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屋頂綠化的應用工學論文
摘要：隨著城市建設的發展，屋頂綠化成為拓展空間綠化的重要形式，屋頂綠化對改善城市的環境有著生態的、經濟的重要意義。現在屋頂綠化工程的主要問題已經不是承重、防水等技術問題，而是成本問題與植物的選擇、配置。
關鍵詞：屋頂綠化；生態功能；經濟意義；植物選擇
人口的增長、城市的建設給環境帶來一系列生態的、經濟的壓力。人們越來越清楚地認識到綠地對城市環境的改善所做出的貢獻。在城市用地日益緊張的今天，地面綠化已經不是唯一的選擇。屋頂綠化作為地面綠化的有益補充，將成為綠化建設中最有潛力的方式之一。
1 屋頂綠化的定義
屋頂綠化泛指各類建筑物、構筑物等頂部以及天臺、露臺上的綠化。
屋頂綠化古已有之，公元前六世紀巴比倫的“空中花園”被認定是最早的屋頂綠化，但在當時僅僅作為觀賞景觀并沒有實際意義。直到20世紀60年代美國一位風景建筑師將一個單調頂部轉變成為美麗的花園供人游憩后，屋頂綠化作為一項有生態意義的綠化方式方才開始呈現出勃勃的生機。
2 屋頂綠化的生態功能
2.1改善城市熱島效應
首先，屋頂綠化作為地面綠化的有益補充仿佛是一臺天然的空調，在改善城市熱島效應上得到廣泛的認可。
隨著城市的發展，城市中綠地、水體等自然下墊面的減少，城市緩解熱島效應的能力被削弱。屋頂綠化可以有效地降低屋頂及室內的高溫。佛甲草是被廣泛應用的屋頂綠化植物。以佛甲草屋頂綠化為例來說明。
佛甲草是景天科植物，抗旱能力強，抗寒性能強，綠色期長，管理粗放，一般應用于覆被式屋頂綠化。夏季當室外溫度達到30℃時，屋頂表面的溫度可以達到40℃以上，種植有佛甲草草坪的屋頂溫度比裸露的屋頂表面會降低6℃～8℃，頂層的室內溫度將會降低3℃～5℃。
2.2吸收CO2釋放氧氣
屋頂綠化還可以吸收CO2釋放氧氣。以佛甲草屋頂綠化為例來說明。佛甲草是景天科植物，景天科植物的光合作用很特殊：晚上氣孔開放吸入CO2，在羧化酶的作用下固定還原形成蘋果酸，并積累于細胞的液泡中；白天氣孔關閉，利用前一晚固定的CO2進行光合作用，放出氧氣。佛甲草的放氧量是同面積其他植物的30倍，有效地改善了環境中的空氣質量。
2.3吸附大氣污染物降低噪音
屋頂綠化可以凈化空氣。隔離噪聲。以佛甲草屋頂綠化為例來說明。佛甲草的成坪覆蓋率在90％以上，植株多叢生，枝繁葉茂，葉表面積大，可以吸附生產活動過程中產生的大量廢氣如NOx、SO2：等有害氣體和空氣中的滯留灰塵等，提高了大氣中氧的濃度，凈化了空氣。同時佛甲草株形整齊，株高基本一致，在屋面鋪滿后，好像一層密實的毯子覆蓋在屋頂上，可以起到隔離噪聲的效果。
2.4減少雨水的流失
屋頂綠化可以減緩暴雨在屋頂的流速，使雨水可以充分保持植物的根系，再通過植物的蒸騰作用進入大氣循環，減少了雨水直接排放的損失。 2.5延長屋頂使用壽命
屋頂綠化可以有效地延長屋頂的使用壽命。屋頂所處位置高，氣溫的晝夜變化大，會引起屋頂構造的膨脹和收縮，建筑材料長期處于一種疲勞狀態中，其強度會降低，壽命也會縮短。如果將屋頂進行綠化，不僅調節了夏天和冬天的極端溫度，減少了晝夜的溫差，而且在一定程度上穩定了建筑材料的性能，延長了屋頂的使用壽命。同時，屋頂綠化還能減少酸雨和紫外線對防水層的損壞。
3 屋頂綠化的經濟意義
大城市中寸土寸金，尤其是市中心興建綠地的成本昂貴。使新建綠地的空間受到局限。而屋頂綠化不占用地面的面積，只利用現有的屋頂面積，省去了征地費用，相當于土地的二次利用，既經濟又實用。
4 屋頂綠化的植物選擇
過去屋頂綠化工程的建造由于屋頂的承重問題和防水問題使得綠化形式簡單、植物種類單調。近年隨著輕型基質的開發、排水技術的推廣，可用于屋頂綠化的植物已有100多種(含品種)，其中：喬木約25種，灌木約6種，攀援植物約7種，宿根花卉和地被植物約23種。
可以用于屋頂綠化的植物有：砂地柏、灑金柏、翠柏、大葉黃楊、小葉黃楊、鳳尾蘭、早園竹、紫葉小檗、科臘梅、粉花繡線菊、碧桃、榆葉梅、貼梗海棠、紫葉矮櫻、珍珠梅、美人梅、棣棠、平枝茍子、木槿、迎春、紫丁香、連翹、金葉女貞、紫薇、紫荊、紅瑞木、金銀木、錦帶花、荊條、歐洲繡球、紫藤、藤本月季、葡萄、五葉地錦、中國地錦、宿根花卉、月季、萬壽菊、荷蘭菊、金雞菊、耬斗萊、大花秋葵、費菜、紅景天、白景天、美人蕉、紫萼、花葉玉簪、玉簪、萱草、麥冬、馬藺、鳶尾、常夏石竹、尖葉石竹、婆婆納、矮牽牛、粉紅八寶景天、佛甲草、垂盆草等等。
5 屋頂綠化的景觀植物搭配
屋頂綠化中花灌木是景觀的主體，應盡量實現四季花卉的搭配。但北方城市氣候夏季干旱、少雨，冬季寒冷、干燥，春秋風沙大，全年濕度低。這種氣候下植物不容易保持景觀效果。有些植物適應性強，如西安檜、大葉黃楊、金葉女貞、紫葉李、砂地柏、紅葉小檗、多花月季等植物，長勢好，綠化效果快，但是這些植物在冬季就無景觀可言了。
近年來國內外的研究人員證明景天類植物中多數具有抗寒、抗旱性強等特點，適合大面積覆被式綠化。這種綠化形式常選用佛甲草。佛甲草綠化施工時，只要在屋頂鋪上一層3 cm～5cm左右的輕型基質，在基質上鋪滿草皮卷，澆透水，一次就成坪了，而且成坪后低養護、免灌溉、自生自繁。這種一次成坪技術有廉價、便捷、省管理、負荷小等優點，目前已被廣泛應用。佛甲草大面積應用也帶來一些問題：大面積的栽種一種植物，群落結構極其脆弱，容易造成退化甚至死亡。佛甲草的應用還應進一步研究。
6 結束語
城市中人與自然搶地的現狀一直存在，屋頂綠化對增加城市綠地面積，改善日趨惡化的人類生存環境空間，改善由于過度砍伐自然樹木、各種廢氣污染而形成的城市熱島效應，改善沙塵暴等對人類的危害有積極的意義。屋頂綠化的廣泛推廣，必將會產生巨大的生態意義和社會效益。
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