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1、摘要在建设节约型、环保型社会的大背景下，屋顶花园以其集约利用城市空间、增加城市绿地面积、改善城市生态环境、提高建筑节能效果等独特优势而日益受到重视并得以迅速发展。本文以屋顶花园为研究对象，采用实验研究、理论分析等手段，对其环境改善效应进行了初步的研究，并以研究结论为依据，对屋顶花园的常规设计进行了改良。主要研究包括：（1） 通过降温效果实验，对屋顶花园夏季的降温效果进行了初步的研究。研究发现， 在夏季午后的高温时段，绿化屋面的降温效应最为明显。针对降温效果实验中发现的高温胁迫问题，引入喷灌技术；结合屋顶花园灌溉特点，设计出温湿两因素控制的屋顶花园自动化节水灌溉流程；基于对绿色能源-太阳能的有效
2、利用，给出了高效太阳能全自动温湿自动灌溉的设计方案。（2） 对屋顶花园的城市水环境改善效应进行了研究，综合城市雨水利用系统的特点， 并且充分利用土壤层对雨水的渗透净化作用，进行屋顶花园的雨水利用系统改良。为了加强屋顶花园绿化系统对屋面雨水径流的水质净化效应和蓄滞雨水效应，提出了对屋顶花园绿化结构部分和铺装部分的改良设计。（3） 以沭阳县健康家园 92#楼三楼屋顶花园项目为例，结合以上研究结论，给出了基于增强环境改善效应的屋顶花园设计方案。关键词：屋顶花园；环境改善效应；降温效果；水质净化；蓄滞雨水The Study on Environmental Improvement Mechanism
3、of Roof Garden and its Design ApplicationAbstractWith the intensification of the urban housing circumstance problem, the rooftop garden develops rapidly in the background of construction of saving society for its unique advantages such as the intensive use of the limited urban space, the increase of
4、 the green aera in city, the improvement of the ecological environment, the improvement of the energy-saving effect of the buildings and so on. In this dissertation, the roof garden is taken as the research object, and its improvement effect on environment is studied by experimental theoretical stud
5、y.And the conclusions of the study are applied in the design of the roof garden. The main contents and achivements in the dissertation are as follows.Firstly, by doing the temperature control experiment of roof garden, the temperature adjustment effect is studied in detail. The experiment results ha
6、ve shown that, the cooling effect is most obvious in the hot afternoon. In order to solve the cross-stress of high temperature which is observed in the temperature control experiment, the antomatic water-saving irrigation process which is controlled by temperature and humidity is designed by taking
7、using of automatic water-saving micro-irrigation technology. For the aim of energy conservation and environmental protection, the energy-saving measures of roof garden is studied in depth. The antomatic temperature and humidity irrigation technology is used to make effective use of the solar in the
8、roof garden.Secondly, the urban water environmental improvement effect of roof garden is studied. And the rain water usage system is improved based on the study on the feature of urban rain water usage system and the infiltration purification effect of the soil. The reform proposals of the greenland
