1屋顶花(huā)园环境特点与用(yòng)水问题
1.1土层薄,风速大,土壤失水较快
屋顶花(huā)园建于建筑顶部,与大地完全隔离,其种植土中的水分(fēn)只能(néng)依靠自然降水和灌溉获得,无法象地面表层土壤那样通过毛细管作用(yòng)吸收地下深层土壤中的水分(fēn),并且,由于建筑荷载的限制,屋顶花(huā)园的种植土层厚度又(yòu)薄。有(yǒu)效土壤水的容量小(xiǎo)、土壤易干燥。另外。屋顶花(huā)园一般高耸于地面之上,日照强、风力大,土壤失水比平地快,為(wèi)了维护屋顶花(huā)园植物(wù)的生長(cháng),必须经常性的补充水分(fēn),形成大量性用(yòng)水。
1.2植物(wù)配置受限制,增加用(yòng)水量
屋顶花(huā)园风力大,土层薄,难以种植高大乔木(mù,甚至有(yǒu)些屋面荷载太小(xiǎo),仅允许铺上很(hěn)薄的种植土层,连灌木(mù都无法栽种,只能(néng)种植草(cǎo)坪与地被。由此导致很(hěn)多(duō)的屋顶花(huā)园植物(wù)配置以草(cǎo)坪為(wèi)主體(tǐ),大面积的草(cǎo)坪耗水量大,生态效益却低,无法形成节水型的植物(wù)群落,加大了屋顶花(huā)园用(yòng)水量。
1.3面积小(xiǎo),节水先进技术应用(yòng)未受重视
屋顶花(huā)园相对于地面绿化而言,面积小(xiǎo),在使用(yòng)先进技术方面缺少规模化效益,未得到社会的广泛重视。而且,因為(wèi)成本较高,政府又(yòu)没有(yǒu)鼓励措施,所以很(hěn)多(duō)具有(yǒu)节水功能(néng)的先进技术没有(yǒu)得到推广。比如大多(duō)数的灌溉方式还是以水管式灌溉為(wèi)主,喷灌、微灌等节水型灌溉方式应用(yòng)甚少,造成了屋顶花(huā)园用(yòng)水的极大浪费。又(yòu)比如未对降水与废水的利用(yòng)给予足够重视,主要浇灌水源还是以自来水為(wèi)主,加剧了花(huā)园用(yòng)水与居民(mín)用(yòng)水之间的矛盾。
2屋顶花(huā)园节水技术
2.1植物(wù)选择与配置
植物(wù)是构成屋顶花(huā)园的主體(tǐ)要素,合理(lǐ)的植物(wù)种类选择和配置方式是保证屋顶花(huā)园节约用(yòng)水的重要措施。屋顶花(huā)园土层薄,水分(fēn)供应困难,选择耐旱植物(wù)可(kě)以减少灌溉的次数与灌水量。从而达到节水目的。耐旱植物(wù)包括旱生植物(wù)、中生植物(wù)中的耐旱种和品种,如佛甲草(cǎo)、八宝景天、太阳花(huā)肉等质多(duō)浆植物(wù)。另外,应用(yòng)具有(yǒu)较强的适应性和抗逆性的乡土树种也是一种比较好的选择,不仅可(kě)以节约养护中的用(yòng)水。还可(kě)以减少施肥、病虫害防治等方面的费用(yòng)。
屋顶花(huā)园小(xiǎo)气候条件比较恶劣,强烈的阳光辐射和较大的风速都对植物(wù)的生長(cháng)造成一定的影响。屋顶花(huā)园不适宜种高大的乔木(mù,故重点要放在研究适宜不同地带的以小(xiǎo)乔木(mù、灌木(mù和地被為(wèi)主體(tǐ)的适宜屋顶气候的复层植物(wù)群落,尽量控制草(cǎo)坪面积,因其耗水量遠(yuǎn)高于乔、灌木(mù。
2.2加强土壤保水能(néng)力
屋顶花(huā)园对种植土的要求比较严格,既要求重量轻,又(yòu)要求具有(yǒu)较好的保水保肥能(néng)力,并且在水分(fēn)过多(duō)的情况下具有(yǒu)快速排水的功能(néng)。目前一般选用(yòng)泥炭、腐殖土、绿保石、蛭石、珍珠岩、聚苯乙烯颗粒等材料,按一定的比例配置而成。另外,添加一些具有(yǒu)特殊储水性的材料也可(kě)以增加土层保水能(néng)力,如将海泡石加入屋顶花(huā)园的栽培基质中,可(kě)明显改良栽培植物(wù)的根际环境,提高土壤肥力,提高基质保水供水能(néng)力,使植物(wù)耐旱性增加,長(cháng)势旺盛,提高抗病能(néng)力。
