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摘要 :屋顶花园是指在各类建筑物、构筑物、桥梁等的屋顶、露台、天台、阳台等上进行绿化造园的统称。其最大特点在于花园是基于人造地面上的，而不是基于土地上的建造。由于受到建筑屋顶（人造地面）的限制，屋顶花园的造园要素和植物选配受到建筑结构和土层、风与光照等多方面的制约，与在土地上建造相比，更为复杂又关系到相关工种的协调。
关键词:屋顶花园价值 环境社会设计 前景
中图分类号：TU231文献标识码： A 文章编号：
引言
屋顶绿化，不应该仅仅把它当作是建筑的简单附属物，而是应当把其视为建筑肌理与建筑空间的有机延伸，城市绿化空间的拓展。屋顶花园是将绿化与建筑的结合最为紧密，尺度一般较小，但是服务的对象较多的模式。它不仅增强了绿化，重要的是将自然融入建筑，是使建筑的生命力得以提高。是保持建筑生态的一种方式。在今天来看，它同时还承载着文化性的传播。是公共空间的展拓，由一个被人遗忘角落转变成为一个艺术的中心，或者是一个具有人气的活动场。它可以是公司企业培育新生活，体现公司文化和理念的一种全新的部分。
1、屋顶花园的价值
1.1对城市的价值
（1）增加高密度城市区域绿色空间
据统计，一座城市的屋顶面积大约为居住区的20%。屋顶绿化对增加高密度城区绿地面积，缓解日趋恶化的高密度城市生存环境空间和城市热导效应等具有积极的作用。同时，可以提高城市生活质量，推动建筑节能实施。据科学测定，一个城市如果把屋顶都利用起来进行绿化，那么这个城市中的二氧化碳较之没有绿化前要低85%。屋顶绿化能够节约能源。
如今，城市地面可绿化用地少而价高，占城市用地60%以上的建筑屋顶的绿化，则是对城市建筑破坏自然生态平衡的一种最简捷有效的补偿办法。
（2）作为多层次城市空间的“滤清器”
屋顶花园中的植物与地面植物相比，由于生长地势较高，可以在城市多层次空间中净化空气，成为在城市空间多层次分布的“滤清器”，起到地面绿化所起不到的调节作用。
（3）提供城市生活多元化的新视野
在屋頂上布置花园，能使弃置不用的、被遗忘的屋顶神奇的转变为新的使用功能和兴趣中心，拓展新的使用区域。
随着大众环境意识和品位的提高，优美的环境更具吸引力。架空层的屋顶花园在增加了城市的活力与人气的同时，有着更高的商业价值，也推动城市经济发展。
屋顶绿化还能增加建筑物的附加值，优美的环境一定程度上能够起到聚集人流和吸引商业项目入驻的作用。
1.2对自然环境的价值
目前，城市用地已处于饱和状态，城市的屋顶和墙体是城市增绿的宝贵资源，屋顶花园很少被打扰，环境优美，可以为小动物和鸟类提供可能的栖息地。布满屋顶花园的城市就是在都市里建立了适合小动物生存的大自然，让人和动物同住一片家园。对建筑节能和保温也有强化作用。
1.3对人与社会的价值
环境有时候在很大程度影响着人们的心理感受，人类的天性都是向往自然的。现代社会节奏很快，处在其中的人们每天经受各种压力，导致精神高度紧张。高密度城市中的建筑屋顶花园使人感受到大自然的气息，在混凝土森林中感受到绿色植物的旺盛生命力，从而产生亲切、轻松、愉悦的心理感受。
同时，屋顶花园还能极大地丰富城市景观的视觉效果，即所谓的第五立面，郁郁葱葱的绿色屋顶花园给高密度的都市环境增添了无限生机和活力。
冰冷的水泥屋顶被绿色有生机的花园代替，也会增加所在的公司和社区的活力，使人们工作心情舒畅，提高效率，同时也拉近了人们之间的关系，使城市生活更加和谐。
2、对北京市屋顶花园发展的思考
2.1北京市屋顶花园发展概况
北京市是我国发展屋顶花园较早的城市之一，早在上世纪80年代初期就已经开始了屋顶花园的尝试，不断更新技术及方法。目前北京实施屋顶绿化的建筑多集中在绿化条件好、后期养护技术到位，经济基础雄厚的政府部门及公司商业楼。经过多年的发展，屋顶绿化已经取得了一定的进展。
2.2北京市推行屋顶花园的原因
北京近几年推行屋顶绿化、屋顶改造的力度之大，相比国内其他城市是很少见到的。这些与北京特殊的城市建设背景密不可分。
城市用地紧张
