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。如果能很好地加以利用和推广，形成城市的空中绿化系统，对城市环境的改善作用是不可估量的。
一、屋顶绿化的特点
1．温湿度条件差因屋顶位于高处，四周相对空旷，因此风速比地面大，水分蒸发快。屋顶距地面越高，绿化条件越差。
2．造园及植物选择有一定的局限性因屋顶承重能力的限制，无法具备与地面完全一致的土壤环境，因此在设计时应避免地貌高差过大，在植物的选择上一般应避免采用深根性或生长迅速的高大乔木。
3．绿地边界规整屋顶形状一般为规则的几何形状且多重复出现，尤其在小区中更为明显。设计时应注意协调统一又富于变化，形成韵律。
二、屋顶绿化的设计
1．花园形式屋顶绿化可做成小游园的形式服务于游人，多用于服务性建筑牞如宾馆、酒楼等，能为客人提供游憩空间。小游园应有适当起伏的地貌，配以小型亭、花架等园林建筑小品，并点缀以山石。选择浅根性的小乔木，与灌木、花卉、草坪、藤本植物等搭配。为满足植物根系生长需要，种植土要30厘米至40厘米厚，局部可设计成60厘米至80厘米。此类屋顶花园要特别注意在建筑设计时统筹考虑，以满足屋顶花园对屋顶承重能力的要求，设计时还要尽量使较重的部位（如亭、花架、山石等）设计在梁柱上方的位置。
2．色块图案形式采用大叶黄杨、紫叶小檗、金叶女贞等观叶植物或整齐、艳丽的各色草花配以草坪构成图案，俯视效果好，多用于屋顶高低交错时低层屋顶的绿化。因其注重整体视觉效果，内部可不设园路，只留出管理用通道。
3．应季布置形式采用盆栽花卉，根据其盛花期随时更换，并可在楼的边缘处摆放悬垂植物，兼顾墙体绿化。此法多用于低层屋顶绿化。
三、造园层的结构结构层一般分为保温隔热层、防水层、排水层、过滤层、土壤层、植物层等
1．保温隔热层：可采用聚苯乙烯泡沫板，铺设时要注意上下找平密接。
2．防水层屋顶绿化后应绝对避免出现渗漏现象，一旦出现问题，将使房屋的使用者产生排斥心理，直接影响屋顶绿化的推广。最好设计成复合防水层。
3．排水层设在防水层上，可与屋顶雨水管道相结合，将过多水分排出，以减轻防水层的负担。排水层多用砾石、陶粒等材料。
4．种植层种植层一般多采用无土基质，以蛭石、珍珠岩、泥炭等与腐殖质、草炭土、沙土配制而成。
屋顶绿化问题概述
屋面视为抬高的一片平地，除了作其他功能用途外，种植是屋面一项重要功能，也是一种屋面形式。作种植屋面的技术较为复杂。土层的厚度要根据植物种类确定，土质配比、多雨或少雨地区，南方或北方地区，设计各有不同。是否设保温房、蓄水排水层，必须依据具体工程而定。至于种植屋面对城区环境所起的保护意义，换句话说为什么要在屋面上种植，不仅是建筑师设计问题，更是防水工作者面对的技术问题。关于这些问题，下面提供一些技术资料供参考。
一、城市是人工环境。原因是密集的建筑群，密布的道路网，存车场，上述都不能吸收水份，雨水直流入下水道，流人河湖，城区干燥。
二、城市机动车多，发出余热的地方多，如住宅炊食，工厂散热，建筑、道路吸收日光热，机动车散热，使城市成为热岛。据气象部门测定日本东京、中国北京气温比前些年升高三度。
三、称谓：种植屋面——抬高的园林或农田。
道路、存车场、篮球场——坏死的皮肤。
坡屋面——伤疤、吸热器。
市区河流——担心堵塞的血管。
汽车——均匀散布污浊空气的机器。
四、雨水经流系数(雨水从屋南流过速度系数)
流经地 径流系统
坡屋面＞15o 1
坡屋面＜15o 0．8
屋面铺砾石 0．5
绿化屋面 0．3
