全国最大轻型种植屋面，仅5厘米厚——

窗含西岭景，在屋顶上种“青山”

　　5月15日，周日。成都市民陈力明带着孩子，前往成都天府艺术公园内的天府人文艺术图书馆参观体验——该馆于今年4月底正式开放，是成都市图书馆主题分馆之一。
　　它的特色不仅仅在于“书香”，还在于其让人耳目一新的外部设计：最为吸引人的图书馆屋面，被层叠起伏的大面积青草覆盖，随着屋顶曲面不断地蔓延开去，寓意“窗含西岭景”。
　　恰似“青山”隐于市。然而，这又不是一个普通的“青山”屋顶。“包括与图书馆邻近的当代艺术馆和主题馆在内，这三栋建筑的屋顶均采用了大坡度轻型屋面绿化技术，一起构成了全国最大的轻型种植屋面，种植屋面的厚度仅有5厘米。”中国五冶成都天府艺术公园项目负责人李骑兵介绍说。
　　5厘米厚度的“青山”，是如何长在屋顶上的？除了美观外，屋顶有哪些科技含量，还有哪些独特的作用？记者带你一探究竟。

□四川日报全媒体记者 张明海

全国最大的轻型种植屋面
把﹃青山﹄搬进公园
　　公园内，位于水边的图书馆、当代艺术馆和主题馆所构成的建筑群落，当之无愧地成为重要的打卡地——沿着湖面远远望去，这三栋覆盖着草坪屋顶的建筑仿佛如黛远山，清晰坚毅的线条模拟了围绕成都平原的山峦群。
　　“在设计时，我们根据‘窗含西岭千秋雪’带来的灵感，尝试着把‘青山’搬进了公园。”设计方中建西南设计院相关负责人介绍，建筑造型取意于“窗含西岭景”的设计意象，屋顶的曲线如山峦叠嶂般，呈现出远山翠黛的景观。
　　这一群“青山”，实际上是在屋顶上精心种植出来的草。
　　“这是全国最大的轻型种植屋面，屋面种植果岭草，种植面积共26020平方米。”中国五冶成都天府艺术公园项目技术负责人周桐告诉记者。
　　周桐介绍：“实际上，采用这种大面积的屋顶种植方案，在大型建筑里很少出现，因为大型建筑屋顶的坡面比较多，施工难度比较高。一般小型办公场所或住宅会采用屋面种植，但面积比较小。而对大型公共建筑来说，大多又会常常采用垂直绿化的方式来进行美化和增绿。”
　　同时，与传统的覆土式屋面种植不同，这里的种植屋面仅5厘米厚。
　　“传统覆土种植方式，一般来说，得有四五十厘米厚，荷载达到每平方米9KN（压强的一种表示方式），我们采用的这种轻型种植屋面仅为每平方米1.1KN。屋面重量减少后，就节约了400吨左右的钢材。”周桐说。

