建筑立体绿化的相关问题研究

    摘　要: 对建筑立体绿化(屋顶绿化及垂直绿化) 的特点、相关技术措施及绿化植物选择进行探讨与研究, 并提出了相应的技术措施及解决相关问题的办法。 同时, 对如何加快建筑立体绿化工程实施提出了具体建议.关键词: 屋顶绿化; 垂直绿化; 植物; 建筑。

在现代城市环境设计中, 不仅要注重周围的地面绿化, 还应探索发掘建筑的立体绿化. 立体绿化是一种融建筑技术与绿化艺术为一体的综合性现代技术, 它使建筑物的空间潜能与绿色植物的多种效益得到完美的结合和充分的发挥, 是城市绿化发展的崭新领域, 具有广阔的发展前景. 本文对建筑立体绿化(屋顶绿化及垂直绿化) 的特点、相关技术措施及绿化植物选择进行探讨与研究, 并提出了相应的技术措施及解决相关问题的办法. 同时, 对如何加快建筑立体绿化工程实施提出了笔者的看法与建议。

1　屋顶绿化

屋顶绿化是一种不与大地土壤连接, 位于建筑物顶部空间的绿化形式, 也是一种新型的屋面处理形。

1．1          屋顶绿化的特点

　屋顶绿化的特点

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, 具有明显的特点。

（1）利用空间, 经济便捷　长期以来, 城市大量闲置的屋面往往未得到充分的利用. 合理、经济地利用城市空间环境, 始终是城市规划者、建筑者、管理者追求的目标. 发展屋顶绿化为此提供了经济便捷地利用城市屋面空间的手段和途径。

(2) 屋顶绿化, 形式多样　由于建筑的不同功能与造型, 形成了面积不等、高低不一、形状各异的各种屋面. 加之新颖多变的绿化布局设计, 以及各种植物构成, 附属配套设施的使 用, 形成了类型多样的屋顶绿化体系. 从使用功能来看, 可划分成花园苗圃型、棚架型、庭院型、草坪地毯型、立体多层型、经济开发型等多种类型。

(3) 增加绿量, 丰富景观　不同类型的屋顶绿化形成不同的景观效果, 满足不同的需要, 增加城市绿量, 改善城市环境, 构成城市现代化的新视角。

(4) 社会、生态效益显著　屋顶绿化可以净化空气、隔离噪声、保温隔热⋯⋯, 起到节约能源、保护建筑、减缓热岛效应、降低污染等作用, 因而在城市生态建设中占有重要地位. 更为重要的是屋顶绿化能增加人们的户外活动空间、提供人与自然、人与人广泛接触的场所。

(5) 屋顶绿化, 环境特殊　屋顶绿化植物生长环境不同于地面绿化, 植物生长环境受到诸多因素影响. 有种植土壤厚度有限、风速较大、昼夜温差大等不利影响, 也有日照充足等有利因素。

1．1．2　屋顶绿化的技术研究

屋顶绿化的载体是建筑物顶部, 设计修建屋顶绿化必须考虑建筑物本身和人员的安全; 屋顶防水抗渗问题; 植物选择及配植技术等。

1.2.1          屋顶绿化的荷载分析与结构处理

荷载是衡量屋顶单位面积上承受重力的指标, 是建筑物安全以及屋顶绿化成功与否的保障, 用于绿化的屋面应采用整体浇筑或预制装配的钢筋混凝土屋面板作结构层. 其中屋面恒载GK取24～ 25kNöm 2, 屋面活载Q K的标准值一般不得低于315kN öm 2, 准永久值系数Wq取018, 可变荷载的分项系数CQ 取1.4 . 除此之外, 还应考虑如下方法, 减少荷载:

(1) 采用与屋面结构相适应的平面布局形式, 将种植乔木的树池、蓄水水池、花坛、亭等荷载较大的部位设计在承重结构跨度较小的位置上;

 (2) 控制大面积种植槽(一般为100- 300mm , 多种植草本植物或小灌木) 高度和蓄水池深度;

 (3) 尽量采用轻型材料, 如栽培基质可选用人造土壤、泥炭土、腐殖土等材料; 棚架的非承重部位选用合成塑料管、竹管; 亭子顶部选用竹片、PVC 塑料、玻纤仿琉璃瓦; 堆山控制体量, 采用轻质石材; 桌、凳选用空心结构等。

