屋顶绿化研究范例6篇

屋顶绿化研究

屋顶绿化研究范文1

【关键词】屋顶绿化;技术系统;技术类型;技术优点;发展趋势

中图分类号:S891+.5 文献标识码:A 文章编号:

引言

德国作为最先开发屋顶绿化技术的国家,其屋顶绿化技术先进,屋顶绿化普及程度较高,同时德国也是屋顶绿化政策环境最好的国家。截止2010年,德国所有屋顶绿化率达到25%,到2003年末,总的屋顶绿化面积接近二亿平方米。 广泛应用屋顶绿化技术将是未来绿色生态建筑的发展方向。

2.德国屋顶绿化概念及发展

屋顶绿化国际上的通俗定义是一切脱离了地气的种植技术,它的涵盖面不单单是屋顶种植,还包括露台、天台、阳台、墙体、地下车库顶部、立交桥等一切不与地面、自然、土壤相连接的各类建筑物和构筑物的特殊空间的绿化。它是人们根据建筑屋顶结构特点、荷载和屋顶上的生态环境条件,选择生长习性与之相适应的植物材料,通过一定技艺,在建筑物顶部及一切特殊空间建造绿色景观的一种形式。

20世纪七十年代初,德国开发了第一个绿色屋顶系统,并开始在建筑市场上大规模投放该技术。伴随屋顶绿化的广泛发展,该项技术也逐渐成为德国的科研主体,其更多优势开始受到重视。今天,屋顶绿化不仅可以改善城市生态环境,缓解热岛效应,同时改善了建筑的物理性能,如夏天可以利用植物的绿茵遮挡阳光的直接暴晒,起到降低温度;冬季可发挥较好的隔热作用,减少屋面散热,降低了建筑的能量消耗。

屋顶绿化的系统

在过去的40年里 ,德国的现代绿色屋顶技术的得到了长足的发展,系统的性能和使用效率在不断提高,安装和维护成本逐渐降低。同时能为各类复杂建筑提供了不同的解决方案,并发展出适用于各种规模建筑的绿色屋顶。

屋顶绿化系统与一般的屋顶构造不同,它需要在屋面构造层上种植绿色植被,所以屋顶绿化系统主要由植被层、基质层、过滤层、排水层、屋面完成层组成。

4.屋顶绿化的类型

屋顶形式千差万别,有平屋顶、坡屋顶、拱形屋顶等等。与此同时屋顶绿化类型也是多种多样的。其中最为普遍的3种绿化系统,它们分别是:开敞型屋顶绿化、半密集型屋顶绿化以及密集型屋顶绿化。

1)开敞型屋顶绿化,又称粗放型屋顶绿化,是屋顶绿化中最简单的一种形式,该系统的特点是它的植被,从苔藓、景天到草坪地被型绿化,这类植物具有抗干旱、生命力强的特点,并且颜色丰富鲜艳,绿化效果显著。它需要很少的维护,没有永久的灌溉系统。该系统深度一般为80-130mm。该系统能有效的进行雨水管理同时维护需求较低。开敞型屋顶绿化是非常符合成本效益。在德国,这种绿化形式非常普遍,绿化效果比较粗放和自然化,让人们有接近自然的感觉。

由于开敞型屋顶绿化具备重量轻、养护粗放的特点,因此比较适合于荷载有限以及后期养护投资有限的屋顶。我们亲切地称它为“生态毯”。

半密集型屋顶绿化,是介于开敞型屋顶绿化和密集型屋顶绿化之间的一种绿化形式,植物选择趋于复杂,主要由低矮灌木和彩色花朵组成,效果也更加美观。半密集型屋顶绿化系统的特点是需要适度的保养和偶尔灌溉。半密集绿色屋顶的植被为中等深度,一般为为130-240mm。该系统与开敞型屋顶绿化相比能够留住更多的雨水,并提供了一个丰富的生态环境。虽然较高的维护,这个绿色屋顶系统还具有了一个自然与人工造景巧妙结合的潜力。

密集型屋顶绿化,是植被绿化与人工造景、亭台楼阁、溪流水榭的完美组合。从草坪、常绿植物到灌木、乔木,该系统需要经常保养和先进的屋顶绿化灌溉系统。集绿色屋顶的植被深度,一般为为240-600mm。密集型屋顶绿化的设计为生物多样性提供了巨大的潜力。该系统适用于家庭的小花园到完整的大型公共公园。

5.屋顶绿化的优点

在多年的实践中,屋顶绿化的很多优势逐渐被人们重视。屋顶绿化主要在缓解城市热岛效应,提高建筑的节能效益,减轻城市雨水处理系统的负荷,改善城市的的景观,丰富城市的物种多样性等方面给城市带来巨大的环境效益和经济利益。

对于使用者

延长屋顶使用寿命

屋顶绿化避免了恶略天气、紫外线等对防水层的损伤,这大大延长了屋顶的使用寿命。在德国,屋顶在夏天高温时可以达到100℃以上,而夜间降至20℃以下,这就意味着防水层材料、连接处和其他材料都处在极度疲劳的状态。种植绿色屋顶后,植物带来了蒸发、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。

降低夏季空调成本和冬季采暖费

屋顶绿化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。2012年德国的一项研究显示,屋顶绿化能够降低室内空气3.6°F。夏天,每年减少6%的能源需求。

获得政府的奖励

在德国70个城市会为安装绿色屋顶系统提供直接的财政补助,207个城市提供雨水费减免,145个城市把屋顶绿化纳入城市发展规划的法规里。直接补贴一般在10欧元,或达到一个规定的最高限额。而雨水处理费减免率在50-100%,相当于每年每个平方米的屋顶节省0.5欧元。

