夏热冬冷地区屋顶绿化设计研究

根据中国建筑气候区划，夏热冬冷地区是指长江流域及其周围地区，涉及16个省、自治区、直辖市。该地区而积约1.8x10^6平方千米，是一

个人口密集、经济比较发达的地区。该地区气候的显著特点是夏季闷热，冬季湿冷，昼夜温差小，年降水量大，日照偏小。中国的夏热冬冷

区域是中国整个建筑行业非常关注的地区，如何在这一地区同时解决好居住舒适与科技节能两大问题，对建筑设计、技术以及技术系统而言

是一个艰巨的挑战，同时屋顶绿化正是在舒适和节能的倡导下的产物，如何在该地区进行绿化设计成了行业关注的问题。
1. 夏热冬冷地区屋顶绿化的优点
将普通的未被使用的屋顶区域设计为屋顶绿化，尤其是作为公共娱乐和运动建筑的屋顶，不仅充分利用宝贵的空间，同时也降低了购买土地的费用。屋顶绿化很少被打扰，环境优美，益虫可以找到一方生存的净土，鸟儿也可以找到一片栖息地。种植了绿色植物的屋顶，就是在城市里建立了适合小动物生存的人造自然。
屋顶绿化帮助过滤灰尘和烟雾颗粒，从大气和雨水中吸收危害性物质，并将其从土壤中去除。屋顶绿化保护防水层不受气候、紫外线以及其他损伤，大大延长了建筑的使用寿命。夏热冬冷地区裸露屋顶在夏天高温时可以达到100℃以上，而夜间降至20℃以下，在这种温度的变化中，屋顶的防水卷材始终处于一种疲劳的状态，很容易发生破坏。由于屋顶绿化系统所具备的蒸发、阴凉和大气循环的冷却效应，一个屋顶绿化最高温度为25℃，并且降温缓慢。屋顶绿化至少可以减少3分贝噪声，同时隔绝噪声效能达到8分贝。这对于某些位于机场附近或有喧闹的迪斯科舞厅等大型设备的建筑来说最为有效。屋顶绿化系统能够带给屋顶一片阴凉，空气流通以及蒸发能够大大冷却屋顶并保护屋顶不受高温伤害。对于建筑物的顶层至少能够节省50%用于空调的能源，可以节省50%的冬季供暖能源。屋顶绿化能够改善局部地区的小环境，夏天热的时候能够局部降低该区大气的湿度和温度，从而形成一个令人舒适的小气候。小气候的生成改善了大气的质量，减少大气污染。屋顶绿色植物蒸腾作用产生的水与大气接触，起到冷却大气的作用。屋顶的绿色植物净化了大气，减少了大气中的污染成分的产生。总之，屋顶绿化对城市环境地改善起到积极的作用。
2. 夏热冬冷地区屋顶绿化技术分析
2.1 屋顶防水层的构造
防水层是建筑物种植的关键构造层。防水层失败将无法进行种植，而且防水层掩埋于种植层以下，翻修的代价很大，故防水层设防标准应满足《屋而工程技术规范》中一、二级防水设防要求。即采用两道以上防水设防，防水层有效使用寿命要尽可能的长[1]。采用HDPE材料排水板，HDPE材料具有柔韧性高、抗拉强度高、拉伸延伸力大、耐腐蚀、耐植物根刺的特性。对沉降不统一的造成开裂能随裂缝而延伸，并且保护防水层不因氧化而老化，使防水层保持长期的柔韧性，达到对建筑长期稳定的保护。HDPE排水保护板具有透气、保温的功能，解决了车库顶板及屋顶种植缺乏地气造成植物枯死的难题。隔墙、隔层具有明显的节能保温及降低噪音功能，地而、地下、墙而起到很好的通风、透气、防潮功能。此材料使用年限可达100年以上，可在80℃-60℃的温度范围内长期使用，是一种基本不受外界影响的高级耐久性，排水防水材料。HDPE属于环保型原料对水源，生态环境及人体健康不造成任何污染和损害。性能指标见表1。
2.2 生态袋
按照植物对土壤的要求，种植土层失水过速，植物容易缺水干枯，种植土层含水过量又会造成植物烂根而影响生长[2]。所以，以往设置排水层为5cm厚河卵石，河卵石上铺一道滤水层，上而再铺3-5cm厚膨润土，以达到储、排水之目的。夏热冬冷地区采用的生态袋是一种无纺织的土工布料，它是由聚丙烯人造纤维材料针刺成网的高强度平而稳定的材料。这种特殊配制的聚丙烯能抗紫外线的侵蚀，不受土壤中化学物质的影响。
这种材料不会发生质变或腐烂，永久不可降解并可抵抗虫害的侵蚀而且此材料使用年限可达120年以上。生态袋有过滤功能，透水不透土，具备水土保持的关键特性，对植物还有固根保护作用。生态袋厚度为1.22 mm,质量为150 g/㎡，排水流速15.4 mm/s, CBR顶破强度强力1.9 kN，透水率0.31，耐雨水冲刷4m/s水速冲刷式样24h*7d。
2.3 种植层
种植土的选用和配置应满足重量轻、持水量大、通风排水性能好、营养适中、清洁无毒、材料来源广、且价格便宜等优点。本文采用的人工配制种植土种类有:
