屋頂花園節(jié)水技術(shù)探討

    根據(jù)屋頂花園的特點，探討實現(xiàn)屋頂花園節(jié)水灌溉的不同途徑，并將其綜合應用于實踐當中，對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)境特點與用水問題 

    1．1土層薄，風速大，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、風力大，土壤失水比平地快，為了維護屋頂花園植物的生長，必須經(jīng)常性的補充水分，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)水先進技術(shù)應用未受重視 屋頂花園相對于地面綠化而言，面積小，在使用先進技術(shù)方面缺少規(guī)?；б妫吹玫缴鐣膹V泛重視。而且，因為成本較高，政府又沒有鼓勵措施，所以很多具有節(jié)水功能的先進技術(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)水型灌溉方式應用甚少，造成了屋頂花園用水的極大浪費。又比如未對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，應用具有較強的適應性和抗逆性的鄉(xiāng)土樹種也是一種比較好的選擇，不僅可以節(jié)約養(yǎng)護中的用水。還可以減少施肥、病蟲害防治等方面的費用。 屋頂花園小氣候條件比較惡劣，強烈的陽光輻射和較大的風速都對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層植物群落，盡量控制草坪面積，因其耗水量遠高于喬、灌木。

    2．2加強土壤保水能力 屋頂花園對種植土的要求比較嚴格，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，可以改善土壤的儲水能力。減少干旱季節(jié)的灌水次數(shù)，達到節(jié)約用水的目的。 

    2．3疏水層的改進 疏水層是為了解決下雨、澆水時土壤中多余水分的過濾、排放問題而設。屋頂花園種植土層下面是不透水的屋面結(jié)構(gòu)板，如果不設置疏水層排水的話，將會造成土層積水而導致植物根系腐爛。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，實踐中因為陶粒重量較輕而用得比較多。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。今后，屋頂花園的疏水層排水方式將會逐漸被蓄排水系統(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，互相補充，蓄水量可達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。

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

(1)觀測植物生長狀況，僅當植物需要水時才澆水。

(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。

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

(4)對草坪澆水時深度小、頻率高，對喬木和灌木澆水時深度大、頻率低。

(5)條件允許時安裝灌溉自動控制系統(tǒng)，根據(jù)植物種類和土壤濕度變化而自動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，合理確定噴灌強度。適時適量地進行噴灑灌溉，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用較少。(3)地下滴灌。它是微灌技術(shù)的典型應用形式，是目前最新、最復雜、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，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)，但應用時出水口易堵塞是一大缺點。以上三種灌溉方式均可安裝自動控制系統(tǒng)，采用濕度或降水感應裝置，對土壤水分和天然降水進行監(jiān)控，可實現(xiàn)最佳灌水。它們共同的優(yōu)點是省水、省時，不破壞土壤的團粒結(jié)構(gòu)，適用地域廣闊，已成為節(jié)水灌溉發(fā)展的主流。