屋顶花园 种植设计
一、屋顶花园的设计原则
1、坚持适用，精美，安全创新，经济的设计原则。
2、通过科学艺术手法，合理布置设计花草、树木和小品建筑。
3、合理建筑水池和安装排水系统。
4、选择肥沃、轻质的土壤为植物栽植的基质。
5、植物种类选择姿态优美、矮小、浅根、抗风力强的花灌木、小乔木、球根花卉和多年生花卉。
二、屋顶花园的特点
组成要素主要是自然山水，各种建筑物和植物，按照园林美的基本法则构成美丽的景观。但因其在屋顶有限的面积内造园受到特殊条件的制约，不完全等同于地面的园林，因此有其特殊性。屋顶营造花园，一切造园要素受建筑物顶层的负荷的有限性限制。因此，在屋顶花园中不可设置大规模的自然山水、石材。设置小巧的山石，要考虑建筑屋顶承重范围。在地形处理上以平地处理为主。水池一般为浅水池，可用喷泉来丰富水景。
三、屋顶绿化的类型
根据德国的标准，通常将屋顶绿化分为三种类型：
拓展型屋顶绿化
国内称为简单式屋顶花园，顾名思义就是根据建筑荷载比较小的特点，利用草坪、地被、小型灌木和攀援植物进行屋顶覆盖绿化。中国的做法多采用草坪，而德国多采用景天科（Sedum）这种耐干旱低养护的植物，往往不需要单独设置灌溉系统，只靠自然降水就可以解决植物养护的问题。 拓展型屋顶绿化目前要比密集型的屋顶绿化更普及一些，它就像一个活的“植物毯子”，建造速度快、成本低、重量轻，并且几乎不用维护，每年只要检查1到2次就可以了，但通常不能让人在上面活动。
半密集型屋顶花园
半密集型屋顶花园适用于可以看得见的屋顶，需要全年都能观赏到绿色和开花植物。其厚度较拓展型的厚，植物选择的范围也更广，但不包括乔木类的高大树木。其需要定期灌溉和维护，屋顶上可以留有小路和庭院供人们行走和停留。
密集型屋顶绿化
密集型屋顶绿化可以说是真正意义上的屋顶花园，通常可以加入树、草、亭子、水池、假山和木椅等各种园林设计元素，为人们提供了休闲和运动的空间，但也需要经常的维护和保养。对于建筑静荷载大于等于250kg/平方米的建筑物，可以选择半密集型屋顶绿化；对于建筑静荷载大于等于500kg/平方米的建筑物，可以选择密集型屋顶绿化（国内称为花园式屋顶绿化），其植物选择种类比较丰富，灌木或者乔木都是可以选择的，可以采用乔、灌、草结合的复层植物配植方式，产生比较好的生态效益和景观效果。一些景观设计上的元素，例如花架、山石、水景等较重的物体都应设计在墙、柱、梁等位置，地面也可以设计出地形
四、屋顶花园设计需要注意事项
1、花园设计的的前提是载荷问题
进行屋顶花园设计的屋顶应采用整体浇筑或预制装配的钢筋混凝土屋面板作结构层，并且要求提供350千克/平方米以上的外加荷载能力。了减轻荷载，应将亭、廊、花坛、水池、假山等重量较大的景点设计在承重结构或跨度较小的位置上，同时尽量选择人造土、泥炭土、腐殖土等轻型材料。设计时必须以屋顶的载荷量为前提，屋顶花园设计专家给了下列方程式：
屋顶允许承载重量>一定厚度种植层最大湿度重量+一定厚度排水物质重量+植物重量+其它物质重量。只有遵从这个方程式去进行屋顶花园设计，不但能美化环境，还不会对住房有什么威胁。
2、屋顶花园设计的关键是防水排水
屋顶防水处理采用的是1：2.5水泥砂浆铺好厚度为20毫米～30毫米的找平层;用3毫米厚的APP聚酯卷材和3毫米厚的抗根卷材做好防水层，用1：3水泥砂浆做好厚30毫米的保护层;用10厘米～15厘米厚的卵石做好排水层;用每平方米250克～300克的聚酯无纺布做好过滤层;最后是25厘米厚的植物土壤层。这样才有利于屋顶花园的排水。
3、屋顶花园设计的重点是种植土
屋顶承重所限，要求所选用的种植介质应具有自重轻、不板结、保水保肥、适宜植物培育生长、施工简便和经济环保等性能。一般可选用种植土、草炭、膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、细砂和经过发酵处理的动物粪便等材料，按一定比例混合配制而成。泥炭可作为主要的栽培基质，它的容重很小，一般干重在0.2-0.3克/厘米2间，泥炭是建造屋顶花园的理想材料。
4、屋顶花园设计时的植物配置
屋顶花园设计中的植物可以使用无土栽培的草坪，带芳香和彩色的植物应用这样我们不需要出门也一样能闻到花香。草地与灌木之间以斜坡过度。最后我们还应该注意屋顶的乔木较少灌木和草本花卉较多，所以我们设计时特别要做到树木花草高矮疏密错落有致、色彩搭配和谐合理。
