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屋顶变形记


□ 杨恒

  从茹毛饮血的原始社会到科技腾飞的现代社会,人类的屋顶已历经无数次升级,不仅材质有了从茅草到砖瓦并向多种新式建材的更新换代,而且功能也远远超出了防风、防雨、保暖、御敌等,逐渐凸显出环保、经济和艺术等多重价值。本文将引入“屋顶绿化”这个概念,为大家介绍当今都市建筑中屋顶的变形大观。

  什么是屋顶绿化

  屋顶绿化,即人们根据建筑屋顶的荷载、结构和生态环境等条件,通过一定的施工手段,在建筑顶部种植生长习性与之相适应的各种植物,以营建绿色景观。

  通常来说,屋顶绿化的结构主要包括6层,由上至下分别为植被层、基质层、过滤层、排水层、隔根层和防水层。每一层材质不同,性能也不同。

  参照国际标准,按种植模式的不同,屋顶绿化一般分为屋顶花园和植被屋面两大类。

  屋顶花园的植物种类丰富,融合了小乔木、灌木、藤本植物和地被植物,能够形成一定层次的植物群落,观赏价值和稳定性均较高,但对屋顶的荷载及基质的营养、厚度和水分等要求严格,前期建设和后期养护均需要较多投入。

  植被屋面是屋顶绿化中最简单的形式,主要选择以耐干旱、生命力旺盛、覆盖能力强、低养护的多年生地被植物,因为它们生长迅速,对基质的营养以及水分供应要求均不高,后期仅需少量人工维护,建造和维护成本低。因此,若对承重有限制,又需考虑成本、养护和水资源等投入因素,植被屋面是最佳选择。

  其实,早在2500年多前,屋顶绿化的雏形就在幼发拉底河岸出现了,最著名的便是古巴比伦的“空中花园”。那时候屋顶绿化的形式主要是屋顶花园,需要投入大量人力、物力和财力,且施工繁琐。限于当时的生产力水平,那时的屋顶花园数量极少,只能供达官贵人娱乐消遣,普通百姓是难得一见的。

  从17世纪开始,城市逐渐发展壮大,对环境的负面影响越来越大。城市绿地逐渐兴起,屋顶绿化也开始进入越来越多人的视野。得益于文艺复兴和后来的工业革命,欧洲的屋顶绿化迅速发展。考虑到屋顶绿化巨大的生态效益,德国、英国、荷兰、法国和意大利等国开始重视屋顶绿化的建设。19世纪末,德国的柏林因为拥有许多美丽的屋顶花园而享誉海内外。

  屋顶绿化的作用

  相比于地面绿化,屋顶绿化将绿化建设与建筑形式紧密结合。如果说城市建筑破坏了自然生态平衡,那么屋顶绿化就是一种最简捷有效的补偿,具有特殊的价值和意义。发展屋顶绿化,就是发展节能环保型的绿色建筑。

  随着现代社会的发展,环境问题日趋凸显,包括城市迅速扩张导致的区域生态失衡和生物多样性丧失,以及工业和交通增长引起的能源和环境危机等。这些问题都可以通过大范围发展屋顶绿化来有效缓解。屋顶绿化已经逐渐成为现代城市规划的要素之一。

  在改善社会环境方面,屋顶绿化综合了社会、生态和经济三方面的效益,其中以生态功能最为显著。国内外许多专家长期专注于屋顶绿化生态功能的研究和测试,如德国“加顿霍夫库斯特”公司的库斯特一家、美国密歇根州立大学园艺系罗( Rowe)教授领导的课题组等。他们通过实验证实了屋顶绿化具有节能、降温和有效利用雨水等多方面的生态效益,为屋顶绿化的推广提供了很好的理论支持。

  综合来看,屋顶绿化主要有如下几项功能:

  一、合理利用城市空间,增加城市可绿化面积。随着城市人口和建筑面积的扩张,城市地面的空间越来越少,于是人们提出“向建筑要绿化”的理念。室内盆栽、阳台种花和屋顶绿化都是行之有效的建筑绿化方式。其中,屋顶绿化潜力最大,据统计,仅北京城就至少有6000万平方米的空白屋顶。

  二、提高城市的生物多样性,改善城市生态环境,提高市民生活和工作环境的质量。屋顶上广阔静谧的空间为小鸟、昆虫的停留创造了良好的条件,若种植多样的植物,则能形成小生态景观。

  三、截留利用雨水,在暴雨期能有效减少城市表面径流,完善城市雨水管理系统,同时净化水质。突降暴雨往往会造成城市内涝等严重灾害,而屋顶绿化基质和植物能够有效地吸收雨水以减少径流。聪明的德国人便是利用这种方式,解决了城市大量积水的问题。

  四、制造氧气、吸收二氧化碳和空气中的颗粒物,改善城市空气质量。PM2.5现已成为公众关注的热词,当大面积植被在屋顶上与PM2.5亲密接触时,浮尘也只好束手就擒了。

  五、缓解城市热岛效应。城市人口密集、建筑物集中,平均气温往往比外围的乡村高3℃—5℃,这就是所谓的“热岛效应”。屋顶绿化能够有效地降低屋顶周围环境的温度,消解热岛效应,同时降低室内能耗。

  六、延长屋顶建材的使用寿命。暴露在紫外线下的屋顶建材很容易受损、变形,甚至开裂,而屋顶绿化像一层保护膜,使屋面免受风吹日晒之苦。

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摘自:大自然 2013年第02期  
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