屋頂綠化范文
時(shí)間:2023-04-05 02:35:27
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篇1
隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的日益加快,城市人口數(shù)量快速膨脹,城市建筑用地也日趨緊張,造成建筑用地價(jià)格飛漲,同時(shí)在進(jìn)行城市化建設(shè)的過(guò)程中,經(jīng)常忽視生態(tài)效益,造成了城市生態(tài)環(huán)境遭受嚴(yán)重破壞。在這樣的大環(huán)境背景下,人們不得不考慮如何充分、合理地利用建筑面積。
改善城市環(huán)境的有效手段就是綠化,但城市的土地是有限的,因此,改善城市環(huán)境最尖銳的矛盾就是有限的城市空間和日益增長(zhǎng)的綠化用低矛盾。據(jù)調(diào)查,建筑屋頂?shù)拿娣e占一個(gè)城市總用地面積的15%-30%。隨著城市建設(shè)腳步加大,“熱島效應(yīng)”日益嚴(yán)重。聯(lián)合國(guó)環(huán)境署研究表明,如果一個(gè)城市屋頂綠化率達(dá)到70%,那么這個(gè)城市上空二氧化碳含量就會(huì)降低80%,熱島效應(yīng)就會(huì)徹底消失。
屋頂綠化以各類建筑物、構(gòu)筑物等的屋頂、露臺(tái)、天臺(tái)上進(jìn)行景觀營(yíng)造以及植物種植,在有限的城市空間內(nèi),提高城市的綠化率。屋頂綠化與地面綠化同樣具有美化環(huán)境、凈化空氣、改善局部環(huán)境、提高城市綠化率、豐富城市景觀、增加城市美感和景觀的作用。
屋頂綠化的優(yōu)勢(shì)在于不新增綠化用地的情況下,充分發(fā)揮綠化在城市中的生態(tài)效益,從而改善城市的生態(tài)環(huán)境。這就使得屋頂成為人們關(guān)注的焦點(diǎn),屋頂綠化也成為現(xiàn)代建筑發(fā)展的必然趨勢(shì)。
屋頂綠化的功能
(一)保溫隔熱
植被和種植介質(zhì)是種植屋頂?shù)膬纱笾黧w部分(圖1),在對(duì)建筑物的保溫隔熱方面發(fā)揮著重要作用。植物通過(guò)光合,蒸騰等生化過(guò)程,可以吸收或反射大量的太陽(yáng)輻射熱,這樣植被周圍的溫度及屋面的溫度便會(huì)降低,從而減少屋面對(duì)熱量的吸收,起到隔熱的作用。另一方面,植被的遮陰作用也可以使屋面的溫度降低。植被密度以及種植介質(zhì)是影響綠化屋面保溫性能的主要因素。
1)植被:植被密度一般以葉片面積指數(shù)表示。在整個(gè)種植屋面系統(tǒng)當(dāng)中,植被密度或葉片面積指數(shù)對(duì)植被小環(huán)境的影響很大。植被密度越高,通過(guò)屋面的熱流變化越大,其隔熱降溫能力就越強(qiáng)。主要原因是在熱天中,植物密度越高,通過(guò)蒸騰、吸收等可以帶走越多的熱量。
2)種植介質(zhì)。種植介質(zhì)的厚度和種植介質(zhì)材料的熱惰性是影響其保溫隔熱性能的主要因素。種植介質(zhì)越厚,每天熱流變化的差異越小,時(shí)滯性越大,其保溫隔熱性能越穩(wěn)定。
適宜的植被密度以及種植介質(zhì)材料與厚度可以改善頂層房屋的室內(nèi)溫度舒適程度,還可以降低屋頂內(nèi)表面溫度波動(dòng)的幅度,使得溫度變化較為緩和,并且消除了太陽(yáng)對(duì)屋頂建筑材料的暴曬,延緩了材料老化,減輕了熱脹冷縮對(duì)建筑帶來(lái)的破壞,有利于屋頂材料壽命的延長(zhǎng)。
其實(shí)種植屋頂?shù)谋馗魺嵝赃€受到其它多種因素的影響,除植物密度,土層厚度以外,還有植物種類、屋頂類型、空氣溫度、濕度等自然因素。
(二)蓄水減排
降雨時(shí),屋頂綠化可以吸收降雨量。一般的屋頂種植介質(zhì)層厚度較薄,下部排水板蓄水空間也非常有限,不能吸收全部的降雨量,尤其在降雨量較大的情況下。但是在降雨初期,通過(guò)其對(duì)降雨量的吸收,使得屋面排水量達(dá)到最大值需要的更長(zhǎng)的時(shí)間,緩和了屋面排水量的變化幅度。屋頂綠化維持了城市開(kāi)發(fā)前的水文系統(tǒng),均勻有效的地分配了的降雨量。屋頂綠化的蓄水作用改變了原先屋頂?shù)膹搅髁亢蛷搅鞲叻?,十分有利于城市的雨水排放。由于延緩了徑流高峰,城市雨水管網(wǎng)的排水量驟增的情況也會(huì)相應(yīng)地減緩,降低了以前降雨初期排水量過(guò)大雨水管網(wǎng)來(lái)不及排水的問(wèn)題,城市的積水面積會(huì)相應(yīng)減少。徑流量的變化幅度緩和,也使得排人雨水管網(wǎng)的排水量變化幅度緩和,這也更容易實(shí)現(xiàn)城市雨水管網(wǎng)在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)高效穩(wěn)定地排水。
屋頂綠化的種類
屋頂綠化可分為花園型屋頂綠化、草坪型屋頂綠化及混合型屋頂綠化。
(一)花園型屋頂綠化
花園型屋頂綠化一般是以屋頂花園的形式出現(xiàn)(圖2),與地面花園有些類似。由于樹(shù)和灌木常常應(yīng)用在花園設(shè)計(jì)中,所以種植介質(zhì)較厚,且一般是上人屋面,這樣就要求屋頂要有足夠能力承受較大荷載。水循環(huán)及灌溉系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)也必須要考慮進(jìn)去。由于植物種類的可選擇余地較大,這種屋頂綠化往往可以設(shè)計(jì)得極具吸引力,為人們提供了一處清新雅致、景致獨(dú)特的園林空間。
(二)草坪型屋頂綠化
草坪型屋頂綠化主要是種植草坪或地被進(jìn)行屋頂覆蓋綠化,通常人不能在上面活動(dòng)。通過(guò)植物品種的,可以做到不需要經(jīng)常維護(hù)、施肥以及主動(dòng)灌溉,力求達(dá)到自我存活,它的植被層及其相關(guān)結(jié)構(gòu)較輕,不需要附加結(jié)構(gòu)支持,并且易于安裝,在平屋頂及斜屋頂上均可(圖3)。這鐘屋頂綠化簡(jiǎn)單易行,在改善生態(tài)環(huán)境、保溫隔熱等方面具有極大的優(yōu)勢(shì)。
(三)組合型屋頂綠化
這鐘綠化形式主要適用于一些屋頂承重能力較弱的建筑,通常在屋頂承重部位做花架之類,然后在花架上擺放植物盆栽。
基本構(gòu)造
不論是哪種屋頂綠化類型,都少不了以下構(gòu)造層次(依次從上到下)
1.植被層:
屋面綠化植物的選擇往往受氣候,房屋結(jié)構(gòu),以及維護(hù)費(fèi)用的制約。這些植物應(yīng)具有淺根系,低維護(hù),耐受性較高等特征。
2.種植介質(zhì)
種植介質(zhì)(營(yíng)養(yǎng)土)并不是傳統(tǒng)意義上的土壤,一般含有特定的礦物質(zhì)。種植介質(zhì)應(yīng)具有自重輕、不板結(jié)、保水保肥、適宜植物生長(zhǎng)、施工簡(jiǎn)便和經(jīng)濟(jì)環(huán)保等性能。選用種植土草炭、膨脹蛭石和膨脹珍珠巖、細(xì)砂以及經(jīng)過(guò)發(fā)酵處理的有機(jī)肥等材料,按一定的比例混合配置而成。其中草炭和發(fā)酵后的有機(jī)肥可為植物生長(zhǎng)提供有機(jī)質(zhì)、腐植酸和緩效的積肥;膨脹蛭石和膨脹珍珠巖不但可以減小種植介質(zhì)的堆積密度,而且有利于保水、透氣、預(yù)防植物爛根、促進(jìn)植物生長(zhǎng)還能及時(shí)補(bǔ)充植物生長(zhǎng)所需的鐵、鎂、鉀等元素。也可直接選用堆積密度僅為450Kg/m³的人工合成的無(wú)機(jī)栽培材料作種植介質(zhì)。
種植介質(zhì)的選擇及搭配,一方面要因地制宜,充分考慮當(dāng)?shù)氐臍夂?,地理以及所選植物的種類等因素。另一方面,還可以考慮使用可回收材質(zhì),例如沙,粗石子,碎磚塊等。這樣有利于生態(tài)環(huán)境的改善,同時(shí)還降低了二次污染。
3.隔離過(guò)濾層
在種植介質(zhì)層與排水層之間,起到保水和濾水的作用。其目的是將種植介質(zhì)層中因下雨或澆水后多余的水及時(shí)通過(guò)過(guò)濾后排出去,以防止植物根爛,同時(shí)可將植物介質(zhì)保留下來(lái),以免發(fā)生流失。過(guò)濾層采用單位面積質(zhì)量為200-400g/的土工布(聚酯纖維過(guò)濾氈),過(guò)濾層應(yīng)沿種植土周邊向上鋪設(shè),并至少與種植土高度一致。
4.排水層
水在排水層可以自由流動(dòng),達(dá)到排水目的。這其中既要考慮排水需求,也應(yīng)該考慮蓄水需求,以應(yīng)付夏天水份大量蒸發(fā)沒(méi)有水份補(bǔ)充,造成植物缺水枯死的情況。
5.保護(hù)層
保護(hù)層是植物的根系對(duì)防水層的破壞。材質(zhì)可以是輕質(zhì)混凝土,透氣性好的厚塑料板等。
6.耐穿刺防水層
防水層
種植屋面應(yīng)做兩道防水,其中必須有一道耐根穿刺防水層,普通防水層在下,耐根穿刺防水層在上。進(jìn)一步防止植物根系對(duì)屋面造成破壞,防止多余水分滲入屋頂。
7.保溫隔熱層
植被,種植介質(zhì)等通常可以發(fā)揮不錯(cuò)的保溫隔熱效果。但附加保溫隔熱層,可以有效提高保溫隔熱效果的穩(wěn)定性。
8.屋面混凝土板
屋頂綠化設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的技術(shù)問(wèn)題
(一)建筑結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì)
屋頂綠化荷載要與建筑結(jié)構(gòu)荷載的設(shè)計(jì)計(jì)算共同進(jìn)行,才能保障結(jié)構(gòu)安全性。上人屋頂在建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算設(shè)計(jì)時(shí)都已預(yù)留人為活動(dòng)所產(chǎn)生的活荷載,如要考慮屋面綠化或造園,建筑結(jié)構(gòu)須事先預(yù)留一部分屋面板所能承受的荷載范圍,例如:綠化設(shè)施(指種植土和防水、排水等構(gòu)造層次)和植物及造景材的荷載,為后續(xù)建造提供安全保障。
屋頂綠化工程荷載增加最為顯著的是種植土和植物重量。通過(guò)優(yōu)化種植土配比密度以及調(diào)整其厚度,配合植物類型選擇,把屋頂增加的荷載控制在安全范圍之內(nèi)。
(二)屋頂綠化防漏設(shè)計(jì)
建筑屋頂?shù)姆浪O(shè)計(jì)有鋪設(shè)油氈或SBS高分子橡膠材料的柔性防水方式。在建造屋頂花園時(shí),應(yīng)在建筑屋面原有防水層之上,先鋪設(shè)一道具有耐穿刺性能的防水層并在其上鋪設(shè)一道保護(hù)層,然后再在其上設(shè)排水層、過(guò)濾層以及輕質(zhì)人工植物栽培基質(zhì)。新建建筑屋頂要整體設(shè)計(jì)其防水層,就有建筑改造應(yīng)保留原有建筑的保護(hù)層,再在其上(由下到上)依次鋪設(shè)防水層,耐穿刺防水層,保護(hù)層,排水層、過(guò)濾層及種植層等。
(三)屋頂綠化細(xì)部構(gòu)造
屋面并非平板一塊,上面有許多附加設(shè)備,這些細(xì)部構(gòu)造的防水層處理中泛水的構(gòu)造是最為典型的。這些材料交接部位是最容易破壞,造成屋面滲漏的。這些易滲漏的薄弱部位要采用密封材料、防水涂料或卷材等互補(bǔ)并用,組成多道設(shè)防的局部節(jié)點(diǎn)補(bǔ)強(qiáng),才能有效防漏。
一般建筑物泛水部分的防水材料沿垂直屋面的墻體向上卷起的構(gòu)造高度規(guī)定:屋面泛水的構(gòu)造高度要求一般為大于250mm。按這種建筑做法,對(duì)于實(shí)施綠化的屋面而言,覆土常常會(huì)高于泛水高度,即便增設(shè)了阻根膜,部分植物發(fā)達(dá)的根系仍然可以向上生長(zhǎng),翻越阻根膜伸八到泛水的構(gòu)造縫隙中,破壞屋面防水進(jìn)而造成屋面或墻體的滲漏。屋頂綠化時(shí)一定要事先了解綠化形式,確定種植土厚度,以此為依據(jù)確定建筑屋面的泛水構(gòu)造高度,需保證泛水構(gòu)造高度超出覆土表面250~300mm對(duì)于已建的建筑。在上面進(jìn)行種植改造,可以在距泛水位置外側(cè)(300mm)設(shè)置擋墻,分隔種植區(qū)和泛水,避免引起漏水。
結(jié)束語(yǔ)
屋頂綠化工程是一個(gè)綜合性工程,它涉及了建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備、園林,景觀等數(shù)門(mén)學(xué)科,另外在施工環(huán)節(jié)的治理控制也是綠化工程成功的關(guān)鍵。
屋頂綠化可以有效提高城市的綠化率,同時(shí)又可以調(diào)節(jié)城市氣候,緩解了城市人口和建筑密度大,而綠地面積不足的問(wèn)題。
[1]郭巖, 種植屋頂建筑技術(shù)的研究, 太原理工大學(xué)學(xué)報(bào), 2008(6)
[2]趙紅梅, 屋頂綠化技術(shù)的研究與應(yīng)用, 農(nóng)村科技, 2012(2)
[3]楊帆, 張冬林, 聶文發(fā)展有中國(guó)特色的屋頂綠化[期刊論文], 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技, 2008(05)
[4]張鵬, 屋頂綠化問(wèn)題初探, 科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì), 2009(30)
[5]張國(guó)勛, 張建榮, 王志強(qiáng).種植屋面工程的設(shè)計(jì)與施工, 建筑技術(shù), 2004(07)
[6]向欣, 屋頂綠化工程各要素的優(yōu)化設(shè)計(jì)探討, 住宅科技, 2012(2)
篇2
【關(guān)鍵詞】屋頂綠化;環(huán)境保護(hù);施工;安全
近幾年來(lái),屋頂綠化逐漸地成為了促進(jìn)城市內(nèi)環(huán)境指標(biāo)上升的有效措施之一,它不同于一般綠化但又與之密切相關(guān),形成了一條環(huán)保鏈,將環(huán)保、綠色從一個(gè)點(diǎn)擴(kuò)展到整個(gè)平面,再到一座城市,形成城市中完整的綠地結(jié)構(gòu),綠地與傳統(tǒng)水泥地的差距在于屋頂上的植被有遮擋太陽(yáng)輻射和反射光線的作用??梢韵胂?,城市綠地的建設(shè)和推廣會(huì)起到漸漸改善全球環(huán)境的作用。調(diào)查研究表明,城市屋頂?shù)木G化對(duì)改善城市環(huán)境指標(biāo)具有明顯的促進(jìn)作用。其改善原理在于在不同性質(zhì)的下墊面下,通過(guò)傳遞和影響大氣層的底層大氣活動(dòng),改變大氣層在該地區(qū)的氣候影響因素,改善城市的熱島效應(yīng),綠化市民居住環(huán)境,從而起到改善城市氣候,提高生活質(zhì)量的作用。
1 屋頂綠化的發(fā)展簡(jiǎn)史
