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摘要:随着城市化进程的深化,如城市热岛效应、雾霾等一系列的环境问题,让城市人们的生活质量受到巨大影响,解决这些问题最直接的方法就是增加城市绿化面积。然而城市的绿化面积有限,想增加绿地面积,仍无法满足城市缺绿的现状。现代建筑物大多为平顶房,在屋顶上做绿化给城市绿化面积的增加带来了巨大潜力。在这样的前提下,对屋顶绿化的研究逐渐兴起。
关键词:屋顶绿化;海绵城市建设;重要性
1屋顶绿化概况
德国在屋顶绿化领域的研究起步最早,1867年,建筑师拉比兹•卡尔在巴黎的世界博览会上展出了由他设计的“屋顶花园”模型。进入20世纪后德国陆续制定了一系列屋顶绿化的法规、行业准则和技术规范等,再加上政府强制性的政策和补贴,使得各方面研究非常深入。其后,日本、美国、英国都有比较深入和系统的研究,对于植物品种的选择和适应性研究上也较为成熟。近几年,英国的谢菲尔德屋顶花园中心正致力于建立适宜屋顶绿化的植物品种数据库,逐步规范其研究体系。
我国在1949年左右,在上海、广州等地,就开始有人在屋顶种植花草。到了20世纪60年代初,为了满足自家的需求,在成都、重庆等一些城市,有人利用屋顶的空间种植瓜果、蔬菜等农副产品。在政策支持方面,早在1999年,深圳市政府就出台了《深圳市屋顶美化绿化实施办法》来引导屋顶绿化的发展。北京和广州市也相继出台了关于屋顶绿化发展的政策。据科学测定,一个城市如果把屋顶都利用起来进行绿化,那么这个城市中的二氧化碳将降低85%(平均值为减少70%)。由此看出,屋顶绿化除了其美化城市环境的功能外,还能为城市提供许多功能性的作用,对于屋顶绿化的研究一定会成为城市绿化研究的一个重要方向。
2海绵城市建设的理念和特征
2.1海绵城市的理念
海绵城市主要是寓意城市建设能够像海绵一样,在面对自然突发问题,做好弹性的管理。海绵城市在下雨时能够实现吸水、储水和渗水、净水的管理,在雨后能够将这些储备的水投入到水循环利用中,在“一吸一收”中实现对城市水资源时间和空间上的弹性管理,实现对城市水资源的优化配置。
2.2海绵城市的特征
海绵城市理念诞生的主要意义在于:①依靠城市的自然环境实现对城市各种水资源的有效吸收和存储,缓解城市的内涝问题,同时让城市能够“弹性适应”自然环境变化下各种自然灾害对于城市的侵害,并能保护城市内部水系统能够保持在一个相对稳定的弹性变化幅度中,不需要借助外界的“灰色”设备(城市给排水设施、城市的内河道)来实现对城市内部的水系统的管理。②传统的城市基础设施规划建设中,对于城市的排水模式主要是采用“快排式”,但是一旦城市内在一定时间内的水资源达到排水模式的最顶峰,此时必然会造成城市的内涝,如最经典的就是“来北京看海”这一现实情况的出现。因而在海绵城市的建设理念下,当前城市的主要排涝方针是“渗、滞、蓄、净、用、排”,环环相扣,每一个方针下都有相匹配的基础设施,以屋顶绿化建设为例,屋顶绿化解决了城市在时空上的水问题。如果单纯的依靠地面进行排涝,对于一些城市规划建设较为紧凑的城市具有不利的影响,从导入屋顶绿化水循环管理,能够有效地提高水循环管理的效率,减少城市的内涝问题。另外一方面、海绵城市建设过程中最基本的要求是建设雨水处理基础设施,实现源头的消纳和滞蓄,实现过程的减速消能,展开末端的弹性适应。常见的雨水处理基础设施主要有地下管网,利用地下管网对雨水进行集中处理,将过多量的雨水排放进江河湖海中,减少峰流值。在城市中增加绿化率可同城市地下管网结合起来发挥作用,对雨水进行有效的处理。屋顶绿化系统作为雨水基础设施的项目之一,能够通过屋顶绿化的方式,增加屋顶的储水功能,分散地面对于雨水的处理量,有效缓解城市的内涝问题。
