屋顶绿化现状与发展研究

李想 李粤涛 柳海宁 谢晓鸿

摘要：指出了屋顶绿化可以大大增加城市绿化利用空间，有效地改善城市环境，但是由于屋顶的限制因素层出不穷，所以，如何建设屋顶绿色空间实现屋顶绿化的生态功效是屋顶绿化可以有机的融入城市的难点，也是我国提高屋顶绿化在国内普及的关键点。基于此，通过调查探讨了屋顶绿化现状与发展，以期提供参考。

关键词：屋顶绿化;优点;限制因素;宁波市

中图分类号：TU986

文献标识码：A

文章编号：1674-9944（2018）07-0094-03

1 引言

随着人类社会的快速发展，生态环境问题日益突出，全球气候变暖，极端天气频繁，土地荒漠化，稀有物种濒临灭绝等等，这些问题都逐步反应出地球环境正日益恶化，保护生态环境成为当今最为关键的问题之一。目前，屋顶绿化的发展已是当今世界城市生态发展的必然趋势，各国相继将屋顶绿化的概念及技术引入国内，而欧美一些发达国家对屋顶绿化的理论以及技术已经相对成熟，其中德国在该层面上最为优越。

2 历史与发展

德国是屋顶绿化技术最先进的国家。早在19世纪末期德国就已经有屋顶绿化这个概念，而直到20世纪70年代，屋顶绿化才被世人重视并推广。随着屋顶绿化技术的发展和建造成本的降低，美国和加拿大等国充分借鉴了德国等欧洲国家的屋顶绿化经验，在本国的各大城市中大力推广。亚洲的日本、韩国和新加坡等国家也分别制定了相关政策，法律和法规，扶持城市屋顶绿化的发展。越来越多的国家关注城市生态环境，屋顶绿化的生态效应也受到各国的关注。近几十年来，德国、日本对屋顶绿化机器相关技术有了较深入的研究，并形成了一套相对完善的技术，是世界上屋顶绿化技术水平发展较高的国家，我国屋顶绿化研究虽起始于20世纪60年代，但由于受传统观念束缚，以及环境条件恶劣等因素影响，在屋顶绿化的研究层面上相对滞后。目前我国屋顶绿化研究主要集中在植物筛选及适应性、屋顶负荷力、屋顶排水和轻型基质选择等方面。

3 屋顶绿化的作用

屋顶绿化是继垂直绿化后城市绿化的新形势，尤其是对于人口密度较高，城市发展较快的地区，屋顶绿化能有效利用空间大大提高城市环境。

3.1 降噪

相比较没有绿化的硬质屋顶表面而言，绿化屋顶可以吸收更多的声波，有學者曾对绿化屋顶在声压上的效应做过研究，结果显示，屋顶植被覆盖的百分比和声压下降率呈现线性关系。对于机场、高架桥或者是有大型设备的建筑而言，屋顶植物是比较有效的减噪方法。

3.2 降温隔热

屋顶绿化对于改善城市小气候具有显著的优势，尤其是在夏季高温天气，屋顶植物可以提高太阳光反射率，据资料记载，沥青对太阳光反射率仅仅只有10%，而草坪对太阳光反射率达到30%;并且，屋顶植物的隔热作用大大降低了室内温度，在夏季高温时段大大降低建筑空调能耗，间接性降低了城市能源损耗。

3.3 净化空气

随着城市化不断发展，人口密度增加，工业迅速发展，人类呼吸和工业运作所产生C02远远超过过去的水平。利用屋顶空间增加绿化面积能够提高对C02的吸收能力，缓解城市“热岛效应”，并且，屋顶植物蒸腾作用，增加空气湿度，能够很好滞留和固定城市交通流动所带来的二次扬尘.降低粉尘漂浮率，降低城市“干岛效应”。

3.5 延长屋顶寿命

屋顶构造的破坏多数情况是由屋面防水层温度应力引起的，温度变化引起屋顶构造的热胀冷缩，使建筑物出现裂缝，导致雨水渗入。而屋顶绿化可以使屋面和大气隔离开来，减小温差，并且还可以保护建筑屋面不受太阳直射，延长各种密封材料的老化时间。

4 限制因素

屋顶绿化是目前城市绿化中相对理想的绿化措施，但是由于屋顶这个特殊的地块，比起地面绿化，屋顶的限制条件更多。

4.1 荷载力

建筑的荷载力限制了屋顶种植层厚度.一般情况下，地被植物的种植层厚度应控制为15～30 cm，灌木植物的种植层厚度应控制在30～60 cm，乔木植物的种植层厚度应控制在60～150 cm，这就要求屋顶绿化需选择根系较浅的须根性植物为主。

