屋顶花园设计及问题分析

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。