因而基于海绵城市理念下的城市屋顶绿化系统的规划是海绵城市建设的主要表现,也是实现城市建筑设施智能化、现代化发展的主要措施。
3屋顶绿化中海绵城市理论的实践
3.1海绵城市中对建筑的规划布局
3.1.1海绵城市中建筑的布局
为了有利于海绵城市的发展建设,在小区住宅楼设计规划之初,需要对小区环境中可利用的自然资源进行实地勘察,在尽可能减少对当地生态环境破坏的前提下,结合原有地势地貌特征对小区住宅进行建筑设计规划。根据海绵城市的建设要求,需要对当地降水量进行估算,从而对屋顶绿化面积进行规划,以满足海绵城市理念的相关要求。以重庆市嘉悦江庭住宅小区为例,该小区作为重庆首批海绵城市试点,经过整体设计,规划了雨水花园、绿色屋顶等“海绵”设施,实现了雨水的良性循环。
3.1.2屋顶绿化的详细规划
在海绵城市理论下实施屋顶绿化计划时,需要对所在城市的综合雨量径流系数进行统一分析,再根据城市的总体功能进行划分,将海绵城市的理论在屋顶绿化系统中得到实践,结合建筑设计,针对屋顶的荷载情况、坡度等实际情况,选择屋顶绿化的形式。
3.2海绵城市中屋顶绿化系统的种植容器和基质
在我国《种植屋面工程技术规程》中提出,屋顶绿化系统的种植容器在具备耐久性的同时,还有拥有物理机械性能,满足至少十年以上的使用年限,并具有储水、排水、过滤率等功能。屋顶绿化系统中的植物栽培基质需要符合国家相关标准,并且具有质量轻、透气保水性能好、绿色环保、安全清洁等特点。在重庆市嘉悦江庭住宅小区的屋顶绿化系统中,采用了轻型高效立体绿化栽培营养基质,该基质利用城市污泥和植物材料混合后充分腐熟灭菌,可以长期有效地提高植物所需营养。在进行屋顶绿化的具体实践时,需要结合现场环境,从经济利益、成本、材质的选取等方面进行具体的分析。
3.3屋顶绿化的植物配置
3.3.1植物的选择原则
在进行屋顶绿化的植物选择时,要选择耐潮湿的植物以应对长时间降雨或突降大雨的情况。由于屋顶的客观条件限制,无法对水生植物进行栽培,所以耐潮湿的植物是屋顶绿化的首选。另外,屋顶绿化中的植物需要具备根系发达、能适应长时间光照的植物,我国的建筑一般都采用敞开式屋顶,这种屋顶往往会处在长时间的光照下,选择喜阳植物可以确保其成活率,由于屋顶的土层一般较浅,根系发达的植物可以有效扎根存活。
3.3.2屋顶绿化植物的选择
在屋顶实行绿化是对雨水径流的有效把控措施,为了体现其生态效益,需要对屋顶绿化的植物种类上进行选择。在实际实践中,应避免选择耐水性较差的绿化植物,以矮灌木或小型草本植物为主,如菖蒲、垂盆草等,除了满足屋顶绿化的标准外,还具有一定的观赏性质。在花园式屋顶绿化实践中,可选择范围较大,如地被植物中的地毯草、吊竹梅;乔木植物中的海棠、玉兰;藤本植物中的金银花、紫藤等搭配灌木进行景观设计,使其具备提高城市生态环境建设和较高的观赏性等双重功能。
结语
绿色屋顶在低影响开发雨水系统建设中有调控径流、缓解径流污染、水生态修复等功能,在提高生活质量方面具有改善小气候、净化空气、减弱噪声的功能。此外,绿色屋顶的节能效应和景观效应也十分可观,是海绵城市建设中不可或缺的基础设施。虽然绿色屋顶在大学等公共场合的规划、建设中已经进行了一定的实践应用,但由于我国绿色屋顶行业起步较晚,基础较薄弱,因此并未形成规模,在实际应用中也还存在许多亟待解决的问题。例如:如何有效减轻绿色屋顶的荷载,如何有效地进行绿色屋顶的防水抗渗等。需要注意的是,绿色屋顶在设计、建造中应因地制宜,在保证景观效应的前提下呈现最大的实用性。总之,在海绵城市的建设中,优化并推广绿色屋顶具有重要的意义。
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