屋顶薄层绿化技术体系家庭养花
随着中国大规模的城市化进程，城市规模不断扩大和城市人口不断增加，建筑物越来越高，密度越来越大，形成大量高密度的“钢筋水泥的森林”，而起着调节城市生态环境的绿化和水面则不断被蚕食，结果导致城市生态环境的恶化，出现了“热岛效应”、“温室效应”、大气环境和水环境被严重污染等诸多环境问题。被称为建筑的第五立面的屋顶，却仍然是都市中的尚待开垦的“处女地”，处于一种被忽略、被遗忘的地位。一方面是城市绿化面积和水面面积被越来越多的高密度建筑物逐步蚕食，另一方面大量的屋顶却仍然素面朝天，未被有效利用，这就是目前在城市建设上存在的一对矛盾。而被众多生态环境专家、城市规划专家，建筑设计专家所推崇的“屋顶绿化”则是一种既能兼顾到城市经济建设发展的需要，同时又能很好地解决城市生态环境问题的双赢甚至多赢的解决方案。
目前，国内几个主要大中城市已经开始意识到城市生态环境建设的紧迫性，从政府的层面到市民的层面已经开始关注屋顶绿化的发展，如上海、北京、广州、深圳、杭州、武汉、厦门等地政府都在研究屋顶绿化的建设和普及推广工作。广州市在2002年9月，由市建委、绿化委员会、市政园林局等单位出台了关于屋顶绿化发展的政策，要求今后所有的新建建筑都必须进行屋顶的绿化美化，而且屋顶绿化与主体建筑的设计、施工、验收同时进行，这使得广州成为国内各城市中第一个推出屋顶绿化强制性政策的城市。据了解，广州市的屋顶绿化工作目前处于试验阶段，通过部分试点工作，进行总结提高，最终形成规范性的屋顶绿化标准，然后在广州市大规模推广。上海绿化管理部门准备在今年修改有关绿化管理条例，将屋顶绿化纳入管理条例的条款之中，通过强制立法大力推广屋顶绿化；深圳市的有关部门也在酝酿类似的屋顶绿化政策。相信今后会有更多的城市陆续开展屋顶绿化的发展和普及推广工作。
屋顶绿化的特殊性
屋顶绿化不同于地面上的一般绿化，其特殊性可以归结为以下5点：
1）
屋顶绿化需要考虑建筑物的承重能力：在建筑物上种植植物，种植层的重量必须在建筑物的可容许荷载以内，否则的话，建筑物可能出现裂纹并引起屋顶漏水，严重的还可能会造成坍塌事故。
2）
屋顶绿化需要考虑快速排水：建筑结构层为非渗透层，雨水和绿化洒水必须尽快排出，如果屋面长期积水，轻则会造成植物烂根枯萎，重则可能会导致屋顶漏水。
3）
屋顶绿化需要保护建筑屋面和防水层：植物根系具有很强的穿透能力，如果不设法阻止植物根系破坏建筑屋面和防水层，就可能会造成防水层受损而影响其使用寿命，还可能造成屋顶漏水。
4）
屋顶绿化需要考虑项目完成后的日常维护保养：屋顶绿化不同于地面绿化，可能建在数层高楼房的屋顶，所以必须考虑后期的维护保养的问题，如定期浇水、修剪、除虫和施肥等，例如较高楼层的屋顶绿化面积较大时，建议采用自动喷洒装置或自动地中滴灌装置；考虑到城市缺水的问题，还可以将屋顶绿化浇水系统与建筑物的中水系统或者雨水收集处理系统相连，用中水或者收集的雨水作为绿化浇灌用水，可以起到节约优质饮用水的作用。
5）
屋顶的种植环境比较恶劣：由于屋顶上日晒、风吹、水分过快蒸发、干旱等种植环境不同于地面，所以选择植物品种时需要选择喜日照、抗风性强、耐旱等耐候性强的植物品种。
（图1）为屋顶薄层绿化方法的示意图，由屋面开始，分别是防根系穿透层（简称防根层或隔根层）、架空排水板、过滤层、轻质人工培养土层和表面覆盖层。屋顶薄层绿化技术体系充分考虑了屋顶绿化的特点，一方面大大减轻绿化种植层的重量和厚度，另一方面又很好地解决了绿化层排水、基质层的保水保肥、植物根系的呼吸和生长、屋顶防水层和屋面层保护等诸多困扰屋顶绿化发展的问题，是代表屋顶绿化未来发展方向的综合性技术解决方案。该项技术是我们追踪国际上屋顶绿化的最新技术潮流研究开发的、具有自主知识产权的屋顶绿化新技术。
屋顶薄层绿化技术
1．种植层薄层化轻量化技术
为了设法降低屋顶绿化种植层的重量和厚度，我们从两方面进行了技术开发：
1）开发屋顶绿化专用人工轻质培养土（GT-I型）
