1、中国屋顶绿化背景及未来技术趋势
1.是城市化发展的必然趋势
调研报告显示,当今的中国,经济正处于高速发展时期,尤其是中国的城市及周边地区更是如此。高速发展的经济是一把双刃剑,在带给人们丰富的物质和便捷的生活的同时,也带来了一系列的环境问题。由于人口趋向城市密集,现代建筑也随之增加。随着城市建筑朝着多层、高层、高密度的方向发展,有限的城市空间被侵占,城市绿地空间被高楼大厦所占据,大面积的原生态绿地在锐减,导致了环境空气污染、交通拥挤、噪音超标、城市内涝、热岛效应等一系列的问题出现,城市生态环境正在不断恶化。同时工作和生活也带给了人们各种各样的压力,这些因素都对人体健康产生了各种不利的影响,甚至已经威胁了人类的生存和发展,从而使人们对所生存环境的关注度和重视度达到前所未有的程度。 国际生态和环境组织调查指出:要使城市获得最佳环境,人均占有绿地面积需达到60m²以上。联合国对城市规划要求的人均绿化面积也需要达到 30m²~40m²。华沙、堪培拉、维也纳、斯德哥尔摩等都已超过了这一标准,华盛顿、巴黎、柏林、莫斯科、伦敦等名城都己达到人均拥有 40m²~50m²绿地,建成了优美的花园城市,而我国只有深圳接近这一标准。据调查,我国城市建筑、道路、绿化占地比例为:各类建筑占地 75%左右,道路占地20%,公共绿地不足 5%,而人均拥有公共绿地仅 8.98m²,人均绿地面积不满 5m²,绿化率不足 30%的城市还为数不少。日趋严重的生态环境问题成为阻碍城市的发展的主要原因,解决的办法就是通过扩大绿化面积,以及减少环境污染。那么如何利用城市有限的空间来解决城市生态问题就成为近几年的焦点问题。因此,在我国城市的发展建设过程中,充分利用各块空间增加绿地面积,“见逢插绿”之现象随处可见。而屋顶绿化既适用于平屋顶,也适用于坡屋顶,并且只要条件符合,新旧建筑的屋顶都可以进行屋顶绿化。于是,屋顶绿化就以它特殊的优势开始进入了园林设计者的视线。 这样的社会背景给了屋顶绿化一个大舞台,带来了我国屋顶绿化的篷勃发展。
2.是当今城市生态环境日渐恶化的呼唤
随着中国的改革开放,中国的经济迅速腾飞,根据《中国城市发展报告》公布的资料,到 2010 年中国城镇化率高达 46.59%,说明中国正处于一个快速工业化和城镇化进程中。城市化给社会带来巨大的进步与高度的物质文明,同时也给城乡带来了一系列严重的问题:人口聚集、城市彭胀、植被破坏、生态失衡、环境恶化、资源短缺,成为制约中国可持续发展的重要问题。根据中国科学院 2005 年颁布的世界各国(地区)环境质量的“可持续指 数(ESI)”在全球 144 个国家和地区中,中国列 133 位,可见我国的生态环境形势十分得严峻。 在当今城市中,土地越来越珍贵,各种建筑和城市道路占用了大量的土地,留给用于绿化的空间非常有限,这样就阻碍了城市绿地建设和发展,使得城市的生态环境进一步的恶化。而近年来国内外城市绿化规划设计实践充分证明,屋顶绿化是节约土地、开拓城市空间、“包装”建筑物和都市的有效办法,是建筑与绿化艺术的合璧;是人类与大自然的有机结合。特别需要指出的是,城市屋顶绿化在保护城市环境上起的作用是不可忽视的。据科学测定,一个城市如果把屋顶都能用起来进行绿化,那么这个城市中的二氧化碳较之没有绿化前要低 85%。所以在城市中实施屋顶绿化可以有效补偿建筑占地面积,缓解由于人口增加、街道拓宽、旧区拆建而造成的人均绿地面积减少的趋势,解决人和建筑物与绿化面积相争的矛盾,这是满足城市绿化要求的一种最佳途径。这也是我们失衡的城市生态对绿色的呼唤。
3.是园林、科学发展的必然结果
