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1、草坪式屋顶绿化的关键技术屋顶面积约占城市建成区面积的三分之一 1。对屋顶进行绿化和 美化，可以拓展建成区生态绿地面积、有效改善城市生态环境、缓解 城市热岛效应、美化环境，同时还能滞留吸纳雨水，有利于控制城市 地表径流，减轻甚至避免城市内涝，是海绵城市建设过程中不可或缺 的重要组成部分。屋顶绿化有两种基本形式，即花园式屋顶绿化和草坪式屋顶绿 化。花园式屋顶绿化土层厚、荷载重，一般只适合于可以同步设计施 工的新建筑，不适合在既有建筑上推广。相对而言，草坪式屋顶绿化 土层薄、荷载轻，可用于大部分既有建筑的屋顶，并且建设成本较 低，极具推广价值。因此，本文将屋顶绿化技术研发的重点放在草坪 式屋顶绿化上
2、。通过对河源、广州、深圳等岭南地区的草坪式屋顶绿化进行调 研，结合相关试验发现，要做好本地区草坪式屋顶绿化研究，需要解 决承重安全、防水技术、基质配方、植物选择和管理模式五个关键技 术。以下就这五个关键技术进行初步的梳理和分析。1屋顶绿化的承重安全1.1承重安全的基本要求承重安全是屋顶绿化最重要的关键技术指标，是推广屋顶绿化首 先要考虑的问题。承重安全要给予足够的重视，旧楼屋顶因绿化而增 加的所有屋顶荷载必须少于原屋顶结构设计的活荷载。种植屋面工程技术规程JGJ155-20132有如下相关条文： “3.2.3种植屋面工程结构时应计算种植荷载。既有建筑屋面改造为种 植屋面前，应对原结构进行鉴定。
3、此为强制性条文。3.2.4种植屋面荷载取值应符合现行国家标准建筑结构荷载规 范GB 50009-2012的规定3。屋顶花园有特殊要求时，应单独计算 结构荷载。”这里明确要求了两大原则，即种植荷载严禁超载（原结构活荷 载）和既有建筑做屋顶绿化前必须对原结构进行鉴定。这也是我们在 承重安全方面必须要遵守的两大原则。荷载的具体要求是：不上人的 屋面活荷载的标准值是50 kg/m2，上人的屋面活荷载的标准值是200 kg/m2（1 kN/m2约等于100 kg/m2）。从这两个活荷载数据分析，在 既有建筑屋面上做绿化，只适宜做荷载相对较轻的草坪式屋顶绿化， 而不适宜做荷载较重的花园式屋顶绿化。1.2承
4、重安全问题解决方式屋顶绿化的承重安全可用下列方式解决：新建楼宇的屋顶绿化必 须同步设计及施工，并符合荷载安全的要求；既有楼房必须找有资质 的专业单位检测后出具有法律效力的屋顶结构荷载数据，然后根据数 据进行绿化设计；既有楼房活荷载200 kg以下的屋顶只能做草坪式等 简单绿化，土层厚度不宜超过10 cm；屋顶绿化的基质配方可适当考 虑轻质的基质组分。2屋顶绿化的防水技术2.1基本要求一般而言，既有建筑的屋顶本来有防水，很多人包括一些业主单 位认为不用再做。而规范要求满足一级的防水要求、两道防水层设防4，并且至少有一层是耐根穿刺防水层2。对既有建筑，首先要做的是对屋面原有的防水层进行有效性判定
5、或测定，有效者按规范再加一层耐根穿刺防水层，无效者则要对原有 的防水层拆除重做。2.2经验总结调研发现，有些屋顶原来不漏水，做了屋顶绿化之后却漏水，结 果所有责任都归咎于绿化，使施工单位狼狈不堪，所有利润倒贴回去 返工补漏都不够。究其原因，就是施工前没有对原有防水层进行有效 性检测（当然更没有加铺耐根穿刺防水层），施工后由于种植层的长 期湿润，以及过水时间大大延长，使屋面原有防水层的小缺陷、小裂 缝在长期湿润和过水的条件下被暴露出来。所以，屋顶绿化对屋面防 水要求更高，一定要给予足够重视。2.3耐根穿刺防水层的商榷按照前述的规范要求，屋顶绿化必须做一级防水、两道防水层， 其中一道必须是耐根穿刺