簡(jiǎn)單地說(shuō),屋頂綠化是對(duì)與地面有一定間隔的平頂建筑(平頂屋)結(jié)構(gòu)表面的一種簡(jiǎn)單的綠化方式,是一種用于乘涼,觀賞的綠化建筑形式。從這一點(diǎn)來(lái)說(shuō),屋頂綠化的發(fā)展簡(jiǎn)史與園林的發(fā)展簡(jiǎn)史類似,都先后經(jīng)歷了權(quán)貴顯示、宗教崇拜、游憩娛樂(lè)、生活實(shí)用以及提高環(huán)境指標(biāo)等幾個(gè)階段。下面將依次介紹這幾點(diǎn):
1.1 世界發(fā)展史
這里列舉幾個(gè)古今有代表性的屋頂綠化的園林藝術(shù),按著階段來(lái)分類的話,屬于權(quán)貴顯示型的有位于幼發(fā)拉底河岸的古巴比倫的“空中花園”,其被稱為古代世界七大奇跡之一。類似的還有意大利的屋頂花園;屬于宗教崇拜類型的有龐培的迷宮、阿多尼斯屋頂容器綠化等;屬于游憩娛樂(lè)型的有19世紀(jì)初美國(guó)主要城市的屋頂花園、意大利的塔式屋頂花園等;屬于生活實(shí)用型的有挪威的草坪屋頂。之后出現(xiàn)的屋頂花園已經(jīng)開(kāi)始向現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型,它們已經(jīng)融入了科技的元素,它們可以實(shí)現(xiàn)降溫、吸收噪音。而現(xiàn)代的屋頂花園,影響著城市的氣候、濕度、溫度等各方面,儼然其成為了評(píng)估一座城市環(huán)保程度的重要指標(biāo)。
1.2 我國(guó)屋頂綠化的現(xiàn)狀
較西方而言,我國(guó)開(kāi)始建造屋頂花園以及研究屋頂綠化技術(shù)的時(shí)間上較晚,但是發(fā)展迅速。在我國(guó)開(kāi)展最早的是四川省,隨后重慶、成都等城市充分的利用了在屋頂上的空閑空間開(kāi)展起了農(nóng)副產(chǎn)品的種植。我國(guó)第一個(gè)屋頂花園在廣州落成,它不僅是我國(guó)建造時(shí)間最早的,按照統(tǒng)一規(guī)劃建造的,而且是與建筑物一起亮相的作品。北方第一座大型屋頂花園是在80年代初,北京修建的一個(gè)五星級(jí)賓館的頂樓的空地上建造的。
之后,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和技術(shù)的不斷提高,很多城市都選擇建造屋頂花園來(lái)增加城市的綠化覆蓋率,提高城市的環(huán)境指標(biāo)。
2 屋頂綠化的作用
眾所周知,土地是不可再生資源。然而城市人口的不斷增加,土地所應(yīng)承擔(dān)的越來(lái)越重,人們不得不想出一個(gè)法子,能使在有限的土地上居住更多的人而不影響綠色環(huán)境。在城市居住和生活的壓力下,毫無(wú)疑問(wèn),屋頂綠化成為了綠化用地資源的新寵,正在一步一步走入人們的視線,用它出色的表現(xiàn),吸引著城市。屋頂綠化有助于城市環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。它可以增加空氣濕度,調(diào)節(jié)雨水流量,吸收輻射,有效地利用水資源,對(duì)改善城市環(huán)境做出了很多貢獻(xiàn)。
2.1 屋頂綠化是改善城市環(huán)境的重要途徑
屋頂綠化不同于一般綠化又與之相結(jié)合,形成了一條環(huán)保鏈,將環(huán)保、綠色從一個(gè)點(diǎn)擴(kuò)展到整個(gè)平面,再到一座城市,形成城市中完整的綠地結(jié)構(gòu)。經(jīng)過(guò)綠化后的屋頂,由于植被的存在,這個(gè)屋頂降低了太陽(yáng)對(duì)地面的輻射,從而保護(hù)綠地。
2.2 具有隔熱的作用
通常建筑的頂層夏季的溫度較高,統(tǒng)計(jì)資料表明,當(dāng)夏季氣溫在32℃時(shí),的屋頂表面溫度可達(dá)到42℃~55℃,而經(jīng)綠化后的屋頂可使屋面溫度降低8℃~10℃,并且屋頂綠化還具有節(jié)約能耗的作用(降低空調(diào)的使用頻率等),讓頂層具有一個(gè)適宜的環(huán)境。
2.3 保護(hù)屋面構(gòu)造
夏季持續(xù)的高溫,陽(yáng)光暴曬屋面可以使屋面結(jié)構(gòu)脹縮程度增加,破壞屋面的隔熱層和防水層,屋頂綠化后不僅可以預(yù)防紫外線對(duì)防水層的破壞和減輕酸雨,還可以使屋頂表面溫差變化減少,保護(hù)屋面構(gòu)造。
2.4 可降低噪聲
屋頂綠化有助于減輕噪聲影響,有效預(yù)防城市中多種反射聲和直達(dá)聲對(duì)建筑的干擾。
2.5 水資源的有效利用
經(jīng)過(guò)綠化后的屋頂可以減少城市水資源的浪費(fèi),高效地循環(huán)地利用水資源。試想一下,如果能將城市中的降水加以收集及利用,則完全能夠滿足城市綠地灌溉的需要。
綜上所述,屋頂綠化可降低污染,減輕熱島效應(yīng),改善空氣質(zhì)量。在屋頂種植的植物經(jīng)過(guò)光合作用吸收二氧化碳、釋放出氧氣,為城市環(huán)境和建筑周圍的微環(huán)境提供了良好的調(diào)節(jié)機(jī)制。同時(shí),越來(lái)越講究美觀的屋頂綠化還具有藝術(shù)欣賞作用。
3 關(guān)于屋頂綠化施工的探討
隨著屋頂綠化的日益普及,施工技術(shù)方面的問(wèn)題也不得不考慮。如何高效地、安全地建造“綠化”,也就成了人們關(guān)注的話題。雖然目前國(guó)內(nèi)的技術(shù)也在日趨成熟,但是有幾項(xiàng)重要的技術(shù)仍需完善。其中包括:建筑物防水排水技術(shù)、植被的選擇、屋頂綠化的灌溉技術(shù)等。在建造過(guò)程中,還應(yīng)該考慮柳州市的天氣特點(diǎn)、交通水平,選擇合適的地點(diǎn)也是重要的元素之一。
3.1 對(duì)防水層的探討
這是在屋頂綠化的建造過(guò)程中最為關(guān)鍵的一個(gè)步驟,也是最容易被忽視的步驟。防水層是為了保護(hù)屋面構(gòu)造,為了防止雨水流入屋面,室內(nèi)用水滲入樓面及墻面等而設(shè)的材料層。屋頂綠化能保護(hù)防水層,其原因在于實(shí)施屋頂綠化種植的植被使防水層表面處于保護(hù)狀態(tài)。這對(duì)涂膜防水層和剛(柔)性防水層均有明顯的作用。下面來(lái)討論一下屋頂綠化防水層的施工:
3.1.1 施工時(shí)注意種植土凍脹對(duì)建造的影響
為了使建造中的墻面保潔和立面防水,選擇的種植區(qū)域不宜直接靠近建筑邊墻。更要考慮種植土凍脹對(duì)建筑邊墻的推力作用,應(yīng)根據(jù)不同設(shè)計(jì)者對(duì)屋頂綠化的設(shè)計(jì)要求,預(yù)留出適當(dāng)寬度的間隔。
3.1.2 防水層的保護(hù)
在屋頂綠化的施工過(guò)程中,應(yīng)嚴(yán)格按照施工規(guī)程和施工注意事項(xiàng)結(jié)合施工環(huán)境注意保護(hù)防水層。如果要建造水池等園林工程,則相應(yīng)地采取單獨(dú)的防水系統(tǒng)較好。
此外,應(yīng)定期的、有規(guī)律的檢查屋頂綠化的結(jié)構(gòu)設(shè)備,例如出水口等。如果發(fā)現(xiàn)廢物(枯枝落葉等),應(yīng)及時(shí)地清理,防止排水口被堵。做到這幾點(diǎn),不會(huì)造成壅水倒流,有助于防水安全和植物的生長(zhǎng)。
3.2 對(duì)排蓄水層的施工
屋頂綠化過(guò)程中,為了盡量避免水土流失和建筑屋頂排水系統(tǒng)的堵塞,建造合理的排蓄水層,用于保護(hù)種植基質(zhì)不被帶入排水層,這個(gè)階段的選材顯得尤為重要。隔離過(guò)濾層應(yīng)由既能過(guò)濾又能透水的材料制成。
3.3 綠化阻根層的施工
植被的根系的穿刺能力有時(shí)會(huì)對(duì)屋頂?shù)姆浪畬硬牧显斐赏{。綠化阻根層就是防止這些植物的根系對(duì)防水層造成傷害,防止他們的根部生長(zhǎng)到建筑物,尤其是根系發(fā)達(dá)的植被更要注意加隔根處理。這也是建造過(guò)程中的一大難題。
在選材方面,常常選擇那些金屬材料或者含有金屬材料的合金,都具有很好的隔根作用。也可根據(jù)需要選擇適當(dāng)?shù)牟牧稀T谑┕ぶ?,阻根層鋪設(shè)在排蓄水層下,向建筑側(cè)墻面延伸15厘米左右,搭接縫的寬度不小于100厘米。注意阻根層的厚薄程度事宜。
4 屋頂綠化的安全要求
4.1 屋頂?shù)某兄匕踩?/p>
屋頂綠化施工之前應(yīng)對(duì)屋頂?shù)某兄啬芰M(jìn)行多次的評(píng)估和測(cè)試,制定施工技術(shù)指標(biāo)。并根據(jù)已有的資料核算出施工材料的用量。
4.2 建造安全通道
在建造過(guò)程中,應(yīng)全面地考慮游人的安全問(wèn)題以及注意植物和設(shè)施的固定安全,必須設(shè)置獨(dú)立的出入口和安全通道。甚至必要時(shí)應(yīng)設(shè)置專門(mén)的防護(hù)欄和疏散樓梯。
5 結(jié)論:
可以看出,建造綠色屋頂既是有風(fēng)險(xiǎn)的又是必要的。隨著現(xiàn)代技術(shù)的高速發(fā)展和人們環(huán)保意識(shí)的不斷提高,對(duì)綠化屋頂有了新的理解。它可以是一棟樓的標(biāo)志,可以是人們乘涼、觀景、休閑的地方,它還代表了一座城市綠化的水平。
參考文獻(xiàn):
[1]陳敬忠;建筑中屋頂花園建設(shè)應(yīng)注意的幾個(gè)技術(shù)問(wèn)題[J];廣西土木建筑;2000年04期
[2]李偉龍;;淺談屋頂花園在改善城市生態(tài)環(huán)境中的重要地位[A];中國(guó)科協(xié)2004年學(xué)術(shù)年會(huì)海南論文集[C];2004年
[3]王宇;屋頂花園TMD地震控制研究[D];西安建筑科技大學(xué);2007年
篇3
關(guān)鍵詞:屋頂綠化;功能;植物;研究
中圖分類號(hào):TU985文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):16749944(2014)10011803
1引言
城市在給人類社會(huì)帶來(lái)深刻變革的同時(shí)也產(chǎn)生了諸多負(fù)面影響。過(guò)于密集的城市建筑群使得城市熱島效應(yīng)日趨顯現(xiàn),同時(shí)大面積的綠地銳減也導(dǎo)致了環(huán)境污染、城市內(nèi)澇等一系列城市生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的頻繁發(fā)生。目前,城市生態(tài)環(huán)境的惡化已經(jīng)對(duì)人們生活乃至生存環(huán)境構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。因此,如何充分利用有限的空間來(lái)實(shí)現(xiàn)綠化面積最大化,對(duì)城市綠地進(jìn)行補(bǔ)償越來(lái)越受到人們的關(guān)注,而作為城市“第五立面”的屋頂也逐漸進(jìn)入到人們的視野中。
屋頂綠化作為一種新型綠化形式,在西方發(fā)達(dá)國(guó)家已有廣泛的應(yīng)用。大量研究顯示屋頂綠化在緩解城市熱島效應(yīng),節(jié)約能源,延長(zhǎng)建筑使用壽命,改善日趨惡化的人類生存環(huán)境等方面具有重要意義[1]。目前,利用各建筑屋頂進(jìn)行綠化已經(jīng)成為最具發(fā)展前景,恢復(fù)綠地最經(jīng)濟(jì)有效,最直接的措施。
2屋頂綠化的概念及分類
廣義的屋頂綠化可以定義為在各類建筑物、構(gòu)筑物、城墻、橋梁(立交橋)等的屋頂、露臺(tái)、天臺(tái)、陽(yáng)臺(tái)或大型人工假山山體上進(jìn)行造園,種植植物的總稱。狹義的屋頂綠化概念即屋頂花園,是指一切以建筑物屋頂為依托的綠化形式。它與傳統(tǒng)地面綠化的最大區(qū)別在于它不與大地土壤相連,而是通過(guò)將園林綠化元素搬至建筑物之上,利用人工合成基質(zhì)來(lái)栽種綠化植物的一種獨(dú)特綠化方式。相較于地面,屋頂包括光照、溫度、濕度、土壤等在內(nèi)的生態(tài)環(huán)境都與之具有巨大差異。
國(guó)外的屋頂綠化主要分為粗放型、半集約型及集約型三種。根據(jù)德國(guó)景觀研究發(fā)展建設(shè)協(xié)會(huì)(FLL)的標(biāo)準(zhǔn),可將屋頂綠化分為三種類型:拓展型屋頂綠化、半密集型屋頂綠化及密集型屋頂綠化。拓展型屋頂綠化是屋頂綠化最為簡(jiǎn)單的一種屋頂綠化形式,其特點(diǎn)是建成速度快、成本低、養(yǎng)護(hù)簡(jiǎn)單。這類屋頂綠化通常采用草坪、地被植物、小型灌木等耐貧瘠的植物進(jìn)行綠化。德國(guó)等西方國(guó)家多采用景天科植物,國(guó)內(nèi)則多采用草坪,且目前國(guó)內(nèi)的大部分屋頂綠化均屬于這種類型。半密集型屋頂綠化則是一種介于拓展型與密集型之間的形式,其特點(diǎn)是屋頂載荷較大,需要定期維護(hù),植物選擇范圍較廣,但仍然無(wú)法種植高大喬木。密集型屋頂綠化即通常所說(shuō)的屋頂花園,其特點(diǎn)在于養(yǎng)護(hù)需求更高,植物選擇方面更為多樣,高大喬木也可選擇,屋頂載荷能力也最強(qiáng)。
國(guó)內(nèi)眾多學(xué)者就屋頂綠化進(jìn)行了分類,從屋頂綠化的建筑使用功能、屋頂開(kāi)敞程度、建筑屋頂載荷能力、綠化布局形式等不同角度可將屋頂綠化分為多種類型。針對(duì)綠化布局形式可分為地毯式、擺盆花式、棚架式和園林式4種類型[2,3]。
3屋頂綠化的功能
3.1生態(tài)效益
3.1.1凈化空氣
屋頂綠化植物可以通過(guò)吸附、固定大氣中的有害氣體、灰塵,并吸收、降解空氣中的氮氧化物等有害物質(zhì),提高空氣濕度和負(fù)離子濃度,從而提高城市空氣質(zhì)量,達(dá)到凈化空氣的目的。在地面綠化面積有限的情況下,通過(guò)在屋頂大量種植植物可以過(guò)濾并改善空氣污染狀況,屋頂綠化在立面空間中形成一個(gè)天然過(guò)濾層,其在空間發(fā)揮的凈化作用是地面綠化所無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。研究顯示,相較于空白屋頂,城市實(shí)現(xiàn)全部屋頂綠化時(shí)空氣中二氧化碳的濃度會(huì)下降85%[4]。屋頂綠化對(duì)大氣中灰塵的減少作用主要表現(xiàn)為兩個(gè)方面:一方面是植物群落降低風(fēng)速使灰塵降落,另一方面是綠色植物依靠表面的絨毛或分泌的粘液來(lái)阻擋、吸附各種塵埃顆粒。據(jù)統(tǒng)計(jì),北京市屋頂綠化年吸收二氧化硫量約為3.1g/m3,年滯塵量約為150g/m2,屋頂綠化無(wú)疑對(duì)空氣污染嚴(yán)重的北京具有積極深遠(yuǎn)的影響[5]。
綜上所述,屋頂綠化植物在城市空氣凈化方面的確發(fā)揮著顯著的生態(tài)效應(yīng),在凈化空氣的同時(shí),屋頂綠化也為城市實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展、綠色發(fā)展提供了一條切實(shí)可行的有效途徑。
