1. 引言
空中花园建设是以各类古今建筑物，构筑物，天台，阳台等的顶部为依托，进行蓄水、覆土，进行造园，种植花卉树木等，营造出园林景观的一种空间绿化美化形式，通常也叫作屋顶绿化。
屋顶绿化，利用自然采光条件进行种植绿色植物的，相比地面绿化，屋顶绿化是在立体空间上进行的绿化方式。
图 1 屋顶绿化示意图
同时，屋顶绿化对建筑物的日光反射能有效的进行削减作用，可以很好的改善现代城市中的“热岛效应”，从而使城市中的微气候环境保持良好的生态平衡，是绿化设计发展中的一项新技术，也是一种新趋势。
屋顶绿化还拓展了传统绿化的空间，增加了绿化面积，使建筑物更加和谐美观一种被国际社会称为现代城市绿化“新宠”的绿化形式,也日益成为我国各大城市关注的重点。
图 2 屋顶绿化实景图
2. 屋顶绿化发展
中国最早意义上的绿色屋顶是古代春秋时期的“姑苏台”，国外的屋顶绿化发源地可追溯至公元前2000年左右，在幼发拉底河下游的苏美尔人所建造的“大庙塔” 。
但被公认为世界上最早的真正的屋顶花园是著名的，古代世纪七大奇观之一的古巴比伦“空中花园”。
图 3 巴比伦空中花园复原图
在近代西方部分国家由于工业文明发展迅速, 带动了本国经济的腾飞，屋顶绿化作为改善环境、满足人们日常娱乐活动需求的必需品也得到不断发展、推进。
我国从20世纪60年代起，才开始研究屋顶花园和屋顶绿化的建造技术，20世纪70年代，我国第一座现代意义上的屋顶花园在广州东方宾馆建成，它是我国建造最早，并按统一规划设计与建筑物同步建成的屋顶花园。
目前国内出台的国家园林城市标准规定中，要求人均屋顶绿化面积必须达到0.5 ㎡ 。
图 4 南京古南都屋顶绿化
近年来,在政府园林绿化等部门的有力推动下,屋顶绿化的建成面积和类型、质量都有了显著的提高。在北京、上海、广州、深圳、成都、重庆、武汉、杭州等大城市中，屋顶绿化已经初具规模，具备了一定的影响力。
同时，北京、上海等城市还将屋顶绿化纳入了城市发展规划，北京市屋顶绿化协会等一批屋顶绿化的民间组织也相继组建，屋顶绿化不断向着科学化、正规化的方向发展。
图 5 台南新华果蔬市场鸟瞰图
3. 屋顶绿化类型及特点
屋顶形式千差万别，有平屋顶，坡屋顶，拱形屋顶，蝶形屋顶等等， 同时屋顶绿化系统也是千差万别的。如表1，介绍其中最为普遍的几种绿化系统，它们分别是开敞型屋顶绿化，半密集型屋顶绿化以及密集型屋顶绿化。
表1 屋顶绿化类型
屋顶花园绿化具有高度水分保持，空间的利用，动植物栖息的大自然，降低灰尘与烟雾浓度，延长屋顶使用寿命，降低噪声，作为附加的隔热层，改善气候环境，避免热岛效应等优势，具体功能及应用效果，见表2。
表2 屋顶绿化类型
4. 发泡陶瓷的应用
发泡陶瓷材料是以煤矸石、粉煤灰、陶瓷抛光泥、赤泥、矿石尾矿、江河湖淤泥、页岩等各类工业固体废弃物作为主要原料，经1000℃以上的高温烧结，得到的物理化学性质稳定，优异的材料。
目前发泡陶瓷产品已经发掘出的优异性能，包括以下几方面：防火，防水，防渗漏，防霉，防生物虫害，保温，隔声，降噪，耐酸碱腐蚀，防虫鼠，机械强度高，尺寸稳定，性能稳定，环保可持续等优点。
屋顶绿化建设结构包括：顶板平台，防水层，隔根层，保湿层，蓄排水层，过滤层，基质土层，景观植被层，具体如图6所示。
图 6 屋顶绿化建设结构
目前国内外屋顶绿化项目广泛应用于政府办公楼，商场，医院，学校，酒店，停车场，写字间，居民住宅的屋顶，由于大部分建筑在设计阶段没有屋顶绿化规划，因此采用后期改造方式进行屋顶绿化。