对于社会

降低城市“热岛”效应

屋顶的绿色植物可以通过植物叶片的蒸腾,带走热量降低植物本身的温度同时降低建筑及城市的温度。绿化植被净化大气并且减少潜在的烟雾威胁,因此屋顶绿化园拥有巨大的潜力。

减少烟雾和改善空气质量

屋顶花园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。

减少噪音

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。

对于环境

屋顶绿化能够冷却周围环境并增加湿度,从而创造出一个小气候。据加拿大“多伦多屋顶绿化研究团体”的一项研究表明:如果多伦多市屋顶面积有6%被绿化,其直接的效益是: 屋顶绿化可以降低热岛效应1-2℃;减少直接来自建筑屋的温室气体排放每年1.56兆吨,减少间接由于热岛效应而少排放的温室气体每年0.56兆吨;减少灰霾天气5-10%;通过植物吸附灰尘每年30吨;每年通过屋顶截留雨水360万吨;创造了650万平方米公共的和私人的绿色空间。

6.屋顶绿化发展趋势

德国的屋顶绿化发展已经相对完善,政府通过立法扩大屋顶绿化的应用,其中联邦自然保护法案中直接影响屋顶绿化政策有:建筑法、自然保护法、环境影响评估法、土地利用法以及废水处理法等。同时法律规定位绿色屋顶建设补偿提供了依据。在实践中,德国还成立了民间机构,FLL就是其中之一,其主要使命就是研究、创立、普及和推广屋顶绿化发展原则、指南与规范。该机构制定的“绿色屋顶的建设和维护导则”,已经通过审核,并被欧洲国家广泛应用。

未来的德国屋顶绿化将向太阳能屋顶绿化模式发展,将屋顶花园与太阳能光伏板结合起来,改善生态气候的同时,高效利用可再生能源,大大满足了生态效益和经济效益。

7.结语

屋顶绿化体现了绿色、可持续的理念,虽然近几年我国屋顶绿化技术研究有了飞速发展,较发达国家仍有一定差距,我国应从完善相应的政策法规技术标准,政府加大扶持力度,积极培养建筑技术人才,广泛开展国际间交流等方面入手,积极屋顶绿化产业的平稳健康发展。综合考虑建造成本、生态效益、美学效果,让屋顶绿化更有效的改善人类居住环境。

参考文献

[1] 余伟增.屋顶绿化设计与建造[M].北京:机械工业出版社 ,2011

[2] 禹魏艳萍.城市屋顶绿化对水、温环境的影响[D],2010

[3] 李科峰.我国城市屋顶绿化问题的现状分析及对策研究[J] .北京工程建筑学报,2010

屋顶绿化研究范文2

论文关键词:屋顶绿化;中国特色;市场

屋顶绿化(Green Roof)国际上的通俗定义是一切脱离了地气的种植技术,它的涵盖面不单单是屋顶种植,还包括露台、天台、阳台、墙体、地下车库顶部、立交桥等一切不与地面自然土壤相连接的各类建筑物和构筑物的特殊空间的绿化。它是人们根据建筑屋顶结构特点、荷载和屋顶上的生态环境条件,选择生长习性与之相适应的植物材料,通过一定技艺,在建筑物顶部及一切特殊空间建造绿色景观的一种形式。现在的屋顶绿化已经不再仅仅局限于园林教科书上的“屋顶花园”,而是把它提升、扩大为一个新的行业。其与地面绿化同属城市园林范畴,是城市园林的一部分,但如同园林区别于林业一样,同属而又有别,它有诸多不同于地面绿化的特殊性和复杂性,是当代园林发展的新亮点、新阶段。

1我国屋顶绿化的现状

随着中国与世界各国交往的不断增加。我们开始慢慢地接触到欧洲、美国、日本等的屋顶绿化技术。与国外的屋顶绿化技术相比,我们还处在一个研究的阶段,相关联的材料检测标准、设计规范标准、施工规范以及相关的验收标准都还没有国家标准或者规范出台。我国从20世纪80年代初才开始尝试,尽管起步较晚,但随着城市经济的发展和地产行业的进步,屋顶花园建设也正在逐步兴起。我国的一些经济发达的城市已将屋顶花园建设列入城市规划之中。2004-2008年《北京市城市环境建设规划》要求,北京市的高层建筑中30%要进行屋顶绿化,低层建筑中60%要进行屋顶绿化。2005年,北京建造了10万平方米的屋顶花园,相当于5个中山公园的面积大小;2006年,北京城八区的80多个楼房屋顶将实施总面积约l3万平方米的屋顶绿化.而从2006~2009年,每年将争取实现屋顶绿化25~30万平方米,4年总计建设总面积约100~120万平方米。上海市绿化局提供的一份最新信息显示,截至2004年年底,该市已建成屋顶绿化近12万平方米,屋顶绿化2005年纳入上海绿化管理条例,新建住宅和商务楼均被强制推行屋顶绿化,这样全市有可能增添1~2亿平方米的空间绿化。从北京、上海的情况看,屋顶花园在我国大城市越来越受到重视。随着全国卫生城市的评比及人们对城市居住环境要求不断提高,屋顶绿化必然被更多的城市纳入规划建设之中.发挥其巨大的优势。实践证明,屋顶绿化是节约土地、开拓城市空间、改善人居环境的有效办法。

对于大多数中小城镇和建筑来说,由于受资金来源不足、法律配套不完善、技术和人才缺乏等多方面因素的制约,屋顶至今还是处于被忽视的境地,这实际上是一种资源浪费。据测定,一座城市如果把屋顶都禾嵋起来进行绿化,那么这座城市中的二氧化碳较之绿化前要低70%。因此,开发屋顶花园在我国的前景十分广阔。