3.1.2截留雨水
在全球水資源短缺的大背景下,雨水的收集越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視。作為城市雨水收集的重要組成部分,屋面雨水的收集利用一直是研究者們關(guān)心的問(wèn)題。屋面雨水來(lái)自降水,經(jīng)過(guò)屋頂植物的過(guò)濾凈化,屋面雨水一般水質(zhì)較好,稍作處理甚至不做處理即可進(jìn)行回收利用。目前國(guó)內(nèi)大部分城市和地區(qū)均沒(méi)有對(duì)這部分水資源的利用價(jià)值重視起來(lái),進(jìn)行相關(guān)的收集利用工作,而是將這部分水白白浪費(fèi)掉了。此外,城市由于綠地面積的減少所引起的城市洪水問(wèn)題也能夠通過(guò)屋頂綠化得到緩解。傳統(tǒng)的空白屋頂對(duì)降雨起不到任何截留作用,大部分雨水從地面流走,幾乎很少能夠滲入地下。城市排洪設(shè)施容納有限,大量降水無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)排走,則會(huì)造成城市洪水。屋頂綠化能夠?yàn)橛晁亓籼峁﹥?chǔ)存空間,如果將占據(jù)城市硬質(zhì)表面30%左右的屋頂充分利用起來(lái)實(shí)施屋頂綠化,那么對(duì)于屋面雨水的收集和城市洪水的發(fā)生都會(huì)有明顯的改善。數(shù)據(jù)顯示,屋頂被植物覆蓋后,通過(guò)對(duì)雨水的截留作用可以使得排水強(qiáng)度降低70%,大大緩解了排水系統(tǒng)的壓力[6]。國(guó)外關(guān)于屋頂綠化在雨水收集和過(guò)濾方面的功能研究較為完善,眾多學(xué)者就屋頂綠化改善城市水環(huán)境,降低城市洪水發(fā)生頻率等方面所發(fā)揮的作用進(jìn)行了研究[7]。
2012年夏季,我國(guó)廣州、北京等城市遭受嚴(yán)重暴雨襲擊,研究屋頂綠化在減輕城市洪水發(fā)生頻率、蓄積雨水等方面所發(fā)揮的功能均具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
3.1.3緩解城市熱島效應(yīng)
城市熱島效應(yīng)是指城市氣溫明顯高于周圍氣溫的現(xiàn)象。由于城市建筑密集、綠化面積縮小、通風(fēng)不良引起的城市中心氣溫偏高,形成城市“熱島”,從而間接導(dǎo)致城市上空有害氣體的積累,形成大氣污染。進(jìn)行綠化的屋頂對(duì)陽(yáng)光的反射率比的屋頂大,加上綠色植物的遮擋作用,其屋面輻射熱量遠(yuǎn)小于的屋頂。此外,植物自身的蒸騰作用及下墊面的蒸發(fā)作用相較于屋頂而言也會(huì)消耗不少熱量。因此,大面積的屋頂綠化對(duì)降低城市熱島效應(yīng)具有重要意義。
國(guó)外有眾多學(xué)者就屋頂綠化在降低城市熱島效應(yīng)方面的功能進(jìn)行了研究,認(rèn)為屋頂綠化在緩解城市熱島效應(yīng),調(diào)節(jié)室內(nèi)溫濕度及節(jié)約能源方面均具有重要意義[8,9]。
2014年10月綠色科技第10期
楊雪,等:屋頂綠化研究進(jìn)展園林與景觀
3.2節(jié)能效應(yīng)
3.2.1調(diào)節(jié)頂樓溫度,節(jié)約能源
屋頂綠化通過(guò)植物和栽培基質(zhì)的隔離,對(duì)建筑頂層有明顯的隔絕作用。在夏季利用植物自身的蒸騰作用吸熱,減少太陽(yáng)對(duì)屋面的直接輻射,降低了頂層溫度,節(jié)省了空調(diào)的使用費(fèi)用;在冬季由于有植物覆蓋,屋頂夜晚白天溫差變化不那么劇烈,對(duì)屋頂起到保護(hù)作用的同時(shí)也節(jié)省了暖氣的使用費(fèi)用。相關(guān)研究表明,植物屋面一天中溫差最大僅為4.8℃,而屋面則為10.2℃[10]。建筑周圍溫度每降低1℃,相應(yīng)的空調(diào)容量則可降低6%[11]。綠色植物在夏季通過(guò)將屋頂外表面的平均輻射溫度降低,不僅使得建筑能耗尤其是建筑空調(diào)能耗大幅降低,而且進(jìn)一步改善了城市的熱環(huán)境,從而形成積極的促進(jìn)作用。室外溫度越高,屋頂綠化的節(jié)電效果越明顯,在很大程度上緩解了城市夏季用電矛盾。
廣州市針對(duì)屋頂綠化的生態(tài)效益測(cè)定結(jié)果顯示,屋頂綠化可節(jié)省空調(diào)20%~40%的耗電量,僅這一項(xiàng)生態(tài)效益每年就可節(jié)約數(shù)千萬(wàn)元[12]。
3.2.2節(jié)約建筑資源
屋頂?shù)钠茐亩鄶?shù)來(lái)自于屋頂溫度的劇烈變化所引起的膨脹和收縮導(dǎo)致的裂縫、雨水滲漏等問(wèn)題。屋頂經(jīng)過(guò)綠色植物的覆蓋,避免了陽(yáng)光對(duì)屋頂?shù)闹苯诱丈洌徑饬擞捎谖蓓敱砻鏈囟茸兓鸬臒崦浝淇s對(duì)建筑物屋頂?shù)钠茐模七t了各種材料的老化時(shí)間,從而達(dá)到保護(hù)屋頂,延長(zhǎng)建筑屋頂使用壽命的目的。
此外,通過(guò)實(shí)施屋頂綠化,由于植物對(duì)雨水的截留和收集作用,使得屋頂管道排水壓力大大減小,因此可以通過(guò)減少管道施工的數(shù)量,節(jié)省大量建筑費(fèi)用和資源。這方面研究國(guó)內(nèi)目前還比較少,不可否認(rèn)的是通過(guò)屋頂綠化實(shí)現(xiàn)建筑資源的節(jié)約的確是一項(xiàng)意義重大的工作。
結(jié)合上述兩個(gè)方面,目前國(guó)內(nèi)外針對(duì)屋頂綠化節(jié)能效應(yīng)的研究主要集中在隔熱節(jié)能的效益方面。在效益上的研究主要表現(xiàn)為屋頂綠化通過(guò)調(diào)節(jié)溫度來(lái)節(jié)約空調(diào)使用的能耗以實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
4屋頂綠化植物的抗性篩選
屋頂綠化能否取得良好的預(yù)期效果,主要取決于所選的植物是否能在屋頂這一特殊環(huán)境下生長(zhǎng)良好并形成綠化景觀。屋頂環(huán)境與地面環(huán)境相差較大,不論是在光照時(shí)長(zhǎng)、光照強(qiáng)度、氣溫變化、風(fēng)速變化等這些自然因素方面,還是種植基質(zhì)不與大地土壤相連造成的基質(zhì)層過(guò)薄及基質(zhì)養(yǎng)分易流失等方面的問(wèn)題均不是普通地面植物能夠適應(yīng)并良好生長(zhǎng)的。針對(duì)屋頂特殊環(huán)境,所選的植物材料應(yīng)具備耐旱、耐寒、耐貧瘠、喜光、抗風(fēng)、生命力旺盛等條件。
對(duì)于屋頂綠化植物抗性的研究,歐洲一直走在前列。早在19世紀(jì),德國(guó)就已經(jīng)開(kāi)始探討建筑與植物相互融合的關(guān)系,并深入研究了植物選擇、植物種植方面的相關(guān)技術(shù)。國(guó)外學(xué)者對(duì)植物的抗性篩選研究主要集中在耐旱性、耐寒性、抗逆性等方面。捷克、西班牙、匈牙利等國(guó)家通過(guò)對(duì)屋頂綠化植物的相關(guān)抗性進(jìn)行研究,篩選出了景天科的幾個(gè)種及幾種苔蘚植物[13~15]。國(guó)外還有大量研究顯示,很多多漿植物在淺薄的種植基質(zhì)上長(zhǎng)勢(shì)良好,且后期的灌溉養(yǎng)護(hù)工作也十分簡(jiǎn)單,是屋頂綠化值得推廣應(yīng)用的植物類型[16]。
國(guó)內(nèi)也有眾多學(xué)者就屋頂綠化的抗性植物篩選進(jìn)行了相關(guān)研究。張斌等人[17]通過(guò)對(duì)幾種屋頂綠化景天植物進(jìn)行耐旱研究表明,佛甲草(Sedum Lineare Thunb)、銀紋垂盆草(Sedum sarmentosum Bunge)、反曲景天(Sedum reflexum)、藍(lán)葉松塔景天(Sedum Nicaeense All)等4個(gè)品種在干旱脅迫環(huán)境下仍具有較好的長(zhǎng)勢(shì)。黃衛(wèi)昌等人[18]采用盆栽自然干旱處理的方法,分別對(duì)景天植物佛甲草、垂盆草、金葉景天(Dicotyledoneae)、凹葉景天(Sedum emarginatum)、德國(guó)景天(Sedum hyridun)進(jìn)行了抗旱、耐熱試驗(yàn),通過(guò)測(cè)定相關(guān)指標(biāo)發(fā)現(xiàn)佛甲草的耐熱性優(yōu)于其它景天植物,國(guó)產(chǎn)佛甲草和垂盆草的半致死時(shí)間分別達(dá)到了182d、154d,抗旱性最差的德國(guó)景天的半致死時(shí)間也有34d。
綜上所述,屋頂綠化作為一種新型的綠化形式,已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。相較于國(guó)外屋頂綠化方面的研究,我國(guó)相關(guān)研究還是比較滯后的。目前,我國(guó)在屋頂綠化植物材料選擇上還是以景天科、草本地被類植物為主,對(duì)灌木、喬木的屋頂種植適應(yīng)性方面研究甚少。此外,由于受到多種技術(shù)條件的限制,我國(guó)目前應(yīng)用較為廣泛的屋頂綠化形式多以簡(jiǎn)單的拓展型綠化為主。
5展望
5.1大力發(fā)展鄉(xiāng)土植物的篩選研究
植物是屋頂綠化的主體部分,植物選擇的好壞直接影響到屋頂綠化的效果。我國(guó)植物資源豐富,應(yīng)特別選擇一些適應(yīng)性強(qiáng)、觀賞性好的鄉(xiāng)土樹(shù)種進(jìn)行屋頂綠化推廣應(yīng)用,不僅充分利用當(dāng)?shù)刭Y源還能突出地域特色。廣東地區(qū)蘊(yùn)藏著豐富的植物資源,應(yīng)積極進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用,加大這方面的研究力度。
5.2深入開(kāi)展屋頂綠化植物的抗逆性研究
屋頂綠化并不只是簡(jiǎn)單地將植物搬至屋頂上種植這么簡(jiǎn)單,屋頂與地面的不同環(huán)境因素也不僅局限于溫度、濕度、風(fēng)速、陽(yáng)光輻射等這些目前研究較多的因素。而正是屋頂與地面所存在的差異性因素成為了制約屋頂綠化植物豐富多樣性的瓶頸問(wèn)題。因此,深入開(kāi)展屋頂綠化植物的適應(yīng)性研究具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。
5.3加大屋頂綠化植物效益研究
在加強(qiáng)屋頂綠化理論研究的基礎(chǔ)上,多角度多層面開(kāi)展對(duì)屋頂綠化景觀效益評(píng)價(jià)、屋頂綠化生態(tài)效益評(píng)價(jià)、屋頂綠化碳匯功能等方面的研究,不僅能夠?yàn)樘岣呶蓓斁G化技術(shù)水平提供堅(jiān)實(shí)理論基礎(chǔ),而且能夠?yàn)閺V大市民積極推廣屋頂綠化的益處,讓更多的人參與進(jìn)來(lái),大力推動(dòng)屋頂綠化普及應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
[1]Getter KL,et al.Effect of substrate depth and planting season on Sedum plugs survival on green roofs[J].Environ Hortic,2007,25(2):95~99.
[2]吉文麗.屋頂花園發(fā)展現(xiàn)狀及北方屋頂綠化植物選擇與種植設(shè)計(jì)[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào),2005,20(3):80~183.
[3]張英杰.天臺(tái)綠化技術(shù)[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2006,34(9):1868~1879.
[4]鄭進(jìn)社.淺談屋頂綠化美化與廈門(mén)生態(tài)園林城市建設(shè)[J].福建熱作科技,2008,33(1):44~45.
[5]韓麗莉.北京城市屋頂綠化發(fā)展現(xiàn)狀與前景展望[J].中國(guó)建筑防水,2005(增刊1):37~42.
[6]黃水良.屋頂綠化―城市第五面與雨水利用[J].浙江建筑,2007(24):20~31.
[7]Bengtsson L.,et al.Hydrological function of a thin extensive green roof in southern Sweden[J].Nordic Hydrology,2005,36:259~268.
[8]DeNardo J.C.,et al.Stormwater migigation and surface temperature reduction by green roofs[J].Trans.ASAE,2005,48:1491~1496.
[9]Teemusk A.,et al.Greenroof potential to reduce temperature fluctuations of a roof membrane:A case study from Estonia[J].Building and Environment,2009,44:643~650.
[10]殷麗峰.北京地區(qū)綠化屋面對(duì)屋頂溫度變化影響的研究[J].中國(guó)園林,2006(4):73~76.
[11]錢(qián)鵬.建筑屋面節(jié)能技術(shù)[J].住宅科技,2006(10):33~34.
[12]柯宣東.廣州屋頂綠化狀況[J].中國(guó)花卉與園藝,2004(18):7.
[13]Kutkova T.Herbaceous plants for sites with extreme conditions in landscape architecture[J].Acta Universities Agriculture,1990,51:67~73.
[14]Gomez-Campo-G,et al.Plant species in green roofs[J].Agricultura-Revista-Agropecuaria,1996,65(773):1029~1031.
[15]Kemer F,et al.Plant species suitable for establishing living roofs in Hungary.I Sedum spp[J].Acta Botan ica Hungarica,1999,42:114,187~192.
[16]Emilsson,T.Vegetation development on extensive vegetated green roofs:influence of substrate composition,establishment method and species mix[J].Ecological Engineering,2008,33:265~277.
