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关于北京屋顶绿化的探讨

[日期：2008-05-20] 来源：北京屋顶绿化协会作者：谭天鹰发表评论(0)打印

　　北京城广袤的秃屋顶上，已经星星点点建起了空中绿地，尽管少许，但毕竟是在北京的屋顶上建成了，引起了人们的关注。社会上越来越多的人认识、理解并支持这项事业了，尤其一些实施单位和家庭亲自领略到屋顶绿化节能降耗、美化环境实效的人们，可谓有口皆碑。但一些关注北京园林建设的朋友，仍然对屋顶绿化存在着疑惑、担忧，甚至反对。为此，我结合自己的切身体会和学习心得，成此习作，以求共同探讨。

　　一、屋顶绿化的概念

　　简言之，它是一种不与大地土壤直接相连，位于建筑屋顶部的种植和绿化的形式，也是一种新型的节能环保、绿色建筑的屋面处理形式。它是一种可以起到隔热及保护环境作用的屋面。其涵盖的不单单是屋顶种植，还包括露台、天台、阳台、立交桥等一切不与地面自然土壤相连接的各类建筑物和构筑物的特殊空间的绿化。是人们根据建筑屋顶结构特点、荷载和屋顶上的生态环境条件，选择生长习性与之相适应的植物材料，通过一定技艺，在建筑物屋顶及一切特殊空间，建造的具有一定功能的绿色景观的一种形式。已经不再仅仅是园林教课书上的“屋顶花园”一个章节，而是把它提升、扩大为一个新的行业。其一，它与建筑物紧密相连，是一种新型的屋面处理形式，是绿色建筑的重要内容之一；其二，它与地面绿化同属城市园林范畴，是城市园林的一部分，但如同园林区别于林业一样，同属而又有别,最大区别是种植土不与地面土壤直接相连，是在建筑物屋顶上进行与其结构与构造、荷载相匹配的绿化，它有离开地面、空中作业，而又与建筑紧密结合、融为一体等诸多区别于地面园林的特殊性和复杂性，是当代园林和现代建筑发展的新亮点、新阶段。

　　现如今，城市地面可绿化用地少而价高，占城市用地60%以上的建筑屋顶是扩大城市绿量，提升城市景观，相对造价又较低廉的可开发资源。屋顶绿化是对国土资源节约型的二次开发利用，是对城市建筑破坏自然生态平衡的一种最简捷有效的补偿办法，是城镇园林建设、绿荫工程的不可忽视的内容；是节能环保型绿色建筑的重要内容，是城市控制大气污染、提升生态环境质量的措施之一，是有生命的城市重要的基础设施建设。把它作为新的行业、新的事业研究，会有利于屋顶绿化理论的探讨和实践的发展。

　　二、屋顶绿化的类型

　　从目前的实践看，北京实施绿化的屋顶一般都是平屋面，坡度1—3%。个别坡度较大，采取了防滑措施。大体可分为三种类型，其主要取决于建筑屋顶荷载允许度和屋顶功能的需要。

　　（一）、只为解决城市生态效益的绿色植被，一般铺装在人们看不到、只有从高空俯视才能看得见的屋顶上，目前主要是简式粗放的屋顶草坪，以低成本、低养护为原则，不设置园林小品等设施。其重量为每平方米20-30公斤上下，水饱和状态也不超过40-60公斤上下。

　　（二）、既重生态又供观赏的屋顶草坪，一般是在人们不能进入但从高处可以俯视得到的屋顶上，其屋顶绿化要有设计，讲求美观，以铺装草坪为主，用花卉和彩砖组摆图案，点缀色彩；有的兼顾地面平视或仰视的效果，在屋顶周边设置花槽或花池，栽植可探出下垂的藤蔓木本花卉，工程每平方米重量为30-40公斤上下，水饱和状态不超过50-80公斤上下。