2国内外屋顶绿化的对比分析

以下从技术实施、国家政策、推广3个方面来分析。

2.1技术实施

2.1.1技术规范的制定。在德国,屋顶绿化的标准是FLL,这个标准是当今屋顶绿化领域内最全面也是最权威的一项指南,德国乃至整个欧洲的园林绿化行业都需要遵守这项规定(渥尔纳·皮特·库斯特,2005)。在国内,深圳市在2000年出台了《深圳市屋顶绿化(花园)工程技术应用规范》,北京市也在2006年新出台的《屋顶绿化规范》对屋顶绿化中的植物种类选择、各种材料荷重、绿化施工操作程序、绿化种植区构造层、屋顶园林小品设计、植物防风固定技术、养护管理技术等各方面进行了较详尽的技术指导和规范。考虑到各城市不同的气候条件,以及屋顶绿化对于植物材料的特殊要求,在我国,各城市必须制定各自的屋顶绿化技术规范,以使屋顶绿化在我国更加规则合理地发展。

2.1.2各技术部门的协调合作。屋顶绿化涉及到建筑、园林、工程等多门学科技术,这就需要各领域互相协调合作。现在市场上出现的各种屋顶绿化施工队伍。其在施工过程中出现的不规范就是由于上述原因造成的。纵观德国屋顶绿化,其将建筑、园林、工程几门学科成功揉合起来,形成了结构、基质、植物三者相互结合的技术体系,并且得到了技术认证。国内正是缺少这样的一个系统化的屋顶绿化系统。

2.1.3专门的研究机构。国内屋顶绿化还存在各种各样技术上没有克服的困难,要研究不同建筑结构对不同种植绿化的选择,种植层和植物与所处环境的关系.低层建筑与高层建筑屋顶绿化以及南北方种植植物的差别,工程防水的要求和做法等。就北京市来说,由于冬季漫长寒冷、春季多风干旱、夏季炎热等特殊的气候条件,导致屋顶绿化植物选材方面存在困难,克服这个瓶颈还需要加大研究力度。

2.2国家政策

德国1982年在屋顶绿化方面就颁布了相关法规:要求在新建或改建建筑项目申请规划设计的时候,必须同时申报屋顶绿化的设计,否则不予受理,做屋顶绿化可以少交50%~80%的排水费,屋顶绿化项目可以得到政府免息或低息贷款等等。在日本东京,法律明确规定:凡是新建建筑物占地面积超过1000m2者,屋顶绿化面积必须达到20%。在我国,具体到北京,屋顶绿化虽然政府已经出台了相关政策,但是由于没有切实的法律制约,所以在屋顶绿化与开发商或者业主的实际利益相冲突的时候,这些政策就显得苍白无力。成都在屋顶绿化政策方面有很宝贵的经验,首先出台了非常强有力的激励政策,比如由市政府的重大办来牵头,市规委、市建委、市执法部门,还有市园林部门组成立体绿化办公室,要求新建筑必须实施屋顶绿化;通过市政府发文件,把立体绿化、阳台绿化、屋顶绿化的指标下达到各区县等等。各级政府能否转换角色,变单纯的引导、鼓励为强制实施,为推进屋顶绿化提供强有力的政策支持,将从根本上决定我国屋顶绿化事业的未来。

2.3推广问题

德国的推广工作走在了最前列,20世纪60年代便已开始了研究和实践,现在已较成熟。北美和日本的起步较晚,90年代后才开始对生态屋面进行研究,但近年来发展很快。掀起了一股“生态屋面运动”。在我国推广屋顶绿化,技术上没有太大问题,使用轻质营养土,对屋顶承重基本没有影响;种植黄花佛甲草、石花等抗风性强的植物也较容易养护,真正影响推广的瓶颈有如下3个。

2.3.1资金问题。一些老房子在种植屋顶绿化之前.需要进行防渗水处理和承重检测,这需要大量投入,而政府没有此项专款。屋顶绿化的成本每平方米超过400元,高出地面绿化,加上养护费用,是一笔不菲的开支。眼下这些费用基本由个人或单位支付,比如上海规定住宅小区屋顶绿化全部由业主分摊,单位楼顶绿化则由企业承担。住户和企业普遍认为屋顶绿化耗资较大,养护困难,只有投入,没有产出和经济效益,大都不愿掏这个钱。其实这种做法是有欠公平的,城市绿化属于公益事业,理应由政府主导组织实施,承担主要经费,尤其是群众对这一新生事物缺乏了解、尚未接受的情况下,政府更应该发挥示范效应,集中资金进行屋顶绿化的试点,让群众看到好处。只有当老百姓从中感受到生态收益时,他们才会积极参与,也愿意分担一些费用绿化、美化自己的家园。

2.3.2法律问题。商品房的屋顶也是私有财产,产权往往归属于所有业主,一个业主不同意,绿化建设就不能实施。因此,屋顶绿化需要法律支持。在发达国家屋顶绿化已被纳入城市法制化管理体系,做到了新建楼房规划设计、建设施工与屋顶绿化同步进行。很显然我们严重滞后.需要把屋顶绿化作为城市绿化的重要组成部分立法加以保障。

2.3.3观念问题。许多业主存在“多一事不如少一事”的想法,认为种植了屋顶绿化,就会平白无故增加了养护工作。不少城市居民亦对屋顶绿化新技术知之甚少,尚存误区,认为在房顶上种花栽草会造成渗水、生虫子,增加房屋承载重量,产生不安全隐患。其实这种担心是多余的。经测试,只要屋顶每平方米承重力超过30就可以种植草坪,城市绝大多数楼房都具有这种负载力,不会产生安全问题。这就需要国家和政府加大屋顶绿化的宣传力度,讲清楚屋顶绿化的优越性和安全性,做到家喻户晓,让群众自觉接受这项新技术。

3如何发展本国特色的屋顶绿化

屋顶绿化面广量大,是个相当大的系统工程,其涉及文化、植物选择、政策、技术、法规、房地产、物业管理、市政规划、资金来源等许多方面。这就需要我们借鉴国外的发展经验和先进技术,并且结合我国的国情,求同存异。屋顶绿化与地面绿化同属城市园林范畴,所以中国屋顶绿化的发展必须与本国的文化相符,不能盲目借鉴。

