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第六章建筑与园林植物组合组景第一节屋顶花园的绿化设计•一、屋顶花园概述•屋顶花园：是指在各类建筑物的顶部（包括屋顶、楼顶、露台或阳台）栽植花草树木、建造各种园林小品所形成的绿地，称为屋顶花园。•二、屋顶花园的产生与发展•(一)、屋顶花园的产生•它可以追溯到4000年前，古代苏美尔人最古老的名城之一UR城所建的大庙塔，这就是屋顶花园的发源地，20年代初，英国著名考古学家伦德.伍利爵士，发现该塔三层台面上有种植过大树的痕迹•真正的屋顶花园是在亚述古庙塔以后1500余年才发现的著名的巴比伦空中花园“,距今2600年以前，古巴比伦，“古代世界七大奇迹之一”的空中花园，是世界上屋顶花园最早的雏形。•(二)、现代屋顶花园的营造情况1.屋顶花园在营造过程中，需要解决诸多问题，例如屋顶承重问题、防水问题、植物的适应性及选择问题、人们的思想认识等，这些无疑成为屋顶花园营造的重要影响因素。因此，屋顶花园的发展受到了制约。2.世界上第一座真正的屋顶花园，是1959年美国在奥克兰建造的，其面积为12000m2，采用轻型栽培基质，乔木定植于支承柱之上，植物类型以草本为主，乔木以浅根树种为主，这些做法是其成功的主要因素。•19世纪中叶，草皮屋顶被广泛应用并产生了极大的影响。在屋顶种草不仅可以防止屋顶土层的流失，还可以形成温度隔离层。整个挪威的南部边境，甚至一些木质结构的建筑都使用草皮屋顶。•随着第二次世界大战的开始，屋顶花园逐渐被人淡忘。•至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。许多精美宽敞的屋顶花园被建成。近几十年来，德国、日本对屋顶绿化及其相关技术有了较深入的研究，并形成了一整套完善的技术，是世界上屋顶绿化技术水平发展较快的国家。瑞士草皮屋顶瑞士农民马塞厄斯·埃格琳打算为鸡场搭建一个新窝棚，他在棚顶种植了一块草地代替了遮荫棚。和临国德国一样，瑞士已建立健全法规保护绿地，建造绿色草皮屋顶成为符合环保标准的一项常规策略。•西方发达国家在20世纪60年代以后，相继建造各类规模的屋顶花园和屋顶绿化工程如：美国华盛顿水门饭店屋顶花园、美国标准石油公司屋顶花园、英国爱尔兰人寿中心屋顶花园、加拿大温哥华凯泽资源大楼屋顶花园、日本同志社女子大学图书馆屋顶花园等，这些与建筑设计统一建在屋顶的花园，多数是在大型公共建筑和居住建筑的屋顶或天台，向天空展开。西方发达国家在20世纪60年代以后，相继建造各类规模的屋顶花园和屋顶绿化工程如：厨师长正在摩天大楼屋顶花园采摘苹果，据酒店会计透露：这个屋顶花园每年生产的水果，蔬菜，草药，蜂蜜，总价值约达16，000美元。加拿大温哥华费尔蒙特海滨酒店屋顶花园芝家哥城市酒店的屋顶花园此屋顶花园的设计缓和了这座以钢筋水泥著称的城市的生硬，同时降低了屋顶的夏日高温。在市长里查德·戴利的倡导下，芝家哥已成为北美领先的“绿色屋顶”城市。纽约帝国大厦屋顶花园该花园体现了建筑公司库克-福克斯的设计理念。绿色建筑专家和设计师们希望自己设计的空间能够反映出这样一个事实：在更多的地方栽种更多的植物可以使城市更加宜居。新加利福尼亚科学院大楼屋顶花园新加利福尼亚科学院大楼楼顶是7个山丘状屋顶花园，由意大利建筑师伦佐·皮亚诺设计，2008年建成开放。这些造型设计使人忆起该学院的故乡旧金山城市的特色地形，并为高能效元素例如天窗和太阳能电池板等的安装使用提供了场所。德国司图加特屋顶花园绿屋顶运动在德国司图加特得以萌芽和发展，源于1989年，德国司图加特市政规划要求所有新平顶建筑上必须建造屋顶花园的举措。加拿大行业协会健康城市绿屋顶创始人，史蒂芬瓦特佩克说：“你所要做的，就是爬上德国的一座高楼，在那里你将能看到所有地方的绿屋顶。法兰克福国际机场屋顶花园法兰克福国际机场是德国最繁忙的机场，自1990年至今，屋顶已经堆聚了将近50万平方英尺的枝叶。