掌握了以上几点，你们就可以设计出一个非常美丽的屋顶花园，给你的生活环境增添了新鲜。
五、种植设计
1．种植区的构造
植物在屋顶花园中占有很大比例，是屋顶花园的主体。由于楼顶本身承重的制约，使植物生长赖以生存的土壤厚度受到限制。屋顶花园的种植区在客观条件上要求不同于地面。
(1)植物对土层厚度的最低限度。土壤是保证植物能正常生长的基础，植物通过根系使其固定于地面之上并从土壤中吸收各种养料和水分，没有土壤，植物就不能正常生长。
屋顶花园上种植植物与地面上相比，其生存的条件发生了变化，为了减轻楼体的负荷，要求种植土必须是越薄越好，越轻越好，但对植物本身来讲，在地面上种植的植物根系不受土层厚度限制，能充分吸收土壤中的养料和水分，根系深扎于土壤中，保证植物不会被风吹倒。在屋顶花园上的土层厚度与植物生长的要求是相矛盾的。人们只能根据不同植物生存所必须的土层厚度，在屋顶花园上尽可能满足植物生长基本需要，一般植物生存的最小土层厚度是：草本（主要草坪、草花等）为15cm;小灌木为25-35cm;大灌木为40-45cm;小乔木为55 - 60cm;大乔木（浅根系）为90-100cm;深根系为125 -150cm。
从以上数据可以看出，不同植物对土层厚度有不同的需求，在屋顶花园设计时，对植物种类的选择与数量的确定直接影响其方案能否实现，应注意多选草本和小灌木，而大乔木特别是深根系的要少用甚至不用，只要能起到同样的效果，最好不用深根系乔木。屋顶花园上不同植物种植方法如
图。
(2)种植土的配制。植物生长除必须有足够厚的土壤作保证，还必须要求土壤能够为其生长提供必需的养料和水分。一般屋顶花园的种植土均为人工合成的轻质土，这样不但可以大大减轻楼顶的荷重，还可以根据各类植物生长的需要配制养分充足、酸碱性适中的种植土，在屋顶花园设计时，要结合种植区的地形变化和植物本身的大小及不同植物的需要来确定种植区不同位置的土层厚度，以满足各类植物生长发育的需求。
人工配制种植土的主要成分有蛭石、泥炭、沙土、腐殖土和有机肥、珍珠岩、煤渣、发酵木屑等材料，但必须保证其容重在700 -1500kg/m?，容重过小，不利于固定树木根系，过大又对楼顶承重产生影响。日本采用自然土与轻质骨料的比为3:1的合成土，其容重在1400kg/m?左右，北京长城饭店采用的合成土配置比例为7份草炭+2份蛭石+1份沙土，容重为780kg/m?。
以上容重均为土壤的干容重，如果土壤充分吸收水分后，其容重可增大20% -50%，因此，在配置过程中应按照湿容重来考虑，尽可能降低容重。另外，在土壤配置好以后，还必须适当添加一些有机肥，其比例可根据不同植物的生长发育需要而定，本着“草本少施，木本多施，观叶少施，观花多施”的原则。
(3)种植区的构造。种植区是屋顶花园绿化工程中重要的组成部分，它占地面积大，工作量也大，种植区的构造直接影响屋顶花园的绿化效果，而且关系到绿色植物能否正常生长。种植区一般包括以下几个部分（图8-7、图8-8）。
①植被：是指在花园上种植的各种植物，包括草本、小灌木、大灌木、乔木等。
②种植土层：此层为种植区中最重要的一个组成部分，一般为人工合成的轻质土，不同的植物对土层厚度的要求是有差异的，配制比例可根据各地现有材料的情况而定。
③过滤层：设置此层的目的是防止种植土随浇灌和雨水而流失，人工合成土中有很多细小颗粒，极易随水流失，不仅影响土壤的成分和养料，还会堵塞建筑屋顶的排水系统，因此在种植±的下方设置防止小颗粒流失的过滤层是十分必要的。
此层选用的材料应具备既能透水又能过滤，且颗粒本身比较细小，同时还能满足经久耐用、造价低廉的条件。常见的过滤层使用的材料有：稻草、玻璃纤维布、粗沙、细炉渣等。
④排水层：此层位于过滤层之下，目的是为了改善种植土的通气状况，保证植物能有发达的根系，满足植物在生长过程中根系呼吸作用所需要的空气。由于种植土厚度较薄，当土壤中的水分过多时，排水层可以贮藏多余的水分，当土壤中缺水时，植物又可以通过排水层吸收水分。有关资料表明，排水层可以使植物健壮地生长，而缺少排水层，将直接影响植物根部与微生物的呼吸过程，同时还影响土壤中各种元素的存在状况。通气良好的土壤，其大多数元素处于可以被植物吸收的状态，而通气条件较差的土壤，一些元素以毒质状态存在，从而对植物的生长起抑制作用。因此，设置排水层在屋顶花园建造中是必不可少的一项工作。
