城市屋顶绿化探讨与展望

李 君，林 晨

（1.上海市宝山区绿化和市容管理局，上海市 200940；2.上海友通环保高科技有限公司，上海市 201900）

0 引言

当今全球生态环境越来越受到关注和重视，城市土地稀缺、高密度建筑用地和绿化用地的矛盾日益突出。屋顶绿化作为构建生态城市的新途径备受关注，屋顶绿化的蓬勃发展势必给城市环境带来前所未有的生态效益。因此人类利用科学技术城市上层空间营造屋顶绿化、垂直绿化等立体绿化，从而改善城市生态环境、调节城市气候，使有限的土地发挥出双重的生态和经济效益，为城市绿化建设开辟新蹊径，为城市未来可持续发展拓宽新思路。

1 屋顶绿化的研究发展及现状

1.1 屋顶绿化的类型及功能

屋顶绿化是指在不利用土地的情况下种植乔木、灌木、地被草本及花卉类植物，包括经济类作物、瓜果谷蔬或水生湿生植物等，把园林工程建设到建筑物或构筑物之上，结合园林小品、道路、水景等园林设施等形成综合性的绿化景观形式[1]。屋顶也被称为城市建筑的“第五面”[2]，屋顶绿化不仅可以弥补城市绿化用地不足的矛盾，而且具有调节气候、净化空气、降低室温噪声和城市热岛效应、节水节能等功能。屋顶绿化环保效益明显，有研究表明，如果一个城市的屋顶绿化率达70%以上，城市上空二氧化碳的含量将下降80%，热岛效应就会基本消失[3]。屋顶绿化保护城市生态环境，提升了城市景观效果，增添了城市艺术美感。

根据建筑结构的多样性，屋顶绿化借势而造。按照因地制宜的原则，屋顶绿化形式和类型丰富多样。按高度分可为低层建筑屋顶花园和高层建筑屋顶花园；按空间组织状况可分为开敞式、封闭式和半封闭式；按使用功能可分为花圃苗圃型、棚架型、庭院型、地毯型、立体多层型、经济开发型等主要类型。根据《屋顶绿化技术规范》（DB31/T 493—2010），上海按照地方性标准按植物配置类型为主分为花园式、组合式和草坪式三种类型[4]。丰富屋顶绿化植物配置类型，改变了城市立体空间绿色景观空白（见图1）。

1.2 国内外屋顶绿化的历史沿革与发展现状

图1 上海市民立中学屋顶花园

公元前2000年，古代幼发拉底河下游地区亚述古庙塔上，大型公共建筑和居住建筑的屋顶相继建造出各类规模的屋顶绿化[5]。公元前604—562年，新巴比伦“空中花园”（Hanging Garden）在露天平台上栽植花木，成为古代世界七大奇迹之一；古希腊阿多尼斯花园利用屋顶盆栽植物进行美化；19世纪美国主要城市的剧场、高级宾馆、娱乐宫、剧院等大型公共建筑顶部营建了屋顶花园。最具影响力的麦迪逊广场、奥林匹亚音乐厅、纽约屋顶剧院、加利福尼亚州奥克兰市凯泽中心等代表性建筑屋顶均设置了草坪和植物，建造了风景秀丽的空中花园。20世纪80年代美国华盛顿水门饭店、美国标准石油公司、美国无线电大楼等屋顶花园成为当代屋顶绿化的典型代表。

德国是较早开展屋顶绿化研究的国家。17世纪人们在屋顶上建造了装饰性花坛，柏林著名的拉比茨（Rabbitz）屋顶花园是极具特点的代表作之一；20世纪80年代德国设计建成阶梯式或金字塔式斜坡绿化；21世纪初德国屋顶绿化面积接近1亿m2，首都柏林将近45万m2的建筑顶面被绿化；2007年德国屋顶绿化率达到80%左右，是全世界屋顶绿化做得最好的国家[6]。

日本代表性建筑ACROS福冈被设计成退台式、台阶状屋顶植被，建成了一座绿色的“人工山林”，成为绿化经典之作（见图2）。日本的公共建筑、厂房、学校、地下停车场等的屋顶上都有屋顶绿化，2001年东京都内就有1 200余座建筑物实现了屋顶绿化，绿化面积超过4.3万m2。

