1、第九章第九章 屋屋 顶顶 花花 园园l一、屋顶花园发展的概念及发展历史l1、定义l广义的屋顶花园可以理解为在各类建筑物、构筑物、立交桥等的屋顶、露台、天台、建筑立面以及人工假山山体上进行造园活动的统称。l狭义的屋顶花园指在各类建筑物、构筑物的顶部、露台、天台之上进行的绿化装饰及造园活动的统称。l2、发展历史l古代的屋顶花园l屋顶花园已有2000年以上的历史。我们只能从点滴的古代文献记载与不多的考古发现中推测古代屋顶花园的概况。l1）、）、l新巴比伦新巴比伦“空中花园空中花园(Hanging Garden)”l该园建于公元前6世纪，遗址在现伊l拉克巴格达城的郊区，它被认为是世界l七大奇迹之一，是
2、新巴比伦国王尼布甲l尼撒（公元前604-562年）。此园是在两层屋顶上做成的阶梯状平台，并于平台上栽植植物。有的文献还认为此园为金字塔型多层露台，在露台四周种植花木，整体外观恰似悬空，故称“Hanging Garden”（悬空园）。“屋顶花园”实际上是一个构筑在人工土石之上，具有居住、娱乐功能的园林建筑群。l2）、古希腊阿多尼斯花园l阿多尼斯(Adonis)是希腊神话中的一位美少年，被“爱和美女神”阿佛洛狄忒（Aphrodite）所爱。阿多尼斯在狩猎中被野猪咬死，由于阿佛洛狄忒的爱感动了冥王哈得斯(Hades)，哈得斯允许阿多尼斯一年中有6个月可以回到光明的大地与爱人相聚。每年春季，雅典的妇女
3、都集会庆祝阿多尼斯节，届时在屋顶上竖起阿多尼斯的雕像，周围环以土钵，钵中种植发了芽的莴苣、茴香、大麦、小麦等。l这种利用盆栽植物进行屋顶绿化美化的方法也属于屋顶绿化的一种。目前在日本被广泛用于难以种植植物的屋顶绿化，被称为屋顶容器绿化。l3）现代的屋顶花园l1959年，美国的以为风景建筑师以开拓者的精神，在奥克兰凯瑟办公大楼的屋顶上，建造了一个景色秀丽的空中花园。全园面积虽只有1.2hm2,但毕竟为楼房顶绿化开了先河，所以被视为建筑艺术与绿化艺术“杂交”的奇葩。此后，屋顶花园便在许多国家应运而生，开始呈现出勃勃生机，一些发达国家营造新的建筑群时，往往在设计伊始就考虑屋顶花园的问题，屋顶花园的营
4、造技术和艺术水平也日趋成熟。l￥）发达国家在20世纪60年代以后，相继建造各类规模的屋顶花园和屋顶绿化工程如美国华盛顿水门饭店屋顶花园、美国标准石油公司屋顶花园、美国DT&T公司屋顶花园、英国爱尔兰人寿中心屋顶花园，加拿大温哥华凯泽资源大楼屋顶花园、德国霍亚市牙科诊所屋顶花园，日本同志社女子大学图书馆屋顶花园，香港太古城天台花园、香港葵芳花园住宅楼天台花园、这些与建筑设计统一建在屋顶的花园，多数是在大型公共建筑和居住建筑的屋顶或天台，向天空展开。日本东京明文规定新 建筑占地面积只 要超过1000平方米，屋顶 的1/5必须为绿色植物所覆 盖，否则开发商就得接受 罚款。日本同志社女子大学图书馆屋顶
5、花园l日本福冈市的ACROS福冈台阶状屋顶花园l ACROS福冈台阶状屋顶花园位于福冈市中央区天神地区。l设计者把建筑ACROS福冈的台阶状屋顶当成一座山体处理，以花鸟风月为主题，表现“春之山、夏之荫、秋之林、冬之森”植物季相变化的空间，使南侧公园的绿化植被与台阶状屋顶的混植植被融为一体。每一层植被由台阶屋顶植被与栽植于下一层墙体上容器内的植被组成，整体上仿佛山脊植被与山谷相连。种植设计以修学院离宫斜坡上的台阶状大块混植为蓝本，在从1层到13层的台阶屋顶上，利用15种混植手法种满了枝叶色彩富有变化的常绿树与落叶树。同时，每年都有鸟类带来的植物种子落在此地，现在树木已达110余种。屋顶花园建成后