用地紧张是目前北京城市中心区发展的主要矛盾之一，为满足各种城市功能需要，可实现绿化的土地越来越少。北京市内建筑密度大，城市道路密集，高架桥纵横交错，且地价昂贵。在城市中每建造一幢建筑物，就会相应减少一部分绿地。对于北京市区来说，要在建筑之间寻找一片空地进行绿化种植，不仅困难重重，而且成本较大。相比之下，北京市区屋顶面积就要大得多，如果将一般的屋顶利用好，进行屋顶绿化，就能增加大量的绿化面积，提高环境质量。
生态环境危机
北京城市化进程随着改革开放不断的加快，随之而来的不仅仅是经济的繁荣发展，居民的生活水平提高，也带来了很多的生态环境问题，如热导效应、空气污染等等，这些城市中的生态环境问题都在催生绿化工作的开展，从2011年起大力推广平原地区百万亩造林工程和市区屋顶绿化建设工程就是政策性的导向。
市容建设需要
北京是全国政治、经济、交通和文化的中心，随着经济的蓬勃发展，北京正在建设世界城市。随着北京市区城市用地越来越紧张，人们开始向上“借”空间，市内建筑的高度被不断刷新，越来越多的人们在高层建筑中生活、工作。而从这些高层建筑往下看，往往看到的却是乱、差且单调的屋顶环境，与整齐的街道绿化环境对比很鲜明。这不仅影响了北京城市的空中俯瞰效果，影响了北京的整体市容，与北京国际大都会的地位不符，还无法满足人们的审美需求。
以上原因都推动了北京市屋顶绿化的建设，近年来在旧建筑和新建建筑都在推行建设屋顶花园和绿化工作，政府会给予一定的补贴。
3、中关村高科技园区核心区会议中心大厦屋顶花园设计和施工
3.1项目概况
笔者参与建设的中关村高科技园区核心区会议中心大厦屋顶花园面积为6300平米。建造屋顶花园主要是为参会者提供一个良好的休憩场所。最初因预算受到限制，只想做成简式屋顶绿化，种植草坪做些铺装等附属设施即可。屋面荷载也仅为600KG/㎡，无法承载过大的负重。后来业主要求在预算尽可能不增加的基础上实现复式屋顶绿化，在有限的屋顶要尽要可能多的实现如导光系统、雨水利用和排流、休息区域、湿地景观、植物品种多样化等，这对设计和施工单位都提出了很多要求。为此，方案进行了以下调整。
3.1.1、调整1：对于荷载和雨水利用及排流问题，种植土壤基质分别采用重量轻厚度达30cm的宝水素（营养基质）及宝绿素（蓄排水基质）替代土壤。两种基质具有轻量、洁净、排水通透、保水保肥、施工简便、适宜植物生长等优良特性。其团粒多孔结构更加适宜植物的根系发育，对树木具有良好的固着作用。另外，定量设计的可调节的阳离子交换能力（CEC）使其能有效控制树木等植物的快速生长，缓解了树木快速生长荷重增加与建筑荷载之间的矛盾。基质下层是排水板，可以将多余浇灌或雨水通过导管排到楼下蓄水池内，供地面绿化使用。经测算，基质饱和吸水时重量约450~650kg/m³，折合为270~390kg/m³，大大减轻了建筑结构的荷载。
3.1.2、调整2：屋顶应用了索乐图光导系统。采光灯罩周围设置圆形的木质座椅，既增加了人们的休息设施又增加了景观的活泼性。（图2）
3.1.3、调整3：用曲型不锈钢板焊接成水槽，配以潜水泵、过滤设备帮助水循环净化、卵石、汀步、水生植物、观赏鱼类。保留卵石上形成的苔藓、野生植物，打造微型湿地景观更加自然的效果。
3.1.4、调整4：为了保持植物多样性，将原设计中的冷型草坪更换为风铃草（Campanula medium L）、崂峪苔草（Carex giraldiana）、连钱草（Glechoma longituba）、佛甲草（Sedum lineare Thunb）、夏枯草（Prunella vulgaris）、反曲景天（Sedum reflexum）、高山紫菀（Aster alpinus）等十余个好管理、抗性强、观赏价值高的宿根植物，还节约了后期草坪管理费用。为了在60cm基质中能够种植小乔木，我们也选用了桶栽云杉，直接将木桶埋入基质，冬季将云杉起出放入新制木桶放入各会议室作为綠植，而原木桶保留作为来年栽植之用。
3.1.5、调整5：为了减少建设工程及后期养护费用，笔者将高台上冷型草更换为仿真草坪，用木篱笆配以藤本月季隔离开，使人们的实现主要集中在木篱笆和花上，仿真草坪因质感。这样处理后每平米节约80元建设经费（主要是基质费用），15元的后期管理费。
3.1.5、调整6：将部分硬质铺装变更为木平台，其上放置阳伞、座椅等，既可以满足业主接待，也可以在此举行小型宴会。
3.1.7、调整7：增加夜景照明。利用屋顶花园已有的太阳能电池阵和蓄电池组，引入LED光带和灯具置于各景观处，不仅提升夜间观赏效果而且节能环保。