1．2．2　屋顶绿化的抗渗防漏及水肥管理

 屋顶绿化不允许出现任何渗漏现象, 其防水层一般有四种形式: 刚性防水层、柔性防水层粉末状防水和涂膜防水层. 各类防水层构造及特点如下：

 (1) 刚性防水层是在钢筋砼结构层上用普通硅酸盐水泥砂浆掺3% - 5%防水粉抹面而成或用C20配筋混凝土, 造价低、耐久性好, 但施工技术要求高. 这种防水层的缺点是怕震动、对各种变形较敏感、尤其北方保温屋面, 曝晒后易干缩开裂而影响防水抗渗效果。

 (2) 柔性防水层是用各种沥青、卷材或高分子防水卷材粘贴而成, 缺点是耐热性差、易老化、怕腐蚀。

 (3) 粉末状防水要用10- 20mm 防水粉铺在屋面上, 上铺带有一定荷载保护层, 如砼等. 但此种材料耐久性、细部处理方案有待进一步完善。

 (4) 涂膜防水层是用聚胺脂等油性化工涂料涮成一定厚度的防水膜而成. 这种防水层在温度较高时老化速度加快。

 由于各类屋顶防水层存在的这些缺点, 本文建议屋顶绿化时, 其防水层处理采用复合防水设计, 即在涂膜防水层上做刚性防水层. 施工要点为在涂膜防水层施工完毕后, 进行一周盛水试验, 试验完毕, 在其上做刚性防水处理, 注意刚性防水层与屋面泛水宜一次做成, 以确保其防水质量. 在实施屋顶绿化种植前, 还应进行相应的防水试验。

 除此之外, 屋顶绿化的防渗漏和给排水处理还应注意以下问题:：

 (1) 在屋顶绿化实施过程中, 无论加砌花台、水池、安装水、电管线等, 均不得打开或破坏屋面的防水层或保护层, 宜在建筑物设计时同步设计绿化屋顶, 预置管线和亭、台、架、立柱等设施位置;

 ( 2) 屋顶绿化应根据屋面的绿化设计用床埂分区, 每区面积不宜太大, 并在床埂上每隔1 200-1 500mm 设溢水孔一个, 溢水孔处应铺设粗骨料或加格蓖防止细骨料流失;

 (3) 砌筑花台床埂严禁使用女儿墙作为其边缘之一, 并应在床埂与女儿墙间留出净宽符合要求的天沟;

 (4) 设置完善的排水系统. 除溢水孔、天沟外, 还应设置出水口、排水管道等, 满足日常排水及暴雨时泄洪的需要;

 (5) 做好定期清洁、疏导工作. 保证水分供应是植物成活和生长的需要, 在绿化屋顶上应设置上水管, 一般在100m 2以内应设置一个, 最好采用喷灌或滴灌形式补充土壤水分, 供植物生长和蒸发, 设置各种喷头进行调节, 保证水分喷洒到有植物生长的区域. 适当地进行施肥以补充土壤养分, 松土、密度调整, 支撑、修剪、遮荫、防病虫、牵引、保温等日常管理措施仍然是不可少的。

1.2.3　屋顶绿化的植物选择及栽植技术

 植物成活与生长的好坏决定于其生长的立地条件的优劣. 一般来说, 建筑物屋顶与地面比较, 风速和昼夜温差都较大, 空气温度较低; 夏季光照强度大, 日照时间长, 水份蒸发量大, 屋顶负荷有限, 种植土层浅. 因此, 用于屋顶种植的植物品种比地面使用的植物品种要求严格。

 在屋顶绿化工程中, 对植物品种的选择与栽植技术的要求应综合考虑以下几点：

(1) 植物选择　为保证屋顶绿化工程的质量与效果, 应选择适应性强、阳性、浅根系、生长缓慢、病虫害少、耐寒、耐旱、易管护的小乔木及灌、花、草、藤类植物; 生长快、树型高大的乔木应慎用; 深根系、钻透性强的植物品种不宜选用.

(2) 种植土壤　屋顶种植土须具有较好的泌水性、粘聚性和肥沃性, 其密实度、容重不宜太大. 普通粘性土、砂质土不宜直接作为种植土地, 应掺和10% - 35%的有机质如锯末、椰糠、花生壳、蛭石等, 对植物生长和减轻屋顶负荷都十分有利.

2　垂直绿化

 垂直绿化是指植物借助建筑物、构筑物的立面而生长蔓延的一种绿化形式, 与其他绿化形式相比,它具有如下特点:

 (1) 贴附建筑, 不占空间. 　垂直绿化不同于地面绿化及屋顶绿化, 占用空间、形式多样, 垂直绿化是一种面上的绿化形式, 几乎不占地面及屋顶空间, 仅贴附于建筑物外表面, 形式单一.

