1 花園概述
屋頂花園是指在各類建筑物的頂部（包括屋頂、樓頂、露臺或陽臺）載植花草樹木，建造各種園林小品所形成的綠地，即稱之為屋頂花園。[1]
1.1 歷史
屋頂花園并不是現(xiàn)代建筑發(fā)展的產(chǎn)物，它可以追溯到4000年前，古代蘇美爾人最古老的名城之一UR城所建的大廟塔，這就是屋頂花園的發(fā)源地，20年代初，英國著名考古學(xué)家倫德.伍利爵士，發(fā)現(xiàn)該塔三層臺面上有種植過大樹的痕跡，然而真正的屋頂花園是在亞述古廟塔以后1500余年才發(fā)現(xiàn)的著名的巴比倫"空中花園"（見圖1[1]），它之所以被世人列為"古代世界七大奇跡"之一，其意義決非僅在于造園藝術(shù)上的成就，而是古代文明的佳作。
1.2 現(xiàn)狀
國外在20世紀(jì)60年代以后，相繼建造各類規(guī)模的屋頂花園和屋頂綠化工程如美國華盛頓水門飯店屋頂花園、美國標(biāo)準(zhǔn)石油公司屋頂花園、英國愛爾蘭人壽中心屋頂花園、加拿大溫哥華凱澤資源大樓屋頂花園、日本同志社女子大學(xué)圖書館屋頂花園等，這些與建筑設(shè)計統(tǒng)一建在屋頂?shù)幕▓@，多數(shù)是在大型公共建筑和居住建筑的屋頂或天臺，向天空展開。
國內(nèi)如香港、深圳、廣州、上海、長沙、重慶、成都等城市，也相繼對屋頂進(jìn)行開發(fā)。如：香港太古城天臺花園、廣州東方賓館屋頂花園，廣州白天鵝賓館的室內(nèi)屋頂花園、上海華亭賓館屋頂花園、重慶泉外樓等，有的城市已把城市樓群的屋頂作為新的綠源。
1.3 意義
屋頂綠化對增加城市綠地面積，改善日趨惡化的人類生存環(huán)境空間；改善城市高樓大廈林立，改善眾多道路的硬質(zhì)鋪裝而取代的自然土地和植物的現(xiàn)狀；改善過度砍伐自然森林，各種廢氣污染而形成的城市熱島效應(yīng)，沙塵暴等對人類的危害；開拓人類綠化空間，建造田園城市，改善人民的居住條件，提高生活質(zhì)量，以及對美化城市環(huán)境，改善生態(tài)效應(yīng)有著極其重要的意義。
2 設(shè)計依據(jù)、原則
2.1 依據(jù)
該設(shè)計方案主要根據(jù)國家和地方有關(guān)設(shè)計規(guī)范如：
《城市園林綠化技術(shù)操作規(guī)程》（DB51/510016-1998）
《屋面工程技術(shù)規(guī)范》（GB50345-2004）
《屋面工程質(zhì)量驗收規(guī)范》（GD50207-2002）
《城都市建設(shè)項目公共空間規(guī)劃管理暫行辦法》（成府發(fā)[2001]223號）
《成都市屋頂綠化及垂直綠化技術(shù)導(dǎo)則（試行）》規(guī)范以及使用者的使用要求、文化品位、并結(jié)合功能、生態(tài)效益、園林美學(xué)、經(jīng)濟(jì)性和安全性來綜合考慮。
2.2 原則
屋頂花園不同于一般的花園，這主要由其所在的位置和環(huán)境決定。因此在滿足其使用功能、綠化效益、園林美化的前提下，必須注意其安全和經(jīng)濟(jì)方面的要求。
2.2.1 經(jīng)濟(jì)、實用性原則
建造屋頂花園一定要做好概預(yù)算，必須結(jié)合實際情況，作出全面考慮，最大限度地為業(yè)主省錢，同時屋頂花園的后期養(yǎng)護(hù)也要做到養(yǎng)護(hù)管理方便，并且節(jié)約施工與養(yǎng)護(hù)管理的人力物力，最大限度的為業(yè)主省錢。