图1 位于海淀公园内中关村会议中心大厦屋顶花园实景照片（作者拍摄）
4、屋顶花园施工中的技术策略
4.1屋顶荷载
屋顶花园现有荷载500Kg，设计尽量不超出荷载范围。增加的荷载主要包括种植土、植物、防排水构造材料、附加建筑、蓄水层、其他造景用材和上人荷载等。这些荷载尽量都选取轻质的材料。高大乔木的种植应尽量地规划到承重的梁、柱、墙上，使荷载合理分散，特别是花架等小型建筑原则上必须放到屋顶的承重结构部位。使设计出来的屋顶花园对整个房屋建筑传力明确，结构体系安全、经济、合理。
4.2屋顶构造
图2 屋顶构造剖面图（作者绘制）
4.2.1、排蓄水层：一般包括排蓄水板、陶粒和排水管等不同的排蓄水形式。设计中排水板是采用了20高PE聚乙烯凸排水板。排水板之下是蓄水保护层。
4.2.2、分离滑动层：一般采用玻璃纤维布或无纺布等材料，用于防止隔根层与防水层材料之间产生粘连现象。本案例中采用了PE分离滑动保护膜。
4.2.3、隔根层：一般有合金、橡胶、聚乙烯和高密度聚乙烯等材料类型，用于防止植物根系穿透防水层。本设计中采用了4厚铜复合胎基改性沥青耐根穿刺防水卷材。
4.2.4、原屋面层：包括建筑屋面的防水层、找平层、保温层、隔汽层、找坡层、结构层。
4.3屋顶防水和排水
防水层的处理是屋顶花园的技术关键。屋顶花园的排水系统采用有组织排水，由排水沟、排水口、落水管组成。屋顶花园给水，可以有效利用降雨，但由于夏季光照强、温度高，因此可以建立灌溉给水系统。考虑到屋顶花园的特殊地形条件，应尽量选用喷灌和滴灌等节水灌溉方式。
排水系统的设计和安装也非常重要，它将直接影响到防水问题。考虑及时排除绿地表面积水以及土壤中多余的自由水。一般通过屋面坡度和安装合理的排水管或排水板排至屋面排水沟或排水管。
4.4植物配置和种植基质
4.4.1种植配置的原则：
北京属于暖温带半湿润大陆性季风气候，四季分明。根据北京的气候条件，选择屋顶绿化植物时要选择喜阳性的、耐寒、耐旱、耐热、耐贫痔、生命力旺盛的浅根性植物，还必须属低矮、抗风、耐移植品种。
在屋顶花园植物配置时根据北京四季分明的特点，利用四季分明的植物景观季相显示强烈的北方植物景观特色。
选用乡上树种，体现地方特色。植物层注意植物的合理配置，适地适树。
4.4.2植物种类选用
在中关村国家自主创新示范区展示中心屋顶花园的施工中，我们积极思考，勇于探索，大量使用了不同的宿根花卉及地被植物，丰富了植物种类、色彩，并考虑各色花卉的花期，使得屋顶花园自早春直至深秋均有花朵可供游人观赏，有效提升了景观效果，同时充分利用各种植物的特性，在一定程度上达到了改善节水节能、保护屋面材料的目的。
该工程施工中，我单位根据现场布局和周边环境，搭配使用了风铃草、崂峪苔草、连钱草、夏枯草、反曲景天、高山紫菀等植物，园林造景生动自然，各色植物在日常养护中亦表现出良好的适应性和整体效果。下面就以上植物在屋顶花园的使用进行详述。
4.4.2.1、风铃草
拉丁名 Campanula medium L.，桔梗科风铃草属草本花卉，花期4月-6月，总状花序，小花1朵或2朵茎生。花冠钟状，有5浅裂，基部略膨大，花色有白、蓝、紫及淡桃红等，通常蓝色。株形粗壮，花朵钟状似风铃，花色明丽素雅，常以它表达健康、温柔的爱。
风铃草原产南欧。喜夏季凉爽、冬季温和的气候。喜轻松、肥沃而排水良好的壤土，适于配置小庭园作花坛、花境材料。主要用作盆花，也可露地用于花境。屋顶花园项目中我单位使用的为蓝色花品种，考虑到其生态习性不耐强日照，施工中仅于云杉及植株较高大的美国薄荷旁进行了栽植，其健康、温柔、爱的花语给屋顶花园带来一份宁静、平和、柔美。
4.4.2.2、崂峪苔草
拉丁名Carex giraldiana，莎草科苔草属多年生常绿草本，株高20- 40cm，绿色期长，3—11月为旺盛生长期。
崂峪苔草草叶修长，向四周下垂，外型美观。可广植于乔灌木之下、建筑物背阴处以及花境、花坛的边缘，或护坡。崂屿苔草耐荫性强，在浓密的乔、灌木下生长繁茂，形成很好的绿色覆盖；耐寒，耐旱性强，能有效保持水土；耐瘠薄、无病虫害、适于粗放管理，是我国北方地区城乡绿化良好的地被植物。
屋顶花园崂峪苔草栽植于珍珠梅林下，分别与迎春花和夏枯草相邻，丰富了植物种类，同时起到迎春花和夏枯草之间很好的衔接作用。