图2 日本ACROS福冈台阶状屋顶花园

新加坡历来被世人称作“花园城市”，当今新加坡已实现由“园在城中”向“城在园中”转变，南湾滨海花园崔志花园的形成则是现代垂直花园的创举，被世界公认为最适宜人居住的地区[7]。

其他国家如法国每年新建15万m2的屋顶绿化，建造8 000 m2悬挂的植被屋面和坡度为45°的可移动钢架上种植植被屋面技术值得借鉴；2013年意大利米兰的“空中森林”将植物与建筑融为一体，成功地在27层高楼的阳台营造了1 hm2的城市森林；挪威草坪屋顶影响力极大；瑞典马尔默市奥古斯特堡屋顶植物园（BRGA）拓展型屋顶绿化成为世界上第一个屋顶植物园[8]。

我国自古就在建筑学实践上有屋顶绿化的尝试。在距今500年前明代建造的山海关长城上种有成排的松柏[9]；20世纪60年代我国研究屋顶花园和屋顶绿化技术，20世纪80年代初开始尝试屋顶绿化建设。20世纪70年代广州东方宾馆10层屋顶建成我国最早第一个大型屋顶花园，面积约有900 m2；1983年北京长城饭店建成我国北方第一座大型露天屋顶花园[10]；2006年南京市已建起近5万m2的“屋顶花园”；2007年北京已完成10万m2的屋顶绿化；2008年深圳市屋顶绿化面积已经超过100万m2；2013年杭州新增屋顶绿化面积10.2万m2。上海以静安区为例，屋顶绿化已超过3万m2[8]；据统计上海有近2亿m2的平台屋顶，已建成的屋顶绿化仅12万m2；上海2009—2011年建成30万m2的屋顶绿化，2014年全市计划年度新增建设40万m2的屋顶绿化[11]（见图3）。

图3 上海浦东红星美凯龙溢柯屋顶花园

2 我国屋顶绿化的发展问题及对策

近年我国出现屋顶绿化的建设高潮，但现状存在屋顶绿化法律缺乏系统性，政策规范不健全，专业技术指导滞后和群众知晓度、参与度不高等问题。对这些方面进行了思考和分析后，提出了解决和改进措施。

2.1 加快制定屋顶绿化地方性法规和技术规范

屋顶绿化是立体绿化的内容之一，目前我国还未制定屋顶绿化系统性的法律法规。《城市绿化条例》作为城市绿化的基本法，涉及屋顶绿化的法律条款并不多。各地区屋顶绿化的立法层面低，执行力度不强，缺少专业规范指导；社会力量投入较少，奖励政策不完善；涉及屋顶绿化折算绿地面积、屋顶平台绿化权属、安全监管责任等重要权益问题在法律层面还未明确[12]。屋顶绿化法制化缓慢，一定程度上阻碍了我国屋顶绿化建设快速有序地发展。

加快屋顶绿化法制性建设是屋顶绿化顺利实施的保障。一方面按照法定程序制定和推动屋顶绿化法规条款修编，明确屋顶绿化的法律地位，应将屋顶绿化建设管理主体合法性，尤其针对屋顶绿化的权属问题、建筑物用地等值绿化、后续维护管理责任和义务、屋顶绿化设计、施工单位的法律责任等瓶颈、难点通过法律途径予以明确和解决，并以法律形式固定下来，使屋顶绿化建设走上法制轨道。另一方面以“生态文明、绿色发展”为着眼点，深入研究相关政策和措施，屋顶绿化按“试点+规范+鼓励+法律措施”步骤开展推广工作。针对经济发展水平较高城市可采取稳步推进法律法规的制定，争取早日实现屋顶绿化的大面积推广和实施；而对当前经济水平较低的城市则采取推广成本较低的简式屋顶绿化形式，开展试行试点研究，积累总结经验，逐步制定相关设计规范[13]。建立长效管理机制，积极开展屋顶绿化技术推广和指导工作，降低我国屋顶绿化产业风险，促进城市文明、生态环境良性循环（见表1）。

2.2 加强屋顶绿化专项规划

我国屋顶绿化总体规划还不完善，缺乏上位规划。屋顶绿化规划研究相对薄弱滞后、参考资料匮乏、实践经验不足。城市屋顶绿化分布状况与整体区域绿地联系不紧密，呈点状零星分布。许多地方政府对实施屋顶绿化规划意识不够，工作计划中缺少对立体绿化的规划，忽视屋顶绿化指标科学合理把控。2013年根据调查，上海屋顶绿化面积占屋顶面积的3%，而德国已经达到80%[14]。表明我国屋顶绿化建设缺乏总体规划管理，整体布局还不均衡，缺乏系统性规划的问题凸显。

