日本屋頂花園技術(shù)

日本屋頂花園技術(shù)作者：殷麗峰李樹華簡介：屋頂花園是城市綠化建設(shè)中新興的、最有潛力的綠化方式之一。以目本福岡市的ACROS福岡臺階狀屋頂花園為例介紹了日本屋頂花園技術(shù)，說明了日本屋頂花園發(fā)展的水平。在借鑒國外先進經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國的實際情況，旨在為我國屋頂綠化技術(shù)的研究與發(fā)展提供參考。關(guān)鍵字：日本，屋頂花園，技術(shù)屋頂花園是城市綠化建設(shè)中新興的、最有潛力的綠化方式之一。以目本福岡市的ACROS福岡臺階狀屋頂花園為例介紹了日本屋頂花園技術(shù)，說明了日本屋頂花園發(fā)展的水平。在借鑒國外先進經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國的實際情況，旨在為我國屋頂綠化技術(shù)的研究與發(fā)展提供參考。城區(qū)中園林綠地的數(shù)量與質(zhì)量，是影響城市環(huán)境的重要方面。但在城市建成區(qū)內(nèi)，特別是在城市中心建造園林綠地，不僅耗資巨大，而且困難重重。因此，對于已有建筑物與待建建筑物的屋頂進行園林綠化就成為補充市區(qū)綠地不足的可行方法之一。屋頂綠化的意義很大，它不僅可以增加城市綠地面積，還可以改善城市建筑集中地的生態(tài)環(huán)境。近幾年來，我國的屋頂綠化與屋頂花園發(fā)展十分迅速，但在營造技術(shù)、推廣等方面，還存在著諸多問題。本文以日本為例，對屋頂綠化的技術(shù)及研究現(xiàn)狀作一簡單的闡述，以期為我國屋頂綠化技術(shù)的發(fā)展提供參考。1屋頂綠化的基質(zhì)與屋頂荷重1．1基質(zhì)由于屋頂花園是建造在構(gòu)筑物上面，和大地完全隔離，沒有任何的連續(xù)性。因此，在構(gòu)筑物上面堆積土壤，沒有地下毛細水的上升作用：土層的厚度也受到局限，有效的土壤水分容量小。同時，由于土層薄，受到外界氣溫的變化和下部構(gòu)造傳來的熱變化兩種影響，土溫變化大。屋頂種植區(qū)由于受到屋頂承重、排水、防水等條件的限制，輕量、保水、透水性穩(wěn)定、可持續(xù)利用的屋頂綠化基質(zhì)的開發(fā)，一直是屋頂綠化技術(shù)的重點。在屋頂花園的普及中，各國都根據(jù)自己的氣候特點及實際情況，特別是針對一些承重條件要求比較嚴格的建成屋頂?shù)母脑靻栴}，制定了土壤開發(fā)的性能和指標，開發(fā)了相應(yīng)的屋頂栽培基質(zhì)。目前，比較常用的屋頂輕質(zhì)材料有草炭、珍珠巖、蛭石等。日本的人工輕量土栽培技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平，1968年，日本橋高島屋屋頂花園的改造過程中，第一次使用人工土壤，是日本改良土壤法、人工土壤法的開始。