城市屋頂綠化探討與展望

李 君，林 晨

（1.上海市寶山區綠化和市容管理局，上海市 200940；2.上海友通環保高科技有限公司，上海市 201900）

0 引言

當今全球生態環境越來越受到關注和重視，城市土地稀缺、高密度建筑用地和綠化用地的矛盾日益突出。屋頂綠化作為構建生態城市的新途徑備受關注，屋頂綠化的蓬勃發展勢必給城市環境帶來前所未有的生態效益。因此人類利用科學技術城市上層空間營造屋頂綠化、垂直綠化等立體綠化，從而改善城市生態環境、調節城市氣候，使有限的土地發揮出雙重的生態和經濟效益，為城市綠化建設開辟新蹊徑，為城市未來可持續發展拓寬新思路。

1 屋頂綠化的研究發展及現狀

1.1 屋頂綠化的類型及功能

屋頂綠化是指在不利用土地的情況下種植喬木、灌木、地被草本及花卉類植物，包括經濟類作物、瓜果谷蔬或水生濕生植物等，把園林工程建設到建筑物或構筑物之上，結合園林小品、道路、水景等園林設施等形成綜合性的綠化景觀形式[1]。屋頂也被稱為城市建筑的“第五面”[2]，屋頂綠化不僅可以彌補城市綠化用地不足的矛盾，而且具有調節氣候、凈化空氣、降低室溫噪聲和城市熱島效應、節水節能等功能。屋頂綠化環保效益明顯，有研究表明，如果一個城市的屋頂綠化率達70%以上，城市上空二氧化碳的含量將下降80%，熱島效應就會基本消失[3]。屋頂綠化保護城市生態環境，提升了城市景觀效果，增添了城市藝術美感。

根據建筑結構的多樣性，屋頂綠化借勢而造。按照因地制宜的原則，屋頂綠化形式和類型豐富多樣。按高度分可為低層建筑屋頂花園和高層建筑屋頂花園；按空間組織狀況可分為開敞式、封閉式和半封閉式；按使用功能可分為花圃苗圃型、棚架型、庭院型、地毯型、立體多層型、經濟開發型等主要類型。根據《屋頂綠化技術規范》（DB31/T 493—2010），上海按照地方性標準按植物配置類型為主分為花園式、組合式和草坪式三種類型[4]。豐富屋頂綠化植物配置類型，改變了城市立體空間綠色景觀空白（見圖1）。

1.2 國內外屋頂綠化的歷史沿革與發展現狀

圖1 上海市民立中學屋頂花園

公元前2000年，古代幼發拉底河下游地區亞述古廟塔上，大型公共建筑和居住建筑的屋頂相繼建造出各類規模的屋頂綠化[5]。公元前604—562年，新巴比倫“空中花園”（Hanging Garden）在露天平臺上栽植花木，成為古代世界七大奇跡之一；古希臘阿多尼斯花園利用屋頂盆栽植物進行美化；19世紀美國主要城市的劇場、高級賓館、娛樂宮、劇院等大型公共建筑頂部營建了屋頂花園。最具影響力的麥迪遜廣場、奧林匹亞音樂廳、紐約屋頂劇院、加利福尼亞州奧克蘭市凱澤中心等代表性建筑屋頂均設置了草坪和植物，建造了風景秀麗的空中花園。20世紀80年代美國華盛頓水門飯店、美國標準石油公司、美國無線電大樓等屋頂花園成為當代屋頂綠化的典型代表。

德國是較早開展屋頂綠化研究的國家。17世紀人們在屋頂上建造了裝飾性花壇，柏林著名的拉比茨（Rabbitz）屋頂花園是極具特點的代表作之一；20世紀80年代德國設計建成階梯式或金字塔式斜坡綠化；21世紀初德國屋頂綠化面積接近1億m2，首都柏林將近45萬m2的建筑頂面被綠化；2007年德國屋頂綠化率達到80%左右，是全世界屋頂綠化做得最好的國家[6]。

日本代表性建筑ACROS福岡被設計成退臺式、臺階狀屋頂植被，建成了一座綠色的“人工山林”，成為綠化經典之作（見圖2）。日本的公共建筑、廠房、學校、地下停車場等的屋頂上都有屋頂綠化，2001年東京都內就有1 200余座建筑物實現了屋頂綠化，綠化面積超過4.3萬m2。

圖2 日本ACROS福岡臺階狀屋頂花園

新加坡歷來被世人稱作“花園城市”，當今新加坡已實現由“園在城中”向“城在園中”轉變，南灣濱海花園崔志花園的形成則是現代垂直花園的創舉，被世界公認為最適宜人居住的地區[7]。