3.1考虑本国文化的影响

屋顶绿化与地面绿化同属城市园林范畴,是城市园林的一部分。既然是同属于园林在进行屋顶花园设计时,就必须考虑本国文化的影响。

3.2选择本土特色的屋顶绿化植物品种

我国地域宽广,气候类型复杂,当地的气候条件限制了植物的选择范围,盲目地引种外来植物反而会得不偿失,所以要因地制宜选择屋顶绿化植物的品种。

3.3积极汲取已有的屋顶绿化经验。鼓励研发我国自己的屋顶花园技术

目前,我国无论是在屋顶绿化的植物选择、造园手法上,还是在屋顶的防渗漏问题上,都取得了较成功的经验。如“屋顶绿化一次成坪技术”,就是上海市农业科学院的研究成果。该项技术已获国家知识产权专利,并通过了上海市高新技术转化项目认证,现在是上海和北京屋顶绿化面积最大的一个推广项目。另外,北京干束彩装饰服务有限公司开发的干束彩花池排水系统成功地解决了屋顶花园防渗漏这一难题。

3.4认清中国市场形势。完善国内市场。加大开发力度,稳中求进

虽然每幢楼房的屋顶面积十分有限,但成千上万座高楼大厦的面积相加起来,就是一个十分可观的数字。据估计,一座城市的屋顶面积,大约为居住区的1/5。因此,开发屋顶花园前景十分广阔。据统计,屋顶绿化最先在中国起步的城市之一——北京,虽然经过近20年的发展,目前北京已实施屋顶绿化的建筑仍仅占现有建筑总数的1%,面积约50万平方米。北京市可进行绿化的屋顶面积约6979万平方米,所蕴涵的市场规模高达50亿元,这些包括政府机关、学校、医院、商业地产、写字楼及住宅等。由此可见,中国屋顶绿化的市场潜力之巨大。

屋顶绿化研究范文3

摘 要:随着城市建设进程的加快,绿化形式也在不断发展变化。本研究在阐述屋顶绿化意义的基础上,针对信阳发展屋顶绿化这一新型模式的可行性及制约因素进行分析和探讨,得出屋顶绿化推广实施需要考虑的综合问题,以期为信阳城市绿化建设提供参考。

 

关键词:屋顶绿化;可行性;信阳;存在问题

中图分类号:TU985.19 文献标识码:A DOI编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2013.07.024

Feasibility Study of Roof Greening in Xinyang

YIN Juan, ZHU Qing-song

(Agricultural College of Xinyang City, Xinyang, Henan 464000 ,China)

Abstract: With the high-speed development of city construction, afforestation was also evolving. Based on the significance of roof greening, the feasibility and restricting factors of the development of roof greening in Xinyang were analyzed and discussed, comprehensive factors to promote the implementation of roof greening needed to be considered, in order to provide reference for the greening construction in Xinyang city.

 

Key words: roof greening; feasibility; Xinyang; existing problems

随着人们对建设绿色、环保、生态人居理念的认同,要改善城市中心区域的环境条件,就必须全方位地开拓城市空间,让灰色的屋顶绿起来是增加城市绿量,进一步改善城市环境面貌、提升城市绿化、美化水平最行之有效的措施[1]。屋顶绿化形式的出现,打破了传统意义上的园林绿化概念,展现给人们一种全新的视觉感受,通过选择适宜在屋顶环境生长的植物,对他们进行合理的组合、配置,有效调节城市生态环境的同时也缓解了建筑之间生硬的轮廓。

 

1 屋顶绿化概述

屋顶绿化,又称“空中花园”、“屋顶花园”或“空中绿洲”,是在屋顶、露台、天台或阳台上广植花木,铺植绿草,建造园林景观[2]。

近年来,信阳在城市建设中注重休闲文化广场及绿地建设,先后在羊山新区建设了百花广场,在平桥区开发了湿地森林公园,然而屋顶绿化技术还处于刚刚起步阶段,这一绿化形式也被人们普遍认可,人们通常是在阳台、屋顶小面积的种植如凌霄、石榴、红枫、映山红、大花马齿苋或应季蔬菜等植物,既能满足绿化环境又兼顾实用性,随着城市绿化建设进程的不断加快,屋顶绿化将在城市建设中发挥举足轻重的作用[3]。

 

1.1 提升城市整体形象

建筑物的顶部造型影响着建筑的整体形象。人们生活在灰色的钢筋混凝土建筑物内,如果用乔、灌、草、藤等绿色植物来调节,就会改善生硬的视觉效果。通过各种适宜植物的有机配置,有效地提高城市空间绿化率,创造优美的人居环境,信阳作为中国十佳宜居城市之一,发展屋顶绿化,无疑对提升城市整体形象、吸引招商、投资、促进城市加快建设具有重要的现实意义。

 

1.2 改善城市恶劣环境

城市中汽车尾气排放、噪音、粉尘已经成为严重影响人们生存的环境污染问题,在有限的空间内如何发挥植物截尘减噪的作用,在屋顶大量种植适宜的绿化植物,完善城市生态系统,保护和改善人们的生存环境,调节在高层建筑中工作、生活的人们的视觉神经,缓解紧张情绪、释放压力、愉悦心情,从而提高生活质量。

 

1.3 节约能源,降低损耗

屋顶由于有植物的覆盖,冬季能改善屋顶住宅内的室内温度,夏季能提高屋面的隔热保温效果,保护建筑物免遭高温、紫外线等的损害,避免日晒雨淋,延长建筑物的寿命,绿色植物能净化空气,调节城市气候,缓解热岛效应[3]。

 

