绿色屋顶：特征，类型，优点，缺点 - 环境 - 2024

一个屋顶或屋顶绿化是其中表层土已经建立了一个建筑物或房屋的上层。这项技术在挪威古老的草屋顶上有先例，并在20世纪1960年代在德国获得了发展。

绿化屋顶的目的是节省能源，调节温度，过滤空气，吸收二氧化碳并有效管理雨水。因此，它们是具有生态功能的技术，而不仅仅是布置盆栽的屋顶区域。

美国芝加哥市政厅的绿色屋顶。资料来源：TonyTheTiger

为了建造绿色屋顶，必须对将要在其上种植农作物的支撑物进行特殊的准备。它由分层系统组成，在该系统的基础上是上屋顶甲板的附加防水层。

随后，放置一系列连续的层，以允许排水，防止根系向天花板生长并为植物提供合适的基质。

有各种类型的绿色屋顶，例如低负荷，低维护的大屋顶，上面有草本植物或肉质植物。同样，也有从草到树的高负荷和高维护强度的集约化农作物，也有中等强度的半集约化农作物。

绿化屋顶具有多种好处，例如热调节，节能，空气净化，用水，娱乐等。缺点是它们可能暗示建筑物和维护成本的结构风险。

特点

有绿色屋顶的教会在冰岛。资料来源：艾拉·戈德斯坦

历史

绿色屋顶的前身是在十七世纪至十九世纪之间的挪威，当时屋顶被泥土覆盖，并铺设了草。该技术主要用于调节房屋的温度。

后来，在19世纪，美国的定居者使用此技术解决了房屋屋顶的木材短缺问题。

此外，在同一19世纪的德国，房屋的屋顶都盖有柏油，因为防水会导致毁灭性大火。因此，屋顶工Koch建议用沙子和砾石覆盖屋顶以减少火灾隐患。

这种类型的基质可以自然的方式开发出草药，这种草药可以覆盖整个屋顶并使其防水且非常坚固。实际上，到1980年，仍然有这些原始屋顶状况良好的房屋。

绿色屋顶的现代兴起源于1960年代德国的倡议。据目前估计，德国约有10％的屋顶是绿色的。

这种趋势已经传播到欧美许多国家，在那里您可以找到带有绿色屋顶的重要建筑物。其中包括法兰克福机场（德国），温哥华公共图书馆（加拿大），巴黎（法国）的万国宫体育馆和马德里（西班牙）的桑坦德银行。

