浅谈屋顶花园设计及问题分析

摘要：近年来，屋顶花园的应用越来越广泛。屋顶园林景观不仅能够为城市增添绿色，提高绿化覆盖率，而且能减少建筑材料屋顶的辐射热，减弱城市的热岛效应，保护和改善城市环境，健全城市生态系统，促进城市经济、社会、环境可持续发展。文章概述了屋顶花园的设计以及设计时应注意的问题，旨在为城市屋顶花园的发展提供参考。

关键词：屋顶花园设计施工

引言

屋顶园林景观（包括屋顶绿化、空中花园）建设是随着城市密度的增大和建筑的多层化而出现的，是城市绿化向立体空间发展，拓展绿色空间，扩大城市多维自然因素的一种绿化美化形式。其目的意义在于：为市民创造一个更具新意的活动空间，增加城市自然因素、绿化覆盖率，美化环境，达到保护和改善城市环境，健全城市生态系统，促进城市经济、社会、环境可持续发展。同时，屋顶园林能陶冶人们的情操，树立良好的城市形象。

1屋顶花园园林的功能与生态特点

屋顶花园不仅仅是绿地向空中发展，节约土地，开拓城市空间的有效办法，也是建筑艺术与园林艺术的完美结合，在保护城市环境，提高人居环境质量方面更是起着不可忽视的作用。

1.1 休憩和娱乐活动场所

在建筑密集的城市中，人们常常为满眼都是冰冷的混凝土构筑物，周围见不到一点绿色而烦躁，利用屋顶空间进行绿化，既可开辟休息和活动场所，又可点缀街景，增添城市建筑的艺术魅力。有人估计，一座城市的屋顶面积．大约为居住区面积的20％。试想屋顶若被全部绿化，人们将置身于一座真正的园林城市，可在花香鸟语中尽情享受大自然的恩赐。

1.2 增强屋顶的隔热效果

一年四季其温度各不相同，而屋顶的表面首当其冲，始终处于剧烈的温度变化之中。夏季经过阳光直射的屋顶，表面温度往往要超出空气温度，在冬季则可低于空气温度，而屋顶经过绿化以后，温度变化幅度就将显著减小。这是因为植物能蒸发水分，并从中消耗大量热量，从而起到保温隔热的作用。

1.3 隔音作用

因为植物层对声波具有吸收作用，因而绿化后的屋顶可以隔音和减低噪声，绿化后的屋顶与砾屋顶相比，可减低噪声20―30dB。屋顶土层12cm厚时隔音大约40dB。20cm厚时隔音大约为46dB。

1.4 蓄水作用

屋顶绿化种植了植物之后能提高蓄水能力、减少雨水下泄。普通的屋面约有80％的雨水流人下水道。在雨季，这给下水道形成了很大的压力。屋顶绿化后，50％的雨水滞留在屋顶上，贮藏于植物的根部和栽培介质中，待日后逐步蒸发，从而减轻了下水道的压力，对城市环境起到了平衡作用。

1.5 除此以外，屋顶绿化还有吸附漂尘和吸收二氧化碳，放出氧气等作用。总之，对于城市来说，建造屋顶花园是调节小气候、净化空气、降低室温的一项重要措施．也是美化城市、增加景观层次的一种好办法。

2 屋顶花园造园设计

假山、水池、亭、廊虽然是屋顶园林造景的重要部分，但应以树木花卉为风景主题，各类树木、花卉、草坪等所占的比例应在50％至70％。常用植物造景形式的设计有以下几种：

2.1 乔灌木的丛植、孤植

植株较小的观赏乔木以及灌木、藤木，不仅是园林艺术的骨骼，更是改善大气环境质量的主角。所以乔灌木应是屋顶园林中的主体，其种植形式要讲究，以丛植、孤植为主，与大地园林讲究“亭台花木，不为行列”而突出群体美不同。丛植就是将多种乔灌木种在一起，通过树种不同及高矮错落的搭配，利用其形态和季相变化，形成富于变化的造型，表达某一意境，如玉兰与紫薇的丛植等。孤植则是将具有较好的观赏性和优美姿态，花期较长且花色俱佳的小乔木，如海棠、腊梅等，单独种植在人们视线集中的地方。

2.2 花坛、花台设计

在有微地形变化的自由种植区，建花坛、花台。花坛采用方形、圆形、长方形、菱形、梅花形等，可用单独或连续带状。所用花草要经常保持鲜艳的色彩与整齐的轮廓。多选用植株低矮、株形紧凑、开花繁茂、色系丰富、花期较长的种类，如报春、三色堇、百日草、一串红、万寿菊、金盏菊、四季海棠、郁金香、风信子、矮牵牛等。而花台，是将花卉栽植于高出屋顶平面的台座上，类似花坛但面积较小。也可将花台布置成“盆景式”，常以松、竹、梅、杜鹃、牡丹等为主，并配以山石小草。

