙———70m２（三十三）、舊屋面改造作屋頂花園1、舊屋頂是平頂。在舊防水層上鋪筑現(xiàn)澆鋼筋混凝土板，厚度及配筋以計算確定。然后作種植構(gòu)造。2、舊屋面為坡屋面，改為乎屋面。拆除屋面瓦和屋架。澆筑現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板，然后作