屋頂農園及其發(fā)展探討

郭 東，李宏彬，羅文新，郭春華

（1 福州市規(guī)劃設計研究院廣州分院，廣東廣州 510650；2 仲愷農業(yè)工程學院園藝園林學院；3 廣東綠怡潔園林工程有限公司）

屋頂農園是指城市中與綠色建筑、景觀生態(tài)、循環(huán)經濟及糧食供應等多方面密切相關的特殊屋頂綠化形式，兼具生產、觀賞、休閑功能。充分利用城市中的屋頂，建設具有多種功能、綜合效益好的屋頂農園，它具有很好的發(fā)展前景。它既可作為生產基地，滿足城市居民對綠色農產品的需求；又可作為休閑娛樂場所，使居民能在城市中享受到農耕生活；還可發(fā)揮生態(tài)功能，改善小氣候環(huán)境，利于城市雨洪管理。

1 屋頂農園發(fā)展歷程

國外的屋頂農園發(fā)展歷史較長，已有相當成熟的技術，利用屋頂、陽臺等空間種植蔬菜、作物，已形成了大型產業(yè)。1996年，勞倫斯·約瑟夫在《都市農業(yè)：屋頂花園的可能性》中探索了以農業(yè)種植作為屋頂花園的形式。2001年起日本東京都倡導將屋頂花園逐漸轉變?yōu)槲蓓斵r園，利用城市空間為人們提供食物，并與蟲鳥共享資源，改善城市環(huán)境，增加城市生物多樣性。德國的屋頂花園發(fā)展較好，且80%的屋頂綠化都采用了拓展型屋頂農園形式，在有效改善城市生態(tài)環(huán)境的同時，獲得低成本、高效益的經濟收入。

近10年以來，世界各國屋頂農園發(fā)展迅速。家喻戶曉的便有2010年5 月創(chuàng)立的美國“布魯克林農莊”，位于紐約布魯克林區(qū)2 座不同建筑的樓頂，被改建成一片種滿有機蔬菜的田園，占地超過1 萬m2，號稱全世界最大的屋頂土培農場，每年生產大約2.27 萬kg有機農作物，同時擁有30 余個蜂箱。還有建于2009年的美國蓋瑞康莫爾青年中心屋頂花園，位于芝加哥市青年中心2 樓健身房的屋頂，條帶狀種植了各種蔬菜。3 樓的走廊和教室環(huán)繞著花園，學生從教室透過玻璃墻看到的是如花園般美麗的菜園。每年，該屋頂花園生產并向學生、當地餐館、青年中心咖啡廳供應超過450kg 的有機食品。

位于京都的中央Rokkaku 區(qū)域商業(yè)綜合體是一個能將生產者、銷售者和消費者三方連接起來，并且進行互動的都市農業(yè)綜合項目。建筑的第1 層和第2 層是蔬菜、水果和加工產品的售賣區(qū)；3 樓為屋頂農場和一家餐廳，從餐廳透過整面的玻璃墻，可以看見屋頂農場生長茂盛的蔬菜。哥本哈根的屋頂農場sterGro 也是一家兼具經營蔬菜飲食的屋頂農園，場地原先是用作汽車拍賣的一座建筑屋頂，后來由1 對夫妻Kristian 和Livia 在2014年改造成一個小型農場，種植當地植物（蔬菜、香草、水果等），同時利用溫室建設了Stedsans餐廳，市民可以在此品嘗到現摘的新鮮有機蔬菜。

我國各級政府一直重視屋頂綠化，各地發(fā)布了相關政策法規(guī)予以支持，如《深圳市屋頂美化綠化實施辦法》，廣東省《關于我省城市屋頂美化和防護（防盜）網、空調器及室外管道規(guī)范裝設的意見》，上海市綠化管理局《關于組織編制屋頂綠化三年實施計劃的通知》。北京市政府將2005年定為屋頂花園推廣年，并于當年6月初出臺《北京市屋頂花園規(guī)范》，2006年4 月20 日，北京市園林局表示，2006年全市將以栽種耐干旱、耐瘠薄的花草為主，實施屋頂綠化8 萬m2。