其他國家如法國每年新建15萬m2的屋頂綠化，建造8 000 m2懸掛的植被屋面和坡度為45°的可移動鋼架上種植植被屋面技術值得借鑒；2013年意大利米蘭的“空中森林”將植物與建筑融為一體，成功地在27層高樓的陽臺營造了1 hm2的城市森林；挪威草坪屋頂影響力極大；瑞典馬爾默市奧古斯特堡屋頂植物園（BRGA）拓展型屋頂綠化成為世界上第一個屋頂植物園[8]。

我國自古就在建筑學實踐上有屋頂綠化的嘗試。在距今500年前明代建造的山海關長城上種有成排的松柏[9]；20世紀60年代我國研究屋頂花園和屋頂綠化技術，20世紀80年代初開始嘗試屋頂綠化建設。20世紀70年代廣州東方賓館10層屋頂建成我國最早第一個大型屋頂花園，面積約有900 m2；1983年北京長城飯店建成我國北方第一座大型露天屋頂花園[10]；2006年南京市已建起近5萬m2的“屋頂花園”；2007年北京已完成10萬m2的屋頂綠化；2008年深圳市屋頂綠化面積已經超過100萬m2；2013年杭州新增屋頂綠化面積10.2萬m2。上海以靜安區為例，屋頂綠化已超過3萬m2[8]；據統計上海有近2億m2的平臺屋頂，已建成的屋頂綠化僅12萬m2；上海2009—2011年建成30萬m2的屋頂綠化，2014年全市計劃年度新增建設40萬m2的屋頂綠化[11]（見圖3）。

圖3 上海浦東紅星美凱龍溢柯屋頂花園

2 我國屋頂綠化的發展問題及對策

近年我國出現屋頂綠化的建設高潮，但現狀存在屋頂綠化法律缺乏系統性，政策規范不健全，專業技術指導滯后和群眾知曉度、參與度不高等問題。對這些方面進行了思考和分析后，提出了解決和改進措施。

2.1 加快制定屋頂綠化地方性法規和技術規范

屋頂綠化是立體綠化的內容之一，目前我國還未制定屋頂綠化系統性的法律法規。《城市綠化條例》作為城市綠化的基本法，涉及屋頂綠化的法律條款并不多。各地區屋頂綠化的立法層面低，執行力度不強，缺少專業規范指導；社會力量投入較少，獎勵政策不完善；涉及屋頂綠化折算綠地面積、屋頂平臺綠化權屬、安全監管責任等重要權益問題在法律層面還未明確[12]。屋頂綠化法制化緩慢，一定程度上阻礙了我國屋頂綠化建設快速有序地發展。

加快屋頂綠化法制性建設是屋頂綠化順利實施的保障。一方面按照法定程序制定和推動屋頂綠化法規條款修編，明確屋頂綠化的法律地位，應將屋頂綠化建設管理主體合法性，尤其針對屋頂綠化的權屬問題、建筑物用地等值綠化、后續維護管理責任和義務、屋頂綠化設計、施工單位的法律責任等瓶頸、難點通過法律途徑予以明確和解決，并以法律形式固定下來，使屋頂綠化建設走上法制軌道。另一方面以“生態文明、綠色發展”為著眼點，深入研究相關政策和措施，屋頂綠化按“試點+規范+鼓勵+法律措施”步驟開展推廣工作。針對經濟發展水平較高城市可采取穩步推進法律法規的制定，爭取早日實現屋頂綠化的大面積推廣和實施；而對當前經濟水平較低的城市則采取推廣成本較低的簡式屋頂綠化形式，開展試行試點研究，積累總結經驗，逐步制定相關設計規范[13]。建立長效管理機制，積極開展屋頂綠化技術推廣和指導工作，降低我國屋頂綠化產業風險，促進城市文明、生態環境良性循環（見表1）。

2.2 加強屋頂綠化專項規劃

我國屋頂綠化總體規劃還不完善，缺乏上位規劃。屋頂綠化規劃研究相對薄弱滯后、參考資料匱乏、實踐經驗不足。城市屋頂綠化分布狀況與整體區域綠地聯系不緊密，呈點狀零星分布。許多地方政府對實施屋頂綠化規劃意識不夠，工作計劃中缺少對立體綠化的規劃，忽視屋頂綠化指標科學合理把控。2013年根據調查，上海屋頂綠化面積占屋頂面積的3%，而德國已經達到80%[14]。表明我國屋頂綠化建設缺乏總體規劃管理，整體布局還不均衡，缺乏系統性規劃的問題凸顯。