在建造/改造屋顶绿化首先应达到结构的荷载要求，在满足优美绿化设计的前提下尽量减轻其对屋顶的荷载，达到既安全又美观的效果；其次屋顶绿化栽种植被，屋面的防水构造，土壤的排水、蓄水。
目前屋顶绿化施工过程中，存在以下问题：
建筑构造荷载有限，轻质材料种类少，效果差；
防水等级要求极高，防水材料适用性差，需要多层防水结构；
气候变化，生物蚁虫侵蚀，防水层失效，导致渗漏现象；
防根层老化，破损，植物根茎破损建筑整体结构；
保温隔热层容易引起火灾，增加建筑火灾风险；
多层防护构造，施工成本，维护成本高昂；
因此在技术方面，需要轻量化技术，高效的防水技术，高效的人工基质，在材料方面，需要选用轻质、节能、环保、性能稳定、可回收的材料。
发泡陶瓷材料作为新型材料，具有轻质高强，在建筑结构荷载一定的情况下，可以增加更多的建筑构造。同时，其具有的各类优异性能，用于屋顶绿化花园的建筑应用，具体如下优点：
发泡陶瓷轻质高强，当产品容重400～500kg/m3时，抗压强度可达到10～20MPa，作为屋顶绿化花园结构层使用，大大降低了屋顶绿化花园对于建筑整体荷载量；
发泡陶瓷由多个独立的封闭气孔构成，材料本身不吸水，不透水，作为屋顶绿化花园的防水层使用，具有高效防水性能；
作为屋顶绿化花园防水层，发泡陶瓷具有强度高，硬度高，有效防止了由于绿化作业时铁锹等器具对防水层的破坏；
作为屋顶绿化花园防水层，发泡陶瓷具有优异的耐候性，耐酸碱侵蚀，耐生物虫蚁侵害等特点，大大提高了其使用的安全性。
作为屋顶绿化花园的保温隔热层，发泡陶瓷具有优异的保温隔热效果，同时完全消除了传统有机保温材料会引起火灾的风险；
作为屋顶绿化花园的隔根层，发泡陶瓷经高温烧结，致密程度高，具有优异的阻隔植物根系生长效果，永不失效；
发泡陶瓷经切割后表面平整度好，尺寸稳定性高，作为屋顶绿化花园的找平层，十分高效便捷；
屋顶绿化花园的排水层普遍采用陶粒，火山岩等轻质材料，发泡陶瓷产品在切割加工过程中产生的边角余料，具有轻质高强性能，是最适合的排水层材料，并且其表面具有一定开孔，可以储存一定的水分，增加储水层的效果。
屋顶绿化花园的基质层中需要一定的轻质材料与泥土进行混合，发泡陶瓷边角余料中的小颗粒参入泥土中，可以有效的降低泥土比重。
发泡陶瓷产品经1000℃以上高温烧结，产品各项性能指标稳定，能够与建筑物达到相同寿命，性能不发生衰减。节约后期空中花园建筑维修成本，降低了透水，渗透等导致的财产损失风险。
5. 结语
空中花园的绿化建设在德国，美国，日本等发达国家发展势头强劲，甚至将其纳入到相关法律规定中，通过优惠政策，鼓励开发商和新建工厂等进行空中花园——屋顶绿化等的建设。
中国目前随着环境保护意识增强，国家土地绿化面积持续增加，为了更好的贯彻“绿水青山就是金山银山”这一主题思想，全国范围内必将进行大规模的生态修复及城市绿化工作。城市建筑物占地面积大，地面可供绿化面积有限，因此未来将会大范围实施屋顶绿化工程。
发泡陶瓷作为屋顶绿化工程的基础材料使用，可以替代屋顶结构的顶面层，找平层，保温隔热层，防水层，隔根层等结构，真正实现化繁为简。
此举可以大大降低屋顶绿化工程的整体造价，降低改造建筑的承载量，增加可改造建筑数量，加快施工进度，提高施工质量，降低后期维护成本，安全可靠性强等特点。
发泡陶瓷作为新型材料，各项优异的性能目前仍然未达到有效开发利用。以上为笔者根据国内外屋顶建筑及屋顶绿化工程的相关资料结合发泡陶瓷自身的性能特点做出的可行性应用分析。
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