6、，没有进行过人工灌溉。现已达到了近于无灌水、无农药、无肥料的生态型管理要求。l大阪市中央体育館大阪市中央体育館l 目前，国内几个主要大中城市已经开始意识到城市生态环境建设的紧迫性。广州市在2002年9月，由市建委、绿化委员会、市政园林局等单位出台了关于屋顶绿化发展的政策，要求今后所有的新建建筑都必须进行屋顶的绿化美化，而且屋顶绿化与主体建筑的设计、施工、验收同时进行，这使得广州成为国内各城市中第一个推出屋顶绿化强制性政策的城市。l 上海绿化管理部门准备在今年修改有关绿化管理条例，将屋顶绿化纳入管理条例的条款之中，通过强制立法大力推广屋顶绿化；深圳市的有关部门也在酝酿类似的屋顶绿化政策。l二、屋
7、顶花园的意义l屋顶绿化对增加城市绿地面积，改善日趋恶化的人类生存环境空间；改善城市高楼大厦林立，改善众多道路的硬质铺装而取代的自然土地和植物的现状；改善过度砍伐自然森林，各种废气污染而形成的城市热岛效应，沙尘暴等对人类的危害；开拓人类绿化空间，建造田园城市，改善人民的居住条件，提高生活质量，以及对美化城市环境，改善生态效应有着极其重要的意义。l1、保证特定范围内居住环境l的生态平衡和良好生活环境l一个绿化屋顶就是一台自l然空调，近年来，城市热岛效l应日益明显。而绿化地带和绿化屋顶，可以通过土壤的水分和生长的植物降低大约80%的自然辐射，以减少建筑物所产生的副作用。l通过实验证明和没有绿化的屋面
8、相比，绿化屋顶可以降温，在酷热的夏天，当温度30度时，没有绿化的地面已达到不堪忍受的40-50度，而绿化屋顶基层10CM处，温度则为舒适的20度。在冬天，绿化屋顶象一个温暖罩保护着建筑物。l屋上緑化工事後屋上緑化工事後本庁舎屋上本庁舎屋上表面温度測定表面温度測定撮影：月撮影：月日正午晴日正午晴天天l2、建筑构造层的保护：l平屋面建筑，屋顶构造的破坏多数情况下是由屋面防水层温度应力引起的，还有少部分是承重物件引起的。我国建设工程质量管理办法中明确规定：建筑物屋面防水保修期只有三年。这样就得对屋面防水层进行整修。l空气迅速变化的温度对建筑物特别有害，。由于温度的变化，建筑材料将会受到很大的负荷，其
9、强度会降低，寿命也会缩短。如果将屋顶进行绿化，不但可以调节夏天和冬天的极端温度，还可以对建筑物构件起到相当大的保护作用，所以说，屋顶花园对建筑物能够起到保护作用，以至延长其寿命。l 3、屋顶绿化可以通过储水，减少屋面泄水，减轻城市排水系统的压力：l通常在进行城区建设时，地表水都会因建筑物而形成封闭层，降落在建筑表面的水按惯例都会通过排水装置引到排水沟，然后，不是输送到澄清池就是直接转送到自然或人工的排水设施，这样常用的做法会造成地下水的显著减少，随之而来的是水消耗的持续上升，这种恶性循环的最后结果导致地下水资源的严重枯竭。l同没有建造房子的地面相比，大量的降水不可能在短时间内排泄，必定造成城市
10、内洪水的危害，而屋顶绿化提供了储存降水的可能性，减轻了城市排水系统的压力，同时也可以显著减少处理污水的费用。l三、屋顶花园的分类l1、根据屋顶形式，屋面绿化可分为两类：坡屋面绿化坡屋面绿化和平屋面绿化和平屋面绿化。由于在现代住宅建筑中，钢筋混凝土的平屋面较普遍，这里是开拓屋顶绿化最有潜力的部分。l2、根据我国屋顶花园的布局特点，其屋面绿化的形式可以分为以下几种 l苗圃式。利用屋顶作为生产基地，种植蔬菜、中草药、果树、花木和农作物。l周边式。沿屋顶围墙设置种植槽，槽深约0.3米0.5米，槽宽可根据植物材料的数量和需要确定。在屋顶四周种植高低错落、疏密有致的花木，中间留有人们活动的场地，设置花坛、
