澳大利亞屋頂綠化面臨的挑戰(zhàn)與發(fā)展機(jī)遇

陳 潔

昆明市西山林場 昆明 650100

澳大利亞屋頂綠化面臨的挑戰(zhàn)與發(fā)展機(jī)遇

陳 潔

昆明市西山林場 昆明 650100

在澳大利亞，由于屋頂綠化顯現(xiàn)出對環(huán)境的益處，已逐漸引起公眾、工業(yè)企業(yè)和政府部門的關(guān)注。文中概述屋頂綠化的概念以及集約型和粗放型2種屋41頂綠化類型的特點，介紹澳大利亞屋頂綠化發(fā)展現(xiàn)狀與類型，從培養(yǎng)質(zhì)、植物和水3方面討論澳大利亞屋頂綠化面臨的技術(shù)問題，指出需要研究的主要關(guān)鍵課題。

集約屋頂綠化，灌溉，土層，植物

1 屋頂綠化概述

屋頂綠化是指在現(xiàn)存的建筑物上，以屋頂或墻墩作為特殊的設(shè)計基礎(chǔ)，用綠色植物進(jìn)行綠化。目前屋頂綠化已經(jīng)多方位展示出其對環(huán)境的益處，對個體建筑可提高屋頂?shù)膲勖?，通過阻隔性能減少夏天制冷和冬天保暖的費用，同時降低室內(nèi)外噪音水平。屋頂綠化還可以提高生物多樣性，改善當(dāng)?shù)丨h(huán)境，減少雨水徑流，凈化水質(zhì)。一座擁有一定規(guī)模綠化屋頂?shù)某鞘校芡ㄟ^增加蒸發(fā)制冷、減少能源使用和二氧化碳排放緩解城市熱島效應(yīng)，同時也能隔離碳。

目前，有集約型和粗放型2種被廣泛認(rèn)可的屋頂綠化形式。集約型屋頂綠化能容納復(fù)雜的植物群落，包括草坪、培養(yǎng)質(zhì)厚度超過20 cm的小樹、灌木。他們經(jīng)常被設(shè)計成需要澆水的屋頂花園，這要求對屋頂進(jìn)行額外的加固。粗放型屋頂綠化也指生態(tài)屋頂，培養(yǎng)質(zhì)厚度不超過20 cm，對水分需求很少或不需要澆灌，通常種植生長緩慢、多汁和耐干旱的物種。粗放型屋頂綠化在緩解氣候變化方面有巨大的潛力，能改裝在現(xiàn)有屋頂上，不需要對房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行升級。在過去的20年，西歐和北美國家粗放型屋頂綠化大量推廣，主要是通過對現(xiàn)存建筑的翻新。

2 澳大利亞屋頂綠化現(xiàn)狀

澳大利亞有87%的人口居住在城市，幾乎2/3的人口集中在5個分散的主要城市。這些城市絕大部分夏天干旱，屋頂綠化總面積的擴(kuò)大將降低城市溫度，減少能源需求。

澳大利亞現(xiàn)有的屋頂綠化大部份是集約型屋頂綠化。大型的集約型屋頂綠化多建在停車場，如墨爾本環(huán)形廣場、墨爾本大學(xué)的南草坪。從上世紀(jì)90年代開始，澳大利亞的一些酒店、公寓在設(shè)計中融入了集約型屋頂綠化，為居住客人提供休閑娛樂場所，如墨爾本卡西賭場。近年，悉尼證券、昆士蘭在建中的工業(yè)部大樓、墨爾本國會大廈都通過集約型屋頂綠化提高建筑物的環(huán)境綠化比例。

澳大利亞的粗放型屋頂綠化不多，如墨爾本大學(xué)柏林校區(qū)培養(yǎng)質(zhì)厚度12.5 cm、面積20 m2、不澆灌的粗放型屋頂綠化。澳大利亞的粗放型屋頂綠化工業(yè)還處于萌芽期，產(chǎn)品供應(yīng)鏈尚未完善，苗圃業(yè)對它的認(rèn)識也滯后，此外還受到當(dāng)?shù)剡m用植物的限制。

