建筑环保论文优秀范文:屋顶绿化研究

屋顶绿化作为一种不占用地面土地的绿化形式,其应用越来越广泛。它的价值不仅在于能为城市增添绿色,而且能减少建筑材料屋顶的辐射热,减弱城市的热岛效应。
2020-11-11 17:48:50 建筑界

  建筑设计行业通常将屋顶称为建筑的“第五立面”。随着现代建筑的发展,“第五立面”的作用也越来越突出。对于改变屋顶光秃的形象、毫无观感的情况可言。屋顶绿化是一种极为有效并且使用的方式。

  一、发展历史

  屋顶绿化的历史能够追溯到被列为古代世界七大奇迹之一的巴比伦“空中花园”尽管并不是现在严格意义上的屋顶绿化,但已展现了人类对美好自然的向往和追求。欧洲文艺复兴兴起的造园热为植物的分类和使用开创了新局面。

  直至进入二十世纪七八十年代,针对全球化的环境能源危机,一批前卫艺术家创作了大量以环境为主题的艺术作品唤起人们环境能源危机反思,同时建筑界刮起了绿色建筑之风,建筑师与风景园林师紧密合作,从保护资源,节约能源和维护生态环境的观点出发,公同开发有关技术以实现环境共融的屋顶,墙面等具有生态环保节能功能的绿色空间。

  在全世界范围内,对各国环境保护和可持续发展最有影响的事情就是:1992年在巴西的里约热内卢举行的联合国全世界峰会,以及2005年旨在遏制全世界气候变暖的《京都议定书》正式生效,这是人类发展史上首次以法规的形式限制温室气体排放。自那以后,欧洲国家普遍制定了本国的可持续发展规划,并制定了相应的法律法规。包括实施屋顶绿化政策和有关的经济补贴措施。这种从政治和经济层上的促进,使屋顶和立体绿化取得了迅猛发展,涌现了一批优秀作品。

  二、发展趋势

  推窗能见绿,出门看花红,对久居城市钢筋水泥建筑群里的人们来说,往往是一种奢望。然而,目前很多国家和城市通过屋顶绿化,迈出了成为“生态城市”的第一步,为城市的可持续发展进程提供了可贵的经验。

  近年来,大气变暖成为全世界共同关注的焦点。大气变暖的原因有很多,其中一个最重要的原因就是大都市热岛效应,它占了全球变暖70%的份额。空调的大量使用,将炎热而污浊的空气排到室外,形成恶性循环,使城市气温变得更高,被硬化了的城市,使得雨水迅速流失,很少能够渗透到土壤中补充地下水,从而造成城市地下水位严重下降,同时也造成城市排水系统压力过大,降低了城市抵御自然灾害的能力。

  因此,利用现有建筑物进行屋顶绿化,是拓宽狭小的绿化空间,增加绿化量和绿化率,缓解城市“热岛效应”,改善城市生态环境,提升城市整体绿化水平的有效手段,也是当今世界土地资源日趋紧张情况下,加强城市绿化管理的发展方向之一。

  三、作用和优势

  对一个国家,或者大城市而言,屋顶绿化究竟能带来什么利益,是社会政策制定最初的动因。大量的研究表明:屋顶绿化主要在缓解大城市热岛效应;提升建筑的节能效益;减轻大城市雨水处理系统的负荷;改善大城市的的景观;丰富大城市的物种多样性等方面给大城市带来巨大的环境效益和经济利益。

  依据美国环境保护机构的数据表明:在重要大城市里,屋顶占了大城市总面积的15%到~30%。因此,屋顶不仅是一块是未被利用的巨大空间资源,同时也是对大城市环境,特别是对大城市热岛效应产生重大影响的根源。一座城市的屋顶面积,大约为整个居住区面积的1/5。被绿化的屋顶除了在夏天对室外环境具有十分明显的降温和增湿作用以外,还能够大大降低屋顶外表面的平均辐射温度,从而进一步改善了大城市的热环境;屋顶的绿色植物具有滞尘、杀菌和吸收低浓度污染物以及增加空气中负离子的作用,具有很强的空气净化能力和清新能力;屋顶的绿色植物还有降低大城市噪音的作用。

