花园式屋顶绿化

1、 建筑结构荷载的问题

2、 防水的问题和防止植物根系穿刺

3、 如何排水

4、 植物配置

5、 土壤的选择

首先我们来说说建筑结构荷载的问题

通常景观设计师面对屋顶绿化的时候会遇到两种情况:一种是新建的建筑物屋顶;另一种就是老旧建筑物的屋顶改造。

根据建筑设计规范,不上人屋面静荷载为大于等于140kg/平方米,但是这个数值对于屋顶绿化是比较小的。对于这样的建筑物我们只能选择Extensive Green Roof 拓展型屋顶绿化(国内称为简单式屋顶花园)。顾名思义就是根据建筑荷载比较小的特点,利用草坪、地被、小型灌木和攀援植物进行屋顶覆盖绿化。中国的做法多采用草坪,而在国外多采用景天科(Sedum)这种耐干旱低养护的植物,往往不需要单独设置灌溉系统只靠自然降水就可以解决植物养护的问题。 对于建筑静荷载大于等于250kg/平方米的建筑物,我们可以选择Semi-Intensive Green Roof 半密集型屋顶绿化或者Intensive Green Roof 密集型屋顶绿化(国内称为花园式屋顶绿化)。植物选择种类比较丰富,灌木或者乔木都是可以选择的,可以采用乔、灌、草结合得复层植物配植方式,产生比较好的生态效益和景观效果。一些景观设计上的元素例如:花架、山石、水景等较重的物体都应设计在墙、柱、梁等位置。地面也可以设计出地形。

上面发的图片都属于密集型屋顶绿化

屋顶绿化植物根系阻拦的必要性

一.追根溯源

德国在屋顶花园的研究方面处于世界领先的地位,日本、美国等对花园屋面的技术研究及发展均是基于德国的基本理论。德国FLL机构对植物根阻拦材料的试验研究及检测标准是世界上公认的最具权威性的植物根阻拦性能认证标准。

在德国,植物根阻拦材料并不是最先在花园屋面上得到应用的。如图1-1,1-2所示,即使是在仅有防水层或包括压制层的屋面上,由于空气的流动作用导致一些植物的种子飘落屋面上,在一定的条件下,植物也能顽强的生长。其后果导致其根系穿透防水层,甚至结构层,从而使整个屋面系统失去作用。

二.对花园屋面的认知

在花园屋面上,由于土层的存在,产生了更有利于植物生长的环境。中国有句俗话„种瓜得瓜,种豆得豆‟,但用在花园屋面上却有失偏颇。其他的一些外来植物一般都较我们预先铺设的植物更具生命力,这些植物会不断侵蚀其他植物的领地。如图2-1所示

另外,如果我们认为草类植物的根系不够发达或强度较差,就会走入另一个误区。如图2-2及2-3所示,草类植物的根系相当发达并且穿透力较强,对防水层及结构层的破坏不亚于灌木和乔木。

三.植物根阻拦的必要性

植物如果在无下部结构的自然土的生长环境下,植物的根系可按自然规律生长而不受其他条件的限制。而当我们在建筑物的结构层上进行园林建设时,就必须引导和限制植物根系的生长,其必要性在于:

1. 防止植物根穿透防水层而造成防水功能失效;

我们知道,在屋面结构层上进行园林建设由于排水、蓄水、过滤等功能的需要,屋面种植结构层

远比普通自然种植的结构复杂,而防水层一般处于最下面一层。如果一旦防水层被穿透而进行维修时,将导致运作良好的其他各层被同时翻起,增加不必要的直接维修费用。同时,维修过程中所需材料、机具的搬运及运输而影响建筑物的正常运作,建筑物所有者为保持清洁和形象而导致的间接损失不可估量。

2. 防止植物根穿透结构层而造成更为严重的结构破坏;

在没有植物根阻拦措施的情况下,屋面所种植物的根系会扎入屋面突出物(如电梯井、通风孔等)的结构层、女儿墙而造成结构破坏。这种破坏一方面来讲不仅比第一种情况会增加更多的维修费用,而另一方面这种破坏如不及时补救,将会危及整个建筑物的使用安全。