4.4.2.3、连钱草
拉丁名 Glechoma longituba，唇形科活血丹属多年生草本地被植物。茎细，方形，被细柔毛，下部匍匐，上部直立。叶对生，肾形至圆心形，长1.5～3cm，宽1.5～5.5cm，边缘有圆锯齿，两面有毛或近无毛，下面有腺点；叶柄长为叶片的1～2倍。轮伞花序腋生，每轮2～6花；苞片刺芒状；花萼钟状，长7～10mm，萼齿狭三角状披针形，顶端芒状，外面有毛和腺点；花冠2唇形，淡蓝色至紫色，长1.7～2.2cm，下唇具深色斑点，中裂片肾形；雄蕊4，药室叉开。小坚果长圆形，褐色。花期3～4月，果期4～6月。
连钱草喜阴湿，生于田野、林缘、路边、林间草地、溪边河畔或村旁阴湿草丛中；对土壤要求不严，但以疏松、肥沃、排水良好的砂质壤土为佳；适宜在温暖、湿润的气候条件下生长。且少有病害发生，适于粗放管理。
屋顶花园于天目琼花、红王子锦带等花灌木林下栽植，栽植后经过近50天的生长，即实现了郁蔽的效果。
图3中关村会议中心大厦屋顶花园使用的风铃草、鸢尾和连钱草实景照片
4.4.2.4、夏枯草
拉丁名 Prunella vulgaris，唇形科夏枯草属多年生草本植物，株高13—40厘米，别称 麦穗夏枯草、铁线夏枯草、铁色草等，花期4－6月。
茎直立，常带淡紫色，有细毛。叶卵形或椭圆状披针形，长1．5—5厘米，宽1—2．5厘米，全缘或疏生锯齿。 轮伞花序顶生，呈穗状；苞片肾形，基部截形或略呈心脏形，顶端突成长尾状渐尖形，背面有粗毛；花萼唇形，前方有粗毛，后方光滑，上唇长椭圆形，3裂，两侧扩展成半披针形，下唇2裂，裂片三角形，先端漸尖；花冠紫色或白色，唇形，下部管状，上唇作风帽状，2裂，下唇平展，3裂；雄蕊4，2强，花丝顶端分叉，其中一端着生花药；子房4裂，花柱丝状。小坚果褐色，长椭圆形，具3棱。 各地常见，生长在荒地或路旁草丛中；分布几遍全国各地。茎、叶、花序清肝，散结，利尿，具有很高的药用价值。
由于此草夏至后即枯，故有此名。但在屋顶花园的使用中，由于小气候条件良好，其花期延长至10月初，为萧索的深秋、灰暗的楼宇增添了一抹亮色。
4.4.2.6、反曲景天
拉丁名Sedum reflexum， 景天科景天属多年生草本植物，叶带有白色蜡粉，灰绿色，叶在小枝上的排列似云杉。花亮黄色，花期 6至7月，花枝较长且很坚硬。叶片尖端弯曲，全株灰绿色。花色黄，株高约15至25厘米。喜光，亦耐半阴，耐旱，忌水涝，也可用来布置花坛或用作地被植物。耐寒，地上部分可露地越冬。
反曲景天在屋顶花园中使用面积较大，很好地覆盖种植基质的同时其亮黄色小花丰富了花园的色彩。
4.4.2.7、高山紫苑
拉丁名Aster alpinus，菊科紫菀属多年生草本观花植物，别名高山荷兰菊，株高10—35cm，茎直立，叶倒披针形，至柄部渐细，基生叶莲座状。花期6-7月，头状花序在茎端单生，径3-3.5或达5厘米。总苞半球形，径15-20毫米，长6-8稀10毫米；总苞片2-3层，等长或外层稍短，上部或外层全部草质，下面近革质，内层边缘膜质，顶端圆形或钝，或稍尖，边缘常紫红色，长6-8毫米，宽1.5-2.5毫米，被密或疏柔毛。
高山紫菀喜阳光充足、通风良好的环境，喜疏松、肥沃、排水良好的土壤，耐寒耐旱性均较强。
屋顶花园栽培品种为深紫色，由于栽植在屋面北侧女儿墙下，光照充足，直至9月底开花仍较繁密。
4.4.3土层选用
种植基质层多采用轻质材料，如人造土、蛙石、珍珠岩、泥炭土、草炭土、腐殖上、沙土和泥炭土混合花泥等。过滤层可以防止种植土中的小颗粒及养料流失，堵塞排水管道。排蓄水层一般包括排蓄水板、陶粒和排水管等不同的排蓄水形式。排水层是用20~30mm粒径的碎石或卵石，厚度为100~150mm。可以迅速排出多余水分，有效缓解瞬时压力，并且可以蓄存少量水分供植物生长。隔根层用于防止植物根系穿透防水层。
4.5防风设计
楼顶风大，因此在条件允许的情况下，加设了栅栏和边界墙来保护花园。同时考虑风的穿透性和建筑物的牢固程度，在本案例中，通过选择抗风植物和通过植物篱来阻止大风的侵扰。
5、结束语：展望北京市屋顶花园前景
屋顶花园是节约土地、开拓城市空间、“包装”建筑的有效方法，是建筑与绿化艺术的有机结合，是一种融建筑物的空间潜能与绿色植物的多种效益完美结合和充分发挥的产物。
