根據中國建筑氣候區(qū)劃,夏熱冬冷地區(qū)是指長江流域及其周圍地區(qū),涉及16個省、自治區(qū)、直轄市。該地區(qū)而積約1.8x10^6平方千米,是一個人口密集、經濟比較發(fā)達的地區(qū)。該地區(qū)氣候的顯著特點是夏季悶熱,冬季濕冷,晝夜溫差小,年降水量大,日照偏小。中國的夏熱冬冷區(qū)域是中國整個建筑行業(yè)非常關注的地區(qū),如何在這一地區(qū)同時解決好居住舒適與科技節(jié)能兩大問題,對建筑設計、技術以及技術系統(tǒng)而言是一個艱巨的挑戰(zhàn),同時屋頂綠化正是在舒適和節(jié)能的倡導下的產物,如何在該地區(qū)進行綠化設計成了行業(yè)關注的問題。

將普通的未被使用的屋頂區(qū)域設計為屋頂綠化,尤其是作為公共娛樂和運動建筑的屋頂,不僅充分利用寶貴的空間,同時也降低了購買土地的費用。屋頂綠化很少被打擾,環(huán)境優(yōu)美,益蟲可以找到一方生存的凈土,鳥兒也可以找到一片棲息地。種植了綠色植物的屋頂,就是在城市里建立了適合小動物生存的人造自然。

屋頂綠化幫助過濾灰塵和煙霧顆粒,從大氣和雨水中吸收危害性物質,并將其從土壤中去除。屋頂綠化保護防水層不受氣候、紫外線以及其他損傷,大大延長了建筑的使用壽命。夏熱冬冷地區(qū)裸露屋頂在夏天高溫時可以達到100℃以上,而夜間降至20℃以下,在這種溫度的變化中,屋頂的防水卷材始終處于一種疲勞的狀態(tài),很容易發(fā)生破壞。

由于屋頂綠化系統(tǒng)所具備的蒸發(fā)、陰涼和大氣循環(huán)的冷卻效應,一個屋頂綠化最高溫度為25℃,并且降溫緩慢。屋頂綠化至少可以減少3分貝噪聲,同時隔絕噪聲效能達到8分貝。對于建筑物的頂層至少能夠節(jié)省50%用于空調的能源,可以節(jié)省50%的冬季供暖能源。屋頂綠化能夠改善局部地區(qū)的小環(huán)境,夏天熱的時候能夠局部降低該區(qū)大氣的濕度和溫度,從而形成一個令人舒適的小氣候。

小氣候的生成改善了大氣的質量,減少大氣污染。屋頂綠色植物蒸騰作用產生的水與大氣接觸,起到冷卻大氣的作用。屋頂的綠色植物凈化了大氣,減少了大氣中的污染成分的產生?傊,屋頂綠化對城市環(huán)境地改善起到積極的作用。

一、屋頂防水層的構造

防水層是建筑物種植的關鍵構造層。防水層失敗將無法進行種植,而且防水層掩埋于種植層以下,翻修的代價很大,故防水層設防標準應滿足《屋而工程技術規(guī)范》中一、二級防水設防要求。即采用兩道以上防水設防,防水層有效使用壽命要盡可能的長。采用HDPE材料排水板,HDPE材料具有柔韌性高、抗拉強度高、拉伸延伸力大、耐腐蝕、耐植物根刺的特性。

對沉降不統(tǒng)一的造成開裂能隨裂縫而延伸,并且保護防水層不因氧化而老化,使防水層保持長期的柔韌性,達到對建筑長期穩(wěn)定的保護。HDPE排水保護板具有透氣、保溫的功能,解決了車庫頂板及屋頂種植缺乏地氣造成植物枯死的難題。隔墻、隔層具有明顯的節(jié)能保溫及降低噪音功能,地面、地下、墻面起到很好的通風、透氣、防潮功能。此材料使用年限可達100年以上,可在80℃-60℃的溫度范圍內長期使用,是一種基本不受外界影響的高級耐久性,排水防水材料。HDPE屬于環(huán)保型原料對水源,生態(tài)環(huán)境及人體健康不造成任何污染和損害。

二、生態(tài)袋

按照植物對土壤的要求,種植土層失水過速,植物容易缺水干枯,種植土層含水過量又會造成植物爛根而影響生長。所以,以往設置排水層為5cm厚河卵石,河卵石上鋪一道濾水層,上而再鋪3-5cm厚膨潤土,以達到儲、排水之目的。夏熱冬冷地區(qū)采用的生態(tài)袋是一種無紡織的土工布料,它是由聚丙烯人造纖維材料針刺成網的高強度平而穩(wěn)定的材料。這種特殊配制的聚丙烯能抗紫外線的侵蝕,不受土壤中化學物質的影響。

這種材料不會發(fā)生質變或腐爛,永久不可降解并可抵抗蟲害的侵蝕而且此材料使用年限可達120年以上。生態(tài)袋有過濾功能,透水不透土,具備水土保持的關鍵特性,對植物還有固根保護作用。

三、種植層

種植土的選用和配置應滿足重量輕、持水量大、通風排水性能好、營養(yǎng)適中、清潔無毒、材料來源廣、且價格便宜等優(yōu)點。本文采用的人工配制種植土種類有:

