城市屋頂綠化探討

段錦蘭，付寶春，康紅梅，龐麗琴，李志娟

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所，山西太原030031）

隨著城市人口密集度的增加，城市居民居住的環(huán)境質(zhì)量受到諸多困擾，林立的高樓大廈使城市逐漸變成水泥森林，地面的硬質(zhì)鋪裝產(chǎn)生熱島效應(yīng)，人口的聚集、車輛的穿梭都給生態(tài)帶來極大的負(fù)面效應(yīng)。城市綠化面積的縮小和人們追求大自然間的矛盾變得十分突出，這些都嚴(yán)重影響到人類的生存與居住質(zhì)量。近年來，太原市政部門雖有計劃地建了一些公園，但遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際需求。建設(shè)生態(tài)城市、進(jìn)而改善民生是當(dāng)前需要解決的重要課題。于是，人們尋找新的綠化方式來改善環(huán)境質(zhì)量與城市景觀。屋頂綠化既不占用土地資源，又可增加綠化面積，漸漸成為人們研究的新思路，它追求自然、以建筑屋頂為基礎(chǔ)，人為提供栽培介質(zhì)，形成空間綠化，以增加城市綠量，進(jìn)而有效地改善城市生態(tài)環(huán)境。這項研究已引起國內(nèi)外眾多研究者的高度重視，成為園林工作者的共識。

1 屋頂綠化研究現(xiàn)狀

西方發(fā)達(dá)國家在20 世紀(jì)60 年代以后，相繼建造各類規(guī)模的屋頂花園和屋頂綠化工程，其中，以美國、德國、加拿大、日本、英國、意大利、澳大利亞、瑞士等國的規(guī)模較大，技術(shù)領(lǐng)先[1]。我國最早開展屋頂綠化種植的是四川省，在20 世紀(jì)60 年代初，重慶、成都一些城市利用平頂屋種植瓜菜，其目的不是要改善環(huán)境，但實(shí)際起到了綠化的效果。70 年代廣州東方賓館建成我國第1個大型的屋頂花園，當(dāng)時國內(nèi)經(jīng)濟(jì)狀況還不是很好，建造大型屋頂花園造價太高，不適合大面積推廣；那時提高城市綠地覆蓋率，主要是從單層或多層磚混結(jié)構(gòu)的住宅、公共建筑物的屋頂來謀求出路。90 年代后，北京、上海、廣州等地建造了較多的屋頂花園，其效果被建筑界、園林界逐步認(rèn)識并接受。目前，北京的屋頂綠化面積已超過120 萬m2。但我國與國外發(fā)達(dá)國家相比相對滯后，目前的研究主要集中在植物篩選及適應(yīng)性、屋頂負(fù)荷力、屋頂防排水和輕型基質(zhì)選擇等幾個方面。

2 屋頂綠化的優(yōu)勢

2.1 污染少，光合產(chǎn)物積累多

屋頂高于周圍地面數(shù)10 m，空氣流動通暢且清新，空氣污染少。因地勢比周圍高，所以，屋頂接受的太陽輻射要多，為植物光合作用創(chuàng)造了非常有利的環(huán)境條件，有利于植物生長發(fā)育。有試驗表明，在屋頂試種草莓，可比地面提早成熟7～10 d。因屋頂位置高，夏天白天氣溫比地面高3～5 ℃，夜間比地面低2～3 ℃，這種較大的溫差有利于光合產(chǎn)物的積累。

2.2 清靜，安全，舒適度高

無論是老年人還是小孩，在屋頂散步、玩耍都很清靜安全，就連年輕人也愿意坐在園椅上竊竊私語，悠然自得。屋頂綠化與城市園林一樣，對居民的生活環(huán)境給予了綠色情趣的享受。對身居高層的人們，置身屋頂花園如同置身于綠色環(huán)抱的自然美景中，能使緊張的情緒得到舒緩和消除，在寧靜的氣氛中得到休息和調(diào)整。

2.3 隔熱降溫，美化環(huán)境

屋頂綠化是冬暖夏涼的綠色空調(diào)。經(jīng)綠化的屋頂，大部分的太陽輻射熱量消耗在水分蒸發(fā)或被植物吸收，能降低80%左右的自然輻射，并因種植層的阻滯熱量不會使屋頂結(jié)構(gòu)表面溫度繼續(xù)升高。未綠化的屋面溫度夏季可達(dá)40～50 ℃，而綠化屋頂基質(zhì)層10 cm 處，溫度則在20 ℃左右。因此，種植層阻隔自然降低了室內(nèi)溫度，使屋頂住宅室溫得到改善。研究表明，一個城市的屋頂綠化率達(dá)70%以上，熱島效應(yīng)也會漸漸消失，環(huán)境質(zhì)量明顯提升。毋庸置疑，屋頂花園是城市三維立體綠化的重要部分，是城市環(huán)境景觀的一大飛躍[2-3]。

3 屋頂生態(tài)環(huán)境分析

城市生態(tài)系統(tǒng)里，人類的活動居統(tǒng)治地位，城市的發(fā)展過程也是城市生態(tài)環(huán)境演變的過程?，F(xiàn)在的城市環(huán)境已由綠化田園環(huán)境變?yōu)槿斯せ一鞘小Ｋ?，不得不考慮城市第五面綠化——屋頂綠化，來改善城市生態(tài)環(huán)境，以滿足人類生活需求。而屋頂綠化與地面有很大的不同，空曠無遮擋的生境顯得日照時間長且陽光強(qiáng)烈，小環(huán)境內(nèi)風(fēng)力大、濕度小，栽培基質(zhì)、養(yǎng)分、水分的來源都需特殊供給。在屋頂土層薄、風(fēng)力大的情況下，植物極易倒伏；白天溫度高，水分蒸發(fā)快，植物易處于缺水狀態(tài)[4-6]。鑒于屋頂所處環(huán)境的特殊性，溫度冷熱變化幅度大，這對屋頂綠化植物的應(yīng)用，在選擇上增加了更多的考慮因素。

