本文摘要：可持续性设计是一个全球性的话题，屋顶花园本身就是一个可持续性的设计要素，增加了建筑的热岛效应以及对雨水搜集系统的市场需求，提高了周边空气质量，减少了噪声污染。

可持续性设计是一个全球性的话题，屋顶花园本身就是一个可持续性的设计要素，增加了建筑的热岛效应以及对雨水搜集系统的市场需求，提高了周边空气质量，减少了噪声污染。提升生活质量，对提高生态效应具有极其重要的意义。屋顶绿化是现代城市绿化新潮流，对减少城市绿地面积，提高日益好转的人类生存环境空间；提高城市高楼大厦林立，提高众多道路的硬质铺设而代替的大自然土地和植物的现状；提高过度采伐大自然森林，各种废气污染而构成的城市热岛效应，沙尘暴等对人类的危害；拓展人类绿化空间，修建田园城市，提高人民的居住于条件，提升生活质量，以及对美化城市环境，提高生态效应具有极其重要的意义。

随着人们生活水平的提升，人们对居住于和工作环境的拒绝提升，使得减少城市绿化面积，提高日益好转的生存环境的工作沦为迫在眉睫的问题。当今，城市建筑朝着多层、高层和高密度发展，城市绿地面积大幅被使用权还的闲置。城市高楼大厦林立，众多硬质铺设代替大自然土壤和植被，其结果造成城市生态平衡紊乱。

因此在新建和扩建的旧建筑物上修建屋顶花园，是减少城市绿地面积的有效途径。屋顶花园的处置可以有效地的减轻日益加剧的城市热岛效应，能大力的推展低碳城市建设与发展。本文通过对屋顶花园涉及资料的搜集、较为、分析,对屋顶花园结构的剖析,从结构层的主要功能抵达,分析结构层所必须的特性,对屋顶花园的节约能源、生态、绿色的涉及技术展开了明确阐述，总结出有屋顶花园的几种典型系统模式及它的可持续性设计，为设计师理性自由选择设计方法和结构材料获取参照。1.屋顶绿化的起到与分类1.1屋顶绿化的起到屋顶绿化从经济效益角度分析，起着维护建筑物，节省能源还可宣传、美化形象的起到，绿色建筑有益人的身心健康，又非常丰富美化了环境，归属于景观建筑，它建构的绿色空间具备宣传效果，对商业设施和娱乐设施的挤满和更有游客也有相当大的起到。

从生态效益上分析，可缓和周边小气候，减少湿度，预防光照光线、防风，对提高城市环境有明显的效果。从社会效益分析，屋顶绿化能合理的利用和分配城市上层空间，美化城市高层建筑周围环境，建构与周围环境协商的城市景观。同时，可以软化硬质建筑线条给人带给的焦躁感觉，使城市更加大自然、更加人性化，为人们拓展更好的休闲娱乐空间。1.2屋顶花园的基本分类与特征屋顶花园根据复杂程度分类：临街性屋顶绿化、半密集型屋顶绿化、密集型屋顶绿化；根据栽种植物分类：草坪式、花园式、果园式；根据确保程度的有所不同分类：免除确保、非常简单确保、低确保；根据规范分类可分成：非常简单式屋顶绿化、花园式屋顶绿化。

2.屋顶花园阐述2.1屋顶花园的历史发展公元前6世纪，巴比伦“空中花园”被指出是世界七大奇迹之一，是自古以来最知名的空中花园。1882年，屋顶花园首先在美国盈利，卡西诺剧院在其屋顶上修筑花园，在夏季用作剧场演出。1924年，美国竣工第一个地下停车场上的屋顶花园。

随着第二次世界大战愈演愈烈，建设衰退，以后20世纪50年代末到60年代初，一些公共或私人的屋顶花园才开始建设。直到20世纪初，西方先进设备思想及文化起源于我国，这时屋顶花园才开始在国内确实地扎下根。屋顶花园就是将绿化与城市里占到物质实体较多的建筑物相关联。

因地制宜，因“覆以”制宜，精妙地利用主体建筑物的屋顶、平台、阳台、窗台、檐口、女儿墙和墙面等修筑绿化场地，并使这些绿化具备园林艺术的感染力。既源自露地，又大同小异露地；充分运用植物、微地形、水体和园林小品等造园要素，的组织屋顶花园的空间。