6、防水层。这种耐根穿刺防水层100元/m2成 本较高，一般都要100元/m2以上，比草坪式屋顶绿化的绿化成本还 高（草坪式屋顶绿化在岭南地区的绿化成本多在100元/m2以下）。 笔者认为，两道防水层设防对花园式屋顶绿化有必要，但对于草坪式 屋顶绿化，种植一些根系穿透能力很弱的草本植物，作用并不大。通 过征询规范起草单位的意见，得知这是考虑、预防其他非目标植物通 过风力或鸟类传播在屋顶生长而对防水层造成威胁。这样的解释不无 道理，但是却是建立在该屋顶绿化无人管理的情况下的一种推测。因此，当草坪式屋顶绿化用一些景天科Crassulaceae、鸭跖草科 Commelinaceae等根系穿透能力弱的低矮
7、植物，并进行适当的低强度 管理（除杂草和非目标植物）的情况下，耐根穿刺防水层或可考虑不 做（用普通防水层代替），这将大大降低总体成本，更利于草坪式屋 顶绿化的顺利推广。3屋顶绿化的基质配方3.1基质配方的特点调研发现，屋顶绿化的基质是一个特殊环境的基质，或基本上就 是盆栽的基质（有些用容器的基质无疑就是盆栽基质，而屋顶小环境 也可以看作是一个大花盆），需要从盆栽基质的特点考虑其配方，既 要考虑排水，表土不易板结，也要考虑蓄水；既要考虑相对轻质，也 不能用太多的有机质，避免基质体积急剧下降等等。种植屋面工程技 术规范对此也有明确的限制：“4.1.7改良土有机材料掺入量不宜大于30%；有机质材料应
8、充分 腐熟灭菌。”23.2设计的基本原则本文分析总结出屋顶绿化基质配方的6个基本原则：1）不板结：符合容器基质的基本要求一排水能力强，表土不板 结。2）排水好：适应本地暴雨情况下，仍能有效排水。3）寿命长：经久耐用，土壤体积不下降，易腐朽的有机质成分不 能过多；4）容重中：容重中等，适中，一般在0.81.2之间，不低于0.8。5）耐冲刷：基质组份性质相近，不易被水分选。6）养分全：基质中的养分能均衡持久供应。3.3表土板结的解决方法调研发现，屋顶绿化基质配方首先要解决表土板结问题，可以尝 试从以下三方面去解决：1）配方中不能用比例过高的黄泥和园土，这 些土壤在没有地表径流的盆栽或相当于盆栽的情
9、况下极易造成表土板 结（图1）。2）配方须考虑减少黏质土组分，增加疏水透气的粗粒的 有机质、粗泥炭、粗砂、珍珠岩、陶粒等疏水组分，以提升配方的排 水功能。3）可在表层加铺树皮、粉碎树枝、陶粒等防冲刷层。3.4基质配方的组分比例和组分的性质差异问题基质配方还要注意两个问题：一是主要组分比例要适度，所占比 例不宜低于25%30%，否则这个组分在配方中难以起到应有的作 用；二是基质各组分的性质、比重不宜相差太大，否则易被水分选， 轻质组分浮上表面，重质组分下沉，使配方完全失效（图2）。4屋顶绿化的植物选择屋顶绿化是特殊环境的绿化，具有土层薄、风力强、阳光猛、管 理难等特点，比地面绿化更需要考虑“适地