分析了大量天然质料的特性，从中筛选出数种以最佳比例、经现代科学方法配制完成，富含植物生长所需的有机质和各种微量元素，不含任何普通土壤和牲畜粪便成分，是一种新型的、优质的无土栽培基质。经广东省农业科学院土壤肥料研究所检测，其干容重不到普通土壤（对比土样）的四分之一（24%），湿容重也不到普通土壤（对比土样）的一半（43%），是一种优良的轻质培养土；经检测其持水量和阳离子代换量分别为57.31%和7.16cmol/kg，是普通土壤（对比土样）的3.2倍（18.14%）和2.1倍（3.34cmol/kg），所以是一种保水能力和保肥能力极好的无土栽培基质。
GT-I型人工培养土中无机质天然质料占到70%以上（体积比），不会像以有机质为主的无土栽培基质随着有机质的分解和吸收，种植层出现逐渐变薄导致根系裸露的现象，根系裸露会影响到花卉植物的生长。其质地疏松、不宜板结、具有优良的排水和透气性能。可以作为屋顶绿化种植层基质使用，也可以作为土壤改良剂与当地普通土壤配合使用（如2:1或1:1的比例配比），这样一方面大大改善普通土壤的保水保肥能力，防止土壤板结，增强其排水和透气特性，还可以节约材料成本。
人工培养土由纯天然质料构成，不含任何化学合成成分，是一种对环境友好的轻质培养基质，可以长久地多次使用，屋顶花园使用完了还可以作为大田的土壤改良剂继续使用，不会污染环境及造成浪费。需要注意的是，由于轻质人工培养土质轻，干燥状态下易于被风吹散，草坪等地被植物的根系可以保护其免被风吹起，灌木和树木根部地表有裸露时，可以覆盖2～3cm厚的GT-CL型表层覆盖材料（一种经过特殊处理过的松树皮颗粒，其粒径为5～15mm），也可以直接覆盖2～3cm厚的普通土壤。起到防止培养土颗粒被风吹起和表层美化的作用，同时还可以维持地表湿度，防止种植层内水份过快蒸发（见图2）。
2）应用取代陶粒（或碎石）排水层的轻质薄层排水板
我们自主开发的轻质薄层架空排水板GT-DP-M28，已经获国家专利局颁发专利证书。其结构采用蜂巢状的设计，在保证最大限度的架空排水空间（约25升/m2）、实现高效快速排水的同时，拥有超强的耐踏压强度（经过测试，常温下其耐压强度约为150吨/平方米）。每个单体尺寸较小（290x330mm），方便运输；单体采用可相互组合连接的结构，在施工现场按照场地形状和尺寸可以简单快捷地连接成一体化的架空排水层，以防止可能出现的移位。其厚度仅28mm，每平方米重量仅为约3kg，实现了排水层的薄层化和轻量化。如果采用100～150mm的陶粒排水层，仅排水层自身的润湿重量就达80～120公斤/平方米。（见图3）
架空排水板将湿润的绿化种植层与屋面隔开来，在种植层之下形成一空气薄层，该空气薄层均匀地分布于整个种植层培养基质的下方，一方面可以避免屋面长期出于过湿的状态，另一方面还可以有效促进花卉植物根系的呼吸，有利于植物的生长。架空排水板可以根据需要很容易地切割以适应场地形状的要求，具有良好的施工便利性；同时排水板既可以水平设置，也可以倾斜或竖向设置，可满足各种不同施工场地的需求。材质为轻质塑料，使用完了废弃的排水板还可作为废旧塑料回收再利用，不会对环境造成污染。
2．屋顶绿化的排水
屋顶绿化的排水是一个很重要的问题，必须予以足够的重视。我们在处理排水时，在整个种植层下部设有架空排水板层，保证经种植层渗透的雨水或绿化洒水可以快速地进入排水板架空层，随屋面的排水坡流向屋面集水口，排入排水立管。集水口的处理有两种做法（见图4），左边为推荐的集水口处理方法，其特点是屋顶绿化采用独立于建筑物女儿墙的花坛式布局，在女儿墙与花坛档墙之间预留检修通道，可以定期检查和清理集水口，以防止被树叶、垃圾等异物堵塞。每个花坛应至少设置两处排水口。如果不能采用独立的花坛式种植，屋顶绿化需要将屋顶集水口置于种植区内时，建议采用图4右边所示集水口检查井的方法，检查井的盖板可以打开，以便定期检查和清理集水口，防止被树叶及垃圾等异物堵塞，保证排水顺畅。
3．建筑屋面和防水层的保护
