屋顶花园工厂化建设的可行性探讨

    一向重视绿化的日本和拥有世界上第一流环保与绿化设施的德国，在建筑屋顶花园上更是达到了相当高的水平。日本设计的楼房除加大阳台以提供绿化面积外，还把最高层的屋顶连成一片，在屋顶栽花种萆。而德国则进一步更新楼房造型及其结构，将楼房建成阶梯式或金字塔式的住宅群，布置起各种形式的屋顶花园后，如同一条五彩缤纷的巨型地毯，美不胜收。

    加拿大在一座办公大厦施工中，采用轻型多孔材料，建成了一个集假山、瀑布、水池、草坪、花坛等多种景致于一体的美丽花园。这种改革建筑材料以师法自然的新工艺，使方兴未艾的屋顶绿化更上一层楼。俄罗斯、意大利、澳大利亚、瑞士等国的大城市中，也都有着风景绮丽的屋顶花园。
　　30年前，只有一小部分建筑师关注到环境保护问题。“古典现代主义根本不考虑环境。”环保建筑设计先锋SITE设计事务所创始人詹姆斯?韦恩斯说，“现代主义者推崇工业主义和工业化材料，因为他们认为那些才是发展趋势。”

在20世纪70年代，石油危机促使人们逐渐认识到，“可持续建筑”的采暖和降温会成为必要。到90年代，绿色建筑终于在主流建筑物中占据了一席之地。美国各州政府开始向电力消耗低、废水排放少的建筑项目提供税务优惠。与此同时，具有环境意识、熟悉环保材料和技术的新一代建筑师也成长起来了。

    4年前，美国绿色建筑协会采用LEED评级体系，为建筑物设定“环境友好”的最低标准，该协会估计，目前美国每年的新建筑中，至少30％具备了某些“地球友好”特性。有代表性的是PhilipMerrill环保中心，该中心坐落在美国马里兰州首府安纳波利斯市，是切萨皮克湾基金会的总部。与目前最典型的大型建筑相比，Philip Merrill环保中心显露出更多的木结构。这一杰作的特别之处有以下几点：建筑内所使用的能源，1／3来自地热和太阳能；屋顶雨水搜集系统直通巨型蓄水池，雨水可被用于灌溉：遮光板是由重复利用的腌菜桶制成的；竹木地板来自“持续生产林材”……

    Philip Merrill环保中心是新一轮“绿色建筑”浪潮的缩影。“绿色建筑”旨在设计和建设建筑物时兼顾一系列环保目标和元素。建筑物应如何选址?应如何重复利用废水，如何才能更有效地采暖和降温?这些都是绿色建筑师要仔细考量的问题。

    城市屋顶绿化在保护城市环境上的作用是不可忽视的。据科学测定，一个城市如果把屋顶都利用起来进行绿化， 那么这个城市中的二氧化碳较之没有绿化前要低85％。对于大多数都市来说，屋顶至今还是被人们所忽视的、待开发的一块处女地，虽然每幢楼房的屋顶面积十分有限，但成千上万座高楼大厦的面积相加起来，就是一个十分可观的数字。有人估计，一座城市的屋顶面积大约为居住区的1／5。

    在过去几年里、绿色屋面系统在国外受到很大的关注。由于屋面材料及技术方面的进步，如今，屋顶花园计划已经可以成功地在大部分气候条件下实施。绿色屋顶花园不仅增加了视觉上的美学效果，为都市的居民在紧张的工作之余提供一个休息和消除疲劳的舒适场所，同时对于一个城市来说，它更是保护生态、调节小气候、净化空气、遮荫覆盖、降低室温的一项重要措施，也是美化城市，增添景观的一个好办法。屋顶种植物还可以起到调节利用雨水等作用。从社会效益来说，屋顶花园有利于减轻城市热岛效应，也是不占用土地而改善城市环境的最佳方法；对住宅来说，屋顶花园更利于顶层住宅的冬暖夏凉，提高居住的舒适度。

    日本东京有规定，工厂、公寓楼、写字楼以及其他各式各样的建筑物。只要屋顶面积超过1000平方米，就必须建一定比例的屋顶花园。

据中国新闻网2002年9月26日的报道，北京市园林局正制定方案，拟在北京建造屋顶花园，并对主干道立交桥和沿街楼房实行垂直绿化， 目前正在进行可行性研究。北京市园林局城市绿化处副处长廉国钊介绍说，在该局正在制定的绿化方案中，屋顶花园是其中一个重要组成部分，初步设想是在条件适宜的屋顶阳台堆上30厘米到100厘米厚的土，铺上草坪，种上花木。

    我国有些大中城市也开始了屋顶绿化，编织起美化空中环境的画卷。在我国现有的屋顶花园中， 以广州东方宾馆10层楼顶上建造的层顶花园最具代表性，它的面积约有900平方米，吸收了西方的构园方法，又创造了富有民族风格的空间环境，并已完好地使用多年。最近，广州市建委、绿委、市政园林局等有关部门将在广州地区大力开展建筑物屋顶绿化美化工作，要求新建建筑物的天面必须按要求进行绿化、美化，并与主体建筑统一设计、施工、验收和交付使用。深圳市政府也已决定，在几年时间内将市内的部分建筑物屋顶分别栽种花草，进行绿化。
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    屋顶花园对技术的要求远远高于一般的花园，但也有比一般花园更易于工厂化施工操作的优点，主要表现在：

