屋顶绿化是探索21世纪生态建筑的途径之一

     ——以上海市静安区固体废弃物流转中心生态景观工程为例

王燕锋  汤毅

（上海市静安区绿化管理局，200042）

摘要：2010年上海将举办世博会，本届世博会主题是城市让生活更美好，这对国际化大都市的上海提出了新的目标和更高要求，我们要根据科学发展观的要求，实现人与自然和谐、协调发展，建设生态良好城市。由于经济高度发展往往给环境带来严重的污染，同时使人类遭受巨大的灾难。如何走经济与环境协调发展之路，如何合理运用空间，问题在于如何在人口稠密、土地紧缺、城市化的“严酷”现状中，找出快速发展生态城市建设的最佳切入点，本文主要就是探讨如何建设中心城区的生态建筑，认为屋顶绿化是探索21世纪生态建筑的途径之一。

关键词：屋顶绿化；生态建筑；途径

1 现代城市建筑空间中生态绿化的主要类型

1.1垂直绿化

垂直绿化应用有较长的历史，不少建筑墙体布满了爬山虎（地锦），市民也很喜欢用紫藤、葡萄等装饰棚架、篱栅。经调查，上海有15种常规材料可以应用，如紫藤、美国凌霄、十姐妹、木香、葡萄、爬山虎、长春藤、火棘、石血、扶芳藤、雀梅藤、蔓长春花、花叶蔓长春花、薜荔、牵牛花、茑萝等。长时期以来，建筑墙面绿化主要依赖爬山虎，要让多数藤本植物上墙，必须解决墙面固定问题。垂直绿化适用于各类建筑外墙、围墙、挡土墙、桥墩以及一切垂直于地面的建筑物和构筑物的墙体。垂直绿化的特点是占地少，而绿化面积大，它们的比值一般均达到几十倍，甚至更多，这是其他任何绿化形式不可比拟的，另外，垂直绿化投资少，见效快，易于管理。因此垂直绿化在近年来已得到国内外建筑和景观绿化同行的重视，现在不少城市已将此项绿化形式列为生态绿化的指标之一。

1.2 窗阳台绿化

阳台是小区建筑中不可缺少的部分，在国外，有相当多的居民在阳台上摆放一些绿色植物丰富自己的室内环境。这本来是一种个人行为，但由于阳台最早整个建筑中是最公开性的地方，因此这种私人行为就产生了公众性的作用。虽然窗阳台绿化所产生的绿化效果是有限的，但可通过窗口绿化使硬质的建筑物显得有生机。现在窗阳台装置已利用自控系统控制器来完成浇灌等作业，泥土经毛细现象吸入水分，在水量达到一定水位时，控制器会自动关闭水源，达到节水的目的。

1.3 屋顶绿化

屋顶绿化是以建筑物顶部平台为依托，进行蓄水、覆土并栽种植物的一种绿化形式，与其他绿化形式比较，具有明显的节地、蓄水、降温和增绿等特点。

2 屋顶绿化是探索21世纪生态建筑的主要途径之一

2.1垃圾中转站概况

静安区固体废弃物流转中心位于昌化路、淮安路口，占地面积4530平方米，基地周边环境较为复杂,位于密集的居民区、菜场，2004年竣工交付使用。为了使公共建筑综合利用，建筑师把垃圾中转站设计为半地下建筑，地面和建筑屋顶全部布置绿化景观, 该项目生态景观设计由上海华师大景观设计事务所负责。为了让周边居民群众有一个和谐美观的生活环境，设计师高度重视中转站的生态景观建设，以生态理念为指导，使这一公共环卫建筑成为一处居民群众茶余饭后乐于去散步休闲的空中花园（见图一、二、三）。

2.2 人、环境和建筑和谐共存生态设计理念

该项目屋顶可分为4.8米、7.5米、10.8米和12.9米四个平台，利用四个平台建造了一个开放式的空中花园。环境因素的多样性使其很难确立自己的风格，针对这样的情况，经过精心设计，最后确定以人、环境和建筑和谐共存为主题建设其屋顶绿化。

