探析霧霾城市中屋頂景觀空間的營造

梁靜 羅超英

摘 要：目前，中國城市正在快速發展，GDP每年保持中高速增長、工業實現迅速發展、人們的消費觀念得到轉變等都是近年來快速發展帶來的好處，但人們也為此付出了沉重的身體健康與經濟的代價，其中城市霧霾問題就是隨著城市發展而來的越來越棘手的城市環境問題。城市屋頂景觀不僅能改變城市小氣候，并且在城市用地緊張的條件下，以最小的改動增加了綠化面積與綠化率，也能為人們的健康和經濟發展提供一種方案。文章從霧霾的危害入手，分析了屋頂景觀設計的發展、設計原則及城市屋頂景觀在霧霾治理中的積極作用，以及屋頂景觀植物的配置方法，說明了屋頂景觀綠化無論是從美學角度，還是從對抗霧霾、環境保護的功能上來看，在設計中因地制宜選取治霾的景觀設計方法必將是景觀發展的大趨勢之一。

關鍵詞：霧霾城市;環境設計;屋頂綠化;屋頂景觀

霧霾對于人類生存和發展的危害極大，例如引起呼吸道損傷以后激發感染甚至威脅生命。首先霧霾極大減弱了紫外線，導致許多細菌不能被殺死，細菌通過呼吸道到達人體引發人類疾病甚至死亡。同時由于這些可吸入顆粒很輕，不容易沉降，常漂浮于空中，陽光照射在這些顆粒上，吸收或散射，導致天空顏色暗淡，能見度很大程度下降，給人類生活帶來了很大的危害，例如影響農作物的生長、交通運輸安全等。霧霾對于人們的長期影響比短期危害大得多[1]。

針對霧霾，各個國家開展了不同的治理措施，其中屋頂景觀在霧霾治理方面有一定的積極作用。屋頂景觀設計作為實現綠化和提高綠化率而不占用地面面積的有效方式，是植物與建筑的完美結合。其能降溫增濕，阻塵、滯塵和吸附空氣中的有害物質，對于霧霾都起到了小范圍的緩解作用，從而改善周圍的小氣候。

發達國家對于屋頂景觀設計已經做出了許多研究與實踐。各個國家和地區都在鼓勵、支持、推廣城市立體綠化設計。歐洲是最早開始研究探索的地區，如瑞士一些城市已經強行規定，新建的建筑必須修建綠色屋頂，來擴大城市的綠色植被面積。德國是在新材料、新技術等方面做了相關的研究。美國紐約州政府2008年出臺減稅政策，其中一項為中低收入的家庭修建“生態屋頂”提出了減稅措施，該措施規定只要業主屋頂綠化面積達到50% 以上，就能減免地產稅，大大鼓勵了當地居民對于綠色屋頂的改造。亞洲地區的日本結合當地傳統園林的設計，把屋頂景觀作為地面景觀的補償達到了較高的水平[2]。

隨著我國經濟的不斷發展，如何改善城市空間環境問題的關注度也隨著經濟的發展而不斷提升。我國經濟較發達的北上廣等地區分別出臺相關政策，鼓勵和宣傳城市建筑綠色屋頂景觀設計。例如上海市出臺的《上海市綠化管理條例》，對城市屋頂綠化給予了法律法規的支持，內容包括使用獎勵和優惠的措施鼓勵和宣傳建筑綠色屋頂設計，并且計劃在幾年時間內以綠色的“空中花園”替代灰白色的屋頂“沙漠”等[3]。然而對于其他發展較為落后的城市來說，建筑綠色屋頂設計卻很少得到重視。

一、城市屋頂景觀綠化設計的概念與作用

（一）城市屋頂景觀綠化設計的概念

屋頂景觀綠化設計有許多不同的名稱，如空中花園、城市建筑的第五立面等。它指的是利用屋頂、天臺、露臺等種植花卉、樹木等植物來建造園林景觀，其特點是實現綠化和提高綠化率而不占用地面面積[4]。這個空間的設計不僅可以減少粉塵，更重要的是，它可以改善空氣質量，并在控制霧霾中發揮積極作用。

（二）城市屋頂景觀綠化設計的作用

當今霧霾嚴重的環境下，城市屋頂綠化是一種不錯的技術手段。通過屋頂綠化設計方案的科學制定，城市屋頂綠化在凈化霧霾的同時，還能夠有效保護建筑物結構。

1.降溫增濕，改善周圍環境

屋頂綠化景觀的研究，歐洲一直是最為先進的。通過對比觀察兩者之間的晝夜溫差區別，得出植被覆蓋區域的溫度要低于非覆蓋區域。多項研究對比表明，屋頂覆蓋種植大面積推廣后，會產生與地面植被一樣的效果，明顯緩解城市熱島效應[5]。這符合我國城市發展現狀，值得推廣。

2.阻塵、滯塵和吸附

根據20世紀海外最早的綠地滯塵研究數據表明，植被覆蓋條件下地表含塵量比裸露地區濃度少百分之四十以上。如今，各種植被塵埃保持能力的比較研究結果表明，木本植物通常高于草本植物。當然屋頂綠化除了滯塵，還有增加雨水天氣城市排水的荷載能力的作用。歐洲的研究充分證實了在屋頂進行綠化設計是控制霧霾的必要和有效手段。