北京市目前已具备推进屋顶绿化的条件，随着相应的法规条例逐渐明确，各相关行业联系日趋紧密，相信在不久的将来，屋顶花园这朵建筑与园林相结合的奇葩，将为我们的都市空间增添更绚丽的色彩。
关键词:屋顶花园价值 环境社会设计 前景
中图分类号：TU231文献标识码： A 文章编号：
引言
屋顶绿化，不应该仅仅把它当作是建筑的简单附属物，而是应当把其视为建筑肌理与建筑空间的有机延伸，城市绿化空间的拓展。屋顶花园是将绿化与建筑的结合最为紧密，尺度一般较小，但是服务的对象较多的模式。它不仅增强了绿化，重要的是将自然融入建筑，是使建筑的生命力得以提高。是保持建筑生态的一种方式。在今天来看，它同时还承载着文化性的传播。是公共空间的展拓，由一个被人遗忘角落转变成为一个艺术的中心，或者是一个具有人气的活动场。它可以是公司企业培育新生活，体现公司文化和理念的一种全新的部分。
1、屋顶花园的价值
1.1对城市的价值
（1）增加高密度城市区域绿色空间
据统计，一座城市的屋顶面积大约为居住区的20%。屋顶绿化对增加高密度城区绿地面积，缓解日趋恶化的高密度城市生存环境空间和城市热导效应等具有积极的作用。同时，可以提高城市生活质量，推动建筑节能实施。据科学测定，一个城市如果把屋顶都利用起来进行绿化，那么这个城市中的二氧化碳较之没有绿化前要低85%。屋顶绿化能够节约能源。
如今，城市地面可绿化用地少而价高，占城市用地60%以上的建筑屋顶的绿化，则是对城市建筑破坏自然生态平衡的一种最简捷有效的补偿办法。
（2）作为多层次城市空间的“滤清器”
屋顶花园中的植物与地面植物相比，由于生长地势较高，可以在城市多层次空间中净化空气，成为在城市空间多层次分布的“滤清器”，起到地面绿化所起不到的调节作用。
（3）提供城市生活多元化的新视野
在屋頂上布置花园，能使弃置不用的、被遗忘的屋顶神奇的转变为新的使用功能和兴趣中心，拓展新的使用区域。
随着大众环境意识和品位的提高，优美的环境更具吸引力。架空层的屋顶花园在增加了城市的活力与人气的同时，有着更高的商业价值，也推动城市经济发展。
屋顶绿化还能增加建筑物的附加值，优美的环境一定程度上能够起到聚集人流和吸引商业项目入驻的作用。
1.2对自然环境的价值
目前，城市用地已处于饱和状态，城市的屋顶和墙体是城市增绿的宝贵资源，屋顶花园很少被打扰，环境优美，可以为小动物和鸟类提供可能的栖息地。布满屋顶花园的城市就是在都市里建立了适合小动物生存的大自然，让人和动物同住一片家园。对建筑节能和保温也有强化作用。
1.3对人与社会的价值
环境有时候在很大程度影响着人们的心理感受，人类的天性都是向往自然的。现代社会节奏很快，处在其中的人们每天经受各种压力，导致精神高度紧张。高密度城市中的建筑屋顶花园使人感受到大自然的气息，在混凝土森林中感受到绿色植物的旺盛生命力，从而产生亲切、轻松、愉悦的心理感受。
同时，屋顶花园还能极大地丰富城市景观的视觉效果，即所谓的第五立面，郁郁葱葱的绿色屋顶花园给高密度的都市环境增添了无限生机和活力。
冰冷的水泥屋顶被绿色有生机的花园代替，也会增加所在的公司和社区的活力，使人们工作心情舒畅，提高效率，同时也拉近了人们之间的关系，使城市生活更加和谐。
2、对北京市屋顶花园发展的思考
2.1北京市屋顶花园发展概况
北京市是我国发展屋顶花园较早的城市之一，早在上世纪80年代初期就已经开始了屋顶花园的尝试，不断更新技术及方法。目前北京实施屋顶绿化的建筑多集中在绿化条件好、后期养护技术到位，经济基础雄厚的政府部门及公司商业楼。经过多年的发展，屋顶绿化已经取得了一定的进展。
2.2北京市推行屋顶花园的原因
北京近几年推行屋顶绿化、屋顶改造的力度之大，相比国内其他城市是很少见到的。这些与北京特殊的城市建设背景密不可分。
城市用地紧张
用地紧张是目前北京城市中心区发展的主要矛盾之一，为满足各种城市功能需要，可实现绿化的土地越来越少。北京市内建筑密度大，城市道路密集，高架桥纵横交错，且地价昂贵。在城市中每建造一幢建筑物，就会相应减少一部分绿地。对于北京市区来说，要在建筑之间寻找一片空地进行绿化种植，不仅困难重重，而且成本较大。相比之下，北京市区屋顶面积就要大得多，如果将一般的屋顶利用好，进行屋顶绿化，就能增加大量的绿化面积，提高环境质量。