机场20多个绿色屋顶不仅有助于减弱飞机噪声，植物荫蔽下的屋顶建筑的使用寿命也增加了一倍伦敦旧式排房屋顶花园这些传统旧式伦敦排房的窗户曾经一打开，看到的是破旧的香肠工厂。如今，居民看到的是野花盛开的草坪。这是建筑师贾斯丁·比尔新家的绿屋顶。绿屋顶的隔离作用有助于提高家用太阳能的利用效率。伦敦新拉班舞蹈中心屋顶花园曼哈顿公寓屋顶花园翠绿的屋顶可以储存雨水，减少径流，这也有利于纽约城的环保，因为纽约城的哈德逊河在倾盆大雨后常被污水溢出的下水道所污染。美国制造业中心密歇根州工厂绿屋顶这是世界上最大的工厂绿屋顶之一，福特汽车公司在10．4英亩的广阔区域种植了景天科植物，以减少地表径流。美国俄勒冈州西尔佛顿的俄勒冈州花园的绿屋顶加利福尼亚卡梅尔屋顶花园日本东京帝国饭店屋顶花园温哥华水族馆屋顶花园温哥华水族馆屋顶花园它看起来象一个长满蕨类植物的史前废墟。温哥华水族馆的移动墙上可移动的垂直花架和内置灌溉系统，可满足多种装置需要的可调节设计。我国自20世纪60年代才开始研究屋顶花园和屋顶绿化技术。70年代初---广州东方宾馆在第十层屋顶上建造了我国第一个精巧别致、具有中国古典园林特色的屋顶花园，其面积约为900平方米，在园内布置水池、湖石等园林小品，具有岭南园林的风格。1983年，北京修建了五星级宾馆——长城饭店。在饭店主楼西侧低层屋顶上，建起我国北方第一座大型露天屋顶花园。随后，在我国其他城市也先后营建了不少的屋顶花园。•三、屋顶花园的功能与地面绿化相比有其特殊的功能，其主要表现在以下几个方面:•（一）改善生态环境，增加城市绿化面积。屋顶园林景观（包括屋顶绿化、空中花园）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。•（二）美化环境，调节心理屋顶园林能陶冶人们的情操，树立良好的城市形象•（三）改善室内环境，调节室内温度居住在顶层的人们，都会感到室内温度在夏季明显比非顶层的要高出至少2～3℃，而建造了屋顶花园后，其室内温度与其他楼层的温度基本相同，从这一点看，屋顶花园对调节顶层的室温是十分有效的。•（四）提高楼体本身的防水作用屋顶花园在营造过程中，增加了新的表面保护层——土壤和植物，这样使防水层处于保护层之内，延长了防水材料的使用寿命。四、屋顶花园的特点(一)地形、地貌和水体方面在屋顶上营造花园，一切造园要素均要受建筑物顶层承重的制约，其顶层的负荷是有限的。因此，屋顶花园上一般不能设置过大的山景，在地形处理上以平地为主，可以设置一些小巧的山石，但要注意必须安置在支撑柱的顶端，同时，还要考虑承重范围。在屋顶花园上的水池一般为形状简单的浅水池，水的深度在30cm左右为好，面积虽小，但可以利用喷泉来丰富水景。•(二)建筑物、构筑物和道路广场在屋顶花园上建造的建筑必须遵循如下原则：•一是从园内的景观和功能考虑是否需要建筑；二是建筑本身的尺寸小巧；•三是选择那些轻型材料建造；•四是选择在支撑柱的位置建造。例如建造花架，在地面上通常用的材料是钢筋混凝土，而在屋顶花园建造中，则可以选择木质、竹质或钢材建造，这样同样可以满足使用要求；•五是要求园内的建筑应尽量少些，宁缺勿滥，宁少勿多。•(三)园内植物分布由于屋顶花园的位置一般距地面高度较高，因此，植物本身与地面形成隔离的空间，屋顶花园的生态环境是不完全同于地面的，其主要特点表现在以下几个方面：1.园内空气通畅，污染较少，屋顶空气湿度比地面低，同时，风力通常要比地面大得多，使植物本身的蒸发量加大，而且由于屋顶花园内种植土较薄，很容易使树木倒伏。2.屋顶花园的位置高，很少受周围建筑物遮挡，因此接受日照时间长，有利于植物的生长发育。也使植物的蒸发量增加，在管理上必须保证水的供应.所以在屋顶花园上选择植物应尽可能的选择那些阳性、耐旱、蒸发量较小的(一般为叶面光滑、叶面具有蜡质结构的树种，如南方的茶花、枸骨，北方的松柏、鸡爪槭等)植物为主，在种植层有限的前提下，可以选择浅根系树种，或以灌木为主，如需选择乔木，为防止被风吹倒，可以采取加固措施有利于乔木生存。