采行借景、组景、点景、障景等造园技法，建构出有具备有所不同用于功能的屋顶花园。和地面造园一样，屋顶上也可以有平缓的微地形构成的植物种植区，适合的叠石、喷泉、流水浅池，小巧精致的小桥亭廊及动人的石雕等，也可运用我国古典园林造园技法，反映出有别具特色的地方韵绝。

城市屋顶绿化发展简史及其救赎意义描写了屋顶花园2000多年的发展历程及对我国屋顶景观发展的糅合意义。2.3屋顶花园在当前城市发展用地短缺背景下的可持续性发展的价值与意义屋顶花园需要产生贯彻可见的利益，还包括经济上的报酬，以及无法准确估量的社会和环境效益。屋顶花园的环境效益：可以减少绿化面积；净化空气；小气候的恶化起到；减少噪声；雨水萎缩的恶化起到。

其在管理PM2.5，减少城市热岛效应，提高城市内涝上具有较好的价值。屋顶花园的社会效益：生理、心理效果调节作用；增进社区交流；维护历史、文化地段；屏蔽、防水及抗震起到。而在经济效益方面：许多城市对建筑的高度、建筑面积和体量等都有严苛规定，他们一般来说将在项目中减少公共开敞空间，作为减少高度、面积和密度的交换条件。然而特别是在开敞空间匮乏而地价又过分便宜的城市里，上述互相交换很难构建，或最少成本过低。

那么可以通过建设公共屋顶花园来替换地面的开敞空间，以比较较低得多的成本来提供完全相同的效果。3.屋顶花园结构层次、结构措施屋顶花园的设计与修建，因为它靠近地面，所以某种程度是非常简单的栽种植物，必须设计者根据有所不同的屋面，对荷载、屋面灌溉、以防渗水、植物自由选择及后期确保等明确提出合理的建议。

与地面绿化比起,屋顶花园既要为植物的生长建构有利条件,又要维护屋面,符合屋面作为建筑维护构件的功能。其功能主要通过两大部分反映，植物及植物生长的基层，植物充分发挥生态、景观等功能；结构基层的主要功能则是建构合适植物生长的立地条件,维护屋面,完备屋面的建筑物理功能,为植物的根系尚存生长空间,并保持足够的养分、水分,并且需要及时排走多余的水分避免屋面渗水,建构合适植物生长的条件,确保屋面的物理功能。（图2-1）3.1种植区的结构层次目前屋顶花园的主要结构层有:植被层、栽种基质层、过滤层、蓄灌溉层、保护层、防根层、屋面保温层、隔绝层、防水层等。

但并不是每个屋顶花园都必须所有的结构层,设计师应当从有所不同的功能抵达,结合实际情况作出自由选择。下面就对这些结构层展开一一的分析。3.1.1植被层植被层是屋顶花园的主要功能层,集中体现屋顶花园的景观、休闲、生态等各项效能,为人们俯瞰建筑获取较好的视觉景观，获取绿色休闲空间。

与地面植物比起,生长方位较高的植物,能在城市空间中多层次地净化空气,起着地面植物约将近的效果。由于屋面大自然条件的容许、用作屋面栽种的植物材料比地面用于的植物材料要严苛。

植物的自由选择要遵循：（1）、适地适树的原则。（2）、一般来说，自由选择宽日照的浅根性小乔木以及灌木、花上、草或藤类植物，不应搭配深根性、钻透性强劲的植物，生长慢、长得矮小的乔木也不应施用。（3）、景天类植物是屋顶绿化植物很好自由选择，只需非常简单水土保持就可以在屋顶的险恶环境中长时间生长。

（4）、屋面景点设置要留意荷载无法多达建筑结构的顶盖能力，同时符合艺术拒绝。3.1.2植物生长介质层屋顶花园中的植物生长介质层主要是为植物获取生长空间,供给生长所需的养分、水分,相同植物,并且需要及时地排泄屋面上少于的水分,是植物生长的“土壤”。

