日本屋顶花园技术

日本屋顶花园技术作者：殷丽峰李树华简介：屋顶花园是城市绿化建设中新兴的、最有潜力的绿化方式之一。以目本福冈市的ACROS福冈台阶状屋顶花园为例介绍了日本屋顶花园技术，说明了日本屋顶花园发展的水平。在借鉴国外先进经验的基础上，结合我国的实际情况，旨在为我国屋顶绿化技术的研究与发展提供参考。关键字：日本，屋顶花园，技术屋顶花园是城市绿化建设中新兴的、最有潜力的绿化方式之一。以目本福冈市的ACROS福冈台阶状屋顶花园为例介绍了日本屋顶花园技术，说明了日本屋顶花园发展的水平。在借鉴国外先进经验的基础上，结合我国的实际情况，旨在为我国屋顶绿化技术的研究与发展提供参考。城区中园林绿地的数量与质量，是影响城市环境的重要方面。但在城市建成区内，特别是在城市中心建造园林绿地，不仅耗资巨大，而且困难重重。因此，对于已有建筑物与待建建筑物的屋顶进行园林绿化就成为补充市区绿地不足的可行方法之一。屋顶绿化的意义很大，它不仅可以增加城市绿地面积，还可以改善城市建筑集中地的生态环境。近几年来，我国的屋顶绿化与屋顶花园发展十分迅速，但在营造技术、推广等方面，还存在着诸多问题。本文以日本为例，对屋顶绿化的技术及研究现状作一简单的阐述，以期为我国屋顶绿化技术的发展提供参考。1屋顶绿化的基质与屋顶荷重1．1基质由于屋顶花园是建造在构筑物上面，和大地完全隔离，没有任何的连续性。因此，在构筑物上面堆积土壤，没有地下毛细水的上升作用：土层的厚度也受到局限，有效的土壤水分容量小。同时，由于土层薄，受到外界气温的变化和下部构造传来的热变化两种影响，土温变化大。屋顶种植区由于受到屋顶承重、排水、防水等条件的限制，轻量、保水、透水性稳定、可持续利用的屋顶绿化基质的开发，一直是屋顶绿化技术的重点。在屋顶花园的普及中，各国都根据自己的气候特点及实际情况，特别是针对一些承重条件要求比较严格的建成屋顶的改造问题，制定了土壤开发的性能和指标，开发了相应的屋顶栽培基质。目前，比较常用的屋顶轻质材料有草炭、珍珠岩、蛭石等。日本的人工轻量土栽培技术处于世界领先水平，1968年，日本桥高岛屋屋顶花园的改造过程中，第一次使用人工土壤，是日本改良土壤法、人工土壤法的开始。到1989年，人工轻量土得到普及，形式多种多样(表1)。现在，日本已形成自然土壤法、改良土壤法、人工轻量法和薄层人工轻量法这几种屋顶绿化模式(图1)。可以看出，从自然土壤法到薄层人工土壤法，屋顶绿化的栽培基质在向着轻质、薄层、保水的方向发展。我国在20世纪60年代开始屋顶花园及相关技术的研究，80年代开始对珍珠岩、蛭石等无机物料和泥炭、木屑等有机物料理化性质进行过测定，但近几年才开始研究用于屋顶绿化的轻量土栽培技术，并且仅限于北京、上海、深圳等经济比较发达的地区。例如上海农科院生态保护研究所开展了关于轻型平屋顶绿化技术的研究，北京园林科研所在2001年引进了韩国三逊株式会社的超轻量绿化用无机基质。虽然近年来我国的屋顶绿化有了一定的发展，但与先进国家相比，仍处于起步阶段，至今还没有适合地方特点、系列化的屋顶绿化技术。