近年來，屋頂花園越來越多，對(duì)青島屋頂花園設(shè)計(jì)的需求也越來越大。很多業(yè)主會(huì)考慮把屋頂做成漂亮的屋頂花園。與此同時(shí)，許多城市將屋頂花園建設(shè)作為城市綠化工作的重點(diǎn)之一，屋頂花園的數(shù)量大幅增加。

然而，中國是一個(gè)水資源嚴(yán)重短缺的國家，雖然水資源總量居世界第六位，但由于中國人口眾多，人均水資源占有量僅為世界人均水平的1/4。但是在屋頂花園后期的維護(hù)管理中，水資源的節(jié)約并不到位。

基于這種情況，為了更好地發(fā)展屋頂花園，有必要加強(qiáng)對(duì)提高屋頂花園水分利用效率的研究。到目前為止，雖然國內(nèi)外在節(jié)水灌溉技術(shù)、雨水利用、中水利用等方面做了一些研究工作，但更多的是針對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和大型城市綠地的用水，對(duì)其在屋頂花園中的應(yīng)用還缺乏研究。根據(jù)屋頂花園的特點(diǎn)，探討了屋頂花園節(jié)水灌溉的不同實(shí)現(xiàn)方式，并在實(shí)踐中綜合應(yīng)用，對(duì)解決城市屋頂花園供水和水資源短缺的矛盾具有重要意義，是保證屋頂花園可持續(xù)發(fā)展的必要手段。

1、屋頂花園的環(huán)境特征和水問題

1.1土層薄，風(fēng)速大，土壤失水快。

屋頂花園建在樓頂，與大地完全隔絕。其種植土壤中的水分只能通過自然降水和灌溉獲得，不能像表層土壤那樣通過毛細(xì)作用吸收地下深層土壤中的水分。而且由于建筑荷載的限制，屋頂花園的種植土層較薄。土壤有效水容量小，土壤易干燥。另外屋頂一般離地高，日照強(qiáng)，風(fēng)大，土壤比平地失水快。為了維持屋頂花園植物的生長，需要定期補(bǔ)水，形成大量的水分。

1.2植物配置受到限制，增加用水量

由于花園屋頂風(fēng)力大，土層薄，難以種植高大的樹木，甚至有的屋頂承重太少。只允許種植很薄的土層，甚至不能種植灌木。只能種植草坪和地被植物。導(dǎo)致屋頂花園很多植物主要分布在草坪上，大面積草坪耗水量大，但生態(tài)效益低，無法形成節(jié)水型植物群落，增加了屋頂花園的用水量。

1.3面積小，不重視先進(jìn)節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用。

與地面綠化相比，園林屋頂面積較小，在先進(jìn)技術(shù)的運(yùn)用上缺乏規(guī)模效益，沒有得到社會(huì)的廣泛重視。而且因?yàn)槌杀靖?，政府激?lì)不足，很多具有節(jié)水功能的先進(jìn)技術(shù)沒有得到推廣。比如大部分灌溉方式以水管灌溉為主，噴灌、微灌等節(jié)水灌溉方式很少使用，導(dǎo)致屋頂花園用水浪費(fèi)很大。比如對(duì)降水和廢水的利用重視不夠，自來水是主要水源，加劇了園林用水和居民用水的矛盾。

2、屋頂花園節(jié)水技術(shù)

2.1設(shè)備選擇和配置

植物是屋頂花園的主要元素。合理的植物種類選擇和配置是保證屋頂花園保水的重要措施。屋頂土層薄，供水困難。選擇耐旱植物可以減少灌溉次數(shù)和灌溉量。從而達(dá)到節(jié)水目的。耐旱植物包括旱生植物和中生植物的耐旱種和變種，如莎草、東南景天、向日葵果肉等。此外，應(yīng)用適應(yīng)性強(qiáng)、抗逆性強(qiáng)的鄉(xiāng)土樹種也是較好的選擇，不僅可以節(jié)約養(yǎng)護(hù)用水。還可以降低施肥、病蟲害防治等成本。

花園屋頂?shù)男夂驐l件比較惡劣，強(qiáng)烈的陽光輻射和高風(fēng)速對(duì)植物的生長有一定的影響。屋頂不適合種植高大喬木，重點(diǎn)應(yīng)放在研究適合不同地帶的多層植物群落，以小喬木、灌木和地被植物為主體，盡量控制草坪面積，因?yàn)槠浜乃窟h(yuǎn)高于喬木和灌木。

2.2增強(qiáng)土壤保水能力

花園的屋頂對(duì)種植土有嚴(yán)格的要求，不僅要求重量輕，還要求有良好的保水保肥能力，并有在水分過多的情況下快速排水的功能。目前一般選用泥炭、腐殖土、綠泥石、蛭石、珍珠巖、聚苯乙烯顆粒等材料，按一定比例配制。此外，添加一些具有特殊蓄水能力的材料也可以增加土層的保水能力。如在屋頂花園的栽培基質(zhì)中添加海泡石，可以明顯改善栽培植物的根際環(huán)境，提高土壤肥力，提高地基的保水供水能力，增加植物的耐旱性、生長旺盛性和抗病性。

