屋頂花園的出現(xiàn)，最早可追溯到公元前2000年左右，生活在古代幼發(fā)拉底河下游地區(qū)的蘇美爾人曾建造了大廟塔，被后人稱為空中花園的發(fā)源地。公元前604—562年，新巴比倫國(guó)王尼布甲尼撒二世在平原地帶的巴比倫堆土山，并用石板、磚塊、鉛餅等壘成臺(tái)子，在層建造宮室，處處種花草樹(shù)木。為了使各層之間不滲水，就在種植花木的土層下，先鋪設(shè)石板，在板上鋪設(shè)浸透柏油的柳條墊，再鋪二層磚和一層鉛餅，最后蓋上厚達(dá)4—5米的腐殖土，可種植較高大的喬木。同時(shí)，將河水引上屋頂花園，除供花木澆灌之外，還可形成屋頂溪流和人工瀑布。后來(lái)成了著名的古代世界七大奇跡之一。
一向重視綠化的日本和擁有世界上第一流環(huán)保與綠化設(shè)施的德國(guó)，在建筑屋頂花園上更是達(dá)到了相當(dāng)高的水平。日本設(shè)計(jì)的樓房除加大陽(yáng)臺(tái)以提供綠化面積外，還把最高層的屋頂連成一片，在屋頂栽花種萆。而德國(guó)則進(jìn)一步更新樓房造型及其結(jié)構(gòu)，將樓房建成階梯式或金字塔式的住宅群，布置起各種形式的屋頂花園后，如同一條五彩繽紛的巨型地毯，美不勝收。
加拿大在一座辦公大廈施工中，采用輕型多孔材料，建成了一個(gè)集假山、瀑布、水池、草坪、花壇等多種景致于一體的美麗花園。這種改革建筑材料以師法自然的新工藝，使方興未艾的屋頂綠化更上一層樓。俄羅斯、意大利、澳大利亞、瑞士等國(guó)的大城市中，也都有著風(fēng)景綺麗的屋頂花園。
30年前，只有一小部分建筑師關(guān)注到環(huán)境保護(hù)問(wèn)題。“古典現(xiàn)代主義根本不考慮環(huán)境。”環(huán)保建筑設(shè)計(jì)先鋒SITE設(shè)計(jì)事務(wù)所創(chuàng)始人詹姆斯·韋恩斯說(shuō)，“現(xiàn)代主義者推崇工業(yè)主義和工業(yè)化材料，因?yàn)樗麄冋J(rèn)為那些才是發(fā)展趨勢(shì)。”
在20世紀(jì)70年代，石油危機(jī)促使人們逐漸認(rèn)識(shí)到，“可持續(xù)建筑”的采暖和降溫會(huì)成為必要。
到90年代，綠色建筑終于在主流建筑物中占據(jù)了一席之地。美國(guó)各州政府開(kāi)始向電力消耗低、廢水排放少的建筑項(xiàng)目提供稅務(wù)優(yōu)惠。與此同時(shí)，具有環(huán)境意識(shí)、熟悉環(huán)保材料和技術(shù)的新一代建筑師也成長(zhǎng)起來(lái)了。
4年前，美國(guó)綠色建筑協(xié)會(huì)采用LEED評(píng)級(jí)體系，為建筑物設(shè)定“環(huán)境友好”的最低標(biāo)準(zhǔn)，該協(xié)會(huì)估計(jì)，目前美國(guó)每年的新建筑中，至少30％具備了某些“地球友好”特性。有代表性的是PhilipMerrill環(huán)保中心，該中心坐落在美國(guó)馬里蘭州首府安納波利斯市，是切薩皮克灣基金會(huì)的總部。與目前最典型的大型建筑相比，PhilipMerrill環(huán)保中心顯露出更多的木結(jié)構(gòu)。這一杰作的特別之處有以下幾點(diǎn)：建筑內(nèi)所使用的能源，1／3來(lái)自地?zé)岷吞?yáng)能；屋頂雨水搜集系統(tǒng)直通巨型蓄水池，雨水可被用于灌溉：遮光板是由重復(fù)利用的腌菜桶制成的；竹木地板來(lái)自“持續(xù)生產(chǎn)林材”……
PhilipMerrill環(huán)保中心是新一輪“綠色建筑”浪潮的縮影。“綠色建筑”旨在設(shè)計(jì)和建設(shè)建筑物時(shí)兼顧一系列環(huán)保目標(biāo)和元素。建筑物應(yīng)如何選址?應(yīng)如何重復(fù)利用廢水，如何才能更有效地采暖和降溫?這些都是綠色建筑師要仔細(xì)考量的問(wèn)題。
