屋頂綠化現狀與發展研究

李想 李粵濤 柳海寧 謝曉鴻

摘要：指出了屋頂綠化可以大大增加城市綠化利用空間，有效地改善城市環境，但是由于屋頂的限制因素層出不窮，所以，如何建設屋頂綠色空間實現屋頂綠化的生態功效是屋頂綠化可以有機的融入城市的難點，也是我國提高屋頂綠化在國內普及的關鍵點?；诖?，通過調查探討了屋頂綠化現狀與發展，以期提供參考。

關鍵詞：屋頂綠化;優點;限制因素;寧波市

中圖分類號：TU986

文獻標識碼：A

文章編號：1674-9944（2018）07-0094-03

1 引言

隨著人類社會的快速發展，生態環境問題日益突出，全球氣候變暖，極端天氣頻繁，土地荒漠化，稀有物種瀕臨滅絕等等，這些問題都逐步反應出地球環境正日益惡化，保護生態環境成為當今最為關鍵的問題之一。目前，屋頂綠化的發展已是當今世界城市生態發展的必然趨勢，各國相繼將屋頂綠化的概念及技術引入國內，而歐美一些發達國家對屋頂綠化的理論以及技術已經相對成熟，其中德國在該層面上最為優越。

2 歷史與發展

德國是屋頂綠化技術最先進的國家。早在19世紀末期德國就已經有屋頂綠化這個概念，而直到20世紀70年代，屋頂綠化才被世人重視并推廣。隨著屋頂綠化技術的發展和建造成本的降低，美國和加拿大等國充分借鑒了德國等歐洲國家的屋頂綠化經驗，在本國的各大城市中大力推廣。亞洲的日本、韓國和新加坡等國家也分別制定了相關政策，法律和法規，扶持城市屋頂綠化的發展。越來越多的國家關注城市生態環境，屋頂綠化的生態效應也受到各國的關注。近幾十年來，德國、日本對屋頂綠化機器相關技術有了較深入的研究，并形成了一套相對完善的技術，是世界上屋頂綠化技術水平發展較高的國家，我國屋頂綠化研究雖起始于20世紀60年代，但由于受傳統觀念束縛，以及環境條件惡劣等因素影響，在屋頂綠化的研究層面上相對滯后。目前我國屋頂綠化研究主要集中在植物篩選及適應性、屋頂負荷力、屋頂排水和輕型基質選擇等方面。

3 屋頂綠化的作用

屋頂綠化是繼垂直綠化后城市綠化的新形勢，尤其是對于人口密度較高，城市發展較快的地區，屋頂綠化能有效利用空間大大提高城市環境。

3.1 降噪

相比較沒有綠化的硬質屋頂表面而言，綠化屋頂可以吸收更多的聲波，有學者曾對綠化屋頂在聲壓上的效應做過研究，結果顯示，屋頂植被覆蓋的百分比和聲壓下降率呈現線性關系。對于機場、高架橋或者是有大型設備的建筑而言，屋頂植物是比較有效的減噪方法。

3.2 降溫隔熱

屋頂綠化對于改善城市小氣候具有顯著的優勢，尤其是在夏季高溫天氣，屋頂植物可以提高太陽光反射率，據資料記載，瀝青對太陽光反射率僅僅只有10%，而草坪對太陽光反射率達到30%;并且，屋頂植物的隔熱作用大大降低了室內溫度，在夏季高溫時段大大降低建筑空調能耗，間接性降低了城市能源損耗。

3.3 凈化空氣

隨著城市化不斷發展，人口密度增加，工業迅速發展，人類呼吸和工業運作所產生C02遠遠超過過去的水平。利用屋頂空間增加綠化面積能夠提高對C02的吸收能力，緩解城市“熱島效應”，并且，屋頂植物蒸騰作用，增加空氣濕度，能夠很好滯留和固定城市交通流動所帶來的二次揚塵.降低粉塵漂浮率，降低城市“干島效應”。

3.5 延長屋頂壽命

屋頂構造的破壞多數情況是由屋面防水層溫度應力引起的，溫度變化引起屋頂構造的熱脹冷縮，使建筑物出現裂縫，導致雨水滲入。而屋頂綠化可以使屋面和大氣隔離開來，減小溫差，并且還可以保護建筑屋面不受太陽直射，延長各種密封材料的老化時間。

4 限制因素

屋頂綠化是目前城市綠化中相對理想的綠化措施，但是由于屋頂這個特殊的地塊，比起地面綠化，屋頂的限制條件更多。

4.1 荷載力

建筑的荷載力限制了屋頂種植層厚度.一般情況下，地被植物的種植層厚度應控制為15～30 cm，灌木植物的種植層厚度應控制在30～60 cm，喬木植物的種植層厚度應控制在60～150 cm，這就要求屋頂綠化需選擇根系較淺的須根性植物為主。

