無論標志性大型公共建筑還是居民住宅,城市建筑物的屋頂都是最刺激人感官的地方，是展示建筑和園林綠化水平、樹立城市形象、弘揚民族文化的“窗口”。屋頂綠化已經列入國家“十一五”綠色建筑的創(chuàng)新技術和控制大氣污染的城鎮(zhèn)綠蔭工程中。
所謂屋頂綠化，是指包括屋頂、墻面、陽臺和露臺在內的一切離開地面自然土壤的建筑物表面上所進行的綠化。這項早已在國外一些發(fā)達國家得到很好發(fā)展的事業(yè)在我國剛剛起步，且推行起來困難重重。其中有社會經濟發(fā)展、人民生活需求水平制約的因素，但主要癥結似乎在體制、機制上。要根本解決這個問題，我認為必須從城市建設決策上，從知行統(tǒng)一觀上做到以下4點：首先，把屋頂綠化納入到綠色建筑（可持續(xù)建筑）范疇，綠色建筑目標體系在包括“四節(jié)一環(huán)保”的同時，還應該包括屋頂綠化。其次，城市園林綠化應該把建筑屋頂綠化作為增加城市綠量、提升城市景觀的主要目標之一。第三，城市規(guī)劃、計劃、財政等綜合經濟部門應該把屋頂綠化納入以人為本、推進宜居環(huán)境建設當中，把給建筑“戴綠帽”、“披綠色外衣” 作為建設綠色城市不可或缺的內容。第四，勞動人事、科技管理部門應該把屋頂綠化作為一個區(qū)別于地面園林綠化的新行業(yè)，予以扶持和管理。
一、城市實施屋頂綠化的必要性
（一）生態(tài)效應和環(huán)境質量的要求。一是目前城市建筑除部分形狀各異的坡屋頂外，有大量的平面裸露灰屋頂，這不僅有礙景觀，也是造成城市熱島效應、沙塵漂浮、大氣污染不得降解的重要原因之一。二是目前城市建成區(qū)地面可綠化用地越來越少，拆遷騰地費用昂貴，向空間發(fā)展綠化，讓光禿禿、雜亂不堪的灰屋頂綠起來、美起來，是增加城市綠量，進一步改善城市居住環(huán)境，提升城市環(huán)境質量的最簡捷有效的方法。
實施屋頂綠化的好處可概括為以下3點：一是美觀。灰屋頂變綠，擴大城市可視綠量，整體提升城市園林景色，優(yōu)化美化環(huán)境。二是凈化空氣，優(yōu)化生態(tài)環(huán)境。屋頂綠化可吸收空氣中的污染物，減少大氣飄塵。據(jù)科學測定，一個城市如果把屋頂都利用起來進行綠化，城市中的CO2含量會顯著降低，北京市園林科學研究所的專家們定量研究：屋頂花園釋氧、吸碳、滯塵、納天然降水的總價值是55.07元/(m2?a)；簡式草坪為13.38元/(m2?a)。從長期滯塵量分析，前者為12.3 g/m2，平均滯塵率為31.13%，后者為每平方米8.5 g/m2，平均滯塵率為21.53%。三是節(jié)省能源。有資料顯示，加拿大國家研究中心進行屋頂綠化節(jié)能測試的數(shù)據(jù)顯示，進行屋頂綠化的房屋空調耗能節(jié)約了70%。北京市東城區(qū)環(huán)保局對2005年東城區(qū)東四六條一萬多平方米屋頂綠化的效果作了一個數(shù)據(jù)統(tǒng)計，與2004年未做屋頂綠化的1～7月同期相比，東四好于全市平均值的天氣由83天上升到144天；等于全市平均值的天氣由17天上升到24天；差于全市平均值的天氣由113天減少到44天。北京市屋頂綠化協(xié)會名譽會長、原北京市人民政府常務副市長韓伯平同志親自測量他的住宅，進行屋頂綠化以后，夏季室內溫度比未綠化前同期降低了4 ℃，減少了開啟空調降溫的時間。由此可見，屋頂綠化是一項既能節(jié)省能源，又能提高人民生活和工作環(huán)境質量的重要舉措。世界環(huán)境保護專家稱，城市建筑的屋頂綠化、立體綠化達到70%以上時，該城市的空氣就會濕潤而潔凈。