在野果裹腹,茹毛饮血的远古时代,即无建筑,亦无城市,更无园林之说。随着时代的发展,逐渐出现了部落和城镇,于是就有了宫廷苑囿和私家花园,这样也就有了园林学。时代在不停的发展、进步,部落和城镇演变成为现代化的国家和城市。园林学的发展也日新月异,派生出很多新兴的学科,屋顶绿化就是其中之一。远古的部落和城镇没有足够的人力、物力和财力在屋顶造园,而随着时代的进步、科技的发展,直到如今的社会,人们已经有足够的技术水准来在屋顶上建造一个和地面一样的花园。虽然在远古的巴比伦曾出现过屋顶花园,但那也只是服务于少众的、在历史的长河中坛花一现的个别案例。屋顶绿化真正的兴起和发展是在 20 世纪 60 年代后,现代意义的屋顶花园随着工业技术、科学技术的发展也有了很大的发展。
4.是美化城市空间、建设绿色生态建筑的有效途径
屋顶绿化,能调节城市空气的温度和湿度,可以减少雨水流失,抑制风沙、暴雨天气,使城市环境清透、干净,告别雾朦朦的天空。绿意盎然的屋顶能改变城市灰色的第五面,重现灰色城市中的绿色自然,美化城市景观,创建“花园城市”,实现人与自然和谐相处。 越来越多的人厌倦了都市里喧闹嘈杂的生活环境、向往渴求绿色。绿色生态建筑以“联想自然,表现自然”为基调,符合人们的心理追求,已成为未来城市建设和房屋建筑的目标。而屋顶绿化就是建设绿色生态建筑的的一种有效的途径。
5.是建设节约型社会的需求
中共中央政治局常委、国务院总理温家宝在 2005 年 6 月 30 号召开的全国做好建设节约型社会近期重点工作电视电话会议上强调,加快建设节约型社会,事关现代化建设进程和国家安全,事关人民群众福祉和根本利益,事关中华民族生存和长远发展。要从全局和战略的高度,充分认识加快建设节约型社会的极端重要性和紧迫性,迅速行动起来,在全国范围内大张旗鼓、深入持久地开展资源节约活动,加快推进节约型社会建设,促进我国经济社会全面协调可持续发展。
随着全球能源供应紧张状况的日益加剧,能源将成为制约各国经济的主要因素。建筑行业作为耗能大户,具有很大的节能潜力。通过节流开源可以解决建筑中的能源问题。屋顶绿化是一种有效的建筑节能技术,在不断提高人们居住环境舒适度的同时,还能降低建筑耗能总量,并有效缓解能源的供需矛盾,在经济效益、社会效益和环境效益三方面都取得良好的收益。
上海的传统屋顶绿化的科学技术含量较低,随着科学技术和园林绿化事业的发展,近年来上海城市屋顶绿化的现状有了很大的改善,取得了瞩目的成绩。尤其是上海世博会的召开,各国场馆在屋顶绿化的施工中都使用了先进的技术,促使上海的屋顶绿化技术有了长足的进步。
通过分析生态建筑屋顶绿化的环境特点,讨论了屋顶绿化的植物筛选原则、屋面设计和植物配置设计及配套措施和养护管理,为上海生态建筑屋顶绿化提出借鉴。以上海生态建筑示范楼为例,介绍了上海生态建筑示范楼低维护屋顶绿化的屋面系统和绿化植物、栽培介质的选择。为上海建设生态建筑及低维护的屋顶绿化的相关技术提出了借鉴。以目前上海单体建筑上最大的花园式屋顶绿化——上海地铁蒲汇塘路基地花园式大型屋顶绿化为对象,对花园式屋顶绿化养护的施肥关键技术进行试验研究。结果表明:通过测定分析肥料施用后的土壤肥力指标、植物生长量(势)以及光合速率,确定屋顶绿化施肥主要对像是木钵种植的孤植树和矮生百慕大和黑麦草混播的草坪,其中木钵种植的孤植树以施用有机复合肥为宜:杜英为 250 g,桂花为 400 g,9 月份开始每月 1 次;一般复合肥施肥量为杜英 100 g,桂花 150 g,3 月份开始每 2 个月施用 1 次。施用方法为撒施后掩埋入土,浇水。草坪施肥种类和施肥量为(8 g 复合肥+4 g 尿素)/m2,生长季节每月 1 次,撒施后浇水。