综上所述,从经济和安全角度考虑,植物根阻拦层的设置对于花园屋面的建设是不可或缺的。如果忽略植物根阻拦层的设置,将造成因小失大的严重后果。

屋顶绿化排水的问题

如果建筑师或者景观设计师想要在屋面上设计一个屋顶花园,那么首先要想到的问题就是荷载,其次就是排水的问题如何解决。

屋面上排水的方式有很多种,常见的是1)排水沟和设置下排水口;2)屋檐边上设置的雨水管;

3)虹吸式排水等等

通常建筑物屋面找坡层为2%左右(这里所说的是平屋面的情况),排水方向垂直于排水沟,这样的设计对我们来说是很方便的,我们可以在排水沟中防上一些卵石,或者珍珠岩等颗粒性渗水材料,上面整铺蓄排水盘,这样做的意义是蓄排水盘上层的土壤和植物层不会在重力的作用下将蓄排水盘压到排水沟中或者局部出现坍塌的情况。而当我们遇到下排水口的时候,我们就需要注意了,蓄排水盘遇到排水口需要相应的留出位置也就是说需要切割一个比排水口稍大的洞口,因为排水盘的上面要设置一个检查口(Inspection Chamber),以便于以后对排水口的检查和维修,另外还可以检查蓄排水盘中的蓄水量。假如屋面上没有排水沟只有排水口那么解决方法就变得更加简单,只需预留出检查口的位置就可以了。

对于屋檐设置的雨水管排水和虹吸式排水稍微会复杂一些。我们需要计算屋顶排水量。参照建筑给排水设计手册,北京地区降雨历时5min的暴雨强度 (升/100平方米 秒),参照工业企业特征p的取值,即建筑物的复杂程度和用途,选p=5的情况可以计算出北京地区100平方米最大暴雨5分钟的水量为1518升。然后设计人员参照所选用的蓄排水产品的排水量进行计算,看看屋面的雨水管设置是不是能够满足要求。

其实现在纵观国内的排水产品,多数产品只有排水功能而没有蓄水功能,其实对于屋顶花园来说,蓄水能力和排水能力同样重要,因为暴雨会是对屋顶绿化系统的最大考验,优秀的蓄水能力将能够减小暴雨对屋面排水系统的巨大压力,同时还可以储存一部分水分作为植物的养分。所以希望设计师可以选择一些具有良好排水性并且可以储存一部分水分的排水系统。

自然原土不适合用于屋顶绿化

本人经常接触到屋顶绿化的项目,经常会有业主从节约成本的角度要求使用自然原土作为屋顶绿化的基质材料,其实自然土壤根本不适用于屋顶绿化。

自然土壤的荷载过大,1800kg/平方米,以10厘米土壤层计算下来一平方米土壤就需要180kg,在屋面宝贵的荷载范围内就占据了很大的比例。而火山岩土壤完全保水之后的容重只有500kg左右,同样以10厘米的厚度计算一平方米只需要50kg;自然土壤颗粒细密,密实度大,如果遇到自然降雨,雨水很难迅速进入土壤更别说可以渗透到下面的蓄排水系统中,我们希望看到的整体排水又变成了地表径流。

其实现在屋顶绿化专用的土壤也出现了很多种,比如:腐殖土加入陶粒、火山岩土壤等等。原则上都是使用轻质的人工基质加入一些直径在5-8毫米左右的轻质颗粒物,比如常见的粘土砖破碎的颗粒、蛭石、膨胀珍珠岩、硅藻土颗粒等等,目的就是增加基质层中的空隙率加快水的渗透速度同时减轻荷载。

城市绿地流失这个问题不仅存在于中国,同时也是一个世界范围内的问题。20世纪70年代的欧洲屋顶绿化作为一种新兴的城市绿化形式逐渐被一些发达国家广泛应用。顾名思义,屋顶绿化是指采用各种绿化材料和建筑材料在建筑物的顶部进行绿化建设的一种技术,屋顶绿化是一种具有很好的生态价值和经济价值的绿化形式。较为突出的生态价值是:

1) 屋顶绿化不占用城市地面面积进行绿化;

2) 缓解城市热岛效应;

3) 屋顶绿化的植物可以增加城市空气中的氧气含量;

4) 减少建筑物屋顶的辐射热;

5) 为城市中已经无处栖身的生物重新提供了栖息的场所;