2 信阳发展屋顶绿化的可行性分析

2.1 信阳市自然概况

河南省信阳市地跨淮河,属于亚热带—温带过渡区域,四季分明。地处中国地理南北分界,东邻安徽,南接湖北,左撷两淮,右至江汉,承东启西。历史上,这里素有“三省通衢”之称,山水秀丽、气候宜人,更有“江南北国、北国江南”的美誉。2009年被评选为全国十佳宜居城市之一。城区分为浉河、平桥、羊山3个区域,随着城市建设框架的不断扩大,屋顶绿化这种新型的绿化形式有着广阔的发展前景。

 

2.2 建筑施工技术概况

屋顶能否适宜绿化,栽植多大体量的植物,需要考虑相关建筑物的施工技术问题,这也成为制约屋顶绿化发展的关键性问题。

屋顶绿化研究范文4

关键词:屋顶绿化园林景观空中花园

图为国外某火车站屋顶绿化景观

在城市环境备受重视的今天,世界各地都在积极寻找各式各样的绿化方式来换取美丽的城市景观。其中,屋顶绿化已成为众多城市环境规划者眼中的“宠儿”。

屋顶绿化又可称为“空中花园”、“屋顶花园”或“空中绿洲”,是在屋顶、露台、天台或阳台上广植花木,铺植绿草,建造园林景观。早在古巴比伦时代就曾经出现过有“空中花园”美称的巴比伦塔。而近代一开屋顶绿化先河的是美国的一位风景建筑师,他于1959年在一座6层楼的顶部建造了一个景色秀丽的空中花园。

当今,许多发达国家在屋顶绿化设计建造上已经拥有很长的历史,并且积累了丰富的实践经验。我国的一些大中城市在近几年也开始常尝试进行屋顶绿化。深圳市政府在1999年特定组织一套屋顶绿化组织班子;广州市规定6层至12层住宅必须进行屋面绿化;成都出台有关“一定屋顶面积就要建屋顶绿化”的规定;北京在中关村地区将建成亚洲最大的“空中花园”。这些举措将大大改变长久以来我国城市中存在的“素面朝天”的“水泥丛林”景象。

屋顶绿化带给人们的视觉效果是绿草如茵、花木扶疏、四季青翠、清新宜人的。其绿化作用也是多方面的:它可使屋顶住宅的室内温度得到改善,屋面的隔热保温效果明显提高;保护建筑物免遭高温、紫外线等的损害,有利于延长其寿命;屋顶绿化还可净化空气,调节城市气候,缓解热岛效应等。无庸置疑对于有建筑“第五立面”之称的屋顶进行绿化,是城市三维立体绿化的重要部分,也是城市环境景观的一大飞跃。

那么如何能做好屋顶绿化工作,最大发挥屋顶绿化的效益呢?我认为有以下几点值得考虑:

因地制宜

规划设计者在进行设计前,应首先考虑当地的气候条件是否适宜,这关系到是否能在城市内普遍推广屋顶绿化。我国南北气候差异较大,有的城市能普遍推广屋顶绿化,有的则只能在一定范围内进行。比如在北京,屋顶绿化就不会普遍流行。这主要是受北京的气候条件限制,如天气干燥,冰冻期长,春季风大等,这些都是不利于植物在屋顶上生长的因素。

技术因素

屋顶绿化要求的技术因素很多:屋顶载荷能力、防水层渗透问题、栽培基质问题、栽培植物选择问题等等。屋顶载荷能力关系到建筑安全问题,与之相关的是栽培基质的类型,如果使用大量的壤土势必会增加屋顶的负重。在屋顶防漏上,由于植物的根具有很强的穿透能力,特别是树根,年代越久,扎的越深,而且会分泌具腐蚀力的液汁,会对防水层造成长期的破坏。屋顶绿化防漏还存在一个难点???由于屋顶被土壤和植物覆盖,如出现渗漏,很难找出漏点。屋顶种植的植物应选择浅根系植物,最好选择“熟活”植物,且植物的高度以不超过2.5米为宜。种植后最好能保持“两到三季常绿”。

量力而行

屋顶绿化是一项耗资巨大的工程,各地应根据自己的实际财政情况和需要适度地发展屋顶绿化,在制定工程项目前应该进行全面完善的调研,切勿盲目追风,把屋顶绿化的多少作为政绩来抓,以至劳民伤财,应尽量避免出现类似“广场风”、“草坪风”的现象。

用之于民

屋顶绿化研究范文5

关键词:屋顶绿化;植物;环境;建筑

中图分类号:K928文献标识码: A

[1]所谓屋顶绿化,是指在高出地面以上,周边不与自然土层相连接的各类建筑物、构筑物等的顶部以及天台、露台上的绿化。[2]在欧美国家,称屋顶花园“Roof Garden” 。在日本,除称之为屋顶花园之外,还有屋顶绿化、特殊绿化以及建筑空间绿化等命名。在我国,与屋顶绿化相近的名称还有屋顶花园、立体绿化[3]。

屋顶绿化的生态效益

屋顶绿化对建筑的影响

保温隔热,节省能耗

通过北京市园林科学研究所的研究表明,屋顶绿化对建筑具有稳定良好的保温隔热作用,可以节省建筑能耗。绿化屋顶顶板全天热通量值变化及其微弱,对建筑物面顶板的保温、隔热作用明显。绿化屋顶夏季室温平均比未绿化屋顶室温低1.3—1.9℃,冬季室温比未绿化屋顶室温平均高1.0—1.1℃。在一定程度上实现了冬暖夏凉,避免室内温度变化过大,减少不必要的能耗。