篇4
關(guān)鍵詞:高校屋頂綠化;現(xiàn)狀;對(duì)策
屋頂綠化在國(guó)際上的通俗定義是一切脫離了地氣的種植技術(shù),它的涵蓋面不單單是屋頂種植,還包括露臺(tái)、天臺(tái)、陽(yáng)臺(tái)、墻體、地下車庫(kù)頂部、立交橋等一切不與地面、自然、土壤相連接的各類建筑物和構(gòu)筑物的特殊空間的綠化。它是人們根據(jù)建筑屋頂結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、荷載和屋頂上的生態(tài)環(huán)境條件,選擇生長(zhǎng)習(xí)性與之相適應(yīng)的植物材料,通過(guò)一定技藝,在建筑物頂部及一切特殊空間建造綠色景觀的一種形式[1] 。屋頂綠化不僅能滿足人們親近大自然的需求,還能帶來(lái)巨大的生態(tài)效益。它能開(kāi)拓城市綠化空間,緩解城市熱島效應(yīng),減弱城市噪音污染,減少大氣浮塵,降低城市空氣污染,減少城市內(nèi)澇危害,降低能耗等。
1 高校屋頂綠化的現(xiàn)狀
目前我國(guó)高校的屋頂綠化率較低,許多高校屋頂或墻體都處于空置狀態(tài),沒(méi)有被加以利用,即使有部分高校進(jìn)行了屋頂綠化,但由于綠化形式簡(jiǎn)單,后期養(yǎng)護(hù)不足,造成了“屋頂荒蕪化”。
1.1 屋頂綠化范圍小,生態(tài)效益不明顯
湖南科技大學(xué)內(nèi)的屋頂綠化僅存在于家屬區(qū)和第十教學(xué)樓外的長(zhǎng)廊等幾處建筑,此數(shù)量尚未達(dá)到學(xué)??捎梦蓓斁G化總面積的 1%。因?yàn)榫G化面積小,校園屋頂綠化生態(tài)效益不大。
1.2 植物品種單一,生態(tài)效益有限
由于受多種條件限制,當(dāng)前學(xué)校內(nèi)的屋頂綠化僅僅是利用爬山虎等藤蔓植物進(jìn)行簡(jiǎn)單式屋頂綠化,例如在家屬區(qū),居民為了防止夏秋兩季東西面墻的陽(yáng)光直射,在兩面墻上種植了爬山虎,起到隔熱的作用。雖然簡(jiǎn)單式屋頂綠化成本少,養(yǎng)護(hù)管理方便,但其應(yīng)用場(chǎng)地、應(yīng)用植物材料和應(yīng)用景觀都較為單一,無(wú)法滿足人們對(duì)于綠化多樣性和觀賞性的需求,能發(fā)揮的生態(tài)效益也有限。
1.3 養(yǎng)護(hù)不科學(xué),植物成活率低,且存在安全隱患
調(diào)查中發(fā)現(xiàn),家屬區(qū)內(nèi)許多居民在陽(yáng)臺(tái)、窗臺(tái)上種植盆花,這種層次較低的簡(jiǎn)單式屋頂綠化,由于缺少必要的養(yǎng)護(hù),盆花的成活率較低;并且盆花一般都被簡(jiǎn)單地放置于陽(yáng)臺(tái)欄板上,未做加固處理,在大風(fēng)暴雨等惡劣天氣時(shí),易發(fā)生花盆跌落砸傷過(guò)路行人或砸壞車輛的安全隱患。
2 高校屋頂綠化落后的原因
2.1 領(lǐng)導(dǎo)重視不夠,資金不足是主要原因
屋頂綠化是一項(xiàng)需要投入大量資金的綠化工程,而目前學(xué)校資金主要用于提升教學(xué)軟硬件質(zhì)量和校舍的改造,留余資金較少,如果僅由學(xué)校一方承擔(dān)屋頂綠化的所有費(fèi)用,在當(dāng)前資金不足的情況下,校園內(nèi)大范圍的屋頂綠化根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)。
2.2 建筑多,綠化范圍廣,各類建筑綠化難易程度不一
一方面高校建筑較多,如果將所有建筑劃入屋頂綠化的工程中去,不僅會(huì)使有限的資金得不到充分的利用,發(fā)揮其最大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,還會(huì)使屋頂綠化片面的強(qiáng)調(diào)形式,使其原本的生態(tài)效益無(wú)法充分發(fā)揮;另一方面新建筑在防漏排水、屋頂承壓等方面都要優(yōu)于老建筑,屋頂綠化難度相對(duì)于老建筑較小,更易實(shí)現(xiàn)屋頂綠化,但大部分新建筑在當(dāng)初設(shè)計(jì)時(shí)也未考慮到建筑屋頂綠化;而對(duì)老建筑進(jìn)行綠化,必然會(huì)增加屋頂改造費(fèi)用,綠化難度亦更大。
2.3 屋頂綠化施工要求更高,難度更大
其與地面綠化的區(qū)別主要體現(xiàn)在:一是結(jié)構(gòu)安全問(wèn)題,在已建成的屋頂上搞綠化,要解決如何減少對(duì)房屋結(jié)構(gòu)影響;二是防水抗?jié)B問(wèn)題,這一直是房屋建筑上的老大難問(wèn)題,要保證綠化后不會(huì)造成雨水排泄不暢;三是植物品種和基質(zhì)的選擇問(wèn)題,植物和基質(zhì)選擇不當(dāng),將會(huì)影響屋頂綠化的觀賞性,以及給房屋的結(jié)構(gòu)安全造成危害。
3 高校屋頂綠化的對(duì)策
3.1 加強(qiáng)重視,多方合作
學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)要提高對(duì)屋頂綠化的重視程度,將屋頂綠化項(xiàng)目提到“打造綠色校園”的議程中來(lái),并劃撥專項(xiàng)資金;而屋頂綠化工程的所需資金可以采用“以學(xué)校為主,政府補(bǔ)貼,企業(yè)資助為輔”的方式籌集資金。學(xué)校自身承擔(dān)綠化工程總預(yù)算的60%~70%,自籌資金主要從學(xué)校經(jīng)費(fèi)中扣除,部分可以面向?qū)W生募捐;政府和企業(yè)共同承擔(dān)預(yù)算的30%~40%,補(bǔ)助資金分為政府補(bǔ)貼和企業(yè)資助。“政府補(bǔ)貼”,即學(xué)校利用政府出臺(tái)的相關(guān)節(jié)能減排和屋頂綠化的優(yōu)惠政策申請(qǐng)補(bǔ)貼款;“企業(yè)資助”,即學(xué)校與企業(yè)合作,企業(yè)通過(guò)向?qū)W校有償資助,從而獲得學(xué)校無(wú)償為企業(yè)人員進(jìn)行培訓(xùn)和科技研發(fā),或是在屋頂綠化的園藝設(shè)計(jì)中加入企業(yè)廣告,幫助企業(yè)擴(kuò)大在學(xué)校的宣傳,亦或是讓資助企業(yè)獲得優(yōu)先選拔學(xué)校優(yōu)秀畢業(yè)生的機(jī)會(huì)等一些互惠互利的措施。在選擇施工單位時(shí),可以采用公開(kāi)招標(biāo)的方式,將工程承包給出價(jià)合理,有實(shí)力的綠化公司。
3.2 根據(jù)學(xué)校建筑的用途,分區(qū)域、有重點(diǎn)綠化
可將整個(gè)校園大致分為教學(xué)區(qū)、生活區(qū)、科研實(shí)習(xí)區(qū)、運(yùn)動(dòng)休閑區(qū)4個(gè)重要區(qū)域,其中教學(xué)區(qū)和生活區(qū)是校園屋頂綠化的重點(diǎn)。針對(duì)這兩個(gè)重點(diǎn)區(qū)域內(nèi)建筑的屋頂綠化,首先在設(shè)計(jì)時(shí)以科學(xué)性為主,藝術(shù)性為輔,在保證屋頂安全性的前提下,既要實(shí)現(xiàn)屋頂綠化的小環(huán)境與主體建筑及周圍大環(huán)境的協(xié)調(diào)一致,也要體現(xiàn)出學(xué)校獨(dú)特的校園文化內(nèi)涵。其次應(yīng)根據(jù)各建筑實(shí)際情況,選擇不同的綠化類型。對(duì)于舊建筑由于受屋頂荷載的限制,可以進(jìn)行簡(jiǎn)單式屋頂綠化,或在對(duì)原建筑進(jìn)行承重結(jié)構(gòu)加固和防水層修補(bǔ)后,也可以進(jìn)行花園式屋頂綠化;新建筑原則上采用花園式屋頂綠化,應(yīng)將屋頂綠化考慮到建筑的設(shè)計(jì)施工中,以滿足對(duì)建筑屋頂綠化的要求。需要注意的是,屋頂綠化的設(shè)計(jì)應(yīng)該避免在有不可移動(dòng)設(shè)備的建筑屋頂上進(jìn)行綠化,主要是讓這些設(shè)備的正常使用不受過(guò)多的人為影響。
3.3 科學(xué)施工
屋頂綠化是“三分設(shè)計(jì),七分施工”,施工的好壞直接關(guān)乎到屋頂綠化的成敗。
3.3.1 屋頂綠化最主要的就是解決屋頂荷載問(wèn)題。不同類型的屋頂綠化對(duì)建筑靜荷載的要求有所不同,一般花園式屋頂綠化要求建筑靜荷載值≥250kg/m2,而簡(jiǎn)單式屋頂綠化的建筑靜荷載值≥100kg/m2。
3.3.2 在屋頂綠化種植區(qū)的構(gòu)造層中排水層和防水層最為重要。湖南科技大學(xué)位于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),夏季高溫多雨,若排水不暢,會(huì)導(dǎo)致屋頂蓄存水過(guò)大,加重建筑荷載負(fù)擔(dān)并危及建筑安全,因此排水防漏材料應(yīng)選擇重量輕,排水防水性好,能長(zhǎng)期使用,易于更換的材料,如多孔質(zhì)EPP排水板 、PEC高分子防水卷材等。
3.3.3 植物基質(zhì)應(yīng)該采用木屑、蛭石、浮石等輕質(zhì)材料混合而成的無(wú)土育苗基質(zhì)。這些材料重量輕,不對(duì)屋頂安全造成較大的影響,通氣排水性好,使用壽命長(zhǎng),施工方便,維護(hù)簡(jiǎn)單。而植物品種的選擇既要適應(yīng)夏季高溫多雨,冬季低溫少雨的亞熱帶季風(fēng)氣候特點(diǎn),也要遵循植物多樣性和共生性原則,以當(dāng)?shù)氐桶嗄?、地被植物和攀援植物等為主,如佛甲草、爬山虎、常春藤等。屋頂綠化可選種植物品種見(jiàn)表1[2-3]。
3.4 加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)管理
屋頂綠化建成之后的養(yǎng)護(hù)也是很重要的,為了既節(jié)約養(yǎng)護(hù)成本,又得到較好的養(yǎng)護(hù),一方面將養(yǎng)護(hù)工作承包給園藝公司,定期對(duì)植物進(jìn)行修剪、澆水、除草、施肥和病蟲(chóng)害防治等必要的養(yǎng)護(hù);另一方面采用責(zé)任制,各學(xué)院組織本院學(xué)生專門(mén)負(fù)責(zé)自己學(xué)院教學(xué)樓區(qū)域的屋頂綠化,進(jìn)行不定期的管理。這樣既可以使屋頂綠化得到很好的后期維護(hù),也可以讓同學(xué)們參與到“學(xué)校是我家,共創(chuàng)綠色校園”的活動(dòng)中來(lái),發(fā)揮學(xué)生的積極性,提高主人翁意識(shí)。(收稿:2013-05-09)
參考文獻(xiàn):
[1]中華建筑報(bào).屋頂綠化保護(hù)城市環(huán)境的作用明顯[N].中國(guó)城市低碳經(jīng)濟(jì)網(wǎng),2013
[2]韓麗莉.北京屋頂綠化規(guī)范[S].北京市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局,2005
[3]張慶費(fèi).立體綠化植物選擇[J].湖南林業(yè),2008(5):30
篇5
關(guān)鍵詞:屋頂綠化,植物,綠色空間,設(shè)計(jì)理念
Abstract: the roof greening is not something that is worth discussing things? In fact, roof greening is a kind of the most simple green planting form. Usually just by a single plant species composition. This most single vegetation can form a kind of microclimate. Because the role of these plants, soil moisture can reduce the roof to the ambient temperature is the surrounding environment more cool, so as to reduce the use of air conditioning. These plants also can absorb the rainwater, through the evaporation air or return to release oxygen. Of course, the choice of the main causes of the roof afforestation also in itself is green space, can be used as a new public space. In addition, the roof afforestation in architectural design "fifth surface play a pivotal role.