（二）延長建筑建材使用壽命的需要。從綠色建筑角度看，在建筑物表面實施有生命的綠色覆蓋，可以減弱陽光紫外線和磁波輻射及空氣溫差變化，降解頂層建材的熱脹冷縮，增強建筑物抗城市熱島效應的能力，可以有效保護建筑物。據(jù)北京市園林科研所專家測定，屋頂綠化對建筑具有穩(wěn)定良好的保溫隔熱作用。其夏季通過植物蒸騰作用，可減少大量太陽輻射，同時種植基質水分蒸發(fā)會帶走部分熱量，使建筑屋面頂板始終處于熱交換相對穩(wěn)定平衡狀態(tài)，室內空氣溫度可比未綠化屋頂時平均降低1.3℃～1.9 ℃；冬季則是通過種植基質層的相對絕熱效果可減弱建筑頂板的散熱速率，使室內空氣溫度比未綠化屋頂時平均升高1.0℃～1.1 ℃。專家指出，綠化屋頂頂板全天熱量值變化極其微弱，對建筑屋面頂板的保溫和隔熱極其有利。屋頂綠化覆土厚度對保溫隔熱效果有一定的影響，覆土厚度30 cm左右時室內空氣溫度變化趨于穩(wěn)定，這應當是屋頂綠化達到理想效果的覆土臨界參考厚度。據(jù)北京市園林科學研究所的專家研究測定，水泥屋頂表面年最大溫差達58.2℃，而綠化后的最大溫差僅為29.2℃，可見綠化屋頂大大降低了建筑屋面結構及材料熱脹冷縮的變化幅度，延緩了因此所導致的老化進程，即屋頂綠化對建筑結構及防水建材可起到更安全的保護作用。中國建筑學會防水專業(yè)委員會原主任葉林標教授說：“國內外的測試證明，屋頂綠化能延長屋頂防水材料2～3倍的壽命。”
（三）建設節(jié)約型社會的要求。用建筑屋面對土地資源做一定的補償，是對寸土寸金的城市國土資源的二次開發(fā)利用。屋頂綠化的造價僅為100～500元/m2，相對目前地面拆遷綠化每平方米2～6萬元/m2的高昂費用而言，是非常廉價的綠化方式。近年來，北京也在學習外埠屋頂種植農作物和經濟作物的經驗，向屋頂要經濟效益。協(xié)會組織到河北靈壽參觀考察屋頂農業(yè)，見到住戶在樓頂上開辟的小菜園，如同地面的自留地、小菜園一樣，種植有瓜果蔬菜，種類繁多（蘿卜等根系過于發(fā)達的品種除外）。2009年，位于北京兩廣大道的記者協(xié)會大樓屋頂上也試種了小面積的菜園，受到了單位的歡迎。有心人可就近體驗農業(yè)種植，融合到大自然，品味到田園風光的端倪。在崇文區(qū)花市大街1棟6層復式樓頂，更是一派田園風光，房頂上葡萄已連續(xù)十幾年碩果累累。試想，如果城市有條件的屋頂都開辟成菜園、果園，不僅市民有“種豆得豆，種瓜得瓜”樂趣，也可相應減少市場果蔬供需緊張的矛盾。
屋頂綠化具有生態(tài)、經濟和社會多重效益。協(xié)會通過幾年的實踐已經證明，實施屋頂綠化，可節(jié)約用地、節(jié)省能源、節(jié)減開支。建筑和綠化藝術的有機結合，可以實現(xiàn)景觀、環(huán)保、構建循環(huán)經濟、和諧社會和造福人民等多項長遠的綜合效益。這是綠色城市不可缺少的城市園林建設的新內容、新發(fā)展、新亮點，也是綠色建筑不可或缺的一部分。
二、屋頂綠化的可靠性
（一）屋頂綠化技術日趨成熟。北京早在20世紀80～90年代出現(xiàn)了屋頂花園，那是“中外園林教科書中的一個章節(jié)”，長城飯店屋頂花園就是比較早的典型之一，那時還沒有阻根防水新材料和新技術。2000年，北京市園林科研所跟蹤指導民間企業(yè)在北京發(fā)展簡便易行、可快速把建筑屋面鋪裝成草坪的嶄新技術——一次成坪佛甲草苗塊。從此，屋頂綠化作為一個“綠色”紐帶，跨部門把園林綠化和建筑建材行業(yè)日益緊密相連。2004年東城區(qū)東四六條街道對一萬多平方米的屋頂進行了綠化，節(jié)能環(huán)保、凈化空氣效果顯著。2005年，市政府把屋頂綠化作為為百姓辦實事之一，在市區(qū)園林綠化部門的組織指導下，政府搭臺、民間社團唱戲，不少民營企業(yè)積極參與，大多屋頂鋪裝的都是景天屬植物佛甲草的草坪，少數(shù)建筑物用上了地面草坪常用的綠色期較長的冷季型草。