當今大力提倡“綠色”、“生態”的時代,節約能源、保護生態、可持續發展等低碳理念是城市園林綠化建設的新思路。城市園林綠化建設除了城市廣場、道路、公園,還有屋頂。屋頂綠化不但可以彌補城市綠化用地不足,還能夠實現節能減排、調節氣候、增加綠量、改善室內熱環境等綜合效益。因此,屋頂綠化是低碳節約型城市綠化建設的有效方式之一。利用低碳型材料技術建造屋頂綠化,為屋頂綠化的低碳型建造提供借鑒,同時對建設低碳城市具有重要意義。
1、 低碳型屋頂綠化建設的現實意義
1. 1 生態效益
1. 1. 1 豐富城市綠色景觀和實現城市生態系統多樣性
屋頂綠化是城市綠色景觀的重要組成部分之一,系統化的屋頂綠化不僅可以償還大自然有效的生態面積,增加了城市“自然”的景觀,也為生物提供新的生存之地。通過綠地的多樣化來實現城市生態系統的多樣性,從根本上改善城市環境。茂名市區已有公園綠地總面積為341. 367h ㎡,人均公共綠地面積 9. 15 ㎡。近年來,城區內園林綠化建設頗有成效,到處呈現鳥語花香的景象。
1. 1. 2 緩解城市熱島效應
一幢建筑就是一塊綠地,就是一臺綠色空調,大面積的生態屋面,可以調節冬冷夏熱的極端溫度,改善當地的小氣候,有效緩解城市熱島效益。在酷熱的夏天,當溫度約為30℃時,屋頂沒有綠化的頂層室內可達到 40 ~50℃。而基層為 10 ㎝上有綠化的屋頂,頂層室內溫度則為舒適的 20℃。
1. 1. 3 凈化空氣
屋頂園林植物是城市“高空氧吧”“吸塵器”。因為植物不僅具有很強的空氣凈化能力和清新能力,還有可滯塵、殺菌、吸收低濃度污染物以及增加空氣中負離子等作用。根據研究表明,花園式屋頂綠化年平均滯塵量為 12. 3g/㎡; 佛甲草簡單式屋頂綠化年平均滯塵量為8. 5g / ㎡。
1. 1. 4 降低噪聲污染
擁有屋頂綠化的建筑物,可降低噪音 20 ~ 30 分貝,同時隔絕噪聲效能達到 8 分貝。榕樹的樹冠可減少噪音 3 ~ 5 分貝,20m 寬的草坪可減少噪音 2 分貝。
1. 2 經濟效應
1. 2. 1 延長建筑結構和建筑材料壽命
溫度變化會引起屋頂構造的膨脹和收縮,使建筑屋頂面層產生裂縫,雨水的下滲,導致鋼筋銹蝕,屋面板結構受影響。植物阻擋了陽光、紫外線對屋頂面層受直射和輻射及雨水的直接襲擊,從而防止了建筑結構和材料的大幅度熱脹冷縮現象,保護了建筑結構和建筑安全。研究表明,在綠化覆蓋下的屋頂平均壽命是 40 ~ 50 年,而裸露屋面的平均壽命只有 25 年。
1. 2. 2 保溫隔熱,節約能源
在夏天,綠色屋頂至少可以減少 5% ~ 15% 的電量,可見綠化屋頂能有效降低室內的溫度; 在冬天,像一個溫暖的保溫罩保護著建筑,在北方保證室內暖氣不容易外傳。夏天隔熱,冬天保溫,屋頂綠化在很大程度上節省了能源,緩解了日益嚴重的城市能源危機。
通過屋頂綠化減少了屋面泄水,同時大大減少城市排水系統的壓力,為排水工程節省不少成本,也可減少污水的處理費用。
1. 2. 3 植入食用植物,低碳惠民
在屋頂植入食用植物既是適應、減緩氣候變化、節能減排的措施,也是給城市生活的人們帶來實惠。食用植物引進屋頂綠化的兩種形式,一種是將果樹、漿果灌木、蔬菜、草藥和可食花卉等引種到屋頂中。另一種是把屋頂改造為菜園,供市民租用。
1. 3 社會效益
1. 3. 1 生理、心理效果調節作用
研究表明,綠色達到 25%時,才會心情舒暢、精神最佳。綠化植物則同樣起到調節人的神經系統,使緊張疲勞得以緩解和消除,使激動情緒恢復平靜。屋頂綠化不僅美化了城市,而且減輕建筑硬質線條所帶來的煩躁情緒。
1. 3. 2 防火抗震作用
植物在出現火災時具有火災蔓延隔離帶作用,可阻擋和延長火災的蔓延速度。另外屋頂綠化對于建筑結構的減震也具有一定的作用。
1. 3. 3 改善人居環境,提高建筑品質
在充分發揮屋頂綠化的生態效益和經濟效益同時,在屋頂增設小路、花架、凳等園林小品,為人們創造一個休閑娛樂、釋放壓力的場所,讓人們能體驗到田園的樂趣,體現人與自然和諧共處,互為依存的關系。在屋頂綠化比較普及的城市,屋頂綠化能改善視覺、提高建筑的品質,促進房地產的優質銷售。