Keywords: roof afforestation, plants, green space, design concept
中圖分類號(hào):S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào)
引言
當(dāng)今社會(huì),人口膨脹,城市綠地在銳減,環(huán)境狀況也在不斷惡化。如何能在有限的空間內(nèi)創(chuàng)造出更大的綠化效應(yīng)。屋頂綠化的魅力就顯而易見(jiàn)了。它對(duì)增加城市綠地面積,改善城市環(huán)境,減少污染等問(wèn)題具有顯著的改善作用,同時(shí)也為在都市忠忙碌的人們提供了一片別有洞天的休閑體驗(yàn)場(chǎng)所。
2、課題背景
2.1研究的目的和意義
現(xiàn)代城市建筑密集,綠地面積銳減,城市人居環(huán)境條件不斷惡化,人們對(duì)環(huán)境的關(guān)注和重視達(dá)到前所未有的程度。在城市發(fā)展建設(shè)過(guò)程中,通過(guò)各種途徑增加綠地面積,利用各種建筑屋頂進(jìn)行綠化,營(yíng)造屋頂花園是開(kāi)辟城市綠地最有效、最直接的措施。
2.2屋頂綠化的概況
早在20世紀(jì)60年代,很多國(guó)家就已經(jīng)開(kāi)展了屋頂綠化的嘗試和建設(shè),如美國(guó)華盛頓水門(mén)飯店的屋頂綠化、英國(guó)愛(ài)爾蘭人壽中心的屋頂綠化、加拿大溫哥華凱澤資源大樓的屋頂綠化、德國(guó)霍亞市牙科診所的屋頂綠化、日本同志社女子大學(xué)圖書(shū)館上的屋頂綠化,香港太古城天臺(tái)綠化。這些屋頂綠化基本上設(shè)置在大型公共建筑的屋頂上。從上課俯瞰到的景色非常美麗。為現(xiàn)代城市的環(huán)保發(fā)揮著巨大的作用。國(guó)內(nèi)如北京、上海、深圳、重慶、成都、廣州、長(zhǎng)沙、蘭州、武漢燈城市已經(jīng)對(duì)屋頂進(jìn)行開(kāi)發(fā)和利用。如廣州東方賓館及白天鵝賓館的屋頂綠化、上海華亭賓館的屋頂綠化、重慶泉外樓和沙平大酒店的屋頂綠化燈。有的城市已經(jīng)吧城市樓群的屋頂作為新的綠源,很多居住區(qū)也將屋頂花園作為銷售的賣(mài)點(diǎn)進(jìn)行宣傳。北京用于綠化的屋頂面積接近7000萬(wàn)平方米。
2.3屋頂綠化的重要性及必要性闡述
屋頂綠化的存在與發(fā)展,主要遵循了兩條重要的原則。首先,屋頂綠化是生態(tài)發(fā)展中一項(xiàng)具有開(kāi)創(chuàng)性的策略。這一概念是從生態(tài)可持續(xù)發(fā)展理論中衍生出來(lái)的。如果希望將城市轉(zhuǎn)變?yōu)樵谏鷳B(tài)、視覺(jué)乃至經(jīng)濟(jì),社會(huì)等層面均具有更高層次的生態(tài)結(jié)構(gòu),那么屋頂綠化便是一個(gè)行之有效并能節(jié)約成本的方法。另一項(xiàng)原則是設(shè)計(jì)理念,要盡量多地綠化屋頂。城市中得每個(gè)屋頂,尤其是最常見(jiàn)的那些,無(wú)論對(duì)其進(jìn)行立體的還是平面圖案的綠化,都應(yīng)該是生機(jī)盎然的,找出審美功能與生態(tài)功能的平衡點(diǎn)是至關(guān)重要的。塑造新型的公告開(kāi)放空間是目前設(shè)計(jì)的最終目標(biāo),無(wú)論其最終是否對(duì)人們開(kāi)放。
2.4屋頂綠化所能解決的問(wèn)題
1. 屋頂綠化除了具有一般綠化的生態(tài)、景觀等效果外,還能有效地防止屋頂溫度升高,從而減少溫差對(duì)屋頂?shù)钠茐?,其防水隔熱和?jié)能效果也很明顯。
2.據(jù)測(cè)試表明,夏季有屋頂綠化的頂層室內(nèi)溫度比未綠化的要低4至6℃左右,而冬季則能有效保溫。屋頂綠化能避免屋頂出
3.現(xiàn)極端溫度并減少紫外線對(duì)屋頂?shù)膿p害,綠化后的屋頂壽命比未綠化的長(zhǎng)約3倍。經(jīng)綠化的屋頂能夠吸收空氣中30%的粉塵,吸收并儲(chǔ)蓄6%的雨水,因而對(duì)緩解城市洪澇、防風(fēng)滯塵具有積極作用。
3.植物―屋頂綠化設(shè)計(jì)的重要元素
屋頂花園古已有之,但卻盛行于今。隨著工業(yè)用地,商業(yè)用地以及居住用地的不斷擴(kuò)張,人們不得不向高空拓展綠色空間。屋頂綠化的存在不僅在一定程度上緩解了城市綠地用地緊張的難題。還拉近了高樓層使用者與自然的距離。人們寧愿付出昂貴的代價(jià)解決諸多技術(shù)難題,也要在高空忠營(yíng)造出一片綠洲。證明了屋頂綠化所產(chǎn)生的環(huán)境效益和生態(tài)效益。研究表明,當(dāng)屋頂綠化中得綠化率達(dá)到50%―70%,屋頂綠化才具有存在的價(jià)值,因此屋頂綠化中得景觀主要是通過(guò)植物來(lái)營(yíng)造的。
3.1屋頂綠化植物材料的選擇要點(diǎn)
屋頂綠化雖然在功能和形式上與陸地綠化沒(méi)有太大的區(qū)別,但由于其所在的場(chǎng)所特殊,在植物的選配上較陸地綠化的限制更多,在種植規(guī)劃前應(yīng)充分考慮場(chǎng)地的條件。通常來(lái)說(shuō),屋頂綠化的植物選配主要需要考慮到以下幾點(diǎn):
3.1.1屋頂綠化的空間布局受到固有建筑平面的限制和建筑結(jié)構(gòu)承重的制約,屋頂上的風(fēng)力比地面上的大,應(yīng)相應(yīng)減少喬木的比例,為了便于管理,宜選擇一些樹(shù)型矮小的抗風(fēng)樹(shù)種,并以灌木,草本為主營(yíng)造綠色空間。
3.1.2屋頂土層薄,光照時(shí)間長(zhǎng),晝夜溫差大,濕度小,水分少,宜選擇一些喜光,耐寒,耐熱,耐干旱瘠薄,耐移植,水平根系發(fā)達(dá)的竹屋,從長(zhǎng)遠(yuǎn)利益出發(fā),還應(yīng)選擇生長(zhǎng)緩慢的樹(shù)種。在某些特定的小環(huán)境中,如花架下或靠墻邊的地方,其日照時(shí)間較短,可適當(dāng)選用一些半陽(yáng)性的植物種類,以豐富屋頂花園的植物品種。
3.1.3植物的選擇應(yīng)盡量以常綠樹(shù)種為主,宜選用葉形,株形等秀麗的種類,為了使屋頂綠化更加絢麗多彩,體現(xiàn)花園的季相變化,還可以適當(dāng)栽植一些彩葉樹(shù)種,并在條件許可的情況下,適當(dāng)布置一些時(shí)令的盆栽花卉,使花園四季有花。
3.1.4盡量選用鄉(xiāng)土植物,適當(dāng)引進(jìn)新品種,鄉(xiāng)土植物對(duì)當(dāng)?shù)氐臍夂蛴懈叨鹊倪m應(yīng)性,對(duì)于環(huán)境相對(duì)惡劣的屋頂花園,選用鄉(xiāng)土植物有事半功倍之效。
4.屋頂綠化植物景觀的營(yíng)造要點(diǎn)
一個(gè)場(chǎng)地的特性賦予了其特有的景觀內(nèi)涵,位于不同性質(zhì)的建筑上的屋頂綠化都有其特有的植物景觀特色,現(xiàn)分別介紹幾種常見(jiàn)的屋頂綠化植物景觀特色。
4.1在承載能力有限的建筑上的屋頂綠化
一些老式建筑或是安全系數(shù)要求較高的建筑,在營(yíng)造前必須考慮到防水和承重兩大問(wèn)題。因此屋頂綠化的設(shè)計(jì)形式通常比較簡(jiǎn)單。其中最為簡(jiǎn)易的方式就是利用地被植物構(gòu)成一個(gè)“生態(tài)綠毯”。在設(shè)計(jì)生態(tài)綠毯時(shí)應(yīng)考慮選用裝飾性強(qiáng)的植物,大膽運(yùn)用不同色彩的植物進(jìn)行搭配來(lái)愉悅?cè)藗兊囊曈X(jué)。近年來(lái),利用景天科植物的生命力頑強(qiáng),品種色彩豐富,覆蓋性強(qiáng),其群植效果尤佳。另外一種方法就是利用一些低矮的灌木,草本來(lái)美化建筑的邊緣空間。因?yàn)檫@些地方位于建筑物的承重結(jié)構(gòu)上,這種邊緣綠化的方式還擴(kuò)大了整個(gè)空間的活動(dòng)面積。還有一種就是規(guī)模較小的休息庭院。
4.2別墅的屋頂綠化
一些連體別墅或小別墅屋頂綠化的營(yíng)造類似于露地的小庭院。其植物造景要做到小而精致,以小見(jiàn)大,力求在有限的空間里營(yíng)造處豐富的層次感,并按照人們的喜好來(lái)確定景觀的基調(diào)。裝飾性強(qiáng)的花灌木,一二年生花卉,球根花卉和小型的松柏都可以運(yùn)用到其中,栽植形式多以盆栽為主,這樣便于管理。在植物的搭配上同樣需要考慮植物間的高低,色彩,質(zhì)感的協(xié)調(diào),并以常綠樹(shù)種作為背景,配上不同時(shí)令的草花。
4.3商業(yè)建筑上的屋頂綠化
商業(yè)建筑一般都是大型建筑,其屋頂承載力能得到一定的保證,在其上修建屋頂綠化多是為人們提供休想娛樂(lè)的場(chǎng)地。處于這樣一個(gè)特殊的地域,屋頂綠化的植物配置要求精美細(xì)致,富于情調(diào),并能滿足部分休息區(qū)域的遮陽(yáng)為題。種植形式可以采取規(guī)則式,自然式,或者二者相結(jié)合。氣氛活躍,人流密集的商廈,其屋頂空間內(nèi)植物配置不能過(guò)于繁瑣,灌木高度應(yīng)控制在人的視線以下。保證視線通透,給人以簡(jiǎn)潔,明朗的印象。旨在統(tǒng)一商廈內(nèi)的內(nèi)部空間,不造成人流混亂。綠蔭下的休息空間也是必不可少的,整齊的樹(shù)陣下裝飾了一些花卉組景,同樣也給人以美的感受,在寧?kù)o舒適的賓館或辦公樓之上的屋頂綠化,可以通過(guò)自然的復(fù)層混交植物群落分割出不同的休息空間,植物的種植可以有疏有密,有高有低,可以孤植也可以叢植。植物的色,香,姿,韻,味,季相變化和生態(tài)習(xí)性都應(yīng)納入配置的考慮范圍之內(nèi)。
4.4地下建筑上的屋頂綠化
地下建筑如地下停車場(chǎng)之上的屋頂綠化一般來(lái)說(shuō)要求的技術(shù)含量不高,承載能力不是主要的限制條件。只要保證有良好的排水系統(tǒng)即可,可以靈活的選擇種植形式,體現(xiàn)所在場(chǎng)所的特點(diǎn)。
結(jié)論
由此可見(jiàn),無(wú)論是國(guó)外還是國(guó)內(nèi)都應(yīng)根據(jù)氣候,環(huán)境及適宜的栽種方式來(lái)的營(yíng)造屋頂綠化。尤其要注意選擇以生長(zhǎng)特性和觀賞價(jià)值相對(duì)穩(wěn)定,滯塵控溫能力較強(qiáng)的當(dāng)?shù)刂参锛耙N成功的植物為主,以低矮灌木、草坪、地被植物和攀緣植物等為主,遵循植物多樣性和共生性的原則,選擇易移植,耐修剪,耐粗放管理,生長(zhǎng)緩慢的植物。
屋頂綠化的利用時(shí)建筑空間利用的發(fā)展趨勢(shì),也是多學(xué)科發(fā)展的交叉點(diǎn)。為城市生態(tài)環(huán)境,能源利用的可持續(xù)發(fā)展提供了新的思路。世界人口的日益增長(zhǎng)已經(jīng)是不可否認(rèn)的事實(shí),尤其是在人口密集的各個(gè)大中型城市更應(yīng)當(dāng)在屋頂綠化上下功夫。盡量做到將屋頂綠化的規(guī)劃設(shè)計(jì)與城市總體的生態(tài)環(huán)境融為一體。
參考文獻(xiàn)
《園林設(shè)計(jì)雜志》
《外國(guó)景觀雜志》
《景觀設(shè)計(jì)大師》
《大廈屋頂綠化設(shè)計(jì)》
篇6
關(guān)鍵詞:屋頂綠化;室內(nèi)溫度;節(jié)能
中圖分類號(hào):TU111.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號(hào):16744764(2013)02010005
近年來(lái),屋頂綠化在許多國(guó)家得到了普及和發(fā)展,屋頂綠化的生態(tài)節(jié)能功能受到廣泛重視,人們普遍認(rèn)為屋頂綠化是解決城市能源和生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的一種有效措施。在建筑上種植綠化植物,改善了建筑的熱功能,通過(guò)植物對(duì)陽(yáng)光、空氣、雨水等生物氣候資源的利用,減少了建筑空調(diào)能耗,緩解了城市熱島效應(yīng),改善了城市生態(tài)環(huán)境,屋頂綠化具有節(jié)能減排的綜合效益。
目前屋頂綠化節(jié)能研究大致分為:隔熱降溫效果的測(cè)量和評(píng)價(jià)[15]、熱工性能參數(shù) [69]、隔熱機(jī)理以及熱濕傳遞理論 [1014]等。在這些研究中,可以直接應(yīng)用于建筑節(jié)能工程的是屋頂綠化的熱工性能參數(shù),通常采用實(shí)驗(yàn)的方法把屋頂綠化的隔熱性能等同于保溫材料層。但在一些自然室溫的實(shí)驗(yàn)中,出現(xiàn)了綠化屋頂與裸屋頂?shù)膬?nèi)表面熱流方向相反的現(xiàn)象[1516],說(shuō)明在這種情況下屋頂綠化的隔熱性能不能等同于保溫材料層。這是因?yàn)榘凑諢醾鲗?dǎo)原理,裸屋頂與保溫屋頂在同樣的實(shí)驗(yàn)條件下內(nèi)表面熱流方向應(yīng)該是相同的。因此屋頂綠化在非空調(diào)室溫下的隔熱性能需要重新考慮,這對(duì)于提高室內(nèi)舒適性、減少空調(diào)使用時(shí)間具有節(jié)能意義。筆者通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究,分析屋頂綠化的熱流方向與室內(nèi)溫度的關(guān)系,提出新的隔熱特征參數(shù)。
1 臨界狀態(tài)及其存在性
在中國(guó)南方地區(qū)各種建筑隔熱降溫措施中,屋頂綠化具有地方氣候適應(yīng)性和節(jié)能生態(tài)性。南方地區(qū)夏季太陽(yáng)輻射強(qiáng),高溫天氣多,但同時(shí)降雨也十分豐富,濕熱氣候創(chuàng)造了綠化植物繁榮茂盛的生長(zhǎng)條件。綠化植物是氣候的產(chǎn)物,同時(shí)也是氣候的生產(chǎn)物,采用綠化措施對(duì)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行降溫隔熱實(shí)際上是一種氣候手段。采用氣候手段解決氣候帶給建筑的熱問(wèn)題是一種和諧的生態(tài)過(guò)程。
唐鳴放,等:屋頂綠化傳熱臨界溫度
氣候作用于綠化所產(chǎn)生的正面影響與氣候作用于建筑所產(chǎn)生的負(fù)面影響構(gòu)成相互作用的雙方,其結(jié)果是存在一種傳熱平衡狀態(tài)。在一些屋頂綠化隔熱降溫實(shí)驗(yàn)研究中證明了這種平衡狀態(tài)的存在。早在20世紀(jì)80年代,四川省建筑科學(xué)研究所等單位在成都對(duì)植被屋面夏季熱工參數(shù)進(jìn)行了比較全面的測(cè)量,除了得到植被屋面隔熱效果特別顯著的結(jié)論外,還發(fā)現(xiàn)植被屋頂內(nèi)表面平均熱流是從室內(nèi)傳向屋頂,與對(duì)比的裸屋頂情況相反。后來(lái)在重慶進(jìn)行的被動(dòng)式屋頂綠化實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了同樣的現(xiàn)象[15]。另外,在日本進(jìn)行的被動(dòng)式建筑屋頂綠化實(shí)驗(yàn)中也有同樣的報(bào)道[16],在近年來(lái)新加坡進(jìn)行的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中報(bào)道了植被屋頂內(nèi)表面平均熱流為0的情況[1]。而在一些室內(nèi)為空調(diào)環(huán)境的實(shí)驗(yàn)中,植被屋頂內(nèi)表面平均熱流是從屋頂傳向室內(nèi),與對(duì)比的裸屋頂情況相同[17]。雖然對(duì)屋頂綠化實(shí)驗(yàn)的報(bào)道不少,但是能夠測(cè)量熱流的情況卻很少,因此這種現(xiàn)象并未被關(guān)注。這些實(shí)驗(yàn)說(shuō)明:在夏季晴天氣候條件下,對(duì)于空調(diào)房間,室內(nèi)溫度較低,綠化屋頂向室內(nèi)傳熱,熱流為正;對(duì)于被動(dòng)式房間,室內(nèi)溫度較高,綠化屋頂吸收室內(nèi)熱量,熱流為負(fù)。因此可以推測(cè):在室外氣候條件不變的情況下,當(dāng)室內(nèi)溫度由較低狀態(tài)向較高狀態(tài)變化時(shí),綠化屋頂內(nèi)表面熱流將會(huì)由正值變化為負(fù)值,在這種狀態(tài)變化過(guò)程中,應(yīng)該存在一種臨界狀態(tài),使內(nèi)表面熱流為0,此為傳熱平衡狀態(tài),臨界狀態(tài)的室內(nèi)溫度可稱為傳熱臨界溫度。從已有的各種實(shí)驗(yàn)中可以估計(jì),屋頂綠化的傳熱臨界溫度應(yīng)該在自然室溫與空調(diào)室溫之間,在此狀態(tài),屋頂不向室內(nèi)傳熱。