到1989年，人工輕量土得到普及，形式多種多樣(表1)?，F(xiàn)在，日本已形成自然土壤法、改良土壤法、人工輕量法和薄層人工輕量法這幾種屋頂綠化模式(圖1)?？梢钥闯?，從自然土壤法到薄層人工土壤法，屋頂綠化的栽培基質(zhì)在向著輕質(zhì)、薄層、保水的方向發(fā)展。我國在20世紀60年代開始屋頂花園及相關(guān)技術(shù)的研究，80年代開始對珍珠巖、蛭石等無機物料和泥炭、木屑等有機物料理化性質(zhì)進行過測定，但近幾年才開始研究用于屋頂綠化的輕量土栽培技術(shù)，并且僅限于北京、上海、深圳等經(jīng)濟比較發(fā)達的地區(qū)。例如上海農(nóng)科院生態(tài)保護研究所開展了關(guān)于輕型平屋頂綠化技術(shù)的研究，北京園林科研所在2001年引進了韓國三遜株式會社的超輕量綠化用無機基質(zhì)。雖然近年來我國的屋頂綠化有了一定的發(fā)展，但與先進國家相比，仍處于起步階段，至今還沒有適合地方特點、系列化的屋頂綠化技術(shù)。因此，為了推廣大面積的屋頂綠化，開發(fā)適合我國國情、氣候的屋頂綠化基質(zhì)勢在必行。1.2荷載屋頂花園(綠化)的營造，加大了建筑的荷載。荷載越大，結(jié)構(gòu)材料的斷面越大，成本也相應(yīng)提高。需要把土壤和植物荷載控制在最小限度，并要有防滲漏的處理措施。因此，在屋頂花園的營造中，土層厚度、植物重量都需要進行詳細的計算。1．2．1土層的厚度在自然土壤中，土壤表層以下30cm處分布著60％～70％的植物根系，而60cm以下，則分布著80％～90％的植物根系。屋頂綠化由于受到建筑結(jié)構(gòu)、承重等因素的影響，難以滿足植物生長條件。根據(jù)植物種類、栽培的目標可選擇適當?shù)耐翆雍穸?。但對于一些薄層屋頂綠化來說，可根據(jù)實際情況來確定適宜的土層厚度(圖2)。1．2．2樹木的重量谷(1失)位地上部的糧重量樹葉多重量為樹憶干重量乘弱以增重率加，即丈W=k-末n-(靜d黑／扛2)2H怕w(l+右p嘴)驅(qū)，其中，燥W閱：樹木地股上部的重骨量介d察：目測直魔徑嶄(擺m)智H慕：樹擠高黑(伙m)性k疊：樹干形嗎狀系悠數(shù)番(壁因樹種樹劇齡而不同悟，估算時王約俱為桿O鑄．尿5)虛w潑：樹干單乏位體積的樸重量極p認：依樹葉稿多少的增體重惕率員(O_完2急～堂O雅．瓦3)鉛(2擱)血地下部的飽重艇量悶(鳥圖緣3)傻W=k-米n-A3躲w歪A留：根坨直痰徑雹(m譯)撐，通窩常算A=4D班+01俊直2泄，個D初：根部直壞徑潤(搜m)抵d鴿：目測直久徑和，貧D=吐1亭．閥5d(d封>O2昆m吵)餃：披D=2經(jīng)-銜2厭．掛5df暈d隊≤詠0品．怒2m)案k紙：根坨形靜狀系數(shù)方w綠：每單位霧體積根坨充重后量貿(mào)1癥．扮3或種植模式江的建立蝕根據(jù)不同勿建筑的允駛許荷重，饒應(yīng)因地制牲宜地建立褲適合本國委、本地區(qū)新的屋頂栽鑄培模式，童解決屋頂臘綠化的技沿術(shù)問題。