業(yè)主營造屋頂花園的目的就是要在有限的空間內(nèi)進(jìn)行綠化、造景，為自己創(chuàng)造一個環(huán)境優(yōu)美的生活空間，提高生活質(zhì)量、文化品位，因此該設(shè)計方案將運用因地制宜、以人為本的設(shè)計理念，并結(jié)合周圍環(huán)境、時代特色，考慮業(yè)主的個人想法和要求，為其營造出一個個性鮮明的私密空間，同時把綠化放在首位，堅持以綠為主，綠化率將達(dá)到50%以上。
2.2.2 安全、持續(xù)性原則
在地面建花園基本上可以不考慮其重量問題，但是在屋頂建花園就必須注意屋頂?shù)陌踩笜?biāo)，一是屋頂自身的承重問題，二是施工完成后各種新建園林小品的均布荷載和各種活荷載對屋頂承重造成的安全問題，三是防水處理的成敗直接影響屋頂花園的使用效果和建筑物的安全。
首先屋頂樓板的承載能力是建造屋頂花園的前提條件（國標(biāo)規(guī)定：設(shè)計荷載在200Kg/m2以下的屋頂不宜進(jìn)行屋頂綠化，設(shè)計荷載大于350Kg/m2的屋頂，根據(jù)荷載大小，除種植地被、花灌木外，可以適當(dāng)選擇種植小喬木），如果屋頂花園的附加重量超過樓頂本身的荷載，就會影響整個樓體的安全，因此在設(shè)計前必須對建筑本身的一些相關(guān)指標(biāo)和技術(shù)資料做全面而細(xì)致的調(diào)查，認(rèn)真核算。
其次目前屋頂防水層一般采用柔性卷材防水和剛性防水的做法（見圖2，圖3），來達(dá)到防水效果，但是不論采取何種形式的防水處理，都不可能保證100%的不滲漏，而且在建造施工過程中，還極有可能會破壞原防水層。因此該設(shè)計方案將通過使用新型防水材料，提高防水層施工質(zhì)量和施工過程中盡可能不損傷原屋頂防水層的方法來增強原屋頂和建成后屋頂花園防水層的防水能力和使用壽命。
2.2.3 美觀、環(huán)保性原則
屋頂花園的主要功能就是為業(yè)主提供一個環(huán)境優(yōu)美的休息娛樂場所，由于在屋頂建花園存在種種問題（如承重、面積大小、遠(yuǎn)離地面、植物生存條件苛刻等），這就要求屋頂花園在形式上應(yīng)該小而精，力求精美，給人以輕松、愉悅的感受，同時注意環(huán)保，即在后期養(yǎng)護(hù)管理過程中，枯枝落葉要就地處理并加以利用，節(jié)約用水，可利用魚池水來進(jìn)行澆灌，盡量使用可以降解的垃圾帶，盡量少用或不用農(nóng)藥，特別是劇毒農(nóng)藥。
3 技術(shù)設(shè)計
3.1 屋頂樓板承重強度校算
原建筑的屋頂樓板采用的是預(yù)應(yīng)力長向圓孔板，厚度180mm，寬900mm，長4800mm，其允許荷載（不包括板自重）為1085Kg/m2，而屋頂預(yù)制鋼筋混凝土大梁，采用非預(yù)應(yīng)力T型梁，開間梁為3700mm，允許荷載（包括梁自重）4520Kg/m，進(jìn)深梁為6400mm，允許荷載（包括自重）4200Kg/m，同時原屋頂樓板各種結(jié)構(gòu)材料總靜荷載為735Kg/m2（見圖4[8]），設(shè)計活荷載達(dá)到350Kg/m2，因此該屋頂上適合營造屋頂花園。
3.2 總體布局