2 實(shí)驗(yàn)設(shè)置與測(cè)量數(shù)據(jù)分析
通過(guò)對(duì)已有實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,推測(cè)了屋頂綠化傳熱臨界溫度的存在,但卻不能給出明確的數(shù)值,因?yàn)檫@些實(shí)驗(yàn)是各自進(jìn)行的,沒(méi)有哪個(gè)實(shí)驗(yàn)同時(shí)完成了不同室內(nèi)溫度的綠化屋頂內(nèi)表面熱流的測(cè)量。因此,為了得到屋頂綠化的傳熱臨界溫度,需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)置新的實(shí)驗(yàn)。仍然采用綠化屋頂與裸屋頂?shù)臒峁?duì)比實(shí)驗(yàn)方法,通過(guò)采用空調(diào)與非空調(diào)狀態(tài)不同室溫的屋頂熱工參數(shù)測(cè)量,分析熱流與室內(nèi)溫度的關(guān)系。
2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)置
實(shí)驗(yàn)在上海某綠化基地進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)屋頂?shù)姆块g為相鄰對(duì)比房,每間面積約20 m2,安裝有同樣型號(hào)的壁掛式空調(diào)控制室內(nèi)溫度。屋頂構(gòu)造為鋼筋混凝土空心板加防水保護(hù)層,墻體為雙面抹灰磚墻。屋頂上的綠化為一種塊狀綠化產(chǎn)品,主要由種植盤(pán)、基質(zhì)和植物組成。種植盤(pán)用粉煤灰和水泥混合壓制成型,具有排水和保肥的作用。種植盤(pán)內(nèi)放置基質(zhì)材料后,總厚度約為100 mm,濕重量達(dá)到100 kg/m2。種植的綠化植物為佛甲草,生長(zhǎng)茂密。實(shí)驗(yàn)時(shí)間為20070807―20070831,共25 d,其中前面12 d房間開(kāi)啟空調(diào),設(shè)置溫度25℃;后面13 d關(guān)閉空調(diào),房間自然室溫。測(cè)量?jī)?nèi)容為氣候參數(shù)、室內(nèi)溫度、屋頂內(nèi)表面溫度、熱流等熱工參數(shù)。
2.2 測(cè)量數(shù)據(jù)及分析
測(cè)量期間的氣候參數(shù)變化如圖1所示。可以看出,連續(xù)25 d中大部分天氣為晴天,平均氣溫為30℃左右,最高氣溫為39℃。在房間開(kāi)啟和關(guān)閉空調(diào)的2段測(cè)量期間氣候條件相近,測(cè)量結(jié)果可以進(jìn)行比較。
圖2為綠化屋頂與裸屋頂?shù)姆块g空氣溫度變化對(duì)比。在房間開(kāi)啟空調(diào)期間,室內(nèi)溫度比較接近,除了有一天停電關(guān)機(jī)導(dǎo)致溫度較高外,其余天氣的室內(nèi)溫度都為25℃左右,并且變化很小。在房間關(guān)閉空調(diào)期間,室內(nèi)溫度是由各部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱作用綜合形成的自然室溫。可以看出,綠化屋頂?shù)淖匀皇覝乇嚷阄蓓數(shù)偷枚?,并且每天的溫度變化也小得多,充分顯示了屋頂綠化對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境的正面影響。
圖3為綠化屋頂與裸屋頂?shù)膬?nèi)表面熱流變化情況。在房間開(kāi)啟空調(diào)期間,綠化屋頂與裸屋頂都向室內(nèi)傳熱,熱流方向一致,但熱流大小差別很大。綠化屋頂?shù)臒崃鲾?shù)值小、變化也小,裸屋頂?shù)臒崃鲾?shù)值大、變化更大,說(shuō)明屋頂綠化大量減少了空調(diào)房間的屋頂傳熱量,節(jié)能效果顯著。在房間關(guān)閉空調(diào)期間,綠化屋頂?shù)臒崃髯優(yōu)樨?fù)值,說(shuō)明屋頂吸收室內(nèi)的熱量,它們來(lái)自墻體傳入室內(nèi)的熱量。裸屋頂?shù)臒崃髅刻煊袠O少數(shù)時(shí)間為負(fù)值,大多數(shù)時(shí)間為正值,而且峰值高,說(shuō)明屋頂向室內(nèi)傳熱多,導(dǎo)致室內(nèi)溫度迅速升高。
在房間開(kāi)啟和關(guān)閉空調(diào)的2段測(cè)量期間,分別取連晴4 d的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行平均,匯總得到表1和表2。可以看出,2段連晴天的氣候條件很接近,裸屋頂在2種不同的室內(nèi)溫度情況下,熱流大小不同、方向一致,即使自然室溫高于室外氣溫,傳熱方向仍然是從室外傳向室內(nèi),這是因?yàn)槁阄蓓數(shù)氖彝饩C合溫度高于室內(nèi)溫度。但綠化屋頂在2種不同的室內(nèi)溫度情況下,熱流方向相反,即使自然室溫低于室外氣溫,傳熱方向也不是從室外傳向室內(nèi),而是從室內(nèi)傳向屋頂。這與保溫材料傳熱有本質(zhì)區(qū)別。
3 臨界溫度與氣溫的關(guān)系
實(shí)驗(yàn)證明了屋頂綠化傳熱臨界溫度的存在,但是要想通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法調(diào)整室內(nèi)溫度剛好達(dá)到熱流為0的臨界狀態(tài)是非常困難的,因?yàn)槭彝鈿夂虿荒芸刂?,難以保證室內(nèi)溫度調(diào)整在各種狀態(tài)都有相近的室外氣候條件。筆者將對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。
建筑上的傳熱現(xiàn)象都是由于室內(nèi)、外溫差引起的,因此傳熱大小必然會(huì)與室內(nèi)、外溫差有關(guān)系。但屋頂傳熱具有熱惰性,屋頂內(nèi)表面熱流與室內(nèi)、外溫差的變化不同步。如果考慮氣候條件具有周期性,則采用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的日平均值進(jìn)行相關(guān)分析可以減小熱惰性的影響。
將25 d測(cè)量期間的屋頂內(nèi)表面熱流、室外氣溫與室內(nèi)溫度的溫差進(jìn)行日平均值相關(guān)系數(shù)計(jì)算,得到熱流與溫差的相關(guān)系數(shù):綠化屋頂為0.89,裸屋頂為0.93。2種屋頂?shù)臒崃髋c溫差的相關(guān)性見(jiàn)圖4和圖5。
式中:ti,g為綠化屋頂?shù)膫鳠崤R界溫度,℃;ti為裸屋頂?shù)膫鳠崤R界溫度,℃;te為室外氣溫,℃。
由式(3)、(4)可見(jiàn),綠化屋頂?shù)膫鳠崤R界溫度比室外氣溫低1.5℃,裸屋頂?shù)膫鳠崤R界溫度比室外氣溫高4.4℃。如果以測(cè)量期間的室外平均氣溫30℃計(jì)算,綠化屋頂?shù)膫鳠崤R界溫度為28.5℃,裸屋頂?shù)膫鳠崤R界溫度為34.4℃。由此可以得出,在不使用空調(diào)的情況下,綠化屋頂?shù)氖覂?nèi)溫度達(dá)到了人體適應(yīng)性舒適水平,裸屋頂?shù)氖覂?nèi)環(huán)境不可居住。
4 討 論
屋頂綠化的傳熱臨界溫度也是一種隔熱特征參數(shù)。在室內(nèi)溫度低于傳熱臨界溫度的情況下,屋頂綠化的隔熱性能可以采用等效熱工參數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià),而在室內(nèi)溫度高于傳熱臨界溫度的情況下,不能采用等效熱工參數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)。這也說(shuō)明了在一些被動(dòng)式室內(nèi)熱環(huán)境狀態(tài)下屋頂綠化不能采用等效熱工參數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)的原因。
屋頂綠化的傳熱臨界溫度對(duì)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)具有新的意義。以這種傳熱臨界溫度設(shè)計(jì)的建筑熱環(huán)境可以達(dá)到人體適應(yīng)性舒適水平,并且在節(jié)能建筑設(shè)計(jì)中可以不計(jì)屋頂傳熱,體形系數(shù)中的建筑外表面可以不計(jì)屋頂面積。這對(duì)于屋頂面積較大的建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)尤其有利。
5 結(jié) 語(yǔ)
采用上海夏季氣候條件下的佛甲草屋頂綠化實(shí)驗(yàn)方法,證明了屋頂綠化在室內(nèi)人體可接受的熱環(huán)境范圍內(nèi)存在著不向室內(nèi)傳熱的臨界溫度狀態(tài)。通過(guò)屋頂內(nèi)表面熱流與室內(nèi)外溫差的相關(guān)性分析,得出屋頂綠化的傳熱臨界溫度比室外平均氣溫低15℃,而未采用保溫隔熱措施的裸屋頂?shù)膫鳠崤R界溫度比室外平均氣溫高4.4℃。
參考文獻(xiàn):
[1]Nyuk Hien W, Puay Yok T, Yu C. Study of thermal performance of extensive rooftop greenery systems in the tropical climate [J]. Building and Environment, 2007,42:2554.
[2]趙定國(guó),薛偉成. 輕型屋頂綠化的節(jié)電效果[J].上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2008,24(1),99101.
Zhao D G, Xue W C. Effect of light roof greening on saving electric power consumption [J]. Acta Agriculture Shanghai, 2008,24(1),99101.
[3]Lazzarin R M, Castellotti F, Busato F. Experimental measurements and numerical modelling of a green roof [J]. Energy and Building, 2005,37:12601267.
[4]Tang M F, Yang Z J. Thermal characteristics of green roof in natural climate [J]. Journal of Central South University of Technology, 2007,14:3942.
[5]Fang C F. Evaluating the thermal reduction effect of plant layers on rooftops [J]. Energy and Buildings, 2008, 40: 10481052.
[6]孟慶林,張玉,張磊. 熱氣候風(fēng)洞內(nèi)測(cè)定種植屋面當(dāng)量熱阻[J]. 暖通空調(diào),2006,36(10):111113.
Meng Q L, Zhang Y, Zhang L. Measurement of equivalent thermal resistance of planted roof in hotclimate wind tunnel [J]. Journal of HV&AC,2006,36(10):111113.
[7]唐鳴放,楊真靜,鄭開(kāi)麗. 屋頂綠化隔熱等效熱阻[J].重慶大學(xué)學(xué)報(bào), 2007,30(5):13.
Tang M F,Yang Z J,Zheng K L. Thermal Rvalues of green roof [J].Journal of Chongqing University, 2007,30(5):13.
[8]唐鳴放,鄭澍奎,楊真靜.屋頂綠化節(jié)能熱工評(píng)價(jià)[J].土木建筑與環(huán)境工程,2010,32(2):9093.
Tang M F,Zheng S K,Yang Z J. Thermal performance and energy analysis of green roof [J]. Journal of Civil, Architectural & Environmental Engineering,2010,32(2):9093.
[9]馮馳,張宇峰,孟慶林. 植被屋頂熱工性能研究現(xiàn)狀[J]. 華中建筑,2010(2):9194.
Feng C,Zhang Y F, Meng Q L. Current research on the thermal properties on green roofs [J]. Huazhong Architecture,2010(2):9194.
[10]Ayata T, TabaresVelasco P C, Srebric J. An investigation of sensible heat fluxes at a green roof in a laboratory setup [J]. Building and Environment, 2011,46:18511861
[11]馮馳,張宇峰,孟慶林.屋頂植被冠層能量方程的理論修正方法[J].建筑科學(xué),2009, 25(10):8588.
Feng C, Zhang Y F, Meng Q L. Correction method on energy equation of foliage layer for roof plants [J]. Building Science,2009, 25(10):8588.
[12]Alexandri E, Jones P. Developing a onedimensional heat and mass transfer algorithm for describing the effect of green roofs on the built environment: Comparison with experimental results [J]. Building and Environment, 2007,42:28352849.
[13]Sailor D J. A green roof model for building energy simulation programs [J].Energy and Buildings, 2008,40:14661478.
[14]Feng C, Meng Q L, Zhang Y F. Theoretical and experimental analysis of the energy balance of extensive green roofs [J]. Energy and Buildings, 2010,42:959965.
[15]白雪蓮. 種植屋面能量傳輸和熱環(huán)境的研究[D].重慶:重慶建筑大學(xué),2000.
[16]Takakura T, Kitade S, Goto E. Cooling Effect of greenery cover over a building [J]. Energy and Building, 2000,31:16.