 (2) 保温隔热, 降噪除尘. 　在房屋外壁进行垂直绿化能降低墙面温度变化幅度, 对室内起保温隔热作用; 并可吸收反射噪声; 增加环境湿度; 吸附尘埃、净化空气; 减缓墙体本身的风化.

 (3) 造价低廉, 管护简便. 　一般来说, 用于垂直绿化的植物具有极强的生命力、易繁殖蔓延、环境适应能力强; 对土壤、水、肥等生存环境要求不高且不需要整形修剪, 因而, 进行垂直绿化造价低廉、管护简便.

2．2　垂直绿化的技术研究

2.2.1　垂直绿化的栽植方式及技术措施

  垂直绿化既可地面栽植, 也可空中栽植、屋顶栽植. 各种栽植方式的要点及技术措施如下:

 (1) 地面栽植　在建筑物或构筑物墙角处设种植槽或种植穴, 内植攀援植物. 在种植槽、穴等施工中, 应注意墙角及墙身防水、防潮处理(详见有关技术规范).

 (2) 空中栽植　高层建筑物于楼层阳台、平台等处, 设种植钵、盆、槽等设施, 内植攀援植物或垂吊植物. 对于小型种植钵、盆, 可直接置于阳台、平台等处. 对于大型种植钵、盆或固定设置的栽植体, 需做结构验算及构造设计, 特别应注意种植设备的抗渗防渗及水、肥供给及排泄等问题.

 (3) 屋顶栽植　于屋顶靠近墙体处设置种植槽, 种植攀援植物或垂吊植物. 有关栽植技术问题同屋顶绿化.

2.2.2　垂直绿化的植物选择

    垂直绿化因其固有的立体绿景特点, 要求所选植物具有攀援陡直立面的能力, 在具有攀援性能的缠绕类、卷须类、攀附类和吸附类植物中, 绿化墙面当首推吸附植物. 这类植物靠枝叶变态形成吸盘或茎上长出气根吸附于他物上, 借此引伸茎蔓向高处生长, 前者如地锦、红叶地锦、美国地锦; 后者如扶芳藤、常春藤、凌霄、美国凌霄、石血、络石等. 其中地锦(科属: 葡萄科爬山虎属木质藤本, 学名: PARTHENOC ISSU SPLANCH) 为墙体垂直绿化的先锋植物, 在我国, 适于大部分地区栽植一株地锦, 一年可爬至4～ 8m 高, 十年其覆盖面积可达200～ 400m 2。

2                  对如何加快建筑立体绿化工程实施的建议

 环境和发展是当今世界的两大主题. 建筑的立体绿化是不占地面的特殊绿化形式, 在很大程度上可以缓解城市建设和绿化争地的矛盾. 同时, 发展建筑立体绿化也是加快城市绿化建设、改善城市环境的重要途径. 为了使建筑立体绿化在我国健康、迅速发展, 本文提出如下建议:

 (1) 加大对建筑立体绿化的宣传, 以各种形式生动、具体的实例宣传建筑立体绿化的意义作用, 以及建筑立体绿化的法规和技术, 使发展建筑立体绿化成为社会的共识.

 (2) 由政府做出发展建筑立体绿化的地方性规定, 提出鼓励发展建筑立体绿化的政策. 建设主管部门对新建、改建建筑的设计、施工、验收要同时审查建筑立体绿化设计, 监理建筑立体绿化施工, 验收建筑立体绿化效果, 使建筑立体绿化有法可依.

 (3) 编制建筑立体绿化技术规程, 以指导建筑立体绿化按科学合理的程序建设.

 (4) 进一步开展对建筑立体绿化的科学研究, 提出更为先进的技术、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设计方案, 提高建筑立体绿化的技术水平.

 (5) 把建筑立体绿化的管理列入各级绿化行政主管部门的工作职责, 加强对建筑立体绿化施工企业的管理. 发挥区、街道办事处和居民委员会对建筑立体绿化的监督作用, 使其永续利用, 发挥出更好的效益。

 上述诸建议中加快建筑立体绿化各相关技术措施的研究、开发、推广、应用及政府部门制定相应的。

参考文献:

[1 ]　缪义民等. 对屋顶绿化中几个常见问题认识与探讨[J ]. 中国园林, 2001, (4) : 31-33.

[2 ]　吕晨等. 增加小区环境“绿量”, 创造人居绿色空间[J ]. 中国园林, 2000, (2) : 56-57.

[ 3 ]　(日本) 东邦生态环境技术株式会社绿化关连事业部. 利用轻质人工土壤的建筑屋顶绿化节能技术[A ]. 21 世纪建筑新技术论丛[C ]. 上海: 同济大学出版社, 2000. 56-57.