城市建設，規劃先行。屋頂綠化成為城市綠地系統重要的組成部分。各級政府應結合城市化問題、城市耕地資源稀缺等國情，充分調查研究，科學預測，編制綠化專業規劃，把屋頂綠化納入城市總體規劃，完善綠地規劃體系，綜合考慮近期建設和遠景發展、局部利益和整體利益關系；結合城市地貌、建筑特點統籌綠化空間布局、確定規劃結構、確定屋頂綠化布局和發展指標。各職能部門通力合作，聯合開展屋頂綠化規劃研究，制定屋頂綠化生態效益評估標準，完善屋頂綠化規劃管理目標，推動城市向低碳化、環境友好型方向可持續發展。

表1 部分城市屋頂綠化相關法律法規

2.3 加大經費投入和技術推廣應用力度

屋頂綠化研究涉及工程技術、生物學和生態學、城市水文和建筑熱力學、美學等多學科研究。新型城市屋頂綠化參考理論依據較少，重點對于生長因素、植物選擇、建筑結構、建造成本等方面系統化的學術研究有待加強，標準模式和規范工藝制定急需完善；群眾對屋頂綠化施工流程、安全環保等規范要求了解不多；建設單位投資在科研經費上存在不平衡、技術產出資金不充足、先進高科技轉化生產力不強等問題都有待得到重視和解決。

一是因屋頂結構的特殊性，土壤改良是屋頂綠化的基礎。土壤改良技術研究需借鑒各種先進技術和材料運用，降低屋頂承載負荷，提高土質排水保濕能力，加大屋頂種植土質、厚度等技術研發和試驗，確保植物正常健康生長。進一步從多專業角度進行科學試驗，對屋頂綠化的環境與節能效果進行優化，為實施大面積屋頂綠化的推廣提供更多的理論依據與技術支持。

二是加快屋頂綠化植物品種的篩選技術研發。屋頂環境中對植物種類的抗寒、抗旱性均由不同于地面植物的指標要求，從生物多樣性保護和生態學方面開展優良品種研發，豐富植物選擇，盡快實現我國城市屋頂綠化的多樣性和穩定性。

三是加大政府財政專項科研經費投入和獎勵政策，制定屋頂綠化專項扶持政策，鼓勵科學試驗和積極開展立體綠化研究；加大先進技術宣傳推廣和應用；制定人才培養和鼓勵政策，不斷培養壯大技術隊伍。通過加速科研成果的轉化和技術進步，從而帶動屋頂綠化產業長遠發展（見圖4）。

圖4 上海黃浦垃圾中轉站屋頂花園

2.4 提高社會公眾認知度和參與度

屋頂綠化是具有巨大社會效益、生態效應和經濟效益的利民工程。但因宣傳力度不夠、技術宣傳和推廣缺位，社會公眾、各行業對屋頂綠化認知度、參與度不高；廣大群眾對屋頂綠化實施流程不了解，對屋頂綠化安全性抱有懷疑態度，推行屋頂綠化實施緩慢。隨著經濟建設的快速發展，應進一步加大宣傳力度，增強市民責任意識，開展網絡、媒體等多種形式，發動社會各界力量，宣傳推廣屋頂綠化技術，提升全社會對屋頂綠化的認知度和參與度，取得群眾理解、支持；以各類文明創建為抓手，作為評選綠化先進單位、實施立功競賽評比的重要依據之一，努力提高社會參與力度。積極探索市場法運營方式，建立配套獎勵政策，保障公眾參與權、知情權和監督權，鼓勵各方積極開展各種立體綠化建設。

3 結語

我國已經進入城市化快速發展期，屋頂綠化高效利用城市空間資源、緩解城市熱島效應、提高建筑節能效益、延長屋頂使用壽命、美化環境等巨大優勢都在生態保護中發揮出巨大作用。屋頂綠化行業必將作為一個新興產業發展壯大，也迎來更多的發展機遇和美好的前景。2018年中國相繼出臺了對環境保護、生態建設的政策，生態保護成為“十三五”規劃的重要工作任務，建設青山綠水的生態環境，營造城市與自然共存、人與自然和諧的綠色城市空間。深入拓展多元化綠色生態模式，加大屋頂綠化、棚架綠化、垂直綠化等多樣的立體綠化研究和探討，是全社會共同的努力方向，更好地為城市綠化建設提供實踐經驗和借鑒指導。