11、坐凳。l3)活动（预制）盆栽式 机动性大、布置灵活，这种方式常被家庭采用。l(4)庭院式（屋顶花园式）是屋顶绿化中较高的形式，设有树木、花坛、草坪，并配有园林建筑小品，如水池花架、室外家具等。这种形式多用于宾馆、酒店，也适合用于企事业单位及居住区公共建筑的屋顶绿化。l四、屋顶花园设计原则l 以植物造景为主，把生态功能放在首位。l 确保营建屋顶花园所增加的荷重不超过建筑结构的承重能力，屋面防水构造能安全使用。l 因为屋顶花园相对于地面的公园、游园等绿地来讲面积较小，必须精心设计，才能取得较为理想的艺术效果。l 尽量降低造价，l五、屋顶生态环境与园林设计五、屋顶生态环境与园林设计l1、屋顶花园生态
12、环境特点l 屋顶生态因子与地面不同。日照、温度、空气成分、风力等都随着楼层的增加而变化。在不同地区，应选择适应当地条件的植物材料。l光照：光照：屋顶相对比地面接受的太阳辐射、光照强度要大，光照时间较长，对生长有利。l温度：温度：屋顶处于较高位置，温度应低于地面，但由于屋面日照辐射强，钢筋混凝土等屋面材料经太阳辐射升温快，反射强。夏季白天屋面温度比地面高35，晚上由于屋面风力大，温度又比地面低2？3。屋面温差较大，有利于植物生长；冬季屋顶花园的土温比周围园林土温至少高5以上。l湿度：湿度：屋面地势高，日照充足，温度较高，风大，因此相对湿度比地面低10。尤其在夏季，蒸腾作用强，而且建筑材料温度高，
13、水分蒸发快，植物对水分的需求更为重要。l风：风：一般屋面高度为十几米至几十米，风力往往比地面大12级。处于风口的建筑，屋面风力更大。风力大使屋面温度、湿度受影响，对高大的植物生长不利 l栽培基质：栽培基质：考虑到屋面承重，通常栽培基质轻薄，且土壤易失水。l2、种植设计的原则、种植设计的原则l 选择耐旱、抗寒性强的矮灌木和草本植物。由于屋顶花园夏季气温高、风大、土层保湿性能差，冬季则保温性差，因而应选择耐干旱、抗寒性强的 植物为主，同时，考虑到屋顶的特殊地理环境和承重的要求，应注意多选择矮小的灌木和草本植物，以利于植物的运输、栽种和管理。l 选择阳性、耐瘠薄的浅根性植物。屋顶花园大部分地方为全日
14、照直射，光照强度大，植物应尽量选用阳性植物，但在某些特定的小环境中，如花架下面或靠墙边的地方，日照时间较短，可适当选用一些半阳性的植物种类，以丰富屋顶花园的植物品种，屋顶的种植层较薄，为了防止根系对屋顶建筑结构的侵蚀，应尽量选择浅根系的植物。因施用肥料会影响周围环境的卫生状况，故屋顶花园应尽量种植耐瘠薄的植物种类。l 选择抗风、不易倒伏、耐积水的植物种类。在屋顶上空风力一般较地面大，特别是雨季或有台风来临时，风雨交加对植物的生存危害最大，加上屋顶种植层薄，土壤的蓄水性能差，一旦下暴雨，易造成短时积水，故应尽可能选择一些抗风、不易倒伏，同时又能耐短时积水的植物。l尽量选用乡土植物，适当引种绿化新
15、品种。乡土植物对当地的气候有高度的适应性，在环境相对恶劣的屋顶花园，选用乡土植物有事半功倍之效，同时考虑到屋顶花园的面积一般较小，为将其布置得较为精致，可选用一些观赏价值较高的新品种，以提高屋顶花园的档次。l3/屋顶绿化常用植物：1、地被植物：(1)草皮：马尼拉、马蹄金等；(2)多年生草本植物：麦冬草、沿阶草、佛甲草等景天科植物；(3)时令草花：孔雀草、一串红、三色堇、金盏菊、石竹类、金鱼草、万寿菊等。l l凹叶景天(Sedum emarginatum Migo)l形态特征:多年生草本，植株细弱；茎高1015厘米，倾斜，着地部分生有不定根。叶对生，匙状倒卵形至宽匙形，长1020毫米，顶端凹缺，
