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第五立面的可能性——綠色屋頂

時間:2021-09-28

綠色屋頂,第五立面的可能性, Museu Moesgaard / Henning Larsen Architects. Image ? Jens Lindhe
                                                                  作者 Eduardo Souza |     譯者 July Shao
 

研究者們確信巴比倫空中花園是綠色屋頂的第一批實踐。盡管巴比倫空中花園并沒有任何證據顯示它的確切所在地,其建筑結構也罕有文字記載,但廣為流傳的是,巴比倫王尼布甲尼撒二世建造了一系列懸空、遞升的露臺,上面布置了各類動物,并將它作為禮物贈送給了思念波斯故土森林及山嶺的妻子。Wolf Schneider 認為,巴比倫空中花園底下采用磚石拱頂支撐,在該架構下方的遮蔭圍墻則通過在美索不達米亞平原(即如今的伊拉克)上的花園內的人工灌溉系統進行冷卻,由此可讓內部溫度相較于外部更低。自那時以來,綠色屋頂的案例就已在全世界范圍內呈現,無論是從羅馬再到北歐,還是不同氣候和風格,都有綠色屋頂的身影。

然而,將植被嵌入到屋頂中,仍在遭受著大眾懷疑的眼光,因為他們認為綠色屋頂不僅成本高昂,也難以維護。而其他人則認為昂貴的建造成本可以很快從空調費用中抵消掉,尤其是對占據建筑第五個立面的植被而言,更是一種合理途徑。但總而言之,問題仍然是綠色屋頂如何幫助我們應對氣候變化。

 
79&PARK / BIG. Image ? Laurian Ghinitoiu
Musée Atelier Audemars Piguet / BIG + ATELIER BRüCKNER + CCHE. Image ? Iwan Baan

綠色屋頂的構造為在平鋪或斜面的防水屋頂樓板上覆蓋泥土和植被。自15厘米到過米厚的泥土會其泥土厚度的不同影響到植被種植的種類。為助植被種植,在泥土之下還會由受托的設計師鋪置數層常用材料,并調整材料的種類和配比。再往下層,往往會有土工織物鋪設,可在排水的同時,讓土壤保住水分。而再下一層為排水系統,此處會儲存水流并留住溢出的部分。阻根層則會防止植物根系穿透結構層,造成更為嚴重的結構破壞。最后一層是樓板層,也叫防水層。由以上各層組成綠色屋頂。

 
Jardim de Infancia de Cultivo / Vo Trong Nghia Architects. Image ? Hiroyuki Oki
 
Casa Pepiguari / Brasil Arquitetura. Image ? Nelson Kon

有許多綠色屋頂的供應商和生產商考慮該項目。綠色屋頂不僅有趣,也能在條件允許的情況下,吸引設計步驟中的技術人員和供應商,他們可以給出有關熱性能、排水、裝載及其他因素的規格說明,而且也出現了預制的模塊化系統,比方說,已經可以預先制好的所有層乃至植被的系統。鑒于綠色屋頂的厚重,建筑的承重結構必須將其計算在內,所以更多的穩固結構會因此產生。而為了避免結構問題,改建項目中也需考量頗多。另外一個需要考慮的因素就是屋頂維護的入口。相較于屋頂花園而言,這往往更加重要。也有一些綠色屋頂幾乎不需要維護,與之相對的,則需要頻繁維護,也需要更多的灌溉和修剪。所有的屋頂花園都需要每日打理和檢查相應結構,避免未來產生問題。

 
Museu Moesgaard / Henning Larsen Architects. Image ? Jens Lindhe

而在建造、設計和維護都一切妥善后,綠色屋頂不過只是白璧微瑕。對住戶來說,植被可以反射大部分直射光,而非吸收它。植被及底層結構中產生的水分可以避免建筑產熱,降低制冷時的能耗。在氣候干燥時,底層的熱慣性會降低氣溫的變化幅度,提高居家舒適度。同時,整體上看過去,綠色屋頂也是一個可觀賞、樂趣非凡的綠色空間。

 
MM House / Studio MK27 - Marcio Kogan + Maria Cristina Motta. Image ? Fernando Guerra | FG+SG

并且,綠色屋頂的優點并非僅可私人享有。特別是在大城市和人口密集的城市立面,打造一片綠色屋頂可以舒緩許多嚴重的問題。EPA (環境保護署)認為,在城市及其他植被使用有限的建筑中,綠色屋頂可以調節熱島效應,而這種調節作用在白天更為顯著。綠色屋頂溫度在16~22℃之間,與傳統屋頂相比溫度更低,也能讓城市溫度下降多達2.7℃。換句話來說,綠色屋頂是降低城市熱島效應的高效工具。

 
Espace Bienvenüe / Jean-Philippe Pargade. Image ? Sergio Grazia

紐約的Stuart Gaffin研究在建筑頂部構建屋頂花園的可能性。在他和其他研究者合作的文章中,城市屋頂空間的面積大約為20~30個中央公園。他表示,屋頂作為一片受保護和安全的空間,對城市植被種植而言好處多多。當前,傳統屋頂薄膜只會對環境產生負面作用,也使得空間退化,忽視了屋頂空間。他們所作的研究包括多肉植物小球玫瑰,對照組為正常的陰暗屋頂。在種植景天屬植物之后,屋頂的最高溫度為30℃(54℉),比對照組更低。研究者們也發現,景天屬植物無需任何維護和灌溉,就能保證最低限度的活度,極大地降低了照料和維護的需求。

 
Jardim de Infancia de Cultivo / Vo Trong Nghia Architects. Image ? Hiroyuki Oki

另外的一個關鍵在于,綠色屋頂可以幫助控制地表徑流和積蓄雨水。在人口密集的城市里,土壤密封是一個嚴重問題。第一,在過量雨水的情況下,城市排水系統的排水速度可能難以滿足需求,并在超負荷后引發洪水。第二,街道上所有的污染物及污垢都會流入下水道,最終污染河流與小溪。屋頂花園可以吸收雨水,并過濾掉一部分污染物。賓夕法尼亞州立大學綠色屋頂研究中心研究者所作的數據顯示,綠色屋頂在大暴雨時可吸收多達80%的雨水,而傳統屋頂僅有24%的蓄水能力。隨著綠色屋頂植被成長和屋頂系統發展,雨水的積蓄能力甚至還會上升。屋頂中增加的層數和材料也可充當過濾層,協助中和酸雨、捕獲塵土和吸收懸浮微粒。

此外,有關綠色屋頂的兩個有趣可能性分別為城市農業和有益動植物在城市中的新棲息地,有利于增加生物多樣性。鳥、蜜蜂以及其他昆蟲擁有更多的空間生存,提高城市這般艱難環境的生態平衡。特征信息保護也是創造一個更加平衡和適合當地的環境的關鍵所在。正如本文所說,即便天氣反常,選用帶有地區特色的自然植物來制作綠色屋頂也不失為一種明智之舉。該類植物除了適應性強外,也并不需要太多灌溉、肥料或修剪。把握當地氣候和植被,考慮環境制約,是綠色屋頂成功的重要舉措。盡管綠色屋頂安置時比傳統屋頂成本更高,其所帶來的經濟和城市效益能涵蓋成本費用。采取正確的預防措施,綠色屋頂也能確切地對公私空間有利。

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