五、植物叶吸收热能60％的辐射热变为树叶蒸发热，水分散入空气中，空气湿润，缓解空气剧烈的变化。
太阳能辐射热吸收系数
屋面种类 吸收系数
屋顶植树 0．86
屋面植草 0．70
屋顶铺地砖 0．56
沥青卷材(光面) 0．80—0．90
绿色沥青卷材 0．86
六、滞留尘埃——树叶吸附灰尘。枝叶稠密如同过滤器。林木草地中的空气尘埃含量比稠密建筑群中的空气尘埃少5／6。
七、屋顶草木吸收二氧化碳、放出氧气。一平方米的草坪放出的氧气相当于100平方米的林木放出的氧气。
一株百年的小毛榉，每小时吸收2352克二氧化碳，放出1712克氧气，超过一个成年人一天所用的氧气量。
八、吸附灰尘。叶表面生长绒毛，有褶皱或分泌粘液，吸附灰尘。缺少树的城市，每天降尘量850mg／m２，而城区城郊绿化好的城市每天降尘量不足100mg／m２。
九、吸收有害气体。氟化氢气体通过40米宽的刺槐林，比通过40米宽的空旷地降低50％。每千克海桐叶吸收911mg氟，每千克合欢树叶吸收二氧化碳37．7g，悬铃木、梧桐树吸收二氧化碳30g以上，夹竹桃、棕榈树、桑树、大叶黄杨树均能吸收汞蒸气，有些树吸收苯、醛、酮等污染物。
十、植物杀灭细菌。植物叶分泌物质有杀灭细菌的作用。据南京植物研究所在当地测得：绿化差的中华门火车站为49700个细菌，缺林的马路上为44050个细菌。有绿化的马路为24480个，中山植物园为1046个，柏树林为747个，而松树林中仅有589个。
十一、植物可消除噪音。三斤硝酸基甲苯炸药，放在一公里深处的海水中，爆炸声可传至4500公里；如果放空气中爆炸可传至4公里；若在森林中爆炸，其声传至400米即消失。
十二、密稠的树叶是消声器。树叶重重叠叠，叶上气孔和毛泥迟滞声的和传递，叶子不断颤抖消弱声强。一株中等大小的桦树，约二十万片叶子，其面积1200平方米，相当于2亩地的面积。至于针叶树，其面积更大了。
十三、屋顶绿化。因种植土吸水，植物也吸水，所以雨水落在屋顶，仅1／3排出屋面(大雨)，2／3存留在屋面上，晴天部分蒸发到空气中，从而调节城市气候。
十四、种植屋面覆土和植物重(荷载)是结构设计重要依据，覆土20厘米厚，一般按400kg／m２。如植高大乔木应另行计算。水池、假山、人行道，按具体情况计算荷载。
十五、种植屋面具有强高隔热效果，夏季屋顶温度达60℃，气温34℃，室内温度比非种植物屋面降低4℃。随覆土厚度增加，降温效果越好。
十六、种植屋面保温效果很明显。不论北方或南方都有保温作用。特别干旱地区，入冬后草木枯死，土壤干燥，保温性能更佳。保温效果随土层厚增加而增加。种植屋顶有很好的热惰性，不随大气气温骤然升高或骤然下降而大幅波动。冰岛和斯堪的那维亚半岛的种植屋面，已有百年历史，证实上述情况。
十七、种植屋面的坡度。其坡度0。——30。覆土一米以上可以平的，覆土薄30厘米时坡度可在5o以下。屋面坡度大于5o时，应考虑土层滑移，或者作成梯田式。
十八、屋顶应设积水池(多雨地区)。大雨后覆土吸水饱和，多余水积蓄起来，不使流失。当土壤干燥时，使用积存水浇灌。
十九、种植屋面构造层。这是设计时最为关键的一项工作。不同的屋顶，采用何种方式绿化；选择何种植物，当地气候特点，(寒热、多雨、干旱等条件，必须细细考虑)。选用何种土，是否设保温层，要不要蓄水层和排水层，防冬季土层冻胀，大乔木防风问题，硫莱烂根现象等，直至于选择的防水材料，供水和诽水构造，人行道、女儿墙，都是设计人员考虑的问题。