莫日本長期表以來，提營出了建設(shè)邊節(jié)能、循膚環(huán)、環(huán)境原共生型城爬市目標，茄經(jīng)過多年價的研究，嗽已建立了叼適合不同蔽荷重、不處同氣候特怪點的屋頂府種植模式欠。以人工鹽輕量法為村例說明屋灶頂種植模弟式的建窗立腸{途表縮2永)南。攪可以看出慌，對于屋御頂綠化的蟻不同形式株，分別選喪用不同厚意度的基質(zhì)簡層、排水萍層：然后必選擇不同愁植物，計屑算屋頂?shù)姆Q荷載。通嗓過這些嚴夜格的選擇曾，確定適錘合的屋頂疲綠化方法昨。柄2噴屋頂種昏植層的構(gòu)駛造技術(shù)朝典型的屋僅頂種植層你由排水層圾、過濾層闖以及植物理的栽培層安構(gòu)成。排稠水層的設(shè)愿計是為了凍改善屋頂艷栽培基質(zhì)加的透氣性量，其次是攀儲存并排返出多余的內(nèi)水分。過狗濾層材料銷應(yīng)選擇既批能透水，獸又能過濾植、阻隔土傘壤下滲，爭經(jīng)久耐用鬧而又價格炒低廉的材拳料?；卺炓陨系囊惹笠约拔蓠g頂綠化的嗚條件，用瓣于屋頂綠古化的排水嗽、過濾、談防根等新冬材料的開虎發(fā)成為各振國研發(fā)的蛋熱點。咐傳統(tǒng)的人援工滲排水女結(jié)構(gòu)由粗只砂濾層、扎礫石排水石層和盲宗管踩(關(guān)溝潤)稅組成。為批了減輕建炮筑頂板的序荷載，在喊建筑的屋星頂上用容汽重較輕的瞇不同粒徑歲的陶粒來民替代粗砂享和礫石。駁這種構(gòu)造賽只適用于古種植草坪通和花卉。蹤近年來研夠制了新的蛋滲排水板濁材，這種冊排水板具突有對上部楊土層的支規(guī)撐作用，透它的多孔吐結(jié)構(gòu)還能見將土層中攤多余的水王滲漏到板勸層下并通樹過排水管蕉排走。近萍年來我國凈也開始有覆了自己的惰產(chǎn)品，一昏類是橡膠厭制品片狀軌板上凸起庫梅花形分厘布的粒柱接，利用粒俗柱間隙排孤水：另一茂類是熱熔袋性聚丙烯很制成連續(xù)智長纖維狀歇的多孔型漢人工合成另材料，有測片材和管圖材《俗稱遞塑料排水框墊和盲烤溝煙)恩，利用絲窄條間小空誕隙排水?？ǔＲ姺浪瘜拥姆N類融和鋪設(shè)方約法換如趙{加圖筋4懼)騾。許3之植物材半料的選擇潤屋頂種植棗環(huán)境的特逝殊性，限境制其植物舅種類的選隸擇和應(yīng)用半。建筑屋叼頂?shù)姆N植樓由于隔斷來植物與大命地的連接廊，植物缺昌乏持續(xù)的綱養(yǎng)分、水愧分的供給譯調(diào)節(jié)，加失之屋頂上勻光照強，提風速高，犁空氣濕度名變化大，瀉抗旱、耐姿瘠薄植物鮮是屋頂綠配化植物的蹤首選。減歐洲在屋堆頂綠化植噸物研究方尿面一直處罩于世界前贊列，德國楚在憐“封建筑物大幕面積植被雁化昏”忍的研究中溝，就曾對追植物選擇趕及其屋頂跑綠化技術(shù)紡進行過深巴入研究治。渡197消0蝴年，德國銜將佛甲草坡、垂盆草依等景天科加植物用于矛屋頂綠化犯中，并在字世界各地王得到了應(yīng)難用與推廣字。在汗近卵2胡0高年的屋頂定綠化植物時選擇過程近中，腿約斑1模。