因此，为了推广大面积的屋顶绿化，开发适合我国国情、气候的屋顶绿化基质势在必行。1.2荷载屋顶花园(绿化)的营造，加大了建筑的荷载。荷载越大，结构材料的断面越大，成本也相应提高。需要把土壤和植物荷载控制在最小限度，并要有防渗漏的处理措施。因此，在屋顶花园的营造中，土层厚度、植物重量都需要进行详细的计算。1．2．1土层的厚度在自然土壤中，土壤表层以下30cm处分布着60％～70％的植物根系，而60cm以下，则分布着80％～90％的植物根系。屋顶绿化由于受到建筑结构、承重等因素的影响，难以满足植物生长条件。根据植物种类、栽培的目标可选择适当的土层厚度。但对于一些薄层屋顶绿化来说，可根据实际情况来确定适宜的土层厚度(图2)。1．2．2树木的重量谷(1失)位地上部的粮重量树叶多重量为树忆干重量乘弱以增重率加，即丈W=k-末n-(静d黑／扛2)2H怕w(l+右p嘴)驱，其中，燥W阅：树木地股上部的重骨量介d察：目测直魔径崭(摆m)智H慕：树挤高黑(伙m)性k叠：树干形吗状系悠数番(壁因树种树剧龄而不同悟，估算时王约俱为杆O铸．尿5)虚w泼：树干单乏位体积的朴重量极p认：依树叶稿多少的增体重惕率员(O_完2急～堂O雅．瓦3)铅(2搁)血地下部的饱重艇量闷(鸟图缘3)傻W=k-米n-A3躲w歪A留：根坨直痰径雹(m译)撑，通窝常算A=4D班+01俊直2泄，个D初：根部直坏径润(搜m)抵d鸽：目测直久径和，贫D=吐1亭．阀5d(d封>O2昆m吵)饺：披D=2经-衔2厌．挂5df晕d队≤咏0品．怒2m)案k纸：根坨形静状系数方w绿：每单位雾体积根坨充重后量贸1症．扮3或种植模式江的建立蚀根据不同勿建筑的允驶许荷重，饶应因地制牲宜地建立裤适合本国委、本地区新的屋顶栽铸培模式，童解决屋顶腊绿化的技沿术问题。莫日本长期表以来，提营出了建设边节能、循肤环、环境原共生型城爬市目标，茄经过多年价的研究，嗽已建立了叼适合不同蔽荷重、不处同气候特怪点的屋顶府种植模式欠。以人工盐轻量法为村例说明屋灶顶种植模弟式的建窗立肠{途表缩2永)南。搅可以看出慌，对于屋御顶绿化的蚁不同形式株，分别选丧用不同厚意度的基质简层、排水萍层：然后必选择不同愁植物，计屑算屋顶的称荷载。通嗓过这些严夜格的选择曾，确定适锤合的屋顶疲绿化方法昨。柄2喷屋顶种昏植层的构驶造技术朝典型的屋仅顶种植层你由排水层圾、过滤层闯以及植物理的栽培层安构成。排稠水层的设愿计是为了冻改善屋顶艳栽培基质加的透气性量，其次是攀储存并排返出多余的内水分。过狗滤层材料销应选择既批能透水，兽又能过滤植、阻隔土伞壤下渗，争经久耐用闹而又价格炒低廉的材拳料。基于钓以上的要萌求以及屋驳顶绿化的呜条件，用瓣于屋顶绿古化的排水嗽、过滤、谈防根等新冬材料的开虎发成为各振国研发的蛋热点。咐传统的人援工渗排水女结构由粗只砂滤层、扎砾石排水石层和盲宗管踩(关沟润)税组成。为批了减轻建炮筑顶板的序荷载，在喊建筑的屋星顶上用容汽重较轻的眯不同粒径岁的陶粒来民替代粗砂享和砾石。驳这种构造赛只适用于古种植草坪通和花卉。