破解三大难题
﹃青山﹄这样﹃种﹄出来
　　如何在曲面的屋顶上，把一片片“青山”成功地“种”出来？
　　这并不是一件容易的事情：“青山”固然很美，却带来了一系列难题——为了“青山”形态塑造更美，需要高低起伏、大开大合的设计和施工。多个下凹双曲造型的客观存在，也极易造成水、土、肥流失。
　　“同时，屋面弯曲弧度不一，坡度也不同，这也意味着种植难度的增加。在这里，高陡坡（>60°）、中陡坡（>45°）、缓坡（<45°）三种类型都有，在高陡坡屋面处，人走上去站都站不住。”周桐介绍说。
　　他告诉记者，一直以来，减少坡屋面水土流失、提高绿植成活率和确保绿植长期持续的形态，是坡度屋面绿化的三大难题。
　　如何破解这三大难题，成了营造“青山”的关键。
　　普通的种植土，难以实现这一目标。这不仅仅是因为其重量偏重，还因为普通种植土会因屋面坡度大出现土壤基质滑移大、水土流失严重等问题，极易造成屋面顶部绿植枯死、底部植物烂根，从而引发高昂的绿化维护费用。
　　项目团队根据不同坡度的种植特点，进行分类施策。经过技术研发、方案比对、实体打样，中国五冶技术团队对高陡坡和中陡坡采用生物质固化纤维土——美植砖，对于缓坡地带，则采用轻质营养土。
　　什么是美植砖？“这是我们技术攻坚团队依据土壤学和植物栽培学基础理论，采用营养土+秸秆，辅以生物发酵处理，仿造人工土壤模式，研制出的一种综合理化性状优于自然化土壤的人造有机固体植物栽培基质。”周桐说。
　　据介绍，美植砖这样一种特质的种植土，不仅仅在于厚度只有5厘米，还在于其在5厘米厚度条件下，结构稳定性、养分自给性、质量轻寿命长特征明显，能够满足种植草固定和水土肥保持要求，还能实现超200%的吸水性，比普通土壤节约用水70%。
　　为最大程度减少水、土、肥的流失，针对坡度比较大的区域，屋面还进行了分仓分割下的拦截处理，把种植土用一个个网格固定起来，“这样能够确保屋面上种植土的常年稳定，也能够起到对植物的塑形作用，使得青草生长的形态能够得到长期保持。”
　　对于缓坡地带轻质营养土的处理，技术团队则增加了纤维网垫来加以固定，以达到保障土壤和种植草稳固的效果。
　　同时，技术团队还反复试验出营养改良剂，加入到美植砖和轻质营养土中，持续为植物生长提供所需的各种养分——“这样一来，也大大提高了种草的成活率。”
　　效果如何，需要测试来验证。周桐介绍，在成都天府艺术公园开园以前，项目团队特意对屋面种植土进行了5次取样检测。“虽然技术上是可行的，对于种植土的性能和绿色植物的存活率，我之前还是存在一点担心。检测结果证明，种植土的保持效果非常好。你看，现在这些草长得多好，像柔软的垫子一样，自在铺展。”

节水控温降噪
﹃青山﹄屋顶能够实现节能减碳
　　“青山”如盖，这不仅仅是建筑造型和美观的需求，背后还有节能减排的考量。
　　一直以来，建筑都是碳排放的“大户”——对于大型建筑来说，更是如此。有专家指出：大型公共建筑总面积，虽然不足城镇建筑总面积的4%，但总能耗却占全国城镇总耗电量的22%，大型公共建筑单位面积年耗电量达到70—300千瓦时，为普通居民住宅的10—20倍。
　　那么，如何实现节能减排的效果？节水，是“青山”屋顶的一大特点。“我们对屋面绿植配套有自动灌溉系统，在下面预埋有滴灌管道，充分节约了人力维护成本。同时，雨季到来后形成多余的水，也会通过雨水回收系统存入安放在建筑物底部的储水系统。这些回收水在洁净处理后，再通过滴灌技术进行屋顶草坪的浇灌，极大地节约了水资源，年节约水资源约2万吨。”李骑兵介绍。
　　植被，是最好的固碳方式。“这里的绿植屋面一年固碳量能够达到上千吨。”李骑兵表示，屋顶“青山”形成的2万多平方米的绿植，为图书馆、当代艺术馆和主题馆戴上了“防晒帽”和穿上了“防护外套”，在进行日常碳吸收和固碳的同时，还能对建筑物控温降噪，“夏天不开空调，也能保持室内凉爽的阅读环境。”
　　车来车往的噪声污染，也是亟须解决的问题。“在上下班高峰时段，外面各种交织的声音，能够达到80分贝左右。”周桐说。
　　于是，在大面积屋顶绿化的基础上，项目团队还采用了特制的玻璃幕墙：中空Low-E钢化三银玻璃。“这是一种已广泛运用于大型机场航站楼的玻璃幕墙，保温节能性能可提升25%，对于建筑物内采光率提升和隔声效果也有重大的帮助。”
　　在图书馆内，还特别采用了穿孔吸声石膏板，以满足图书馆声学环境的要求。
　　具体效果怎么样？项目团队为此还专门进行了测试。“我们对图书馆室内外的温度和声音进行检测对比。测试时，室外声音测试分贝平均为65分贝、最高可达80分贝，室内测试仅为35分贝，达到了低于55分贝的规范要求，还比设计预期效果降低了12.5%。”周桐介绍。
　　同样，温度检测的结果，也达到了预期效果——室外温度为25摄氏度的情况下，没有开空调，室内温度仅18摄氏度。成都天府艺术公园内，远远望去，层峦叠嶂的屋顶呈现出“窗含西岭景”的意境。 中国五冶供图