5月15日，周日。成都市民陳力明帶著孩子，前往成都天府藝術公園內的天府人文藝術圖書館參觀體驗——該館於今年4月底正式開放，是成都市圖書館主題分館之一。

它的特色不僅僅在於“書香”，還在於其讓人耳目一新的外部設計：最為吸引人的圖書館屋面，被層疊起伏的大面積青草覆蓋，隨著屋頂曲面不斷地蔓延開去，寓意“窗含西嶺景”。

恰似“青山”隱於市。然而，這又不是一個普通的“青山”屋頂。“包括與圖書館鄰近的當代藝術館和主題館在內，這三棟建筑的屋頂均採用了大坡度輕型屋面綠化技術，一起構成了全國最大的輕型種植屋面，種植屋面的厚度僅有5厘米。”中國五冶成都天府藝術公園項目負責人李騎兵介紹說。

5厘米厚度的“青山”，是如何長在屋頂上的？除了美觀外，屋頂有哪些科技含量，還有哪些獨特的作用？記者帶你一探究竟。

全國最大的輕型種植屋面

把﹃青山﹄搬進公園

公園內，位於水邊的圖書館、當代藝術館和主題館所構成的建筑群落，當之無愧地成為重要的打卡地——沿著湖面遠遠望去，這三棟覆蓋著草坪屋頂的建筑仿佛如黛遠山，清晰堅毅的線條模擬了圍繞成都平原的山巒群。

“在設計時，我們根據‘窗含西嶺千秋雪’帶來的靈感，嘗試著把‘青山’搬進了公園。”設計方中建西南設計院相關負責人介紹，建筑造型取意於“窗含西嶺景”的設計意象，屋頂的曲線如山巒疊嶂般，呈現出遠山翠黛的景觀。

這一群“青山”，實際上是在屋頂上精心種植出來的草。

“這是全國最大的輕型種植屋面，屋面種植果嶺草，種植面積共26020平方米。”中國五冶成都天府藝術公園項目技術負責人周桐告訴記者。

周桐介紹：“實際上，採用這種大面積的屋頂種植方案，在大型建筑裡很少出現，因為大型建筑屋頂的坡面比較多，施工難度比較高。一般小型辦公場所或住宅會採用屋面種植，但面積比較小。而對大型公共建筑來說，大多又會常常採用垂直綠化的方式來進行美化和增綠。”

同時，與傳統的覆土式屋面種植不同，這裡的種植屋面僅5厘米厚。

“傳統覆土種植方式，一般來說，得有四五十厘米厚，荷載達到每平方米9KN（壓強的一種表示方式），我們採用的這種輕型種植屋面僅為每平方米1.1KN。屋面重量減少后，就節約了400噸左右的鋼材。”周桐說。

破解三大難題

﹃青山﹄這樣﹃種﹄出來

如何在曲面的屋頂上，把一片片“青山”成功地“種”出來？

這並不是一件容易的事情：“青山”固然很美，卻帶來了一系列難題——為了“青山”形態塑造更美，需要高低起伏、大開大合的設計和施工。多個下凹雙曲造型的客觀存在，也極易造成水、土、肥流失。

“同時，屋面彎曲弧度不一，坡度也不同，這也意味著種植難度的增加。在這裡，高陡坡（>60°）、中陡坡（>45°）、緩坡（<45°）三種類型都有，在高陡坡屋面處，人走上去站都站不住。”周桐介紹說。

他告訴記者，一直以來，減少坡屋面水土流失、提高綠植成活率和確保綠植長期持續的形態，是坡度屋面綠化的三大難題。

如何破解這三大難題，成了營造“青山”的關鍵。

普通的種植土，難以實現這一目標。這不僅僅是因為其重量偏重，還因為普通種植土會因屋面坡度大出現土壤基質滑移大、水土流失嚴重等問題，極易造成屋面頂部綠植枯死、底部植物爛根，從而引發高昂的綠化維護費用。

項目團隊根據不同坡度的種植特點，進行分類施策。經過技術研發、方案比對、實體打樣，中國五冶技術團隊對高陡坡和中陡坡採用生物質固化纖維土——美植磚，對於緩坡地帶，則採用輕質營養土。