從國內情況來看，各地都開始重視屋頂綠化的科研和規(guī)范條例研究，目前屋頂花園技術也趨于成熟，但真正意義上的屋頂農園起步還是較晚。早期在一些城市的辦公樓、公共建筑的屋頂中出現，但發(fā)展較慢。近年來，北京、上海、廣州、深圳、杭州和武漢等城市出現多種形式的“空中農園”，如成都市香馨農業(yè)科技有限公司在成都鵬瑞利青羊廣場的坊田·天空農場項目，集農耕文化、農事教育、農夫市集、文創(chuàng)體驗，萌寵樂園、創(chuàng)業(yè)茶吧、采摘即食餐廳、烘焙DIY、陶藝DIY 等多功能、多業(yè)態(tài)為一體，將購物中心閑置、廢棄的樓頂，經過精心改造，變成環(huán)境優(yōu)雅、適合休閑的綠意滿園的瓜果蔬菜園。上海凱德七寶和V-roof 天空菜園，共同在寧波歐尚高鑫廣場頂樓建設農莊，向市民出租V-BOX種植箱，同時自己種植蔬果。深圳市良食網天空農莊，為都市家庭提供“吃喝玩樂購，模擬體驗學”的一體化成長模式，包括開心播種、果蔬大觀園、采摘天地在內的有機農業(yè)體驗的種養(yǎng)系列項目，為孩子及家長提供隨時隨地的種養(yǎng)體驗和豐富的互動樂趣。還有諸如東方園林南方聯(lián)合設計集團開創(chuàng)的“天空菜園”系列項目，位于西安小寨銀泰城6 樓北側露天平臺的“泰鮮農場”，武漢路咖創(chuàng)意城屋頂的“天空農場”，上海真北路紅星美凱龍7 樓的倚云農場，南京水游城6 樓的魔豆天空等。目前這些項目均采用商業(yè)運作形式，以體驗式消費和親子活動為主要模式。而以資源利用、生產產品為目的的項目較少，現有浙江省農業(yè)科學院進行的大規(guī)模屋頂農業(yè)試驗，種植糧食、蔬菜和經濟作物，甚至在坡屋頂上也種植蔬菜，試驗作物包括水稻、油菜、西瓜等。

由此可見，不同背景下發(fā)展起來的空中農園項目各具特色，有的以利用資源、提供糧食、解決生態(tài)問題為目的，有的與商業(yè)綜合體結合，通過空中農園建立起擴大經濟產出的途徑。

2 屋頂農園的生態(tài)意義

2.1 改善環(huán)境

日益嚴重的生態(tài)環(huán)境問題成為了阻礙城市發(fā)展的主要原因之一，如何有效地利用有限的城市空間，提高綠化面積、減少污染成為了最近的熱門問題。屋頂農園作為屋頂綠化的特殊形式，可以適度調節(jié)城市空間的小氣候環(huán)境。一方面，屋頂種植的農作物通過光合作用吸收陽光和二氧化碳，以及植物葉片的蒸騰作用，均可降低空氣溫度，釋放氧氣；另一方面，屋頂土壤層所含水分蒸發(fā)吸熱，也可有效降低屋面溫度。

屋頂農園植物和土壤的共同作用隔熱效果明顯，具有明顯的增加空氣濕度、緩解城市熱島效應的作用。在炎熱的夏季，城市屋頂農園能有效降低房屋內溫度，從而極大地降低城市溫室效應、改善城市熱島效應，有效減低城市耗電量；屋頂農園還可以吸收二氧化碳、吸附大氣浮塵，尤其可以大幅度降低PM2.5 濃度，改善空氣質量；可以隔音，降低噪聲；可以利用土壤層滯留屋頂降水，并通過蒸騰作用的方式，增加城市空氣濕度。