我们知道植物根系具有很强的穿透能力，所以屋顶绿化必须要设法保护建筑屋面和防水层。一旦造成防水层破坏引起屋顶漏水，就会给顶层用户的工作或生活造成很大困扰，而且维修工程非常繁杂，因为屋顶有漏水痕迹的地方，未必就是防水层破损的地方，所以需要将屋顶绿化全部拆除，寻找防水层破损位置进行修补或者重新作防水层。由此看来，屋顶绿化在技术上必须考虑保护建筑屋面和防水层。我们在建筑屋面之上、架空排水板之下设有一层防根层，以防止根系损伤屋面和防水层。目前国外最新的屋顶绿化技术是采用优质高性能的防根层，将绿化种植层直接设在建筑防水层之上，省去了屋面的保温层和混凝土保护面层，这样可以节省约80～140公斤/平方米屋面荷载，从而增加了绿化种植层的可容许重量，可以实现变化丰富的植物配植，建造美丽的“屋顶花园”。如果在建筑防水层之上直接作屋顶绿化，防水层必须采用安全性高、使用寿命长的防水层，并建议在建筑防水层之上铺设两层防根层，以提供足够的安全保护。
4．屋顶薄层绿化方法与传统屋顶绿化方法的比较
我们将屋顶薄层绿化方法与传统的屋顶绿化方法进行了比较，比较结果参见图5。可以看出由于采用保水性保肥性能优良的轻质人工培养土，种植基质层的厚度可以减少一半以上；由于人工培养土的湿容重约是普通土壤的1/2，所以单单种植基质层的重量就可以减少到四分之一以下。其次，由于采用架空排水板取代陶粒排水层，可以将排水层的重量由约100kg/平方米减少到3
kg/平方米，厚度由约100～150mm减少到28mm。再次，采用双层防根系穿透保护层，可以省去屋面的保温层和混凝土保护面层，又可以节省约80～140kg/平方米屋面荷载。这样，传统绿化如果种植层厚度为1240mm，重量为1540
kg/平方米的话，采用屋顶薄层绿化技术种植层厚度减小为430mm，重量减轻为235kg/平方米（注：图示重量不包括种植植物部分重量），成功地实现了我们所追求的屋顶绿化的薄层化和轻量化。
综上所述，屋顶薄层绿化技术不仅适用于新建建筑，也适合于现有建筑，特别是对于现有建筑，其屋顶可容许荷载一般为100～150kg/平方米，如果采用传统的屋顶绿化方法，大部分现有建筑由于结构荷载的要求无法满足而难以实施屋顶绿化，如果利用屋顶薄层绿化技术，这些现有建筑就可以轻松地披上“绿装”，这样就极大地拓展了屋顶绿化推广和普及的范围，为城市生态环境建设开辟了新的、更广阔的空间。
屋顶花园(绿化)创作浅识
1 屋顶花园(绿化) 的类型
屋顶花园的建造, 不仅是造园艺术,还涉及到建设结构承重、屋顶防水排水构造、植物生态特性、种植技巧等多项有别于露地造园的技术难题。屋顶花园的类型和形式按使用要求的不同而不一样,按使用要求区分为三类。
111 公共游息性屋顶花园
这种形式的屋顶花园除具有绿化效益外, 还是一种集活动、游乐为一体的公共场所,在设计上应考虑到它的公共性。在出入口、园路、布局、植物配植、小品设置等方面要注意符合人们在屋顶上活动、休息等需要。应以草坪、小灌木花卉为主,设置少量坐椅及小型园林小品点缀, 园路宜宽, 便于人们活动。建在宾馆、酒店的屋顶花园, 已成为豪华宾馆的组成部分之一, 实为招揽顾客,提供夜生活的场所。可以在屋顶花园上开办露天歌舞会、冷饮茶座等, 这类屋顶花园因经济目的需要要摆放茶座, 因而花园的布局应以小巧精美为主,保证有较大的活动空间, 植物配置应以高档、芳香为主。
112 家庭式屋顶小花园
随着现代化社会经济的发展, 人们的居住条件越来越好, 多层式阶梯式住宅公寓的出现, 使这类屋顶小花园走入了家庭。这类小花园面积较小,主要以植物配置, 一般不设置小品, 但可以充分利用空间作垂直绿化, 还可以进行一些趣味性种植, 领略城市早已失去的农家情怀。另一类家庭式屋顶小花园为公司写字楼的楼顶, 这类小花园主要作为接待客人、洽谈业务、员工休息的场所, 这类花园应种植一些名贵花草,布设一些精美的小品, 如小水景、小藤架, 小凉亭等, 还可以根据实力做反映公司精神的微型雕塑、小型壁画等。
113 科研、生产用屋顶花园以科研、生产为目的的屋顶花园, 可以设置小型温室,用于培育珍奇花卉品种、引种以及观赏植物、盆栽瓜果的培育。既有绿化效益, 又有较好的经济收入。这类花园的设置, 一般应有必要的设施,种植池和人行道规则布局, 形成闭合的、整体地毯式种植区。
2 城市园林屋顶花园( 绿化) 布局形式
屋顶花园的形式, 同园林本身的形式是相同的, 创作上仍然分为自然式、规则式和混合式。