10、适树”问题。4.2原则1）抗性强：耐瘠薄、耐干旱、耐污染、耐高温、耐霜冻、抗风。2）根力弱：根系穿刺能力弱。慎用竹子、榕树等根系容易破坏防 水层的植物。3）寿命长：生长相对较慢，不用经常更换、更新。4）耗水少：节水植物，如景天科植物（图3）。5）易管理：管理费用、管理难度和管理强度低（图4）。通过对河源地区广泛收集引种的乡土植物及现有草坪式屋顶绿化 植物种类的栽培观察，适合河源地区草坪式屋顶绿化的植物主要有垂 盆草 Sedum sarmentosum （图 5）、佛甲草 Sedum lineare（图 6）、大花马齿苋 Portulaca grandifl ora、马齿牡丹 Portulaca
11、 oleracea wildfi re（图 7）、铺地锦竹草 Callisia repens （图 8）、圆 叶过路黄 Lysimachia nummulariaAurea、花叶络石 Trachelospermumjasminoides 等。5屋顶绿化的管理模式5.1管理难题屋顶绿化目前普遍存在“建设不易”“管理更难”的尴尬境地，是屋顶 绿化推广的一大难题。屋顶的产权、建设、管理、费用等的归属问题 常使相关单位困惑不已。因此，如何选用优良的植物和技术，降低管 理强度、管理难度和管理费用，减少推广阻力就成为屋顶绿化技术研 发的重要目的。5.2管理模式目前屋顶绿化的管理模式大概有以下4种：1）零管
12、理：种植耐旱植物，基本不管。缺点：夕卜观不雅，有杂草 丛生和毁灭性病虫害风险（图9）。2）低管理：每月除一次杂草，旱季浇一次水，优点：外观较好， 接受程度较高。3）中管理：当正常的绿地管理，由于土壤浅薄相当于盆栽，费用 较地面绿化高。4）高管理：如智能灌溉，节水灌溉等。设备投入较大，管理省 工。因此，要根据实际情况选择和设计合适的管理模式。综合考虑， 应用节水植物推广简单式屋顶绿化，管理上用“低管理”的方式是既节省 管理费用又能收获良好绿化效果的屋顶绿化形式，值得加大研发和推 广的力度。6结语屋顶绿化对提升城市生态效益，拓展生态绿地和绿地海绵体具有 不可替代的重要意义。而屋顶绿化对承重要求、植
13、物选择和管理技术 等要求甚高。在推广屋顶绿化过程中，只有对其中的技术问题予以高 度重视，加大研发的力度，选用合适的技术和植物，才有可能顺利推 广，达至良好的效果。注：本文照片均为作者自摄。1 张乔松.海绵城市与园林规划建设J.园林，2015（7）： 37-41.2 中华人民共和国住宅与城乡建设部.种植屋面工程技术规程：JGJ 155-2013S.北京：中国建筑工业出版社，2013.3 中华人民共和国住宅与城乡建设部.建筑结构荷载规范：GB 50009-2012S.北京：中国建筑工业出版社，2012.4 中华人民共和国住宅与城乡建设部，中华人民共和国国家质量 监督检验检疫总局.屋面工程技术规范：
14、GB 50345-2012S.北京：中 国建筑工业出版社，2012.5 陆文妹，张云生.我国屋顶绿化发展综述J.生物学教学， 2005, 30（9）： 53-55.6 李树华，殷丽峰.世界屋顶花园的历史与分类J.中国园林， 2005，21（5）： 57-61.7 高延继，沈民生.科学地开展屋顶绿化工程J.中国建筑防水， 2005（5）： 4-8.8 张继方，张俊涛，刘文，等.广州地区地毯式屋顶绿化植物筛 选及其评价J.热带农业科学，2014，34（12）： 99-104.9 简曙光，谢振华，韦强，等.广州市不同环境屋顶自然生长的 植物多样性分析J.生态环境，2005，14（1）： 75-80.10 简曙光，谢振华，敖惠修，等.广州市屋顶自然生长的植物J. 中国野生植物，2004，23（6）： 35-37.