在澳大利亞，氣候?qū)W家已將屋頂綠化視為緩解城市熱島效應(yīng)、減小電能需要的措施，建筑設(shè)計將屋頂、墻面綠化納入其中，政策制定者也已逐漸認(rèn)識到屋頂綠化是調(diào)節(jié)脆弱的城市水系統(tǒng)、增加城市中的生物多樣性、提高城市環(huán)境質(zhì)量的一種有效工具。

3 澳大利亞的主要屋頂綠化技術(shù)

3.1 培養(yǎng)質(zhì)

屋頂綠化的培養(yǎng)質(zhì)要求必須輕質(zhì)，化學(xué)物理性能穩(wěn)定，能為植物的生存提供充足的水分和養(yǎng)份，以及透水性能強(qiáng)以避免植物根系不會被水浸泡。基于這些原因，多數(shù)培養(yǎng)質(zhì)都采用礦物質(zhì)的混合材料。在歐洲，這些材料包括可循環(huán)利用的碎磚、碎瓦、玻璃渣、輕型的聚合泥。我們在墨爾本的調(diào)查顯示，有2種混合材料受到高度評價;一種是由不同級別的火山渣混合而成的礦物質(zhì)材料，其物理性質(zhì)穩(wěn)定，也相對便宜;另一種是來自發(fā)電過程中煤的燃燒產(chǎn)物，即熔爐底層灰。澳大利亞集約型屋頂綠化傾向于用盆或苗圃容器，底部混合沙子和有機(jī)質(zhì)，如松樹皮。但隨時間推移，這些高分子材料會分解和壓緊，導(dǎo)致植物長勢減退?？紤]到這些因素，設(shè)計者對培養(yǎng)質(zhì)的選擇應(yīng)慎重，應(yīng)從園藝、土壤科學(xué)、土壤供應(yīng)商、當(dāng)?shù)夭牧腺M用上多加考慮。

澳大利亞部分城市的溫度與歐洲不同，而其目前可獲得的屋頂綠化的說明、指南、標(biāo)準(zhǔn)多來自國外。由于檢測方法和認(rèn)同的操作水平、標(biāo)準(zhǔn)不同，在澳大利亞應(yīng)用這些標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)謹(jǐn)慎。針對澳大利亞的氣候條件，需要需要制定新標(biāo)準(zhǔn)，尤其是在長期的極端溫度下，培養(yǎng)質(zhì)的物理、化學(xué)、生物性能需要評估，特別是由混合材料組成的培養(yǎng)質(zhì)。

如果把澳大利亞溫度、雨量的可變性考慮在內(nèi)，需要研究的關(guān)鍵問題將是確定植物生存、生長所需的最低培養(yǎng)質(zhì)厚度。在澳大利亞干旱的夏季，綜合考慮雨水的最大變量、干旱期等因素，需要采用比北半球更大的培養(yǎng)質(zhì)厚度。在澳大利亞，肉質(zhì)類植物需要15～20 cm的土層厚度，灌木、草本需要30 cm或更大的培養(yǎng)質(zhì)厚度。沒有集約型澆灌，采用低于5 cm的土層厚度，多數(shù)植物不可能生存。當(dāng)然，在培養(yǎng)質(zhì)中添加保水劑或相關(guān)的物質(zhì)增強(qiáng)培養(yǎng)質(zhì)的保水性能是必要的。

3.2 植物

在澳大利亞廣泛推行粗放或半粗放式屋頂綠化面臨的主要問題是缺少被證實在當(dāng)?shù)貧夂驐l件下能生存并具有觀賞價值的植物。自北半球，植物在極端溫度下存活，需適應(yīng)冷熱交潛、暴曬、缺水或被水淹。而在澳大利亞的城市，雖然植物不需要忍受冬天的嚴(yán)寒，卻需要長時間忍受極度的缺水狀態(tài)。

在北半球，粗放型屋頂綠化中廣泛應(yīng)用的是景天科植物，其原因是景天科植物具有根系淺、耐旱、耐寒、花色多、易繁殖等特點。但是在澳大利亞的一些城市，尤其是存在熱島效應(yīng)、夏天夜晚溫度高的地區(qū)，一些景天科品種會衰弱或死亡。因此，景天科植物不適于澳大利亞具有地中海亞熱帶氣候的城市。同時，生物安全問題也限制了景天科植物在澳大利亞的廣泛推廣。