城市建设，规划先行。屋顶绿化成为城市绿地系统重要的组成部分。各级政府应结合城市化问题、城市耕地资源稀缺等国情，充分调查研究，科学预测，编制绿化专业规划，把屋顶绿化纳入城市总体规划，完善绿地规划体系，综合考虑近期建设和远景发展、局部利益和整体利益关系；结合城市地貌、建筑特点统筹绿化空间布局、确定规划结构、确定屋顶绿化布局和发展指标。各职能部门通力合作，联合开展屋顶绿化规划研究，制定屋顶绿化生态效益评估标准，完善屋顶绿化规划管理目标，推动城市向低碳化、环境友好型方向可持续发展。

表1 部分城市屋顶绿化相关法律法规

2.3 加大经费投入和技术推广应用力度

屋顶绿化研究涉及工程技术、生物学和生态学、城市水文和建筑热力学、美学等多学科研究。新型城市屋顶绿化参考理论依据较少，重点对于生长因素、植物选择、建筑结构、建造成本等方面系统化的学术研究有待加强，标准模式和规范工艺制定急需完善；群众对屋顶绿化施工流程、安全环保等规范要求了解不多；建设单位投资在科研经费上存在不平衡、技术产出资金不充足、先进高科技转化生产力不强等问题都有待得到重视和解决。

一是因屋顶结构的特殊性，土壤改良是屋顶绿化的基础。土壤改良技术研究需借鉴各种先进技术和材料运用，降低屋顶承载负荷，提高土质排水保湿能力，加大屋顶种植土质、厚度等技术研发和试验，确保植物正常健康生长。进一步从多专业角度进行科学试验，对屋顶绿化的环境与节能效果进行优化，为实施大面积屋顶绿化的推广提供更多的理论依据与技术支持。

二是加快屋顶绿化植物品种的筛选技术研发。屋顶环境中对植物种类的抗寒、抗旱性均由不同于地面植物的指标要求，从生物多样性保护和生态学方面开展优良品种研发，丰富植物选择，尽快实现我国城市屋顶绿化的多样性和稳定性。

三是加大政府财政专项科研经费投入和奖励政策，制定屋顶绿化专项扶持政策，鼓励科学试验和积极开展立体绿化研究；加大先进技术宣传推广和应用；制定人才培养和鼓励政策，不断培养壮大技术队伍。通过加速科研成果的转化和技术进步，从而带动屋顶绿化产业长远发展（见图4）。

图4 上海黄浦垃圾中转站屋顶花园

2.4 提高社会公众认知度和参与度

屋顶绿化是具有巨大社会效益、生态效应和经济效益的利民工程。但因宣传力度不够、技术宣传和推广缺位，社会公众、各行业对屋顶绿化认知度、参与度不高；广大群众对屋顶绿化实施流程不了解，对屋顶绿化安全性抱有怀疑态度，推行屋顶绿化实施缓慢。随着经济建设的快速发展，应进一步加大宣传力度，增强市民责任意识，开展网络、媒体等多种形式，发动社会各界力量，宣传推广屋顶绿化技术，提升全社会对屋顶绿化的认知度和参与度，取得群众理解、支持；以各类文明创建为抓手，作为评选绿化先进单位、实施立功竞赛评比的重要依据之一，努力提高社会参与力度。积极探索市场法运营方式，建立配套奖励政策，保障公众参与权、知情权和监督权，鼓励各方积极开展各种立体绿化建设。

3 结语

我国已经进入城市化快速发展期，屋顶绿化高效利用城市空间资源、缓解城市热岛效应、提高建筑节能效益、延长屋顶使用寿命、美化环境等巨大优势都在生态保护中发挥出巨大作用。屋顶绿化行业必将作为一个新兴产业发展壮大，也迎来更多的发展机遇和美好的前景。2018年中国相继出台了对环境保护、生态建设的政策，生态保护成为“十三五”规划的重要工作任务，建设青山绿水的生态环境，营造城市与自然共存、人与自然和谐的绿色城市空间。深入拓展多元化绿色生态模式，加大屋顶绿化、棚架绿化、垂直绿化等多样的立体绿化研究和探讨，是全社会共同的努力方向，更好地为城市绿化建设提供实践经验和借鉴指导。