　　（三）、观赏、休憩、活动于一体的屋顶绿化。一般是人们可以进入的屋顶上，从建筑荷载允许度和屋顶生态环境及功能的实际出发，其绿化又分为两种形式：（1）、比较简式轻型的绿化，以草坪为主，适当选择多种地被植物和花灌木，组摆图案或建造花池，或结合步道砖铺装出图案。工程每平方米重量为30-50公斤，水饱和状态也不超过60-100公斤。屋顶静荷载量应在每平米150－250公斤以上。（2）花园式复合型绿化，近似地面园林绿地，以突出生态效益和景观效果为原则，采用国内外通行的防水、阻根刺、蓄排水新工艺，新设备，新技术。根据屋面具体条件，种植适宜的树木花草，合理进行山石（塑钢制为好）水、亭廊榭组合。还可以点缀园艺小品，提供一定的休息游览活动的空间。但硬铺装要少，且要严守建筑设计荷载、支撑、阻根、防水允许的原则。一般工程每平方米重量为100-200公斤，水饱和状态重量为300-400公斤。屋顶静荷载量应在每平方米500公斤以上。

　　以上，无论简式草坪还是空中花园，其总荷载量应包括静荷载加动荷载，再乘以10—20%的安全系数。简式一般总荷载250—350 kg /m2，花园式总荷载350—850 kg /m2 。这其中动荷载一般以150kg /m2计,有大型活动的，视结构状况，可以增加到250—350 kg /m2以上。

　　国外，尤其在1957—1958年就开展屋顶绿化的德国，约90%以上是简式屋顶草坪，屋顶花园不足10%。近二三年大力推进屋顶绿化的韩国则相反，屋顶花园约占85%。鉴于北京的城市人口密集，居住和办公用房都比较紧张，人们需要增加近身的活动空间，屋顶花园比例可能也会高一些，但作为旧的楼房还会是以简式轻型为主。

　　三、屋顶绿化的植物

　　北京市建设科技“十一五”规划，要以绿色地产的理念引领住宅建设升级，房地产创新，把屋顶绿化作为绿色建筑科技创新技术进行研究，提出“推进屋顶绿化、立体绿化，研究适应北京的小区植物的选择和匹配，开发功能性植物。”且正在筹备编写“北京市绿色建筑指南。”

　　我觉的，具体到北京的气候条件，无论哪种类型的屋顶绿化，所用的植物材料一般都应具有适应性强、根系浅、矮生、生长慢，耐贫瘠、耐干旱，抗寒冷、抗风飕，宿根、喜阳的习性，以适应某一具体屋顶生态环境条件、在屋顶上存活安全可靠为首选，不是非要它茁壮生长。

　　（一）、草坪及地被植物。历经六七年的考验，目前比较成熟的品种是佛甲草、黄花万年草、垂盆草、卧茎佛甲草等，他们同属景天科地被植物，俗称福寿草、不老草、死不了、还魂草。其突出特点：1.绿色期比较长，一年四季仅年底年初两个月茎叶枯萎，根部休眠芽碧绿；2.抗旱能力极强，节约用水，2001年夏干旱，30多天不下雨，连续高温30－35℃，屋面温度达65－73℃，基质干透，草仅萎蔫发白，雨后又恢复生机，2005年秋至2006年春50年少有的旱灾，协会会员实施佛甲草为主的屋顶草坪返青率仍在80％以上；3.耐低温，抗寒能力强，冬季气温降至－20℃，屋面温度降到－17℃，基质冻结，其根部休眠芽无碍；4.冬季干茎抓地牢，不会被风刮起污染环境；5.所需营养基质薄，3-5厘米厚即可；6.根系浅，弱且细，网状分布，没有穿透屋面防水层的能力；7.管理粗放，如无特殊干旱的气候条件，不需要人工浇水、施肥，也不需要修剪，长到20公分以上就会倒下，茎部再生小苗，省水、省养护投入；8.具有一定的经济价值，《本草纲目》记载，佛甲草外敷清热解毒；垂盆草内服清热解毒，且是可食用的保健凉菜。近年来开展多品种、本土化试验，长白山卧茎佛甲草、多茎佛甲草、三七景天、八宝景天、萱草——金娃娃、德国小景天、太阳花、太平花、红景天、德景天、费菜、门头沟柏峪景天、延庆瓦松、密云养心草等本地、外阜和国外引进的景天属地被植物在试种中都有尚佳表现。据有关资料记载，全世界景天属植物有400多种，挖掘拓展、引进驯化的空间很大。