9、 and pavement of roof garden are given for the aim of decrease the earths surface rainwater and purging the rainwater pollution.Thirdly, the roof garden project of Shuyang Jiankang Homestead which is built on the third floor platform of No.92 Building is taken as an example, and the design of rooof
10、garden which can enhance the environmental improvement effect is presented based on the combination of the above conclusion of the study.Key words: roof garden; environmental improvement; temperature adjustment effect; water purification; rain storage and delay目录II第一章 绪论11.1 研究背景与意义11.2 屋顶花园建设的历史沿革2
11、1.3 屋顶花园的作用与功能研究现状21.4 我国屋顶花园建设概况及存在的问题31.5 研究内容和方法5第二章 屋顶花园的环境改善功能62.1 改善雨水水质，减轻城市雨水处理系统的负荷62.2 净化空气，开辟新生物生息空间92.3 缓解城市热岛效应102.4 提高建筑的节能效益122.5 改善城市小气候132.6 本章小结14第三章 屋顶花园的降温效果实验研究及改良设计153.1 屋顶花园的降温效果实验153.1.1 试验地点概况153.1.2 测试方法153.1.3 实验结果与分析163.2 改良设计183.2.1 自动化节水灌溉系统183.2.2 自动化节水灌溉相关技术203.2.3 太阳
12、能与微灌技术综合应用213.3 本章小结22第四章 屋顶花园对城市水环境改善效应研究及改良设计244.1 土壤对雨水污染的渗透净化效应及屋顶雨水利用研究244.1.1 土壤对雨水污染的渗透净化效应244.1.2 屋顶雨水收集利用系统254.2 改良设计284.2.1 屋顶花园绿地结构改良284.2.2 屋顶花园的铺装改良304.3 本章小结30第五章 工程实例315.1 设计原则315.2 屋顶花园设计方案315.3 屋顶花园的结构及相关施工要点325.4 绿化植物的选择375.5 铺装395.6 微地形处理395.7 自动化节水灌溉系统的设置405.8 其它节能环保技术的应用415.9 本章
13、小结41第六章 结论与讨论426.1 结论426.2 讨论42参考文献44第一章 绪论1.1 研究背景与意义近年来，随着我国社会和经济的快速发展，城市化进程逐渐加快，城市建设不断发展， 城市人口规模也进一步扩大。目前，百万人口城市已超过 100 个，出现了人口高度密集， 车流量倍增，废气和废液的大量排放以及生物资源过度开发等环境问题。并由此导致了原有的生物群落受到极大的影响和破坏，原有的良好生存环境逐渐消失，造成了部分适应力差的物种减少或灭绝，出现了热岛效应等城市人居环境危机问题1。严重的人居环境问题已成为城市发展的重大阻碍，研究表明，在积极改善城市环境， 治理环境污染、城市热岛效应等问题中，
14、植物起着关键性的作用。资料显示，每人每天要吸收 0.75 kg O2，呼出 0.90 kg CO2，由此推算出每人至少要拥有 1015 m2 森林或 2530 m2 草坪才能获得新鲜空气。由于工业、交通运输所消耗的氧气远远大于人的耗氧量，因此， 国际生态和环境组织指出：要使城市获得最佳环境，人均占有绿地面积需达到 60 m2 以上。联合国对城市规划要求的人均绿化面积为 3040 m22。华沙、堪培拉、维也纳、斯德哥尔摩等都己超过了这一标准，华盛顿、巴黎、柏林、莫斯科、伦敦、新加坡等都已达到人均拥有 4050 m2 绿地，而我国只有深圳接近这一标准，其它城市的绿化面积与国际相差甚远。就全国城市而
15、言，人均拥有公共绿地仅 6.49 m2，绿化率不足 30%的城市还为数不少。因此， 为了改善我国城市生态环境，必须扩大城市绿地面积，提高绿化率。在上述背景下，需要集约利用有限的城市面积，近年来，屋顶花园以其独特的优势为人们所认同，并在各国城市建设中得到了迅猛的发展3-8。近几十年来，德国、日本对屋顶绿化及其相关技术有了较深入的研究，并形成了一整套较为完善的技术9-17，是世界上屋 顶绿化技术水平发展较快的国家。此外，我国于 20 世纪 60 年代开始，也逐渐开始建造屋顶花园，特别是在近十几年来，在经济较为发达城市的建设中，屋顶花园作为城市生态环境改善的一个重要手段得到了较为广泛的应用18-24。我们研究的广义屋顶花园25是指在各类城市建筑物、构筑物、桥梁、立交桥等的屋顶、露台、阳台或大型人工假山山体上进行造园和种植树木花草的统称。它与露地造园的植物种植的最大区别在于把植物种植在人工的建筑物或构筑物之上，种植土壤不与大地土壤相连。狭义屋顶花园(roof garden)是指在建筑物屋顶上建造的花园。屋顶花园属于园林范畴， 世界屋顶花园的发展历程与世界园林相似，先后经历了宗教崇拜、权贵显示、游憩娱乐以及环境改善等阶段。现在的屋顶花园已经向综合功能方向转化，既追求对环境的改善效果， 又追求经济效益，还追求对形成环境共生型城市的实现效果。近年
