屋顶绿化的应用工学论文
摘要：随着城市建设的发展，屋顶绿化成为拓展空间绿化的重要形式，屋顶绿化对改善城市的环境有着生态的、经济的重要意义。现在屋顶绿化工程的主要问题已经不是承重、防水等技术问题，而是成本问题与植物的选择、配置。
关键词：屋顶绿化；生态功能；经济意义；植物选择
人口的增长、城市的建设给环境带来一系列生态的、经济的压力。人们越来越清楚地认识到绿地对城市环境的改善所做出的贡献。在城市用地日益紧张的今天，地面绿化已经不是唯一的选择。屋顶绿化作为地面绿化的有益补充，将成为绿化建设中最有潜力的方式之一。
1 屋顶绿化的定义
屋顶绿化泛指各类建筑物、构筑物等顶部以及天台、露台上的绿化。
屋顶绿化古已有之，公元前六世纪巴比伦的“空中花园”被认定是最早的屋顶绿化，但在当时仅仅作为观赏景观并没有实际意义。直到20世纪60年代美国一位风景建筑师将一个单调顶部转变成为美丽的花园供人游憩后，屋顶绿化作为一项有生态意义的绿化方式方才开始呈现出勃勃的生机。
2 屋顶绿化的生态功能
2.1改善城市热岛效应
首先，屋顶绿化作为地面绿化的有益补充仿佛是一台天然的空调，在改善城市热岛效应上得到广泛的认可。
随着城市的发展，城市中绿地、水体等自然下垫面的减少，城市缓解热岛效应的能力被削弱。屋顶绿化可以有效地降低屋顶及室内的高温。佛甲草是被广泛应用的屋顶绿化植物。以佛甲草屋顶绿化为例来说明。
佛甲草是景天科植物，抗旱能力强，抗寒性能强，绿色期长，管理粗放，一般应用于覆被式屋顶绿化。夏季当室外温度达到30℃时，屋顶表面的温度可以达到40℃以上，种植有佛甲草草坪的屋顶温度比裸露的屋顶表面会降低6℃～8℃，顶层的室内温度将会降低3℃～5℃。
2.2吸收CO2释放氧气
屋顶绿化还可以吸收CO2释放氧气。以佛甲草屋顶绿化为例来说明。佛甲草是景天科植物，景天科植物的光合作用很特殊：晚上气孔开放吸入CO2，在羧化酶的作用下固定还原形成苹果酸，并积累于细胞的液泡中；白天气孔关闭，利用前一晚固定的CO2进行光合作用，放出氧气。佛甲草的放氧量是同面积其他植物的30倍，有效地改善了环境中的空气质量。
2.3吸附大气污染物降低噪音
屋顶绿化可以净化空气。隔离噪声。以佛甲草屋顶绿化为例来说明。佛甲草的成坪覆盖率在90％以上，植株多丛生，枝繁叶茂，叶表面积大，可以吸附生产活动过程中产生的大量废气如NOx、SO2：等有害气体和空气中的滞留灰尘等，提高了大气中氧的'浓度，净化了空气。同时佛甲草株形整齐，株高基本一致，在屋面铺满后，好像一层密实的毯子覆盖在屋顶上，可以起到隔离噪声的效果。
2.4减少雨水的流失
屋顶绿化可以减缓暴雨在屋顶的流速，使雨水可以充分保持植物的根系，再通过植物的蒸腾作用进入大气循环，减少了雨水直接排放的损失。 2.5延长屋顶使用寿命
屋顶绿化可以有效地延长屋顶的使用寿命。屋顶所处位置高，气温的昼夜变化大，会引起屋顶构造的膨胀和收缩，建筑材料长期处于一种疲劳状态中，其强度会降低，寿命也会缩短。如果将屋顶进行绿化，不仅调节了夏天和冬天的极端温度，减少了昼夜的温差，而且在一定程度上稳定了建筑材料的性能，延长了屋顶的使用寿命。同时，屋顶绿化还能减少酸雨和紫外线对防水层的损坏。
3 屋顶绿化的经济意义
大城市中寸土寸金，尤其是市中心兴建绿地的成本昂贵。使新建绿地的空间受到局限。而屋顶绿化不占用地面的面积，只利用现有的屋顶面积，省去了征地费用，相当于土地的二次利用，既经济又实用。
4 屋顶绿化的植物选择
过去屋顶绿化工程的建造由于屋顶的承重问题和防水问题使得绿化形式简单、植物种类单调。近年随着轻型基质的开发、排水技术的推广，可用于屋顶绿化的植物已有100多种(含品种)，其中：乔木约25种，灌木约6种，攀援植物约7种，宿根花卉和地被植物约23种。
可以用于屋顶绿化的植物有：砂地柏、洒金柏、翠柏、大叶黄杨、小叶黄杨、凤尾兰、早园竹、紫叶小檗、科腊梅、粉花绣线菊、碧桃、榆叶梅、贴梗海棠、紫叶矮樱、珍珠梅、美人梅、棣棠、平枝苟子、木槿、迎春、紫丁香、连翘、金叶女贞、紫薇、紫荆、红瑞木、金银木、锦带花、荆条、欧洲绣球、紫藤、藤本月季、葡萄、五叶地锦、中国地锦、宿根花卉、月季、万寿菊、荷兰菊、金鸡菊、耧斗莱、大花秋葵、费菜、红景天、白景天、美人蕉、紫萼、花叶玉簪、玉簪、萱草、麦冬、马蔺、鸢尾、常夏石竹、尖叶石竹、婆婆纳、矮牵牛、粉红八宝景天、佛甲草、垂盆草等等。
5 屋顶绿化的景观植物搭配
屋顶绿化中花灌木是景观的主体，应尽量实现四季花卉的搭配。但北方城市气候夏季干旱、少雨，冬季寒冷、干燥，春秋风沙大，全年湿度低。这种气候下植物不容易保持景观效果。有些植物适应性强，如西安桧、大叶黄杨、金叶女贞、紫叶李、砂地柏、红叶小檗、多花月季等植物，长势好，绿化效果快，但是这些植物在冬季就无景观可言了。
近年来国内外的研究人员证明景天类植物中多数具有抗寒、抗旱性强等特点，适合大面积覆被式绿化。这种绿化形式常选用佛甲草。佛甲草绿化施工时，只要在屋顶铺上一层3 cm～5cm左右的轻型基质，在基质上铺满草皮卷，浇透水，一次就成坪了，而且成坪后低养护、免灌溉、自生自繁。这种一次成坪技术有廉价、便捷、省管理、负荷小等优点，目前已被广泛应用。佛甲草大面积应用也带来一些问题：大面积的栽种一种植物，群落结构极其脆弱，容易造成退化甚至死亡。佛甲草的应用还应进一步研究。
6 结束语
城市中人与自然抢地的现状一直存在，屋顶绿化对增加城市绿地面积，改善日趋恶化的人类生存环境空间，改善由于过度砍伐自然树木、各种废气污染而形成的城市热岛效应，改善沙尘暴等对人类的危害有积极的意义。屋顶绿化的广泛推广，必将会产生巨大的生态意义和社会效益。
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