　　（二）、花灌木、矮生乔木。目前试验可以登顶的种类越来越多，沙地柏、大叶黄杨、女贞、紫叶小檗、木槿、迎春、连翘、碧挑、月季、紫薇、红瑞木、玫瑰、西府海棠、樱花、紫叶李、龙爪槐、垂榆等，有的已经过多年的考验。

　　（三）、爬蔓攀缘植物。其对于屋顶设备和广告架的覆盖有独到之处，可在屋顶建筑物承重墙处建池子种植，也可在地面种植向屋顶爬。常春藤、扶芳藤、五叶地锦、爬山虎、野葡萄、葛藤等都在试种，多数表现良好，且造价低廉。有的种植南瓜、葫芦、豆角、西红柿等瓜果类别有一番都市农庄的趣味。

　　四、屋顶绿化的营养基质

　　屋顶绿化选用营养基质，或叫种植土层，总的配置选择的原则：一要经济环保，无病虫害源体；二要适宜植物生长，保水保肥、不板结，容重较轻，但不能过于松散，这是北京的气候条件决定的；三是施工简便，但不可用田园土直接登顶。目前的轻型营养基质种植土一般由城市垃圾粉碎、经高温杀菌发酵后形成的有机肥和草炭土、田园土配制而成，比例为：3：3：4或2：3：5，也有2：2：6的，酸碱度为6.5-8。也有其他尚在尝试中的配置处方。空中花园的营养基质一般用重量更轻的珍珠岩、绿宝素等无机基质配制。铺置营养基质的厚度，要由植物生长习性决定。反之则会造成植物疯长衰败或风飕枯死。特别是轻型基质过厚，空隙过大，理化指标不合理，还容易使整个屋顶草坪被大风卷起，造成环境污染。实践证明，种植极耐干旱的佛甲草，铺设基质厚度5—10厘米左右为好。也有少到1－3厘米的，如朝阳区左家庄办事处屋顶草坪，2000年铺置，五年间基本没有人工养护，草坪长势良好。但是遇到2006年冬去春来50年少有的旱灾、加之失管，上冻水、返青水没适时跟上，春季返青率仅10%，还有的地方基质中几乎没有田园土，过于松疏，抗不住风飕，造成死苗和大风刮走基质。今年80%返青率高的屋顶绿化，都是基质配料比例合理、养护管理好的地方。经验教训证明：种植多种景天属地被植物，基质厚度应在5－10厘米范围内；建设空中花园种植矮生乔木、花灌木等，按具体植物习性办，一般基质厚度20－100厘米左右。个别种植需要，还可按竖向设计要求的尺度办。参照依据是2005年颁布的北京市地方标准《屋顶绿化规范》。

　　五、屋顶绿化工程辅助材料

　　简式轻型屋顶绿化,一般新建房或新翻修的屋顶上，在建筑防水保护层上铺设耐根穿刺防水层一道防水设防即可，其上铺保湿毯，再铺装能满足植物存活条件，具有一定造水性，蓄水能力和空间稳定性的轻型改良土壤或人工配制轻质的种植土即可植草。若配植花灌木，则应在原防水保护层上再铺设经专家鉴定合格的能阻止植物根系生长时穿透防水层的防水材料，即耐根穿刺的阻隔根层，实行二道或二道以上的防水设防，放置阻隔根膜、保湿毯、蓄排水板、过滤膜，其上再铺装种植土种植。空中花园,则要铺设质量考究的阻隔根防水层、耐根穿刺层、二道或二道以上防水，再铺装保湿毯和以高密度聚乙烯等塑料片材经特殊工艺成型，制成封闭凹凸的半锥状、柱状、半圆状壳体，形成一种膜、壳连续，具有立体空间和一定支撑刚度，可以排水兼有蓄水功能的蓄排水板，及防止种植土流失，使水渗入蓄排水层的过滤膜，其上为种植土或轻型营养基质。特别要保护和处置好排水系统，做到排水畅通，基质不流失。

　　无论哪种类型的屋顶绿化，屋顶植物种植面和建筑立面边缘不能直接靠近，排水沟设置屋面四周，距女儿墙不少于30厘米。没有女儿墙的，距离立面边缘不得少于50厘米。做好防护处理，设计和用材都要考究。无论哪种屋顶草坪，边沿砖、步道砖一定要铺装，一是养护、观赏走动的需要，二是起到一定的稳固作用，三是可以形成图案，增加景观效果。这一切都事关整个空中绿地的安全系数和景观。

