摘 要：隨著城市化的進程，樓房越建越多，嚴(yán)重擠壓了城市的綠化用地，在這種狀況下，屋頂綠化正是低碳城市的重要選項。屋頂綠化是一種全新風(fēng)格的城市景觀，更是城市綠化發(fā)展的新方向，它最大可能地契合了低碳城市的理念，有效地緩解了城市化進程與用地緊張的矛盾，擁有巨大的市場潛力。但我們在推廣實施屋頂綠化時不可盲目自大，必須遵循集約、智能、綠色、低碳的原則，合理地結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡乩硖卣?、氣候條件、城市環(huán)境等因素，因地制宜，科學(xué)地設(shè)計與施工，同時我們還必須解決好承載載荷、植物選擇、栽培基質(zhì)優(yōu)化等方面的問題。

關(guān)鍵詞：屋頂；綠化；載荷；栽培基質(zhì)

[注：本文系重慶市教育委員會2015年度科學(xué)技術(shù)研究項目“關(guān)于重慶主城區(qū)高層建筑屋頂綠化新型施工技術(shù)和工藝的研究”重要成果，項目編號：KJ1501901。]

城市綠化率的高低是反映該城市居住環(huán)境好壞的重要指標(biāo)，它是指城市的綠化面積與城市面積的比率，目前歐美一些發(fā)達國家的城市綠化率都達到或超過了50%。但是目前我國的城市，特別是大中型城市中的綠化率還遠遠低于這一數(shù)值，城市的綠化遠遠跟不上城市建筑的腳步，城市建筑嚴(yán)重擠壓了綠化用地，甚至某些中心地域已經(jīng)到了無處可綠的地步。當(dāng)前我國城市現(xiàn)在面臨的問題是：用地緊張、地價昂貴，綠化用地不斷被壓縮，人口產(chǎn)業(yè)集聚帶來巨大的負面生態(tài)效應(yīng)[1]。在地面綠地受限的狀況下，其實我們把目光投向城市廣袤“水泥森林”的頭部，將綠地拓展到空中，在城市的建筑屋頂上進行綠化，這將是一個重要的城市綠化增長點。2013在中國南京舉辦的世界屋頂綠化大會上就指出屋頂綠化是城市復(fù)合體系中的重要一環(huán)，它將集中體現(xiàn)集約、智能、綠色和低碳的四大理念，體現(xiàn)了城市環(huán)境的和諧與共生。屋頂綠化最大可能地契合了低碳城市的發(fā)展理念，有效地緩解了城市化進程中用地緊張的矛盾，擁有巨大的使用和推廣價值。

一、屋頂綠化的必要性和重要性

隨著城市發(fā)展的加快，城市生態(tài)正面臨嚴(yán)峻的考驗，人們越來越重視科學(xué)化與生態(tài)化，若想要保護城市生態(tài)環(huán)境，維持城市的生態(tài)平衡，屋頂綠化可以說是一個重要的平衡點。城市的可持續(xù)發(fā)展也需要在城市設(shè)計中引入城市中心花園、綠色屋頂，需要通過城市綠化減輕城市熱島效應(yīng)，以及利用植物來凈化空氣和為城市降溫，將城市生態(tài)系統(tǒng)彈性發(fā)揮到極致[2]。

城市建筑物的屋頂綠化直接反映了該城市的開放文明程度、經(jīng)濟發(fā)展情況、生態(tài)環(huán)境狀況等城市特征。在中國的城市化建設(shè)中，建筑的樓層越來越高，因而城市人口的密度也越來越大，地面綠化被建筑嚴(yán)重擠壓，科學(xué)、合理地對建筑物屋頂進行綠化，正是彌補城市綠地面積不足的有力舉措。有研究顯示，對1000㎡建筑屋頂進行綠化，全年也可吸收2億克二氧化碳、提供1.5億克氧氣，這相當(dāng)于一個中型市政公園的功效。而如果在城市中建造一個市政公園，其投資也將遠遠大于建設(shè)相同面積的屋頂花園。因此，加強和改造建筑屋頂綠化不管是社會效益還是經(jīng)濟效益，都具有極高的價值。

屋頂綠化是城市可持續(xù)發(fā)展的重要支撐，其綠化的作用是：改善建筑的室內(nèi)溫度，提高樓頂?shù)母魺?、保溫效果，保護建筑物頂面免遭高溫、紫外線的損害，從而延長了建筑物的使用壽命，同時還可以調(diào)節(jié)城市氣候、凈化城市空氣、改善城市居民生活條件。屋頂綠化的推廣與應(yīng)用，還可以改善人們的居住條件，提高生活品質(zhì)，改善生態(tài)環(huán)境，緩解城市的熱島效應(yīng)，以及對城市進行美化，塑造城市立體景觀。