保护建筑结构与材料

根据研究表明,没有建设屋顶绿化的屋顶最高温度可达80℃,最低可达-20℃,全年温差高达100℃;而绿化后的屋顶,可以减少温度变化幅度,全年可控制在30℃左右。根据实验表明,夏季高温时,5 cm轻质屋顶绿化覆盖屋顶比屋顶要低20℃。这是因为,绿化和其生长的基质层有效阻挡了太阳对屋顶的直射,而植物的蒸腾作用又带走了热量,而土层则起了隔热作用。在冬天,绿化屋顶像一个温暖罩保护着建筑物。一个绿化屋顶就是一台自然空调。因此屋顶绿化可以大幅度地减少屋面温差,从而大大降低屋顶结构及其材料的热胀冷缩变化幅度,延缓建筑因热胀冷缩和阳光紫外线照射引起的老化过程,最终延长建筑寿命。

屋顶绿化对城市的影响

缓解城市热岛效应

利用现有的建筑物进行屋顶绿化,是拓宽狭小的绿化空间,增加绿化量和绿化率,缓解城市“热岛效应”,改善城市环境,提升城市整体绿化水平的有效的手段,也是加强城市园林绿化管理的发展方向之一。屋顶绿化其中花园式屋顶绿化比简单式屋顶绿化的吸收效果要好。因为多层植物的群落栽植方式能够全方位、多层次地吸收太阳辐射热,而简单式屋顶绿化的吸热方式相对单一很多,效果也差了不少。

1.2.2节电

据实验表明:采用轻型屋顶绿化比未有轻型屋顶绿化的房间用电量减少0.106kw·h/d·m2或0.033kw·h/d·m-3;白天用电量减少20.9%,夜间减少15.3%,全天减少18.4%。室外温度越高,屋顶绿化的节电效果越大,两者呈显著直线关系。

1.2.3.滞尘

由于植物的叶片对烟尘、灰尘,悬浮颗粒物等有一定的吸附能力,因此屋顶绿化滞尘效果显著。根据研究表明,花园式屋顶绿化年平均滞尘量为12.3g/m2,滞尘比率平均为31.13%;佛甲草简单式屋顶绿化年平均滞尘量为8.5g/m2,滞尘比率平均为21.53%。花园式屋顶绿化滞尘量是简单式屋顶绿化滞尘量的1.45倍。

1.2.4.节约土地资源和扩大绿化面积

屋顶花园可以补偿建筑物的占地面积,缓解由于城市人口猛增,街道拓宽,新区开发,旧区拆建,人均绿地面积下降的趋势,成为解决人和建筑物两者与绿地争地的矛盾,是满足城市绿化要求的一种最佳措施。因此,对于我国绿化覆盖率低,人口比重大的城市,屋顶绿化具有重要意义。

1.2.5.截流雨水

研究表明,屋顶绿化可有效截留雨水,缓解城市排水压力。花园式屋顶绿化可截留雨水64.6%;简单式屋顶绿化可截留雨水21.5%,屋顶绿化平均可截留雨水43.1%。如果按北京规划市区内现有7000hm2建筑平屋顶的30%,即2100hm2进行屋顶绿化,则可截留雨水资源905.1万吨/年,并减少905.1万吨/年的城市污水处理量。

1.2.6.丰富城市的物种多样性

屋顶的绿化为鸟类和昆虫等生物创造了适的生长环境,有利于生物多样性保护,也大大富了城市的生物种类。

总之,屋顶绿化具有相当大的生态效益与经济收益。从综合效益比较,花园式屋顶绿化要好于简单式屋顶绿化。我们需要根据不同的需要和条件,充分发挥屋顶绿化的生态效益,改善城市的生态环境。

屋顶绿化的问题与展望

随着城市园林绿化的不断发展,技术水平的提高,防水荷载、防穿刺等“大问题”的解决,屋顶绿化已经发展到相对成熟的阶段,但是目前我们的屋顶绿化还存在着很多不足之处,主要问题有:

2.1. 屋顶绿化的推动力不足,使城市中的绿化率和绿化面积不足。

2.2. 屋顶绿化面积少,应用范围有限。

虽然屋顶绿化已经有相当长的一段历史,可是对于我国来说还只是起步阶段。尤其在很多相对不发达的城市,一般建筑物屋顶没有办法绿化:新建筑未考虑绿化;旧建筑特别是木结构屋顶的建筑不适合绿化等等。因此屋顶绿化还有很大的发展潜力。

2.3. 绿化形式单一,未实现生态效益最大化。

由于缺乏系统的研究和技术支持,目前屋顶绿化多以建筑荷载要求低,施工管理简便的简单式屋顶绿化为主(多用草坪、地被植物),生态效益相对簿弱,静观较为单调。而据调查,同等面积的花园式屋顶绿化所发挥的生态效益是简单式屋顶绿化的2.6倍。

2.4. 工程材料有待改进,施工技术参差不齐。

这是制约屋顶绿化发展的根本原因。目前我国对屋顶绿化的技术研究尚处在发展阶段,很多综合技术尚未深入普及,相关材料缺乏链接,未形成成熟的产业链和规模化生产。这也直接造成了屋顶绿化施工水平参差不齐,施工技术不规范,在一定程度上阻碍了屋顶绿化推广工作。

2.5. 屋顶绿化所使用的种植基质的比例,也是我们当前需要关注的问题。

如过多的采用自然原土或者有机质基质(腐殖质土壤) 都可能会导致日后投入高昂的维护费用,不断的施以有机肥,频繁的浇灌,为基质层增加土壤以弥补萎缩流失的部分。

2.6. 屋顶绿化的管理不到位,维护成本大,也是当前我们常常遇到的问题。

其所选的植物大都需要有特殊的管理和养护,其成本高、养护费用大,限制了屋顶绿化的大面积推广。只有通过经过长期、连续、科学的管理才能达到和保持屋顶绿化植物景观。

针对上述这些问题,提出以下几点建议,以促进屋顶绿化的健康发展:

1.加强政府对屋顶绿化的支持,出台相关的法律法规及政策、建筑标准、建筑项目环境评估体系等;