组件

绿色屋顶由分层系统组成，分层系统由一系列具有定义功能的层组成。这些功能是为了防止渗漏，排水并为植物提供底物。

防水层

绿化屋顶的中心元素是防止渗水，因为植被覆盖物保留了大部分水分。即使某些水分被植物消耗掉，也必须将多余的水分适当地清除掉。

此外，由于必须拆卸整个上部系统，因此必须确保防水是长期的，因为维修费用很高。

排水层

在防水层上方应设置一层旨在排出多余水的层。它是一个结构层，允许水在下部防水层和上部防根层之间移动。

防根层

屋顶绿化的风险之一是根部对屋顶结构的潜在损害。根部高度发达，并可能导致屋顶覆盖物出现问题，例如泄漏或更严重的结构损坏。

因此，有必要在基材层以外设置防止根部发育的层。

基材层

植物需要能够生根的基质，并为植物的生长和生存提供必需的营养。该基质可以由土壤混合物或吸收有营养液的吸收性人工基质组成。

表土

最后，将选定的物种播种在已建立的基材层上。要种植的物种的选择将取决于诸如气候条件，屋顶的结构条件和既定的设计标准等因素。

灌溉系统

根据该地区的气候条件，屋顶绿化可能一年至少要进行一次灌溉。如果需要，建议使用滴灌以最有效地利用水。

种类

在法国的绿色屋顶。资料来源：SiGarb

广阔的绿色屋顶

它们维护成本低，通常安装在人迹罕至的地方，主要包括草本植物和肉质植物。另一方面，根据所选的物种和地理区域，可能不必进行灌溉或施肥。

植物基质的厚度为5-20厘米，因为播种的根系较浅且水平生长。其完全被水浸透的最大重量不超过200 kg / m2，其成熟过程持续约四到六个月。

密集的绿色屋顶

它们通常设计为便于人们使用并且可以用于娱乐。它们的维护很密集，需要不断的灌溉和施肥。

这种类型的绿色屋顶可以包括来自树木，不同大小的灌木和草本植物的多种生物类型和物种。设计的可能性非常大，叶面色调和花朵颜色可以结合使用。

建议使用适合项目现场气候条件的物种。植物底物层为三十五厘米至一米以上。

这种类型的屋顶的结构载荷范围从250 kg / m2到1,200 kg / m2，其成熟期可能需要数年。

半密集的绿色屋顶

结合两种设计，并根据属性的结构特征划分载荷。基材的厚度为12至30厘米，这些设备的重量可以在120至250千克/平方米之间变化。

有目的的绿色屋顶

同样，屋顶绿化也可以根据其特殊用途进行分类。因此，这里有用于花园，蓄水器，发电机和娱乐场所的绿色屋顶。

如何制作绿色屋顶

法罗群岛（丹麦）的绿色屋顶。资料来源：埃里克·克里斯滕森（Erik Christensen），波尔克里（Porkeri）（丹麦维基百科的联系人）

建立绿色屋顶有许多材料和设计选择。最合适的选择取决于物业的结构特征，可用预算和用途。

应该注意的是，适当的设计和材料将允许长期使用和相对较低的维护成本。

建立绿色屋顶系统最复杂的阶段是防水，结构承载力和排水管理。如果您没有适当的技术知识，则最好使用专家的服务。

逐步建立绿色屋顶

1.-定义目的和设计

首先要确定绿色屋顶是用于装饰，食用还是用于种植药用植物。另外，必须考虑到要使用的植物的大小受到屋顶的负载能力的限制。

2.-结构评估

必须对建筑物的结构特征进行评估，以了解其承载能力。为此，最好咨询土木工程师，建筑师或总承包商。

3.-选择植物种类

要种植的植物种类的选择取决于屋顶的使用，建筑物的结构限制以及该地区的气候。

应该考虑到，太阳光线的入射，温度和风况受物业的位置和高度影响。选择食用植物时，可能需要额外的照顾以控制病虫害。

在密集的绿色屋顶中，可以结合各种年期和多年生植物不同开花期的各种景观设计可能性。

对于宽阔的屋顶，通常使用草，在夏天需要经常浇水。如果无法使用灌溉系统，建议使用多肉植物，例如仙人掌科或景天属，长生植物属或Delosperma等植物。

4.-纠正原始防水和屋顶坡度

必须检查外部屋顶覆盖物的防水层状况，并评估表面是否平整。如果有任何问题，则必须修理或更换防水层，并且必须进行必要的液位校正。

5.-特殊防水

建立绿色屋顶需要额外的防水层，该防水层要持久才能避免更换系统。为此，必须安装防水系统，并保证最长10或20年的使用寿命以及40至50年的使用寿命。

这种特殊的防水措施包括安装一层高密度的聚氯乙烯（PVC）。当涉及屋顶（平屋顶）时，必须在排水方向上有足够的水平度，以避免积水。

