淺談城市建設(shè)中采用屋頂綠化產(chǎn)生的綜合效益及常見問題

摘要：通過對屋頂綠化的經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和社會效益進行評價，提出我國屋頂綠化建設(shè)中遇到的問題，得出屋頂綠化對城市建設(shè)產(chǎn)生的綜合影響。

關(guān)鍵詞：屋頂綠化；城市建設(shè)；綜合效益

隨著城市不端發(fā)展，建筑用地的日趨緊張，人口密集區(qū)不斷增加，使城市的水、熱、平衡和大氣運動狀況發(fā)生變化，這些在城市高密度發(fā)展形勢下產(chǎn)生的負面生態(tài)效益，使人們不得不充分合理地利用有限的生存空間，尤其是建筑物的第五立面—屋頂。

屋頂綠化是集園林、科技、藝術(shù)為一體，合凈化、美化、綠化于一身的城市生態(tài)效益環(huán)境建設(shè)工程，它使建筑物的空間潛能與綠色植物的多種效益得到完善的結(jié)合和充分的發(fā)揮。它的發(fā)展將成為現(xiàn)代城市發(fā)展的必然趨勢。

1 屋頂綠化的經(jīng)濟效益

1.1 保護建筑物的作用：保護屋頂結(jié)構(gòu)，延長防水層的使用壽命。

1.2 節(jié)約能源：建筑物室內(nèi)的熱能10%—70%來自屋頂，采用種植屋頂?shù)氖覂?nèi)冬暖夏涼。

1.3 節(jié)約城市寶貴的水資源：主要針對北方地區(qū)的佛甲草綠化屋頂，因為景天科的佛甲草非常耐旱，其它植物種植在北京的屋頂上耗水量比地面綠地高4-5倍。

1.4 節(jié)約城市寶貴的土地資源：可充分利用目前大量閑置的面廣量大的平屋頂，采用佛甲草屋頂綠化。其它植物由于覆蓋土厚，絕大部分屋頂荷載不到要求，而不可能大面積實施屋頂綠化。

1.5 促進旅游觀光，宣傳、美化城市形象的作用；大面積實施屋頂綠化，可以提高綠化覆蓋率、綠視率和城市景觀水平，美化俯瞰景觀。

2 屋頂綠化的生態(tài)效益

2.1 緩解周邊氣候，改善城市環(huán)境

大面積推廣實施屋頂綠化，可以吸收部分有害氣體，吸附空氣中的塵埃，凈化空氣，減少屋面的二次揚塵。屋頂綠化凈化空氣的作用受到了北京市環(huán)保和園林部門的高度認可和重視，已連續(xù)幾年撥款委托我們在西城區(qū)進行屋頂綠化試點，2005年北京市政府正式開始在城八區(qū)試點推廣；屋頂綠化吸收二氧化碳，釋放大量氧氣，創(chuàng)造一個天然氧吧；還可以吸納噪音；增加空氣的濕度；緩解城市的熱島效應(yīng)，吸納百分之二十至九十的天然降水，減少城市徑流，減緩城市洪澇災(zāi)害[1]。

2.2 保護生物多樣性，創(chuàng)造城市內(nèi)的生物生息空間

隨著城市的不斷擴張，擾亂當?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)，破壞生態(tài)平衡，使很多當?shù)毓逃形锓N消失。綠色屋頂涵養(yǎng)充分的水土能形成人工建筑與自然之間的生物氣候緩沖帶，為建筑系統(tǒng)提供良好的微氣候環(huán)境，盡量滿足居民的各種生活舒適標準；同時提高建筑系統(tǒng)生物組成的多樣性，為鳥語花香提供現(xiàn)實的土壤，實現(xiàn)人與自然的和諧共處。來自巴塞爾和倫敦大量植被屋面研究也證實，良好的設(shè)計植被屋面可以成為瀕危物種的補償棲息地。

因此，大面積屋頂綠化的推廣實施是人們對自然生態(tài)被人為破壞的一種補償，這是人類的一種責任，是實現(xiàn)以人為本，人與自然和諧發(fā)展，落實科學(xué)的發(fā)展觀的必然要求。以北京為例，如果北京城區(qū)的平屋頂都實行綠化，人均擁有綠地面積將增加50%。無論是造價昂貴的“平改坡”美化環(huán)境工程還是在老城區(qū)通過拆房建綠都不具有如此的生態(tài)和社會效益[1]。