4.2 植物水分

由于屋頂土層較薄，植物不能吸收土壤深層水分，只能依靠人工灌溉和自然降水。所以對于一些干旱地區來說必須選擇耐旱性極高的植物作為屋頂綠化材料。

4.3 植株高度

屋頂風力大小要遠遠大于地面，再加上植物根系較淺，若在屋頂種植高大喬木則非常容易吹倒，所以在屋頂植物選材中植物高度勁量控制在2.5 m以下，以低矮灌木、草坪、地被植物和攀援植物為主。

4.4 植物抗性

屋頂的開敞性特征使屋頂植物對極端天氣的抗性要求相對較高，冬季無遮擋抵御寒風，夏季全天暴露于日光下，植物需有很高的抗寒性和抗熱性，而且對于屋頂的土壤匱乏還需有較強的耐瘠薄能力。例如：捷克、西班牙、匈牙利等國家對屋頂環境中的植物種類及其抗寒、抗旱性進行了研究，選出了景天屬、長生草屬的若干個種與矮種早熟禾、苔蘚等種類，研究表明，景天類植物抗旱、耐瘠薄能力極強為屋面主體的應用材料。

5 現狀與調查研究——以寧波市為研究點 我國從20世紀60年代開始研究屋頂綠化，第一個屋頂花園在廣州東方賓館屋頂建成，是我國建造最早，并按統一規劃設計，與建筑物同步建成的屋頂花園。近年來，我國城市化速度加快，國內各個經濟發達的地區正在逐步深化屋頂綠化的研究。但畢竟起步較晚，屋頂綠化的研究層面相比較國外還有諸多問題有待解決。例如.由于我國南北方氣候差異極大，植物材料并不適合國內各個地區，有些國外適合屋頂種植的品種在國內也很難適應生長。

寧波市位于東南沿海一帶，屬亞熱帶季風型氣候，多年年均氣溫16.2℃，沿海高于內陸;最冷月均溫4.2℃，最熱月均溫28℃;極端最低氣溫零下11.1℃，極端最高氣溫41.2℃;無霜期230～240 d。因此在考慮溫度因子上，植物的選材范圍相對較廣，寧波能運用于屋頂綠化的植物種類豐富多樣，許多在北方無法運用屋頂綠化的植物而在寧波則可以成活。然而寧波的屋頂綠化推廣力度相對于杭州、上海來說則相對薄弱。

在浙江萬里學院的空中花園上運用了常春油麻藤（Mucunasem pervirens）、八角金盤（Fatsia ja Ponica）、南天竹（Nandina domestica）、蘇鐵（Cycas revoluia）等植物作為屋頂綠化，這類植物都具有很強的抗旱能力，且對土壤的要求不高，有學者對常春油麻藤進行干旱脅迫實驗，研究結果表明，常春油麻藤能適應中度以下的干旱，在重度干旱脅迫下依然能通過體內的防御機制使自身不受較大傷害，是城市園林中屋頂綠化的較好植物材料（圖1、圖2）。

在鄞州區錢湖北路巴麗新地商城上發現紅葉石楠（Photinia frasery）的運用，紅葉石楠是一種適應性極高的色葉植物，它不僅具備了所有屋頂植物的條件，且在春季，新葉泛紅，是一種既具抗性，同時具觀賞性的植物，在城市道路綠化上多有運用，此外還有海桐（Pittosporum tobira）、大葉黃楊（Euon vmus ja Ponicus）等灌木植物和紅楓（Acer palmatum‘Atropurpureum）等喬木的運用（圖3）。

在近幾個月的調查中，發現一種名叫歐石竹草本植物。歐石竹（Carthusian pink）是石竹科植物，與其他不同的是，該品種花莖相對常規石竹較短，且擁有石竹科高抗性的特點，目前國內在杭州有歐石竹的栽培基地，據調查.歐石竹能耐零下10℃低溫和40℃高溫，又耐踐踏，會開花，分蘗性強，是一種非常良好的草坪材料，若將歐石竹運用在屋頂綠化中，這將對粗屋頂綠化的進展起到推動性的作用，使粗屋頂綠化也能開花。而在寧波鄞州區政府后面的鄞縣大道發現有一小片區域有種植，但沒有大面積推廣，更沒有應用于屋頂綠化.因此，大力推廣歐石竹在寧波市屋頂粗綠化的運用是非常必要的（圖4）。

6 結語

我國在屋頂綠化的發展與研究力度上仍需加快腳步，在如今的建筑技術發達的時代，屋頂綠化相對于過去來說無疑是減少了很多限制條件.大量閑置的平屋頂也已經可以發展成為綠色屋頂。屋頂綠化將是未來城市生態建設發展的必然趨勢，研究屋頂綠化的新技術和新理論是屋頂綠化能夠與城市綠地有機結合的關鍵，如果屋頂綠化得到普及和廣泛應用，那么“將森林引入城市”應不是問題，它是人類和自然和諧相處的新紐帶.是將人類社會融入自然的新的發展方向。

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