3.屋顶花园的温度与地面也有很大的差别一般在夏季，白天花园内的温度比地面高出3～5℃，夜晚则低于地面3～5℃，温差大对植物进行光合作用是十分有利的。在冬季，北方一些城市其温度要比地面低6～7℃，致使植物在春季发芽晚，秋季落叶早，观赏期变短。因此，要求在选择植物时必须注意植物的适应性，应尽可能选择绿期长、抗寒性强的植物种类。4.植物在抗旱、抗病虫害方面也与地面不同。由于屋顶花园内植物所生存的土壤较薄，这样使植物在土壤中吸收养分受到限制，如果每年不及时为植物补充营养，必然会使植物的生长势变弱。同时，一般在屋顶花园上的种植土为人工合成轻质土，其容重较小，土壤孔隙度较大，保水性差，土壤中的含水量与蒸发量受风力和光照的影响很大，如果管理跟不上，很容易使植物因缺水而生长不良，生长势弱，必然使植物的抗病能力降低。因此，在屋顶花园上选择植物时必须选择抗病虫害、耐瘠薄、抗性强的树种。五、屋顶花园的分类•(一)按绿化布置的形式来分•规则式：由于屋顶的形状多为几何形，且面积相对较小，为了使屋顶花园的布局形式与场地取得协调，通常采用规则式布局，特别是种植池多为几何形，以矩形、正方形、正六边形、圆形等为主，有时也做适当变换或为几种形状的组合。•自然式：在屋顶花园规划中，以自然式布局的占有很大比例。这种形式的花园布局，要体现自然美，植物采用乔灌草混合方式，创造出有强烈层次感的立面效果。•混合式：这种形式的花园具有以上两种形式的特色，主要特点是植物采用自然式种植，而种植池的形状是规则的，此种类型在屋顶花园属最常见的形式。•（二）按所用植物材料的种类分•地毯式：这种形式的花园中，种植的植物绝大部分为草本，包括草坪和草花，因植株低矮，在屋顶形成一种类似于绿色的地毯效果。由于草本植物所需的种植土层厚度较薄，一般土层厚度为10～20cm，因此，它对屋顶所加的荷重较小，一般能上人的屋顶均可以承受，因此，这种形式不但绿化效果好，绿地覆盖率高，且建园的技术要求也较低。•在我国南方地区，由于气温适当，降水量较多，植物全年均能保持正常的生长，可以大面积推广。•在我国北方，这种地毯式的屋顶花园绿叶期短，观赏性差。由于土层较薄，种植土壤中的水分极易蒸发，所以很容易使土壤中的水分散失，特别是在干燥多风的北方要特别注意及时浇灌。花坛式花境式花境式六、屋顶花园的规划设计原则•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。•(一)“适用”是营造屋顶花园的最终目的。•建造屋顶花园的目的就是要在有限的空间内进行绿化，增加城市绿地面积，改善城市的生态环境，同时，为人们提供一个良好的生活与工作场所。•不同性质的屋顶花园应有不同的设计内容，包括园内植物、建筑、相应的服务设施。但不管什么性质的花园，其绿化应放在首位，一般屋顶花园的绿化(包括草本、灌木、乔木)覆盖率最好在60％以上，只有这样才能真正发挥绿化的生态效应。缺少足够绿色植物的花园不能称之为真正意义上的花园•（二）安全科学的原则•在地面建花园基本上可以不考虑其重量问题，但是在屋顶建花园就必须注意屋顶的安全指标，一是屋顶自身的承重问题，二是施工完成后各种新建园林小品的均布荷载和各种活荷载对屋顶承重造成的安全问题，三是防水处理的成败直接影响屋顶花园的使用效果和建筑物的安全。•首先屋顶楼板的承载能力是建造屋顶花园的前提条件（国标规定：设计荷载在200Kg/m2以下的屋顶不宜进行屋顶绿化，设计荷载大于350Kg/m2的屋顶，根据荷载大小，除种植地被、花灌木外，可以适当选择种植小乔木），如果屋顶花园的附加重量超过楼顶本身的荷载，就会影响整个楼体的安全，因此在设计前必须对建筑本身的一些相关指标和技术资料做全面而细致的调查，认真核算。•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