踪近年来研够制了新的蛋渗排水板浊材，这种册排水板具突有对上部杨土层的支规撑作用，透它的多孔吐结构还能见将土层中摊多余的水王渗漏到板劝层下并通树过排水管蕉排走。近萍年来我国净也开始有覆了自己的惰产品，一昏类是橡胶厌制品片状轨板上凸起库梅花形分厘布的粒柱接，利用粒俗柱间隙排孤水：另一茂类是热熔袋性聚丙烯很制成连续智长纤维状歇的多孔型汉人工合成另材料，有测片材和管图材《俗称递塑料排水框垫和盲烤沟烟)恩，利用丝窄条间小空诞隙排水。卡常见防水漂层的种类融和铺设方约法换如赵{加图筋4惧)骡。许3之植物材半料的选择润屋顶种植枣环境的特逝殊性，限境制其植物舅种类的选隶择和应用半。建筑屋叼顶的种植楼由于隔断来植物与大命地的连接廊，植物缺昌乏持续的纲养分、水愧分的供给译调节，加失之屋顶上匀光照强，提风速高，犁空气湿度名变化大，泻抗旱、耐姿瘠薄植物鲜是屋顶绿配化植物的踪首选。减欧洲在屋堆顶绿化植吨物研究方尿面一直处罩于世界前赞列，德国楚在怜“封建筑物大幕面积植被雁化昏”忍的研究中沟，就曾对追植物选择赶及其屋顶跑绿化技术纺进行过深巴入研究治。渡197消0蝴年，德国衔将佛甲草坡、垂盆草依等景天科加植物用于矛屋顶绿化犯中，并在字世界各地王得到了应难用与推广字。在汗近卵2胡0高年的屋顶定绿化植物时选择过程近中，腿约斑1模。牌0弃种往(啊含品猎种镰)篇溉植物成功午地应用于缺基质厚肯度剪15c小m成以下的屋锦顶绿化中笛，其中景老天类植物呈约谋5齐0果种，占总难数术的堤5嘉0女％，成为段薄层屋顶洞绿化植物高的最大群到体。日本课借鉴、引绿进德国的恐先进经验悦，也开发乐多种屋顶罢绿化植物仅，目前有侮约果4龄0言种景天科扁等多肉植桶物用于屋深顶绿化，嘱其中的十匆几种已经牢有了成熟蔬的绿化栽兆植模式。勾中国的上破海、深圳膏等地用肉于屋顶绿社化的佛甲扬草吧(Sed应uml需inea迎re畏)不、垂盆便草达(钉S推．惨sarm价ento鼠sum蛛)蜂，已经形霞成了一套樱栽培技术击，在当地值得以推广膀并取得了寿良好的效思果。成都膜市屋顶绿伴化目前实鹊际采用的绑植物材料凤有芬15债0跳多种，其赖中最常用料的已有遮8伤0架多种。且4恳屋顶绿途化的灌水眼问题艺生态、节馆能、粗放虽型的屋顶臭绿化一直充是各国追意求的目标摆。屋顶上从有限的土咏壤层，使桑植物根系液的可用水凑与露地相决比大大减掉少。特别蔬是对于干喜燥、年降采水量小的罚地区，屋争顶绿化的干灌溉也成劳为关键问构题。腰屋顶的灌哭水方式有名表面灌溉穿、地中灌补溉和底面奔灌祖溉钓3龄种。表面阴灌溉也就挽是简单的件人工浇水涌，地中灌研溉中最为蛙常见的是青滴灌。这拉两种方法呼工程量、耐需水量大饿，申但优点是苍简单易行烧。底面灌矿溉更适于档容器绿化由。差5私屋顶绿政化的防风目对策惊位于高层懒的屋顶，坦风速要比梦地面大，肥加之有限满的土层厚跟度，种植练乔木容易河被风吹倒循。特别是抓对于一些表多风的国著家和地区竹，目前常游用的几种焰防风方法衬如同(纽图顷5讲)大。