种植屋面的效用及技术探讨

种植屋面的效用及技术探讨

【摘要】随着城市楼房密集度的增大，种植屋面已经成为我国城市建设中的新宠。本文对种植屋面的效用、基质和植被的选择、防水层、蓄排水设施等进行了分析。

【关键词】种植屋面；屋顶绿化；保温隔热；蓄排水

当今，许多发达国家在屋顶绿化设计建造上已经拥有很长的历史，并且积累了丰富的实践经验。我国的一些大中城市在近几年也开始尝试进行屋顶绿化，并且，种植屋面在北京、成都、深圳、杭州等大城市还得到政府的大力推广。不论是从建筑节能还是从环境美化等方面考虑，种植屋面都能在一定程度上改善我们的人居环境。本文将对种植屋面的效用和技术要点进行分析。

1、种植屋面的效用

在寸土寸金的城市里，推广种植屋面，充分利用建筑的第五立面，补偿了建筑占据的自然植被，可有效提高城市的绿化面积，起到净化城市空气、缓解热岛效应、降低城市噪音等作用。除此之外，种植屋面能够改善屋顶热环境，有助于减小建筑能耗；能够起到蓄积雨水、下渗补给地下水，缓慢排除雨水的一系列作用，缓解城市的雨水排放量大和地下水减少等问题，改善城市的水环境。

1.1种植屋面的保温隔热作用

绿色植物在光合作用过程中吸收利用大量的太阳辐射能，直接减少屋面对太阳辐射的吸收，与此同时还通过蒸腾作用吸收周围空气中的能量，有效降低该区域的空气温度、增加空气湿度。

考虑到屋顶载荷的影响，尤其对于既有建筑改造而言，为确保安全，栽培基质多推荐用轻型材料，配以浅根系植物。经过多次测温实验，夏天高温时，轻型屋顶景天植物绿化的屋面温度比裸露水泥平屋面温度可以降低20℃多度，降低通风隔热层表面温度达16℃，降低通风隔热层下温度3℃以上，可以减少温度对室内的传导，从而降低室内温度2℃。在调节空气相对湿度方面，草坪等植物的叶面积，一般为地面面积的20倍左右，茂密的茎和叶通过蒸腾作用，能使周围空气中的水分增加20%左右。因此，屋顶绿化作为夏季隔热有着显著效果，可以节省大量空调用电量。

1.2种植屋面在城市雨水利用方面的作用

屋顶绿化系统可使屋面径流系数减小到非屋顶绿化的0.3（见表1）。种植屋面还可以通过植物的茎叶对雨水的截流作用和种植基质的吸水把大量的降水储

存起来。部分屋顶都被植被覆盖后，屋面渗出的水较之普通屋面大大减少，而且排放速度减缓，可以通过排水管引入地下，让其缓慢渗入，成为地下水的补给。还可以把屋顶排出的雨水收集在雨水蓄积池中，在需要补充水的时候利用。这样减轻了城市排水系统的压力，同时也可以显著减少处理污水的费用。

2、种植屋面的技术要点

屋顶绿化要求的技术因素很多：屋顶载荷能力、防水层渗透问题、栽培基质问题、栽培植物选择问题等等。屋顶载荷能力关系到建筑安全问题，与之相关的是栽培基质的类型，如果使用大量的壤土势必会增加屋顶的负重。在屋顶防漏上，由于植物的根具有很强的穿透能力，特别是树根，年代越久，扎的越深，而且会分泌具腐蚀力的液汁，会对防水层造成长期的破坏。屋顶绿化防漏还存在一个难点：由于屋顶被土壤和植物覆盖，如出现渗漏，很难找出漏点。

2.1栽培基质和栽培植物

种植基质应选择孔隙率高、密度小、耐冲刷，且适宜植物生长的天然或人工材料。烧结土在我国国内有大量的资源，还可以保水，并且在水份多的情况下具有快速排水的功能，植物后期生长不易板结。目前一般选用泥炭、腐叶土、发酵过的醋渣、绿保石(粒径0.5～2厘米)、蛭石、珍珠岩、聚苯乙烯珠粒等材料，按一定的比例配置而成。值得一提的是，种植屋面用种植土无需“过肥”，注意有机物含量不要过高，避免屋面承受不必要的植物生长增重。

屋顶种植的植物要满足以下几个要求：

(1)抗旱，可以相对减少浇水的次数，以适应屋顶的特定环境。

(2)抗风，在高层建筑屋面上做种植时,不要选用过高或不够坚硬的植株，风大时植株易倒伏，不建议选用高大灌木，并在必要时要考虑对植株采取加固措施。

(3)浅根系植物，由于种植层厚度的限制，从根源防止植物根系对放水层的破坏。

平台屋顶绿化一般使用植物类型的数量变化顺序应是草坪、花卉、地被植物>灌木>藤本>乔木。佛甲草、葡萄、木香、合欢、紫薇、红叶李、夹竹桃、丝兰、月季、迎春、黄馨、菊花、半支莲等都是屋顶绿化较好的选择。

2.2防水层

覆土种植能使屋面免受夏季阳光的曝晒、烘烤而显著降低温度，这对刚性防水层避免干缩开裂、缓解屋面震动影响，柔性防水层和涂膜防水层减缓老化、延长寿命十分有利。同时防水材料长期隐蔽在潮湿的环境中，而且植物根系穿透力强，当浇灌植物用的水肥呈一定的酸碱性时，会对屋面防水层产生腐蚀作用，降低屋面防水性能。故种植屋面的防水层不同于普通屋面的防水层，防水设防等级要求更高，应按照一级或二级进行多道防水设防。除采用耐水、耐腐蚀、耐霉烂性能好的防水卷材或涂膜外，还应增设一道耐根系穿刺能力的防水材料。

2.3蓄排水设施

对于屋顶花园来说，蓄水能力和排水能力同样重要。暴雨是对屋顶绿化系统的最大考验，优秀的蓄水能力可以减小暴雨对屋面排水系统的巨大压力，同时还可以储存一部分水分作为植物的养分。在耐根系穿刺防水层之上，设置保护层和蓄排水层，蓄排水层的作用是将通过过滤多余的水，从蓄排水板排除出去，以防止因积水过多而导致植物烂根、死亡。现在常采用的塑料蓄排水盘代替传统的卵石作为排水层，可在凹处蓄积一部分雨水，在排水的同时还有50%蓄水功能（每平方米可正常蓄水10公升以上），具有保持土壤湿润的作用。在多雨地区，屋顶绿化可以与蓄水池相结合，大雨后覆土吸水饱和，多余水积蓄起来，不使流失。当土壤干燥时，可以使用积存水浇灌。屋顶绿化的蓄排水能力在城市雨水利用、缓解排水系统压力方面有不可估量的作用。

参考文献

[1]王威等.不同地表状况下的温度分布比较研究.北方园艺,2001年第4期

[2]刘滨谊,万静.屋顶绿化在城市雨水利用中的作用.城市水景观建设和水环境治理国际研讨会,2005年5月