牌0棄種往(啊含品獵種鐮)篇溉植物成功午地應(yīng)用于缺基質(zhì)厚肯度剪15c小m成以下的屋錦頂綠化中笛，其中景老天類植物呈約謀5齊0果種，占總難數(shù)術(shù)的堤5嘉0女％，成為段薄層屋頂洞綠化植物高的最大群到體。日本課借鑒、引綠進德國的恐先進經(jīng)驗悅，也開發(fā)樂多種屋頂罷綠化植物僅，目前有侮約果4齡0言種景天科扁等多肉植桶物用于屋深頂綠化，囑其中的十匆?guī)追N已經(jīng)牢有了成熟蔬的綠化栽兆植模式。勾中國的上破海、深圳膏等地用肉于屋頂綠社化的佛甲揚草吧(Sed應(yīng)uml需inea迎re畏)不、垂盆便草達(釘S推．慘sarm價ento鼠sum蛛)蜂，已經(jīng)形霞成了一套櫻栽培技術(shù)擊，在當?shù)刂档靡酝茝V膀并取得了壽良好的效思果。成都膜市屋頂綠伴化目前實鵲際采用的綁植物材料鳳有芬15債0跳多種，其賴中最常用料的已有遮8傷0架多種。且4懇屋頂綠途化的灌水眼問題藝生態(tài)、節(jié)館能、粗放雖型的屋頂臭綠化一直充是各國追意求的目標擺。屋頂上從有限的土詠壤層，使桑植物根系液的可用水湊與露地相決比大大減掉少。特別蔬是對于干喜燥、年降采水量小的罰地區(qū)，屋爭頂綠化的干灌溉也成勞為關(guān)鍵問構(gòu)題。腰屋頂?shù)墓嗫匏绞接忻砻婀喔却?、地中灌補溉和底面奔灌祖溉釣3齡種。表面陰灌溉也就挽是簡單的件人工澆水涌，地中灌研溉中最為蛙常見的是青滴灌。這拉兩種方法呼工程量、耐需水量大餓，申但優(yōu)點是蒼簡單易行燒。底面灌礦溉更適于檔容器綠化由。差5私屋頂綠政化的防風目對策驚位于高層懶的屋頂，坦風速要比夢地面大，肥加之有限滿的土層厚跟度，種植練喬木容易河被風吹倒循。特別是抓對于一些表多風的國著家和地區(qū)竹，目前常游用的幾種焰防風方法襯如同(紐圖頃5講)大。擴6拍屋頂花游園實形例農(nóng)—干—槍以日本福兇岡市兆的仁ACRO廈S堵福岡臺階州狀屋頂花皮園為例扔ACRO補S肝福岡臺階指狀屋頂花紗園位于福歐岡市中央拍區(qū)天神地孟區(qū)。建慎筑玩ACRO姥S踢福岡內(nèi)有珍寫字樓、岡商店等民俯間設(shè)施以哲及福岡交橡響樂演奏跟禮堂、國慚際會議中孟心等具有努國際性、叫文化性、擦信息性的個公共設(shè)施擴。為了建掘造能夠使堡臺階狀屋裂頂花園與案建筑南側(cè)質(zhì)的公園連固為一體的逢綠化空間份，設(shè)計者占有意把整帳個建筑宣的漂1深／菜4鞭處理為地悉下空間，淋把地達上啞1共～蘆1桑3笛層巖(60m渠)清的臺階狀獅屋頂設(shè)計嶼為屋頂花茶園。剛6亭．快1乏設(shè)計概要止把建遺筑迫ACRO降S氧福岡的臺妹階狀屋頂頭當成一座裕山體處理腰，以花鳥討風月為主封題，表兄現(xiàn)沾“騙春之山、側(cè)夏之蔭、嫌秋之林、遞冬之重森匯”王植物季相辮變化的空摸間，使南魯側(cè)公園的玻綠化植被瑞與臺階狀揮屋頂?shù)幕旎抑仓脖蝗诠珵橐豢企w索(彩圖村6匠、但7也)勒。每一層蓋植被由臺繼階屋頂植爬被與栽植嘗于下一層背墻體上容勵器內(nèi)的植冒被組成，父整體上仿歸佛山脊植紀被與山谷離相連?？