二十、种植屋顶有两类：一类是地面上楼房屋顶，就是抬在空中的地面。这类屋面覆土较薄，一般不超过30厘米，若种乔木须单作树池。二类是地下建筑顶板上种植。这类屋面覆土较厚，常在一米以上，建筑四周无女儿墙分隔，种植土和大地相连成片。
二十一、屋顶绿化形式有三种：
(1)全屋面覆土种植，这种方式绿化效果最佳，尽量采取这种形式。
(2)大小乔木、灌木均用树池，与小片草坪相结合。
(3)盆栽。屋面上全部用大小花盆、花槽，摆齐放满。这种形式绿化较差，但防水简单易行，摆放布局灵活，根据需要可以随时改变。
二十二、种植屋面防水构造(从上至下为序)。
(一)种值土可以用野外的田土，也可以用生土，掺加动物粪便、草木灰、切碎杂草、树叶糠、珍珠岩、蛙石等，混合。增加土壤肥力，减轻荷载。
土层厚度依植物而定。草坪：15—20厘米；小灌木：30厘米；大灌木50厘米，乔木：80厘米以上。
土层厚度不能少于15厘米，土层太薄，没有蓄水能力，每天要浇水，否则干透。逢雨季应足够的排水能力，积水多，植物烂根，特别种植蔬菜，更不能太薄。从保温和隔热以及吸声考虑，也不能太薄。
(二)隔离过滤层
为了防止种植土被水带入排水层流失，故在种植土下放置一层隔离层。隔离层采用无纺布或玻纤毡，可以透水，又能阻止泥土流失。
(三)排水层
大雨或人工浇灌水过多时，种植土吸水饱和，多余的水应排出屋面。排水层采用卵石，粒径不大于3厘米。总厚度5—6厘米。排水层又可作蓄水层，多余水蓄在卵石层内，当种植土干燥时，又可返吸人土中。现在有多孔硬泡板，可吸收大量水，供给种植土返吸。蓄水层具有节约用水，又能保持土壤湿润的作用。
(四)防根穿刺层
植物根有很强的穿刺能力，特别树根，年代越久，扎的越深，并且分泌一种腐蚀力强的液汁，许多防水材料经受不住。目前我国防水材料中可以入选的有三种：
1、铝合金卷材。厚0．8—1．2毫米，耐腐蚀，防水性能好，焊接施工，耐久性好。古代建筑屋顶，使用500年之久。此种卷材由浙江永康骏宁特种防漏有限公司独家生产。
2、高密度聚乙烯种低密度聚乙烯土工膜，厚为1—1．5毫米，焊接合缝。本材有多家生产。
3、聚氯乙烯，焊接施工，厚度1．2——1．5毫米，此材已有多家生产。要求必须是P型的。
(五)隔离层，有时候出现耐根穿刺层和防水层不相容现象，为此中间加一道隔离层。隔离层采用聚乙烯膜、玻纤布、无纺布或抹一道水泥砂浆均可。
(六)防水层。卷材或防水料均可。如用高分子卷材，拒绝粘结合缝。
(七)砂浆基层。
(八)保温层：覆土较薄的严寒地区，应考虑保温。
二十三、种植屋面应为二级建筑设防。至少两道防水。如果发生渗漏，翻工维修很困难，花费大。
二十四、在严寒地区种植屋面的边墙，要考虑种植土冻胀对边墙的推力。
二十五、地区不同，种植屋面结构不尽相同。
1、严寒又多雨的东北，应考虑加保温层和排水层。
2、干旱又寒冷的西北地区，冬季草死、土干，以土代替保温层。不必另设排水层。
3、炎热多雨的南方地区。种植屋面坡度不宜大于50o以防雨水冲刷、土壤流失。多雨的南方不必加保温层，但要作好排水层和排水系统。
4、覆土80厘米以上，四周与大地土层相连，不必设保温层，也不必设排水层。
二十六、种植屋面包括假山和瀑布喷泉时，这些设置荷载很大，设计屋盖时必须特别考虑屋盖结构的承载力。
二十七、屋顶绿化是城市园林化的重要组成部分。据国外报道和报纸以及有关书刊，城市气候恶化的重要原因之一是高楼大厦的密集群。今后城市现代化、不再是以楼高为表征，而是以其设施的现代化为准。特别要走园林化、街道园林化、住宅区园林化、厂区园林化、学校机关园林化的道路。