生态环境危机
北京城市化进程随着改革开放不断的加快，随之而来的不仅仅是经济的繁荣发展，居民的生活水平提高，也带来了很多的生态环境问题，如热导效应、空气污染等等，这些城市中的生态环境问题都在催生绿化工作的开展，从2011年起大力推广平原地区百万亩造林工程和市区屋顶绿化建设工程就是政策性的导向。
市容建设需要
北京是全国政治、经济、交通和文化的中心，随着经济的蓬勃发展，北京正在建设世界城市。随着北京市区城市用地越来越紧张，人们开始向上“借”空间，市内建筑的高度被不断刷新，越来越多的人们在高层建筑中生活、工作。而从这些高层建筑往下看，往往看到的却是乱、差且单调的屋顶环境，与整齐的街道绿化环境对比很鲜明。这不仅影响了北京城市的空中俯瞰效果，影响了北京的整体市容，与北京国际大都会的地位不符，还无法满足人们的审美需求。
以上原因都推动了北京市屋顶绿化的建设，近年来在旧建筑和新建建筑都在推行建设屋顶花园和绿化工作，政府会给予一定的补贴。
3、中关村高科技园区核心区会议中心大厦屋顶花园设计和施工
3.1项目概况
笔者参与建设的中关村高科技园区核心区会议中心大厦屋顶花园面积为6300平米。建造屋顶花园主要是为参会者提供一个良好的休憩场所。最初因预算受到限制，只想做成简式屋顶绿化，种植草坪做些铺装等附属设施即可。屋面荷载也仅为600KG/㎡，无法承载过大的负重。后来业主要求在预算尽可能不增加的基础上实现复式屋顶绿化，在有限的屋顶要尽要可能多的实现如导光系统、雨水利用和排流、休息区域、湿地景观、植物品种多样化等，这对设计和施工单位都提出了很多要求。为此，方案进行了以下调整。
3.1.1、调整1：对于荷载和雨水利用及排流问题，种植土壤基质分别采用重量轻厚度达30cm的宝水素（营养基质）及宝绿素（蓄排水基质）替代土壤。两种基质具有轻量、洁净、排水通透、保水保肥、施工简便、适宜植物生长等优良特性。其团粒多孔结构更加适宜植物的根系发育，对树木具有良好的固着作用。另外，定量设计的可调节的阳离子交换能力（CEC）使其能有效控制树木等植物的快速生长，缓解了树木快速生长荷重增加与建筑荷载之间的矛盾。基质下层是排水板，可以将多余浇灌或雨水通过导管排到楼下蓄水池内，供地面绿化使用。经测算，基质饱和吸水时重量约450~650kg/m³，折合为270~390kg/m³，大大减轻了建筑结构的荷载。
3.1.2、调整2：屋顶应用了索乐图光导系统。采光灯罩周围设置圆形的木质座椅，既增加了人们的休息设施又增加了景观的活泼性。（图2）
3.1.3、调整3：用曲型不锈钢板焊接成水槽，配以潜水泵、过滤设备帮助水循环净化、卵石、汀步、水生植物、观赏鱼类。保留卵石上形成的苔藓、野生植物，打造微型湿地景观更加自然的效果。
3.1.4、调整4：为了保持植物多样性，将原设计中的冷型草坪更换为风铃草（Campanula medium L）、崂峪苔草（Carex giraldiana）、连钱草（Glechoma longituba）、佛甲草（Sedum lineare Thunb）、夏枯草（Prunella vulgaris）、反曲景天（Sedum reflexum）、高山紫菀（Aster alpinus）等十余个好管理、抗性强、观赏价值高的宿根植物，还节约了后期草坪管理费用。为了在60cm基质中能够种植小乔木，我们也选用了桶栽云杉，直接将木桶埋入基质，冬季将云杉起出放入新制木桶放入各会议室作为綠植，而原木桶保留作为来年栽植之用。
3.1.5、调整5：为了减少建设工程及后期养护费用，笔者将高台上冷型草更换为仿真草坪，用木篱笆配以藤本月季隔离开，使人们的实现主要集中在木篱笆和花上，仿真草坪因质感。这样处理后每平米节约80元建设经费（主要是基质费用），15元的后期管理费。
3.1.5、调整6：将部分硬质铺装变更为木平台，其上放置阳伞、座椅等，既可以满足业主接待，也可以在此举行小型宴会。
3.1.7、调整7：增加夜景照明。利用屋顶花园已有的太阳能电池阵和蓄电池组，引入LED光带和灯具置于各景观处，不仅提升夜间观赏效果而且节能环保。
图1 位于海淀公园内中关村会议中心大厦屋顶花园实景照片（作者拍摄）
4、屋顶花园施工中的技术策略
4.1屋顶荷载
