海绵城市:屋顶花园应用详解
海绵城市是推动绿色建筑建设,低碳城市发展,智慧城市形成的创新表现。海绵城市可有效提高城市排水系统的标准,缓减城市内涝的压力,促进雨水资源的利用和生态环境保护。
建设海绵城市,关键在于不断提高“海绵体”的规模和质量。
作为海绵城市“海绵体”重要的一个组成部分,屋顶绿化——“悬浮在空中的海绵”,在不占用土地面积下,能有效蓄水,减缓雨水下渗,利用雨水进行浇灌,通过植物蒸腾作用将雨水还给自然,实现雨水的可持续利用。
屋顶绿化可有效减少屋面径流总量和径流污染负荷,具有节能减排的作用。收集的雨水较为洁净,经过初期弃流、过滤、蓄存就可利用,是“海绵城市”建设中屋面雨水集蓄的重要场地。
合理构建屋顶绿化、屋顶花园系统,有助于城市的可持续发展,创造自然的人居环境,营造美观生态的景观效果,提升居民生活质量。
屋顶绿化设计应着重考虑结构稳定性和实用性,合理的设计能够创造宜人的绿色空间,同时减少屋顶花园的维护费用。
▲构建绿色屋顶的要素
屋顶绿化技术考虑:
1. 安全:承重、防止渗水、防根穿刺、台风承受力
2. 给排水:灌溉、营养、排水
3. 基质:土层、种植土
4. 植物及养护:植物品种、搭配、养护
屋顶绿化包含一套具备防水、防根系蔓延、具备排水设施、过滤层、轻量级生长支持介质及植物自体的完整体系。
屋顶花园,是海绵设施与景观设计融合而营造的空中花园。屋顶雨水花园是海绵建设的一种手段和方式。
▲中国航空规划设计研究总院屋顶花园
雨水收集流程示意图
屋顶花园的海绵措施,重点在于屋顶雨水收集系统。屋顶汇水面积较大,结合屋顶雨水收集系统主要有三部分组成,分别是屋面、落水管和蓄水设备。
▲雨水花园土层结构
屋顶雨水花园的土体底部砂土、砾石、干性水泥砂浆组成的净水层,上部是种植基质、盖土等,一到雨天,雨水经一层层“介质”吸纳下渗,可起到一定的净化作用。
▲雨水花园工作原理图示
当“介质”存水饱和后,多余的水通过疏水孔排到雨水立管中,最终到达蓄水池。原先废弃的雨水经过屋顶花园的净化,变成可用于浇灌的中水,真正起到美观和实用性的统一。
考虑到荷载问题,雨水花园并不一定适合所有既有建筑,但我们提倡公共建筑尽可能地建成屋顶雨水花园。
▲深圳光明文化艺术中心
雨水花园雨水处理示意图
1. 多层建筑的屋顶,雨水经收集管,通过过滤网,进入沉淀池,过滤沉淀后进入雨水花园,用于花园的日常灌溉。
2. 铺装上的雨水,经树皮木屑等可持续材质过滤后进入雨水花园或水景。
▲深圳万科研发中心人造屋顶湿地
收集的雨水沿着设计路径流经萱草的根部,创造了根系净化的可能。
▲沣西新城西部云谷屋顶花园
整个屋顶的硬质铺装均采用新型环保透水材料,降雨后雨水被吸纳和下渗,下渗中能起到净化的作用。
当存水饱和之后,多余的水会沿着防水层流入花园中的排水沟,最终被排入蓄水设备中,再次用于绿化浇灌等。
▲模块化花箱屋顶花园
屋顶花园建设中,除了营造雨水花园外,亦可采用索尔屋顶花园解决方案,主要使用模块化花箱组合拼接定制。
索尔模块化组合屋顶花园特点:
· 模块化组合,积木式任意快速拼接;
· 无缝拼接,防水,防根穿刺;
· 既是独立模块又能共享水源;
· 自带储排水功能,又有隔热保温功能;
· 水肥一体,维护方便,无需专业技术;
· 多种模块组合,成型快、绿化率高、立体效果强,适合于各种需求。
▲索尔大楼屋顶花园
模块化花箱实际效果
屋顶花园中,将海绵设施融于花园建设,不仅能降尘、降温、保湿、缓解“城市热岛”效应,让城市筑“林”,更能收集、净化雨水,变废为宝,缓解城市排水压力,在城市中架起一座座空中花园。