屋頂花園節(jié)水技術(shù)探討

    根據(jù)屋頂花園的特點(diǎn)，探討實(shí)現(xiàn)屋頂花園節(jié)水灌溉的不同途徑，并將其綜合應(yīng)用于實(shí)踐當(dāng)中，對(duì)解決城市屋頂花園用水與水資源短缺之間的矛盾具有重要意義，是保障屋頂花園可持續(xù)發(fā)展的必要手段。

    屋頂花園環(huán)境特點(diǎn)與用水問題 

    1．1土層薄，風(fēng)速大，土壤失水較快 屋頂花園建于建筑頂部，與大地完全隔離，其種植土中的水分只能依靠自然降水和灌溉獲得，無法象地面表層土壤那樣通過毛細(xì)管作用吸收地下深層土壤中的水分，并且，由于建筑荷載的限制，屋頂花園的種植土層厚度又薄。有效土壤水的容量小、土壤易干燥。另外。屋頂花園一般高聳于地面之上，日照強(qiáng)、風(fēng)力大，土壤失水比平地快，為了維護(hù)屋頂花園植物的生長，必須經(jīng)常性的補(bǔ)充水分，形成大量性用水。

   1．2植物配置受限制，增加用水量 屋頂花園風(fēng)力大，土層薄，難以種植高大喬木，甚至有些屋面荷載太小，僅允許鋪上很薄的種植土層，連灌木都無法栽種，只能種植草坪與地被。由此導(dǎo)致很多的屋頂花園植物配置以草坪為主體，大面積的草坪耗水量大，生態(tài)效益卻低，無法形成節(jié)水型的植物群落，加大了屋頂花園用水量。 

   1．3面積小，節(jié)水先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用未受重視 屋頂花園相對(duì)于地面綠化而言，面積小，在使用先進(jìn)技術(shù)方面缺少規(guī)?；б妫吹玫缴鐣?huì)的廣泛重視。而且，因?yàn)槌杀据^高，政府又沒有鼓勵(lì)措施，所以很多具有節(jié)水功能的先進(jìn)技術(shù)沒有得到推廣。比如大多數(shù)的灌溉方式還是以水管式灌溉為主，噴灌、微灌等節(jié)水型灌溉方式應(yīng)用甚少，造成了屋頂花園用水的極大浪費(fèi)。又比如未對(duì)降水與廢水的利用給予足夠重視，主要澆灌水源還是以自來水為主，加劇了花園用水與居民用水之間的矛盾。

     屋頂花園節(jié)水技術(shù)

    2．1植物選擇與配置 植物是構(gòu)成屋頂花園的主體要素，合理的植物種類選擇和配置方式是保證屋頂花園節(jié)約用水的重要措施。屋頂花園土層薄，水分供應(yīng)困難，選擇耐旱植物可以減少灌溉的次數(shù)與灌水量。從而達(dá)到節(jié)水目的。耐旱植物包括旱生植物、中生植物中的耐旱種和品種，如佛甲草、八寶景天、太陽花肉等質(zhì)多漿植物。另外，應(yīng)用具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和抗逆性的鄉(xiāng)土樹種也是一種比較好的選擇，不僅可以節(jié)約養(yǎng)護(hù)中的用水。還可以減少施肥、病蟲害防治等方面的費(fèi)用。 屋頂花園小氣候條件比較惡劣，強(qiáng)烈的陽光輻射和較大的風(fēng)速都對(duì)植物的生長造成一定的影響。屋頂花園不適宜種高大的喬木，故重點(diǎn)要放在研究適宜不同地帶的以小喬木、灌木和地被為主體的適宜屋頂氣候的復(fù)層植物群落，盡量控制草坪面積，因其耗水量遠(yuǎn)高于喬、灌木。

    2．2加強(qiáng)土壤保水能力 屋頂花園對(duì)種植土的要求比較嚴(yán)格，既要求重量輕，又要求具有較好的保水保肥能力，并且在水分過多的情況下具有快速排水的功能。目前一般選用泥炭、腐殖土、綠保石、蛭石、珍珠巖、聚苯乙烯顆粒等材料，按一定的比例配置而成。另外，添加一些具有特殊儲(chǔ)水性的材料也可以增加土層保水能力，如將海泡石加入屋頂花園的栽培基質(zhì)中，可明顯改良栽培植物的根際環(huán)境，提高土壤肥力，提高基質(zhì)保水供水能力，使植物耐旱性增加，長勢(shì)旺盛，提高抗病能力。 保水劑是近20年國際上發(fā)展起來的全新抗旱保水產(chǎn)品。它是一種功能性高分子聚合物，不溶于水，能將體積為自身十倍乃至百倍的水分儲(chǔ)存起來，然后隨著周圍環(huán)境的干燥而緩慢釋放。滿足植物生長過程中所需水分。具有“保水、集水、節(jié)水”三大功能。它還能防止水分下滲或蒸發(fā)，減少消耗水量。在屋頂花園的種植土中加入保水劑，可以改善土壤的儲(chǔ)水能力。減少干旱季節(jié)的灌水次數(shù)，達(dá)到節(jié)約用水的目的。 