由于其所处方位的特殊性,基质层的供水和温度并无法保持稳定,其荷载对建筑结构有较小的影响。因此,与地面土壤比起其容许条件要多一些。

不仅为使植物生长较好，同时尽可能减低屋顶的可选荷重，栽种基质一般不必要用地面沈重的大自然土壤，而是搭配既含各种植物生长所须要元素又较重的人工基质，如蛭石、收缩珍珠岩、泥炭及其与轻质土的混合物等。(图2-2）屋顶花园土层的大于厚度一般为30cm，矮小树木的栽种土层往往要超过1.5m以上。

图2-23.1.3过滤层多余的水分从栽种层流向排水管道的时候可能会夹杂着少许的土壤、护根物或是植物残体。所以必须对这些杂质加以过滤器。常用过滤层的材料有50mm薄粗砂、聚酯无纺布、玻璃纤维布、30mm薄稻草等(图2-3）。

其铺设方法与透气卷材有相似之处，依然是顺水流方向重合最少20厘米，在与垂直面交接处应当向下刷起高达土壤表面或用板条等压紧边缘。所要超过的质量拒绝是，既可畅通排灌又可避免颗粒渗水。

3.1.4蓄灌溉层灌溉层的主要起到是需要在降雨或者青草时让土壤中无法维持的多余水分分列到灌溉装置中,避免屋面积水,并且需要承托上面材料的重量。灌溉对于屋顶花园设计至关重要，如果灌溉经常出现问题，就很有可能造成植物的丧生，并使水渗透到附近的建筑物，最后造成便宜的修理和清扫工作。灌溉层只是屋顶花园排水系统的一个最重要组成部分而已，此外，还有排水沟和排水管道，以及灌溉层上方的各层，比如栽种层的类型，否设有滤布层等，都直接影响排水系统的效能。

主要材料有陶粒、碎石、轻质骨料（薄200~100mm）或200mm薄砾石或50mm薄焦渣层。现在灌溉层的主要作法有排水板的作法。如PE排水板，植草格，表面配上上土工布，构成平面灌溉、将水排汇于雨水沟（图2-4）。灌溉层中的水可以通过有坡度的表面径流汇向集中于救起口，也可以通过铺设在灌溉层中带孔的排水管（表面必需包覆滤布）集中于排向落水管。

3.1.5防根层耐根以防放血层的起到是避免植物根击穿防水层而导致屋面透气系统功能的过热。常用材料有一般有合金、橡胶、PE（聚乙烯）、HDPE（高密度聚乙烯）等材料类型。

柔性防水层材料有热塑性凝稀烃（TPO）透气卷材、聚氯乙烯（PVC）透气卷材。3.1.6防水层防水层的起到是避免水转入建筑给人们的生活带给不便。在屋顶花园的修建技术中,透气处置是人们尤为注目的项目。防水层材料有刚性防水层和柔性防水层。

刚性防水层的抗结构变形能力较低，刚性防水层限于于透气等级为Ⅲ级的屋面透气，当屋面使用多道防水层布防时，刚性防水层也可用于Ⅰ、Ⅱ级透气屋面中的一道防水层。传统常用的刚性防水层的作法是在屋面板上铺筑50mm薄的细石混凝土,内配上φ4@200或者φ4@精双向单层钢筋网,并按规范设置浮筑层和分格针。柔性防水层透气能力较好，但是抗根放血能力不强劲。

常用“三毡四油”或“二毡三油”的作法。目前较为理想的透气措施是使用拳法后用的填充透气技术，尤其是重点工程，大多使用拳法有序填充透气措施。3.2园路砖装区结构及灌溉设计顺利的排水系统可以确保屋顶花园的长时间用于。屋顶花园的设计修建中必需要高度重视排水系统设计，确保其需要高效、有秩序地排泄多余水分。

一般的屋顶排水系统构成结构有排水沟、排水口和排水管等，这些结构展开有的组织地灌溉。与覆被型屋顶绿化有所不同，在休闲型屋顶绿化中，经常还须要通过设计园路和铺设活动场地，融合布置其它的园林小品设施以获取一定的游览和游憩活动空间、符合日常的用于功能。园路砖装区因需要考虑到植物的栽种，它的结构比较非常简单许多。虽然屋顶花园的铺装表面显然与地面的铺装并无过于大区别，但最少在三个方面必须给与特别注意。