二十八、墙体立面绿化，女儿墙顶绿化，都是建筑绿化的组成部分。许多城市已开始工作，成都市政府已明令实施全市房屋立体绿化工程。
二十九、屋面绿化历史
考证世界屋顶历史，约4000年。在4000年前幼发拉底河下游(伊拉克)苏美尔人建立城堡庙塔，在屋顶上建花园，公元十三世纪蒙古军队占领阿拉伯，烧毁了这个屋顶花园。公元前604年，巴比伦国王尼布甲尼撒，为爱妃在巴比伦堆土山建宫室，宫室顶以石板铺筑，再铺浸透柏油(沥青)的柳条，再铺二层砖(类似砖的烧结块)，其铺一层铅饼，最后填土约4米厚。种植花草和大树，并引水浇灌，这是较早的也是完善的空中花园。这一屋顶种植是世界奇迹。
在中国南京城墙上种植树木，已有500多年，明代山海关城墙上已种植花木，山西娘子关长城上亦种树木，承德普宁寺大乘阁前的石筑平台上种植花木。近代全世界屋顶花园不计其数，屋顶花园将成为普遍的建筑屋顶。将来建筑设计势必首先考虑屋顶花园，万不得己时才用其他屋顶形式。
三十、屋顶花园对人的心理作用。园林绿化的情趣对人的心理感受比其他物质享受更为深远，花木通过人们感官接触，给予人心理上的一系列美好刺激，植物以极其丰富的形态美、色彩美、芳香美和风韵美。花木能够调节人的神经系统，使紧张疲劳得缓和消除，使激动情绪恢复平静。当你繁忙工作之后回到家中屋顶花园里，花木的芳香和静雅的环境将一扫吵闹不宁的情绪，神经系统就会从强刺激的压抑中解放出来，在宁静安逸气氛中休息调整。
三十一、屋顶绿化起到调节建筑物与周围环境的联系，使自然植物与人工建筑有机的结合和互相延续，保护和美化环境，使人们更贴近自然，建筑物更能溶人绿色中。
三十二、我国城市建筑、道路、绿化占地比例：各类建筑占地75％左右，道路占地20％，公共绿地不足5％。中国及国外大都市人均公共绿地数：
北京——5．8m２ 武汉———1．6m２
上海——1．2m２ 常州———1．9m２
南京——7．3m２ 巴黎———70m２
天津——1．9m２ 堪培拉——70m２
重庆——0．8m２ 华沙———70m２
三十三、旧屋面改造作屋顶花园
1、旧屋顶是平顶。在旧防水层上铺筑现浇钢筋混凝土板，厚度及配筋以计算确定。然后作种植构造。
2、旧屋面为坡屋面，改为乎屋面。拆除屋面瓦和屋架。浇筑现浇钢筋混凝土屋面板，然后作种植构造。
三十四、花池或树池。花池或树池的面积一般为1—10平方米，采用钢筋混凝土作成，为五面体，自身独自作防水层，不与屋面防水层相连，宜只作底部防水层，侧壁如有漫渗并不影响种植。
三十五、屋顶水池。屋顶水池一般不大，因作点缀花园用，所以水池应单独作防水处理。不与屋面防水相连。在严寒地区不宜设计屋顶水池。
三十六、高层建筑屋顶设计花园，宜种花和草坪，也可种小灌木，不应种乔木。在沿海台风经常经过的地区，屋顶花园地区也不应植乔木。
三十七、宾馆、机关大楼建筑，常有较大的雨蓬，雨蓬最应作屋顶种植。既美化人口处环境，又能在夏季降低门口处温度。
三十八、植物荷载：
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│ │ │ │中等灌木│ │ │ │
│ 植物品种 │草蔬菜│小灌木│ ／1．5 │高灌木│小乔木│乔木／│
│ │ │ │m高 │ 3m高 │ 10m高│15m高 │
├─────┼───┼───┼────┼───┼───┼───┤
│ 荷 载／ │ │ │ │ │ │ │
│kg/平方米 │ 5 │ 10 │ 20 │ 30 │ 60 │ 150 │
└─────┴───┴───┴────┴───┴───┴───┘