3 在城市建設(shè)中采用屋頂綠化常見的問題

3.1 選擇綠色屋頂建造的類型及屋頂建筑結(jié)構(gòu)荷載

由于環(huán)境特殊，屋頂綠化應(yīng)有別于一般綠地。而根據(jù)屋面荷載能力的不同，屋頂綠化一般分為拓展型、半密集型、密集型。在選擇時，一方面針對城市舊的建筑物，由于當時的建筑設(shè)計師和開發(fā)者沒有預(yù)見到未來綠色屋頂?shù)慕ㄔ欤^去的建筑結(jié)構(gòu)荷載大都無法承受一個擁有大量土壤基質(zhì)和大型植物的密集型屋頂花園的重量，因此只有采用薄土層種植，選用苔蘚、草本、景天屬佛甲草或肉質(zhì)植物的拓展型屋頂綠化才較為合適。而另一方面，新的現(xiàn)代建筑物的屋頂在條件允許時應(yīng)該在設(shè)計時考慮到真正意義上的屋頂花園的荷載。

3.2 栽培基質(zhì)與植被的選擇

屋頂綠化的品質(zhì)和功效主要體現(xiàn)在于適宜植物匹配的正確基質(zhì)上。一個有效率的，輕質(zhì)基質(zhì)必須滿足植物物理、化學(xué)和生物學(xué)特性的需要，同時也要滿足所在地的暴雨水文氣象地理等特性的需要。

從功能上考慮，用于屋頂綠化的種植基質(zhì)需具備三個基本條件：第一，固定植株；第二，有一定的保水保肥能力，透氣性好；第三，有一定的化學(xué)緩沖能力，如穩(wěn)定的氫離子濃度、處理根系分泌物、保持良好的水、氣、養(yǎng)分的比例等。實際操作中必須考慮到植物成活率、屋頂荷重、價廉物美等。

植物選擇應(yīng)遵循多樣性和共生性原則，以低矮灌木、草坪、地被植物和攀援植物為主。選擇須根發(fā)達、易移植、抗污強、生長緩慢的植物，同時要切合當?shù)氐闹脖灰?guī)律。

3.3 綠色屋頂?shù)脑O(shè)計及實用性

在設(shè)計綠色屋頂前，應(yīng)對屋頂?shù)某休d力進行測算。多注意綠色屋頂?shù)亩ㄎ弧㈥柟狻L(fēng)、窗戶、門和可利用的空間等因素。綠色屋頂?shù)脑O(shè)計建造涉及到房屋的環(huán)境景觀、結(jié)構(gòu)安全、防水抗?jié)B、衛(wèi)生、消防、抗震、養(yǎng)護和管理等多個方面。因此，應(yīng)該合理有序地進行，對單位、個人的行為應(yīng)有所約束、有所規(guī)范，以免留下隱患。同時應(yīng)體現(xiàn)出實用性，事先考慮到對屋頂功能使用上的定位，如不上人屋頂和上人屋頂，拓展型屋頂和密集型屋頂?shù)膮^(qū)分。并考慮設(shè)置寬闊的邊緣扶手，尤其應(yīng)考慮到兒童的使用安全問題。同時，建筑物的墻體有很強的承載力，可以在綠色的邊緣地帶放置較高的植物和容器盆栽植物[2]。

3.4 綠色屋頂?shù)墓┧团潘梆B(yǎng)護管理

綠色屋頂主要以收集雨水為主，舊屋頂灌溉系統(tǒng)不足，增加了屋頂綠化養(yǎng)護的難度。而土壤中儲存的水量必須能隨時滿足植物根系的需要，避免植物在長期干旱時萎蔫。采用排(蓄)水板，可有效地取代河礫石濾水層來排水，省時、省力并節(jié)省投資。并且工期可以縮短至原來的1/100，屋頂承重也大大減少至原來的1/300-1/200不等，濾水層的重量僅為1.30kg/m2，成本也節(jié)約了一半左右。

綠色屋頂建成后的日常養(yǎng)護管理與在屋頂上植物材料的生存有著重要的關(guān)系。由于在屋頂上植被更新或換栽比地面上要困難得多，植物的立地條件比其原生長之處也要惡劣許多，如場地狹小、強風(fēng)、缺水和少肥等。所以，要采取各種不同于平地綠化的管理措施，管理上要求更加精心、更加細致。

4 結(jié)論

由此可見，屋頂綠化是改造城市生態(tài)的重要途徑，利用和推廣屋頂綠化，形成城市的空中綠化系統(tǒng)，對城市生態(tài)環(huán)境的改善作用是不可估量的。

參考文獻

[1]索云艷.淺談屋頂綠化的規(guī)劃設(shè)計[J].北京農(nóng)業(yè)，2010年第30期

[2]范?科特姆.建造屋頂花園常見問題的處理[J]國土綠化，2007年第1期

作者簡介

李恒威，男，1979年3月生，湖北文理學(xué)院建筑工程學(xué)院，講師，主要從事建筑環(huán)境設(shè)計、生態(tài)建筑方向研究

基金項目

湖北省教育廳科學(xué)研究項目“基于全壽命周期理論（LCA）下生態(tài)綠屋面形式的比較研究”（Q20102606）