    2．3疏水層的改進(jìn) 疏水層是為了解決下雨、澆水時(shí)土壤中多余水分的過濾、排放問題而設(shè)。屋頂花園種植土層下面是不透水的屋面結(jié)構(gòu)板，如果不設(shè)置疏水層排水的話，將會(huì)造成土層積水而導(dǎo)致植物根系腐爛。傳統(tǒng)的疏水層一般為厚度10～20 cm的卵石、碎石和陶粒層，顆粒直徑3～5cm，顆粒間的縫隙能使積水快速排走，實(shí)踐中因?yàn)樘樟Ｖ亓枯^輕而用得比較多。傳統(tǒng)的疏水層成本低、施工方便，但它將多余水分全部排走，沒有蓄水功能，造成了水資源的浪費(fèi)。今后，屋頂花園的疏水層排水方式將會(huì)逐漸被蓄排水系統(tǒng)所代替，它除了具備快速排水功能以外，還有備一定的蓄水能力，整個(gè)系統(tǒng)蓄排結(jié)合。歐美一些國家在這方面的研究較早，如德國采用由蓄排水盤、保濕毯結(jié)合的蓄排水系統(tǒng)，層層保水，互相補(bǔ)充，蓄水量可達(dá)70％以上。近幾年國內(nèi)在這方面亦有研究，如有一種用建筑夾層塑料成型板做的蓄排結(jié)合的屋頂花園屋面系統(tǒng)就相當(dāng)成功，它解決了屋頂花園防水、排水、荷重的相關(guān)問題，并且塑料成型板面上的凹槽能夠蓄水，待干旱時(shí)可為植物所用，有效地節(jié)約了水資源。該材料已用于上海、廣州、北京、青島的屋頂花園建設(shè)。

    2．4實(shí)行節(jié)水型灌溉 節(jié)水型灌溉是要選擇合適的時(shí)機(jī)和合適的水量進(jìn)行灌溉，以最大效益地發(fā)揮水的作用，實(shí)現(xiàn)節(jié)水的目的。具體要求如下：

(1)觀測(cè)植物生長狀況，僅當(dāng)植物需要水時(shí)才澆水。

(2)夏季澆水選擇在早晨和傍晚，以避免過度蒸發(fā)而造成的浪費(fèi)。

(3)通過分析土壤儲(chǔ)水能力和植物需水程度來確定澆水量，一般以深達(dá)植物根部為準(zhǔn)。

(4)對(duì)草坪澆水時(shí)深度小、頻率高，對(duì)喬木和灌木澆水時(shí)深度大、頻率低。

(5)條件允許時(shí)安裝灌溉自動(dòng)控制系統(tǒng)，根據(jù)植物種類和土壤濕度變化而自動(dòng)控制灌溉頻率和水量。 屋頂花園節(jié)水灌溉一般使用以下三種方式：(1)噴灌。根據(jù)植物品種和土壤、氣候狀況，合理確定噴灌強(qiáng)度。適時(shí)適量地進(jìn)行噴灑灌溉，可避免地表徑流和無效下滲造成的損失，可比地面灌水節(jié)水35％～45％，對(duì)小面積屋頂花園采用微噴技術(shù)節(jié)水效果更好。(2)滴灌。將壓力水通過管道滴頭直接作用于植物根部周圍的灌溉方式，它除了具有噴灌的主要優(yōu)點(diǎn)外。比噴灌更為節(jié)水，可節(jié)約40％的水量。滴灌適用于分散種植的花卉、灌木及喬木，而在草坪及其他密植植物上應(yīng)用較少。(3)地下滴灌。它是微灌技術(shù)的典型應(yīng)用形式，是目前最新、最復(fù)雜、效率最高的灌溉方法。它直接供水于植物根部，水分蒸發(fā)損失?。畮缀鯖]有水分的浪費(fèi)，且不影響地面景觀，是屋頂花園極具發(fā)展?jié)摿Φ墓喔燃夹g(shù)，但應(yīng)用時(shí)出水口易堵塞是一大缺點(diǎn)。以上三種灌溉方式均可安裝自動(dòng)控制系統(tǒng)，采用濕度或降水感應(yīng)裝置，對(duì)土壤水分和天然降水進(jìn)行監(jiān)控，可實(shí)現(xiàn)最佳灌水。它們共同的優(yōu)點(diǎn)是省水、省時(shí)，不破壞土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，適用地域廣闊，已成為節(jié)水灌溉發(fā)展的主流。