您当前位置:首页 >>重庆园林 >> 正文

容器式屋顶绿化浅析

作者: 李婷,吴昊 时间:2018-8-31 阅读次数:864

——以嘉悦江庭住宅小区海绵城市建设屋顶绿化为例

一/容器式屋顶绿化概述

1.1 容器式屋顶绿化的概念

屋顶绿化是指对在高出地面以上,周边不不与自然土层相连接的各类建筑物、构筑物等的顶部以及天台、露台上的绿化。根据栽植方式,可分为传统式绿化(直接覆盖种植、种植池种植)和容器式屋顶绿化两类。容器式屋顶绿化是指在具有排(蓄)水、阻根、过滤等功能的模块化可移动式特定容器中种植植物,集轻型营养基质、耐旱植物为一体的新型屋顶绿化技术,主要有简单式、组合式、花园式等基本类型。

1.2 容器式屋顶绿化的创新性

容器式屋顶绿化在传统屋顶绿化的基础上,通过理念、技术的一系列创新,解决了屋顶绿化发展中关键性问题。相较于传统式屋顶绿化,其优势主要表现在:①完善的蓄水功能、截流屋面雨水;②蒸发截流雨水、自补水能力强;③有效降低建筑使用能耗;④不破坏原防水层、施工快捷;⑤后期管理和维护费用低;⑥造价低技术效益好等。

二/屋顶绿化设计的要求

2.1 荷载安全

根据《种植屋面工程技术规程(JGJ155-2013)》条文规定,种植屋面工程结构设计时应计算种植荷载。既有建筑屋面改造为种植屋面前,应对原结构进行鉴定。种植屋面荷载取值应当符合现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB-50009的规定,屋顶绿化有特殊要求时,应单独计算结构荷载。

种植屋面的设计荷载除应满足屋面结构荷载外,简单式种植屋面荷载不应小于1. 0kN/m2,花园式种植屋面荷载不应小于3. 0kN/m2,均应纳入屋面结构永久荷载。此外,还应控制植物生长期增加的可变荷载量,因此对初栽植物的荷重应当进行适度控制,根据规范,初栽植物荷重控制见表1:

2.2符合海绵城市建设要求

简单式种植屋面绿化面积宜占屋面总面积的80%以上;花园式种植屋面绿化面积宜占屋面总面积的60%以上。

三/植物选择

种植屋面不宜种植高大乔木、速生乔木;容器式屋顶绿化所用植物宜用低矮的草本地被植物,要耐瘠薄、耐干旱、耐热、耐寒、抗病虫能力强,最好是四季常绿或彩色的地被植物。

四/案例分析——嘉悦江庭住宅小区屋顶绿化

4.1 嘉悦江庭住宅小区现状

嘉悦江庭地处悦来新城会展城与生态城交界处,位于悦来两江国际商务中心“会展城”区域的西南侧。北临悦居路,南靠悦来大道,西接金兴大道;附近有国博线地铁出入口,交通十分便利。

悦来作为重庆首个海绵试点城市,嘉悦江庭作为悦来最先动工的海绵样板小区。嘉悦江庭住宅小区经过整体的海绵城市建设设计打造,规划设计了各类如透水铺装、雨水花园、绿色屋顶、蓄水池等多项“海绵体”设施,从吸水、蓄水、渗水到净水,实现内部雨水的良性循环,让小区小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭,同时降低屋面温度,改善城市热岛效应。嘉悦江庭住宅小区作为两江新区修建的第一个居住区低影响开发项目,具有很强的示范性及推广性,是海绵城市建设重点示范工程。小区的海绵城市建设从多个措施着手,容器式屋顶绿化是构建嘉悦江庭住宅小区海绵城市的重要一环。

4.2 现状分析

建筑屋顶面积约745平方米,屋顶消防管道、排烟道、栏杆、风机等设施,见图1,方案设计时需考虑功能性设施后期使用维护需要通行上的便利。屋顶有两处出入口,位于屋顶中心,相对而设,另有1~2处设备用房出入口,场地周边墙体高1.8米。

4.3 种植容器

《种植屋面工程技术规程》JGJ 155—2013规定种植容器需具备一定的物理机械性能和耐久性,满足10年以上的使用年限,在功能方面应达到蓄(排)水、阻根和过滤等要求。嘉悦江庭住宅小区容器式屋顶绿化采用规格为500*500*65mm的绿植草种植容器,pp材料确保使用寿命在10十年以上,具备完善的蓄(排)水、隔热、保温、阻根和过滤等功能。该容器具有完善的排水、通风、隔热、保温、蓄水、阻根等功能,并且安装拆卸方便,使用寿命长。该产品及其生产技术处于国内同类技术的领先水平,已获专利授权数28项(其中国家发明专利数9项,国际发明专利数1项),属于国家《海绵城市建设先进适用技术与产品目录(第一批)》推荐产品,且为唯一的模块化生态立体种植容器,见图2。