16、有时基部渐狭，近无柄，有短距。聚伞花序顶生；花瓣5，黄色，披针形至狭披针形；心皮5，长圆形，基部连合。花期56月。l分布与习性:产苏州、宜兴、松江等地，生阴湿山坡岩石上；我国西南、西北和华东都有分布。耐旱，喜半阴环境。垂盆草(卧茎佛甲草)：别名卧景天、爬景天（Sedum Sarmentosun Bunge）。景天科景天属的多年生草本植物。本种分布于我国吉林、辽宁、华北、华东等地。l2、木本植物：(1)观叶：红枫、红叶李、金叶女贞；(2)观花：锦带、荀子等 (3)观果：贴梗海棠、火棘、石榴；(4)观枝干：龙爪槐、紫薇、垂枝榆,竹l（5)藤本植物:凌霄，乌头叶蛇葡萄，地锦l l屋顶绿化的植物栽种，
17、可根据屋顶层覆盖的深浅，合理地布局植物。常见栽植办法：(1)土层在15cm-20cm，种植地被植物；(2)土层在30cm-40cm种植花灌木；(3)土层在45cm-60cm种植浅根性乔木；(4)土层在70cm1OOcm种植深根性乔木。此外，还可以采取盆植方式，盆植方式安全、方便、可移动。l六、屋顶花园屋面面层结构基本构造六、屋顶花园屋面面层结构基本构造l 1、基本结构、基本结构l 一般屋顶花园屋面面层结构从上到下依一般屋顶花园屋面面层结构从上到下依次是：次是：植物和景点层植物和景点层、排水口及种植穴、管线、排水口及种植穴、管线预留与找坡、预留与找坡、种植介质层种植介质层（包括灌溉设施、喷（包括
18、灌溉设施、喷头、置景石）、头、置景石）、过滤层、排水层、隔根层过滤层、排水层、隔根层、防、防水层、现浇混凝土楼板或预制空心楼板。水层、现浇混凝土楼板或预制空心楼板。l1）植物和景点层植物和景点层 是屋顶花园的主要功能层，生态、经济、社会效益是屋顶花园的主要功能层，生态、经济、社会效益都体现于这一层当中。所以这一层很重要，植物的选都体现于这一层当中。所以这一层很重要，植物的选择要遵循适地适树原则，景点设置要注意荷载不能超择要遵循适地适树原则，景点设置要注意荷载不能超过建筑结构的承重能力，同时还要满足艺术要求。过建筑结构的承重能力，同时还要满足艺术要求。2）种植基质层种植基质层 为使植物生长良好，
19、同时尽量减轻屋顶的附加荷重，为使植物生长良好，同时尽量减轻屋顶的附加荷重，种植基质一般不直接用地面的自然土壤（主要是因为种植基质一般不直接用地面的自然土壤（主要是因为土壤太重），而是选用既含各种植物生长所需元素又土壤太重），而是选用既含各种植物生长所需元素又较轻的人工基质，如蛭石、珍珠岩、泥炭极其与轻质较轻的人工基质，如蛭石、珍珠岩、泥炭极其与轻质土的混合物等。一般栽植草皮的厚度需土的混合物等。一般栽植草皮的厚度需1015cm，栽，栽植低矮的草花需植低矮的草花需2030cm，灌木土深，灌木土深4050cm，小乔，小乔木土深木土深6075cm。l3）过滤层过滤层 为防止种植土中的小颗粒及养料为防
20、止种植土中的小颗粒及养料随水而流失，应堵塞排水管道，采用随水而流失，应堵塞排水管道，采用在种植基质层下铺设过滤层的方法，在种植基质层下铺设过滤层的方法，常用过滤层的材料有粗沙（常用过滤层的材料有粗沙（50mm厚），玻璃纤维布，稻草（厚），玻璃纤维布，稻草（30mm厚）。所要达到的质量要求是，既可厚）。所要达到的质量要求是，既可通畅排灌又可防止颗粒渗漏。通畅排灌又可防止颗粒渗漏。4）排水层排水层 排水层设在防水层之上，过滤层排水层设在防水层之上，过滤层之下。其作用是排除上层积水和过滤之下。其作用是排除上层积水和过滤水，但又储存部分水分供植物生长之水，但又储存部分水分供植物生长之用。主要材料有：陶