首先就是荷载问题，尽可能使用轻质的铺装材料；其次是要对防水层起维护起到而不是毁坏它；最后，屋面铺设不得影响灌溉。目前常用的作法有，在铺设材料上表面必要灌溉，铺设材料下部排水管灌溉，铺设材料下部灌溉层灌溉以及架空灌溉。（图2-5）3.3屋顶花园中的水景工程水景作为园林艺术中极富魅力的一种景观要素，在休闲型屋顶花园中也有很广泛的运用，少见的形式有动、静融合的喷泉水池、假山瀑布水池、水生植物栽种池、观鱼池等等。鉴于覆被型屋顶花园中其建筑荷载较小，应以一般也不倡导设置水池；在休闲型屋顶绿化中，修建水景需预先根据明确屋面荷载的大小，通过计算出来来确认可容许修建的水池面积大小和水池深度。

尽管水景形式多样，在屋顶上修建水景最必须的一步某种程度是作好水池的结构。一般的，对屋面水景的水池均需不作独立国家处置，即对水池使用在原楼面或灌溉层上展开整体吊装或砌筑的方式，并自由选择必要的透气作法使池底、池壁沦为自成一体的盛水构筑物。同时须要融合整个屋面的排水系统合理设置水池入水、溢水、泄洪的管线和循环水设施。3.4屋顶花园中的结构措施随着技术的不断完善、一些建筑、景观的或是专门针对屋顶花园研发的新材料和新工艺不会层出不穷，回应我们应当慎重对待，因为不存在材料供应商过分高估宣传的有可能。

这里荐一些常用的技术作法，我们或许能借此够寻找一些屋顶花园设计技术方面的发展规律或原则。过去的常用作法：栽种土用于的多为普通栽种土，灌溉层常用粗卵石，重量较轻。灌溉方式，就是指灌溉层必要排向屋顶，然后必要排向屋顶的落水管（图2-6）。

现在的广泛作法：多用人工提炼栽种土，灌溉层主要用陶粒。排泄的水排泄到灌溉暗沟中，暗沟上盖板还可以当作园路，通过灌溉暗沟排向落水管（图2-7）。部分先进设备的作法：栽种土使用的是十分轻量的无土栽种层，灌溉层使用的是塑料排水板，并且使用了长条式保温屋面的方法（图2-8），其他的结构层次也用于了更为轻量的材质（图2-9）。4.屋顶花园实例分析——日本ACROS福冈日本经过多年的发展，屋顶花园修建技术分列在世界前茅。

日本的造园手法不受中国传统造园影响之浅，研究和自学日本屋顶花园修建技术，更为不利于中国屋顶花园的技术营造。ACROS福冈于1995年4月在福冈天神的县政府旧址上竣工，是一座写字楼、音乐厅、会场、商铺等构成的综合性建筑（图3-1），从房间的剖面图，可以显现出植物的明确栽种方位和形式。ACROS福冈刚刚竣工时，人们指出如此极大的一座建筑成金字塔形耸立在城市中央，导致建筑过分出色和过分晃眼等问题，但是当7年过去以后，人们看见了绿化的起到，与当年的观点全然不同了。

作为屋顶绿化的象征物，ACROS福冈十分引人注意，水淹在绿海中的阶梯花园不仅有维护室内的起到，还能使人们认识到它减轻大都市热岛效应的起到。阶梯花园式设计是这个建筑的特色之处，地上14层的高层大厦南侧外墙被设计出了阶梯的形状，阶梯平台上的栽种基质用于人工轻质土壤，种了约有3.5万株植物，如此大规模地用于人工轻质土壤还是第一例，而且在同一个地方看到某种程度的树种，使用的是混种的方式，四处集中栽种，作为屋顶绿化这是一种新鲜的尝试。