4.4 种植基质

屋顶绿化栽培基质应具有重量轻、养分适度、透气保水性能好、清洁无毒和安全环保等特性。改良土有机材料体积掺入量不宜大于30%;有机材料应充分腐熟灭菌。用于屋顶绿化的种植基质应符合表2的规定。

本项目采用轻型高效立体绿化栽培营养基质,由重庆市风景园林科学研究院自行研发,产品含水饱和重量为60kg/m2,对建筑物造成负荷压力小。与市场中原用立体绿化模块的基质相比,容重小、总孔隙度大,可减轻整个栽植模块的重量幅度为8%-12%。与菜园土基质相比,该基质能明显提高佛甲草和景天的叶绿素含量。

该技术结合污泥稳定化处理工艺,利用城市污水污泥与废弃的植物材料混和发酵的快速腐熟技术,加入有益微生物和其它化学、生物添加剂等材料,根据轻型高效屋顶绿化栽培基质的要求,采用《园林栽植土壤质量标准》评分体系,筛选出了轻型高效屋顶绿化栽培基质的最佳配方,提出了利用污水污泥生产轻型高效屋顶绿化栽培基质的技术工艺,制成轻型高效的屋顶绿化栽培基质。屋顶绿化轻型栽培基质技术能够有效解决城市屋顶绿化荷载问题,可长期提供植物生长需要的营养,降低后期管护成本。该配方及调配技术处于国内同类技术的先进水平,获得国家发明专利、实用新型专利各1项,获得重庆市建设成果创新奖二等奖。

4.5 屋顶植物

本项目采用多种适宜重庆气候环境,能在屋顶生长良好的植物品种。采用耐旱耐高温适应性强的佛甲草作为整体肌理,并在节点搭配点景植物,包括:龙舌兰、金边吊兰、细叶萼距花、肾蕨等。经过近两年的观察,植物生长良好,经受住了寒冬酷暑的考验,持续为屋顶绿化发挥生态效益,展现景观效果。

4.6 设计要点

 4.6.1 缓冲带

屋顶绿化四周防水层与建筑主体衔接区域,宜用鹅卵石做排水沟,同时避免植物在此生长破坏防水层。本项目设计之初在建筑墙体周边均设置不小于300mm的缓冲带,见图3,一是建筑通常墙体周边较为脆弱,防水设施也常在此处发生损坏,设置缓冲带对其有一定的保护作用;二来使得植物与墙体连接处在安全距离,进一步防止植物根系渗入建筑;三者屋顶排水口通常设置在边缘,需预留排水口位置,且方便后期检修维护。

4.6.2 道路交通

在建筑屋顶设置环线步道,使得整体交通流畅,且连接各出入口、设备用房出入口、整体绿化景观,便于后期设施设备管护、游赏等需求。见图4、图5。

4.6.3 节点景观

在出入口附近,步道行走时视线焦点处,设置一处景观节点,以矮灌、高草组合,色叶、开花组合,形成较好的景观效果。见图6。

4.7生态效益

 4.7.1 雨水管理功能

通过该屋顶绿化的建设,每平方米屋顶绿化可滞留雨水30L,蓄水率达到50%,延迟雨水达峰时间10~30min。

 4.7.2 水质净化功能

对总悬浮物(SS)、总磷(TP)、总氮(TN)、化学需氧量(COD)均有较好的去除率。

 4.7.3 保温隔热效益

模块式屋顶绿化产品对建筑具有良好的保温隔热作用,实测表明,夏季室温平均比未绿化屋顶室温低 2.3~2.9℃,冬季室温比未绿化屋顶室温平均高1.0~1.1℃。

4.8 后期管护

本项目通过景观设计结构、新型基质持续供给植物所需营养、植物选择抗性强的品种等方式,完全实现低管护,全年仅夏季最高温期间,早晚灌溉次数共计不高于8次,全年除草次数不超过1次。

五/结语

嘉悦江庭住宅小区海绵城市建设屋顶绿化自2016年12月一期竣工,至今已完成三期,共13栋楼的屋顶绿化建设,现目前植物生长良好,景观效果较好,并取得良好的生态效益,见图8。

参考文献

[1] 韩丽莉.柯思征.陈美铃. 容器式屋顶绿化在古建筑中的应用——以上海黄浦区政协人大屋顶绿化为例. [J]. 中国园林.2015(11):9-12.

[2] 刘亚娟.李永玖.谢树章. 论述屋顶绿化技术与设计施工[J]. 科技资讯.2016(18):148-150.

[3] 邹敏.成泽虎.艾丽皎. 重庆市立体绿化生态功能分析[J]. 绿色科技.2017(3):83-85

[4]屋顶绿化设计与施工的技术要点——以中国人民解放军总医院康复楼屋顶花园为例[J]. 丁传华.  现代园艺. 2015(13)

[4]  DB11/T 281-2005 屋顶绿化规范[S]. 

[5]  CJJ82-2012 园林绿化工程施工及验收规范[S].

[6]  JGJ 155-2013 种植屋面工程技术规程[S].