2.3 花境及草坪设计

以树丛、绿篱、矮墙或建筑小品作背景的带状自然式花卉配置。花径的边缘，依屋顶环境地段的不同，可以是自然曲线，也可以采用直线，而各种花卉的配置是自然混交。草坪种植不宜单独成景，而是以“见缝插绿”或在丛植、孤植乔灌木的屋面铺设，以形成“生物地毯”，起到点缀作用。

2.4 注意配景设计

除在主景外采用花盆、花桶等，点线地分散组成绿化区域或沿建筑物屋顶周边布置，增加气氛和景观外，应在曲径、草地边和较高的植株下，摆放1至2块形状特异的奇石等，以体现刚柔相济的内涵，收到丰富园林景观的效果。

3 屋顶花园设计应注意的问题

3.1 建筑构造问题

少雨地区,种植土厚度宜为30cm,可以视作保温层,所以屋面构造不必另加保温层,也不必附加排水层。温暖多雨地区,种植土下设排水层,同时在防水层下应加设隔热层。寒冷多雨地区,种植土下设排水层,同时在防水层下应加设保温层。地下室顶板上的种植构造和楼房屋面种植不同,覆土一般较厚,多在50cm以上。如果栽种乔木,覆土应达到1m以上。由于覆土很厚,不管土中含水量大小均有保温的功能,所以不必另设保温层。

3.2 结构荷载问题

根据建筑设计规范,不上人屋面静荷载为大于等于140kg/m2,但是这个数值对于屋顶绿化是比较小的。这种屋面可利用草坪、低倍、小型灌木和攀援植物进行屋顶覆盖绿化等简单的处理。对于建筑静荷载大于等于250kg/m2的建筑物,植物选择种类比较丰富,灌木或者乔木都是可以选择的,可以采用乔、灌、草结合的父曾植物配植方式,产生比较好的生态效益和景观效果。一些景观设计上的元素例如:花架、山石、水景等较重的物体都应设计在墙、柱、梁等位置,也可以设计出地形。

3.3 防止植物根系穿刺问题

屋顶绿化植物的根系若不采用阻拦的措施,会对屋顶的结构造成一定的伤害。即使是在仅有防水层或包括压制层的屋面上,由于空气的流动作用导致一些植物的种子飘落屋面上,在一定的条件下,植物也能顽强的生长。其后果导致其根系穿透防水层,甚至结构层,从而使整个屋面系统失去作用。在花园无卖弄上,由于涂层的存在,产生了更有利于植物生长的环境。其他的某些外来植物一般都较我们预先铺设的植物更具生命力,这些植物会不断侵蚀其他植物的领地。另外,草类植物的根系相当发达并且穿透力较强,对防水层及结构层的破坏力也很大。所以在建筑物的结构层上进行园林建设时,就必须引导和限制植物根系的生长。否则,植物根穿透防水层会造成防水功能失效;植物根穿透结构层而造成更为严重的结构破坏。综上所述,从经济和安全角度考虑,植物根阻拦层的设置对于花园屋面的建设是不可或缺的。如果忽略植物根阻拦层的设置,将造成因小失大的严重后果。

3.4 植物配置问题

植物种类宜选择姿态优美、矮小、浅根、抗风力强的花灌木、小乔木、球根花卉和多年生花卉。由于多年生木本植物根系对防水层穿透力很强,因此,应根据覆土厚度来确定种植植物品种。覆土厚100cm可植小乔木;厚70cm可植灌木;若覆土50cm厚,可以栽种低矮的小灌木,如蔷薇科、牡丹、金银藤、夹竹桃、小石榴树等;若覆土厚30cm,宜选择冬枯夏荣的一年生草本植物,如草花、药材、蔬菜。

3.5 屋顶花园设计之 土壤选择问题

自然原土不适合用于屋顶绿化。自然土壤的荷载过大,1800kg/m2,以10cm土壤层计算下来1m2土壤就需要180kg,在屋面宝贵的荷载范围内就占据了很大的比例。而火山岩土壤完全保水之后的容重只有500kg左右,同样以10cm的厚度计算1m2支需要50kg。自然土壤颗粒细密,密实度大,如果遇到自然降雨,雨水很难迅速进入土壤,更别说可以渗透到下面的蓄排水系统中。其实现在屋顶绿化专用的土壤也出现了很多新品种,比如:腐殖土加入陶粒、火山岩土壤等等。原则上都是使用轻质的人工基质加入一些直径在5-8mm左右的轻质颗粒物,比如常见的粘土砖破碎的颗粒、蛭石、膨胀珍珠岩、硅藻土颗粒等等,增加基质层中的空隙率加快水的渗透同时减轻荷载。

4 结语

屋顶园林是加快城市绿化发展，促进城市环境保护的重要途径。科学、合理、规范城市屋顶园林建设，对提高城镇园林绿化质量，改善居住环境，形成城市的生态绿化系统，改善城市环境有不可估量的作用。