扩6拍屋顶花游园实形例农—干—枪以日本福凶冈市兆的仁ACRO厦S堵福冈台阶州状屋顶花皮园为例扔ACRO补S肝福冈台阶指状屋顶花纱园位于福欧冈市中央拍区天神地孟区。建慎筑玩ACRO姥S踢福冈内有珍写字楼、冈商店等民俯间设施以哲及福冈交橡响乐演奏跟礼堂、国惭际会议中孟心等具有努国际性、叫文化性、擦信息性的个公共设施扩。为了建掘造能够使堡台阶状屋裂顶花园与案建筑南侧质的公园连固为一体的逢绿化空间份，设计者占有意把整帐个建筑宣的漂1深／菜4鞭处理为地悉下空间，淋把地达上哑1共～芦1桑3笛层岩(60m渠)清的台阶状狮屋顶设计屿为屋顶花茶园。刚6亭．快1乏设计概要止把建遗筑迫ACRO降S氧福冈的台妹阶状屋顶头当成一座裕山体处理腰，以花鸟讨风月为主封题，表兄现沾“骗春之山、侧夏之荫、嫌秋之林、递冬之重森汇”王植物季相辫变化的空摸间，使南鲁侧公园的玻绿化植被瑞与台阶状挥屋顶的混灰植植被融公为一科体索(彩图村6匠、但7也)勒。每一层盖植被由台继阶屋顶植爬被与栽植尝于下一层背墙体上容励器内的植冒被组成，父整体上仿归佛山脊植纪被与山谷离相连。竣抓工数年后需植被已经罗郁郁葱葱最，在城市筒中央形成时了～座绿尿色珍的匀“卸人工山矛林宁”辫，成为福满冈市民娱捉乐休憩的甲理想空间败。逐种植设计含以位于京签都的皇室遇园猫林走—堤—鬼修学院离手宫斜坡上挡的台阶状河大块混植丛为蓝本，摇在程从储1木层队到承1愧3累层的台阶熊屋顶上，涝利桶用倡1晴5风种混植手摸法种满了全枝叶色彩青富有变化湖的常绿树历与落叶树稠。同时，牧每年都有挖鸟类带来员的植物种健子落在此坟地，现在凉树木种类具已经达农到叮11睬0零余种，随形着树木的禾生长发育个，植物景向观日益丰庄富。语6郊．悉2队技术试验涨调查加施工之前烟，对人工沙土壤的性丑能、排水姓系统、灌痕溉系统、躁树木支柱抽保护、景症观、台阶废花园的管筑理等进行暑了预备试核验，建成界后，还进条行了人工础降雨试验挂。在经历幅多次的台尽风危害以恶及膀199尚4供年夏季大膊干旱后，抓植物依然狮生长茂盛背，是日本坝屋顶花园发技术的成垃功展示和碑优秀范例哪。号对土壤的廊比重、经抢年变化、最保水性能控、排水性战能、耐风剥性悼能程(男支柱、防棕止飞打散竹)牵、管理、萌施工等项坝目进行了蜓综合试验蒙后，选择剂了质轻、埋保温与保御水性优良敲的人工土漂壤。屋顶蜂的雨水通粒过土壤渗骨透到下一飘层台阶，室最终到达饼地面而被太排掉。涂另外，台恨阶状屋顶店花园建成骗后，没有樱进行过人骗工灌溉。涂现已达到正了近于无粱灌水、无坚农药、无假肥料的生部态型管理优要求。惹6于．坚3餐施工过程感6楼．抗3滩．箭1仅铺设耐压棒透水通气疯板侨对于人工蒜栽植基盘录的绿化来利讲，排水动与通气是萝最重要的珍条件。在饭长期土壤璃干燥的情皆况下，可参以通过灌欺溉来解决乒，但土壤距过湿会对兔植物的生抄长造成危红害。土壤笔的排水性见与通透性吗具有直接煤的关系。候所以，铺娘设耐压透膊水通气板宾是屋顶花编园施工时红最主要的宽作业之一趣，同时，遗该层也具咳有一定的督防止植物替根系穿透贡的作用。康6塞．则3制．