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

然而，中國是一個水資源嚴重短缺的國家，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，有必要加強對提高屋頂花園水分利用效率的研究。到目前為止，雖然國內外在節(jié)水灌溉技術、雨水利用、中水利用等方面做了一些研究工作，但更多的是針對農業(yè)生產(chǎn)和大型城市綠地的用水，對其在屋頂花園中的應用還缺乏研究。根據(jù)屋頂花園的特點，探討了屋頂花園節(jié)水灌溉的不同實現(xiàn)方式，并在實踐中綜合應用，對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，風大，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，不重視先進節(jié)水技術的應用。

與地面綠化相比，園林屋頂面積較小，在先進技術的運用上缺乏規(guī)模效益，沒有得到社會的廣泛重視。而且因為成本高，政府激勵不足，很多具有節(jié)水功能的先進技術沒有得到推廣。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，導致屋頂花園用水浪費很大。比如對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

2.1設備選擇和配置

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，應用適應性強、抗逆性強的鄉(xiāng)土樹種也是較好的選擇，不僅可以節(jié)約養(yǎng)護用水。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，強烈的陽光輻射和高風速對植物的生長有一定的影響。屋頂不適合種植高大喬木，重點應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，因為其耗水量遠高于喬木和灌木。

2.2增強土壤保水能力

花園的屋頂對種植土有嚴格的要求，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)，達到節(jié)水的目的。

2.3疏水層的改進

疏水層旨在解決下雨和澆水時土壤中多余水分的過濾和排放問題。在花園的種植土層下，有一個不透水的屋頂結構板。如果不設置疏水層排水，會造成土層積水，導致植物根腐。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，沒有儲水功能，造成水資源的浪費。未來屋頂花園疏水層的排水方式將逐漸被儲水排水系統(tǒng)所取代，儲水排水系統(tǒng)不僅具有快速排水的功能，還具有一定的儲水能力，整個系統(tǒng)蓄排結合。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70%以上。近年來，國內也有這方面的研究。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)，就相當成功。解決了屋頂花園設計的防水、排水、承重的相關問題，塑料成型板上的凹槽可以蓄水，干旱時植物可以利用，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中使用。

2.4實施節(jié)水灌溉

節(jié)水灌溉就是選擇合適的時間和合適的水量進行灌溉，使水的作用發(fā)揮到最大效益，達到節(jié)水的目的。具體要求如下:(1)觀察植物的生長情況，只在需要水的時候澆水。(2)夏季澆水宜早晚進行，避免過度蒸發(fā)造成浪費。(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，一般以到達植物根部為準。(4)給草坪澆水時，深度小，頻率高；給樹木和灌木澆水時，深度大，頻率低。(5)在條件允許的情況下，安裝自動灌溉控制系統(tǒng)，根據(jù)植物種類和土壤水分變化自動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，合理確定噴灌強度。適當?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。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。它是微灌技術的典型應用形式，是目前最新、最復雜、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，對地面景觀沒有影響。對于屋頂花園來說，這是一項很有發(fā)展?jié)摿Φ墓喔燃夹g，但應用時出水口容易堵塞是一個很大的缺點。以上三種灌溉方式均可配備自動控制系統(tǒng)，利用濕度或降水傳感裝置監(jiān)測土壤濕度和自然降水，可實現(xiàn)最佳灌溉。它們的共同優(yōu)點是節(jié)水、省時、不破壞土壤團粒結構、適用范圍廣，已成為節(jié)水灌溉發(fā)展的主流。