2.加强屋顶绿化的宣传力度,让开发商、施工方、百姓都能了解屋顶绿化的生态价值;

3.加强对屋顶绿化技术的科学研究,开发多样化的屋顶绿化形式,从根本上促进屋顶绿化的发展;

4.选择本土特色的屋顶绿化植物品种,我国气候类型复杂,当地的气候条件限制了植物的选择范围,盲目地引种外来植物反而会得不偿失,所以要因地制宜选择屋顶绿化植物的品种。

5.政府加强建立相关管理机构,相继制定了一些促进措施,一是政府全额出资建设;二是政府给予完成屋顶绿化的单位一定奖励或补贴;三是政府严把工程验收关,将屋顶绿化面积以一定比例折合成绿地面积,以鼓励开发商进行屋顶绿化建设。

近年来,随着环境问题越来越受到人们的重视,城市园林绿化建设飞速发展。可以预见,若干年后,屋顶绿化这朵建筑与园艺相结合的奇葩,将为我们的都市空间增添更绚丽的色彩发展屋顶绿化时,必须坚持实事求是、因地制宜和科学合理地原则。屋顶绿化将随着技术和植物种类的进一步研究和应用开辟一个更广阔的天地,在现代城市绿化中发挥更重要的作用。各地应先进行不同模式的试验,选择适合当地屋顶绿化的植物、基质和管理体制及方法,切莫盲目推广。

参考文献

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屋顶绿化研究范文6

关键词:屋顶绿化;内表面温度;热惰性

中图分类号:TU111.4

文献标志码:A

文章编号:16744764(2014)02008405

Abstract:Thermal performance of the green roof is an important basis for energyefficient design and evaluation. However, the current studies on the thermal performance of the green roof seldom involve thermal inertia of the green roof. Based on a longterm experiment of an extensive green roof in natural ventilation state and a fivemonth ongoing measured data in summer, thermal inertia of the extensive green roof was studied by statistical analysis method. The results show that thermal decay to outdoor climate effect through green roof was increased by more than 100% and delay time of thermal response to outdoor climate on internal surface of the green roof was reduced in comparison with that of the bare roof.

Key words:Roof green,Internal surface temperature,Thermal inertia

当今城市面临着能源需求不断增大、城市热岛效应普遍增强和生态环境恶化等问题,因此城市可持续发展需要大力开展建筑节能、抑制建筑能耗的快速增长,同时还要广泛开展城市生态环境建设,增加绿地、缓解城市热岛效应。在这种情况下,屋顶绿化作为一种有效的节能生态综合措施受到广泛重视,这不仅促进了屋顶绿化技术的应用和发展,也激发了人们对屋顶绿化研究的更多兴趣。在改善热环境方面,主要有屋顶绿化对微气候的影响和降低城市热岛效果的研究[12]。在建筑节能方面,主要关注屋顶绿化的隔热效果和热工性能。目前已有各种屋顶绿化降温节能效果测量的报道[37],也有屋顶绿化隔热效果的模拟研究[811]。屋顶绿化的热工性能可以直接应用于建筑节能工程,通常使用与屋顶绿化隔热效果相同的保温材料层的热阻来表达,并以测量数据为依据确定屋顶绿化当量热阻[1215]。但是建筑材料层的热阻是稳态传热状态的性能参数,在周期性非稳态传热过程中只能表达平均传热状态的热工性能。在室外周期性热作用下,建筑围护结构还具有热惰性,表现为内表面温度波幅衰减和相位延迟。在屋顶上覆土种植绿化植物后,屋顶整体的热惰性增大,在许多实际测量中,已经得出屋顶绿化的内表面温度波动很小,说明屋顶绿化增大了温度波幅衰减,但屋顶绿化是否增大了相位延迟、是否有当量热惰性指标等问题值得研究。笔者以一种粗放式屋顶绿化的全夏季测量数据为依据,分析反映屋顶绿化热惰性的内表面温度波的衰减和延迟特性。

1研究方法

1.1实验方法

屋顶绿化的热惰性是对气候周期性作用的热反应,可以从屋顶绿化的隔热效果与气候参数之间的相关性来分析。屋顶绿化主要依靠植物遮阳、蒸发以及土层热阻达到隔热效果。植物遮阳的效果与植物种类、生长状态和覆盖程度有关,植物蒸发的效果与植物的蒸发特性和土层的含水量有关,土层热阻与土质材料及其含湿量有关。这些因素中,植物的状态和土层的含水量还是处于动态变化的过程中。植物的生长状态随季节变化,春、夏、秋三季会有不同的状态,土层含水量与降雨气候有关,也与人工浇水情况有关。因此,一般的屋顶绿化的隔热效果受气候因素的影响,也受人工管理因素的影响,而粗放式屋顶绿化基本上不用人工管理,其植物的生长状态和土层的含湿量的动态变化都是以年为周期的气候作用的结果。因此,选择粗放式屋顶绿化进行全夏季热工参数测量和分析,能反映气候作用下这种屋顶绿化的热惰性。

实验对象为重庆某多层住宅楼屋顶(见图1),屋面上有一部分为自然生长多年的草地,土层厚约100 mm。屋顶结构为架空通风双屋顶(见图2),两层屋面板之间的架空层高度为600 mm,前后开有通风口,气流通畅。因此,上层屋顶的下侧空间处于自然通风状态,其内表面温度直接反映屋顶隔热的效果。在裸屋顶和草地屋顶的内表面布置温度测点(见图2),测温仪为自记温度计TR52,仪器精度为±0.3℃,仪器固定在伸入架空层内的长木棍上,仪器探头紧帖上层屋顶的内表面。布置温度测点的屋顶所对应的房间,分别为两户相邻住宅的厨房,其窗户开启自然通风。在附近屋顶布置气象仪,为Davis小型气象站,自动测量太阳辐射照度、气温、湿度、风速、降雨量等气候参数,其中太阳辐射照度的精度为±5%,气温精度为±0.5℃。数据采集间隔为1 h,测量时间从5月1日持续到9月29日,共5个月,完全覆盖了整个夏季。