城市屋頂綠化在保護(hù)城市環(huán)境上的作用是不可忽視的。據(jù)科學(xué)測(cè)定，一個(gè)城市如果把屋頂都利用起來(lái)進(jìn)行綠化，那么這個(gè)城市中的二氧化碳較之沒(méi)有綠化前要低85％。對(duì)于大多數(shù)都市來(lái)說(shuō)，屋頂至今還是被人們所忽視的、待開(kāi)發(fā)的一塊處女地，雖然每幢樓房的屋頂面積十分有限，但成千上萬(wàn)座高樓大廈的面積相加起來(lái)，就是一個(gè)十分可觀的數(shù)字。有人估計(jì)，一座城市的屋頂面積大約為居住區(qū)的1／5。
在過(guò)去幾年里、綠色屋面系統(tǒng)在國(guó)外受到很大的關(guān)注。由于屋面材料及技術(shù)方面的進(jìn)步，如今，屋頂花園計(jì)劃已經(jīng)可以成功地在大部分氣候條件下實(shí)施。綠色屋頂花園不僅增加了視覺(jué)上的美學(xué)效果，為都市的居民在緊張的工作之余提供一個(gè)休息和消除疲勞的舒適場(chǎng)所，同時(shí)對(duì)于一個(gè)城市來(lái)說(shuō)，它更是保護(hù)生態(tài)、調(diào)節(jié)小氣候、凈化空氣、遮蔭覆蓋、降低室溫的一項(xiàng)重要措施，也是美化城市，增添景觀的一個(gè)好辦法。屋頂種植物還可以起到調(diào)節(jié)利用雨水等作用。從社會(huì)效益來(lái)說(shuō)，屋頂花園有利于減輕城市熱島效應(yīng)，也是不占用土地而改善城市環(huán)境的最佳方法；對(duì)住宅來(lái)說(shuō)，屋頂花園更利于頂層住宅的冬暖夏涼，提高居住的舒適度。
日本東京有規(guī)定，工廠、公寓樓、寫字樓以及其他各式各樣的建筑物。只要屋頂面積超過(guò)1000平方米，就必須建一定比例的屋頂花園。
據(jù)中國(guó)新聞網(wǎng)2002年9月26日的報(bào)道，北京市園林局正制定方案，擬在北京建造屋頂花園，并對(duì)主干道立交橋和沿街樓房實(shí)行垂直綠化，目前正在進(jìn)行可行性研究。北京市園林局城市綠化處副處長(zhǎng)廉國(guó)釗介紹說(shuō)，在該局正在制定的綠化方案中，屋頂花園是其中一個(gè)重要組成部分，初步設(shè)想是在條件適宜的屋頂陽(yáng)臺(tái)堆上30厘米到100厘米厚的土，鋪上草坪，種上花木。
我國(guó)有些大中城市也開(kāi)始了屋頂綠化，編織起美化空中環(huán)境的畫卷。在我國(guó)現(xiàn)有的屋頂花園中，以廣州東方賓館10層樓頂上建造的層頂花園最具代表性，它的面積約有900平方米，吸收了西方的構(gòu)園方法，又創(chuàng)造了富有民族風(fēng)格的空間環(huán)境，并已完好地使用多年。最近，廣州市建委、綠委、市政園林局等有關(guān)部門將在廣州地區(qū)大力開(kāi)展建筑物屋頂綠化美化工作，要求新建建筑物的天面必須按要求進(jìn)行綠化、美化，并與主體建筑統(tǒng)一設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收和交付使用。深圳市政府也已決定，在幾年時(shí)間內(nèi)將市內(nèi)的部分建筑物屋頂分別栽種花草，進(jìn)行綠化。
屋頂花園對(duì)技術(shù)的要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般的花園，但也有比一般花園更易于工廠化施工操作的優(yōu)點(diǎn)，主要表現(xiàn)在：
1、培養(yǎng)基質(zhì)全部人工配制，不用考的土壤，以達(dá)到要求。混合護(hù)根物、海綿狀物料的建筑原料比泥土更能有效地吸收水分，有利于存儲(chǔ)雨水。
屋頂花園要想在混凝土板上種植七、八米高的大樹(shù)，這就對(duì)土壤和疏水層有很高的要求。疏水層的處理難度很大，采用疏水層材料來(lái)解決下雨、澆水時(shí)多余水分的過(guò)濾、排放問(wèn)題，不會(huì)造成積水而導(dǎo)致植物根系腐爛。為減輕水分和土壤對(duì)屋頂?shù)臐B漏和腐蝕，屋頂花園將采用噴灌、滴灌等方法“細(xì)水長(zhǎng)流”，排水系統(tǒng)也需鄭重考慮；為防止水分蒸發(fā)過(guò)快，土壤中還將加入高分子保水劑。
