屋顶花园

一颗杨梅

如今，世界各地在高温中“呻吟”的大城市越来越多，好在大自然已为我们备好了最好的降温方式，那就是绿化，而我们只需为此开辟更多的花园——在城市的屋顶。

小花园里，万物生长，美不胜收。西红柿丛中，已经能看到许多绿色的果实。旁边一棵小树的枝头上，挂着一个小小的无花果。梨树和苹果树结满了果实，葡萄藤上挂满了还未成熟的葡萄。花朵引来众多的蜜蜂飞来飞去。然而，最令人惊叹的并非这座花园的多样性，而是它所处的地理位置：转过身，你就可以从25米的高处俯瞰汉堡城。护栏上一堵长长的玻璃墙，为这座花园挡住了盛行的西风——在这座港口城市，刮风是一年四季的常态。为表感谢，植物们奉献出了它们的鲜花与果实。正因如此，2022年，71号码头的这一屋顶绿化景观为其所在的大楼赢得了“汉堡绿色建筑奖”的殊荣。

对于大楼里的居民来说，在汉堡这座建筑工地丛生的城市里，这350平方米的花园无疑是一片绿洲。当然，这座屋顶花园造价不菲，包括花园地基在内，共花费了23萬欧元。而为了应对气候变化，全世界的城市都将不得不加快步伐大量建造这样的绿地。

| 城市热岛 |

现代人的居所被混凝土和沥青包围，城市与其说是人类栖息地，倒不如说是成片的沙漠：白天，太阳将城市晒得滚烫；到了晚上，街道、房屋墙壁和屋顶又将白天吸收的热量辐射到城市空间；就这样，城市一刻也无法降温。例如，在雅典7月的某些夜晚，气温始终高于30摄氏度；而在7月的巴塞罗那，通常没有一个夜晚的气温低于25摄氏度。高温让许多人无法安然入睡。热浪日益加剧，在城市大烤箱中生活几个星期甚至可能夺走老年人的生命。过去的数个夏天，已经有数千人因此死亡。

气象学家把气温无法降至20摄氏度以下的夜晚称为“热带之夜”。几十年来，世界上所有大都市的热带之夜数量都在增加。而在人口超过百万的特大城市，这种增长尤为明显。以东京为例，20世纪初，平均每年只有一个热带之夜。如今，东京的城市人口高达3800万，平均每年的热带之夜高达40天。同样的情况也出现在了德国的许多大城市。就连汉堡这个以湿冷气候闻名的城市，也出现了热带之夜。

在气候研究中，城市中热量积聚而无法散发的现象被称为“城市热岛效应”。造成城市热岛效应的原因在于，城市中道路和建筑物不断增多，城市空间越来越拥挤。在发展中国家，越来越多的人涌入城市。与此同时，欧洲和北美地区对居住面积的需求也在增长，如今人均居住面积约为半个世纪前的三倍。而为了跟上这一变化的步伐，过去和现在，人们都在尽可能多地建造房屋——无论是在城郊，还是在市中心的空地。

在欧洲，自二战结束以来，哥本哈根的城市建成区面积已从不到50%增至75%，慕尼黑从不到70%增至90%，波尔图则从约50%剧增到了90%。而在非洲的新兴特大城市，城市化进程更为迅猛。因此，城市正在成为巨大的热量存储库，平均气温要高于周边地区，而且夜间更为明显。汉堡大学气候研究员大卫·格拉韦正在研究本地的城市气候，他表示，“中欧和北欧城市目前还拥有气候上的优势，但即便如此，它们现在也必须开始为不断发展的气候变化作好准备。”汉堡的年平均气温比周边地区高出1摄氏度，而在夏季夜晚，平均气温甚至比周边高出2.5摄氏度。要知道，汉堡还是一座拥有众多公园和行道树的绿色城市。