　　六、屋顶绿化施工技术

　　首要因素是安全牢靠。建筑荷载允许，防渗漏，不损坏建筑，真正把屋顶绿化做成建筑和园艺结合的精品工程。无论在新房新楼，还是老房旧楼的顶部实施绿化，都要把建筑安全、施工安全，尤其是防渗漏，阻止植物根刺，安全施工，不违规作业放在首位。参照依据是2006年颁布的北京市地方标准《种植屋面防水施工技术规程》。目前北京不同类型的屋顶绿化的施工技术，可以概括为：

　　（一）、简式轻型屋顶草坪。1.目前普遍实施的简式景天植物草坪施工工序为：（1）调查承重：无人游览的屋顶承重量每平方米不低于70—100公斤，即可实施。如果有人员上去活动，屋顶承重得每平方米250公斤以上，不仅活荷载增加了，还要点缀一点花灌木或园林小品，静荷载也得增加，动静相加再相应增加安全系数10—20%（2）清扫屋面,做闭水测试,屋面不漏水方可进入下道工序。（3）铺设隔根防漏膜和无纺布，铺置压口为30厘米。（4）铺路定格，处理好下水口，确保屋顶水的流向和排水口通畅。（5）轻型营养基质一般厚度为5—10厘米。（6）植草,有两种方法：一种方法是铺装一次成坪草苗块，省工快捷，有瞬间成景的效果。另一种方法是直接在种植土上栽草，比铺植一次成坪苗块费时费工，但成活率不受影响。直接栽草的疏密度一定要合理，力争黄土不露天。入秋时节采取带根带土直接栽植的草坪，尤其在严重干旱的气候条件下，来年春季返青效果好于铺装一次成坪草苗而又疏于养护管理的那些草坪。

　　2.探索中的新技术，包括：魔盘拼摆；珍珠岩种植孔；无土轻型草坪毯；生态袋及地席等。施工便捷，工效高，不失美观。

　　（二）、爬蔓植物屋顶绿化。其施工技术为：1.网架型：（1）在屋顶承重墙处建造高40厘米、宽30厘米、长度不固定的种植池，安装简易的滴灌设施；（2）根据屋面承重设计爬蔓植物架，可固定2.5－3米高的轻型花架，其下是供人休闲的屋面；（3）种植爬蔓植物，也可种植豆角、南瓜、葫芦等，观赏食用兼而有之。

　　2.满铺型：（1）承重墙处建种植池；（2）架设植物架。

　　3.直接在屋面铺设阻根防水层、蓄排水板、过滤层和轻型营养基质，开展多种绿化或农家种植。

　　爬蔓植物易管理，绿量大，形态自然飘逸。三种方式都可取。

　　（三）、屋顶花园。

　　1、首先要向业主了解屋顶承重。建造花园式屋顶绿化建筑静荷载量应该每平方米不低于300-500公斤，总荷载达每平方米850公斤以上。

　　2、施工安全处理：（1）植物的种植面不能直接靠近建筑立面边缘，要以20－50厘米的砾粒带或轻质物质带隔离，保证屋顶防水、排水和消防的要求。（2）在下水口、排水观察孔、通气孔等处应该以20厘米以上的砾粒带或轻质物质带隔离。（3）安装升降吊运机械不能损坏屋顶铺装材料层，运行过程中确保安全无害。3、优先做好阻根防水系统，选用既防水，又有阻根防穿刺性能，能够耐受植物根系分泌物和花肥、农药的腐蚀的，既不伤根又不影响植物生长的优质阻隔根防水材料。4、铺装保湿毯，保持营养基质水分。5、铺装蓄排水通气板，改善植物根部与基质的通气状况。6、放置过滤膜，防止人工合成基质颗粒随水流失。过滤层直接铺设在蓄排水通气板上，铺设时搭接缝有效宽度不得低于30—50厘米，并向建筑侧墙面延伸，折起高度不低于30厘米。7、铺设轻量合成营养基质，要选择具备蓄排水、保肥、通气和绝热、膨胀系数等理化指标安全可靠，PH值为6.5～8等优点的轻型人工种植土。8、合理装置灌溉系统，可选择滴灌、喷灌形式。栽种后马上浇水，尔后则不宜过勤，因为耐旱耐贫瘠植物会因水大肥大而生长过快，使其综合抗性降低，要适情况适时适度补水。9、必要的植物固定技术。一般不选用高大乔木是屋顶绿化的原则，因北京四季中有三季多风干燥，不安全。如建设方要求用，为避免较大树木倒伏受损，或造成事故，固定根系极为必要。

