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屋頂綠化的應(yīng)用工學論文
摘要：隨著城市建設(shè)的發(fā)展，屋頂綠化成為拓展空間綠化的重要形式，屋頂綠化對改善城市的環(huán)境有著生態(tài)的、經(jīng)濟的重要意義�，F(xiàn)在屋頂綠化工程的主要問題已經(jīng)不是承重、防水等技術(shù)問題，而是成本問題與植物的選擇、配置。
關(guān)鍵詞：屋頂綠化；生態(tài)功能；經(jīng)濟意義；植物選擇
人口的增長、城市的建設(shè)給環(huán)境帶來一系列生態(tài)的、經(jīng)濟的壓力。人們越來越清楚地認識到綠地對城市環(huán)境的改善所做出的貢獻。在城市用地日益緊張的今天，地面綠化已經(jīng)不是唯一的選擇。屋頂綠化作為地面綠化的有益補充，將成為綠化建設(shè)中最有潛力的方式之一。
1 屋頂綠化的定義
屋頂綠化泛指各類建筑物、構(gòu)筑物等頂部以及天臺、露臺上的綠化。
屋頂綠化古已有之，公元前六世紀巴比倫的“空中花園”被認定是最早的屋頂綠化，但在當時僅僅作為觀賞景觀并沒有實際意義。直到20世紀60年代美國一位風景建筑師將一個單調(diào)頂部轉(zhuǎn)變成為美麗的花園供人游憩后，屋頂綠化作為一項有生態(tài)意義的綠化方式方才開始呈現(xiàn)出勃勃的生機。
2 屋頂綠化的生態(tài)功能
2.1改善城市熱島效應(yīng)
首先，屋頂綠化作為地面綠化的有益補充仿佛是一臺天然的空調(diào)，在改善城市熱島效應(yīng)上得到廣泛的認可。
隨著城市的發(fā)展，城市中綠地、水體等自然下墊面的減少，城市緩解熱島效應(yīng)的能力被削弱。屋頂綠化可以有效地降低屋頂及室內(nèi)的高溫。佛甲草是被廣泛應(yīng)用的屋頂綠化植物。以佛甲草屋頂綠化為例來說明。
佛甲草是景天科植物，抗旱能力強，抗寒性能強，綠色期長，管理粗放，一般應(yīng)用于覆被式屋頂綠化。夏季當室外溫度達到30℃時，屋頂表面的溫度可以達到40℃以上，種植有佛甲草草坪的屋頂溫度比裸露的屋頂表面會降低6℃～8℃，頂層的室內(nèi)溫度將會降低3℃～5℃。
2.2吸收CO2釋放氧氣
屋頂綠化還可以吸收CO2釋放氧氣。以佛甲草屋頂綠化為例來說明。佛甲草是景天科植物，景天科植物的光合作用很特殊：晚上氣孔開放吸入CO2，在羧化酶的作用下固定還原形成蘋果酸，并積累于細胞的液泡中；白天氣孔關(guān)閉，利用前一晚固定的CO2進行光合作用，放出氧氣。佛甲草的放氧量是同面積其他植物的30倍，有效地改善了環(huán)境中的空氣質(zhì)量。
2.3吸附大氣污染物降低噪音
屋頂綠化可以凈化空氣。隔離噪聲。以佛甲草屋頂綠化為例來說明。佛甲草的成坪覆蓋率在90％以上，植株多叢生，枝繁葉茂，葉表面積大，可以吸附生產(chǎn)活動過程中產(chǎn)生的大量廢氣如NOx、SO2：等有害氣體和空氣中的滯留灰塵等，提高了大氣中氧的濃度，凈化了空氣。同時佛甲草株形整齊，株高基本一致，在屋面鋪滿后，好像一層密實的毯子覆蓋在屋頂上，可以起到隔離噪聲的效果。
2.4減少雨水的流失
屋頂綠化可以減緩暴雨在屋頂?shù)牧魉�，使雨水可以充分保持植物的根系，再通過植物的蒸騰作用進入大氣循環(huán)，減少了雨水直接排放的損失。 2.5延長屋頂使用壽命