什麼是美植磚？“這是我們技術攻堅團隊依據土壤學和植物栽培學基礎理論，採用營養土+秸稈，輔以生物發酵處理，仿造人工土壤模式，研制出的一種綜合理化性狀優於自然化土壤的人造有機固體植物栽培基質。”周桐說。

據介紹，美植磚這樣一種特質的種植土，不僅僅在於厚度隻有5厘米，還在於其在5厘米厚度條件下，結構穩定性、養分自給性、質量輕壽命長特征明顯，能夠滿足種植草固定和水土肥保持要求，還能實現超200%的吸水性，比普通土壤節約用水70%。

為最大程度減少水、土、肥的流失，針對坡度比較大的區域，屋面還進行了分倉分割下的攔截處理，把種植土用一個個網格固定起來，“這樣能夠確保屋面上種植土的常年穩定，也能夠起到對植物的塑形作用，使得青草生長的形態能夠得到長期保持。”

對於緩坡地帶輕質營養土的處理，技術團隊則增加了纖維網墊來加以固定，以達到保障土壤和種植草穩固的效果。

同時，技術團隊還反復試驗出營養改良劑，加入到美植磚和輕質營養土中，持續為植物生長提供所需的各種養分——“這樣一來，也大大提高了種草的成活率。”

效果如何，需要測試來驗証。周桐介紹，在成都天府藝術公園開園以前，項目團隊特意對屋面種植土進行了5次取樣檢測。“雖然技術上是可行的，對於種植土的性能和綠色植物的存活率，我之前還是存在一點擔心。檢測結果証明，種植土的保持效果非常好。你看，現在這些草長得多好，像柔軟的墊子一樣，自在鋪展。”

節水控溫降噪

﹃青山﹄屋頂能夠實現節能減碳

“青山”如蓋，這不僅僅是建筑造型和美觀的需求，背后還有節能減排的考量。

一直以來，建筑都是碳排放的“大戶”——對於大型建筑來說，更是如此。有專家指出：大型公共建筑總面積，雖然不足城鎮建筑總面積的4%，但總能耗卻佔全國城鎮總耗電量的22%，大型公共建筑單位面積年耗電量達到70—300千瓦時，為普通居民住宅的10—20倍。

那麼，如何實現節能減排的效果？節水，是“青山”屋頂的一大特點。“我們對屋面綠植配套有自動灌溉系統，在下面預埋有滴灌管道，充分節約了人力維護成本。同時，雨季到來后形成多余的水，也會通過雨水回收系統存入安放在建筑物底部的儲水系統。這些回收水在潔淨處理后，再通過滴灌技術進行屋頂草坪的澆灌，極大地節約了水資源，年節約水資源約2萬噸。”李騎兵介紹。

植被，是最好的固碳方式。“這裡的綠植屋面一年固碳量能夠達到上千噸。”李騎兵表示，屋頂“青山”形成的2萬多平方米的綠植，為圖書館、當代藝術館和主題館戴上了“防晒帽”和穿上了“防護外套”，在進行日常碳吸收和固碳的同時，還能對建筑物控溫降噪，“夏天不開空調，也能保持室內涼爽的閱讀環境。”

車來車往的噪聲污染，也是亟須解決的問題。“在上下班高峰時段，外面各種交織的聲音，能夠達到80分貝左右。”周桐說。

於是，在大面積屋頂綠化的基礎上，項目團隊還採用了特制的玻璃幕牆：中空Low-E鋼化三銀玻璃。“這是一種已廣泛運用於大型機場航站樓的玻璃幕牆，保溫節能性能可提升25%，對於建筑物內採光率提升和隔聲效果也有重大的幫助。”

在圖書館內，還特別採用了穿孔吸聲石膏板，以滿足圖書館聲學環境的要求。

具體效果怎麼樣？項目團隊為此還專門進行了測試。“我們對圖書館室內外的溫度和聲音進行檢測對比。測試時，室外聲音測試分貝平均為65分貝、最高可達80分貝，室內測試僅為35分貝，達到了低於55分貝的規范要求，還比設計預期效果降低了12.5%。”周桐介紹。

同樣，溫度檢測的結果，也達到了預期效果——室外溫度為25攝氏度的情況下，沒有開空調，室內溫度僅18攝氏度。成都天府藝術公園內，遠遠望去，層巒疊嶂的屋頂呈現出“窗含西嶺景”的意境。 （四川日報全媒體記者 張明海）

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