篇7
關(guān)鍵詞:屋頂、綠化、價(jià)值
中圖分類號(hào): S73文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
屋頂綠化可以廣泛地理解為在各類古今建筑物、構(gòu)筑物、城圍、橋梁(立交橋)等的屋頂、露臺(tái)、天臺(tái)、陽(yáng)臺(tái)或大型人工假山山體上進(jìn)行造園,種植樹(shù)木花卉的統(tǒng)稱。屋頂綠化對(duì)增加城市綠地面積,改善日趨惡化的人類生存環(huán)境空間;改善城市高樓大廈林立,改善眾多道路的硬質(zhì)鋪裝而取代的自然土地和植物的現(xiàn)狀;改善過(guò)度砍伐自然森林,各種廢氣污染而形成的城市熱島效應(yīng),沙塵暴等對(duì)人類的危害;開(kāi)拓人類綠化空間,建造田園城市,改善人民的居住條件,提高生活質(zhì)量,以及對(duì)美化城市環(huán)境,改善生態(tài)效應(yīng)有著極其重要的意義。
屋頂綠化不僅僅是綠地向空中發(fā)展,節(jié)約土地、開(kāi)拓城市空間的有效辦法。也是建筑藝術(shù)與園林藝術(shù)的完美結(jié)合,在保護(hù)城市環(huán)境,提高人居環(huán)境質(zhì)量方面更是起著不可忽視的作用。
一、分類及優(yōu)缺點(diǎn)
屋頂綠化工程可以分為:草坪式,采用抗逆性強(qiáng)的草本植被平鋪栽植于屋頂綠化結(jié)構(gòu)層上,重量輕,適用范圍廣,養(yǎng)護(hù)投入少。此型可用于那些屋頂承重差,面積小的住房。
組合式,允許使用少部分低矮灌木和更多種類的植被,能夠形成高低錯(cuò)落的景觀,但是需要定期養(yǎng)護(hù)和澆灌。此類型介于二者之間,與拓展型相比,在維護(hù)、費(fèi)用和重量上都有增加。
花園式,可以使用更多的造景形式,包括景觀小品、建筑和水體,在植被種類上也進(jìn)一步豐富,允許栽種較為高大的喬木類,需定期澆灌和施肥,要考慮周全。
屋頂綠化的主要優(yōu)點(diǎn):就是提高城市綠化覆蓋,創(chuàng)造空中景觀、吸附塵埃減少噪音、改善環(huán)境質(zhì)量、減少城市熱島效應(yīng),發(fā)揮生態(tài)功效、有效保護(hù)屋面結(jié)構(gòu)、延長(zhǎng)防水壽命、保持建筑冬暖夏涼、節(jié)約能源消耗。1、改善城市環(huán)境面貌,提高市民生活和工作環(huán)境質(zhì)量;2、緩解大氣浮塵,凈化空氣;3、保護(hù)建筑物頂部,延長(zhǎng)屋頂建材使用壽命;4、緩解城市熱島效應(yīng);5、保溫隔熱,減少空調(diào)的使用,節(jié)約能源;6、消弱城市噪音;7、增加空氣濕度,凈化水源;8、提高國(guó)土資源利用率;9、可種植瓜果蔬菜,形成城市菜園、果園;10、可根據(jù)喜好建立簡(jiǎn)單休閑娛樂(lè)設(shè)計(jì)。
屋頂綠化的主要缺點(diǎn)是:1、種花栽草,勢(shì)必要在屋頂上鋪墊很厚的泥土,屋頂防水層上面有土壤和植物覆蓋,如果發(fā)生滲漏,很難發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn);2、花草生存,離不開(kāi)水和肥料,如果屋頂長(zhǎng)期保持濕潤(rùn)狀況,再加上肥料中酸、鹽物質(zhì)的腐蝕,會(huì)對(duì)防水層造成持續(xù)的破壞,如果防水材料的防水性能、防腐性能不穩(wěn)定,污水會(huì)通過(guò)縫隙向下滲透。3、遇到暴雨,泥沙、污物被沖刷而下,會(huì)堵塞下水道和玷污外墻。遇到大風(fēng),則塵土飛揚(yáng),污染環(huán)境。4、增加建筑造價(jià)成本。
屋頂綠化是一種節(jié)水、節(jié)能、節(jié)地的綠化方式,但屋頂綠化需針對(duì)特定屋頂?shù)暮奢d承受力及建筑特點(diǎn)專門(mén)設(shè)計(jì),以滿足屋頂綠化中的屋頂疏水板輕巧、易于搬運(yùn)、安裝簡(jiǎn)單、穩(wěn)定等要求;此外,如果已經(jīng)布置了太陽(yáng)能儲(chǔ)能設(shè)備,那么屋頂綠化就不能采用可能會(huì)因?yàn)檎IL(zhǎng)而影響電板工作的爬墻植物,這時(shí)可以簡(jiǎn)單地在空隙處布置一些矮小的直立花草;在沒(méi)有設(shè)計(jì)太陽(yáng)能屋頂?shù)那闆r下,如果建筑物的屋頂是一定角度向地面傾斜的,那么讓藤蔓植物自然覆蓋整個(gè)屋頂就又比直接在屋頂上放置盆花盆草要安全實(shí)用。
建筑屋頂綠化需注意盡可能采取當(dāng)?shù)靥赜械牡胤轿锓N,除了這些物種更能適應(yīng)該地區(qū)的自然條件,從而可以減少維護(hù)投資等經(jīng)濟(jì)效益方面的考慮外,更重要的是,地方物種對(duì)于本身所處的環(huán)境系統(tǒng)是無(wú)害的,而人工引入物種則可能造成物種入侵并導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)一定程度的崩潰,這就完全違背了生態(tài)建筑的理念。
在優(yōu)先采用地方物種的前提下,建筑的屋頂綠化系統(tǒng)還應(yīng)該保證一定的物種多樣性。多樣化的物種能夠保護(hù)生物鏈上最基層生物的生存環(huán)境,保障高級(jí)生物的能量基礎(chǔ),促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的健康發(fā)育。
1. 植物配置問(wèn)題。植物種類宜選擇姿態(tài)優(yōu)美、矮小、淺根、抗風(fēng)力強(qiáng)的花灌木、小喬木、球根花卉和多年生花卉。由于多年生木本植物根系對(duì)防水層穿透力很強(qiáng),因此,應(yīng)根據(jù)覆土厚度來(lái)確定種植植物品種。覆土厚100cm可植小喬木;厚70cm可植灌木;若覆土50cm厚,可以栽種低矮的小灌木,如薔薇科、牡丹、金銀藤、夾竹桃、小石榴樹(shù)等;若覆土厚30cm,宜選擇冬枯夏榮的一年生草本植物,如草花、藥材、蔬菜。
2.抗風(fēng)性。屋頂花園的設(shè)計(jì)中為了功能和美觀的需要,有時(shí)需要設(shè)計(jì)一些構(gòu)架,小品等立于屋頂之上。如果必須設(shè)計(jì)這些,我們將會(huì)遇到一對(duì)矛盾體。A,屋頂往往風(fēng)力較低面大,則需要構(gòu)架基礎(chǔ)更牢固;B,在屋頂沒(méi)有條件將基礎(chǔ)埋于土下很深處,在屋頂上植筋效果不理想還破壞屋頂防水層也是不可取的。這是一對(duì)矛盾體,解決這對(duì)矛盾的方法就是為之設(shè)計(jì)放大基礎(chǔ)。
3.結(jié)構(gòu)頂板荷載。通常屋頂花園設(shè)計(jì)時(shí)屋頂結(jié)構(gòu)已經(jīng)完成(部分為已成建筑),屋頂結(jié)構(gòu)還能承受多少重量是我們做屋頂設(shè)計(jì)的前提條件。如若設(shè)計(jì)超過(guò)建筑頂部設(shè)計(jì)荷載,將會(huì)導(dǎo)致屋頂結(jié)構(gòu)處于隨時(shí)危險(xiǎn)的狀態(tài),此為屋頂花園設(shè)計(jì)之大忌。因此我們?cè)谖蓓敾▓@設(shè)計(jì)時(shí)要考慮設(shè)計(jì)內(nèi)容的重量區(qū)間,種植土的厚度,最大能種植多大規(guī)格的樹(shù)等等。
4.防水和排水。通常原始屋頂。通過(guò)屋頂面找坡排水的形式,將雨水引至排水口,屋面做防水層。在屋頂花園設(shè)計(jì)以后如果不采取專業(yè)處理,屋面的雨水無(wú)法快速地從排水口排出,將導(dǎo)致屋頂積水、植物根系破壞防水層導(dǎo)致漏水,屋頂植物淹死等問(wèn)題。所以我們做屋頂綠化設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到屋頂有組織排水,屋頂和種植土之間需要鋪設(shè)屋頂花園專用排水板,屋頂花園專用排水板不妨礙屋頂自由排水,且有部分蓄水功能,保持屋頂植物的水分,做法如下圖所示(從下往上做法為:屋頂結(jié)構(gòu)-防水板-無(wú)紡布一層-5~10cm厚中粗砂-適當(dāng)厚度的輕質(zhì)種植土-屋頂植物)。實(shí)際工程中屋頂花園專用排水板已經(jīng)得到廣泛的運(yùn)用,它的效果也得到了實(shí)踐的考驗(yàn)。
5.防止植物根系穿刺問(wèn)題。屋頂綠化植物的根系若不采用阻攔的措施,會(huì)對(duì)屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)造成一定的傷害。即使是在僅有防水層或包括壓制層的屋面上,由于空氣的流動(dòng)作用導(dǎo)致一些植物的種子飄落屋面上,在一定的條件下,植物也能頑強(qiáng)的生長(zhǎng)。其后果導(dǎo)致其根系穿透防水層,甚至結(jié)構(gòu)層,從而使整個(gè)屋面系統(tǒng)失去作用。在花園無(wú)賣(mài)弄上,由于涂層的存在,產(chǎn)生了更有利于植物生長(zhǎng)的環(huán)境。其他的某些外來(lái)植物一般都較我們預(yù)先鋪設(shè)的植物更具生命力,這些植物會(huì)不斷侵蝕其他植物的領(lǐng)地。另外,草類植物的根系相當(dāng)發(fā)達(dá)并且穿透力較強(qiáng),對(duì)防水層及結(jié)構(gòu)層的破壞力也很大。所以在建筑物的結(jié)構(gòu)層上進(jìn)行園林建設(shè)時(shí),就必須引導(dǎo)和限制植物根系的生長(zhǎng)。否則,植物根穿透防水層會(huì)造成防水功能失效;植物根穿透結(jié)構(gòu)層而造成更為嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)破。
二、造價(jià)分析
屋頂綠化分有土種植與無(wú)土種植兩種,價(jià)格不等。
其中有土種植增加50-100元/㎡(含材料費(fèi)、施工成本)無(wú)土種植增加約210-250元/㎡(含材料費(fèi)、施工成本)。
其他屋頂結(jié)構(gòu)、防水等措施增加約100元/㎡。
以6層建筑、屋頂面積1000㎡為例,增加造價(jià)為:
有土種植:(100+100)/6=33元/平方米
無(wú)土種植:(250+100)/6=58元/平方米
以18層建筑、屋頂面積1000㎡為例,增加造價(jià)為:
有土種植:(100+100)/18=11元/平方米
無(wú)土種植:(250+100)/18=19元/平方米
由此可見(jiàn),體積越大的建筑單位平方增加成本越低。
三、結(jié)論
為了創(chuàng)造空中景觀,改善環(huán)境質(zhì)量,建議在今后面積超過(guò)10萬(wàn)平方米的小區(qū),屋頂面積超過(guò)500平方米的做屋面綠化,同時(shí)要求做好防水處理、結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算等工作,物業(yè)做好日常綠化維護(hù)工作。
參考文獻(xiàn):
[1] 中華人民共和國(guó)土地管理法
[2] 中華人民共和國(guó)城鄉(xiāng)規(guī)劃法
[3] 城市規(guī)劃原理
篇8
關(guān)鍵詞:屋頂綠化;功能;現(xiàn)狀;創(chuàng)新
中圖分類號(hào):S73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
隨著城市人口的急劇增多,市區(qū)內(nèi)用來(lái)綠化的土地少之又少。近年來(lái),隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),人們更多的是崇尚低碳、環(huán)保、自然的回歸。然而,在“灰色森林”密集占據(jù)城市土地的狀況下,如何滿足人們的需求,真正營(yíng)造適宜人們居住的城市之肺,是當(dāng)今社會(huì)亟待解決的問(wèn)題。該背景下,屋頂綠化作為城市建筑的第五立面,以其獨(dú)特的特質(zhì)逐漸走進(jìn)人們的視野。屋頂綠化是城市綠地在空間上的延伸,該項(xiàng)技術(shù)之所以受到國(guó)內(nèi)外的青睞和關(guān)注,最主要的原因在于它的生態(tài)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益,它是城市實(shí)施低碳建設(shè)、生態(tài)建設(shè)的有利舉措之一。鑒于此,筆者擬對(duì)其綠化功能以及應(yīng)用現(xiàn)狀展開(kāi)進(jìn)一步探討。
1 屋頂綠化的概念及分類
1.1屋頂綠化的概念
廣義上講,屋頂綠化是指在各類建筑物或構(gòu)筑物以及陽(yáng)臺(tái)、天臺(tái)等的外表面綠化,進(jìn)行制備的種植。狹義上講,是指在屋頂上運(yùn)用地面綠化技術(shù),營(yíng)造園林景觀,為人們提供適宜觀光、游憩的環(huán)境空間[1]。
1.2屋頂綠化的分類
屋頂綠化按照技術(shù)難易程度可以分為傳統(tǒng)型、集約型和密集型三類(表1)。
2 屋頂綠化的功能
2.1增加綠地面積,豐富城市景觀
屋頂綠化是城市不占用土地面積的一種綠化形式,是城市空間的延伸。屋頂綠化可以用綠色植被 “替換”掉于外界的灰色混凝土表面,與地面景觀遙相呼應(yīng),不但增加了城市綠地面積,還豐富了城市景觀觀賞度。
2.2收集雨水
對(duì)于大多數(shù)城市而言,往往是高樓林立,道路、廣場(chǎng)鋪裝等硬質(zhì)景觀比比皆是,雨水通常由城市排水系統(tǒng)排出,有時(shí)遇到排水系統(tǒng)被堵塞,又會(huì)發(fā)生雨水橫流到整個(gè)城市街道的現(xiàn)象,大大影響了人們的正常生活。而屋頂綠化通過(guò)屋頂蓄水系統(tǒng)的的設(shè)置,屋頂植被的基質(zhì)有利于雨水的儲(chǔ)存。此外,國(guó)外通過(guò)屋頂集水處理系統(tǒng),能使收集到的雨水通過(guò)屋頂綠化進(jìn)行生態(tài)凈化,所得水源可以用作綠地澆灌、水景以及沖刷廁所等。
2.3保溫隔熱
屋頂綠化可以有效降低室內(nèi)溫度,對(duì)于建筑物的防曬、保溫起著良好的作用。據(jù)相關(guān)試驗(yàn)顯示,冬季,有綠化的屋頂溫度較之無(wú)綠化的屋頂可升高5-10℃,夏季,可下降10-20℃,達(dá)到增加了節(jié)能效果[2]。圖1和圖2是有關(guān)深圳2011年7月和12月,有綠化屋頂表面與無(wú)綠化屋頂表面溫度的數(shù)據(jù)分析。
2.4除塵降噪
近年來(lái),隨著工業(yè)化生產(chǎn)的急速發(fā)展和車輛的大大增多,城市環(huán)境質(zhì)量越來(lái)越受到粉塵、懸浮顆粒等的嚴(yán)重威脅。而植物本身是天然的過(guò)濾器,具有滯塵作用,同時(shí)他們還能吸收Cl2、CO、SO2等多種有害氣體的功能[3]。此外,植物對(duì)于聲音的吸收要遠(yuǎn)比建筑物本身效果好,因此,通過(guò)屋頂綠化的合理配置,能有效增強(qiáng)城市空間的除塵降噪效果。此外,屋頂綠化還具有改善建筑物結(jié)構(gòu)性能、增加物種多樣性、增加視覺(jué)觀賞效果等多種功能,此處就不再一一贅述。
3 屋頂綠化應(yīng)用現(xiàn)狀
3.1屋頂綠化應(yīng)用現(xiàn)狀
隨著屋頂綠化技術(shù)的日臻完善,國(guó)內(nèi)外對(duì)于屋頂綠化的研究進(jìn)一步深化。在植物、基質(zhì)的篩選,新材料的研發(fā)應(yīng)用,降溫、雨水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等方面都有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。當(dāng)前,德國(guó)、日本的屋頂綠化技術(shù)相對(duì)較為完善。我國(guó)的深圳、北京、上海以及成都等城市的屋頂綠化建設(shè)與研究相對(duì)較好。就當(dāng)前形勢(shì)來(lái)看,屋頂綠化已逐步走入了我們的生活,成為人們的生活必需品,其中較為明顯的就是輕型屋頂綠化技術(shù)的研究應(yīng)用。
3.2輕型屋頂綠化技術(shù)
輕型屋頂綠化具有較多優(yōu)點(diǎn),如輕型簡(jiǎn)便,增加的重量小于 70kg / m2;建設(shè)成本低,北京的指標(biāo)價(jià)僅為150-180元/m2[4];再者就是維護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)便。
3.3創(chuàng)新途徑
隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展,新型材料會(huì)逐步得以研發(fā),應(yīng)用于屋頂綠化的新型硬質(zhì)景觀(如玻璃、不銹鋼、混凝土等)將會(huì)不斷增多,這會(huì)大大增加屋頂綠化的景觀豐富度;此外,育種技術(shù)的不斷發(fā)展,也會(huì)選育出更多的適應(yīng)屋頂綠化的植物材料。而對(duì)于我國(guó)的屋頂綠化現(xiàn)狀而言,由于荷載、排水等相關(guān)因素的限制,發(fā)展輕型屋頂綠化將是大勢(shì)所趨。
參考文獻(xiàn):
[1]馮馳,張宇峰,孟慶林.植被屋頂熱工性能研究現(xiàn)狀[J]. 華中建筑, 2010,(02) .
[2]張杰.不同種植模式輕型屋頂綠化植物耐旱性研究[J].林業(yè)實(shí)用技術(shù),2012(01).