生态价值很多专家都已经发表很多文章进行论述,本人也不在此大声疾呼了。相对于生态价值屋顶绿化的经济价值则是很多人所忽视的。很多开发商认为开发一个楼盘或者项目绿化方面的重点是做好建筑物周边的配套环境,不惜重金聘请国外老牌顶尖设计公司打造出一个个“天下无双”的环境景观,谁又会把钱花费在那些人们无法看的清楚地屋顶上呢?!现在就让我们分析一下屋顶绿化中到底存在着多少经济价值:

1) 当建筑物漏水的时候我们可能都会想到是防水层出现了问题,是因为屋顶上的水太多而让防水层渗漏的吗?实际上的情况不是这样的,防水层的材料多为PVC, SBS,EPDM等化工产品,本身都有不让水分子通过的特性,但是长时间的裸露在阳光下被阳光中的U/V射线照射而提前老化以致使一些接口或者搭接缝的地方出现了渗水的空隙。假如我们在裸露的建筑物屋顶上建造一个屋顶花园,那么屋顶绿化将成为一个保护层防止太阳光直接照射在裸露的防水层上,也就是说我们延长了防水层的使用寿命,节约了屋面防水材料的维修费用。

2) 屋顶绿化一般覆土最少也要在8厘米左右,再加上土壤层下面的蓄排水系统,可以充分减小热传导和热辐射,换句话说就是起到了一定的保温层的作用,节约了能源的费用。

3) 建筑物屋面排水方式多为设置排水沟或者雨水斗汇水,如果遇到大暴雨的话排水系统就将面临巨大的压力,一个雨季之后很可能就要进行检修。而屋顶绿化一方面利用自然降雨进行灌溉另一方面又减小了屋顶排水系统得压力(德国Duesserdolf Uni做过试验后论证以德国ZinCo FD25屋顶绿化系统为例可以减小65-70%左右的排水系统的压力),这样看来我们还可以节约一部份维修排水系统的费用。

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等的屋顶绿化技术。和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。德国作为最先开发屋顶绿化技术的国家在新技术研究方面保持着世界领先的地位,日本、美国等对屋顶绿化的技术研究以及发展均是基于德国的基本理论。德国FLL机构(The Landscape Research, Development & Construction Society)成立于1975年,主要使命就是研究,创立,普及和推广一切的屋顶绿化发展原则,指南与规范。FLL现有40多位各个领域内的专家构成的委员会。这些委员会负责指南规范的开发与制定工作。屋顶绿化指南就是FLL的30多项出版物的一部分。

建设是随着城市密度的增大和建筑的多层化而出现的,是城市绿化向立体空间发展,拓展绿色空间,扩大城市多维自然因素的一种绿化美化形式。

一、屋顶园林景观建设的意义 其目的意义在于:为市民创造一个更具新意的活动空间,增加城市自然因素、绿化覆盖率,美化环境,达到保护和改善城市环境,健全城市生态系统,促进城市经济、社会、环境可持续发展。同时,屋顶园林能陶冶人们的情操,树立良好的城市形象。

二、屋顶园林景观设计的基本原则 屋顶园林景观融建筑技术和绿化美化为一体,突出意境美。重要手段是巧妙利用主体建筑物的屋顶、平台、阳台、窗台和墙面等开辟园林场地,充分利用园林植物、微地形、水体和园林小品等造园因素,采用借景、组景、点景、障景等造园技法,创造出不同使用功能和性质的园林景观。

其设计的基本原则是:

1. 经济实用:合理、经济地利用城市空间环境,始终是城市规划者、建设者、管理者追求的目标。屋顶园林除满足不同的使用要求外,应以绿色植物为主,创造出多种环境气氛,以精品园林小景新颖多变的布局,达到生态效益、环境效益和经济效益的结合。

2. 安全科学:屋顶园林的载体是建筑物顶部,必须考虑建筑物本身和人员的安全,包括结构承重和屋顶防水构造的安全使用,以及屋顶四周防护栏杆的安全等。由于与大地隔开,生态环境发生了变化,要满足植物生长对光、热、水、气、养分等的需要,必须采用新技术,运用新材料。