| 屋顶绿化 |

然而，在未来的几十年里，仅靠传统的城市绿化是不够的，我们还必须把目光投向屋顶。与传统的沥青板或砾石铺成的屋顶相比，如果在屋顶种上植物，到了晚上，它们可以使周围的空气至少降温1摄氏度。而根据植物种类的不同，甚至可以降温好几摄氏度。原因在于，树叶在夜间会释放水分，水分蒸发时，会从周围空气中汲取能量，从而带来空气温度的下降。在植被众多的森林和公园里，入夜后，凉爽湿润的空气尤其令人感受明显，这种效应被称为“蒸散作用”。屋顶上方变冷的空气会慢慢沉入街道，将积聚在那里的暖空气置换出来。

斯图加特是很早就认识到屋顶绿化好处的城市之一。斯图加特地处盆地，其居民在夏季一直饱受闷热之苦。因此，早在1986年，斯图加特就通过了一项关于绿化屋顶的系统工程计划。从那时起，斯图加特开辟了30万平方米的屋顶绿化区域，其中很多都得益于市政府的补贴。如今，斯图加特被认为是“欧洲屋顶绿化之都”。与此同时，许多城市纷纷效仿斯图加特，有些城市甚至提供了互动地图，可以根据卫星图像来评估屋顶的倾斜度、邻近建筑的遮挡情况以及风力和日照情况，以此显示某个建筑屋顶的绿化潜力。根据这些情况，房主就可以初步评估是否有可能对屋顶进行绿化。

据德国绿色建筑协会估计，德国现有屋顶绿化面积约为1.2亿到1.5亿平方米。仅在2021年，就新增870万平方米。然而，这一年新建的平面屋顶中，没有植被覆盖的仍然占到90%以上。

而且，目前屋顶绿化的绝大部分还是所谓的粗放型：屋顶上生长的都是野草或低矮的灌木型景天属植物。这些植物对生长环境的要求不高，1到15厘米的土层就足以让它们茁壮成长。这样的好处是，屋顶所承受的负荷不会太高，大约为每平方米80至100公斤的重量压在屋顶，大致相当于五箱啤酒的重量。一般来说，即使是老式建筑的平顶也足以承受这样的负荷。但缺点是，在长时间的热浪下，屋顶绿化的降温作用不再明显。经过三天的高温之后，这些低矮的植物就会因为缺少水分而停止蒸散作用。

格拉韦说：“为了大幅降低城市温度，我们需要建造精细化的绿色屋顶。”精细化的绿色屋顶就像一个真正的花园：花卉、灌木和小型树木紧密地生长在一起，就像汉堡71号屋顶的部分景观一样。这些植物的叶子为蒸散作用提供了充足的表面積，因此也比草类和景天属植物更能在夜间降低环境温度。不过，这些植物的根部需要更多的土壤，腐殖质层必须至少有半米厚，才能保证植物茁壮成长。这样一来，屋顶的负载量就增加了许多倍。如果是一个郁郁葱葱的屋顶花园，那么每平方米的负载量可重达一吨。倘若不进行加固，并非所有屋顶都能承受这样的重量。另外，屋顶还必须安装根系屏障系统，才能防止树木在几年后将根系蔓延到屋顶下面的起居室或办公室。因此，精细化屋顶绿化的成本要远远高于粗放型的屋顶绿化。

当然，精细化的屋顶绿化还有很多其他优点：它们能过滤空气中的微尘，植物的花朵还能吸引昆虫，有利于城市的生物多样性。最重要的是，它们是有效的临时雨水蓄水池，尤其是在暴雨期间，可以减轻城市下水道系统的负担。否则，当雨水肆无忌惮地从屋顶通过排水管流入地下深处时，下水道系统就很有可能因为容量不足而反水。据气候研究人员预测，未来几年暴雨天气将更加频繁，这也是气候变化加剧的结果。