保水剂是近20年國(guó)际上发展起来的全新(xīn)抗旱保水产品。它是一种功能(néng)性高分(fēn)子聚合物(wù),不溶于水,能(néng)将體(tǐ)积為(wèi)自身十倍乃至百倍的水分(fēn)储存起来,然后随着周围环境的干燥而缓慢释放。满足植物(wù)生長(cháng)过程中所需水分(fēn)。具有(yǒu)“保水、集水、节水”三大功能(néng)。它还能(néng)防止水分(fēn)下渗或蒸发,减少消耗水量。在屋顶花(huā)园的种植土中加入保水剂,可(kě)以改善土壤的储水能(néng)力。减少干旱季节的灌水次数,达到节约用(yòng)水的目的。
2.3疏水层的改进
疏水层是為(wèi)了解决下雨、浇水时土壤中多(duō)余水分(fēn)的过滤、排放问题而设。屋顶花(huā)园种植土层下面是不透水的屋面结构板,如果不设置疏水层排水的话,将会造成土层积水而导致植物(wù)根系腐烂。传统的疏水层一般為(wèi)厚度10~20cm的卵石、碎石和陶粒层,颗粒直径3~5cm,颗粒间的缝隙能(néng)使积水快速排走,实践中因為(wèi)陶粒重量较轻而用(yòng)得比较多(duō)。传统的疏水层成本低、施工方便,但它将多(duō)余水分(fēn)全部排走,没有(yǒu)蓄水功能(néng),造成了水资源的浪费。今后,屋顶花(huā)园的疏水层排水方式将会逐渐被蓄排水系统所代替,它除了具备快速排水功能(néng)以外,还有(yǒu)备一定的蓄水能(néng)力,整个系统蓄排结合。欧美一些國(guó)家在这方面的研究较早,如德國(guó)采用(yòng)由蓄排水盘、保湿毯结合的蓄排水系统,层层保水,互相补充,蓄水量可(kě)达70%以上。近几年國(guó)内在这方面亦有(yǒu)研究,如有(yǒu)一种用(yòng)建筑夹层塑料成型板做的蓄排结合的屋顶花(huā)园屋面系统就相当成功,它解决了屋顶花(huā)园防水、排水、荷重的相关问题,并且塑料成型板面上的凹槽能(néng)够蓄水,待干旱时可(kě)為(wèi)植物(wù)所用(yòng),有(yǒu)效地节约了水资源。该材料已用(yòng)于上海、广州、北京、青岛的屋顶花(huā)园建设。
2.4实行节水型灌溉
节水型灌溉是要选择合适的时机和合适的水量进行灌溉,以最大效益地发挥水的作用(yòng),实现节水的目的。具體(tǐ)要求如下:(1)观测植物(wù)生長(cháng)状况,仅当植物(wù)需要水时才浇水。(2)夏季浇水选择在早晨和傍晚,以避免过度蒸发而造成的浪费。(3)通过分(fēn)析土壤储水能(néng)力和植物(wù)需水程度来确定浇水量,一般以深达植物(wù)根部為(wèi)准。(4)对草(cǎo)坪浇水时深度小(xiǎo)、频率高,对乔木(mù和灌木(mù浇水时深度大、频率低。(5)条件允许时安装灌溉自动控制系统,根据植物(wù)种类和土壤湿度变化而自动控制灌溉频率和水量。
屋顶花(huā)园节水灌溉一般使用(yòng)以下三种方式:(1)喷灌。根据植物(wù)品种和土壤、气候状况,合理(lǐ)确定喷灌强度。适时适量地进行喷洒灌溉,可(kě)避免地表径流和无效下渗造成的损失,可(kě)比地面灌水节水35%~45%,对小(xiǎo)面积屋顶花(huā)园采用(yòng)微喷技术节水效果更好。(2)滴灌。将压力水通过管道滴头直接作用(yòng)于植物(wù)根部周围的灌溉方式,它除了具有(yǒu)喷灌的主要优点外。比喷灌更為(wèi)节水,可(kě)节约40%的水量。滴灌适用(yòng)于分(fēn)散种植的花(huā)卉、灌木(mù及乔木(mù,而在草(cǎo)坪及其他(tā)密植植物(wù)上应用(yòng)较少。(3)地下滴灌。它是微灌技术的典型应用(yòng)形式,是目前最新(xīn)、最复杂、效率最高的灌溉方法。它直接供水于植物(wù)根部,水分(fēn)蒸发损失小(xiǎo).几乎没有(yǒu)水分(fēn)的浪费,且不影响地面景观,是屋顶花(huā)园极具发展潜力的灌溉技术,但应用(yòng)时出水口易堵塞是一大缺点。以上三种灌溉方式均可(kě)安装自动控制系统,采用(yòng)湿度或降水感应装置,对土壤水分(fēn)和天然降水进行监控,可(kě)实现最佳灌水。它们共同的优点是省水、省时,不破坏土壤的团粒结构,适用(yòng)地域广阔,已成為(wèi)节水灌溉发展的主流。