3. 精致美观:选用花木要与比拟、寓意联系在一起,同时路经、主景、建筑小品等位置和尺度,应仔细推敲,既要与主体建筑物及周围大环境协调一致,又要有独特新颖的园林风格。不仅在设计时,而且在施工管理和选用材料上应处处精心。此外,还应在草地、路口及高低错落地段安放各种园林专用灯具,不仅起照明作用,而且作为一种饰品增添美观和情调。

4. 注意系统性:规划要有系统性,克服随意性,运用园林 “ 美学 ” 统一规划,以植物造景为主,尽量丰富绿色植物种类,同时在植物的选择上不单纯为观赏,要模拟自然。选择的园林植物抗逆性、抗污性和吸污性要强,易栽易活易管护。同时以复层配置为模式,提高叶面积指数,保证较高的环境效益。

三、造园设计 假山、水池、亭、廊虽然是屋顶园林造景的重要部分,但应以树木花卉为风景主题,各类树木、花卉、草坪等所占的比例应在 50 %至 70 %。常用植物造景形式的设计有以下几种:

1. 乔灌木的丛植、孤植:植株较小的观赏乔木以及灌木、藤木,不仅是园林艺术的骨骼,更是改善大气环境质量的主角。所以乔灌木应是屋顶园林中的主体,其种植形式要讲究,以丛植、孤植为主,与大地园林讲究 “ 亭台花木,不为行列 ” 而突出群体美不同。丛植就是将多种乔灌木种在一起,通过树种不同及高矮错落的搭配,利用其形态和季相变化,形成富于变化的造型,表达某一意境,如玉兰与紫薇的丛植等。孤植则是将具有较好的观赏性和优美姿态,花期较长且花色俱佳的小乔木,如海棠、腊梅等,单独种植在人们视线集中的地方。

2. 花坛、花台设计:在有微地形变化的自由种植区,建花坛、花台。花坛采用方形、圆形、长方形、菱形、梅花形等,可用单独或连续带状,也可用成群组合类型。所用花草要经常保持鲜艳的色彩与整齐的轮廓。多选用植株低矮、株形紧凑、开花繁茂、色系丰富、花期较长的种类,如报春、三色堇、百日草、一串红、万寿菊、金盏菊、四季海棠、郁金香、风信子、矮牵牛等。而花台,是将花卉栽植于高出屋顶平面的台座上,类似花坛但面积较小。也可将花台布置成 “ 盆景式 ” ,常以松、竹、梅、杜鹃、牡丹等为主,并配以山石小草。

3. 巧设花境及草坪:以树丛、绿篱、矮墙或建筑小品作背景的带状自然式花卉配置。花径的边缘,依屋顶环境地段的不同,可以是自然曲线,也可以采用直线,而各种花卉的配置是自然混交。草坪种植不宜单独成景,而是以 “ 见缝插绿 ” 或在丛植、孤植乔灌木的屋面铺设,以形成 “ 生物地毯 ” ,起到点缀作用。

4. 注意配景:除在主景外采用花盆、花桶等,点线地分散组成绿化区域或沿建筑物屋顶周边布置,增加气氛和景观外,应在曲径、草地边和较高的植株下,摆放 1 至 2 块形状特异的奇石等,以体现刚柔相济的内涵,收到丰富园林景观的效果。

四、几个技术问题的解决 屋顶园林是一种特殊的园林形式,它是以建筑物顶部平台为依托,进行蓄水、覆土并营造园林景观的一种空间绿化美化形式。因此,在屋顶园林的设计与施工中,还应解决好以下几方面的特殊技术问题:

1. 减少荷载问题:荷载是衡量屋顶单位面积上承受重量的指标,是建筑物安全及屋顶园林成功与否的保障。用于园林造景的屋顶应采用整体浇筑或预制装配的钢筋混凝土屋面板作结构层,有条件者,可用隔热防渗透水材料制成的 “ 生态屋顶块 ” 。一般情况下,要求提供 350 千克/平方米以上的外加荷载能力。同时在具体设计中,除考虑屋面静荷载外,还应考虑非固定设施、人员数量流动、外加自然力等因素。为了减轻荷载,应将亭、廊、花坛、水池、假山等重量较大的景点设计在承重结构或跨度较小的位置上,同时尽量选择人造土、泥炭土、腐殖土等轻型材料。