1.2测量数据

测量期间,气温和太阳辐射照度的逐时变化见图3,在室外气候作用下,有、无草地的屋顶内表面温度的逐时变化比较见图4,按月平均的测量数据汇总见表1。从气候参数的变化来看,每月都不相同,这不仅直接影响屋顶的传热量,还影响土层的湿状态和植物状态。

气候对植物的影响是一种季节性的过程,从春季到秋季是草地植物的一个完整的生长周期,因此,下面以植物一个生长周期内的测量数据为依据,研究屋顶绿化对气候参数日变化作用的热惰性。

2.3延迟时间

屋顶对室外气候热作用波动的延迟时间为内表面温度最大值的时间与室外热作用波动最大值的时间之差。在相同的室外气候热作用下,绿化屋顶与裸屋顶的内表面温度最大值的时间之差,即为绿化屋顶相对于裸屋顶的相对延迟时间,其值为正(负)时,表示绿化屋顶对室外气候热作用波动的反映比裸屋顶慢(快)。

图9为测量期间绿化屋顶的相对延迟时间,可以用随日期变化的拟合曲线表示。曲线从5月1日开始缓慢下降,进入6月中旬以后曲线趋于平直。曲线上的数值为负值,说明绿化屋顶对室外气候热作用波动的反映比裸屋顶更快。

将绿化屋顶各月的相对延迟时间取平均值,得到图10。可见,5月份绿化屋顶的平均相对延迟时间的数值最小,其余月份的平均相对延迟时间基本相同。表明5月份绿化屋顶对室外气候热作用波动的延迟时间与裸屋顶相近,其余月份绿化屋顶对室外气候热作用波动的延迟时间比裸屋顶少2 h左右。

室外气候对屋顶的热作用包括气温和太阳辐射,可分别计算屋顶对气温和太阳辐射作用的延迟时间。使用气候参数和屋顶内表面温度测量数据,按照式(1)计算出屋顶对气温和太阳辐射的延时相关系数,找出达到最大值的时间τ,可确定延迟时间。

图11为屋顶对气温的延时相关系数变化曲线。从图上可以看出,在每天24 h的热作用周期波动下,延时相关系数也呈现24 h的周期波动,并且波动曲线逐渐下降,这说明第1天的气温变化对第2天屋顶内表面温度的影响减小。而且裸屋顶曲线下降比绿化屋顶更快,这也表现了绿化屋顶的蓄热性。在延时数为24 h内,裸屋顶的延时相关曲线波动大,最大延时相关系数为0.96,说明裸屋顶内表面温度对当天气温逐时变化的反应强;绿化屋顶的延时相关曲线波动小,最大延时相关系数为0.85,并且各时间的延时相关系数都在0.7以上,说明当天各时间的气温对绿化屋顶内表面温度都有较大影响。从图上还可以看出,两种屋顶对当天气温变化的反应延迟是不同的,绿化屋顶的延迟时间为2 h,裸屋顶的延迟时间为3 h,即绿化屋顶对气温变化的反应比裸屋顶更快。

图12为屋顶对太阳辐射照度的延时相关系数变化曲线。同样可见,裸屋顶对太阳辐射逐时变化的反应比绿化屋顶更强,而且两条曲线下降都比较慢,说明当天太阳辐射对第2天屋顶内表面温度还有影响。图上还看出,绿化屋顶对当天太阳辐射的延迟时间为3 h,裸屋顶的延迟时间为6 h,即绿化屋顶对太阳辐射变化的反应比裸屋顶更快。

以上针对气温和太阳辐射的作用,由测量数据统计分析得出,绿化屋顶的延迟时间比裸屋顶更短,这个结果的正确性可以用一段时间的测量数据进行验证。图13是连晴天的屋顶内表面温度逐时变化,可以看出,绿化屋顶内表面温度达到最大值的时间比裸屋顶更早,对此现象的科学解释有待进一步研究。

3讨论

1)在工程应用中屋顶绿化的衰减倍数取值。根据图5,粗放式屋顶绿化的相对衰减倍数是变化的,拟合曲线的最小值为2。因此取屋顶绿化的相对衰减倍数为2,即屋顶绿化的衰减倍数为裸屋顶的衰减倍数的2倍,这样就可以保证屋顶绿化的隔热效果。根据屋顶构造及材料的热物性参数,可以计算出裸屋顶在夏季隔热情况下的衰减倍数为3.6,因此屋顶绿化的衰减倍数可取为7.2。

2)屋顶绿化的热惰性是否可用当量热惰性指标表达。如果把屋顶上覆土种植绿化植物看成屋顶上设置了保温材料层,那么按照围护结构周期传热原理,屋顶增加保温材料层后热惰性会增大,内表面温度波的衰减和延迟都会增加。但上面的实验分析得出,屋顶增加绿化层后,内表面温度波的延迟时间不是增加而是减少。这说明屋顶绿化的热惰性与保温材料层的热惰性有区别,使用当量热惰性指标不能完全表达屋顶绿化的热惰性。

4结论

1)在屋顶下面空间自然通风状态下,粗放式屋顶绿化对夏季气候热作用波动的衰减倍数在5月最大,8月最小,平均衰减倍数为裸屋顶的2倍以上。

2)屋顶覆土绿化后,对气温和太阳辐射热作用波动的反应更快,延迟时间减少;反应强度减弱,内表面温度与气候参数的最大延时相关性降低。

3)屋顶绿化的热惰性不同于保温材料层的热惰性,找不出能反映屋顶绿化的衰减性和延迟性的当量热惰性指标。

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