| 屋顶植物多样化 |

不过，要打造气候友好型的屋顶花园，该种植什么样的植物现在还不能一概而论。来自斯图加特市弗劳恩霍夫建筑物理研究所的沃尔夫冈·霍夫鲍尔说：“目前，关于绿色屋顶生态系统性能的具体数据仍然很少。”2021年，他与德国绿色建筑协会共同启动了一项研究项目，目标是系统研究绿化植物的生态系统性能。在这个研究的数据库中包含900种植物样本。研究人员发现，椴树不太适合绿化平屋顶，因为它们的根扎得特别深。树木长得太高反而不是问题。霍夫鲍尔说：“树木会根据有限的根部空间调整自身的生长，或者人们也可以对其进行相应的修剪。”这种情况类似盆景树的种植。

汉堡71号码头屋顶花园的多样性其实也不是一蹴而就的。克里斯蒂娜·索特曼从一开始就负责照看花园。她说：“我们作了很多尝试。”2017年，这里的居民们第一次开辟花园时，尝试种植了沙丘草。他们觉得，沙丘草足够强壮，应该适合多风的港口地区，毕竟它们在北海边的沙丘上生长茂盛。结果证明，这是一个错误的认知。“第一年之后，我们不得不重新补种了很多植物。”索特曼说。现在，屋顶花园有250平方米的粗放型绿化和100平方米的密集型绿化——包括约80种植物，其中有薰衣草、金雀花、月桂和贝壳柏，丛丛的玫瑰也长势喜人。

| 新型城市农业 |

屋顶绿化对城市降温的贡献到底有多大，目前还无法准确量化。如果对汉堡市内所有合适的屋顶进行绿化，会给汉堡带来什么样的降温效果？格拉韦的工作小组通过模型估算得出，考虑到汉堡每年10万新增加人口以及城市建筑的密集化，全市屋顶绿化能让城市平均气温下降0.25摄氏度。不过，这个平均温度指的是建筑物上方空气层的温度。对城市居民来说，更重要的是靠近地面的空气层，也就是街道水平面和建筑物平均屋檐高度之间的空气层，即地平面以上20米内。格拉韦估计，地面附近的过热现象可减少1/4。如果真能达到，降温效果将是显而易见的。

屋顶绿化不可或缺还有另一个原因：如果设计得当，屋顶绿化将成为一种全新的城市农业形式。位于奥伯豪森的弗劳恩霍夫环境、安全和能源技术研究所十年来一直在开发屋顶蔬菜种植的温室模型。与传统的屋顶花园不同，该温室采用水培法种植植物：植物悬挂在支撑网上，根系伸入盛有营养液的浅容器中。与铺设厚厚一层腐殖土的大面积绿化相比，这种结构更轻。此外，植物还可以利用从楼下散发出的建筑废热，如大型计算机系统的废热。弗劳恩霍夫的研究人员估计，德国约有3.6万公顷的屋顶适合发展这种城市农业。

当然，粗放型的绿色屋顶也并非多余，它们可以与光伏系统很好地结合起来。当草地和平坦的灌木冷却了太阳能电池板下的空气，电池板的效率就会提高数个百分点。原理在于，太阳能电池周围的空气温度越高，半导体材料将太阳光转化为电能的能力就越弱。而在沥青铺设的屋顶上，炎炎夏日里，空气温度很快就会超过40摄氏度。因此，德国绿色建筑协会发出警告称，不要将绿色屋顶和太阳能屋顶视为竞争关系，实际上二者并不冲突。2022年，该协会呼吁政治家们为“太阳能绿色屋顶”提供补贴，以支持在城市中推广太阳能。

气候友好型城市的理念既体现在马路上，比如尽量减少马路上的私家车，增加公共汽车和有轨电车等公共交通工具，又存在于每栋居民楼里，比如让居民更节约地使用能源、更有节制地消费。它还延伸到了我们头顶上空的屋顶：这些屋顶为城市降温，是应对气候变化不可或缺的资源；同时，为城市提供能源和可食用的植物，并通过新颖的花园景观提高人们的生活品质。

编辑：周丹丹