該屋頂花園位于成都市雙楠小區(qū)雙楠路一號（見圖5[11]）名都苑社區(qū)內(nèi)5棟4單元12號（即6樓屋頂），總面積85平方米，分為3個區(qū)域。該設(shè)計方案采用規(guī)則式花園的建造方式，用簡約的線條，優(yōu)雅的裝飾和點綴性的景觀來表現(xiàn)出一個平靜而安詳?shù)目臻g層次，由于面積有限，設(shè)計時沒有大規(guī)模的建造花臺、魚池、假山，而是在區(qū)域1和區(qū)域2內(nèi)靠墻設(shè)置花臺、小型魚池和網(wǎng)狀木質(zhì)結(jié)構(gòu)的格子架（花臺總面積11.193m2，魚池總面積7.431m2，格子架面積5.315m2）。在做地面鋪裝時，在兩快青石板（120*200mm）之間預(yù)留30mm間距來鋪草皮，同時在屋頂最高的一個區(qū)域（區(qū)域3）設(shè)置花架（面積13.69m2），通過這樣的處理，使一個平淡無奇的長方形空間顯示出素靜、雅致的格調(diào)，增強了空間的滲透力，給人一種寬敞、明亮的感覺（見圖6）。
3.3 園林小品設(shè)計
園林小品是組成園林景觀的主要內(nèi)容之一，建造屋頂花園同樣需要各種形式優(yōu)美的園林小品來豐富景觀構(gòu)成，以達(dá)到理想的設(shè)計效果。
3.3.1 屋面鋪裝設(shè)計
防水處理的成敗直接影響屋頂花園的使用效果及建筑物的安全，一旦發(fā)現(xiàn)漏水，就得部分或全部返工，所以防水層的處理是屋頂花園的技術(shù)關(guān)鍵，也是人們最為關(guān)注的問題。
在已建房屋的可上人屋面頂上增建屋頂花園，在建造過程中和建成后的日常使用中，均宜破壞屋頂?shù)姆浪团潘到y(tǒng)，造成屋頂漏水。主要原因就是原屋頂防水層存在缺陷，建造屋頂花園時破壞了原防水層以及屋頂花園的排水本來就多而有沒有做好排水設(shè)計等，為了改善和增強原屋頂和建成后屋頂花園的防水能力以及屋面的裝飾效果，該設(shè)計將在其他園林小品施工前，先在原屋頂防水層上鋪設(shè)40mm厚防水砂墊層，再在其上用青石板鋪裝（總面積45.213m2），待水泥沙漿凝固后在進(jìn)行其他各項園林小品的施工。
在鋪設(shè)青石板的時候，運用虛實、色彩、質(zhì)感對比，以達(dá)到一種和諧之美，具體做法是在兩快青石板之間留出30mm間距，在其間鋪設(shè)草皮，同時在施工過程中做到不損傷原屋頂防水層，提高防水層的施工質(zhì)量以及材料質(zhì)量，并做好節(jié)點構(gòu)造，給防水層做好雙重保護(hù)。
3.3.2 種植區(qū)及種植池設(shè)計
建造屋頂花園的目的就是進(jìn)行綠化、造景，而且綠化面積要占總面積的50%以上，因而植物在屋頂花園中占有很大比例。由于屋頂花園的種植區(qū)與地面上的有所不同，因此該設(shè)計方案采用在種植區(qū)種植大灌木、小灌木、藤本植物和草本植物的布置方式（它們生存所需最小土層厚度為：400-450mm，250-350mm，250mm，150mm）。土壤采用人工配制的種植土，其主要成分為蛭石、泥炭、沙土、有機肥、煤雜渣和木屑等材料，容重為720Kg/m3(見圖7)，這種材料不但可以有效固定樹木根系，而且符合該屋頂?shù)脑O(shè)計活荷載要求。
該方案中的種植池設(shè)計成高500mm，池壁厚100mm，池寬500mm的混合式花臺，放置位置主要在區(qū)域1和2內(nèi)靠女兒墻用磚砌筑，建造時在種植池底預(yù)留直徑20mm的孔洞，以免池內(nèi)積水，影響植物生長。
3.3.3 水池設(shè)計