211 自然式园林布局
一般采取自然式园林的布局手法, 园林空间的组织, 地形地物的处理, 植物配置等均以自然的手法,以求一种连续的自然景观组合。讲究植物的自然形态与建筑、山水、色彩的协调配合关系, 植物配置讲究树木花卉的四时生态, 高矮搭配,疏密有致。追求的是色彩变化、丰富层次和较多的景观轮廓。
212 规则式园林布局
规则式布局注重的是装饰性的景观效果, 强调动态与秩序的变化。植物配置上形成规则的、有层次的、交替的组合,表现出庄重、典雅、宏大的气氛。多采用不同色彩的植物搭配, 景观效果更为醒目, 屋顶花园在规则式布局中, 点缀精巧的小品, 结合植物图案,常常使不大的屋顶空间变为景观丰富、视野开阔的区域。
213 混合式园林布局
混合式园林布局, 注重自然与规则的协调与统一, 求得景观的共融性。自然与规则的特点都有, 又都自成一体,其空间构成在点的变化中形成多样的统一, 不强调景观的连续, 更多的注意个性的变化。混合式布局在屋顶花园中使用较多。
3 城市屋顶花园的审美特点
城市屋顶花园的美化, 也同城市露地绿化一样, 反映了一个城市的地域文化内涵, 浓缩了地域文化中的精神内容。在屋顶花园意境创作时,就体现出地域人群的文化底蕴, 形成了思想与景观的共融, 使之与城市融为一体, 即升华为一种意境美。意境美是屋顶花园园林景观从自然美到艺术美的升华, 其自然美应以当地的自然景观为创作思路, 利用其先天的优势, 形成独特的城市景观,再以艺术美的布局方式, 加以组合, 这样形成的景观, 才是一个城市的风格和个性, 也即是一个城市的性格。
4 屋顶花园( 绿化) 的环境效能
411 环境对居民健康的影响
屋顶花园绿化所起的作用, 与城市园林一样, 对居民的生活环境给予绿色情趣的享受。树木花草等植物组成的自然环境内涵有着极其丰富的形态美、色彩美、芳香美、风韵美。绿色植物能调节人的神经系统,使紧张疲劳得到缓和消除。在当今经济高度发展, 竞争激烈的社会, 人们生活和工作处于极度紧张的环境, 愈来愈多的高层建筑隔断了人们的交往,建筑占地与园林绿化争地的矛盾更突出, 屋顶花园能给高层楼群上居住的人们提供绿色的园林美景享受, 使人们避开喧嚷的街市或劳累的工作环境,在宁静安逸的气氛中得到休息和调整。
412 屋顶花园(绿化) 的环境功能改善城市的生态环境, 增加城市的绿地面积是建造屋顶花园的环境效能。一个理想的现代化城市,必须有一定的绿地面积指标来确保城市生态环境的质量。<BR>城市建筑高速度发展,必然发生建筑与绿化争地的矛盾。解决建筑占地与绿化争地矛盾的前景之一, 就是建筑物的垂直绿化,尤其是屋顶花园绿化几乎等面积的偿还了建筑物所占面积, 还增加了城市‘ 自然’ 的空间层, 也是增加城市绿化覆盖率的途径之一。屋顶花园的效果还起到协调建筑物与周围环境的联系, 使自然植物与人工建筑有机地结合起来, 美化、保护了环境,加大了人与自然的紧密度。是城市园林化的必需措施之一。
5 屋顶花园(绿化) 的美化功能
现代化城市高楼大厦林立, 更多的人们将工作和生活在城市高空, 俯视到的多是黑色沥青, 灰色混凝土, 各类墙面。人的视野中,只有当绿色达到25% 时, 才会心情舒畅, 精神最佳。所以, 柔和、丰富和充满生机的屋顶花园是现代都市的一道风景。一个花园式的城市, 城市园林景观布局与创作要充分地反映出时代性、艺术性、地域性与文化性。城市的立体绿化, 屋顶花园的创作,它的内容与风格, 也与整个城市景观协调一致, 它既是一个景观窗口, 又是整个城市园林绿化的补充, 是城市绿化空间再创造的可用之地。
总之, 为了改善城市生态环境, 美化城市生活, 应利用风景园林及一切在城市种植的各类植物的功能, 充分利用一切可利用的空间,以一定的绿化生物量, 来达到和创造城市良好的生态园林环境的目的。
屋顶花园
1． 1 屋顶花园的历史和现状
城市花园进程使都市人口大量增加，高楼大厦迅猛崛起，耸立云天，他们在给现代都市裹上华丽“外衣”的同时，也带来了一系列的环境问题：绿地面积愈来愈少，人居环境质量日趋下降。近年来向“第五立面”索取绿色，营建屋顶花园，为都市人人在紧张工作之余提供一个休息和消除疲劳的舒适场所，在许多建筑师眼里已成为优质工程的一个设计内容，在园林工作者眼里更是一个改善生态和人居环境质量的法宝。