    1、培养基质全部人工配制，不用考的土壤，以达到要求。混合护根物、海绵状物料的建筑原料比泥土更能有效地吸收水分，有利于存储雨水。

    屋顶花园要想在混凝土板上种植七、八米高的大树，这就对土壤和疏水层有很高的要求。疏水层的处理难度很大，采用疏水层材料来解决下雨、浇水时多余水分的过滤、排放问题，不会造成积水而导致植物根系腐烂。为减轻水分和土壤对屋顶的渗漏和腐蚀，屋顶花园将采用喷灌、滴灌等方法“细水长流”，排水系统也需郑重考虑；为防止水分蒸发过快，土壤中还将加入高分子保水剂。

    泥炭可作为主要的栽培基质，它的容重很小，一般干重在0．2—0．3克／cm3，而普通土壤的容重是1．25—1．75克／cm3，湿重约在1．9～2．1克／cm3。由此可以推算出泥炭在干重时是普通土壤重量的18—20％，而湿重是普通土壤重的33％，建造屋顶花园如果全部用泥炭，则可减轻2／3—3／4的重量。当然，建造屋顶花园不可能全用泥炭。一则全用泥炭相对成本偏高，二则全用泥炭的最大缺陷是抗风固根力不够强。因此在实际使用中一般采用在两份普通土中掺入一份泥炭做成混合土来建造屋顶花园。或者还可加入适量的糠灰。这样不仅可减轻土基重量的25—30％，而且也改善了土基的透气性和土基的养分，所以说，泥炭是建造屋顶花园的理想材料。

    2、基质下面的处理都需要很严格的防水等处理，情况大同小异。美国、法国、加拿大等发达国家采用APP防水卷材对付屋顶渗漏，效果非常好。这是一种采用无规聚丙烯等制成的新型防水材料，不仅能耐腐蚀、抗老化，还能防止植物根须的侵入。屋顶防水层上面有土壤和植物覆盖，如果发生渗漏，很难发现漏点，无法根治；花草生存，离不开水和肥料，如果屋顶长期保持湿润状况、再加上肥料中含酸、碱、盐物质的腐蚀，都对防水层造成持续的破坏，如果防水材料防水性能、防腐性能不稳定，那么花园下面的住宅是无法入住的；另外，花草都有根须，根须无孔不入，如果防水层次搭接部位或材料本身有孔隙，根须即会侵入并扩展，使防水层失效。

    目前国内已有卷材生产厂家与上海、北京的一些房地产开发商合作，采用聚酯卷材和抗根卷材建造了几个屋顶花园，取得了成功的经验。APP是以无规聚丙烯等高分于聚合物改性沥青制成的一种新型防水材料，其抗拉力、抗撕破力、不透水性、延伸率、耐老化性、耐腐蚀性都很好，使用寿命长达10年以上，而且还研制出了防止植物根须破坏防水层的抗根卷材，并开始用于屋顶花园试点工程，防水效果很好。北京西单文化广场绿地防水工程，就采用了4万多平方米APP抗根卷材，抗老化期达15年以上，确保草坪下面的地下设施无渗漏。

    他们的经验是，用1：2．5水泥砂浆铺好厚度为20—30毫米的找平层：用3毫米厚的APP聚酯卷材和3毫米厚的抗根卷材做好防水层，用1：3水泥砂浆做好厚30毫米的保护层；用10厘米—15厘米厚的卵石做好排水层；用每平方米250克—300克的聚酯无纺布做好过滤层；最后是15厘米厚的植物土壤层。如此选材和施工，就可根治屋顶花园的渗漏问题。

    3、花园里面的材料及构筑物都需要用轻质材料，有利于统一生产及组装。屋顶花园的人工土壤层一般要有防水层、过滤层、过滤网、粗砾土和种植土五层。防水层中排水系统的设计和安装非常重要，它将直接影响到防水问题。土壤层的厚度也要根据所选植物的不同而有所不同。像种植草坪至少需要10厘米的种植土层，而一般花木、灌木要20至30厘米、若是小乔木类至少都要在40至50厘米。

    4、植物的生长习性都要适合屋顶生长，而且根系要求严格。屋顶花园的造园优势，是基于屋顶花园高于周围地面而形成的。高于地面几米甚至几十米，因此气流通畅清新，污染减少，屋顶空气浊度比地面低。与城市中靠近地面状态相比，屋顶上光照强，接受太阳辐射较多，为植物进行光合作用创造了良好的环境，有利于植物的生长。要考虑到屋顶植物受台风等因素影响，选择的植物高度一般不要超过3米。像榕树一类的气生根植物也一般不要种植，这类植物的根系发达，会破坏防水结构。在地面上生