排水层选用的材料应该具备通气、排水、储水和质轻的特点，同时要求骨料间应有较大孔隙，自重较轻。下面介绍几种可选用的材料供参考。
陶料：容重小，约为600kg/m3，颗粒大小均匀，骨料间孔隙度大，通气、吸水性强，使用厚度为200-250mm，北京饭店、北京林业大学，美国加州太平洋电讯大楼屋顶花园均采用该材料。 焦碴：容重较小，约为1000kg/m?，造价低，但要求必须经过筛选，使用厚度在100-200mm左右，吸水性较强，我国南方一些屋顶花园采用焦碴作为排水层材料。
砾石：容重较大，在2000-2500kg/m?左右，要求必须经过加工成直径在15 -20mm左右，其排水通气较好，但吸水性很差。这种材料只能用在具有很大负荷量的建筑屋顶上。
2．种植区形式及设计
(1)种植区的形式。
在屋顶花园上种植的植物是以一定形状的种植池形式出现的。种植池的高度是以池内土层厚度和植物种类为依据。常见的种植区的形式包括以下几种。
①花池：花池的形状有长方形、正方形、圆形、菱形、正六边形、柱花形等。花池的大小可根据花园的面积和种植植物的大小未定，注意其协调性，池的高度可以按土层厚度来定，一般要求池内土壤高度比池壁低5cm左右，池壁过高或过低均影响其效果，同时，对于一些大形的花池应注意安排在楼体的柱、梁的位置。
花池所用的建筑材料一般用机砖砌成，要坚固耐用，可用空心砖。池的内壁要求用水泥抹平，同时为了提高其观赏性，外壁可用饰面砖镶嵌，在造型上注意其装饰性。
②自然式：对于大面积的绿地可以采用自然式种植池。屋顶花园要求必须有50%以上的绿地面积，因此，如果花园内均采用花池式种植，不但绿化面积不能保证，而且在造价上和对楼体负荷上都会不利。大面积的绿地还可以根据乔灌草的配植，产生较好的立面效果，另外，利用乔灌木和草本植物对土层厚度需求的不同可以创造出一定的微地形变化的效果，如果与道路系统能够很好地结合，还可以创造出“自由”、“变化”、“曲折”的中国园林特色。
(2)种植区的种植设计。
屋顶花园的植物，在种植时必须以“精美”为原则，不论在品种上还是在植物的种植方式上都要体现出这一特点。常见的种植方法有以下几种：
①孤植：又称孤赏树，这类树种与地面相比，要求树体本身不能巨大，以优美的树姿、艳丽的花朵或累累硕果为观赏目标，例如桧柏、龙柏、南洋杉、龙爪槐、叶子花、紫叶李等均可作为孤赏树。
②绿篱：在屋顶花园中，可以用绿篱来分隔空间，组织游览线路，同时在规则式种植中，绿篱是必不可少的镶边植物。北方可以用大叶黄杨、小叶黄杨、桧柏等做绿篱，南方则可以用九里香、珊瑚树、黄杨等做绿篱。
③花境：花境在屋顶花园中可以起到很好的绿化效果。在设计时应注意其观赏位置， 可为单面观赏，也可二面或多面观赏，但不论哪种形式，都要注意其立面效果和景观的景象变化，其具体做法可参考第3章的有关内容。
④丛植：丛植是自然式种植方式的一种，它是通过树木的组合创造出富于变化的植物景观。在配置树木时，要注意树种的大小、姿态及相互距离。
⑤花坛：在屋顶花园中可以采用独立、组合等形式布置花坛，其面积可以结合花园的具体情况而定。花坛的平面轮廓为几何形，采用规则式种植，植物种类可以用季节性草花布置，要求在花卉失去观赏价值之前及时更新。花坛中央可以布置一些高大整齐的植物，利用五色草等可以布置一些模纹花坛，其观赏效果更是别致。
附表：植物材料平均荷重和种植荷载参考表
植物类型 规格（m） 植物平均荷重（kg） 种植荷载（㎏/ m2）
乔木（带土球） H=2.0～2.5 80～120 250～300
大灌木 H=1.5～2.0 60～80 150～250
小灌木 H=1.0～1.5 30～60 100～150
地被植物 H=0.2～1.0 15～30 50～100
草坪 1m2 10～15 50～100
注：选择植物应考虑植物生长产生的活荷载变化。种植荷载包括种植区构造层自然状态下的整体荷载。
其他相关材料密度参考值一览表
材料 密度（kg/m3）
混凝土 2500
水泥砂浆 2350
河卵石 1700
豆石 1800
青石板 2500
木质材料 1200
钢质材料 7800