(1)黄泥、泥炭土、珍珠岩人工合成土，按体积比6:2:2配制，其容重达800-1000 kg/m?。 (2)泥炭土、微生物有机肥、珍珠岩6:3:1比例组合的无土栽培配方。其干重为200 kg/m?，饱和湿重为450 kg/m?。
种植层厚度选择:花草、蔬菜等浅根系植物15-30cm(还可据花草种类不同选择超薄型如生态袋或浅埋土层10 cm厚)；小灌木35-50cm(如设置生态袋树池可减少覆土至2030 cm)；大灌木4060 cm；乔木根深、冠大需覆土1 m左右或设置生态袋树池可减少覆土至30-50 cm。
2.4 夏热冬冷地区屋顶绿化设计
绿化屋而的平而布置是根据建筑物的环境条件、建设规模的大小、使用功能和要求进行绿化和设施的平而组合和空间设计[3]。
2.4.1 平面设计
屋顶是建筑物避免受雨雾，日晒等自然因素影响的构造层，绿化屋顶由绿化覆土层、而层和承重层3部分组成。它应该满足承重、保温、防水、美观和环保的要求。平而布置的形式有规则式、自然式和混和式。梯屋是屋而花园的总入口，是屋顶花园的起点，布置6-20㎡的休息休闲平台，其次依次布置架空的交通道、种植池、集水池、小台阶和花台。种植池约占天而总而积的60%-70%，交通道宽600-800 mm。绿化屋顶要作女儿墙，女儿墙要保护人员的安全，并对建筑方而起装饰作用，一般屋顶女儿墙高设为1300 mm，因为要加上覆土高度，因此绿化屋顶女儿墙高一般为1500-1300 mm。种植土屋而在沿女儿墙及中间纵横小于等于6m设专道，600mm高，盖板600mm*600mm*40mm。C20混凝土用两道115mm砖墙架空盖板比种植土高出50 mm，底部设出水口，从女儿墙穿出平屋顶。
2.4.2 种植区的设计
屋顶绿化要保持一定数量的植物，就必须在屋顶上建筑能使各类植物赖以生长的种植区。花池(坛、台)常见的有方形、长方形、圆形、菱形、梅花形等，采用哪种图形，应根据屋顶具体环境和场地选用。池壁高度要根据种植物品种而定，植被只需10-20 cm的种植土即可生长;大型乔木需100 cm以上的种植土，才能保证树木的正常生长环境，适合于各种植物的特性。种植池的高矮还与屋顶承重能力有关。自然式种植区：在一些大型屋顶花园中，特别是与建筑物同步建造的屋顶花园多采用自然式种植池，提供了较大的植物生长环境，适合于各种植物的特性。种植区是屋顶园林工程中的重要部分，它不仅占地而积大，工程量大，而且关系到屋顶花园主景—植物的生长。
2.4.3 屋顶绿化的水体设计
水是绿化中不可缺少的要素，是园林构图的重要组成部分。因此在屋顶载荷允许范围内，可以考虑设计水体，屋顶绿化中，各种水体是重要组成部分，水体更是常用的造景手法。水池:屋顶花园中的水池因受到场地和承重限制，多建造成浅矮小型观赏池。其形状随造园基调可建成自由式或各种几何形，池深度为300-500mm。为了保持屋顶池水质清洁，水池底可用水泥抹而、马赛克或而砖饰而。屋顶水池的水体积较小，为保证其水质洁净可以结合喷泉，使用循环水系统，既可节约用水，又可经常保持水质清澈。
2.4.4 屋顶绿化排水防水设计
屋而绿化适用于坡度不大于3%的平屋顶，屋而防水等级为1-2级，耐用年限为25年以上。防水层应选用耐腐蚀，耐穿刺性能好的材料。平屋顶宜采用结构找坡。天沟、檐沟纵向坡度不应小于2%，沟底落差不得超过200 mm。种植屋而四周应设围护墙及泄水管、排水管和人行通道。种植屋而上的种植介质四周应设挡墙，挡墙下部应设泄水孔。种植土厚度:种植草皮时100-200 mm;种植灌木时300-500 mm。平屋顶檐部做法指与屋而交接处的做法。这部分不但应满足技术方而(如排水，绿化覆土防水)的要求，也要考虑建筑艺术方而的要求。
3. 我国屋顶绿化现状
据了解，在北京、上海、广州、深圳、杭州、宁波、温州等城市，已相继把屋顶绿化摆上城市建设的日程，并付诸行动。但不可否认，我国夏热冬冷地区屋顶绿化还不令人满意，还没有充分地发挥其在居住空间中的有利作用。例如，很多城市提出园林城市、森林城市、生态城市的概念，人们看到的只是增加了绿地的绿化，而并没有重视到屋顶的绿化。因此，在高空中俯瞰我国的大部分城市，印入眼帘都是灰色，现在设计中提到的建筑的第五个立而，呈现着死气沉沉，毫无生机的色彩。由于房地产业的迅猛发展，我国的建筑越来越高，建筑间距越来越密集，造成地而的绿化会越来越有限回。建设园林城市、森林城市、生态城市，屋顶绿化是一个全新的空间和全新的方向。屋顶绿化是改善城市宜居性，美化环境、应对城市气候变化、促进城市节能减排和生态化的重要措施，因此要大力推广实施。
本文来源于住宅绿化设计，谢谢阅读！