　　安全施工，是组织施工中首先要考虑，并要时时刻刻不得有丝毫松懈的。务必要从屋顶绿化高空作业和施工现场的特殊条件出发，审查安全施工组织方案，理顺安全生产操作规程，完善安全保障体系，建立健全安全检查及管理体系，清除安全隐患，决不能掉以轻心，麻痹大意。

　　七、屋顶绿化养护管理

　　减少人工养护，节省人力、财力的投入是屋顶绿化的原则之一。但这不等于不需要养护。随着屋顶草坪、空中花园的增多，其养护管理应纳入城市园林绿地的常规养护管理范畴，予以必要的专项投入。(一)、轻型屋顶绿化是省工省费用的节约型绿化，管理粗放，原则上正常年景不浇水、不施肥、不修剪，但要根据当年的气候特点，加强观测，发现问题及时处理，适时适量地做好养护，特别是必要的补水和维护，尤其草坪中滋长的树苗必须及时拔掉。补水可以人工加水，有条件的可以安装喷滴灌。(二)、屋顶花园和屋顶草坪的景观近似于地面园林，但由于其与大地土层隔离，是建筑物顶部的精巧、别致、风格独特的空中花园、绿地，是建筑屋面处理的一种新的形式，已计入绿色建筑的范畴，是建筑与造园合作的精品，管理要更为精细，必须适时浇水、施肥、及时除虫防病、打药、修剪、避寒等一系列必要的管理工作，确保屋顶绿化景观、生态、经济效益的施展。

　　八、北京实施屋顶绿化的诸多好处已日益显现

　　屋顶绿化优化环境，治理大气污染，既节约用地、节省能源、节俭开支，又是建筑和园林绿化艺术、人类与大自然的有机、有效的结合，可以收到生态、景观、环保、节能和延长建筑寿等多项造福人民的长远综合效益。可归纳为十个方面：（一）、寸土寸金的城市用地得到再次开发利用，可以提高国土资源利用率；（二）、吸纳可吸入颗粒物，有利于缓解大气浮尘，净化空气，减少空气中co2含量；（三）、降低建筑物吸热和日光反射，有利于降低城市热岛效应；（四）、吸纳并利用天然降水，有利于减少地面排水压力；（五）、提高城市蓄排水能力，有利于增加空气湿度，净化水源；（六）、阻滞沙尘暴，有利于提高城市抗灾能力；（七）、保护建筑物屋面，有利于延长屋顶建材乃至整体建筑的使用寿命；（八）、降低室内温度，减少空调使用，有利于节约电力资源；（九）、增加大气含氧量，降低二氧化碳浓度，吸收有害有毒气体，消弱城市噪音，有益人的身心健康；（十）、改善城市环境面貌，有利于提高城市生态质量和景观水平，提高人与自然和谐度，提高市民生活和工作环境质量。２００６年６月中旬，时任市发改委主任的丁向阳副市长在视察节能环保展会上对屋顶绿化展台上的几支温度计很感兴趣，显示的数字是：北京常用的黑色防水卷材是６５℃，铁板温度６３℃，玻璃６０℃，而草坪温度只有３２℃，草坪基质下温度则是２７℃，屋顶绿化降温省电、节能节水的效果十分明显。原北京市常务副市长韩伯平同志亲自测出，屋顶绿化以后室内夏季温度比没做前降了4度，冬季由于暖气热，其冬季降温效果不明显。国家建设部、市建委已经把屋顶绿化列入“十一五”绿色建筑的创新技术。2007年北京市政府把屋顶绿化列入了控制大气污染的措施和城镇绿荫工程。