2.2.1营造城市自然山林

传统的屋顶绿化只有在屋顶上看或者在更高的建筑上往下看，才能欣赏到，而静安区固体废弃物流转中心的屋顶绿化则有所不同。除了4.8米平台有约700平方米的硬地广场以外，设计师取消原有的地面停车位，全部改成地下停车，其余的三个平台基本上被绿化覆盖，建筑立面被灌木和小乔木所包围，他们与地面绿化相互辉映，俨然不象是在屋顶上建造绿化，而是在一座小山中建造绿化。让人感觉到一种回归自然的亲切感，仿佛城市中一片未开发的净土（见图四、五）。

该屋顶绿化作为一个开放式的屋顶绿化，主要的功能就是供周遍市民休憩之用，这一点是传统屋顶绿化所无法企及的。4.8米平台中心硬地广场，可供中老年市民晨炼之用，广场边设有木制廊架，可供市民休息之用，加上水池、木平台和跌水瀑布，更是锻炼及家人活动的最佳去处。往上分为两条路，一条经过卵石园路通向7.5米平台，一条经过钢制楼梯通向12.9米平台，再延伸至10.8米平台，园路曲径通幽，绿化虚实结合，游玩者心旷神怡，感觉实在美不胜收。 

用水景和雕塑装饰建筑作为景观主景。并利用建筑的4.8米平台构成一个对市民开放的空中花园（见图六）。在景观元素上考虑了人对自然的感官感受，瀑布的水流声、林荫小径、木制休闲廊架和阳光投影。方案整合考虑了道路沿线的景观、水景瀑布与建筑的呼应、立体分层效果和人的活动空间。对突出地面的建筑用水景和沿口悬垂绿化进行装饰，将大体量建筑的劣势转化为具有立体景观效果的优势，起到了对整个建筑的围合作用和遮挡作用，美化丰富了道路沿线景观。同时水体负离子可以降低垃圾中转站排放的气味，为周边居民尽可能创造好的生活环境，体现了以人为本的思想。出风口雕塑化。设计把垃圾站的高约6米的出风口雕塑化，软化了出风口的单调，使其与水景瀑布成为整体的主景。

2.3 新技术的运用使生态景观营造游刃有余

  2.3.1结构反梁加强屋顶承重能力

该项目设计中最突出的一点就是在4.8米平台上种植大树，因为本案在设计之初就考虑建筑结构荷载问题，这在以往的屋顶绿化建设中是不可能实现的。已建成建筑屋顶根本无法承受供大树生长所需的土壤层和大树的重量，建筑反梁的运用很好的解决建筑内部使用净高和屋顶种植大树的问题。在4.8米平台上建造5米×5米的反梁结构，深度为2米，极大地加强了平台的承重能力。

反梁结构作为种植大树的树穴。混凝土顶板至下往上依次铺设新型排水板、鹅卵石和土方布，这样即防止水土流失，又保证树穴良好的渗水性。共设置了16个乔木种植穴，种植高大乔木榉树，覆土厚度保证1.5米深，种植土由三分之一轻质土和三分之二土壤组成，即轻又增加养分，减少了树穴内部的重量。过程部分反梁在填充空隙的时候，必须考虑到填充物的自重，所以运用了EPS轻型泡沫材料，此材料耐压性强、质轻、易切割、化学稳定性好，大大降低了顶板的承重。经过三年来观察，流转中心的屋顶并没有出现漏水和破裂现象，证明反梁结构的运用是非常成功的。

2.3.2 运用新技术，提高反季节施工期植物成活率

该屋顶绿化的建设是在夏天进行的，对于种植树木来说是反季节施工期，特别是对落叶树种，成活率是非常低的，所以我们采用了几种新技术来提高树木的成活率。

使用容器苗。4.8米平台上的16个树穴中种植的是胸径为22-25厘米的落叶乔木榉树。榉树在移植的过程中通常要进行修剪和切根等处理，但是在反季节施工期移植，即使做了这些处理榉树的成活率也是比较低的，所以经专家的多次论证，在施工前一年就对榉树树进行了切根等处理，用木板围住根部形成容器，在移植的过程中不需要修剪只要打开木板种植即可，一次成型。