2. 防水设施及排水系统:在满足承重要求之后,应对整个屋顶进行防漏处理,其防水层处理

应采用复合防水设施,即设置涂膜防水层和配筋细石砼刚性防水层两道防线。涂膜防水层应用无纺布做一布二涂或二布六涂,在此基础上做刚性防水层,刚性防水层与屋面泛水必须一次做成,以保证其防水质量。涂膜防水层施工完毕后,还应进行一次防水试验。同时,在实施屋顶园林施工中,不管何种设施均不得打开或破坏屋面的防水层或保护层。紧接着就是设置完善的排水系统,除溢水孔、天沟外,还应设置出水口、排水管道等,满足日常排水及暴雨时泄洪的需要,并做好定期清洁、疏淘工作。

3. 路径建设:路径的设计也很有学问,一般路径宽 50 至 70 厘米,弯弯曲曲的路径将把整个屋顶面分割成若干大小不等的片区。路径的路基可用 6 厘米宽的砖砌成,每隔 1.5 米左右砌留贴地暗孔道排水,暗孔宽约 7 至 8 厘米。用水泥砂浆作为路基,在路基上铺贴鹅卵石,使小路呈古朴风味。此外,有些屋顶面的落水管、排水管等与园林气氛极不协调,可用假山石将其包藏起来,也可用雕塑手法把它隐裹塑成树干等。

屋顶园林是加快城市绿化发展,促进城市环境保护的重要途径。我们要科学、合理、规范城市屋顶园林建设,提高城镇园林绿化质量,改善居住环境,美化家园,造福大家。

水池的方法我给你画了一张草图,由于一些情况不是很了解所以不能一下说的很清楚。

2、现在我感觉你的设计方案对于你的业主的建筑物不是很适合,整体感觉上荷载比较大,根据我的经验荷载在250-300kg/m2左右,如果你的建筑物在建筑设计上没有考虑屋顶绿化的荷载,那么我们贸然加上这么多的东西势必会有一定的危险性。

3、青石板铺装确实很好看,但是荷载比较大,一立方大约2500kg,加上你下面使用的混凝土一起算下来大约是150-160kg/m2,我猜想对你的屋面是比较危险的。

所以综上所述,我觉得你的建筑物屋面荷载不是很好的情况下,尽量把设计方案“瘦瘦身”使用一些别的材料替代。这样才会比较安全。

至于植物方面的建议

1、首先不要选择竹子,竹子的根系太厉害了,破坏防水层的本领很大;

2、由于我本人在北京对贵州的植物不是很了解,你的这个小花园我想主要选择一些宿根花卉,颜色搭配的好一些我觉得就可以了。

本人也觉得阳光板的顶不是很好,虽然通透性是有了可是很容易产生温室效应而且外光上看上去感觉也不是很好

对于隔根层材料现在有物理和化学两种,物理是利用材料本身的物理特性可以阻挡植物根系;化学是假如一些重金属来增加抑制植物根系的生长。

我们的隔根材料属于物理性能阻挡植物根系,使用0.4毫米的HDPE高密度聚乙烯膜在防水材料上面覆盖,遇到女儿墙向上翻卷(有些相似防水卷材的施工)。另外由于我们材料的幅宽很大将近8米所以我们每8米都有一个1.5米的搭接,这点正是利用鞭长莫及的原理,1.5米是对于植物根系已经很难突破的生长距离。可能说到这里大家会不是很能相信,但是我们的材料都经过德国FLL机构(最权威)的测试,中国防水材料协会现在也准备将FLL的检测标准引进中国以作为对防水材料防植物根系穿刺的检测标准。

昨天去了一家北京的房地产开发公司,他们本身是杭州的公司在北京的东四环附近开发了个住宅地产项目,按照他们的传统在杭州和别的地区的项目都使用了屋顶绿化这种方式来增加小区环境的方法。同样在北京开发的这个项目他们同样也想使用屋顶绿化,当建筑设计方见到我们的时候

第一个问题就是:听说你们德国那套屋顶绿化的东西比较好,最薄可以做6厘米吗? 听到这个问题我感觉挺意外,因为在华北地区我从来没有说过可以做6厘米。后来我才明白过原来是杭州的房地产公司在杭州一直是6厘米同样把这个标准也带到了北京,认为在北京屋顶绿化也可以使用相同的标准。