其实，屋顶花园并不是新生事物。早在公元前6世纪，尼布甲尼撒（Nebuchadnezzar,公元前605—前562年）就建造了巴比伦的空中花园（即被列为世界七大奇观之一的“悬空园”）。这座空中花园，不惜工本，在屋顶上种植树木，用机械提水浇灌，古罗马历史学家库勒斯（Diodorus Siculus,死于公元前21年之后）这样记述这座花园：“通向花园的路倾斜着登上山坡、花园的各部分一层高过一层，……所以它像一座剧场……，最上层有约23m的廊子，它的顶是全园的最高处，……廊子的顶由石梁支撑，……上面铺着一层沥青，芦荟，砖，铅皮和泥土，厚度足够树木扎根；地面弄平，密密种植各种树木……使游览的人赏心悦目，……廊子里有许多御用寝室；有一个廊子，里面安装一台机器把水提上来，通过一个口子，流向花园最高处，灌溉花园”从中我们可以推断出这座空中花园的大致模样，可见其的确无愧于“历史上第一名园”的称号。
近代建筑大师勒?柯布西耶于1926年就自己的住宅设计提出“新建筑的5个特点”，其一即是屋顶花园——把绿化与现代建筑结合起来。1959年，美国的以为风景建筑师以开拓者的精神，在奥克兰凯瑟办公大楼的屋顶上，建造了一个景色秀丽的空中花园。全园面积虽只有1.2hm2,但毕竟为楼房顶绿化开了先河，所以被视为建筑艺术与绿化艺术“杂交”的奇葩。
此后，屋顶花园便在许多国家应运而生，开始呈现出勃勃生机，一些发达国家营造新的建筑群时，往往在设计伊始就考虑屋顶花园的问题，屋顶花园的营造技术和艺术水平也日趋成熟。例如，美国加特维大楼为一座6层台阶式建筑，分别在各层建造屋顶花园，高低错落，连成一片，使各层都能观赏到窗外的屋顶花园，打破了高层远离地面绿化的局限；而在一向重视绿化的日本和拥有世界上第一流量屋顶绿化设施的德国，屋顶花园的建造更是达到了相当高的水平。日本设计的楼房除加大阳台以提供绿化面积外，还有把最高顶层的屋顶建成开放式，将整个屋顶连成一片的做法，使之变成较为宽敞的高空场地，居民可根据自己的喜好在屋顶栽花种草。德国则在住宅的建设中进一步更新建筑造型及其结构，将其建成阶梯式金字塔式的住宅群。当人们布置起各种形式的屋顶花园后，无论近看远看仰视还从空中俯视，都是一道亮丽的风景。
今年来，我国有些大中城市也开始了屋顶绿化。建筑师们也开始有意识地在建筑设计中考虑屋顶绿化的因素。实践证明，屋顶绿化是节约土地，开拓城市空间，改善人居环境的有效办法。但是对于大多数城市和建筑来说，屋顶至今还是处于被忽视的境地，这实际上也是一种资源浪费。据测定，一座城市如果把屋顶都利用起来进行绿化，那么这座城市中的二氧化碳较之绿化前要低70%。因此，开发屋顶花园的前景十分广阔。
1． 2 园功能与生境特点
屋顶花园不仅仅是绿地向空中发展，节约土地，开拓城市空间的有效办法，也是建筑艺术与园林艺术的完美结合，在保护城市环境，提高人居环境质量方面更是起着不可忽视的作用。
1） 休憩和娱乐活动场所
在建筑密集的城市中，人们常常为满眼都是冰冷的混凝土构筑物，周围见不到一点绿色而烦躁，利用屋顶空间进行绿化，既可开辟休息和活动场所，又可点缀街景，增添城市建筑的艺术魅力。有人估计，一座城市的屋顶面积，大约为居住区面积的20%。试想屋顶若被全部绿化，人们将置身于一座真正的园林城市，可在花香鸟语中尽情享受大自然的恩赐。
2） 强屋顶的隔热效果
一年四季其温度各不相同，而屋顶的表面首当其冲，始终处于剧烈的温度变化之中。夏季经过阳光直射的屋顶，表面温度往往要超出空气温度，在冬季则可低于空气温度，而屋顶经过绿化以后，温度变化幅度就将显著减小。这是因为植物能蒸发水分，并从中消耗大量热量，从而起到保温隔热的作用。
3） 隔音作用
因为植物层对声波具有吸收作用，因而绿化后的屋顶可以隔音和减低噪声，按照霍希尔?施密德原理，绿化后的屋顶与砾屋顶相比，可减低噪声20-30dB。屋顶土层12cm厚时隔音大约40dB。20cm厚时隔音大约为46dB。
4）蓄水作用
