具有雨水迟滞功能的绿色屋顶虽然已经取得了许多进展,但是由于屋顶设计与建造技术落后等相关原因,尚不具备实现普及应用的条件。荷载加重导致建造成本增加,既有建筑屋顶结构载荷受限等一系列问题是迟滞雨水径流的建筑屋顶技术普及应用的主要原因,而这些问题都与荷载相关,减轻迟滞雨水径流的建筑屋顶的荷载就成为解决绿色屋顶技术普及应用的关键。从建筑学出发,本文从屋顶构造与形式等建筑设计要素分析既有可迟滞雨水径流的建筑屋顶,对可迟滞雨水径流的建筑屋顶设计类型进行理论归纳。可迟滞雨水径流的绿色屋顶类型主要为渗透型与调蓄型两种,本文通过对比分析各类屋顶的构造模式与迟滞雨水效果,得出渗透型绿色屋顶可高效迟滞雨水径流且有效减少屋顶的总径流量,但是整个系统重量较大,对屋顶承载要求较高;调蓄型屋顶系统自重较轻,迟滞瞬时雨水径流的效果良好,但是不能减少屋顶的总径流量。故根据以上分析,本文提出新型轻质绿色屋顶方案设想,即结合渗透、调蓄技术的基于减荷的迟滞雨水径流的绿色屋顶。根据减轻荷载与加强迟滞雨水径流功能的目的,并且分析既有相关试验装置,本文设计出5个绿色屋顶装置,并在不同降雨强度下进行模拟试验。通过分析试验数据,验证了新型轻质绿色屋顶方案在保持迟滞雨水径流效用的同时又实现了减轻荷载效用。本文首先分析了外部因素,即降雨强度对装置系统截流缓排的影响:发现降雨强度对屋顶系统的截留能力影响较小,但对其雨水缓排能力影响较大,低降雨强度下系统缓排能力将更强。其次聚焦于试验装置内部的影响因素,主要分析如下:本文发现凹凸型蓄排水板不仅能兼顾排水及储水性能,同时还具有更小的自重,其综合性能优于陶粒颗粒;本文分析了基质层材料对系统产流性能的影响:发现当基质材料中掺入轻质珍珠岩后,整体自重虽明显降低,但由于基质整体渗透系数的增大,整体雨水截留缓排能力都有着明显的削弱。本文认为珍珠岩并不适于屋顶系统的基质层材料;本文分析了蓄排水层体积占比对系统产流性能的影响:发现提高蓄排水层体积占比能显著减小构造附加荷载,而同时雨水截留能力却下降不多。考虑整体缓排能力后,建议蓄排水层体积占比不应大于50%。本文在此基础上提出基于减荷的迟滞雨水径流绿色屋顶设计策略,其中具体包括了对构造层材料的选择与构造形式的设计。对于绿色屋顶构造层的材料,尽量选用薄层种植植被(佛甲草),无土栽培基质、与厚层的凹凸型排水板。对于绿色屋顶构造层的构造方式,可以分别从屋顶竖、横向进行各层的合理布置安排:在竖向上增加绿色屋顶的蓄水空间(即“蓄水“型蓄排水层)可以更加高效收集雨水并延缓雨水下渗,且相对荷载较低;在横向上将种植快与“蓄水”型蓄排水层合理组织,即将“蓄水区域”设置在步行面板之下或是设置成屋面集雨渠进行短时间内的雨水收集,延长雨水下渗时间,以便于更加高效的收集不透水下垫面的雨水。本研究提出的基于减荷的迟滞雨水径流绿色屋顶设计技术将突破荷载超标的瓶颈,使得迟滞雨水径流绿色屋顶技术得到更大范围的推广与应用,有利于为城市建设做出更大的贡献。