(1)黃泥、泥炭土、珍珠巖人工合成土,按體積比6:2:2配制,其容重達800-1000 kg/m2。

(2)泥炭土、微生物有機肥、珍珠巖6:3:1比例組合的無土栽培配方。其干重為200 kg/m2,飽和濕重為450 kg/m2。

種植層厚度選擇:花草、蔬菜等淺根系植物15-30cm(還可據花草種類不同選擇超薄型如生態(tài)袋或淺埋土層10cm厚);小灌木35-50cm(如設置生態(tài)袋樹池可減少覆土至2030cm);大灌木4060cm;喬木根深、冠大需覆土1 m左右或設置生態(tài)袋樹池可減少覆土至30-50cm。

綠化屋而的平而布置是根據建筑物的環(huán)境條件、建設規(guī)模的大小、使用功能和要求進行綠化和設施的平而組合和空間設計。

四、平面設計

屋頂是建筑物避免受雨霧,日曬等自然因素影響的構造層,綠化屋頂由綠化覆土層、而層和承重層3部分組成。它應該滿足承重、保溫、防水、美觀和環(huán)保的要求。平而布置的形式有規(guī)則式、自然式和混和式。梯屋是屋而花園的總入口,是屋頂花園的起點,布置6-20㎡的休息休閑平臺,其次依次布置架空的交通道、種植池、集水池、小臺階和花臺。種植池約占天而總而積的60%-70%,交通道寬600-800 mm。

綠化屋頂要作女兒墻,女兒墻要保護人員的安全,并對建筑方而起裝飾作用,一般屋頂女兒墻高設為1300 mm,因為要加上覆土高度,因此綠化屋頂女兒墻高一般為1500-1300 mm。種植土屋而在沿女兒墻及中間縱橫小于等于6m設專道,600mm高,蓋板600mm*600mm*40mm。C20混凝土用兩道115 mm磚墻架空蓋板比種植土高出50 mm,底部設出水口,從女兒墻穿出平屋頂。

五、種植區(qū)的設計

屋頂綠化要保持一定數量的植物,就必須在屋頂上建筑能使各類植物賴以生長的種植區(qū);ǔ(壇、臺)常見的有方形、長方形、圓形、菱形、梅花形等,采用哪種圖形,應根據屋頂具體環(huán)境和場地選用。

池壁高度要根據種植物品種而定,植被只需10-20 cm的種植土即可生長;大型喬木需100cm以上的種植土,才能保證樹木的正常生長環(huán)境,適合于各種植物的特性。種植池的高矮還與屋頂承重能力有關。自然式種植區(qū):在一些大型屋頂花園中,特別是與建筑物同步建造的屋頂花園多采用自然式種植池,提供了較大的植物生長環(huán)境,適合于各種植物的特性。種植區(qū)是屋頂園林工程中的重要部分,它不僅占地而積大,工程量大,而且關系到屋頂花園主景—植物的生長。

六、屋頂綠化的水體設計

水是綠化中不可缺少的要素,是園林構圖的重要組成部分。因此在屋頂載荷允許范圍內,可以考慮設計水體,屋頂綠化中,各種水體是重要組成部分,水體更是常用的造景手法。水池:屋頂花園中的水池因受到場地和承重限制,多建造成淺矮小型觀賞池。

其形狀隨造園基調可建成自由式或各種幾何形,池深度為300-500mm。為了保持屋頂池水質清潔,水池底可用水泥抹而、馬賽克或而磚飾而。屋頂水池的水體積較小,為保證其水質潔凈可以結合噴泉,使用循環(huán)水系統(tǒng),既可節(jié)約用水,又可經常保持水質清澈。

七、屋頂綠化排水防水設計

屋而綠化適用于坡度不大于3%的平屋頂,屋而防水等級為1-2級,耐用年限為25年以上。防水層應選用耐腐蝕,耐穿刺性能好的材料。平屋頂宜采用結構找坡。天溝、檐溝縱向坡度不應小于2%,溝底落差不得超過200 mm。種植屋而四周應設圍護墻及泄水管、排水管和人行通道。

種植屋而上的種植介質四周應設擋墻,擋墻下部應設泄水孔。種植土厚度:種植草皮時100-200 mm;種植灌木時300-500 mm。平屋頂檐部做法指與屋而交接處的做法。這部分不但應滿足技術方而(如排水,綠化覆土防水)的要求,也要考慮建筑藝術方而的要求。

八、我國屋頂綠化現狀

據了解,在北京、上海、廣州、深圳、杭州、寧波、溫州等城市,已相繼把屋頂綠化擺上城市建設的日程,并付諸行動。但不可否認,我國夏熱冬冷地區(qū)屋頂綠化還不令人滿意,還沒有充分地發(fā)揮其在居住空間中的有利作用。

例如,很多城市提出園林城市、森林城市、生態(tài)城市的概念,人們看到的只是增加了綠地的綠化,而并沒有重視到屋頂的綠化。因此,在高空中俯瞰我國的大部分城市,印入眼簾都是灰色,現在設計中提到的建筑的第五個立而,呈現著死氣沉沉,毫無生機的色彩。由于房地產業(yè)的迅猛發(fā)展,我國的建筑越來越高,建筑間距越來越密集,造成地而的綠化會越來越有限回。建設園林城市、森林城市、生態(tài)城市,屋頂綠化是一個全新的空間和全新的方向。

屋頂綠化是改善城市宜居性,美化環(huán)境、應對城市氣候變化、促進城市節(jié)能減排和生態(tài)化的重要措施,因此要大力推廣實施。