泥炭可作為主要的栽培基質(zhì)，它的容重很小，一般干重在0．2—0．3克／cm3，而普通土壤的容重是1．25—1．75克／cm3，濕重約在1．9～2．1克／cm3。由此可以推算出泥炭在干重時(shí)是普通土壤重量的18—20％，而濕重是普通土壤重的33％，建造屋頂花園如果全部用泥炭，則可減輕2／3—3／4的重量。當(dāng)然，建造屋頂花園不可能全用泥炭。一則全用泥炭相對(duì)成本偏高，二則全用泥炭的最大缺陷是抗風(fēng)固根力不夠強(qiáng)。因此在實(shí)際使用中一般采用在兩份普通土中摻入一份泥炭做成混合土來(lái)建造屋頂花園。或者還可加入適量的糠灰。這樣不僅可減輕土基重量的25—30％，而且也改善了土基的透氣性和土基的養(yǎng)分，所以說(shuō)，泥炭是建造屋頂花園的理想材料。
2、基質(zhì)下面的處理都需要很嚴(yán)格的防水等處理，情況大同小異。美國(guó)、法國(guó)、加拿大等發(fā)達(dá)國(guó)家采用APP防水卷材對(duì)付屋頂滲漏，效果非常好。這是一種采用無(wú)規(guī)聚丙烯等制成的新型防水材料，不僅能耐腐蝕、抗老化，還能防止植物根須的侵入。屋頂防水層上面有土壤和植物覆蓋，如果發(fā)生滲漏，很難發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)，無(wú)法根治；花草生存，離不開(kāi)水和肥料，如果屋頂長(zhǎng)期保持濕潤(rùn)狀況、再加上肥料中含酸、堿、鹽物質(zhì)的腐蝕，都對(duì)防水層造成持續(xù)的破壞，如果防水材料防水性能、防腐性能不穩(wěn)定，那么花園下面的住宅是無(wú)法入住的；另外，花草都有根須，根須無(wú)孔不入，如果防水層次搭接部位或材料本身有孔隙，根須即會(huì)侵入并擴(kuò)展，使防水層失效。
目前國(guó)內(nèi)已有卷材生產(chǎn)廠家與上海、北京的一些房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商合作，采用聚酯卷材和抗根卷材建造了幾個(gè)屋頂花園，取得了成功的經(jīng)驗(yàn)。APP是以無(wú)規(guī)聚丙烯等高分于聚合物改性瀝青制成的一種新型防水材料，其抗拉力、抗撕破力、不透水性、延伸率、耐老化性、耐腐蝕性都很好，使用壽命長(zhǎng)達(dá)10年以上，而且還研制出了防止植物根須破壞防水層的抗根卷材，并開(kāi)始用于屋頂花園試點(diǎn)工程，防水效果很好。北京西單文化廣場(chǎng)綠地防水工程，就采用了4萬(wàn)多平方米APP抗根卷材，抗老化期達(dá)15年以上，確保草坪下面的地下設(shè)施無(wú)滲漏。
他們的經(jīng)驗(yàn)是，用1：2．5水泥砂漿鋪好厚度為20—30毫米的找平層：用3毫米厚的APP聚酯卷材和3毫米厚的抗根卷材做好防水層，用1：3水泥砂漿做好厚30毫米的保護(hù)層；用10厘米—15厘米厚的卵石做好排水層；用每平方米250克—300克的聚酯無(wú)紡布做好過(guò)濾層；最后是15厘米厚的植物土壤層。如此選材和施工，就可根治屋頂花園的滲漏問(wèn)題。
3、花園里面的材料及構(gòu)筑物都需要用輕質(zhì)材料，有利于統(tǒng)一生產(chǎn)及組裝。屋頂花園的人工土壤層一般要有防水層、過(guò)濾層、過(guò)濾網(wǎng)、粗礫土和種植土五層。防水層中排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安裝非常重要，它將直接影響到防水問(wèn)題。土壤層的厚度也要根據(jù)所選植物的不同而有所不同。像種植草坪至少需要10厘米的種植土層，而一般花木、灌木要20至30厘米、若是小喬木類至少都要在40至50厘米。
4、植物的生長(zhǎng)習(xí)性都要適合屋頂生長(zhǎng)，而且根系要求嚴(yán)格。屋頂花園的造園優(yōu)勢(shì)，是基于屋頂花園高于周圍地面而形成的。高于地面幾米甚至幾十米，因此氣流通暢清新，污染減少，屋頂空氣濁度比地面低。與城市中靠近地面狀態(tài)相比，屋頂上光照強(qiáng)，接受太陽(yáng)輻射較多，為植物進(jìn)
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