這一階段建造的屋頂花園也有了阻根防水等規(guī)范程序，有效解決了過去根穿刺造成建筑滲漏的問題。北京林業(yè)大學園林學院院長李雄博士說：“你們與時俱進，把園林教科書中屋頂花園的章節(jié)提升為園林綠化的一個新的行業(yè)、新的學科來進行探索，是非常有意義的，我們堅決支持。”自此，協(xié)會有意識地加強了屋頂綠化有關特性的研究，在建筑屋面上搞種植，房不能漏、植物不能死、高空作業(yè)不能出安全事故。無論對哪種形式的屋頂綠化，都應首先查清建筑荷載，其次是防滲漏情況。尤其老房舊樓，包括原設計沒有屋頂綠化的新房新樓，先查其屋頂荷載是否允許屋頂綠化，而后做閉水檢測。盡管原建筑已有防水層，還是要再鋪裝隔根防水膜、保濕毯、排蓄水板、過濾膜等，然后才是基質、植被，實施防水節(jié)水、無土栽培或一次成坪、成景的技術。整個工序嚴格按著2005年北京市頒布的北京市地方標準DB11/T281-2005《屋頂綠化規(guī)范》、2006年頒布的DB11/366-2006《種植屋面防水施工技術規(guī)程》和2007年國家住房和城鄉(xiāng)建設部發(fā)布的行業(yè)標準JGJ155-2007《種植屋面工程技術規(guī)范》。
（二）屋頂綠化質量能做到嚴格把關。推進屋頂綠化有認識、技術和政策三大關鍵問題，技術為關鍵中的關鍵。一是防止種植植物根穿刺和施工踐踏把建筑防水等結構層破壞，造成漏水；二是篩選適生植物，根據(jù)屋頂通風透光蓄水排水情況及業(yè)主屋頂使用功能，選擇習性適應的屋頂種植的植物種類，保證植物成活。三是在建筑物屋頂、墻面上施工，要有嚴密的施工組織方案，不能出事故。從北京、上海、廣州、成都等開展屋頂綠化的城市看,目前屋頂綠化的技術是比較成熟的，是安全可靠的。一方面，國內企業(yè)自身研發(fā)，另一方面，從國外引進了先進的技術，并有了與我國自然條件相適應的對接措施。城市屋頂綠化是一個防治城市荒漠化的無國界的環(huán)保公益事業(yè)，國內國際間的交流正日益頻繁。
（三）屋頂綠化植物材料在不斷豐富。人們最擔心的是房頂上種植植物能不能成活，5～6年前，筆者拜訪植物學大師、中國工程院資深院士、北京林業(yè)大學資深教授陳俊愉先生和中國植物園教授級高工龍雅宜等前輩時，他們讓筆者有了信心。適宜屋頂覆土種植的本土植物和可馴化使用的外來植物都不是少數(shù)。全世界僅景天屬植物就有400多種，可馴化選用的空間很大。所拜訪的首都綠化事業(yè)的老領導、老專家都對屋頂綠化給予了極有價值的指點，他們的共同看法是先讓城市裸露的屋頂綠起來就行。為此，老領導親筆題字鼓勵“京城到處都綠化，綠到屋頂更堪夸”。 目前在我國城市中的屋頂綠化多數(shù)還是簡式草坪，所用植物材料的共同特點是淺根系、耐瘠薄、耐干旱的景天屬植物居多，也有適合屋頂上生長的花灌木、爬蔓植物等，這些品種，包括還正在開發(fā)中的新品種，都是以在屋頂上生長安全可靠為首選條件的。
據(jù)目前試驗可知，可以種植在屋頂上的花灌木、矮生喬木也越來越多。沙地柏、大葉黃楊、女貞、紫葉小檗、木槿、迎春、連翹、碧挑、月季、紫薇、紅瑞木、玫瑰、西府海棠、櫻花、紫葉李、龍爪槐、垂榆等均可。這些品種有的已經過多年的考驗。爬蔓攀緣植物對于屋頂設備和廣告架的覆蓋更是有其獨到之處，可在屋頂建筑物承重墻處建池子種植，也可在地面種植向屋頂攀爬。常春藤、扶芳藤、五葉地錦、爬山虎、野葡萄、葛藤等品種目前都在試種，多數(shù)表現(xiàn)良好，且造價低廉。有的地方還種植了南瓜、葫蘆、豆角、西紅柿等瓜果類，別有一番都市農莊的趣味。