屋顶绿化种植了植物之后能提高蓄水能力、减少雨水下泄。普通的屋面约有80%的雨水流入下水道。在雨季，这给下水道形成了很大的压力。屋顶绿化后，50%的雨水滞留在屋顶上，贮藏于植物的根部和栽培介质中，待日后逐步蒸发，从而减轻了下水道的压力，对城市环境起到了平衡作用。
除此以外，屋顶绿化还有吸附漂尘和吸收二氧化碳，放出氧气等作用。总之，对于城市来说，建造屋顶花园是调节小气候、净化空气、降低室温的一项重要措施，也是美化城市、增加景观层次的一种好办法。
屋顶花园位于空中楼顶上，与大地土壤不再相连，属典型的人工地面，故其生境与地面差别很大，对于植物来说，其有利因素有：
① 和地面相比，屋顶光照强，光照时间长，大大促进光合作用。
② 昼夜温差大，利于植物的营养积累。
③ 屋顶上气流通畅清新，污染明显减少，受外界影响小，有利于植物的生长和保护。
不利因素有：
1植物易受干旱。
2土温、气温变化较大，对植物生长不利。
3屋顶风力一般比地面大。
4和地面相比，屋顶增加了承重和防水投资，施工和养护的费用也有所增加。
1. 3 屋顶花园的设计原则
屋顶花园成败的关键在于减轻屋顶荷载,改良种植土，以及排水设施、屋顶结构选型和植物的选择与种植设计等问题。设计时必须做到：
① 以植物造景为主，把生态功能放在首位。
② 确保营建屋顶花园所增加的荷重不超过建筑结构的承重能力，屋面防水构造能安全使用。
③ 因为屋顶花园相对于地面的公园、游园等绿地来讲面积较小，必须精心设计，才能取得较为理想的艺术效果。
④ 尽量降低造价，从现有条件来看，只有较为合理的造价，才有可能使屋顶花园得到普及而遍地开花。
1．4．1 屋顶花园的类型
按建筑结构与屋顶形式，屋面的植物造景（绿化）可分为两类。
1） 坡屋面绿化
建筑的屋顶分为人字型坡屋面和单斜坡屋面。在一些低层建筑或平房屋面上可采用适应性强，栽培管理粗放的藤本植物，如葛藤、爬山虎、南瓜、葎草、葫芦等。在欧洲，常见建筑屋顶种植草皮，形成绿茵茵的“草房”，让人倍感亲切，而日本建筑师藤森照信设计的“国际式乡土建筑”——东京韭菜住宅，则在坡屋顶上预设的种植穴里种上了韭菜。
2） 平屋面绿化
平屋面在现代建筑中较为普遍，这是发展屋顶花园最有潜力的部分，根据我国的国情，可分为以下几种：
(1) 苗圃式
从生产效益出发，将屋顶作为生产基地，种植蔬菜、中草药、果树、花木和农作物。在农村利用屋顶扩大副业生产，取得经济效益，甚至可以利用屋顶养殖观赏鱼类，建造“空中养殖场”。
(2) 周边式 沿屋顶女儿墙四周设置种植槽，槽深约0.3~0.5m。根据植物材料的数量和需要来决定槽宽，最狭的种植槽宽度为0.3m，最宽可达1.5m以上。这种布局方式较适合于住宅楼、办公楼和旅社的屋顶花园。在屋顶四周种植高低错落，疏密有致的花木，中间留有人们活动的场所，设置花坛、坐凳等。四周绿化还可选用枝叶垂挂的植物，以美化建筑方面。
(3) 活动（预制）盆栽式 机动性大、布置灵活，这种方式常被家庭采用。
(4) 庭院式（屋顶花园式）
是屋顶绿化中较高的形式，设有树木、花坛、草坪，并配有园林建筑小品，如水池花架、室外家具等。这种形式多用于宾馆、酒店，也适合用于企事业单位及居住区公共建筑的屋顶绿化。
1．4．2 屋顶花园的布局
庭院式屋顶花园的布局手法与地面庭院大致相同，但是又有它的特殊要求。设计时必须结合承重能力，使用功能，生态效应及艺术效果综合考虑，可巧借主体建筑及周围建筑物的特性，充分发挥地势高、视域广等特点，运用植物高差变化和园林小品等造园要素，借鉴传统园林中借景、组景、点景、障景等基本技法，设计出有品味，有个性的屋顶花园。
屋顶花园布局的难点很大程度上在于如何突破空间的限制。屋顶花园空间的束缚主要表现在两个方面：一是屋顶的形状以长方形为多，非常规整、缺乏变化，这在一定程度上增加了设计的难度；二是屋顶的面积也是一定的，不能调节，而且一般都偏小，这往往使设计者有束手束脚之感。这两大束缚，是对屋顶造园的严重制约，但设计者若能因地制宜地巧作处理，同样会取得小中见大，移步换景的艺术效果。
从某种意义上说，屋顶花园设计又是空间的设计，而其中最重要的就是使空间显得更大些。常用的技法是：
1） 转移注意力
