基于海绵城市理念的屋顶花园景观设计———以金华地区为例

基于海绵城市理念的屋顶花园景观设计———以金华地区为例

作者： 吴窈窈

来源：《现代园艺·下半月园林版》 2024年第2期

吴窈窈

（浙江广厦建设职业技术学院艺术分院，浙江东阳322100）

摘要：从海绵城市的理念出发，针对目前金华地区屋顶花园存在的问题，归纳和总结了屋顶花园的设计策略。并针对设计策略中所设计到的雨水管理，运用海绵城市理念详细介绍屋顶花园设计中常用的可持续雨水管理设施。

关键词：屋顶花园；海绵城市；雨水利用

随着城市化进程的加速，现代城市发展迅速的同时，城市环境问题日益突出。人们在不断追求物质文化的同时，对自身的人居环境的追求也在不断提升。城市发展中建筑面积的不断提高与绿地建设用地紧张的矛盾日益尖锐。屋顶花园作为一种有效利用城市空间进行城市绿化建设的手段，可以有效缓解城市绿化建设的压力。屋顶绿化在改善城市生态环境上，减弱城市“热岛”效应；增加空气湿度，降低城市中的干岛效应，蓄水作用。而现代屋顶花园的设计，不应只是单纯的景观设计，而是结合有效地生态管理技术和手段，运用生态化、可持续发展的屋顶花园规划设计。

1 屋顶花园的特点和现状

1.1 屋顶花园的特点

金华市位于浙江省中部，为省辖地级市，以境内金华山得名。界于东经119゜14′～120゜46′30″，北纬28゜32′～29゜41′。南北跨度129km，东西跨度151km，土地面积10942km2。东邻台州，南毗丽水，西连衢州，北接绍兴、杭州。屋顶花园是将屋顶作为正常的平面，其上以公园化的布局来进行城市屋顶的绿化建设。

1.2 屋顶花园现状

国外许多发达国家的屋顶花园建设已经相当发达，比如“花园城市”新加坡、日本等国家，无论理论支持和技术支持都已经相当成熟。我国关于屋顶花园的发展较晚，屋顶花园正在经历角色的转变。2010年的上海世博会法国馆，2016年的杭州为峰会主题营建的屋顶花园都展现出了令人惊叹的风采。屋顶花园的建设虽在国内取得了很多的成绩，但处于起步阶段的屋顶绿化设计不可避免存在一些误区。屋顶花园设计作为一种要求很高的复合型设计，缺乏必要专业人员的沟通协调，都存在着设计脱节造成的质量问题。缺乏统筹的设计操作，是目前屋顶花园设计中的首要问题。

据调查金华地区各屋顶花园发现，各屋顶花园的屋顶的雨水几乎都流入地下排水管道。景观绿化设计忽略了防涝设施，缺乏水生态平衡。屋顶花园的空间分布在有关空间功能、交通组织、防灾等方面的要求考虑不周。

2 海绵城市下屋顶花园的设计策略

在海绵城市设施网络中，屋顶花园主要应用的是狭义的低影响开发系统（简称LID）。主要是在源头处承担收集雨水，生物处理和降低峰值排水量等综合功能。为了更好地在屋顶花园综合利用雨水，屋顶花园设计有水景，人工湿地景观，树池，花坛，生态沟等景观（图1）。

2.1 雨水收集系统

由于金华在浙江中部，雨热同期，雨季分布不均，雨量丰富，干湿2季明显。春末夏初雨水集中，夏季长而炎热，冬季晴冷干燥。季节性降雨差异加大，屋顶花园可以发挥更大的雨水处理作用。屋顶绿化可以建设在坡度＜3％的平屋顶上。通过落水管或集水井等设施将屋面雨水引入周边绿地、草坪、透水铺装或通过植草沟、雨水管网将雨水送达蓄排水层。经过合理的调度将水汇集到一起用于补给绿地及景观水体用水。绿色屋顶对建筑材料有较高的要求，要优先选择对雨水水质没有影响或者影响较小的环保材料，减轻雨水过滤净化的压力，从而节约建设成本。在海绵城市理念的引导下，要在四周设置排污系统、泄水管、排水管。条件允许，屋顶排水直接与地面相连，地面设置排污等系统，强化雨水的二次利用。尤其是当有强大雨水时，在很大程度上起到泄洪的效果。最好从建筑艺术的角度，除了实用也考虑美观因素。