篇9
關(guān)鍵詞 屋頂綠化;植物材料;推廣
屋頂綠化是城市立體綠化的重要組成部分之一,是指在各類建筑物、構(gòu)筑物等的屋頂、露臺(tái)、陽(yáng)臺(tái)上種植樹(shù)木花草,進(jìn)行園林造園。它是一種新興的綠化技術(shù),是種植技術(shù)與建筑技術(shù)的一項(xiàng)新突破,是對(duì)地平面綠化的一個(gè)補(bǔ)充。實(shí)施屋頂綠化,能夠增加城市綠量、美化環(huán)境、凈化空氣,并能夠在一定程度上緩解城市熱島效應(yīng)。因此,屋頂綠化逐漸被人們認(rèn)識(shí),并得到足夠的重視。
隨著上海世博會(huì)的舉辦,“低碳”將成為世界建筑業(yè)發(fā)展的總體趨勢(shì),并向著生態(tài)、宜居的目標(biāo)發(fā)展。屋頂綠化恢復(fù)了土壤、恢復(fù)了水循環(huán),提供了生物嬉戲的空間和人們休閑娛樂(lè)的空間,其好處是顯而易見(jiàn)的。大中型城市環(huán)境污染嚴(yán)重,綠化用地又受到很大的限制。由于土地資源有限,屋頂綠化無(wú)疑成為城市中心區(qū)最經(jīng)濟(jì)的綠化方式,加以推廣后,對(duì)城市環(huán)境的改善作用不可估量。
1屋頂綠化類型
1.1簡(jiǎn)單式綠化主要根據(jù)建筑物荷載比較小的特點(diǎn),利用草坪、地被、小型灌木和攀緣植物進(jìn)行的屋頂覆蓋綠化。往往不需要單獨(dú)設(shè)置灌溉系統(tǒng),只靠自然降水就可以解決植物養(yǎng)護(hù)問(wèn)題。現(xiàn)在多采用景天科植物,植物品種單一,造價(jià)低,易管理。
1.2庭院式綠化即常說(shuō)的花園式屋頂綠化,適合建筑靜荷載≥500 kg/m2的建筑物。植物選擇的種類比較豐富,灌木或者喬木均可選擇,還可以采用喬、灌、草結(jié)合的復(fù)層植物配置方式,這樣可以產(chǎn)生較好的生態(tài)效益和景觀效果。造價(jià)較貴,需要定期管理,維護(hù)人員要有專業(yè)的管理知識(shí)。庭院式屋頂綠化效果非常好,完全做到了把地面的園林綠化成功運(yùn)用到“空中”,實(shí)現(xiàn)了“空中花園”的設(shè)想。
2.屋頂綠化的特點(diǎn)打造城市綠化創(chuàng)意空間,利于低碳環(huán)保,收集雨水資源,降低城市區(qū)域熱島效應(yīng),空氣流通以及植物的蒸騰冷卻并保護(hù)屋頂不受高溫傷害,節(jié)省空調(diào)能源消耗。未被使用的屋頂設(shè)計(jì)成屋頂花園作為公共娛樂(lè)運(yùn)動(dòng)休閑的新領(lǐng)地,提供給使用者新的服務(wù)資源,降低了土地使用費(fèi)用。屋頂綠化后,屋頂建材溫差小了,不受太陽(yáng)的曝曬和緩解冬日的凍害,延長(zhǎng)了建筑的使用壽命。隔絕和吸附噪音效果很顯著,對(duì)機(jī)場(chǎng)附近或機(jī)器廠房等大型設(shè)備的建筑來(lái)說(shuō)最為有效。屋頂綠化植物對(duì)于調(diào)節(jié)周圍大氣溫濕度、創(chuàng)造人工小氣候、改善城市的大氣狀況、減少大氣污染、消弱城市的熱島效應(yīng)發(fā)揮了重要作用。屋頂綠化作為綠化行業(yè)的新興領(lǐng)域,解決施工中存在的問(wèn)題成為施工企業(yè)關(guān)注的技術(shù)環(huán)節(jié)。
3.屋頂綠化植物材料的選擇目前屋頂綠化材料可選種類很多,在選材時(shí)應(yīng)注重生物多樣性,一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)生物越復(fù)雜,生態(tài)系統(tǒng)越穩(wěn)定。在綠化配置上要做到植物的多樣性,并使之各得其所,提升景觀的同時(shí),也提升了生態(tài)效應(yīng)[3]。
3.1抗逆性屋頂夏季溫度高達(dá)60℃,對(duì)植物的生存是嚴(yán)峻的考驗(yàn),因此屋頂綠化植物材料的首要選擇是抗逆性強(qiáng)的植物[4],可選用的種類有:①遍地黃金:景天科景天屬多年生肉質(zhì)草本植物,系針葉景天的變異品種。植株低矮,株型緊湊,莖葉均為金黃色,色澤靚麗;喜溫暖干燥和陽(yáng)光充足的環(huán)境,耐瘠薄,既耐寒也耐熱,冬季能耐-15℃的低溫,夏季則能耐40℃的高溫;對(duì)土壤要求不嚴(yán),在酸性或堿性土壤中都能生長(zhǎng),但在排水良好的沙質(zhì)土壤中生長(zhǎng)更好。耐干旱,數(shù)月不澆水植株也不會(huì)死亡,在水分充足的條件下生長(zhǎng)迅速。②尖葉石竹:耐旱,抗寒,在-30℃以上依然成活綠期可達(dá)300 d以上,植株低矮,免修剪,耐踐踏; 5~6月盛花,花朵致密,幽香。此外,鳶尾、佛甲草、草地早熟禾和金雞菊等也常用于屋頂花園的植物配置。
3.2抗污染性目前,一些大城市由于工業(yè)發(fā)展,污染較嚴(yán)重,因此屋頂綠化需要栽種一些抗污染能力強(qiáng)的植物。如喬木可栽植廣玉蘭、合歡、石榴等;灌木有蘇鐵、大葉黃楊、玫瑰、月季、龜背竹等;草本花卉有石竹、萬(wàn)壽菊、美人蕉、大麗花、一串紅、牽?;ǖ?。選擇這些植物不僅能美化環(huán)境,還能幫助凈化城市空氣,改善城市氣候,具有較高的生態(tài)效益。
3.3觀賞性精美是屋頂花園的特色,屋頂花園要為人們提供優(yōu)美的游憩環(huán)境,它應(yīng)該比露地花園建造得更精美。所以,在考慮植物的抗性同時(shí),還應(yīng)該注意屋頂花園植物的觀賞性,注意喬、灌和草的搭配。如:迎春、海棠、、桂花、女貞、紫葉小檗、冬青、松、竹、月季、一串紅等。同時(shí),還可以配一些藤本植物,如爬山虎、常春藤、金銀花、牽牛花等。此外,屋頂花園往往比較高,風(fēng)力也比較大,選擇須根較多的種類,水平根系發(fā)達(dá),能適應(yīng)土層淺薄的要求,盡量少使用高大有主根的喬木,若要使用高大的喬大,種植位置應(yīng)設(shè)計(jì)在承重柱和主墻所在的位置上,不要在屋面板上。
4.屋頂綠化推廣中存在的問(wèn)題及建議屋頂綠化可以緩解城市有限綠地面積,增加城市生物多樣性、緩解城市熱島效應(yīng),是對(duì)城市建筑破壞自然生態(tài)平衡的一種最簡(jiǎn)捷有效的補(bǔ)償辦法,是節(jié)能環(huán)保型綠色建筑的重要內(nèi)容,是城市重要的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展時(shí)期,城市化的問(wèn)題日益嚴(yán)重,發(fā)展多種綠化形式,使屋頂綠化與一般綠化相結(jié)合,最終形成的城市生態(tài)網(wǎng)絡(luò)將為人類的生存與發(fā)展提供空間。但人們對(duì)建造屋頂花園仍存在一些不合理的觀念,如對(duì)屋頂綠化的效益及安全性心存疑慮。許多居民擔(dān)心屋頂綠化形式大于作用,擔(dān)心漏水、屋頂支撐等問(wèn)題,從而反對(duì)屋頂綠化。因此,應(yīng)加大屋頂綠化的宣傳力度,改變市民的思想意識(shí),提高對(duì)屋頂綠化重要性的認(rèn)識(shí)。推進(jìn)屋頂綠化建設(shè)需要有持續(xù)和穩(wěn)定的資金保障,作為公益性明顯的屋頂綠化,特別需要財(cái)政專項(xiàng)資金保障成為制約目前屋頂綠化發(fā)展的一個(gè)重要因素。而在居住小區(qū)建造,則需得到小區(qū)全體業(yè)主的同意并平攤資金,企業(yè)也會(huì)考慮資金承受能力,認(rèn)為屋頂建綠耗資較大,養(yǎng)護(hù)麻煩??傮w景觀規(guī)劃中缺乏屋頂綠化的總體規(guī)劃,因此需要明確屋頂綠化的空間范圍,使城市的屋頂綠化形成體系,結(jié)構(gòu)明確,并與地面綠化體系相互補(bǔ)充。
5.結(jié)語(yǔ)屋頂綠化涉及到綠化行業(yè)中更高的標(biāo)準(zhǔn)要求,才能達(dá)到理想的節(jié)能環(huán)保、美化環(huán)境的功效。同時(shí)施工單位在施工過(guò)程中不斷優(yōu)化施工方案,不斷總結(jié)施工中的經(jīng)驗(yàn),逐步提高屋頂綠化的環(huán)境質(zhì)量,以更好地服務(wù)于社會(huì)。我國(guó)從 20世紀(jì)中期開(kāi)始屋頂綠化及綠化技術(shù)的研究,但至今仍處于起步階段,對(duì)于種植層的構(gòu)造、植物種類的選擇以及施工措施缺乏完善的技術(shù)和篩選的標(biāo)準(zhǔn);對(duì)于屋頂綠化改善環(huán)境的作用缺乏科學(xué)的評(píng)價(jià)和正確的認(rèn)識(shí);同時(shí),由于氣候、經(jīng)濟(jì)等因素的影響,屋頂綠化的發(fā)展很不平衡。開(kāi)發(fā)應(yīng)用好屋頂綠化技術(shù)還需要做更多的工作。
參考文獻(xiàn)
[1]趙曉英,胡希軍,馬永俊,等.屋頂綠化的優(yōu)點(diǎn)及國(guó)外政策借鑒[J].
[2]賈寧,田明華,趙蔓卓,等.北京市屋頂綠化的發(fā)展與對(duì)策[J].中國(guó)城市業(yè),2008,6(3):27-29.
[3]吉文麗,李衛(wèi)忠,王誠(chéng)吉,等.屋頂花園發(fā)展現(xiàn)狀及北方屋頂綠化植物選擇與種植設(shè)計(jì)[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào),2005,20(3):180-183.
篇10
關(guān)鍵詞:屋頂綠化;植物抗旱性;生理生化指標(biāo)
中圖分類號(hào):S731.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-0432(2010)-07-0164-1
1 材料與方法
1.1 材料
本研究選用垂盆草(Sedum sarmentosum Bunge.)、綠景天(Sedum sp.)、太陽(yáng)花(Portulaca grandiflora Linn.)三種常用屋頂綠化地被植物為材料。2009年4月,根據(jù)研究目標(biāo),我們選取三種植物中生長(zhǎng)健壯的植株莖100個(gè),扦插于基質(zhì)相同的托盤(pán)中,待植株恢復(fù)生長(zhǎng)3個(gè)月后待用。試驗(yàn)開(kāi)始時(shí),垂盆草平均高度約11cm,綠景天平均高度約為10cm,太陽(yáng)花平均高度約為13cm。該研究地點(diǎn)為溫室大棚。
1.2 試驗(yàn)方法
1.2.1 干旱脅迫處理 2009年7月16日開(kāi)始進(jìn)行干旱脅迫試驗(yàn),將試驗(yàn)植株澆透水五天后取樣作為對(duì)照,之后每七天對(duì)植物進(jìn)行取樣。取樣時(shí)垂盆草和綠景天選取第3輪葉片、太陽(yáng)花選取2/3以上的功能葉,取樣后將樣本帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行指標(biāo)測(cè)定。
1.2.2 主要測(cè)定指標(biāo)和方法 葉片相對(duì)含水量采用烘干法。細(xì)胞膜穩(wěn)定性采用電導(dǎo)法測(cè)定。丙二醛(MDA)含量測(cè)定采用硫代巴比妥酸法(TBA)測(cè)定。超氧化物歧化酶(SOD)活性采用NBT法測(cè)定。
2 結(jié)果與分析
2.1 干旱脅迫對(duì)植物葉片相對(duì)含水量的影響
在干旱條件下,葉片相對(duì)含水量高的植物其生理功能旺盛,對(duì)干旱適應(yīng)能力相對(duì)較強(qiáng)。結(jié)果顯示,隨脅迫程度增加,植物的葉片相對(duì)含水量總體呈下降趨勢(shì),垂盆草和綠景天在中期值稍有上升。在脅迫0-7天期間,各植物葉片相對(duì)含水量均緩慢下降,其中綠景天的下降速度高于其它兩種植物,垂盆草的下降速度最慢。在脅迫7-12天期間內(nèi),垂盆草、綠景天葉片相對(duì)含水量緩慢上升;太陽(yáng)花葉片相對(duì)含水量呈繼續(xù)下降趨勢(shì)。
2.2 干旱脅迫對(duì)植物葉片細(xì)胞膜透性的影響
當(dāng)植物受到水分虧缺脅迫時(shí),質(zhì)膜透性增大,各種細(xì)胞器的內(nèi)膜系統(tǒng)出現(xiàn)膨脹、收縮或破損。因此,生物膜結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定性與植物的抗旱性關(guān)系密切。在逆境脅迫下細(xì)胞膜透性的大小是衡量植物耐逆性的重要指標(biāo)之一。隨著干旱脅迫程度的增加,三種植物葉片的相對(duì)電導(dǎo)率在干旱脅迫的前期和中期都呈上升趨勢(shì),在脅迫后期綠景天和太陽(yáng)花質(zhì)膜透性下降。在脅迫處理的不同階段,各植物的相對(duì)電導(dǎo)率從大到小依次為綠景天、垂盆草、太陽(yáng)花。
2.3 干旱脅迫對(duì)植物葉片丙二醛(MDA)含量的影響
植物器官在逆境條件下或衰老時(shí),往往發(fā)生膜脂過(guò)氧化作用,MDA是植物膜脂過(guò)氧化的產(chǎn)物之一,通常將其作為膜脂過(guò)氧化指標(biāo),用于表示細(xì)胞膜脂過(guò)氧化程度和植物對(duì)逆境條件反應(yīng)的強(qiáng)弱。三種植物在干旱脅迫下,其體內(nèi)MDA含量變化隨脅迫程度增加呈上升趨勢(shì),但除綠景天在脅迫最后7天時(shí)呈下降趨勢(shì)外。其中,太陽(yáng)花、垂盆草上升速度比較緩慢,且上升幅度不大,它們的最大增幅在32.2-62.5%之間。而綠景天的上升幅度最大,在0-12天呈上升緩慢,增幅1.9%,12-22天上升劇烈,增幅達(dá)90.4%。
2.4 干旱脅迫對(duì)植物葉片SOD活性的影響
超氧化物歧化酶(SOD)是一種廣泛存在于生物體內(nèi),能清除生物體內(nèi)的超氧陰離子自由基,SOD具有特殊的生理活性,其在生物體內(nèi)的水平高低意味著衰老與死亡的直觀指標(biāo)。通??鼓嫘詮?qiáng)的植物在逆境脅迫下可誘導(dǎo)產(chǎn)生較多的抗氧化酶及其它非酶類抗氧化劑,提高抗逆性,以抵御活性氧氧化損傷及致死效應(yīng)。所以SOD的變化情況在一定情況下可以反應(yīng)植物的抗性強(qiáng)弱。結(jié)果顯示,三種植物SOD活性變化趨勢(shì)相似,呈現(xiàn)先上升后下降再上升趨勢(shì)。
綠景天和垂盆草在持續(xù)干旱7天時(shí)SOD值分別上升77.5%、82.3%,7-12天期間緩慢下降,下降幅度分別為12.5%、58.6%,在12-27天期間前5天SOD值分別急劇上升42.4%、98.5%,后10天緩慢上升,幅度分別為18.5%、23.6%。綠景天、垂盆草在干旱脅迫前10天期間SOD含量呈上升趨勢(shì),前5天分別緩慢上升64.2%、6.5%,后5天分別急劇上升87.4%、32.5%,在干旱脅迫10-20天期間急劇下降,幅度分別為62.1%、58.5%,在脅迫20-25天時(shí),SOD含量又急劇上升,幅度分別為189.5%、112.4%。
3.討論與結(jié)論
水分在植物的整個(gè)生命周期都發(fā)揮著極為重要的作用,水分散失主要由葉子來(lái)承擔(dān)。因此,研究植物葉片相對(duì)含水量的變化,可以基本反映植物的耐旱能力。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,在水分脅迫下,葉片失水速度逐漸加快,相對(duì)含水量不斷降低,但是在脅迫中期,綠景天和垂盆草的葉片含水量稍有上升,這是由于持續(xù)降雨,空氣濕度大而導(dǎo)致葉片吸水的原因。膜透性是評(píng)價(jià)植物抗逆性的指標(biāo)。電解質(zhì)滲出率測(cè)定代表植物的旱穩(wěn)性,在一定水分脅迫下,細(xì)胞膜受到傷害,導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)水分外滲,從而造成組織傷害。由結(jié)果可知,太陽(yáng)花在脅迫后期電解質(zhì)滲出率急劇增加,耐旱性較弱,其它兩種植物變化緩慢,耐旱性較強(qiáng)。葉片中的丙二醛(MDA)含量是表明細(xì)胞膜脂過(guò)氧化程度的有效指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)脅迫階段綠景天、垂盆草增加緩慢,太陽(yáng)花增加幅度較大。說(shuō)明太陽(yáng)花植物抗性隨脅迫時(shí)間的延長(zhǎng),細(xì)胞膜破壞程度大,抗旱性能力較差。SOD是抵御活性氧對(duì)細(xì)胞傷害的防護(hù)酶,實(shí)驗(yàn)脅迫階段綠景天和垂盆草變化緩慢,太陽(yáng)花變化幅度較大。太陽(yáng)花在脅迫中期,SOD含量急劇下降,表明該植物耐旱能力弱,脅迫12天左右可能是其忍耐干旱臨界值。