不过后来在我的说服之下,他们决定再认真考虑一下我所说的6厘米的屋顶绿化的厚度。我借这个事情主要是想说明:屋顶绿化本身就是一件保护环境的事情,所以我们应该用客观的态度来对待这个新生的事物,不能生搬硬套理论上的数值和规范上的标准,我们需要根据当地的气候湿度降雨量等等很多因素来考虑屋顶绿化的设计,很多时候

不少的朋友都给我发邮件说有个屋顶花园的项目设计上找不到切入点,不知道怎么下手。其实也不是很难可以先按照平地绿化的方式来考虑屋顶的功能区域划分,明白哪里准备绿化哪里准备作为道路铺装;选用当地的植物品种(特别是后期养护比较方便的品种)景观设计上的东西最好要选择一些轻质的材料,不能轻易就增加屋面的荷载,特别是好多人问我能不能做水池,屋面上做水池的想法我到现在也没有找到很好的感觉,水池的厚度比较小我个人觉得就像个水坑,最可行的是做流到的小溪然后加个小水泵,浅浅的溪水可以在PVC加工成型的小溪的模版中流淌。 国内我们这些设计人员在很多时候都是参考一些图集,北京曾经出版的华北标准化办公室种植屋面图集和北京市园林科研所编著的北京市地区性种植屋面标准我都参与了编辑工作,所以对于这些图集我保留了一些怀疑的态度,特别是华北标办的图集,使用了我曾经绘制的一些图纸作为范例,但是很多指标参考了美国和德国的双重标准,所以很多荷载的数值都是偏大,因为他们那些老专家们只是参考了人家美国和德国的数据,并没有认真考虑哪怕是认真计算过屋顶绿化最低的荷载可以做到多少;华北地区的人工种植基质最少厚度是多少;华东的华南的又是多少;所有产品所需要的最小排水流速必须达到一个什么标准。这些真真正正我们这些设计人员所关心的问题。

昨天那个房地产上来就和我讨论华北标办的图集什么的,我说早在2003年我就提供过图纸给他们,你猜那些老先生说什么:你们是德国的公司,我还要参考美国公司的标准,最后图集中所标注的产品是2厘米,可是我们的产品厚度是2.5厘米;而美国公司的产品厚度是1.8厘米。也不知道他们计算过排水流速没有。。。

以前我做设计的时候总是把图集当圣经,总是离不开;现在没想到我自己成了上帝,自己写圣经—图集了。哈哈

为什么需要阻根材料

国内很多屋顶绿化工程在完工后2-3年就出现了严重的屋面渗漏情况,最短的不到1年就出现了屋面渗漏,以至于很多施工队不愿意接洽相关屋顶绿化的项目,因为他们对屋顶绿化系统的质量保证没有把握。分析种植屋面防水失败的原因是多方面的,比如施工或者是选择防水系统存在问题。但也有可能,普通的防水系统以及施工过程都没有问题,而是别的因素造成了防水失败,这就是植物根系所产生的巨大破坏力。

珠海某广场4000平方米的地下车库顶板曾进行过屋顶绿化,采用普通APP改性沥青防水材料。结果在不到1年的时间里就发生了局部渗漏现象,之后进行了简单修补,仍然不断有渗漏现象。在一次暴雨过后,这个车库发生了严重的渗漏,造成车库内停放的百余辆汽车全部浸泡在水中,在翻修的过程中发现植物根系已经穿透了下面的防水卷材,从而造成了整个防水系统的失败。翻修的成本是绿化成本的7-8倍。

植物根系穿透常规防水材料的机理

首先,植物根系得生长都具有向水性和向下性,在生长过程中对于下部的防水层产生巨大的压力。 其次,普通沥青基防水卷材由SBS或APP改性沥青涂层及胎基构成。沥青中含有一种植物亲和物质—蛋白酶,是植物的一种营养物质,当植物根系接近该物质后,根系会主动穿入沥青吸收营

养。而普通的防水卷材对于植物根系得抵抗能力几乎为零,结构导致在普通防水系统的屋面上,植物根系1年时间就可以穿入防水系统,造成在很短的时间内破坏防水系统。

植物根系对屋面的破坏和影响

1) 穿透防水层导致防水功能失效

植物的根系大多复杂而庞大,即便是普通的草本植物也是如此。在没有植物根系阻拦的情况下,屋面所有植物的根系都会扎入防水材料,造成屋面防水层的破坏,从而导致渗漏。

2) 植物根系穿入结构层造成更加严重的破坏

在没有植物根系阻拦的情况下,植物根系会扎入屋面突出物(电梯井,通风口)的结构层或者女儿墙,从而造成建筑物结构上的破坏。这种破坏不仅比穿透防水层的情况更加严重,而且需要更多的维修费用,如果不及时补救,将会危及整个建筑物的安全使用。