  搭建遮阴棚和自动喷雾装置。在每棵朴树的周围搭建长方体状的遮阴棚，减少夏日阳光的侵害和树叶的光合作用。在每棵朴树的顶梢安装机械自动喷雾装置，定时定量喷水，保持树叶的湿润性。通过使用容器苗和精心养护，树木的成活率达到了100%，为今后进行反季节移植打下了结实的基础。

2.3.3 加固基础，确保水池中假山的稳定性

最先的设计是在入口旁边建造一个水池，在水池内建造GRC塑假山，后来在专家的多方考察和论证的基础上，为了确保假山的真实性和美观性，最后决定使用大的自然面花岗岩。但这又对施工提出了更高的要求，一共500吨的大石头压在水池基础上肯定是破坏性的，只有加固基础，才能承受此巨大的压力。施工时采取了在假山的下面约90平方米的范围内打下直径22-25厘米、长4米的衫木木桩，再在上面铺垫层和20厘米厚双层双向钢筋混凝土，这才使假山平稳的竖立在水池之上。

2.3.4植物采用彩化、香化品种

本项目作为春景秋色示范点，该植物配置着重采用了彩化、香化品种，如广玉兰 、银杏、樱花、红枫、乐昌含笑、红千层、桂花等，并以花镜丰富景观，采用新品种金山绣线菊、黄金菊、细叶芒、细叶美女樱等。用高大乔木广玉兰、银杏和榉树为骨干树种，遮挡建筑，并以香花树种桂花组成绿篱围墙，使绿化与建筑的有机融合，实现多层次绿化在视觉上的浑然一体。

3 未来城市建筑空间中生态绿化的发展

3.1 让高架立柱迅速绿起来

随着内中外环线高架路的建成通车，近几年上海又涌现了一批新的高架路，上海已形成立体交通新格局。高架路立柱绿化是课题研究的主攻方向，也是最难啃的硬骨头。上海内环线高架路立柱绿化立地条件很差，主要是光照条件不足，汽车废气、粉尘污染严重，土壤质地差，没有雨水和地下水以及人为践踏等。因此，让高架立柱迅速绿起来是当务之急。内环线高架路基本是双立柱型，少数地段为3－4种柱型。立柱光照与道路走向、二侧建筑状况及桥体高低据测定，双立柱光照多在1200－2000Lux，光照率4.6%，只有部分高位桥柱和边柱光照较好。

从植物的需光度来看，内环线有相当多的立柱光低于阴生植物5％－20％的需光度范围。多数阴生植物光补偿点在700－1500 Lux，不少立柱处于或低于这一光照范围。因此，在内环线高架路立柱的光照条件下有相当一部分阴生植物难以正常生长，特别是建有匝道的宽体桥面。

据测定，五叶地锦光补偿点为260 Lux，最佳生长光照为5000 Lux，具有良好的耐阴能力。另外，五叶地锦抗逆性和速生性也非常好，是高架路立柱的首选植物。

3.2 窗阳台绿化发展的展望

通过几年来窗阳台绿化发展来看，应该说，建筑物的二至六层南立面最适合开展窗阳台绿化，能够为植物生长提供足够的光照条件，而且景观效果最好。当然，最理想的是整幢建筑物的窗阳台整齐划一，在同一立面及同一水平线上。随着越来越多的高楼拔地而起，我们对窗阳台绿化的发展进行展望，有理由相信：通过对窗阳台绿化装置研制的深入，养管手段的提高，窗阳台绿化将在越来越多的小区以及新建公共建筑楼群中出现，给市民带来一份愉悦、一份大自然的气息。

3.3 屋顶绿化是加快城市建筑生态化重要途径之一

目前随着城市的扩大，每年有数百万的建筑面积增加，为屋顶绿化创造了广阔的发展机会。由此可以充分的理由认为，屋顶绿化是加快城市绿化发展的重要途径。在现代化城市建设的进程中，城市空间资源正迅速为人们所认识。不少房屋开发商在修建和**房屋时，已把屋顶空间作为修建和销售内容；一些居住在顶层的住户也纷纷按照个人意愿使用屋顶，如堆物、饲养动物、健身运动、绿化种植等。

