濟(jì)南市市政工程設(shè)計研究院(集團(tuán))有限責(zé)任公司 王嘯宇
廣東乾山園林工程有限公司 楊夢珂
南京林業(yè)大學(xué)風(fēng)景園林學(xué)院 張青萍
上海市園林科學(xué)規(guī)劃研究院 張浪
上海市屋頂綠化建設(shè)發(fā)展態(tài)勢良好,據(jù)統(tǒng)計,2011 年、2012 年上海市屋頂綠化增加量均超過20萬平方米,2014 年達(dá)到40 萬平方米,2022 年,上海市統(tǒng)計新增立體綠化44.63 萬平方米,立體綠化總量達(dá)到550 萬平方米?!笆奈濉逼陂g,上海市屋頂綠化新增量每年穩(wěn)步增長,截至2023 年8 月底,增加建成立體綠化117.7 萬平方米,其中屋頂綠化面積為67.7 萬平方米。
屋頂綠化在栽培基質(zhì)、植物種類、種植結(jié)構(gòu)以及外界生長環(huán)境等方面,都與地面綠化有顯著差異。屋頂綠化在建設(shè)過程中,需要篩選生態(tài)價值較高、景觀效果較好且適宜本地種植的植物。在后期的養(yǎng)護(hù)管理上,也需進(jìn)一步提高相關(guān)技術(shù)水平,做好屋頂綠化的維護(hù)工作。本文通過調(diào)查上海市屋頂綠化現(xiàn)狀,結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂蛱卣骱徒涤晏攸c(diǎn),總結(jié)屋頂綠化基質(zhì)在新建建筑和改建建筑上應(yīng)用的主要問題,并提出改進(jìn)建議。
根據(jù)上海市工程建設(shè)規(guī)范《立體綠化技術(shù)規(guī)程》,屋頂綠化是以適宜建(構(gòu))筑物頂部為載體,不與自然土層相連且高出地面150 厘米以上,以植物材料為主體營建的一種立體綠化形式,一般可分為花園式、組合式和草坪式三種類型。不同類型屋頂綠化應(yīng)滿足以下要求:
表1 屋頂綠化分類設(shè)計要求
以抽樣調(diào)查的方式,根據(jù)統(tǒng)計資料以及上海市百佳立體綠化評選資料,本著“兼顧不同形式,不同建設(shè)時間,涵蓋各區(qū)”的原則,依據(jù)上海市屋頂綠化的現(xiàn)狀以及建造年代的不同,對上海市40 個屋頂花園實(shí)地調(diào)查,記錄屋頂綠化主要應(yīng)用類型與方式、常見植物種類、基質(zhì)類型與厚度、灌溉形式等情況,對調(diào)研的相關(guān)數(shù)據(jù)從多方面進(jìn)行統(tǒng)計與比較分析。
此次調(diào)查總面積16.8 萬平方米,覆蓋上海市16個區(qū),開發(fā)建設(shè)時間從2004年至今。其中,花園式19 處,占總面積的50.43%;組合式13 處,占總面積的18.88%;草坪式8 處,占總面積的30.69%。
從屋頂綠化現(xiàn)狀調(diào)研情況得知,花園式、組合式、草坪式屋頂綠化多集中建設(shè)于2010年之后,且最早建設(shè)年限為2004年?;▓@式屋頂綠化景觀效果好,使用體驗(yàn)優(yōu)于組合式和草坪式,在調(diào)研的屋頂綠化的總量中數(shù)量與面積均大于組合式和草坪式屋頂綠化。
上海市現(xiàn)有屋頂以承重能力較弱的薄板平屋面為主,新建筑的屋頂綠化建設(shè)亦要考慮到建設(shè)成本以及荷載安全問題。因此,在設(shè)計過程中要準(zhǔn)確計算屋頂?shù)某兄亓?,控制基質(zhì)和植物的荷載,并做好屋面防水。
圖1 調(diào)查點(diǎn)分布圖
表2 屋面活荷載
為了減少種植土的荷載,目前選用質(zhì)地輕的無土基質(zhì)來代替土壤已經(jīng)成為趨勢。屋頂綠化種植基質(zhì)要具有快速吸水能力,具有良好的滲透特性和持水性。栽培基質(zhì)的吸水滲水能力能夠有效減少屋頂雨水徑流和水分流失,節(jié)約水源。
在所調(diào)研的屋頂綠化中,共有植物88 科176屬266 種,且主要集中分布在薔薇科、菊科、百合科、豆科等。
在植物選擇時,由于屋頂綠化種植基質(zhì)厚度較薄,應(yīng)選用淺根性的植物并控制其高度在4 米以下;根據(jù)屋頂?shù)沫h(huán)境條件,應(yīng)選擇抗風(fēng)、抗旱、抗寒及短時耐水濕的植物;由于屋頂養(yǎng)護(hù)條件較地面更為復(fù)雜,應(yīng)選擇常綠及易養(yǎng)護(hù)植物。竹類生長時易破壞屋頂綠化結(jié)構(gòu),從安全方面考慮,應(yīng)避免竹類的種植。在調(diào)研中,僅有兩處屋頂綠化種植竹類,生長狀況良好,且并未對屋面造成破壞。
