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屋頂綠化的應(yīng)用工學(xué)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(duì)改善城市的環(huán)境有著生態(tài)的、經(jīng)濟(jì)的重要意義。現(xiàn)在屋頂綠化工程的主要問(wèn)題已經(jīng)不是承重、防水等技術(shù)問(wèn)題，而是成本問(wèn)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(jì)意義；植物選擇
人口的增長(zhǎng)、城市的建設(shè)給環(huán)境帶來(lái)一系列生態(tài)的、經(jīng)濟(jì)的壓力。人們?cè)絹?lái)越清楚地認(rèn)識(shí)到綠地對(duì)城市環(huán)境的改善所做出的貢獻(xiàn)。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(bǔ)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(tái)、露臺(tái)上的綠化。
屋頂綠化古已有之，公元前六世紀(jì)巴比倫的“空中花園”被認(rèn)定是最早的屋頂綠化，但在當(dāng)時(shí)僅僅作為觀賞景觀并沒(méi)有實(shí)際意義。直到20世紀(jì)60年代美國(guó)一位風(fēng)景建筑師將一個(gè)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(xiàng)有生態(tài)意義的綠化方式方才開(kāi)始呈現(xiàn)出勃勃的生機(jī)。
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(bǔ)充仿佛是一臺(tái)天然的空調(diào)，在改善城市熱島效應(yīng)上得到廣泛的認(rèn)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(lái)說(shuō)明。
佛甲草是景天科植物，抗旱能力強(qiáng)，抗寒性能強(qiáng)，綠色期長(zhǎng)，管理粗放，一般應(yīng)用于覆被式屋頂綠化。夏季當(dāng)室外溫度達(dá)到30℃時(shí)，屋頂表面的溫度可以達(dá)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(huì)降低6℃～8℃，頂層的室內(nèi)溫度將會(huì)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(lái)說(shuō)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(kāi)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(xì)胞的液泡中；白天氣孔關(guān)閉，利用前一晚固定的CO2進(jìn)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(lái)說(shuō)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(dòng)過(guò)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(shí)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(shí)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(guò)植物的蒸騰作用進(jìn)入大氣循環(huán)，減少了雨水直接排放的損失。 2.5延長(zhǎng)屋頂使用壽命
屋頂綠化可以有效地延長(zhǎng)屋頂?shù)氖褂脡勖Ｎ蓓斔幬恢酶�，氣溫的晝夜變化大，�?huì)引起屋頂構(gòu)造的膨脹和收縮，建筑材料長(zhǎng)期處于一種疲勞狀態(tài)中，其強(qiáng)度會(huì)降低，壽命也會(huì)縮短。如果將屋頂進(jìn)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(zhǎng)了屋頂?shù)氖褂脡勖�。同時(shí)，屋頂綠化還能減少酸雨和紫外線對(duì)防水層的損壞。
3 屋頂綠化的經(jīng)濟(jì)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(fèi)用，相當(dāng)于土地的二次利用，既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用。
4 屋頂綠化的植物選擇
過(guò)去屋頂綠化工程的建造由于屋頂?shù)某兄貑?wèn)題和防水問(wèn)題使得綠化形式簡(jiǎn)單、植物種類單調(diào)。近年隨著輕型基質(zhì)的開(kāi)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：?jiǎn)棠炯s25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(guó)地錦、宿根花卉、月季、萬(wàn)壽菊、荷蘭菊、金雞菊、耬斗萊、大花秋葵、費(fèi)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(shí)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(fēng)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(qiáng)，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(zhǎng)勢(shì)好，綠化效果快，但是這些植物在冬季就無(wú)景觀可言了。
近年來(lái)國(guó)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(qiáng)等特點(diǎn)，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(shí)，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(hù)、免灌溉、自生自繁。這種一次成坪技術(shù)有廉價(jià)、便捷、省管理、負(fù)荷小等優(yōu)點(diǎn)，目前已被廣泛應(yīng)用。佛甲草大面積應(yīng)用也帶來(lái)一些問(wèn)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(jìn)一步研究。
6 結(jié)束語(yǔ)
城市中人與自然搶地的現(xiàn)狀一直存在，屋頂綠化對(duì)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(guò)度砍伐自然樹(shù)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(duì)人類的危害有積極的意義。屋頂綠化的廣泛推廣，必將會(huì)產(chǎn)生巨大的生態(tài)意義和社會(huì)效益。
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