在屋頂上建造水池與地面上建造有很大區(qū)別，因為它受到屋頂承重、防水、面積大小等因素的制約。因此，該設(shè)計方案將在屋頂區(qū)域1右下和區(qū)域2右上靠墻角設(shè)置弧形小水池，水池深度450mm，池壁厚80mm(見圖8)，運用添景的造園手法在池內(nèi)放置盆栽睡蓮，喂養(yǎng)觀賞魚類，同時在池壁外側(cè)用紅、白相間的飾面磚鑲嵌，內(nèi)側(cè)及池底用藍(lán)色的飾面磚鑲嵌，這樣既可以起到良好的觀賞效果還為植物生長提供了澆灌用水。為了提高其防水性能，建造時采用鋼筋混凝土砌筑，同時在樓頂鋪裝層與池底之間再附加一層防水層。排水方式采用外排式，即通過在池底預(yù)留直徑20mm的孔洞，再安裝帶閥門軟管，直接排出，通過原屋頂排水系統(tǒng)流走。
3.4 種植設(shè)計
植物是屋頂花園的主體，由于屋頂上的生態(tài)環(huán)境與地面上有著一定的差距，因此在做種植設(shè)計時必須堅持適地適樹的原則。
首先應(yīng)該考慮所選擇的植物種類是否與種植地點的環(huán)境和生態(tài)相適應(yīng)，否則就不能存活或生長不良；其次應(yīng)該考慮屋頂上所營造的植物群落是否符合自然植物群落的發(fā)展規(guī)律，否則就難以成長發(fā)育并達(dá)到預(yù)期的藝術(shù)效果；再次根據(jù)種植區(qū)及種植池的設(shè)計形式來選擇樹種，力求達(dá)到提升整個屋頂空間的文化品位和生態(tài)效益。
該方案的種植設(shè)計采用大灌木、小灌木、藤本植物和草本植物的配植形式，以達(dá)到一種層次分明，清新爽朗的景觀效果。選用的大灌木為：觀果棗樹（矮化品種）、羅漢松、紫玉蘭；小灌木為：茶梅、蘇鐵、龍爪槐；草本植物為：四季杜鵑、梔子、月季、金魚草、秋海棠、鳶尾、金心吊蘭、麥冬、狗牙根；藤本植物為：三角梅、薔薇。通過這樣的植物配置，可以達(dá)到美化、香化、凈化空間的作用，使一個原本平淡的空間變的充滿生機。
4 結(jié)語
屋頂花園這一獨特的建筑構(gòu)造形式為人們的生活增添了品質(zhì)、情趣和健康，這已受到世界各國的認(rèn)可和青睞，并且一些發(fā)達(dá)國家在新營造的建筑群中，從設(shè)計樓房圖紙時就考慮到了屋頂花園的項目設(shè)計，造園水平也越來越高，不難看出屋頂花園有著強勁的發(fā)展態(tài)勢和前途。
參考文獻(xiàn)：
1. 趙建民.園林規(guī)劃設(shè)計[M].中國農(nóng)業(yè)出版社，2001：193-208
2. 楊金·房志勇.房屋建筑構(gòu)造[M].中國建筑工業(yè)出版社，2001：95-104
3. 孟兆禎·毛培琳·黃慶喜·梁伊任.園林工程[M].中國林業(yè)出版社：1996
4. 陳科東.園林工程施工與管理[M].高等教育出版社，2001
5. 盧仁·金承藻.園林建筑設(shè)計[M].中國林業(yè)出版社，1991
6. 蘇雪痕.植物造景[M].中國林業(yè)出版社，1994
7. [美]I·L·邁克哈格.設(shè)計結(jié)合自然[M].中國建筑工業(yè)出版社
8. 黃金綺.屋頂花園設(shè)計與營造[M].中國林業(yè)出版社，2003：10-13
9. 劉師漢.園林植物種植設(shè)計及施工[M].中國林業(yè)出版社，1991
10.范金萍·陳一菱.屋頂花園設(shè)計原則出探[J].黑龍江科技信息報，2004
11.http://www.blogtt.com 成都市街道規(guī)劃圖