有一个管理方面的事实让人十分愤慨——工程竣工以来未曾浇过水。阶梯花园另设利用将于的施肥设施，现状是每年仅有在检点的时候运转一次。

这跟建筑的阶梯特点密切连接，雨水逐层粗俗，每一层的植物都会被雨水所青草，显然不须要人工施肥，并且多余的水可以通过冷却口冷却排泄，工人只必须随时留意遮荫就可以了。5.屋顶花园典型系统模式研究5.1平屋顶屋顶花园典型系统模式研究屋顶花园的设计技术正在朝着合理化、轻型化、美观简化的方向发展.所自由选择的结构作法无论是在结构安全性、透气安全性还是在美观性方面应当都较优，同时由于使用长条式保温屋面的作法，在屋面检修、查询漏水点方面不会变得更为便利。结构层次有基质层、过滤层、灌溉层、隔根层、保温层、防水层包含。材料自由选择方面，基质层：改良土；过滤层：聚酯无纺布；蓄排水板：聚乙烯（PE）原料塑料而出；隔根层：PE（聚乙烯）；保温层：聚苯乙烯泡沫板；防水层：SBS改性沥青透气卷材。

（图4-1）屋面的灌溉方式是通过蓄排水板分列到女儿墙与绿化范围之间的排水沟，排水沟比周边高差略低于，水流汇集于此再行流向排水口，排水沟同时设计为外围的园路来用于。（图4-2）5.2坡屋顶屋顶花园典型系统模式研究5.2.1阶梯式坡屋顶花园阶梯式的坡屋顶花园，主要糅合日本ACROS福冈案例，每一级的结构与平屋顶基本相同，前面尚存部分处排水沟，既可以符合雨水逐层粗俗，每一层的植物都会被雨水所青草，显然不必须人工施肥，并且多余的水可以通过冷却口冷却排泄，也便于工人定点确保，这样工人只必须随时留意遮荫就可以了。结构层次有基质层、隔根层、保温层、防水层包含。

（图4-3）在排水沟排水口处设置无纺布作为过滤层，再行用陶粒作为灌溉层。每一级的灌溉原理与平屋顶完全相同。(图4-4）5.2.1人组坡屋顶花园人组坡屋顶的结构层次与平屋面屋顶大体完全相同，区别在于相同结构。结构层次由减震毯、基质层、减震格、过滤器板、蓄灌溉毡、隔根层、保温层、防水层包含。

减震格主要用作相同栽种营养土，减震毯则用作避免植物下滑。过滤器板相同在底端，避免少许的土壤、护根物或是植物残体流入阻塞排水管道。

某种程度其他的各层也要用相同件将其相同。（图4-5）6.屋顶花园的可持续性设计6.1屋顶花园的降温效应及设计在夏天，因为屋顶花园栽种层有受阻起到，水分冷却和被植物吸取消耗了大部分的太阳辐射热量，使得屋顶及建筑顶层内部空间温度获得有效地的减少，同时显著的提高人居环境。根据前人的涉及研究成果与分析（图5-1）得出结论以下降温效果的涉及结论。

图5-1屋顶花园的植被栽种于建筑物屋顶表面可以对屋面有效地的降温，通过对屋顶花园夏季的降温效果展开了详尽的探究与分析，研究指出：随着太阳辐射的减小，气温增高，水泥屋面和绿化屋面的表面温度皆增高，但由于热容量的有所不同，水泥屋面的温差仅次于，绿化屋面的变化大于；在午后的高温时段，绿化屋面的降温效应尤为显著，并随着时间的流逝转入一个稳定的降温阶段；随着气温开始上升，水泥屋面温度上升很快，而绿化屋面的表面温度也持续较慢上升。绿化屋面的这种表面温度变化特点可以构成一个较好的加热面。所以屋顶花园才需要构建降温减慢城市热岛效应、维护建筑物表面的起到原因。

为了解决问题高温状态下对屋面降温和土壤旱季状态下的植被灌溉问题，建议在屋顶花园的工程实践中引进自动化节水灌溉技术。6.2屋顶花园的城市水环境生态效应的设计屋顶花园不仅可以净化屋面雨水径流的水质，而且具备蓄滞雨水的起到，对于城市水环境生态提高效应具有大力的意义。

明确提出了如下的雨水搜集设计。6.2.1屋顶花园绿地结构设计现有的屋顶花园绿地系统的结构一般为可分成上凹、平、下凸三种。上凹、平式绿地虽然具备较好的景观功能，但是雨水利用效果不欠佳。