3) 穿透防水层或破坏结构层所造成的连带损失

在屋面上进行园林建设,由于排水,蓄水,过滤等功能的需要,其结构远比普通平地绿化要复杂很多,而防水层往往位于屋面体系的最下面。一旦植物根系穿透防水层,将导致结构层大面积渗漏,情况严重时,将不得不更换防水材料。这意味着必须将其精心培养成熟的植物层,土层,排水层和过滤层全部铲除,然后才可以更换已经千疮百孔的防水材料,由此增加许多不必要的维修费用。

国内植物根系阻拦做法的缺陷

我国过去对于阻根材料的研究和生产,对于根系穿透问题的处理手段,有些地方的做法就是在防水层上加一道40-60毫米厚的刚性防水层,以此希望能够对植物的根起到一定的作用。但是根系发达的植物,根穿透所产生的应力仍然能够破坏混凝土层,何况混凝土材料本身有可能存在裂缝,最终即便是一点破坏,也会造成灾难性的后果。按照在屋面加刚性防水层的做法,不仅不能很好地起到作用,还大大增加了屋顶的荷载。

另外国内的施工过于复杂,混凝土浇注的预留缝都需要仔细处理,浇注混凝土及养护等工序也使得工期加长。

总之防止植物根系穿刺,已经成为屋顶绿化成功与否的关键。在种植屋面上使用合适的阻根材料是十分必要的。

客观看待佛甲草及佛甲草苗块成型技术在北京的应用

现在国内大城市的屋顶绿化开展的越来越火热,各种屋顶绿化技术也是推陈出新,总的说来主要分成两类:1、使用排水板或者蓄排水系统之类的构造层代替传统的陶粒;2、一次成型的佛甲草毯铺装技术。

本人想重点阐述一下我所感受到的一次成型佛甲草毯在北京使用的效果。

上海市农业科学院环境科学研究所赵定国创造发明了一项专门解决大面积轻型屋顶绿化难题的新技术,已得到国家专利授权。该技术的主要特点是:

选择了适用于轻型屋顶绿化的材料—佛甲草。佛甲草,景天科景天属多年生植物,高10-20厘米,肉质多汁,四季有景观,春季开黄花。

该技术的要点是:

1、 地面生产国家专利产品佛甲草苗块;

2、 在不渗水、漏水的屋面上进行设计;

3、 按设计做好走道、拦边,必须保证排水通畅;

4、 在拦边内放上配置的基质(基质的厚度应达到5公分左右);

5、 铺植佛甲草苗块(要求铺平铺好);

6、 必须浇一次透水。

7、 以后的养护管理,一般情况下可以不浇水、施肥、锄草、修剪。

摘自《现代园林2005/6“大面积轻型屋顶绿化技术” 文/图 赵定国、王仙民》

上面的文字我选自一本杂志的发明人自己所写的介绍自己技术的文章,但是此技术的发明地点和实验地点都是在上海,也就是说从上海传到了北京,北京和上海的气候条件相差很多,这种技术是否真如文章所说的确实是一种万全之策呢?

本人从2003年在这个德国公司从事屋顶绿化工作至今,一直接触中、德两国的屋顶绿化技术,与北京园林科研所的合作交流;与德国FLL协会以及ELCA欧洲园林建设协会的交流,时刻关注着国内屋顶绿化技术的发展。

从佛甲草技术的问世到一次成型的佛甲草苗块技术的问世,我本人一直在关注着,但是实际上在德国早已经有了这种技术,使用的多是德国当地的景天科景天属的植物,与国内不同的一点就是至少5个品种的混播,以加强抵抗天敌的能力和呈现出更加丰富的色彩。