  建筑的屋顶绿化对于降低建筑周围环境的气温的作用十分明显,气温降低的幅度可达0.5~4℃。对大面积的低层建筑,由于屋面面积比壁面面积大,夏季从屋面进入室内的热量往往占总围护结构热量的70%以上,夏季实测的结果表明,绿化的屋顶外表面最高温度比不绿化的屋顶外表面最高温度可低20℃以上,从而使从屋面传入室内的热量减少到1/4左右,绿化屋顶不仅可以在夏季对室内环境隔热保凉,并且可以在冬季对室内环境隔冷保暖,在极端天气对缓冲和削减极端温度起着突出的作用,以此可以看出,屋顶绿化对建筑工程设备节能和改善顶层房屋室内热舒适环境也具有重大意义。然而,这块巨大的屋顶面积多半被荒废,裸露在夏季炎热的阳光下,吸收着巨大的太阳能,并转化为热能散发到空气中,成为大城市热岛效应的主要因素之一。屋顶绿化既是对这块空间资源的有效利用,也是大幅度提高中心城区绿化覆盖率、消除热岛效应的重要措施。

  四、案例研究

  在现代化城市中,高楼大厦鳞次栉比,绿化用地难觅。所以,近年来屋顶绿化在国际上得到越来越多的关注,欧美国家等发达国家都在兴起风潮。屋顶绿化这种发挥着重要的环保节能功效,集生态、经济和社会经济效益于一体的绿化方式,越来越多的得到人们的认可。

  首要绿色屋顶能够蓄含雨水,高度保持水分,大大缓解水处理系统的工作压力;其次,作为一个空中的小型生态系统,屋顶花园环境优美自成一体。而绿色植被覆盖的屋顶则能保护防水层不受气候、紫外线以及其他损伤,延长建筑的使用寿命。由于屋顶绿化系统具备蒸发、阴凉和大气循环的冷却效用。其次,屋顶上的绿色植物还能净化大气,帮助过滤灰尘和烟雾颗粒,从大气和雨水中吸收危害性物质,降低灰尘并减少潜在的烟雾威胁。植物蒸腾的水分吸收热能并冷却大气,减轻工业化给城市带来的热岛效应。所以,屋顶绿化能有效缓解城市建设与绿化用地紧张的矛盾,具备环保、节能、公益三重功效,拥有巨大的市场潜力。

  (一)日本大阪难波商业区

  日本大阪难波公园(NambaPark)是位于日本大阪传统热闹商业区的现代建筑,并非传统意义上的公园,是一个由购物中心与办公楼相结合的城市综合体。从高空俯瞰,难波公园恰似一个梯田,从街道地平面上升至8层楼的高度,层层推进、绿树茵茵,仿佛是游离于城市之上的自然绿洲,与周围线形建筑的冷酷风格形成强烈对比,成为嘈杂背景下一处生动、温馨的街景。难波公园颠覆了一味追求机器效率的工业化空间设计,打破了室内室外的空间界限,实现了城市森林中自然化、戏剧化空间场景的塑造,形成内部与外部景观的和谐与相互映衬。项目中有很大体量的零售是在绿色屋顶下面,设计师把这些城市中缺乏的绿色元素引入到项目中,使难波公园拥有了独一无二的园林景观。屋顶花园宽敞开阔,充满自然气息,从下层步行街仰望,不同的色彩、材质,灵活设置的灯光、窗洞和种植池让景观丰富多彩。乘电梯来到顶层,可以清楚的看到一层层曲线台地被梯田般的绿色覆盖,大量的露台和架空层打破了室内外空间的界限。

  (二)韩国首尔的梨花女子大学

  首尔历史悠久的大学之一,建校于1887年初,是韩国第一所女子大学,是现今世界最大的女子大学。原名叫做梨花学堂,1948年改名为梨花女子大学。由DominiquePerrault建筑师事务所设计,位于韩国首尔的梨花女子大学(EwhaWomansUniversity)校园中心的“梨花谷”,因为基地位于山谷且建筑本身也像峡谷而得名。大学建筑群体设计真正做到依山就势,空间序列非常有趣,最为引人注目的是校园中心超长的入口空间,台阶部分不高不陡,俯瞰的视觉效果非常惊人。“梨花谷”两侧的玻璃幕墙后面隐藏的两栋建筑包含教室、图书馆、剧院、商店、健身、管理用房等功能,可容纳两万名学生。“梨花谷”无论在结构形态,还是节能环保等方面,对当代建筑都具有颠覆传统的意义。

  五、总结

  让人们欣慰的是,屋顶绿化愈来愈引起政府的重视,建设部就贯彻落实《国务院关于深化改革严格土地管理的决定》精神做出部署,其中要求要鼓励和推广屋顶绿化。目前北京、上海、深圳、广州、杭州等城市也都相继开展了试点。相信,不久的将来,当我们站在窗前放眼望去,看到的将是一片层层染绿、生机盎然的景象

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