总之,施肥种类以腐殖酸有机复合肥和一般复合肥为主,少施尿素等速效化学肥,这样不仅可以改良土质,还可以通过控制生长量而减少病虫害的发生。为筛选出适应上海地区轻型屋顶绿化应用的免维护植物材料,以金银花、吉祥草为对照,对轻型屋顶绿化植物六角景天、夏辉景天等景天属植物的形态指标、生理指标进行了耐湿热性研究。为上海地区屋顶绿化植物的选择做了分析对比,筛选出了适合上海地区屋顶绿化的种植植物。在对上海世博绿地景观建设中空间绿化技术(节地技术)的研究中植物作为景观设计中唯一有生命的要素,在生态效益发挥中占据主要地位。在世博绿地建设中,考虑其节约型的正态发展,不仅节能,还要节地。所谓绿地节地技术,就是见缝插绿,利用一切可利用技术、环境条件创造绿色空间。常见手段有屋顶绿化技术、垂直绿化技术、生态水域技术等等。这些技术在世博中的运用将明显改善城市中心区的环境质量和管理模式,让市民和游客深刻感受到世博会给城市人居环境带来的前所未有的转变,并为推广生态绿化技术起到引导作用。
以上实例可以看出,北京与上海在屋顶绿化的发展方面做了很多工作,取得了较大的成绩。体现了建设生态建筑的思想和城市可持续发展的目标。近年来, 随着一些城市屋顶绿化技术研究的深入及标准的出台、政策的完善,一些发达城市的屋顶绿化已经成为城市建筑和景观不可或缺的部分,取得了较好的效果。但由于许多做法和技术是学习与借鉴国外的成果经验,与中国国情和本地实际相结合还略显不足,仍有许多需要补做工作和改进的地方。
2、中国屋顶绿化特点趋势
随着中国与世界各国交往的不断增加,开始慢慢地接触到欧洲、美国、日本等的屋顶绿化技术。与国外的屋顶绿化技术相比,中国还处在一个研究的阶段,相关联的材料检测标准、设计规范标准、施工规范以及相关的验收标准都还没有国家标准或者规范出台。
我国从20世纪80年代初才开始尝试,尽管起步较晚,但随着城市经济的发展和地产行业的进步,屋顶花园建设也正在逐步兴起。我国屋顶绿化目前主要集中在北京、上海等大型城市。
3、中国屋顶绿化地域趋势
尽管我国屋顶绿化行业起步较晚,但随着城市经济的发展和地产行业的进步,屋顶花园建设也正在逐步兴起。我国的一些经济发达的城市已将屋顶花园建设列入城市规划之中。北京2004年开始的《北京市城市环境建设规划》中就要求,北京市的高层建筑中30%要进行屋顶绿化,低层建筑中60%要进行屋顶绿化。上海也在2005年开始将屋顶绿化纳入上海绿化管理条例,新建住宅和商务楼均被强制推行屋顶绿化。目前国内各大城市已经基本形成屋顶绿化推广意识,这些城市将成为中国未来几年屋顶绿化发展的主要地区。
对于大多数中小城镇和建筑来说,由于受资金来源不足、法律配套不完善、技术和人才缺乏等多方面因素的制约,屋顶至今还是处于被忽视的境地,这实际上是一种资源浪费。但中小城市的屋顶绿化意识还需要时间来培养。
4、中国屋顶绿化功能趋势
屋顶绿化是城市不占用土地面积的一种绿化形式,是城市空间的延伸。屋顶绿化可以用绿色植被 “替换”掉裸露于外界的灰色混凝土表面,与地面景观遥相呼应,不但增加了城市绿地面积,还丰富了城市景观观赏度。不仅如此,屋顶绿化通过屋顶蓄水系统的的设置,屋顶植被的基质有利于雨水的储存。
屋顶绿化还可以有效降低室内温度,对于建筑物的防晒、保温起着良好的作用。冬季,有绿化的屋顶温度较之无绿化的屋顶可升高5-10℃,夏季,可下降10-20℃,达到增加了节能效果。并且通过屋顶绿化的合理配置,能有效增强城市空间的除尘降噪效果。
未来随着人们生活水平的提高和国家发展战略的要求,屋顶绿化的节能功能和美化功能将不断发展。