椅2改铺设透水接无纺布隙透水无纺技布对调节园水分与空集气的流动盆具有重要法作用，并猎可以防止贸土壤颗粒志的下渗。剥一般需要愈铺设屋顶已绿化面积挠的辫12巴0休％，即如显果绿化面万积聋为轰100m口2留的话，则倦需要铺设乒透水无纺拉布纸120纺m黑2析。砌6肾．侍3浪纷．凤3串填入特制针栽培基质架先填入一裁层排水层授，再填入赔特制栽培涂基质，充宿分浇水后尘，进行轻丝轻碾压。雨6驴．颂3折．贪4宜栽植植物平多把盆栽脾苗木从盆狡钵中移出李后连带土你坨一并栽肯植。寄6棕．泳3截．胆5赔铺设表层辟保护基质子特制栽植达基质为白愚色粒状物拆，在栽植姜植物的缝野隙铺惑设集3c梦m烤的表层保处护基质。们6编．踪4痛降低环境诞负荷价竣工以来孩，有关的勾大学研究幕室与技术请研究所对该台阶状屋腾顶花园的婆热环境进宵行了调查桌。夏季水碰泥屋顶的乖温度比有蜜绿化的部间分高煎出闹2裁0初余摄氏度还，栽植土千壤的地温遵也比气温姑低还近陶1倚0鹊℃好，绿化还窝降低了室呜内温度。装建筑各侧辞的气温，龙以有台阶铲状绿地的认南面为最矛低，这是爆由于屋顶仔花园植物折的降温作场用所致。贵由于屋顶马绿化所使厨用的人工嗽土壤具有线优良的保素温性与保假水性，降叠低了空调陷的负荷，裹由植物的刃蒸腾作用里带走热量窝，抑制了桨周边气温武的上升。勇台阶状屋况顶花园不说仅创造了早城市中优占美的景观裂，还降低煤了环境负摧荷，同时派抑制了日档益严重的犬城市热岛驼现象。房6踩．骄5晕栽植植物俘种类极竣工时共伸栽植植卖物鸣7监6本种，后来逝由于追加露以及鸟类锤的带入，杏现在已经旦达壳到元11穷0尺种以上。丘其中常绿选混植树绕种贼1齿0芳种，半常叙绿混植树狂种垄2携种，常绿菠、落叶混毕植树种身3呜种，落叶谊混植树贤种兵1肤3拨种，混植茫修剪绿篱咏树学种湿3妄种；台阶置下部混植魄树行种沫8嘴种，小乔皂木腿2鹅1锁种，藤本饿匍匐植昆物杰5验种，大面泄积栽植树皆种役7接种，地被倍植蛋物那3落种，最下蕉层栽植树俊种后1沃3弄种。另外厕，发从渣199鸟6萝—挑200粪0还年追加补丸栽的树储种重3论0解种，由鸟头类粪便带欠来的植显物代3趁种。谁7垃对我国因屋顶绿化号发展的探漂讨拿屋顶绿化据合理地配戴置利用城腊市的上层更空间，增查加城市的邻绿化面积完，提供了狂新的生活丸、休闲场寸所，为城科市绿化建甩设开辟新古的蹊径。基但由于其吧特殊的环硬境，对施寺工、技术亦的要求高仰，在推广附和普及方件面有一定阿的难度。拌借鉴国外枣的先进经健验，引进条国外的先热进技术，漆总结经验源，结合我虚国的实际遭情况，开午发适合我矛国的屋顶袖绿化技术秆已经势在汉必行。描(1填)罩对主要城级市现有的慰可绿化屋酸顶面积进皱行普查，石掌握可进踢行绿化空卫间的现状习。同时对镜城建项目遇与居住区籍屋顶绿化双制定推动懒鼓励政策洁与编制相价应的标准汗和统计指辟标。萝(2守)链开展对屋配顶绿化技卫术及其绿篮化效果的净科学研究测，研究发笑展新型屋枣面绿化构迹造系统与肿材料，推筝广将保温鸡、防水、料排水等功爹能整合的黄屋面做法蔽，形成完突善的屋顶井种植模式致。宝(3味)窜加