二、屋頂綠化的現(xiàn)狀

屋頂綠化在歐洲國家，尤其在德國、法國有較好地推廣和應(yīng)用。其中，德國政府對綠化經(jīng)費補貼25%，對重點區(qū)域的建筑綠化所有權(quán)者，在5年內(nèi)減免50%固定資產(chǎn)稅，用以鼓勵進行屋頂?shù)木G化；日本、新加坡等國還為屋頂綠化制定了相關(guān)的政策和法規(guī)。如日本東京在2001年5月修訂并通過了《城市綠地保護法》，該法明確提出了“屋頂綠化設(shè)施配備計劃”，把屋頂綠化用法律的形式加以約束。該法強制規(guī)定，凡是東京城市內(nèi)占地面積超過1000㎡的建筑，其屋頂必須達到20%的綠化率，如果沒有達到將要被收取20萬日元以下的罰款。

我國的建筑物屋頂綠化還處于初步發(fā)展階段，但得到了廣大市民的關(guān)注和政府的支持與鼓勵。我們雖然起步晚，但隨著城市的發(fā)展，屋頂綠化也正在穩(wěn)步地推進，其中一些重點城市已將屋頂綠化列入城市規(guī)劃當(dāng)中。比如北京在《北京市城市環(huán)境建設(shè)規(guī)劃》中明確提出，北京市的高層建筑物屋頂要達到30%的綠化率，中、低層建筑物屋頂要達到60%的綠化率。

三、屋頂綠化應(yīng)關(guān)注的問題

我們在實施屋頂綠化時不可盲目自大，必須遵循集約、智能、綠色、低碳的原則，合理地結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡乩硖卣?、氣候條件、城市環(huán)境等因素，因地制宜，科學(xué)地設(shè)計與施工。其中，我們應(yīng)重點關(guān)注以下問題：

（一）合理科學(xué)地解決配重問題

屋頂綠化對建筑來說是增加了荷載。建筑屋頂?shù)臉前寰哂幸欢ǖ陌踩休d負荷，而建筑的建造時間、建造工藝、施工材料等因素也會影響到它的荷載。這就要求我們在屋頂綠化的設(shè)計與施工時必須清楚了解屋頂?shù)目沙休d荷載，然后根據(jù)需要科學(xué)、合理地布局，以保證其安全性。

屋頂承受的荷載包括動荷載和靜荷載。動荷載是指屋頂可活動的荷載，包括可移動的綠化設(shè)施、季節(jié)生長的植物等；靜荷載是指在屋頂不會移動的、固定的荷載，包括屋頂結(jié)構(gòu)、隔熱保溫層、栽培基質(zhì)層、固定的園林植物和設(shè)施等。對于靜荷載數(shù)值較小的建筑物，我們應(yīng)選擇重量較小的屋頂綠化方式，利用草坪、攀援植物和小型灌木進行綠化；對于靜荷載較大的建筑物，綠化時我們可以采用較密集的綠化方式，植物的選擇也相對比較廣泛，可以綜合草、灌、喬進行栽培，這樣在綠化的同時還可以兼顧景觀效果和生態(tài)效益。

（二）結(jié)合本地特點合理選擇植物

屋頂花園在功能和形式上與地面花園沒有太大的區(qū)別，但由于其所在的場址特殊，在植物的選配上較地面花園的限制更多，在種植規(guī)劃前應(yīng)充分考慮場地的條件，因此可供選擇用于屋頂綠化的植物相對有限[3]。同時，由于受屋頂載荷限制，植物的栽培基質(zhì)不會太厚，因而屋頂綠化的植物其抗風(fēng)能力要比地面上的植物小得多。而在建筑物密集的城市，當(dāng)風(fēng)經(jīng)過建筑群時，由于受到阻力，會形成喇叭效應(yīng)，其強度和速度都將加大，形成不穩(wěn)定的亂流現(xiàn)象，微風(fēng)可能變成瞬間的大風(fēng)，其破壞力是驚人的，植物也極易被吹倒，所以屋頂綠化應(yīng)選擇那些抗風(fēng)、適應(yīng)性強、根系淺的小喬木及灌、花、草、藤類植物，樹型高大的喬木應(yīng)慎用。