关于佛甲草的耐旱性ν

Extensive Green Roof 拓展型屋顶绿化(国内称为简单式屋顶花园)。顾名思义就是根据建筑荷载比较小的特点,利用草坪、地被、小型灌木和攀援植物进行屋顶覆盖绿化。中国的做法多采用草坪,而在国外多采用景天科(Sedum)这种耐干旱低养护的植物,往往不需要单独设置灌溉系统只靠自然降水就可以解决植物养护的问题。

现在中国国内正在推广的一种佛甲草就属于景天科的一种,这种植物的优势就是耐旱,可以在相当长的时间内不用浇水,但是耐旱并不等于植物本身不需要水分。我本人曾经听到过生产佛甲草的苗圃的人说过“佛甲草三年不需要浇水”,本人本着客观的态度弄到一些试种,结果如何呢?三天没有浇水植物本身没有什么变化;一个星期没有浇水植物的叶片就会出现发蔫的状况;两个星期没有浇水植物叶片就会发现周边泛黄卷边发蔫严重的状况;一个月没有浇水植物叶片就已经全部卷边变成黄色并且可以看到植物本身的叶片几乎已经没有水分。当重新浇水后植物的整体状况又恢复如初。我观察的原因是景天科的植物主要将水分贮存在叶片和茎中,所以可以起到类似于骆驼驼峰的作用,但是如果没有浇水那么植物就会消耗本身的养分和水分,最后慢慢枯萎。而且另外一点佛甲草本身属于多浆多肉植物所以不像草坪一样可以踩踏,所以景天科的植物多用于不上人屋面或者局部的种植。

耐旱并不代表不需要水分,佛甲草需要好的景观效果同样需要水分丰富,如果都是发蔫的也不会有人说好看。

关于佛甲草苗块的构造做法ν

佛甲草苗块的构造层如上图所示,最下面一层PP膜(种植大棚材料)作为隔根材料,一层土工布作为保护层,白色上下凹凸的为排水板(厚度1厘米),最上面一层土工布作为佛甲草的生长基质,根系已经穿透了土工布。

由于佛甲草在北京的东西无法保持良好的生长状态,也无法形成对下面基质材料层的覆盖,恶劣的气候使暴露的材料老化程度急剧加快,基质板结的情况严重,已成块状;白色的PVC排水板由于无法抵御阳光中的U/V射线所以老化严重甚至边缘已经破碎;所有边缘材料已经被风掀起撕破。

真正严重的问题是基质流失(也可以说土壤流失),从下面的图片中可以清晰地看到中间地带已经变得光秃,原因就是佛甲草苗块是从中间向两边排水,水从中间排向天沟的时候也夹带走了很多的土壤颗粒,没有了土壤佛甲草是很难生长的。

上面显示的图片拍摄于2006年4月21日,拍摄地点为北京市园林科研所的屋面,显示绿色的屋面为使用我们这种德国屋顶绿化技术材料种植的佛甲草;旁边枯黄的则是直接铺设的佛甲草成型苗块。

通过图片不难发现相同的地点相同的施工时间种植相同的佛甲草为何显示出了不同的景观效果?

答案在于佛甲草下面的基质层做法不同。

看了很多文章都说一次成型佛甲草苗块技术只需要5厘米的基质层即可以生长良好,但是这种起源于上海的技术对于北京这个不同气候的城市并不是适用的。

本人是土生土长的北京人,北京的气候特征是降水量小,日照强度大,蒸发量大。过分追求薄基质层的方式并不能为佛甲草提供足够的水分

在园林科研所的屋顶上,我们为佛甲草提供的基质层厚度为15厘米(主要因为旁边还种植灌木),基质层厚了就意味着水分吸收能力强储存的水分多,所以我们种植的佛甲草返青比较早,而相同时间施工的佛甲草苗块则只使用了5厘米的基质层所以返青较慢。

就基质层问题本人也曾与园林科研所的专家进行过讨论,得出的答案也本人的观点相同-在北京种植佛甲草基质层厚度10厘米为理想状态。

佛甲草作为一种屋顶绿化新的植物材料确实有很多优势,本人也常常将其推荐为拓展型屋顶绿化的植物选择品种。但是植物下面的基质层的处理方式可能更加重要,直接影响到植物的生长和景观效果。

本人的观点是:佛甲草作为屋顶绿化的植物材料优势明显,5厘米基质成型佛甲草苗块技术在北京等北方城市的使用并不时成熟和完善的。


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