屋頂綠化可以有效地延長屋頂?shù)氖褂脡勖�。屋頂所處位置高，氣溫的晝夜變化大，會引起屋頂�?gòu)造的膨脹和收縮，建筑材料長期處于一種疲勞狀態(tài)中，其強度會降低，壽命也會縮短。如果將屋頂進行綠化，不僅調(diào)節(jié)了夏天和冬天的極端溫度，減少了晝夜的溫差，而且在一定程度上穩(wěn)定了建筑材料的性能，延長了屋頂?shù)氖褂脡勖Ｍ瑫r，屋頂綠化還能減少酸雨和紫外線對防水層的損壞。
3 屋頂綠化的經(jīng)濟意義
大城市中寸土寸金，尤其是市中心興建綠地的成本昂貴。使新建綠地的空間受到局限。而屋頂綠化不占用地面的面積，只利用現(xiàn)有的屋頂面積，省去了征地費用，相當于土地的二次利用，既經(jīng)濟又實用。
4 屋頂綠化的植物選擇
過去屋頂綠化工程的建造由于屋頂?shù)某兄貑栴}和防水問題使得綠化形式簡單、植物種類單調(diào)。近年隨著輕型基質(zhì)的開發(fā)、排水技術(shù)的推廣，可用于屋頂綠化的植物已有100多種(含品種)，其中：喬木約25種，灌木約6種，攀援植物約7種，宿根花卉和地被植物約23種。
可以用于屋頂綠化的植物有：砂地柏、灑金柏、翠柏、大葉黃楊、小葉黃楊、鳳尾蘭、早園竹、紫葉小檗、科臘梅、粉花繡線菊、碧桃、榆葉梅、貼梗海棠、紫葉矮櫻、珍珠梅、美人梅、棣棠、平枝茍子、木槿、迎春、紫丁香、連翹、金葉女貞、紫薇、紫荊、紅瑞木、金銀木、錦帶花、荊條、歐洲繡球、紫藤、藤本月季、葡萄、五葉地錦、中國地錦、宿根花卉、月季、萬壽菊、荷蘭菊、金雞菊、耬斗萊、大花秋葵、費菜、紅景天、白景天、美人蕉、紫萼、花葉玉簪、玉簪、萱草、麥冬、馬藺、鳶尾、常夏石竹、尖葉石竹、婆婆納、矮牽牛、粉紅八寶景天、佛甲草、垂盆草等等。
5 屋頂綠化的景觀植物搭配
屋頂綠化中花灌木是景觀的主體，應(yīng)盡量實現(xiàn)四季花卉的搭配。但北方城市氣候夏季干旱、少雨，冬季寒冷、干燥，春秋風沙大，全年濕度低。這種氣候下植物不容易保持景觀效果。有些植物適應(yīng)性強，如西安檜、大葉黃楊、金葉女貞、紫葉李、砂地柏、紅葉小檗、多花月季等植物，長勢好，綠化效果快，但是這些植物在冬季就無景觀可言了。
近年來國內(nèi)外的研究人員證明景天類植物中多數(shù)具有抗寒、抗旱性強等特點，適合大面積覆被式綠化。這種綠化形式常選用佛甲草。佛甲草綠化施工時，只要在屋頂鋪上一層3 cm～5cm左右的輕型基質(zhì)，在基質(zhì)上鋪滿草皮卷，澆透水，一次就成坪了，而且成坪后低養(yǎng)護、免灌溉、自生自繁。這種一次成坪技術(shù)有廉價、便捷、省管理、負荷小等優(yōu)點，目前已被廣泛應(yīng)用。佛甲草大面積應(yīng)用也帶來一些問題：大面積的栽種一種植物，群落結(jié)構(gòu)極其脆弱，容易造成退化甚至死亡。佛甲草的應(yīng)用還應(yīng)進一步研究。
6 結(jié)束語
城市中人與自然搶地的現(xiàn)狀一直存在，屋頂綠化對增加城市綠地面積，改善日趨惡化的人類生存環(huán)境空間，改善由于過度砍伐自然樹木、各種廢氣污染而形成的城市熱島效應(yīng)，改善沙塵暴等對人類的危害有積極的意義。屋頂綠化的廣泛推廣，必將會產(chǎn)生巨大的生態(tài)意義和社會效益。
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