城市节约型经济探索
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随着城市化建设的发展和人们对工作和居住环境要求的日益提高,屋顶绿化系统(有时被称作生态屋顶或节能屋顶)成为人们日益关注的内容之一,它在美化生态环境方面起着重要的作用。在城市用地日益紧张的时候,屋顶绿化既满足了人们休闲需求,同时也起到了弥补城市生态功能不足的作用,还增加了城市雨水的净化回收利用,减缓了雨水排放,改善了城市水环境。
一、屋顶绿化的重要意义
目前,屋顶绿化的生态价值,已经越来越被人们所认同。夏季13―16时屋顶表面温度高达70℃以上,而绿化后屋顶温度只有30℃左右,屋顶下室内温度要低4―6℃。因此,屋顶绿化在夏季隔热方面有显著的效果,可以减少大量空调用电量。如果一个城市的屋顶绿化率达到70%以上,城市上空的CO2含量将下降50%。绿化屋面的保温效果也很明显,因种植土的屋顶有很好的热惰性,不随大气气温骤增升高或骤降下降而大幅波动。特别是干旱地区,入冬后草木枯死,土壤干燥,保温性能更佳。
大量研究表明:屋顶绿化主要通过大幅度降低屋顶表面热度、减少温室气体排放来改善城市热岛效应,提高建筑节能,减轻雨水系统负荷,改善景观等方面给城市带来巨大的环境效应和经济利益。同时,屋顶绿化对于绿地补偿、改善城市气候、涵养水土、隔声、抗污染等方面也发挥着一定作用。屋顶绿化是在有限的城市空间提高绿地率最有效的方式,既改善了城市生态环境,又不占用可贵的地表资源,是一种双赢的建设生态型城市的技术解决方案。
二、屋顶绿化的设计要素
屋顶绿化的分类包括简单式屋顶绿化和花园式屋顶绿化。前者是指利用低矮灌木或草坪、地被植物进行屋顶绿化,不设置园林小品设施;后者选择小型乔木、低矮灌木和草坪、地被植物进行屋顶绿化植物配置,设置园路、座椅和园林小品等,提供游览和休憩活动空间。
多雨地区屋顶种植土中的积水易造成植物烂根,故应设置雨水收集系统。设置雨水收集系统,可用于绿化灌溉,这是一项重要的节水措施。种植土吸收的雨水量,约为自身体积的20%,且植物、排(蓄)水层等都能吸收雨水,故设计汇水面积宜为300―500平方米,以确定水落口数量和落水管直径。并应根据种植形式的不同,确定水落口数量和落水管直径。水落口设计宜为外排式;内排式水落口应与屋面明沟、暗沟连通组成排水系统。水落口上方不得覆土种植,并应在周边加设格栅、格篦等设施保护。在设计上,屋顶绿化可以与蓄水池相结合,大雨后覆土吸水饱和,多余水积蓄起来,不致流失。
三、屋顶绿化的政策支持及推广
在德国及其他一些发达国家的许多城市都颁布了专门的政策法规推广屋顶绿化。德国联邦政府以法规形式规定:新建筑对环境产生的影响必须降到最小程度,对于与市政排污系统连接的部分要按照雨水排放面积的总平方米数来收取费用,鼓励业主通过建造种植屋面可以按折扣费率收取费用而得到收益。许多城市都以法规形式规定建房者必须通过屋顶绿化等方式偿还一定面积的绿化。从上世纪50年代开始至2003年,德国所有屋顶绿化率已达到14%,到2003年末,总屋顶绿化面积接近一亿平方米。美国已经把屋顶绿化正式纳入“美国绿色建筑评估体系”,即由美国绿色建筑协会(USGBC)颁布的LEED标准。日本东京明文规定新建筑占地面积只要超过1000平方米,屋顶的1/5必须为绿色植物所覆盖,否则开发商就得接受罚款。
在我国,屋顶绿化已在北京、上海、成都、深圳、杭州等大城市开始得到政府的大力推广。上海市对屋顶绿化给予法律支持,把其纳入《上海市绿化管理条例》,新建住宅和商务楼均将被强制推行屋顶绿化,这样全市有可能增添1至2亿平方米的空间绿化。北京在2004年至2008年《北京市城市环境建设规划》中规定高层建筑中30%要进行屋顶绿化,低层建筑中60%要进行屋顶绿化。
四、屋顶绿化推广的问题
对于多数城市来说,屋顶绿化至今还是人们所忽视而有待开发的。很适合新建房屋推广运用,极具推广价值,但是推广中仍然存在一些问题。
(一)成本昂贵的问题
成本问题是屋顶绿化之所以在欧洲,特别是德国大规模推广了近20年,而北美和亚洲国家才起步的一个重要原因。多数人因为不了解重型屋顶绿化和轻型屋顶绿化的区别,认为屋顶绿化属于奢侈品。在建筑屋顶的成本构成中,轻型屋顶绿化的成本只占非常小的比例。而轻型屋顶绿化成本跟前者比,有成倍的降低。有研究显示,德国屋顶绿化有80%是轻型的。
关于成本的另外一个误区是,一般人并没有考虑因为屋顶绿化层的覆盖而使屋顶寿命成倍增加而减少的维修支出成本的降低。德国的研究资料表明:在绿化覆盖下的屋顶平均寿命是40―50年,而屋面的寿命只有25年。所以,解除大众和政策制定者对屋顶绿化成本认识上的误区,是非常有益的事情。
(二)担心屋顶绿化造成屋顶渗漏
屋顶绿化推广上一个普遍问题就是担心屋顶绿化造成屋顶渗漏。而且一旦发生渗漏,维修非常麻烦。就是在屋顶绿化很普及的欧洲,这个问题也经常困扰着人们。因为施工不当、缺乏产品和施工规范、在材料使用上的偷工减料、没有很好的监理机制,这些问题的确会损害屋顶绿化的声誉。德国的经验表明:FLL规范的制定与严格实施,对全德屋顶绿化的普及是具有决定意义的。所以,对于正处在热身阶段的北美和亚洲城市而言,屋顶绿化的大面积推广必须有严格的规范做先导。我国从事屋顶绿化的专业研究和技术人员,已经开始在进行这项最基础的工作。
五、小结
国内大城市的相关政策法规的相继出台,细化屋顶绿化的整体规划、设计和施工等方面的各项技术指标,同时通过适当的经济补偿鼓励和引导业主建造绿化屋面,为屋顶绿化的推广营造了良好的环境氛围。屋顶花园的特殊性决定了防渗、隔根、排水层的定期检修,植物的修剪、水体的清洁、灯具的保养等都需要专门的周到的技术维护才能做到屋顶花园的永久美丽。随着国内外“绿色屋顶计划”如火如荼的开展,屋顶、凉台等特殊场所的绿化材料和技术应运而生,造就了“立体绿化产业”,现在国内也涌现出一批专业的屋顶绿化企业,它们引进和开发出来薄层栽培基质,抗植物根穿刺高分子复合防水卷材,渗排水组合,屋顶花园专用轻质建材,屋顶花园用草等产品丰富了国内园林景观市场,屋顶绿化将为城市的生态效应和雨水收集将发挥更大的作用。
(田葳,1971年生,辽宁绥中人,辽宁石油化工大学储运与建筑工程学院讲师。研究方向:生态建筑及雨水回用)