21、粒、碎石、轻质用。主要材料有：陶粒、碎石、轻质骨料厚骨料厚200100mm或或200mm厚砾石厚砾石或或50mm焦渣层。焦渣层。l5）隔根层）隔根层l 一般有合金、橡胶、一般有合金、橡胶、PE（聚（聚乙烯）和乙烯）和HDPE（高密度聚乙烯）等（高密度聚乙烯）等材料类型，用于防止植物根系穿透防材料类型，用于防止植物根系穿透防水层。水层。l（6）防水层）防水层 采用柔性（油毡卷材）防水层、采用柔性（油毡卷材）防水层、刚性防水层或新材料（如三元乙丙防刚性防水层或新材料（如三元乙丙防水布），但目前使用最多的是柔性防水布），但目前使用最多的是柔性防水层。水层。l专用蓄排水板，使建筑物顶面不会有积水存在
22、它中间内部也有一些凹槽，可以保存植物需要的有效的水分，一是重量轻，再一个能起到节水，而且保证植物生长和建筑结构安全的需要。”l2、屋顶荷载的减轻、屋顶荷载的减轻l 屋顶允许承载重量一定厚度种植层最大湿度重量+一定厚度排水物质重量+植物重量+其它物质重量。l屋顶荷载的减轻，一方面要借助于层顶结构选型，减轻结构自重和结构自防水问题；另一方面就是减轻屋顶所需“绿化材料”的自重，包括将排水层的碎石改成轻质的材料等，当然上述两方面若能结合起来考虑，使屋顶建筑的功能与绿化的效果完全一致，既能隔热保温，又能减缓柔性防漏材料的老化，那就一举两得了。具体方法简述如下：减轻种植基质重量，采用轻基质如木屑、蛭石、珍
23、珠岩等。植物材料尽量选用一些中、小型花灌木以及地被植物、草坪等，少用大乔木。可少设置园林小品及选用轻质材料如轻型混凝土、竹、木、铝材、玻璃钢等制作小品（如凉亭、棚架、假山石、室外家具及灯饰）等。l 用塑料材料制作排灌系统及种植池。采用预制的植物生长板，生长板采用泡沫塑料、白泥炭或岩棉材料制成，上面挖有种植孔。合理布置承重，把较重物件如亭台、假山、水池安排在建筑物主梁、柱、承重墙等主要承重构件上或者是这些承重构件的附件的附近，以利用荷载传递，提高安全系数。减轻防水层重量，如选用较轻的三元乙丙防水布等。减轻过滤层和排水层重量，尽量选用轻质材料，如用玻璃纤维布作过滤层比粗沙要轻，用陶粒作排水层比砾石
24、要轻。Kaiser Hospital Roof GardenlHarrison Memorial Hospital roof garden uses native plants,stone surfaces and wood decking with a water feature to provide a calming environment.The original garden fell into disuse after being drained of its waterBrunei Gallery Roof Garden-lManhattans most spectacular
25、rooftop gardens,350 Bleecker Street l因为对加利福尼亚州北部连绵起伏的群山颇为迷恋。于是，景观设计师在花园中心设计了4个呈波浪状的植物种植槽，栽种不同颜色的景天属植物。阳台最北边的围栏内以及住宅外墙下方各设置一排种植槽，栽种在槽内的金色观赏草使人想起海边日出、日落的迷人景致。为使花园更具现代感，设计师特意选择铝制板材制作所有的种植槽。l樟宜机场l仙人掌园在2001年新加坡花园城市奖（Singapore Garden City Award）中获选新加坡最佳屋顶花园（rooftop garden）。这里种植超过40个品种的仙人掌和多汁植物，主要来自美洲和非洲。如