如上所述，大多数屋顶花园的基本是狭长的，设计中，如果中央是开敞的，一眼就能看到底，也就是所谓的一览无余。但如果用植物把屋顶花园分成两个空间，则可增添情趣，还可使空间看上去更宽敞，因为这些植物迷惑了你，虽然花园依旧是那么大，不过已不能一眼就看到边。分隔用的屏障，可以简单地由较为高大的植物组成，也可用植篱，或者用爬满植物的棚架。
2） 园中园
另一种办法是把屋顶花园分成不同的部分，它们之间通过藤架、凉亭或拱架联系，这样从一个空间到另一个空间，给人以别有洞天的感觉。把屋顶花园分为不同的空间，安排不同的内容也就很容易了。
3） 利用对角线
对于矩形和正方形基地来说，绝对景深最深的是其对角线，所以调整轴向也是常用的技法之一。对于正方形来说，轴间角自然是450，若是狭长的基地，可以连续使用450的对角线，这样可使园子看上去要比实际的大得多。
1．5 屋顶花园屋面面层结构基本构造
一般屋顶花园屋面面层结构从上到下依次是：植物和景点层、排水口及种植穴、管线预留与找坡、种植介质层（包括灌溉设施、喷头、置景石）、过滤层、排水层、找平层、保温隔热层、现浇混凝土楼板或预制空心楼板。
1） 植物和景点层
是屋顶花园的主要功能层，生态、经济、社会效益都体现于这一层当中。所以这一层很重要，植物的选择要遵循适地适树原则，景点设置要注意荷载不能超过建筑结构的承重能力，同时还要满足艺术要求。
2） 种植基质层
为使植物生长良好，同时尽量减轻屋顶的附加荷重，种植基质一般不直接用地面的自然土壤（主要是因为土壤太重），而是选用既含各种植物生长所需元素又较轻的人工基质，如蛭石、珍珠岩、泥炭极其与轻质土的混合物等。
3） 过滤层
为防止种植土中的小颗粒及养料随水而流失，应堵塞排水管道，采用在种植基质层下铺设过滤层的方法，常用过滤层的材料有粗沙（50mm厚），玻璃纤维布，稻草（30mm厚）。所要达到的质量要求是，既可通畅排灌又可防止颗粒渗漏。
4） 排水层
排水层设在防水层之上，过滤层之下。其作用是排除上层积水和过滤水，但又储存部分水分供植物生长之用。主要材料有：陶粒、碎石、轻质骨料厚200~100mm或200mm厚砾石或50mm焦渣层。
5） 防水层
采用柔性（油毡卷材）防水层、刚性防水层或新材料（如三元乙丙防水布），但目前使用最多的是柔性防水层。
1．6 屋顶荷载的减轻
屋顶荷载的减轻，一方面要借助于层顶结构选型，减轻结构自重和结构自防水问题；另一方面就是减轻屋顶所需“绿化材料”的自重，包括将排水层的碎石改成轻质的材料等，当然上述两方面若能结合起来考虑，使屋顶建筑的功能与绿化的效果完全一致，既能隔热保温，又能减缓柔性防漏材料的老化，那就一举两得了。具体方法简述如下：
① 减轻种植基质重量，采用轻基质如木屑、蛭石、珍珠岩等。
② 植物材料尽量选用一些中、小型花灌木以及地被植物、草坪等，少用大乔木。
③ 可少设置园林小品及选用轻质材料如轻型混凝土、竹、木、铝材、玻璃钢等制作小品（如凉亭、棚架、假山石、室外家具及灯饰）等。
④ 用塑料材料制作排灌系统及种植池。
⑤ 采用预制的植物生长板，生长板采用泡沫塑料、白泥炭或岩棉材料制成，上面挖有种植孔。
⑥合理布置承重，把较重物件如亭台、假山、水池安排在建筑物主梁、柱、承重墙等主要承重构件上或者是这些承重构件的附件的附近，以利用荷载传递，提高安全系数。
⑦ 减轻防水层重量，如选用较轻的三元乙丙防水布等。
⑧ 减轻过滤层和排水层重量，尽量选用轻质材料，如用玻璃纤维布作过滤层比粗沙要轻，用陶粒作排水层比砾石要轻。
1．7防水构造
防水处理的成败直接影响屋顶花园的使用效果及建筑物的安全，屋顶花园建成后一旦发现漏水，就得部分或全部重新返工。所以防水层的处理是屋顶花园的技术关键，也是人们最为关注的问题。