　　九、北京已具备推进屋顶绿化条件

　　其一，北京市政府职能部门举措有力。北京市环保局三、四年前已投资做出有说服力的屋顶绿化可净化空气的试点；市科协主席去年亲自召开了首都屋顶绿化可行性专家论证会；市园林绿化局一方面每年以为民办事实形式推进试点10万平方米，一方面开展可绿化屋顶资源普查，为进一步推进做着扎实的基础工作；市建委把屋顶绿化作为绿色建筑的内容之一列入了“十一五”建设科技重点科技创新研究项目，明确提出推进屋顶绿化和研究适生植物的选择与匹配；市发展改革委、规划委把屋顶绿化做为节能降耗、绿色建筑的项目予以关注。这些，是屋顶绿化事业发展的可乘东风。其二，目前北京屋顶绿化所开发和利用的植物材料的共同特点是浅根系，耐瘠薄，耐干旱，适应北京的气候条件，已有一定的苗源储备。其三，北京的一般屋顶普遍荷载是每平方米150－200公斤以上，完全适合实施轻型屋顶绿化。其四，屋顶绿化施工企业已经摸索创新了相应技术，积累了成功的经验和失败的教训，多数具备了完成大规模屋顶绿化的能力。其五，专家调查，北京屋顶绿化的费用仅为开发该建筑工程造价的千分之一。这种费用是任何一家建设单位和房地产开发商都能接受的。其六，2000年以后建造的屋顶草坪和屋顶花园技术，在园林、建筑防水等方方面面专家的跟踪指导下，已有一定的技术积累，尤其引进了国际上的先进技术和设备，都比上世纪的屋顶空中花园有了突破。其七，“在屋顶上铺块绿，还北京一片蓝天”的口号正逐步落实在行动中，全民理解、支持和参与的积极性日趋高涨。其八，屋顶绿化引起了社会广泛关注，上到全国绿委办公室、建设部等中央国家机关，下到市民，如同80年代初期全民关注城市绿化的大讨论、大实践一样的形势，尤其引起了中央、市属媒体的关注，他们的舆论导向对于树立全民屋顶绿化意识很重要。这项事业，伴随着争议，有了越来越好的社会氛围。《屋顶绿化规范》和《种植屋面防水施工技术规程》两个地方标准是健康发展的科技支撑力量。

　　十、国外推进屋顶绿化的许多做法都可以借鉴

　　为了尽快改善城市的生态环境和大气质量，降解浮尘，降低城市热岛效应，在城市日益狭小的空间内，如何在合理扩大绿化面积的同时，有效控制绿化成本，推进以屋顶绿化为代表的城市建筑大面积植被化，应该是一个不错的选择。也是开辟了一条解决城市建筑占地与园林绿地矛盾的新途径。

　　因为这是一项以生态效益为主的公益事业，其健康发展离不开政府的政策引导和资金上的扶持。国内外推进屋顶绿化的经验，尤其是搞得较早的国家的经验，都有政策法规的支持、规范和引导。德国是政府立法，要求新建筑平顶必须做屋顶绿化，老的建筑屋顶绿化，会得到补助金。美国芝加哥市是市长下令市政厅做屋顶绿化，私人房产开发商仿效，政府要求融资建造的新建筑必须引进屋顶绿化，同时政府从50万美元的融资池中拿出10万美元作为配套资金提供给市中心建筑进行屋顶绿化的开发商。日本东京规定凡新建建筑物占地面积超过1000平方米的，屋顶必须有20%为绿色植物覆盖，否则课以罚款。加拿大多伦多市奖励屋顶绿化的私人拥有者。韩国颁布总统令和政府的法令，硬性推进屋顶绿化，近三年屋顶花园发展很快。此外，在不少发达国家的大城市也都有风格各异的屋顶种植，都有各自政府的激励和扶持政策。我们北京市已经出台屋顶绿化五分之一折入单位绿地面积，把它作为评选首都绿化美化先进的条件，并给予一定的财政补贴等激励政策。

　　屋顶绿化是治理城市生态环境，提升城市绿色建筑和园林景观水平的重要内容，符合北京城市定位。她关系首都形象、中国形象和民族的形象。北京的屋顶绿化一定能搞好，而且一定会越来越好！

（谭天鹰　绿化管理高级经济师，北京屋顶绿化协会会长，原首都绿委办公室副主任。）

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