2.2 渗透设施

透水铺装允许水垂直流过硬质铺装表面，可以用于屋顶道路铺装。透水铺装的主要作用是提供雨水向地下自然土壤渗透的通道，从而达到减少径流量和流速的作用。在此过程中移除雨水的沉淀物和其它污染物，具有过滤和初步净化雨水的功能。可渗透铺装由具有丰富孔隙度的透水面层，具有一定蓄水能力的稳定基层和地下渗水管组成。结构由内而外一般为砾石层、砂层、种植土壤层、覆盖层和蓄水层。同时设有穿孔管收集雨水，溢流管以排除超过设计蓄水量的积水，既能够满足收集和利用雨水同时也不会因雨水过量而改变植物的生长环境影响植物，同时能够避免破坏生态系统。

2.3 排水设计

在排水防水设计方面，屋顶景观设计适用于坡度＜3％的平屋顶，因此，从科学的角度来看，防水等级为1～2 级，耐用年限为25年以上。在本课题的研究过程中，防水层需选耐腐蚀，耐穿刺性能好的材料。平屋顶宜采用结构找坡。天沟、檐沟纵向坡度应＞2％，沟底落差＜200 mm。

2.4 建筑荷载

为了减轻屋顶荷载，将建筑如水池、假山、廊亭等设置在承重结构的梁上。做好土壤基质的选择。土壤基质采用轻型基质且具有一定通气性、保肥性，还要具有一定雨水蓄存能力[4]。设计基质层时，可选择蛭石、腐殖土、泥炭土混合作为土壤的主要成分，可防治水土流失。

2.5 植物选择

通过植物的蒸腾作用减少雨水量，屋顶绿化还能调节建筑温度，减少取暖和制冷的能源投入。植物在控制雨水流速，减少持续降雨对排水系统的负担。植物树冠截留雨水，经过树干流向地面渗入后进行雨水的储蓄。阔叶树比针叶树截留效果更好。植物选择还要考虑建筑的朝向，选择适合的喜光或耐阴植物。选择一些对屋面荷载要求低的植物，并根据当地气候进行选择。根据屋顶荷载能力要求可采用适生低矮植物或攀缘植物[5]，筛选一些适应性强、生长物，且选择喜水类、抗风性较强的乡土植物[6]。

2.6 屋顶花园景观的水体设计

水体设计是屋顶环境景观设计的关键性因素。屋顶花园中的水池因受到场地和承重限制，建造成浅矮小型观赏池。水池和屋顶集水设施相连通，既可节约用水，又可经常保持水质清澈。另在海绵城市理念的引导下，设计收集雨水的系统，强化水池中水的活性。水是形态、流速和质量影响感受。流水的营造可以通过声音、光线、触摸和气味来改善建筑小环境的微气候。

3 结语

防洪排涝是海绵城市的核心内容，传统的快排主要针对雨水的快速排涝，而忽视了雨水的再吸收利用。海绵城市的防洪排涝设计是在雨水的快速排涝的同时，通过生态景观缓冲和沉淀后再用于水景、灌溉利用。绿化后的屋顶雨水排放量大大减少，蓄存到在屋顶上的雨水逐步蒸发到空气中从而可以调节城市气候。但是屋顶花园的规模效益的体现离不开技术层面的支持和经济上的保障以及政府的管理。

真正的“城市海绵工程”应该着眼于，如何合理地运用占城市30％面积的绿地去解决另外70％不透水面积的降雨问题，应该思考如何将城市内的雨水导入绿地，导入“海绵”之中。为此风景园林设计师需要转变传统的排水思路。水利、生态、交通等多学科加强技术研发与推广。不仅如此，还需要相关政府部门、市场和群众等多方力量的管理和参与。