⒆ス?shù)年后需植被已經(jīng)羅郁郁蔥蔥最，在城市筒中央形成時了～座綠尿色珍的勻“卸人工山矛林寧”辮，成為福滿岡市民娛捉樂休憩的甲理想空間敗。逐種植設(shè)計含以位于京簽都的皇室遇園貓林走—堤—鬼修學院離手宮斜坡上擋的臺階狀河大塊混植叢為藍本，搖在程從儲1木層隊到承1愧3累層的臺階熊屋頂上，澇利桶用倡1晴5風種混植手摸法種滿了全枝葉色彩青富有變化湖的常綠樹歷與落葉樹稠。同時，牧每年都有挖鳥類帶來員的植物種健子落在此墳地，現(xiàn)在涼樹木種類具已經(jīng)達農(nóng)到叮11睬0零余種，隨形著樹木的禾生長發(fā)育個，植物景向觀日益豐莊富。語6郊．悉2隊技術(shù)試驗漲調(diào)查加施工之前煙，對人工沙土壤的性丑能、排水姓系統(tǒng)、灌痕溉系統(tǒng)、躁樹木支柱抽保護、景癥觀、臺階廢花園的管筑理等進行暑了預(yù)備試核驗，建成界后，還進條行了人工礎(chǔ)降雨試驗掛。在經(jīng)歷幅多次的臺盡風危害以惡及膀199尚4供年夏季大膊干旱后，抓植物依然獅生長茂盛背，是日本壩屋頂花園發(fā)技術(shù)的成垃功展示和碑優(yōu)秀范例哪。號對土壤的廊比重、經(jīng)搶年變化、最保水性能控、排水性戰(zhàn)能、耐風剝性悼能程(男支柱、防棕止飛打散竹)牽、管理、萌施工等項壩目進行了蜓綜合試驗蒙后，選擇劑了質(zhì)輕、埋保溫與保御水性優(yōu)良敲的人工土漂壤。屋頂蜂的雨水通粒過土壤滲骨透到下一飄層臺階，室最終到達餅地面而被太排掉。涂另外，臺恨階狀屋頂?shù)昊▓@建成騙后，沒有櫻進行過人騙工灌溉。涂現(xiàn)已達到正了近于無粱灌水、無堅農(nóng)藥、無假肥料的生部態(tài)型管理優(yōu)要求。惹6于．堅3餐施工過程感6樓．抗3灘．箭1僅鋪設(shè)耐壓棒透水通氣瘋板僑對于人工蒜栽植基盤錄的綠化來利講，排水動與通氣是蘿最重要的珍條件。在飯長期土壤璃干燥的情皆況下，可參以通過灌欺溉來解決乒，但土壤距過濕會對兔植物的生抄長造成危紅害。土壤筆的排水性見與通透性嗎具有直接煤的關(guān)系。候所以，鋪娘設(shè)耐壓透膊水通氣板賓是屋頂花編園施工時紅最主要的寬作業(yè)之一趣，同時，遺該層也具咳有一定的督防止植物替根系穿透貢的作用?？?塞．則3制．椅2改鋪設(shè)透水接無紡布隙透水無紡技布對調(diào)節(jié)園水分與空集氣的流動盆具有重要法作用，并獵可以防止貿(mào)土壤顆粒志的下滲。剝一般需要愈鋪設(shè)屋頂已綠化面積撓的辮12巴0休％，即如顯果綠化面萬積聾為轟100m口2留的話，則倦需要鋪設(shè)乒透水無紡拉布紙120紡m黑2析。砌6腎．侍3浪紛．鳳3串填入特制針栽培基質(zhì)架先填入一裁層排水層授，再填入賠特制栽培涂基質(zhì)，充宿分澆水后塵，進行輕絲輕碾壓。雨6驢．頌3折．貪4宜栽植植物平多把盆栽脾苗木從盆狡缽中移出李后連帶土你坨一并栽肯植。寄6棕．泳3截．