6.-反根层

必须在排水系统上安装一层，以防止根系进入下层。这样可以防止排水管堵塞或防水层损坏。

防根层具有抵抗力和过滤性，因为它必须允许水通过并防止根部通过。

7.-排水

必须放置排水层以允许水通过，该排水层可以由瓦楞板或瓦楞板组成。

同样，可以使用带有过滤层的结构网，该滤网允许来自上层基板的水通过并将其分散到排水口。

8.-过滤层

在排水层上方可以方便地包括一个过滤层，该过滤层可防止可能阻塞出水口的粗颗粒通过。

9.-基材

随后，在过滤和防根层上沉积基底层，其组成将取决于要建立的植物的类型。非常重要的一点是，该层的质地必须确保足够的水分吸收而又不会过多地保留水分。

最合适的基材是地层系统，其底部有一层沙子和细砾石，在其上层是粘土与肥沃土壤的混合物。

10.-播种

一旦确定了基质，就应该种植选定的植物。对于某些植物，例如草或草坪，可以放置预播种的卷并将其快速固定到基材上。

对于其他植物，可以直接播种苗圃中获得的种子或幼苗。

10.-维护

通常，绿色屋顶需要很少的维护，例如定期检查排水管以确认其工作正常。

另一方面，可能必须至少在干旱时期进行灌溉，以保证植物的充分发育。在这种情况下，最合适的灌溉系统是洒水器或滴灌器。

好处

热调节和节能

在城市中，大量的混凝土和沥青以及空调设备和车辆交通会产生高温环境。因此，发生所谓的反照率效应或城市热岛效应。

反照率是表面反射的太阳能量的度量，因此不被吸收为热量。城市地区的反照率比农村地区低10％。

从这个意义上讲，绿色屋顶通过减少外部屋顶覆盖物上紫外线的照射来帮助调节建筑物的温度。据估计，使用绿色屋顶可以减少多达40％的空调设备使用。

吸收二氧化碳

绿色屋顶有助于减少温室效应并减少全球变暖。这是因为植物是碳汇，因为它们捕获了城市中产生的二氧化碳以进行光合作用。

空气净化

植物是天然空气过滤器，因为它们吸收二氧化碳并释放氧气，因此有助于净化城市空气。另一方面，发现绿色屋顶可使空气中的二氧化硫和亚硝酸分别减少37％和21％。

使用雨水

当雨水落在传统的屋顶上时，它会直接撞击外壳，造成侵蚀作用。同样，当面对光滑且未覆盖的表面时，流速和移动速度也会增加。

城市中的另一个问题是污水系统饱和（溢流）的事件，产生的水道能够承载大量废物。这些废物可能最终流入河流或海洋，并产生污染。

例如，在纽约市，据估计有50％的降雨事件以溢流结束。据估计，它们每年提供400亿加仑未经处理的水。

相反，在绿色屋顶中，植被层和基质可以缓冲雨水的影响。这样，一部分流量被吸收，排水速度降低。

此外，绿色屋顶系统可保护防水层，减少下水道溢流的风险，并延长排水系统的使用寿命。

延长防水使用寿命

屋顶的外部覆盖物温度变化很大，特别是在季节变化明显的地区。在一项研究中，研究表明，裸露的屋顶可能遭受高达50ºC的日变化，而采用绿色屋顶系统，屋顶的日温度仅降低到3ºC。

因此，管理良好的绿色屋顶有助于延长建筑物防水的使用寿命。植被覆盖层可缓和温度变化并防止太阳辐射。

改善声学

植被层可减轻城市噪音并改善该地区的声音。这样，它有助于提高房屋的隔音效果。

装饰元素和休闲空间

具有适当景观设计的绿色屋顶是相关的装饰元素。另一方面，在绿色屋顶的情况下，它们成为休闲场所。

他们提供食物和天然药物

在绿色的屋顶上，可以种植食物和药用植物，以用于建筑物居民的消费。但是，应该注意的是，这些工厂需要额外的照顾以确保有效的生产。

财产评估和节税

根据国际研究，当放置绿色屋顶时，该物业的资本收益在房地产市场上最多可以增加15％。这是因为它们可节省大量能源并改善生活质量。

另外，安装屋顶绿化系统的投资也可以视为维护费用。因此，该投资可以免税。

缺点

建筑物漏水或结构损坏的风险

如果放置不当，绿色屋顶会引起潮湿问题，泄漏甚至对建筑物造成结构损坏。一些植物具有侵略性的根系，可以到达屋顶的外部覆盖物并造成破坏。

另一方面，绿色屋顶系统对建筑物造成了额外的重量，必须仔细考虑以免发生事故。

设置成本高

搭建绿色屋顶的平均成本可以是传统屋顶的两到三倍。

需要永久关注

传统的屋顶只需要进行充分的定期监督，以评估防水套的状况。对于密集的绿色屋顶，必须定期维护以确保其正常运行。

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