4.2 植物水分

由于屋顶土层较薄，植物不能吸收土壤深层水分，只能依靠人工灌溉和自然降水。所以对于一些干旱地区来说必须选择耐旱性极高的植物作为屋顶绿化材料。

4.3 植株高度

屋顶风力大小要远远大于地面，再加上植物根系较浅，若在屋顶种植高大乔木则非常容易吹倒，所以在屋顶植物选材中植物高度劲量控制在2.5 m以下，以低矮灌木、草坪、地被植物和攀援植物为主。

4.4 植物抗性

屋顶的开敞性特征使屋顶植物对极端天气的抗性要求相对较高，冬季无遮挡抵御寒风，夏季全天暴露于日光下，植物需有很高的抗寒性和抗热性，而且对于屋顶的土壤匮乏还需有较强的耐瘠薄能力。例如：捷克、西班牙、匈牙利等国家对屋顶环境中的植物种类及其抗寒、抗旱性进行了研究，选出了景天属、长生草属的若干个种与矮种早熟禾、苔藓等种类，研究表明，景天类植物抗旱、耐瘠薄能力极强为屋面主体的应用材料。

5 现状与调查研究——以宁波市为研究点 我国从20世纪60年代开始研究屋顶绿化，第一个屋顶花园在广州东方宾馆屋顶建成，是我国建造最早，并按统一规划设计，与建筑物同步建成的屋顶花园。近年来，我国城市化速度加快，国内各个经济发达的地区正在逐步深化屋顶绿化的研究。但毕竟起步较晚，屋顶绿化的研究层面相比较国外还有诸多问题有待解决。例如.由于我国南北方气候差异极大，植物材料并不适合国内各个地区，有些国外适合屋顶种植的品种在国内也很难适应生长。

宁波市位于东南沿海一带，属亚热带季风型气候，多年年均气温16.2℃，沿海高于内陆;最冷月均温4.2℃，最热月均温28℃;极端最低气温零下11.1℃，极端最高气温41.2℃;无霜期230～240 d。因此在考虑温度因子上，植物的选材范围相对较广，宁波能运用于屋顶绿化的植物种类丰富多样，许多在北方无法运用屋顶绿化的植物而在宁波则可以成活。然而宁波的屋顶绿化推广力度相对于杭州、上海来说则相对薄弱。

在浙江万里学院的空中花园上运用了常春油麻藤（Mucunasem pervirens）、八角金盤（Fatsia ja Ponica）、南天竹（Nandina domestica）、苏铁（Cycas revoluia）等植物作为屋顶绿化，这类植物都具有很强的抗旱能力，且对土壤的要求不高，有学者对常春油麻藤进行干旱胁迫实验，研究结果表明，常春油麻藤能适应中度以下的干旱，在重度干旱胁迫下依然能通过体内的防御机制使自身不受较大伤害，是城市园林中屋顶绿化的较好植物材料（图1、图2）。

在鄞州区钱湖北路巴丽新地商城上发现红叶石楠（Photinia frasery）的运用，红叶石楠是一种适应性极高的色叶植物，它不仅具备了所有屋顶植物的条件，且在春季，新叶泛红，是一种既具抗性，同时具观赏性的植物，在城市道路绿化上多有运用，此外还有海桐（Pittosporum tobira）、大叶黄杨（Euon vmus ja Ponicus）等灌木植物和红枫（Acer palmatum‘Atropurpureum）等乔木的运用（图3）。

在近几个月的调查中，发现一种名叫欧石竹草本植物。欧石竹（Carthusian pink）是石竹科植物，与其他不同的是，该品种花茎相对常规石竹较短，且拥有石竹科高抗性的特点，目前国内在杭州有欧石竹的栽培基地，据调查.欧石竹能耐零下10℃低温和40℃高温，又耐践踏，会开花，分蘖性强，是一种非常良好的草坪材料，若将欧石竹运用在屋顶绿化中，这将对粗屋顶绿化的进展起到推动性的作用，使粗屋顶绿化也能开花。而在宁波鄞州区政府后面的鄞县大道发现有一小片区域有种植，但没有大面积推广，更没有应用于屋顶绿化.因此，大力推广欧石竹在宁波市屋顶粗绿化的运用是非常必要的（图4）。

6 结语

我国在屋顶绿化的发展与研究力度上仍需加快脚步，在如今的建筑技术发达的时代，屋顶绿化相对于过去来说无疑是减少了很多限制条件.大量闲置的平屋顶也已经可以发展成为绿色屋顶。屋顶绿化将是未来城市生态建设发展的必然趋势，研究屋顶绿化的新技术和新理论是屋顶绿化能够与城市绿地有机结合的关键，如果屋顶绿化得到普及和广泛应用，那么“将森林引入城市”应不是问题，它是人类和自然和谐相处的新纽带.是将人类社会融入自然的新的发展方向。

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