改善城市環(huán)境的有效手段是綠化,但城市土地有限,改善城市環(huán)境最尖銳的矛盾是有限的城市空間和日益增長的綠化用低矛盾。據(jù)調(diào)查,建筑屋頂面積占城市總用地面積的15%-30%。隨著城市建設(shè)的步伐越來越大,熱島效應(yīng)越來越嚴(yán)重。聯(lián)合國環(huán)境署研究表明,如果一個城市的屋面綠化率達(dá)到70%,那么這個城市的上空二氧化碳含量就會降低80%,熱島效應(yīng)就會徹底消失。
屋頂綠化在各種建筑物、構(gòu)筑物等屋頂、攤位、天臺進(jìn)行景觀建設(shè)和植物栽培,在有限的城市空間內(nèi)提高城市綠化率。屋面綠化同樣具有美化環(huán)境、凈化空氣、改善局部環(huán)境、提高城市綠化率、豐富城市景觀、增加城市美感和景觀的作用。
屋面綠化的優(yōu)點(diǎn)是不增加綠化用地,充分發(fā)揮城市綠化的生態(tài)效益,改善城市生態(tài)環(huán)境。這使屋頂成為人們關(guān)注的焦點(diǎn),屋頂綠化也成為現(xiàn)代建筑發(fā)展的必然趨勢。
屋頂綠化的功能
(一)保溫隔熱
植被和種植介質(zhì)是種植屋頂?shù)膬纱笾黧w部分(圖1),在對建筑物的保溫隔熱方面發(fā)揮著重要作用。植物通過光合、蒸騰等生化過程,可以吸收或反射大量的太陽輻射熱,植被周圍的溫度和屋頂?shù)臏囟认陆担瑴p少屋頂對熱的吸收,發(fā)揮隔熱的作用。另一方面,植被的遮陰作用也可以降低屋頂?shù)臏囟取V脖幻芏群驮耘嘟橘|(zhì)是影響綠化屋頂保溫性能的主要因素。
1)植被:植被密度一般用葉面積指數(shù)表示。在整個栽培屋頂系統(tǒng)中,栽培密度和葉面積指數(shù)對栽培小環(huán)境的影響很大。植被密度越高,屋頂熱流變化越大,隔熱冷卻能力越強(qiáng)。主要原因是在炎熱的天氣中,植物密度越高,蒸騰、吸收等熱量越多。
2)種植介質(zhì)。栽培介質(zhì)的厚度和栽培介質(zhì)材料的熱惰性是影響保溫隔熱性能的主要因素。種植介質(zhì)越厚,每日熱流變化的差別越小,時滯性越大,其保溫隔熱性能越穩(wěn)定。
適當(dāng)?shù)闹脖幻芏群驮耘嘟橘|(zhì)材料和厚度可以改善最上層住宅的室內(nèi)溫度舒適度,降低屋頂內(nèi)表面溫度變動的幅度,緩和溫度變化,消除太陽對屋頂建筑材料的曬傷,延緩材料老化,減輕熱膨脹收縮對建筑物的破壞
其實(shí)種植屋面的保溫隔熱性受其他多種因素的影響,除了植物密度、土層厚度外,還有植物種類、屋面類型、空氣溫度、濕度等自然因素。
(2)蓄水減排,下雨時,屋頂綠化可以吸收降雨量。一般屋面栽培介質(zhì)層厚度較薄,下部排水板的蓄水空間也非常有限,不能吸收所有降雨量,特別是在降雨量較大的情況下。但是,在降雨初期,通過吸收降雨量,屋頂排水量達(dá)到最大值所需的更長時間,緩和了屋頂排水量的變化幅度。屋面綠化保持了城市開發(fā)前的水文系統(tǒng),均勻有效地分配了降雨量。屋頂綠化的蓄水作用改變了原屋頂?shù)膹搅髁亢蛷搅鞲叻澹欣诔鞘杏晁呐欧拧S捎谕七t了徑流高峰期,城市雨水管網(wǎng)排水量急劇增加的情況也會相應(yīng)地推遲,降低了以前降雨初期排水量過大雨水管網(wǎng)排水不及時的問題,城市積水面積相應(yīng)地減少。徑流量的變化幅度緩和,也使得排人雨水管網(wǎng)的排水量變化幅度緩和,這也更容易實(shí)現(xiàn)城市雨水管網(wǎng)在較長的時間內(nèi)高效穩(wěn)定地排水。
屋頂綠化的種類
屋頂綠化可分為花園型屋頂綠化、草坪型屋頂綠化及混合型屋頂綠化。
(一)花園型屋頂綠化
花園型屋頂綠化一般是以屋頂花園的形式出現(xiàn)(圖2),與地面花園有些類似。樹木和灌木常用于園林設(shè)計(jì),栽培介質(zhì)厚,一般是人的屋頂,屋頂需要足夠的負(fù)荷。水循環(huán)和灌溉系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時也要考慮。由于植物種類的選擇空間很大,這種屋頂綠化很有魅力,為人們提供了清新高雅、景色獨(dú)特的園林空間。
(2)草坪型屋頂綠化;
