城市可持續發展背景下屋頂綠化的研究與應用

鹿巍

（西安思源學院 陜西西安 710038）

隨著城市化進程加快，土地資源越發短缺。而建筑屋頂面積與土地面積之比約為1：4，使得屋頂成為城市中最具潛力的可開發利用空間。對屋頂進行綠化，取得“地基占地屋頂補”的綠化等效換置效果，減少城市快速發展對生態帶來的負面影響，對于城市可持續發展，具有積極的現實意義。

1 屋頂綠化改善城市環境

1.1 減輕城市雨水處理系統的負荷

城市地面硬化程度高，在雨季時，地面滲水能力較弱，雨水只能徑向通過下水道排出，若洪峰時間短且同時到來，城市雨水管網將承受較大的排水壓力，而綠地可以起到一定的緩沖作用。從表1可知，綠地面積與地表徑流系數呈反比關系。

表1 城市不同土地利用模式的地表徑流系數

但城市用地資源緊張，價格昂貴，大面積增加綠地如公園等難以實現，因此屋頂綠化成為一條特別的途徑。屋頂在一定面積的土壤和植被覆蓋下可以蓄滯雨水，延緩徑流高峰，減小徑流量的變化幅度，減輕下水系統的壓力，提高了城市整體的雨洪安全系數。

1.2 緩解城市熱島效應

由于城市地面鋪設硬性墊層等高蓄熱體、排放的CO2大量吸熱、地面綠化面積減少，使得城市出現“熱島效應”。而對屋頂進行綠化，通過吸收空氣中的污染氣體，則緩解了這一問題。同時植物可通過蒸騰作用帶走大量熱量，增加空氣濕度，從而取得明顯的降溫效果。

1.3 凈化空氣

城市空氣有害物質中，二氧化硫和粉塵最普遍。若在工業區中，還有氟，氫等其他氣體。屋頂綠化可以吸滯有害氣體，凈化空氣。同時通過對植物的合理配置，可以分別對分散于空氣中不同高度的顆粒物進行吸附和凈化，還可以吸收二氧化碳產生氧氣，提高空氣中的氧氣含量。

2 屋頂綠化提高城市節能效益

建筑圍護結構中，屋頂受到太陽輻射熱最強。而屋頂綠化利用植物的莖和葉遮擋太陽光線，同時通過光合、呼吸、蒸騰吸收太陽輻射熱，降低了植被周圍溫度及屋頂熱負荷，從而進入室內的熱流減少。并且植物葉片對長波輻射熱的反射率低，室內的熱量不會通過屋頂輕易散失，具有冬季夏涼的雙重作用，間接地減少空調能耗，改善室內熱環境，是值得推廣應用的生態節能措施。

屋頂綠化的節能效果對夏熱冬冷地區居住建筑更為顯著。在炎熱的夏季，屋頂外表面的空氣溫度高達60～80℃，頂層室內溫度比其下層還要高出2～4℃。而在寒冷的冬季，頂層住戶的屋頂耗熱量約占住宅建筑總熱量損耗的10%左右。若采用屋頂綠化，植被所形成的覆蓋面一定程度上調節其表面溫度，頂層住戶將至少能夠節省一半的夏季空調制冷能源和冬季供暖能源。

3 屋頂綠化的應用

屋面綠化的構造層依次為屋面板、保溫層、耐根穿刺防水層、蓄（排）水層、種植基質和植被。因此屋面綠化選擇植物時應考慮地域性和氣候性，同時考慮屋頂承重、防水、排水等條件的限制。

3.1 植被層的選擇要求

屋頂綠化不同于地面綠化，在植物選擇上要考慮屋頂帶給植物的特殊的生長環境。屋頂高度較高，缺少建筑物陰影遮擋，全天受到太陽照射，且伴隨著較大的風速，因此在選擇屋頂綠化植物時，應充分考慮植物的生長習性來選用當地最適合的植物種類，具體見表2。

表2 根據不同地域植物類型的選擇

3.2 土壤層的選擇要求

在選擇屋頂種植植物時，應充分考慮屋頂的承載能力。建筑材料、栽培介質、樹木花草、自然雨雪等都會對屋頂產生荷載。根據測算，其總重量不能超過屋頂載荷重量的85%，需留有余地來保證住房的絕對安全。因此在滿足適合植物的生長發育的前提下，盡量選用質地輕、厚度小的土壤層，盡量選擇根系淺的植物，以降低對屋頂負荷，具體見表3。

表3 屋頂綠化植物所需土壤深度

4 結語

屋頂綠化作為改善城市生態環境，促進城市節能減排的重要舉措之一，我們應充分考慮城市地理位置、氣候條件等因素，堅持經濟合理原則，建立和完善屋頂綠化系統，引導城市可持續發展。

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