澳洲本地植物群落對屋頂環(huán)境有很強(qiáng)的適應(yīng)能力。澳洲高寒的氣候和貧瘠的土壤條件使許多本地植物能適應(yīng)這種生存條件。澳洲70%以上的土地屬于貧瘠或半貧瘠，土生土長的植物群適應(yīng)這種環(huán)境。目前，本地植物繁多的品系已被用于實驗栽培，通過試驗確定哪些品種能用于屋項綠化。

在澳大利亞的干燥空氣中，葉子脫水依然存活的還魂草也適于在屋頂綠化中推廣。澳洲當(dāng)?shù)囟嗄晟荼局参镌诟珊档南募局髟琢藮|南地區(qū)的草坪，作為屋頂綠化植物也有巨大的潛力。這些植物經(jīng)受夏季干旱，其習(xí)性與北美大草甸上的低矮草本植物相似，可以在自然棲息地以休眠方式度過漫長的夏日。

3.3 水

河流生態(tài)學(xué)家、供水管理者對屋頂綠化增加蓄水能力的潛力非常感興趣，因為開闊的不滲透地面會導(dǎo)致雨水中氮、磷和其他污染物的含量升高，增加對河流生態(tài)的侵蝕和危害。屋頂綠化中的土層和植物根系可以吸水和保水，減少地表不透水范圍，增加不透水地面的蓄水能力，消除小雨的地表徑量或減緩大雨對地表的沖刷從而凈化水質(zhì)。斜坡屋頂、排水管的設(shè)置、土層厚度、植物組成以及生物群落都影響屋頂徑流的數(shù)量和質(zhì)量，而植物種植的面積和種群密度影響更為明顯。

在過去的20多年中，澳大利亞多數(shù)大城市的人口增長和干旱期延長都導(dǎo)致飲用水嚴(yán)重受限。如果將大量飲用水用于澆灌植物，在政策上是不允許的。挑選極耐干旱、能承受高溫和嚴(yán)重缺水的物種，采用合并中水、雨水、循環(huán)水的方案來綜合解決澆灌問題是可行的辦法。

4 結(jié)論

在北半球氣候條件下，屋頂綠化技術(shù)已相對成熟。但在澳大利亞以及終年氣候炎熱的地區(qū)，粗放型屋頂綠化的推廣面臨許多障礙。推動屋頂綠化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵是研究準(zhǔn)確的土層厚度和植物存活所需的最小澆灌量。粗放型屋頂綠化土層厚度小于10 cm，景天科植物構(gòu)成的屋頂在澳大利亞不可行;土層厚度在10～20 cm時，需要安裝雨水收集或者循環(huán)水裝置來補(bǔ)充澆灌。作為應(yīng)對氣候變化的措施，屋頂綠化的推廣對于常年或季節(jié)性干熱的地區(qū)獲利最大。一旦澳大利亞屋頂綠化需要采用的土層厚度和植物種類能夠被確定和推廣，進(jìn)行屋頂綠化環(huán)境優(yōu)勢的評估并制訂對屋頂綠化的政策激勵措施，澳大利亞的屋頂綠化將迎來廣闊的發(fā)展空間。

Roof Greening in Australia:Challenges and Opportunities

Chen Jie

(Xishan Forest Farm，Kunming，Kunming 650100，China)

In Australia，the environment benefits of roof greening have gradually raised the concerns from the public，industry and governments.At present，only a few extensive roof greening have been constructed in Australia，while a majority are roof garden or extended roof greening.Though roof greening has the potential to mitigate climate change，the promotion of roof greening requires the scientific figures obtained to evaluate local environment conditions.The paper studied the roof greening in Australia and discussed the challenges faced and the main information resources needed in the industrialized process.

intensive roof greening，irrigation，soil layer，plant

S733

A

1672－4925(2011)06－058－03

2011－11－16

陳潔，本科，工程師，多年來從事營林生產(chǎn)、防火、資源林政管理、生態(tài)公園建設(shè)及林業(yè)信息工作，E－mail:Jiechen369@126.com