2.2 低碳環(huán)保

“低碳生活”日益成為城市發(fā)展的新方向，隨著城市的不斷擴大，農產品生產基地逐步外遷，碳足跡和食物里程不斷增加，消耗大量交通資源和能源。屋頂農園在不占用建設用地的情況下，使生產與消費直接對接，可為城市居民近距離提供蔬菜、瓜果、谷物等糧食，省去了食物的長途運輸和貯藏環(huán)節(jié)，縮短了食物里程，達到節(jié)約能源、減少碳排放、促進環(huán)保的目的。

屋頂農園將現代農業(yè)技術與都市家庭生活緊密結合。低成本的屋頂農園種植方案克服了傳統(tǒng)屋頂花園大投人、高維護的“短板”，更容易被廣闊的市場所接受。屋頂農園所使用的種植設施，可以采用循環(huán)再利用廢棄物的形式，種植的栽培箱可以由廢棄木板改造而成，不僅簡單、方便，還能夠最大限度地利用廢棄木材。在選擇器皿時，可以利用廢棄的大飲料瓶、油桶、輪胎、泡沫箱，這些不可降解的材料隨意丟棄會造成嚴重的環(huán)境污染，而利用其種植花卉、蔬菜，即節(jié)省資金，又減少了環(huán)境污染。

2.3 雨水利用

農作物和土壤能夠對雨水起到一定的截留與凈化作用，農作物的根部、土壤顆粒等能夠吸附屋面有機物等污染物，過濾凈化雨水。屋頂農園可有效截留雨水，大雨時能夠減少雨水徑流。Hilten 等學者通過模型計算得出：在屋頂農園土壤濕度為10%，厚度100mm 時，屋頂農園能吸收儲存所有小于25.4mm 的雨水量；雨水量大于25.4mm 時，屋頂農園吸收部分降雨量，使屋面徑流變得緩和。通過建立屋頂雨水循環(huán)系統(tǒng)能夠進行雨水的收集與再利用，提高雨水的使用效率。

3 屋頂農園發(fā)展趨勢

近年來，我國屋頂農園一直處于不斷發(fā)展的態(tài)勢，從景觀形式、數量規(guī)模、新材料應用、養(yǎng)護管理、規(guī)范建立等方面已有長足進步，但現階段國內屋頂農園實驗更多地聚焦在一線城市購物中心屋頂，還存在地區(qū)發(fā)展不平衡，市場格局較為分散，政府和行政主管部門關注不夠，缺乏強制性政策，市民對于“空中農園”的認識模糊，推廣緩慢等問題。另外，從技術層面上看，屋頂農園還存在結構復雜、性價比低、生產技術落后、未實現雨水有效利用等方面的問題。

目前，屋頂農園已在探索無土或高效基質栽培、優(yōu)良種苗等系列化產品生產和智能控制、雨水灌溉等先進技術研究，致力于把現代農業(yè)種植與城市景觀整合，打造集休閑、觀光、體驗、養(yǎng)生、采摘以及低碳環(huán)保為一體的生態(tài)型屋頂農園系統(tǒng)。屋頂農園除了作物種植外，還輔以景觀小品、休閑設施等，集觀賞、休閑、體驗和宣傳教育多功能于一體，使居民于居身之所感受大自然，不出城市就能看到食物生產過程，親身參與勞作，得到勞動果實，獲得農業(yè)生產和農耕文化知識。

從產業(yè)發(fā)展角度來看，目前我國空中農園經營模式主要有商業(yè)運作、政府投資、業(yè)主自營3 種形式，其中與城市商業(yè)緊密結合的復合消費及主題特色明顯的屋頂商業(yè)發(fā)展迅速，兼具藝術感、體驗感和經濟效益的多樣化屋頂消費會成為未來的發(fā)展主流。