近年来,城市建筑用地不断扩大,绿化空间日益短缺,为了改善生态环境,提高人居生活品质,利用一切技术与条件来见缝插绿已势在必行。屋顶花园作为绿地景观的重要组成部分,能够缓解绿化用地紧张矛盾,增加绿化覆盖面积,丰富城市绿化空间。我国的屋顶花园虽然自上世纪80年代已被应用,但是受到当时技术、资金、观念等方面的制约,发展较为缓慢。近几年,虽然在建设上已初具规模,但是受经验和技术的限制,仍然存在着一些疏漏与弊端,尤其在我国经济水平较低、气候较寒冷的北方城市应用较少。哈尔滨是我国的寒地城市,因其特殊的地理位置与严峻的自然条件,屋顶植物的选择受到一定限制;同时,漫长与寒冷的冬季增加了屋顶花园在能源与材料上的消耗,而且寒地城市屋顶花园的研究多是以景观为主,并未考虑到生态技术、养护管理和地域文化的可持续性。本文在研究国内外屋顶花园、风景园林、可持续技术等相关文献的基础上,对哈尔滨市五个典型屋顶花园植物景观、地形起伏、水景、小品设施、雕塑、铺装等使用现状以现场调研、问卷及访问的形式进行了调查与分析,归纳总结出屋顶花园存在的不足。结合国内外经典实践案例分析成果,以生态技术可持续、管理养护可持续、景观文化可持续为目标,探索如何能以较少的投入使屋顶花园景观长久的维持问题。最后,论文选取具有共性问题的一个屋顶花园——哈尔滨红旗巴比伦空中花园进行改造设计实践。论文的研究成果如下:(1)哈尔滨现有的屋顶花园普遍存在冬季可观赏景观缺乏的问题;由于地下建筑结构承重的限制,导致景观元素平面设计不够均衡;雨水资源利用率低,市政排水管网的压力较大,没有采取有效的管理措施,来弥补缺水期的不足;雪资源利用率低,景观缺少地域文化特色,没有充分利用雪这一重要的哈尔滨特色资源。(2)根据五个屋顶花园调查出的问题,依据芝加哥市政厅屋顶花园、伯恩利公共屋顶花园、华盛顿州州立学院的会议大楼以及我国上海世博会中国馆屋顶花园等典型案例的统计分析成果,提炼出太阳能光伏技术、风能、雨水管理技术等哈尔滨屋顶花园可利用的生态技术。(3)针对屋顶花园存在的问题和不足,对哈尔滨红旗巴比伦空中花园进行改造设计研究。设计中,将屋顶花园分为入口广场区、儿童活动区、老年人游憩区区、冰雪广场区、雨水管理区五个功能分区,每个功能分区根据自身的景观特点设置不同的景观要素与形式,并将可持续理念贯穿其中。如在屋顶植物选择上以满足屋顶种植条件为前提,以乡土树种为基调,尽量选择耐寒、耐旱、喜光的灌木及地被植物,打造出具有寒地特色的植物景观,突出景观文化的可持续性。(4)实现屋顶花园生态技术与管理养护的可持续。改造设计中将光伏能源技术与屋顶喷灌、渗灌技术结合,为屋顶花园设计出由计算机控制的太阳能全自动灌溉系统。该装置在光伏电池蓄电的状态下,无需电力控制,便可实现灌溉系统的阀门自动化,并能感应土壤的干湿和植物表面温度自动控制阀门的开关。设计了可汇集雨水形成下凹式绿地的微地形,在植被中设置了利用自然地势使雨水到达蓄水箱的水渠,在营造景观的同时减少污染,提升了自然资源的利用率。论文以屋顶花园进行改造设计为研究对象,通过对屋顶花园各个构成要素和技术要求的分析与研究,将传统的屋顶花园景观与可持续理念进行结合,对设计进行优化改造设计,希望其研究思路与成果能够为今后的屋顶花园改造实践提供一定的参考依据。