目前在屋顶花园建设上使用的防水处理方法主要有“刚”、“柔”之分，各有特点。刚性防水层主要是在屋面板上铺筑50mm厚细石混凝土，内中放φ4@200双向钢筋网片一层（此种做法即成整筑层），在混凝土总可加入适量微膨胀剂、减水剂、防水剂等添加剂，以提高其抗裂、抗渗性能。这种防水层比较坚硬，能防止根系发达的乔灌木穿透，起到保护屋顶的作用，而且使整个屋顶有较好的整体性，不易产生裂缝，使用的寿命也长，但是自重较大，一般是柔性防水层的2～３倍。因而对于屋顶绿化来说，更倾向采用柔性防水层。目前大多数建筑物都用柔性防水层防渗漏。屋顶花园中常用“三毡四油”或“二毡三油”，再结合聚氯乙烯泥或聚氯乙烯涂料处理。近年来，一些新型防水材料也开始投入使用，已投入屋顶施工的有三元乙丙防水布，使用效果不错。国外还有尝试用中空类的泡沫塑料制品作为绿化土层与屋顶之间的良好排水层和填充物，以减轻自重。也有用再生橡胶打底，加上沥青防水涂料，粘贴厚３mm玻璃纤维布作为防水层，且这样更有利于快速施工。
另据报道，中国建筑科学研究所等单位研制的ＪＧ系列屋顶保温防水材料，是一种利用废橡胶改性沥青作为防水层的防水粘结材料，它吸取橡胶弹性好，温度适应范围广和沥青有较高粘结性、防水性等优点，并克服了沥青热淌冷脆等缺点，具有不透水、粘结性强、耐老化等优点，且造价低廉，自重较轻，比较适用于做屋顶花园的防水层。
针对屋面渗透问题，目前又有人提出了“生态种植屋面复合排水呼吸系统”的概念。采用先进的屋面生态防水换气导水技术，达到顺应自然的屋面防水的长期目标，其中心思想是“引导”，不与大自然相抗衡，通过导水、排潮、换气和植被的生态循环，解决保温层内积水饱和问题以及内外温差气压问题，达到隔水、防水、美化环境的多重目标。
该系统是在原有防水设计基础上发展起来的，既克服了卷材防水层的不足，又利用了种植层的隔热保温作用特点。其机理是客土层既是植被的培土层、排水层，又起到吸水、隔绝热量和保护屋面找坡层或基层的作用。植被吸收室内外排出的二氧化碳，呼出氧气，同时又有吸收客土层中水分的作用，因为植被能吸收太阳辐射的热量，通过光合作用转化为生化能，从而改变能量存在的形式。此外其表面的反射热小，长波辐射小，冬季又有较好的保温性能，所以植被也具有良好的热工性能。通过排气，可将室内的潮湿水气及浑浊空气向室外大气排放。所排出的较温暖且含二氧化碳的空气又有利于植被生长，室外新鲜空气可同时从导管进入室内，由此促进空气流动，减缓室内外气压差，减少甚至不再形成冷凝水积聚现象。屋面滤水层滤下的雨水，通过区间找平层纵横交错的排水槽系统迅速排泄，不会在屋面形成积水，故无水向下渗漏。屋面水箱连通若干根支管，在客土层内分区布置，利用节水灌溉技术，在旱、夏季给植被层补充水分，有利于植被生长，植被生长又利于夏季隔热、、降低室温，如此形成一个大的生态循环系统。
１．8 种植设计的原则
① 选择耐旱、抗寒性强的矮灌木和草本植物。由于屋顶花园夏季气温高、风大、土层保湿性能差，冬季则保温性差，因而应选择耐干旱、抗寒性强的植物为主，同时，考虑到屋顶的特殊地理环境和承重的要求，应注意多选择矮小的灌木和草本植物，以利于植物的运输、栽种和管理。
②选择阳性、耐瘠薄的浅根性植物。屋顶花园大部分地方为全日照直射，光照强度大，植物应尽量选用阳性植物，但在某些特定的小环境中，如花架下面或靠墙边的地方，日照时间较短，可适当选用一些半阳性的植物种类，以丰富屋顶花园的植物品种，屋顶的种植层较薄，为了防止根系对屋顶建筑结构的侵蚀，应尽量选择浅根系的植物。因施用肥料会影响周围环境的卫生状况，故屋顶花园应尽量种植耐瘠薄的植物种类。
③ 选择抗风、不易倒伏、耐积水的植物种类。在屋顶上空风力一般较地面大，特别是雨季或有台风来临时，风雨交加对植物的生存危害最大，加上屋顶种植层薄，土壤的蓄水性能差，一旦下暴雨，易造成短时积水，故应尽可能选择一些抗风、不易倒伏，同时又能耐短时积水的植物。
④选择以常绿为主，冬季能露地越冬的植物。营建屋顶花园的目的是增加城市的绿化面积，美化“第五立面”，屋顶花园的植物应尽可能以常绿为主，宜用叶形和株形秀丽的品种，为了使屋顶花园更加绚丽多彩，体现花园的季相变化，还可适当栽植一些色叶树种；另在条件许可的情况下，可布置一些盆栽的时令花卉，使花园四季有花。
⑤尽量选用乡土植物，适当引种绿化新品种。乡土植物对当地的气候有高度的适应性，在环境相对恶劣的屋顶花园，选用乡土植物有事半功倍之效，同时考虑到屋顶花园的面积一般较小，为将其布置得较为精致，可选用一些观赏价值较高的新品种，以提高屋顶花园的档次。