屋顶花园现有荷载500Kg，设计尽量不超出荷载范围。增加的荷载主要包括种植土、植物、防排水构造材料、附加建筑、蓄水层、其他造景用材和上人荷载等。这些荷载尽量都选取轻质的材料。高大乔木的种植应尽量地规划到承重的梁、柱、墙上，使荷载合理分散，特别是花架等小型建筑原则上必须放到屋顶的承重结构部位。使设计出来的屋顶花园对整个房屋建筑传力明确，结构体系安全、经济、合理。
4.2屋顶构造
图2 屋顶构造剖面图（作者绘制）
4.2.1、排蓄水层：一般包括排蓄水板、陶粒和排水管等不同的排蓄水形式。设计中排水板是采用了20高PE聚乙烯凸排水板。排水板之下是蓄水保护层。
4.2.2、分离滑动层：一般采用玻璃纤维布或无纺布等材料，用于防止隔根层与防水层材料之间产生粘连现象。本案例中采用了PE分离滑动保护膜。
4.2.3、隔根层：一般有合金、橡胶、聚乙烯和高密度聚乙烯等材料类型，用于防止植物根系穿透防水层。本设计中采用了4厚铜复合胎基改性沥青耐根穿刺防水卷材。
4.2.4、原屋面层：包括建筑屋面的防水层、找平层、保温层、隔汽层、找坡层、结构层。
4.3屋顶防水和排水
防水层的处理是屋顶花园的技术关键。屋顶花园的排水系统采用有组织排水，由排水沟、排水口、落水管组成。屋顶花园给水，可以有效利用降雨，但由于夏季光照强、温度高，因此可以建立灌溉给水系统。考虑到屋顶花园的特殊地形条件，应尽量选用喷灌和滴灌等节水灌溉方式。
排水系统的设计和安装也非常重要，它将直接影响到防水问题。考虑及时排除绿地表面积水以及土壤中多余的自由水。一般通过屋面坡度和安装合理的排水管或排水板排至屋面排水沟或排水管。
4.4植物配置和种植基质
4.4.1种植配置的原则：
北京属于暖温带半湿润大陆性季风气候，四季分明。根据北京的气候条件，选择屋顶绿化植物时要选择喜阳性的、耐寒、耐旱、耐热、耐贫痔、生命力旺盛的浅根性植物，还必须属低矮、抗风、耐移植品种。
在屋顶花园植物配置时根据北京四季分明的特点，利用四季分明的植物景观季相显示强烈的北方植物景观特色。
选用乡上树种，体现地方特色。植物层注意植物的合理配置，适地适树。
4.4.2植物种类选用
在中关村国家自主创新示范区展示中心屋顶花园的施工中，我们积极思考，勇于探索，大量使用了不同的宿根花卉及地被植物，丰富了植物种类、色彩，并考虑各色花卉的花期，使得屋顶花园自早春直至深秋均有花朵可供游人观赏，有效提升了景观效果，同时充分利用各种植物的特性，在一定程度上达到了改善节水节能、保护屋面材料的目的。
该工程施工中，我单位根据现场布局和周边环境，搭配使用了风铃草、崂峪苔草、连钱草、夏枯草、反曲景天、高山紫菀等植物，园林造景生动自然，各色植物在日常养护中亦表现出良好的适应性和整体效果。下面就以上植物在屋顶花园的使用进行详述。
4.4.2.1、风铃草
拉丁名 Campanula medium L.，桔梗科风铃草属草本花卉，花期4月-6月，总状花序，小花1朵或2朵茎生。花冠钟状，有5浅裂，基部略膨大，花色有白、蓝、紫及淡桃红等，通常蓝色。株形粗壮，花朵钟状似风铃，花色明丽素雅，常以它表达健康、温柔的爱。
风铃草原产南欧。喜夏季凉爽、冬季温和的气候。喜轻松、肥沃而排水良好的壤土，适于配置小庭园作花坛、花境材料。主要用作盆花，也可露地用于花境。屋顶花园项目中我单位使用的为蓝色花品种，考虑到其生态习性不耐强日照，施工中仅于云杉及植株较高大的美国薄荷旁进行了栽植，其健康、温柔、爱的花语给屋顶花园带来一份宁静、平和、柔美。
4.4.2.2、崂峪苔草
拉丁名Carex giraldiana，莎草科苔草属多年生常绿草本，株高20- 40cm，绿色期长，3—11月为旺盛生长期。
崂峪苔草草叶修长，向四周下垂，外型美观。可广植于乔灌木之下、建筑物背阴处以及花境、花坛的边缘，或护坡。崂屿苔草耐荫性强，在浓密的乔、灌木下生长繁茂，形成很好的绿色覆盖；耐寒，耐旱性强，能有效保持水土；耐瘠薄、无病虫害、适于粗放管理，是我国北方地区城乡绿化良好的地被植物。
屋顶花园崂峪苔草栽植于珍珠梅林下，分别与迎春花和夏枯草相邻，丰富了植物种类，同时起到迎春花和夏枯草之间很好的衔接作用。
4.4.2.3、连钱草