保水劑是近20年來國際上開發(fā)的一種全新的抗旱保水水產(chǎn)品。它是一種功能性高分子，不溶于水，可以儲(chǔ)存十倍甚至百倍于自身體積的水，然后隨著周圍環(huán)境的干燥慢慢釋放出來。滿足植物生長過程中所需的水分。具有“節(jié)水、集水、節(jié)水”三大功能。還可以防止水分滲透或蒸發(fā)，減少用水量。在屋頂花園的種植土壤中添加保水劑，可以提高土壤的蓄水能力。減少旱季灌溉次數(shù)，達(dá)到節(jié)水的目的。

2.3疏水層的改進(jìn)

疏水層旨在解決下雨和澆水時(shí)土壤中多余水分的過濾和排放問題。在花園的種植土層下，有一個(gè)不透水的屋頂結(jié)構(gòu)板。如果不設(shè)置疏水層排水，會(huì)造成土層積水，導(dǎo)致植物根腐。傳統(tǒng)的疏水層一般為卵石、碎石、陶粒層，厚度10 ~ 20 cm，粒徑3 ~ 5 cm。顆粒之間的間隙可以使積水快速排走。在實(shí)踐中，陶粒因其重量輕而被廣泛使用。傳統(tǒng)的疏水層成本低，施工方便，但它將多余的水全部排出，沒有儲(chǔ)水功能，造成水資源的浪費(fèi)。未來屋頂花園疏水層的排水方式將逐漸被儲(chǔ)水排水系統(tǒng)所取代，儲(chǔ)水排水系統(tǒng)不僅具有快速排水的功能，還具有一定的儲(chǔ)水能力，整個(gè)系統(tǒng)蓄排結(jié)合。歐美一些國家在這方面做得比較早。如德國采用蓄排水托盤和濕毯組成的蓄排水系統(tǒng)，層層蓄水，相輔相成，蓄水量可達(dá)70%以上。近年來，國內(nèi)也有這方面的研究。比如用建筑夾芯塑料成型板做成的集蓄排水于一體的屋頂花園屋面系統(tǒng)，就相當(dāng)成功。解決了屋頂花園設(shè)計(jì)的防水、排水、承重的相關(guān)問題，塑料成型板上的凹槽可以蓄水，干旱時(shí)植物可以利用，有效節(jié)約水資源。這種材料已經(jīng)在上海、廣州、北京和青島的屋頂花園建設(shè)中使用。

2.4實(shí)施節(jié)水灌溉

節(jié)水灌溉就是選擇合適的時(shí)間和合適的水量進(jìn)行灌溉，使水的作用發(fā)揮到最大效益，達(dá)到節(jié)水的目的。具體要求如下:(1)觀察植物的生長情況，只在需要水的時(shí)候澆水。(2)夏季澆水宜早晚進(jìn)行，避免過度蒸發(fā)造成浪費(fèi)。(3)通過分析土壤的蓄水能力和植物的需水量來確定澆水量，一般以到達(dá)植物根部為準(zhǔn)。(4)給草坪澆水時(shí)，深度小，頻率高；給樹木和灌木澆水時(shí)，深度大，頻率低。(5)在條件允許的情況下，安裝自動(dòng)灌溉控制系統(tǒng)，根據(jù)植物種類和土壤水分變化自動(dòng)控制灌溉頻率和水量。

屋頂節(jié)水灌溉一般采用以下三種方式:

(1)噴灌。根據(jù)植物品種、土壤和氣候條件，合理確定噴灌強(qiáng)度。適當(dāng)?shù)膰姽嗫梢员苊獾乇韽搅骱蜔o效入滲造成的損失，比地面灌溉節(jié)水35% ~ 45%，小面積屋頂花園采用微噴技術(shù)節(jié)水效果更好。

(2)滴灌。壓力水通過管道滴頭直接作用于植物根部的灌溉方式，具有噴灌的主要優(yōu)點(diǎn)。比噴灌更節(jié)水，可節(jié)水40%。滴灌適用于零星花卉、灌木和喬木，但很少用于草坪和其他種植密集的植物。

(3)地下滴灌。它是微灌技術(shù)的典型應(yīng)用形式，是目前最新、最復(fù)雜、最高效的灌溉方法。它直接向植物根部供水，水分蒸發(fā)損失少，幾乎沒有水的浪費(fèi)，對(duì)地面景觀沒有影響。對(duì)于屋頂花園來說，這是一項(xiàng)很有發(fā)展?jié)摿Φ墓喔燃夹g(shù)，但應(yīng)用時(shí)出水口容易堵塞是一個(gè)很大的缺點(diǎn)。以上三種灌溉方式均可配備自動(dòng)控制系統(tǒng)，利用濕度或降水傳感裝置監(jiān)測土壤濕度和自然降水，可實(shí)現(xiàn)最佳灌溉。它們的共同優(yōu)點(diǎn)是節(jié)水、省時(shí)、不破壞土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)、適用范圍廣，已成為節(jié)水灌溉發(fā)展的主流。