3.吸收空氣中有害物質

20世紀70年代左右，國內外研究機構對植被吸收空氣中有害物質的大量實驗表明，綠色植被的葉片對吸附和凈化空氣中的有害物質有明顯作用。城市植被的存在能有效控制有害物質氟、氯、硫等游離態元素的濃度。這項研究也充分證明了屋頂景觀設計中植物對人體健康的有效意義。

4.生產負離子降低噪音

19世紀末期，空氣負離子被發現，并被證明對人體具有有益功效，20世紀80年代以來，通過大量研究觀察證明，密集種植的綠化植物附近負離子濃度有著明顯的提升[6]。另一方面，屋頂景觀設計的綠色植被對噪音有一定的吸收作用。沒有覆蓋綠植的屋頂比覆蓋了綠植的的屋頂，噪音高出2～3 dB。可以看出，屋頂景觀設計對城市降噪有著重要影響。

二、城市屋頂綠化中緩解霧霾的植物配置選擇

屋頂綠化是一種人造環境。跟一般的地面綠化相比，它受到許多方面承載能力的限制。為了有效保證屋頂綠化的景觀效果，在具體的景觀設計中，有必要從屋面荷載、防水排水、土壤和植物等方面結合屋頂綠化的實際情況對設計進行優化。為了更好地治理和緩解霧霾，從設計原則與緩解霧霾兩個方面入手，提出植物配置的選擇。

（一）屋頂景觀設計應該注意三大原則

1.安全性原則

關于屋頂頂層負荷增加后的安全性問題必須要首先思考。要考慮景觀綠化相關的土層厚度，景觀綠化所需要的用水、降雨排水、屋頂防水以及相應的大中型植物的穩定性問題，還需要考慮的問題包括，所有植物的防風荷載、防墜落等。植物的選擇上，屋頂具有比地面更快的風速，為了不影響綠化的效果，不建議在屋頂種植過高的植物，建議選擇灌木、花草、藤蔓和草坪植物以及點綴性的小喬木[7]。

2.實用性原則

實用性原則是充分利用屋頂結構和頂部平面形式進行合理的景觀綠化設計，并選擇適當的景觀綠化內容和方法，避免大規模拆裝，造成資源浪費[8]。屋頂的自然環境與戶外和室內非常不同。由于它處于露天環境之中，風晴雨雪都會對植物產生影響。因此，在屋頂景觀設計的植物配置過程中，通常需要選擇具有喜陽性、耐旱性和耐寒性的淺根植物，并且還必須是抗風和抗移植的品種，要注意植物配置的豐富性，保證屋頂四季有景可觀。

3.經濟性原則

屋頂景觀設計應首先確保屋頂景觀景觀綠化面積在50%至70%之間，以起到屋頂景觀綠化的作用[8]。其次，要在設計前進行合理的預算，豐富樹木在景觀綠化中的作用，充分考慮季節氣候等因素對景觀增值的影響。盡量選擇維護成本較低的樹種，選擇具有耐旱性、耐熱性，成活率和活力高的景觀種植形式，減少后期維護成本。

（二）結合三原則選擇治理霧霾的植物配置

據調查分析，植物對于可吸入污染物的吸附能力順序一般為純針葉﹤草坪﹤灌草﹤喬草﹤喬灌草[9]。因此在屋頂綠化的植物選擇上，需要喬木、灌木和草坪植物的合理搭配，錯落有致的復層結構的“喬+灌+草”型群落模式滯塵消霾效果能力最強[9]，應在植物配置中得到廣泛的應用。其中喬木類植物體積較大，能夠減慢風速，阻滯空中飄塵。由于屋頂的承載能力有限，喬木的選擇上應以小型喬木為主，如金葉木、龍舌蘭類、彩葉木、鵝掌藤類、冬青衛矛、石榴等。灌草類植物可吸附地面的揚塵，如石楠女貞、紫薇、桂花、櫻桃、桑樹、蟹爪蘭等。藤本類的植物阻滯不同高度的灰塵，如紫藤、金銀花、葫蘆、葡萄、薔薇等。因此在屋頂植物配置中要合理搭配喬灌草，形成群落結構，達到最大的滯塵效應[10]。

在污染相對嚴重的地區，屋頂綠化植物的配置上需要更具有針對性和豐富性，根據植物與污染的特性進行選擇。例如塵土較多的地區應選擇紫薇、桂花和月季等;有害氣體較為嚴重的地區，選擇銀杏、石榴和美人蕉等;在金屬污染較為嚴重的地區選擇雪松、杜鵑、紫葉李等[10]。總之，特定的污染地區應選擇與之相對應的植物進行搭配，這也是預防霧霾的關鍵環節。

三、結語

霧霾時刻侵害人們的生活，屋頂景觀綠化可在有限的土地上增加更多的綠化面積，在城市的第三立面更多地吸收有害氣體，吸附空氣中的雜質，形成局部小氣候，對周圍空氣起到凈化作用。此外，屋頂景觀綠化地勢較高，從多層次的高度凈化空氣，更好地發揮其調節作用。

城市屋頂景觀綠化設計的建設具有一定的綜合性。現階段，我國的空中花園設計與施工技術尚在發展初期，在平面布局、防水系統、小品布置等方面還存在一定的局限性，因此，應加強空中花園的設計與施工的創新，將先進的科學技術合理地融入空中花園的設計施工當中，推動中國建筑業向綠色建筑方向發展。無論是從景觀美化，還是從對抗霧霾、環境保護的功能上來看，在城市實施屋頂綠化都是相當必要的。

參考文獻：

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