4 屋頂綠化植物的選擇

屋頂選種哪些種類的植物，主要考慮屋頂所處環(huán)境的特殊性、屋頂載荷和基質(zhì)的厚度。屋頂基質(zhì)層小于20 cm 的，應(yīng)選種草本類和一些低矮小灌木；基質(zhì)層達(dá)70～80 cm 時，可增加些大灌木、小喬木或藤本類植物。屋頂綠化選配植物時，必須了解其生態(tài)習(xí)性及生長速度。屋頂場地小，應(yīng)選用生長速度慢的植物，考慮充分成長后所占的空間、面積，以確定栽植距離及完全覆蓋綠地面積所需時間。

4.1 選擇喜光、耐旱、耐寒、能露地越冬的植物

屋頂?shù)靥幧峡?，接受的太陽光線多且強(qiáng)烈，導(dǎo)致其氣溫夏季比地面溫度高；而冬季特別是夜間溫度又比地面溫度低，因此，應(yīng)選擇耐旱、耐寒且不增加防護(hù)設(shè)施能安全越冬的植物種類。多數(shù)宿根地被植物能適應(yīng)各種環(huán)境，可優(yōu)先考慮。

4.2 選擇根系淺、耐貧瘠、低矮、抗風(fēng)能力強(qiáng)的植物

屋頂基質(zhì)層相對地面薄，補(bǔ)充養(yǎng)分、水分比較困難，施肥也不利于環(huán)境衛(wèi)生，因此，應(yīng)選擇根系淺、穿透力弱、有水平生長特性、耐瘠薄能力強(qiáng)的植物。雨季屋頂易產(chǎn)生短時積水，如遇大風(fēng)，植物極易倒伏，要選擇抗倒伏能力強(qiáng)且低矮的植物。景天屬植物低矮、繁殖容易、根系淺，可作為屋頂綠化的首選。

4.3 選擇環(huán)保性、觀賞性強(qiáng)的植物

不同的植物種類有不同的生理功能，應(yīng)選用能吸附塵土、凈化空氣、減少噪音并具有一定觀賞價值的植物，在綠化的同時兼具美化效果，從而改善居民居住環(huán)境的質(zhì)量。

4.4 選擇易養(yǎng)護(hù)的植物

選用抗病蟲害的植物，有利于減少或避免噴農(nóng)藥的次數(shù)。選用生長緩慢、耐修剪、自生能力強(qiáng)、耐粗放管理的種類，可延緩更換植物種類的頻率。

總之，屋頂所處的環(huán)境條件與地面不同，很大程度上限制了植物種類的選擇應(yīng)用。選用的植物材料不僅要具有抗性強(qiáng)，還應(yīng)該具有多年生、低矮、陽性、淺根系、耐瘠薄、抗風(fēng)、耐寒、耐旱等特點(diǎn)；冬季在露地能安全越冬；便于栽種、易管護(hù)的一些小喬木及灌木、花、草、藤本類植物。

5 展望

城市原有的生態(tài)系統(tǒng)被人為地破壞，新的城市生態(tài)系統(tǒng)的形成以及健全是當(dāng)今城市建設(shè)中亟待解決的問題。城市園林綠化的空間就是城市中的自然空間，屋頂綠化能有效增加城市綠化面積，使綠地向空中延伸發(fā)展，是節(jié)約土地、開拓城市空間、轉(zhuǎn)變城市綠化可持續(xù)發(fā)展的新方式，也是建筑與藝術(shù)的完美結(jié)合。屋頂綠化在增加綠地面積的同時，更重要的是產(chǎn)生相應(yīng)的生態(tài)效益，促進(jìn)生態(tài)和諧。它作為一種城市的新型景觀，給居民創(chuàng)造寧靜、優(yōu)美、宜人、富有情趣的休息和交往空間，既能達(dá)到改善人居環(huán)境、提高生活質(zhì)量、健全城市生態(tài)系統(tǒng)的目的，又能促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。在城市綠化用地越來越少的今天，屋頂綠化將成為城市綠化發(fā)展的方向，同時也是城市綠化的主流趨勢。深入開展屋頂綠化植物種類的研究，進(jìn)一步提高屋頂綠化技術(shù)水平，促進(jìn)屋頂綠化的可持續(xù)發(fā)展勢在必行。隨著城市建設(shè)和社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，資源節(jié)約、環(huán)境友好的理念將逐步融入到人們的工作、生活當(dāng)中。屋頂綠化將由觀賞、娛樂之單一價值趨向環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟(jì)效益等多元價值轉(zhuǎn)變。

［1］肖志遠(yuǎn)，李衛(wèi)東，王雙伍，等.城市屋頂綠化植物選擇研究[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010（9）：113-116.

［2］徐振華，劉俊，尹新彥.我國屋頂綠化研究概述[J].林業(yè)科技開發(fā)，2010，24（4）：10-13.

［3］吳子安.淺識屋頂花園的植物配置[J].上海農(nóng)業(yè)科技，2011（1）：70-71.

［4］楊森趙志剛.園林地被植物在城市屋頂花園的應(yīng)用[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37（6）：2527-2529.

［5］衡靜，李鵬，楊秋生，等.幾種屋頂綠化植物對種植基質(zhì)的適應(yīng)性研究[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010（3）：83-85.

［6］張杰，李海英.上海地區(qū)輕型屋頂綠化景天屬植物的耐濕熱性研究[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010（10）：104-107.