3.3.1利用空间经济便捷

屋顶绿化是在城市立体平面上发挥作用，长期以来，城市大量闲置的平顶屋面往往未得到充分的利用，发展屋顶绿化为此提供了经济便捷地利用城市建筑屋面空间的手段。由于建筑物的多样性设计，造成面积大小、高度不一，形状各异的各种屋面，加上新颖多变的布局设计，以及各种植物材料、附属配套设施的使用，形成类型多样的屋顶绿化。按绿化形式分，可以划分为花园型、草坪地毯型、组合型三种主要类型，不同类型的屋顶绿化形成了不同的景观效果，满足了不同的需要，构成了城市现代化的新视角。

3.3.2社会生态效益巨大

屋顶绿化建造在建筑物的顶面，且大多分布在城市中心区域，屋顶配套设施的覆盖以及活植物的有益作用，可以净化空气、隔离噪音、保温隔热、保持湿度……起到节约能源，保护建筑物，减缓热岛效应和降低污染程度的作用，因而在城市生态建设中占有重要地位。更为重要的是，中心城区，高楼屋顶林立，绿地面积少，屋顶绿化营造的空中花园能使城市人的生活和工作质量提高，有利于城市功能的发挥，推进良好的生态城市建设。

3.3.3屋顶开发经济实惠

发展屋顶绿化实质上是一项空间造地工程，其潜力很大，如在全国大中城市推开，所创造的效益更为巨大。小区的屋顶绿化大致有两类：一是低层的公共建筑上可建屋顶花园；二是私人的顶层露天花园。小区内的公共建筑往往比小区住宅楼的高度要低，而且位置也较显著，如果其屋面与屋顶的设计处理欠妥，那么就会影响周围在高层居住居民的视线景观。如果根据各自的实际情况处理成不同形式的屋顶花园，不但会使硬质的建筑增加绿色空间，而且会使居住环境的景观更加完美。

2007年5月1日实施的《上海市绿化条例》明确规定鼓励发展垂直绿化、屋顶绿化等多种形式的立体绿化，新建机关、事业单位以及文化、体育等公共服务设施建筑适宜屋顶绿化的，应当实施屋顶绿化。上海市政府在此方面建立健全地方性法规，提出鼓励发展屋顶绿化的政策，建设主管部门对新建改建建筑的设计、施工、验收要同时审查屋顶绿化设计，监理屋顶绿化施工，验收屋顶绿化效果，使屋顶绿化有法可依。进一步开展对屋顶绿化的科学研究，提供更为先进的技术、优良适宜的植物种类和栽种基质，研究设计更科学先进的建筑设计和绿化方案设计，提高建筑屋顶绿化的生态技术水平。

4 结论

上海城市绿地规划布局越来越合理，功能越来越健全，而建筑空间的合理运用将有助于生态作用、游憩作用、景观作用、减灾作用的充分发挥。从生态城市的角度对待现代建筑，生态建筑将不再是与广场、道路等同的，而是同城市生态绿地系统一样，自身形成城市中的一个绿色网络。达成这样的共识将有助于生态城市总体规划与城市绿地系统规划的协调，有助于生态城市的建设，进而促进城市结构的优化和城市的可持续发展。 

参考文献:

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9何强等.环境科学导论（第二版）.清华大学出版社.1994

10胡运骅等.深化改革园林绿化可持续发展的原动力.中国园林.2001;3

作者简介：

王燕锋,男，1973年9月8日生，1996年毕业于上海农学院，园林专业学士学位，目前在上海交通大学攻读在职公共管理硕士，现在上海市静安区绿化管理局工作，从事城市园林绿化规划、建设和管理10多年，高级工程师，主要研究屋顶绿化、景观水体的生态化治理、古树名木的保护和香樟黄化病的治理等。

汤毅,男，1982年10月14日生，2004年毕业于上海交通大学农学院，园林专业学士学位，现在上海市静安区绿化管理局工作，从事城市园林绿化管理工作，助理工程师。

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