草坪型屋頂綠化主要是種植草坪和地面進(jìn)行屋頂復(fù)蓋綠化,通常人不能在上面活動。通過植物品種,不需要經(jīng)常維護(hù)、施肥、積極灌溉,可以實(shí)現(xiàn)自我生存,其植被層及其相關(guān)結(jié)構(gòu)輕,不需要附加結(jié)構(gòu)支持,安裝方便,可以在平頂和斜頂(圖3)。本鐘屋面綠化簡單,在改善生態(tài)環(huán)境、保溫隔熱等方面具有很大優(yōu)勢。
(3)組合型屋頂綠化。本鐘綠化形式主要適用于屋頂承載能力弱的建筑物,通常在屋頂承載能力部位制作花架等,在花架上放置植物盆栽。
基本構(gòu)造。
無論哪種屋頂綠化類型,以下結(jié)構(gòu)水平(依次從上到下)都是必不可少的。種植層:挑選挑選挑選挑選挑選挑選挑選挑選挑選挑選挑選挑選挑選氣候、房屋結(jié)構(gòu)和維護(hù)費(fèi)用的約束。這些植物應(yīng)具有淺根系、低維護(hù)、耐久性高等特點(diǎn)。
2.種培介質(zhì),
栽培介質(zhì)(營養(yǎng)土)不是傳統(tǒng)意義上的土壤,一般含有特定的礦物質(zhì)。栽培介質(zhì)應(yīng)具有自重輕、無板結(jié)、保水保肥、適宜植物生長、施工簡單、經(jīng)濟(jì)環(huán)境保護(hù)等性能。選擇土草炭、膨脹蛭石、膨脹珍珠巖、細(xì)砂、發(fā)酵處理的有機(jī)肥料等材料,按一定比例混合配置。其中草炭和發(fā)酵后的有機(jī)肥料可以為植物生長提供有機(jī)質(zhì)、腐蝕酸和緩慢肥料的膨脹蛭石和膨脹珍珠巖不僅可以減少栽培介質(zhì)的堆積密度,還有助于保水、通氣、預(yù)防植物腐爛的根部、促進(jìn)植物生長堆積密度僅為450kg/m&的sup3的人工合成的無機(jī)栽培材料也可以作為栽培介質(zhì)直接選擇。
種植介質(zhì)的選擇及搭配,一方面要因地制宜,充分考慮當(dāng)?shù)氐臍夂颍乩硪约八x植物的種類等因素。另一方面,還可以考慮使用可回收材質(zhì),例如沙,粗石子,碎磚塊等。這有利于改善生態(tài)環(huán)境,同時降低了二次污染。
3.隔離過濾層,
在介質(zhì)層和排水層之間,起到保水和過濾水的作用。其目的是及時過濾和排出栽培介質(zhì)層中雨水和澆水后多馀的水,防止植物根腐爛,同時保留植物介質(zhì),避免流失。濾層采用單位面積質(zhì)量200-400g/條的土工布(滌綸纖維濾氈),濾層應(yīng)沿種植土周邊向上鋪設(shè),至少與種植土高度一致。
4.排水層,
水可在排水層自由流動,達(dá)到排水目的。其中既要考慮排水需求,又要考慮儲水需求,應(yīng)對夏季水分大量蒸發(fā)不補(bǔ)水,植物缺水枯死。
5.保護(hù)層,
保護(hù)層是植物根系對防水層的破壞。材質(zhì)可以是輕質(zhì)混凝土,透氣性好的厚塑料板等。
6.耐穿刺防水層。
防水層。
種植屋頂應(yīng)防水兩種。其中必須有耐根穿刺防水層。普通防水層在下面,耐根穿刺防水層在上面。進(jìn)一步防止植物根系破壞屋頂,防止多馀的水分滲入屋頂。
7.保溫隔熱層、
植被、栽培介質(zhì)等通常發(fā)揮良好的保溫隔熱效果。但附加保溫隔熱層,可以有效提高保溫隔熱效果的穩(wěn)定性。
8.屋頂混凝土板。
屋頂綠化設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的技術(shù)問題,
屋頂綠化負(fù)荷與建筑結(jié)構(gòu)負(fù)荷的設(shè)計(jì)計(jì)算共同進(jìn)行,保障結(jié)構(gòu)安全性。上人屋頂在建筑結(jié)構(gòu)的計(jì)算設(shè)計(jì)中預(yù)約了人為活動產(chǎn)生的活載荷。考慮到屋頂綠化和園林,建筑結(jié)構(gòu)必須預(yù)約部分屋頂板能承受的負(fù)荷范圍。例如,綠化設(shè)施(指種植土壤、防水、排水等結(jié)構(gòu)水平)和植物和景觀材料的負(fù)荷,為后續(xù)建設(shè)提供安全保障。結(jié)束語言
屋頂綠化工程是綜合工程,涉及建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備、園林、景觀等幾個學(xué)科,施工環(huán)節(jié)的管理控制也是綠化工程成功的關(guān)鍵。
屋頂綠化可以有效提高城市的綠化率,同時又可以調(diào)節(jié)城市氣候,緩解了城市人口和建筑密度大,而綠地面積不足的問題。
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