（四）屋頂種植的營養(yǎng)基質安全可靠。這幾年來的經驗教訓總結出來的。屋頂綠化所選用的營養(yǎng)基質（或叫種植土層），總的配置選擇的原則如下：一要經濟環(huán)保，無病蟲害源體；二要適宜植物生長，保水保肥、不板結，容重較輕，但不能過于松散，不能遇水漂浮，遇風飛走；三是施工簡便，又絕對不可以用田園土直接登頂，因為那就不是資源節(jié)約型的事業(yè)了。我所了解到的輕型營養(yǎng)基質種植土一般由城市垃圾粉碎、經高溫殺菌發(fā)酵后形成的有機肥和草炭土、田園土配制而成，比例為：3:3:4或2:3:5，也有2:2:6的，酸堿度為6.5～8。空中花園的營養(yǎng)基質一般用容重更輕的珍珠巖、蛭石、綠寶素等無機基質同草炭、鋸末屑、稻殼等有機基質混合配制，有的還適當添加一定的有機肥。鋪置營養(yǎng)基質的厚度比例及具體用土要由植物生長習性決定，反之則會造成植物瘋長衰敗或風颼枯死，特別是輕型基質過厚，空隙過大，理化指標不合理，還容易使整個屋頂草坪被大風卷起，造成環(huán)境污染。經驗教訓證明：種植多種景天屬地被植物，基質厚度應在5～10cm范圍內；建設空中花園種植矮生喬木、花灌木等，按具體植物習性，一般基質厚度20～l00cm左右；個別種植需要，還可按豎向設計要求的尺度。參照依據(jù)是本行業(yè)的國標和地標。
（五）屋頂綠化施工程序規(guī)范、安全。簡式屋頂草坪從2000年開始小面積試種到較大面積推進，其鋪裝技術，包括育苗、設備、基質、施工工藝等已經配套且日趨成熟。可以在短時間內形成景觀。通過長期的實踐和反復的試驗，用草苗塊、種植盒鋪裝或栽植，都可以做到一次成坪。除剛栽植后和極干旱時需噴水外，不需要目前一般地面草坪那樣澆灌，其它時期也無需花工養(yǎng)護和管理。當然這是用佛甲草等景天屬植物草坪和地面冷季型草坪管理相比而言的。在常年干旱無雨的情況下，佛甲草的上凍水、返青水和炎夏時必要的適時補水還是需要的。近年來，人們在推崇容器組裝式屋頂綠化，其最大好處就是屋頂修繕時移動很便捷。屋頂花園施工已有固定的規(guī)范程序，無論那種形式的屋頂種植，結構層都是按國標和北京市地方標準進行。中國建筑防水協(xié)會還專門委托北京市園林科學研究所開展了阻隔根防水建材的檢測業(yè)務，以確保屋頂綠化不會造成對建筑建材造成損壞。
2000年剛開始在北京試種時大有一哄而上的陣式，質量參差不齊，后來在市有關部門的指導支持下，加強了行業(yè)管理的力度，嚴格按屋面種植的國標和地標辦事，工程質量有了保證。大量的簡式輕型屋頂綠化，是在新建房或新翻修的屋頂上進行，這些在建筑防水保護層上鋪設耐根穿刺防水層一道防水設防即可，其上鋪保濕毯，再鋪裝種植土即可植草。若配植花灌木，則在原防水保護層上再鋪設經鑒定合格的能阻止植物根系生長時穿透防水層的防水材料，即耐根穿刺的阻隔根層，實行二道或二道以上的防水設防，放置阻隔根膜、保濕毯、蓄排水板、過濾膜，其上再鋪裝種植土種植。對于空中花園，則鋪設質量更為考究的阻隔根防水層、耐根穿刺層、二道或二道以上防水，再鋪裝保濕毯和以高密度聚乙烯等塑料片材經特殊工藝成型所制成的封閉凹凸的半錐狀、柱狀和半圓狀殼體，形成一種膜殼連續(xù)、具有立體空間和一定支撐剛度，兼排水和蓄水功能的蓄排水板，防止種植土流失，使水滲入蓄排水層的過濾膜，其上為種植土或輕型營養(yǎng)基質。特別要保護和處置好屋面排水系統(tǒng)，做到排水暢通，基質不流失。需要強調的是無論哪種類型的屋頂綠化，屋頂植物種植面和建筑立面邊緣不能直接靠近，排水溝設置屋面四周，距女兒墻不得少于30cm；沒有女兒墻的，距離立面邊緣不得少于50cm。防護處理的設計和用材都要考究，凡沿女兒墻做槽建池搞向外垂直綠化的，必須把屋面排水系統(tǒng)調整順暢，解決好防水、防根穿刺等問題。無論哪種屋頂草坪，邊沿磚、步道磚一定要鋪裝，一是養(yǎng)護、觀賞走動的需要；二是起到一定的穩(wěn)固作用；三是可以形成圖案，增加景觀效果。這一切都事關整個空中綠地的安全系數(shù)，必須引起重視。