表3 屋頂綠化常見植物應(yīng)用頻度
基質(zhì)作為屋頂綠化結(jié)構(gòu)中的重要組成部分,對屋頂所產(chǎn)生的荷載不可忽略?;|(zhì)的排水性和持水性也是影響屋頂排水能力的重要因素。普通黏性土、沙質(zhì)土不適宜直接作為屋頂綠化栽培基質(zhì)。
屋頂綠化栽培基質(zhì)的理想容重在0.1—0.8mg/m3,在采樣地點(diǎn)中,大寧德必易園、上海中共文體中心、楊浦綠化屋頂、環(huán)境學(xué)校、申都大廈以及紅星美凱龍的種植基質(zhì)容重小于0.8mg/m3,僅占采樣地點(diǎn)總數(shù)的21.43%。此外,大寧德必易園、上海中共文體中心、楊浦綠化屋頂、環(huán)境學(xué)校以及紅星美凱龍的種植基質(zhì)均為改良后的種植基質(zhì),其他調(diào)研地點(diǎn)使用普通種植土的現(xiàn)象非常普遍,共計有15處,占調(diào)研總數(shù)的53.57%,使用改良種植基質(zhì)的占46.43%,理想容重只占調(diào)研數(shù)量的17.86%。
除個別地點(diǎn)外,所有的40 處調(diào)查點(diǎn)在屋頂綠化結(jié)構(gòu)、景觀等方面均具有比較專業(yè)性的設(shè)計,且后期的養(yǎng)護(hù)管理也配備有專業(yè)人員。效果較差的屋頂綠化采取了積極的整改措施,通過重新設(shè)計、更換種植基質(zhì)等方法進(jìn)行綠化優(yōu)化。大部分屋頂綠化使用了輕型種植土或復(fù)合型種植基質(zhì),植物生長良好,且未發(fā)現(xiàn)安全隱患。
屋頂綠化能夠降低屋面輻射,具有良好的隔熱效果。調(diào)研中所有業(yè)主均表示,經(jīng)屋頂綠化的建筑,夏季室溫要低于綠化前,空調(diào)用電量也有明顯降低,效果明顯。
在40 處屋頂綠化中,原有建筑屋頂條件均較好,有6 處屋頂綠化建設(shè)并不完善。從排水防水結(jié)構(gòu)到種植基質(zhì)以及種植植物,大部分屋頂綠化都有改進(jìn)空間,屋頂綠化的多方面效益有待進(jìn)一步提升。屋頂綠化在商業(yè)建筑中已得到廣泛應(yīng)用,在住宅建筑中的應(yīng)用空間可進(jìn)一步挖掘。“屋頂菜園”“陽臺花園”等綠化形式都已逐步走進(jìn)人們的生活當(dāng)中,發(fā)展空間巨大。
1 大拇指廣場(屋頂綠化)
2 平?jīng)鼋值牢幕行模ㄎ蓓斁G化)
3 申通地鐵屋頂綠化
4 長寧工人文化宮
屋頂綠化在美化城市環(huán)境的功能中作用十分明顯,這使得許多屋頂綠化建設(shè)的側(cè)重點(diǎn)專注于景觀效果,生態(tài)功能被忽略。選擇屋頂綠化植物時,要綜合考慮當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件,在適應(yīng)氣溫、降雨及灌溉措施的前提下,以滿足生長條件和屋面安全為原則,以突出城市景觀效果為需求,以改善城市生態(tài)環(huán)境為目的,選用易于養(yǎng)護(hù)管理的屋頂綠化植物??蓛?yōu)先選用景天科、馬齒莧科的草本植物。屋頂綠化植物的種植與地面種植存在一定的區(qū)別,植物生長過程中對屋頂結(jié)構(gòu)的影響,例如根系對排水層的影響,生長對屋頂荷載的影響,都可進(jìn)一步進(jìn)行研究探索。
屋頂綠化的基質(zhì)作為屋頂綠化系統(tǒng)的主要組成部分,承載著許多功能。應(yīng)根據(jù)屋頂承載力、滲透能力、營養(yǎng)物質(zhì)含量等,做出適當(dāng)調(diào)整。傳統(tǒng)的種植基質(zhì)在配方上存在一定的問題,例如泥炭土的使用量大致使基質(zhì)密度較大,屋頂荷載負(fù)擔(dān)加重且養(yǎng)分易流失、抗風(fēng)性差等,甚至許多配方基質(zhì)的單體材料會造成生態(tài)環(huán)境的破壞?;|(zhì)的選擇與使用需要環(huán)保和經(jīng)濟(jì),滿足屋頂?shù)暮奢d條件,并具有良好地貯存水分的能力,且養(yǎng)分充足,適宜植物生長,即輕質(zhì)、保水和保肥。在材料上優(yōu)先選擇當(dāng)?shù)氐馁Y源,促進(jìn)當(dāng)?shù)氐墓まr(nóng)業(yè)廢棄材料的資源再利用。