拉丁名 Glechoma longituba，唇形科活血丹属多年生草本地被植物。茎细，方形，被细柔毛，下部匍匐，上部直立。叶对生，肾形至圆心形，长1.5～3cm，宽1.5～5.5cm，边缘有圆锯齿，两面有毛或近无毛，下面有腺点；叶柄长为叶片的1～2倍。轮伞花序腋生，每轮2～6花；苞片刺芒状；花萼钟状，长7～10mm，萼齿狭三角状披针形，顶端芒状，外面有毛和腺点；花冠2唇形，淡蓝色至紫色，长1.7～2.2cm，下唇具深色斑点，中裂片肾形；雄蕊4，药室叉开。小坚果长圆形，褐色。花期3～4月，果期4～6月。
连钱草喜阴湿，生于田野、林缘、路边、林间草地、溪边河畔或村旁阴湿草丛中；对土壤要求不严，但以疏松、肥沃、排水良好的砂质壤土为佳；适宜在温暖、湿润的气候条件下生长。且少有病害发生，适于粗放管理。
屋顶花园于天目琼花、红王子锦带等花灌木林下栽植，栽植后经过近50天的生长，即实现了郁蔽的效果。
图3中关村会议中心大厦屋顶花园使用的风铃草、鸢尾和连钱草实景照片
4.4.2.4、夏枯草
拉丁名 Prunella vulgaris，唇形科夏枯草属多年生草本植物，株高13—40厘米，别称 麦穗夏枯草、铁线夏枯草、铁色草等，花期4－6月。
茎直立，常带淡紫色，有细毛。叶卵形或椭圆状披针形，长1．5—5厘米，宽1—2．5厘米，全缘或疏生锯齿。 轮伞花序顶生，呈穗状；苞片肾形，基部截形或略呈心脏形，顶端突成长尾状渐尖形，背面有粗毛；花萼唇形，前方有粗毛，后方光滑，上唇长椭圆形，3裂，两侧扩展成半披针形，下唇2裂，裂片三角形，先端漸尖；花冠紫色或白色，唇形，下部管状，上唇作风帽状，2裂，下唇平展，3裂；雄蕊4，2强，花丝顶端分叉，其中一端着生花药；子房4裂，花柱丝状。小坚果褐色，长椭圆形，具3棱。 各地常见，生长在荒地或路旁草丛中；分布几遍全国各地。茎、叶、花序清肝，散结，利尿，具有很高的药用价值。
由于此草夏至后即枯，故有此名。但在屋顶花园的使用中，由于小气候条件良好，其花期延长至10月初，为萧索的深秋、灰暗的楼宇增添了一抹亮色。
4.4.2.6、反曲景天
拉丁名Sedum reflexum， 景天科景天属多年生草本植物，叶带有白色蜡粉，灰绿色，叶在小枝上的排列似云杉。花亮黄色，花期 6至7月，花枝较长且很坚硬。叶片尖端弯曲，全株灰绿色。花色黄，株高约15至25厘米。喜光，亦耐半阴，耐旱，忌水涝，也可用来布置花坛或用作地被植物。耐寒，地上部分可露地越冬。
反曲景天在屋顶花园中使用面积较大，很好地覆盖种植基质的同时其亮黄色小花丰富了花园的色彩。
4.4.2.7、高山紫苑
拉丁名Aster alpinus，菊科紫菀属多年生草本观花植物，别名高山荷兰菊，株高10—35cm，茎直立，叶倒披针形，至柄部渐细，基生叶莲座状。花期6-7月，头状花序在茎端单生，径3-3.5或达5厘米。总苞半球形，径15-20毫米，长6-8稀10毫米；总苞片2-3层，等长或外层稍短，上部或外层全部草质，下面近革质，内层边缘膜质，顶端圆形或钝，或稍尖，边缘常紫红色，长6-8毫米，宽1.5-2.5毫米，被密或疏柔毛。
高山紫菀喜阳光充足、通风良好的环境，喜疏松、肥沃、排水良好的土壤，耐寒耐旱性均较强。
屋顶花园栽培品种为深紫色，由于栽植在屋面北侧女儿墙下，光照充足，直至9月底开花仍较繁密。
4.4.3土层选用
种植基质层多采用轻质材料，如人造土、蛙石、珍珠岩、泥炭土、草炭土、腐殖上、沙土和泥炭土混合花泥等。过滤层可以防止种植土中的小颗粒及养料流失，堵塞排水管道。排蓄水层一般包括排蓄水板、陶粒和排水管等不同的排蓄水形式。排水层是用20~30mm粒径的碎石或卵石，厚度为100~150mm。可以迅速排出多余水分，有效缓解瞬时压力，并且可以蓄存少量水分供植物生长。隔根层用于防止植物根系穿透防水层。
4.5防风设计
楼顶风大，因此在条件允许的情况下，加设了栅栏和边界墙来保护花园。同时考虑风的穿透性和建筑物的牢固程度，在本案例中，通过选择抗风植物和通过植物篱来阻止大风的侵扰。
5、结束语：展望北京市屋顶花园前景
屋顶花园是节约土地、开拓城市空间、“包装”建筑的有效方法，是建筑与绿化艺术的有机结合，是一种融建筑物的空间潜能与绿色植物的多种效益完美结合和充分发挥的产物。
北京市目前已具备推进屋顶绿化的条件，随着相应的法规条例逐渐明确，各相关行业联系日趋紧密，相信在不久的将来，屋顶花园这朵建筑与园林相结合的奇葩，将为我们的都市空间增添更绚丽的色彩。