2、 低碳型屋頂綠化的技術
澤豐小區屋頂綠化位于澤豐住宅小區裙樓三層。在生態低碳型景觀設計理念的引領下,以低碳環保的綠化配置為重點方向,運用低碳型材料和技術建造澤豐小區屋頂綠化。
2. 1 總體概況
澤豐小區屋頂綠化以整體性較強而又簡明的園林構圖形成居民休閑綠化空間。屋頂上種值了不同種類固碳能力高、觀賞性強的植物,如鳳凰木、紫荊、垂葉榕等中小喬木,紅龍草、灰莉、黃蟬等灌木,菊花、杜鵑、黃花佛甲草等花卉和地被。屋頂上還劃分為不同的功能區,如兒童活動區、公共活動區、跑步小路等。屋頂的周邊種植鳳凰木、紫荊、垂葉榕,既增加了屋頂的進深感,又把屋頂和周圍的環境進行了軟隔離。屋頂的中間布置花架種植紫藤。整個屋頂利用綠化空間,地面綠化和立體綠化相結合形成低碳型的園林綠化景觀。
2. 2 屋頂綠化的結構及基層鋪設技術
澤豐住宅小區工程在結構設計和施工中,充分考慮了建造屋頂綠化對建筑承重和荷載等因素,由建筑施工單位在頂板上作防水和保護層。該屋頂防水層選擇了低碳環保防水材料———三元一丙涂料,通過檢測該防水層質量達標。由于屋頂綠化景觀要求較高,為減輕屋面荷載,直接將配好的綠化種植基質鋪設在屋頂防水層之上,這樣既省去了屋面的混凝土保護面層工序,節約了成本,同時屋面荷載又減輕了約80~ 140 ㎏ / ㎡。另外根據園林要求,預留排水口和給水點。
園林施工單位在處理屋頂排水時,根據現場實際情況,將直徑 100㎝的排水管與透水管并排環放于屋頂四周,并在每個邊角設置下水道,接入排水管與透水管,同時為防止樹葉及垃圾等異物堵塞,將管道口用濾水網蓋住,以保證排水順暢。另外,將屋頂需修筑花池的排水孔用直徑 50 ㎝的排水管通過三通形式連接、擺放,接入水道中,其最大排水效果為 1. 5m 深土層的水,一般要求種植池底部排水坡度為 1% ~ 3%。
在綠地的邊緣設置排水溝,水通過排水溝流到建筑預留的排水口處。這種排水做法這既低碳又適用。種植土選用的是無任何污染,pH 值在偏酸性的大田表土,土壤疏松透氣,有一定的肥力。添加草炭土和膨化雞糞,土壤、草炭土和膨化雞糞的比例為 75∶ 20∶ 5。
2. 3 屋頂綠化的種植
為了保證綠地碳匯的恒定,需要合理種植、養護和補植,避免出現碳的迅速釋放。將不同根系種類、根系深度的植物配置在一起,使單位面積植物的固碳量最大化。不同樹齡的樹木進行混栽可以保持植物碳匯的穩定性,減少除草和清除落葉等不必要的養護,可以發揮自然式叢林及其土壤固碳能力最強的優勢。澤豐小區屋頂綠化在植物選擇上主要遵循以下原則: \\(1\\) 適地適樹原則; \\(2\\) 特色性、文化性原則; \\(3\\) 多樣性原則; \\(4\\) 容易繁殖,便于管理的原則。
2. 3. 1 植物選擇和配置
植物選擇要考慮屋頂不良小氣候的影響,盡量適應南方氣候,并且耐熱、耐旱、抗風特別是臺風能力強。又因為屋頂上有部分區域陰面的地方,所以要考慮植物的耐陰性。栽植時喬灌與地被植物相結合,常綠與落葉,草皮與花卉相結合,構成多層次的綠化空間結構。屋頂西側之間的梁柱位置種植一株 5m 高,主干徑 10cm 的鳳凰木,在鳳凰木周圍栽植灰莉,最外圍栽植 0. 5m 寬黃花佛甲草圈邊。在建筑的陰面栽植喜陰的紅龍草、灰莉、黃蟬等,而在陽光充足的地方則栽植 3 ~ 4m 高的菊花、杜鵑等喜陽植物。
2. 3. 2 種植深度
屋頂綠化的低碳不僅取決于綠化植物種類、生長覆蓋密集程度,而且還取決于種植層的厚度及其含濕狀況。根據南方地區不同的植物類型,設計不同的種植深度\\(見表 1\\) 。
3、 結語
沒有科學的理念,就沒有高品質的設計,也就沒有高品位的作品和高品質的工程。在當今的屋頂花園建造技術中,只有堅持低碳、環保、綠色、節能、以人為本的原則,鼓勵采用綠色低碳設計新理念、新技術、新材料、新工藝,對建造屋頂綠化,改善人民的居住條件,提高生活質量,美化城市環境起到不可估量的作用。
參考文獻:
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