北方和西南地區(qū)城市冬季的嚴(yán)寒對屋頂綠化也是極為嚴(yán)峻的考驗，為了減少低溫對屋頂綠化的不良影響，讓屋頂?shù)闹参镯樌冗^寒冬，設(shè)計時應(yīng)該盡可能地模仿自然條件，使用耐寒的當(dāng)?shù)刂参?，同時增加保溫層，必要時進行人工干預(yù)，從而保證寒冷氣候條件下屋頂綠化的成功。因此在植物的栽培過程中，應(yīng)根據(jù)本地區(qū)實際情況進行選擇，以耐寒耐旱、易于管理、維護低的本土植物為主，可酌情引入少量適應(yīng)性強的其他植物。

在屋頂綠化時我們還必須考慮植物的搭配問題。屋頂綠化的面積較之地面市政綠化，其規(guī)模較小，栽培植物的選擇有限。在綠化設(shè)計時應(yīng)該以草本為主，搭配盆景和灌木，合理使用喬木，同時還要注意植物芳香和彩色的合理搭配。

（三）合理解決栽培基質(zhì)問題

建筑屋頂?shù)木G化中其影響植物生長的主要原因就是營養(yǎng)和水份。在植物栽培基質(zhì)方面，目前基本上采用的都是自然土壤，但這種栽培方式是有缺陷的。首先，自然土壤密度大、質(zhì)量重，因受建筑屋頂承載載荷的影響，在屋頂上不可能放置大量自然土壤；其次，自然土壤在建筑屋頂不易保存水份，由于土層較淺，且土層下面就是建筑物的混凝土層，水份的蒸發(fā)和流失較快，特別是夏天，還容易造成土壤的板結(jié)；最后，自然土壤的營養(yǎng)成份有限，在后期的植物栽種過程中還必須施肥，這也會造成環(huán)境的破壞。

針對目前屋頂花園植物栽培基質(zhì)的現(xiàn)狀，我們提出了綜合基質(zhì)栽培法。這種方法主要采用了三層栽培基質(zhì)：最下面一層主要用來固定植物根系，這里可以采用粘性較大的自然土壤；二層主要用來給植物提供養(yǎng)料，這里我們主要采用了腐殖土，它是由植物腐爛后形成的，可以給植物的生長提供大量的有機營養(yǎng)；最上面一層是保水層，我們主要采用了發(fā)泡土這種物質(zhì)，發(fā)泡土主要是由一些多空植物粉碎后形成的。目前我們最主要采用的是玉米稈、椰殼等多孔植物，將它們粉碎后進行脫水處理，使用時它們遇水后會膨脹，增加體積，把水儲存在縫隙里，這樣就可以為植物提供較好的水源，同時發(fā)泡土的分解還可以給植物提供有機營養(yǎng)。

目前腐殖土和發(fā)泡土與自然土壤相比最突出的特點就是重量輕，同樣體積的三層綜合基質(zhì)和自然土壤比較起來，重量會輕1/3以上，其使用效果也會好很多。另外，由于腐殖土和發(fā)泡土都有很多的空隙，也給植物提供了優(yōu)越的抗寒層和保溫層，有利于植物根系的生長。同樣的載荷條件下，采用綜合基質(zhì)栽培法的栽培基質(zhì)要比自然土壤體積大，因而還可以對植物起到抗風(fēng)的作用。

四、結(jié)語

推廣和實施屋頂綠化可以說是解決城市綠地不足的重要手段，它既提高了城市人們的生活品質(zhì)，也改善了城市生態(tài)環(huán)境；既保護了城市建筑，也美化了城市環(huán)境。但我們在綠化的過程中必須合理地結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡乩硖卣鳌夂驐l件、城市環(huán)境等因素，因地制宜，科學(xué)地設(shè)計與施工。這樣才能體現(xiàn)屋頂綠化的集約、智能、綠色、低碳原則，推動城市的健康發(fā)展。

參考文獻：

[1]李文姹，張杰，王若谷.“第五立面”如何存在？——城市屋頂生態(tài)利用[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2013，12（6）：8-15.

[2]Steffen Lehmann.胡先福.綠色城市規(guī)劃法則及中國綠色城市未來展望[J].建筑技術(shù)，2014，10（10）：917-922.

[3]李遠，鄧雄，彭曉春，覃超梅.低碳建筑屋頂綠化功能、特點、發(fā)展及其植物選擇[J].環(huán)境，2011，S2：70-72.

作者簡介：

王剛，四川外國語大學(xué)重慶南方翻譯學(xué)院藝術(shù)學(xué)院教師，副教授，環(huán)境設(shè)計教研室主任，長期從事室內(nèi)外環(huán)境設(shè)計的研究。