26、金琥仙人掌（Golden Barrel）、银点仙人掌（Silver Touch）、白头翁（Oldman Cactus）、刺梨（Prickly-Pear）和尖脚吧（Club-Foot）。多汁植物品种包括苏铁（Cycad）、大戟（Euphorbia）和龙血树（Dracaena）。Table 1.Typical additional components and their functions in a garden roof system.Com ponent Function Root-resistant layer To m inim ize root dam age to the m em
27、brane.This could be a chem ical agent incorporated into the m em brane or a physical root barrier,which can be a layer of PVC,polyester or polyethylene.Drainage layer To rem ove excess water from the growing m edium.This can be a layer of gravel,specialized polym er foam panels or a highly porous po
28、lym eric m at.Filter layer To prevent fine particles in the growing m edium from clogging the drainage layer.It is a geotextile m aterial.Growing m edium To support plant growth.The com position and depth depend on the vegetation selected.Artificial lightweight growing m edia are typically used to r
29、eplace regular soil in order to reduce structural loading.Vegetation Plants should be selected for their adaptability to local clim ate conditions.An irrigation system m ight be needed,depending on the specific plants and clim ate.ROOT STOP PRODUCT DATA SHEETRoot Barrier l机场共有7个主题公园，即竹园、仙人掌花园、凤尾花花园、
30、锦鲤池、胡姬花园、蕨园和向日葵花园。所有的植物，都由机场工作人员自己维护。仙人掌花园设在第一搭客大厦内，曾获新加坡最佳屋顶花园的称号。这里有40多种仙人掌，如金桶仙人掌、银点仙人掌、老人掌、刺梨、尖脚吧等。再加上苏铁、答戟、龙血树等珍奇树木，令人仿佛置身于热带植物园。胡姬花园也值得一看。胡姬花是新加坡国花，又名卓锦万黛兰。花园内汇集了15种胡姬花，经过工作人员的精心搭配，色彩和样式更加艳丽。第二航站楼 这个服务区有两个花园，分别是蕨类及胡姬花，l新加坡景观建筑师Tierra在樟宜机场三号航站楼设计的“绿色挂毯”花园将这一概念更推进了一步。在巨大的内部空间的中部，横跨300米的悬垂I梁和不锈钢钢缆结构上种满了蔓生植物和附生植物，这些植物在这座国家城市中是前所未见的。在新的“气候”环境中穿行的乘客不仅在抵达的第一时间就享受到“城市花园”的美景，还能在出发的时候看到悬垂的“绿色挂毯”。