膽5賠鋪設(shè)表層辟保護基質(zhì)子特制栽植達基質(zhì)為白愚色粒狀物拆，在栽植姜植物的縫野隙鋪惑設(shè)集3c夢m烤的表層保處護基質(zhì)。們6編．蹤4痛降低環(huán)境誕負荷價竣工以來孩，有關(guān)的勾大學研究幕室與技術(shù)請研究所對該臺階狀屋騰頂花園的婆熱環(huán)境進宵行了調(diào)查桌。夏季水碰泥屋頂?shù)墓詼囟缺扔忻劬G化的部間分高煎出鬧2裁0初余攝氏度還，栽植土千壤的地溫遵也比氣溫姑低還近陶1倚0鵲℃好，綠化還窩降低了室嗚內(nèi)溫度。裝建筑各側(cè)辭的氣溫，龍以有臺階鏟狀綠地的認南面為最矛低，這是爆由于屋頂仔花園植物折的降溫作場用所致。貴由于屋頂馬綠化所使廚用的人工嗽土壤具有線優(yōu)良的保素溫性與保假水性，降疊低了空調(diào)陷的負荷，裹由植物的刃蒸騰作用里帶走熱量窩，抑制了槳周邊氣溫武的上升。勇臺階狀屋況頂花園不說僅創(chuàng)造了早城市中優(yōu)占美的景觀裂，還降低煤了環(huán)境負摧荷，同時派抑制了日檔益嚴重的犬城市熱島駝現(xiàn)象。房6踩．驕5暈栽植植物俘種類極竣工時共伸栽植植賣物鳴7監(jiān)6本種，后來逝由于追加露以及鳥類錘的帶入，杏現(xiàn)在已經(jīng)旦達殼到元11窮0尺種以上。丘其中常綠選混植樹繞種賊1齒0芳種，半常敘綠混植樹狂種壟2攜種，常綠菠、落葉混畢植樹種身3嗚種，落葉誼混植樹賢種兵1膚3撥種，混植茫修剪綠籬詠樹學種濕3妄種；臺階置下部混植魄樹行種沫8嘴種，小喬皂木腿2鵝1鎖種，藤本餓匍匐植昆物杰5驗種，大面泄積栽植樹皆種役7接種，地被倍植蛋物那3落種，最下蕉層栽植樹俊種后1沃3弄種。另外廁，發(fā)從渣199鳥6蘿—挑200糞0還年追加補丸栽的樹儲種重3論0解種，由鳥頭類糞便帶欠來的植顯物代3趁種。誰7垃對我國因屋頂綠化號發(fā)展的探漂討拿屋頂綠化據(jù)合理地配戴置利用城臘市的上層更空間，增查加城市的鄰綠化面積完，提供了狂新的生活丸、休閑場寸所，為城科市綠化建甩設(shè)開辟新古的蹊徑?；捎谄浒商厥獾沫h(huán)硬境，對施寺工、技術(shù)亦的要求高仰，在推廣附和普及方件面有一定阿的難度。拌借鑒國外棗的先進經(jīng)健驗，引進條國外的先熱進技術(shù)，漆總結(jié)經(jīng)驗源，結(jié)合我虛國的實際遭情況，開午發(fā)適合我矛國的屋頂袖綠化技術(shù)稈已經(jīng)勢在漢必行。描(1填)罩對主要城級市現(xiàn)有的慰可綠化屋酸頂面積進皺行普查，石掌握可進踢行綠化空衛(wèi)間的現(xiàn)狀習。同時對鏡城建項目遇與居住區(qū)籍屋頂綠化雙制定推動懶鼓勵政策潔與編制相價應(yīng)的標準汗和統(tǒng)計指辟標。蘿(2守)鏈開展對屋配頂綠化技衛(wèi)術(shù)及其綠籃化效果的凈科學研究測，研究發(fā)笑展新型屋棗面綠化構(gòu)跡造系統(tǒng)與腫材料，推箏廣將保溫雞、防水、料排水等功爹能整合的黃屋面做法蔽，形成完突善的屋頂井種植模式致。寶(3味)竄加