平式绿地，意味着不能搜集自身绿地上方的雨水量，无法汇聚周边的雨水。相比较而言，下凹式绿地在雨水径流调蓄利用方面能充分发挥较好的起到。下凸绿地能蓄井水雨水径流，从而起着储存、缓排雨水的起到，土壤平稳入渗速率、蓝地面井水能力的主要因素。

典型下凸绿地的结构，其它屋面高度低于绿地高度，雨水管排水口设于绿地内，且低于绿地高度而高于其它屋面高度的绿地，下凹式绿地汇聚铺设表面的雨水径流，使得雨水再行流向绿地，绿地蓄满水后再行流向雨水口。6.2.2屋顶花园的铺装设计屋顶花园建议尽可能使用透水性铺设，透水性铺设通过本身与地下垫层相连的渗漏路径将雨水必要渗透到下部土壤，雨水通过土层的过滤器可以获得净化和蓄滞，从而强化屋顶花园的水质净化、蓄滞雨水效应。6.3屋顶花园的绿化设计针对可持续性的绿化设计在这里主要讲解屋顶薄层绿化、一次成坪佛甲草苗块和模块式屋顶花园系统。

6.3.1屋顶薄层绿化屋顶薄层绿化为屋顶花园减低了重量荷载需要有效地的提升屋顶花园的用于年限，推展屋顶花园其他技术的发展和普及。主要反映在用于专用人工轻质培育土轻质薄层排水板。6.3.2一次成坪佛甲草苗块这是一种薄层绿化方式，主要是将佛甲草展开无土栽培养殖，然后铺设在有透气措施的屋顶花园上，关键点就在于佛甲草的养殖土配方——以木屑居多的多原料提炼。

6.3.3模块式屋顶花园系统模块式屋顶花园系统铺设方式是一种全新的理念，现在早已实际运用在很多项目中。这样的铺设系统具备很多的优点：模块轻巧；整个系统的景观自由选择多种多样；模块运送便利，减低屋顶荷载；不利于生态型屋顶的建设；耗资较为较低。7.结论屋顶花园是城市绿化建设中不可缺少的组成部分,屋顶花园的建设对于提高生态环境，减少绿化面积，维护建筑屋面起着最重要起到。

目前屋顶花园的推展和普及还不存在一定的艰难，但随着建筑技术、建筑设备的发展和园林设计水平以及人们了解的大大提升，屋顶花园的修建技术终将获得很快发展。屋顶花园将给人们的生活加添不少色彩。

随着城市化进程的减缓，人们对于生活环境的注目的增大，屋顶花园是人与自然环境交融的平台,也竭尽着人们能将视野拓展至城市环境的希望，屋顶花园将不会沦为城市绿化的关键。屋顶花园在管理PM2.5，减少城市热岛效应，提高城市水环境生态具有极高的价值。虽然国内在屋顶绿化方面还正处于跟上阶段，但期望通过屋顶绿化的建设与推展，为可持续景观作出大力的贡献。

中国景观网为大家获取上千家中国城市园林绿化工程资质一级企业和中国风景园林设计甲级资质企业名单，如有必须可供参考。参考文献：[1]许荷.屋顶绿化结构探析[D].北京林业大学,2007.[2]余伟减.屋顶绿化技术与设计[D].北京林业大学,2006.[3]王庆.屋顶花园设计与适合技术[D].重庆大学,2007.[4]张天池.特色顶层空间设计研究[D].清华大学,2013.[5]和晓艳.屋顶绿化的涉及技术研究[D].南京林业大学,2013.[6]张志为.生态补偿下屋顶花园的设计与创意设想研究[D].景德镇陶瓷学院,2011.[7]黄金琦．屋顶花园设计与营造[M]．中国林业出版社，1994.[8]李海英，白玉星，高建玲.屋顶绿化的建筑设计与案例[M].中国建筑工业出版社,2012.[9][英]杰瑞哈勃，大卫史蒂芬著．屋顶花园—阳台与阳台设计[M]．吴晓敏，钟山风,译为．中国建筑工业出版社，2005.。

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