德国屋顶绿化技术研究

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【摘要】城市生态环境随着城镇的开发与发展，使维持人类生存的环境空间日趋恶化。屋顶绿化技术的发展和应用日益受到关注。该技术对改善了大中城市的生态环境，开拓了城市的绿化空间，以及对美化城市环境有着极其重要的意义。德国作为最先开发屋顶绿化技术的国家，其先进经验将给我国加速发展屋顶绿化技术带来宝贵借鉴作用。

【关键词】屋顶绿化；技术系统；技术类型；技术优点；发展趋势

中图分类号：S891+.5 文献标识码：A 文章编号：

引言

德国作为最先开发屋顶绿化技术的国家，其屋顶绿化技术先进，屋顶绿化普及程度较高，同时德国也是屋顶绿化政策环境最好的国家。截止2010年，德国所有屋顶绿化率达到25%，到2003年末，总的屋顶绿化面积接近二亿平方米。 广泛应用屋顶绿化技术将是未来绿色生态建筑的发展方向。

2.德国屋顶绿化概念及发展

屋顶绿化国际上的通俗定义是一切脱离了地气的种植技术，它的涵盖面不单单是屋顶种植，还包括露台、天台、阳台、墙体、地下车库顶部、立交桥等一切不与地面、自然、土壤相连接的各类建筑物和构筑物的特殊空间的绿化。它是人们根据建筑屋顶结构特点、荷载和屋顶上的生态环境条件，选择生长习性与之相适应的植物材料，通过一定技艺，在建筑物顶部及一切特殊空间建造绿色景观的一种形式。

20世纪七十年代初，德国开发了第一个绿色屋顶系统，并开始在建筑市场上大规模投放该技术。伴随屋顶绿化的广泛发展，该项技术也逐渐成为德国的科研主体，其更多优势开始受到重视。今天，屋顶绿化不仅可以改善城市生态环境，缓解热岛效应，同时改善了建筑的物理性能，如夏天可以利用植物的绿茵遮挡阳光的直接暴晒，起到降低温度；冬季可发挥较好的隔热作用，减少屋面散热，降低了建筑的能量消耗。

屋顶绿化的系统

在过去的40年里 ，德国的现代绿色屋顶技术的得到了长足的发展，系统的性能和使用效率在不断提高，安装和维护成本逐渐降低。同时能为各类复杂建筑提供了不同的解决方案，并发展出适用于各种规模建筑的绿色屋顶。

屋顶绿化系统与一般的屋顶构造不同，它需要在屋面构造层上种植绿色植被，所以屋顶绿化系统主要由植被层、基质层、过滤层、排水层、屋面完成层组成。

4.屋顶绿化的类型

屋顶形式千差万别，有平屋顶、坡屋顶、拱形屋顶等等。与此同时屋顶绿化类型也是多种多样的。其中最为普遍的3种绿化系统，它们分别是：开敞型屋顶绿化、半密集型屋顶绿化以及密集型屋顶绿化。

1）开敞型屋顶绿化，又称粗放型屋顶绿化，是屋顶绿化中最简单的一种形式，该系统的特点是它的植被，从苔藓、景天到草坪地被型绿化，这类植物具有抗干旱、生命力强的特点，并且颜色丰富鲜艳，绿化效果显著。它需要很少的维护，没有永久的灌溉系统。该系统深度一般为80-130mm。该系统能有效的进行雨水管理同时维护需求较低。开敞型屋顶绿化是非常符合成本效益。在德国，这种绿化形式非常普遍，绿化效果比较粗放和自然化，让人们有接近自然的感觉。

由于开敞型屋顶绿化具备重量轻、养护粗放的特点，因此比较适合于荷载有限以及后期养护投资有限的屋顶。我们亲切地称它为“生态毯”。

半密集型屋顶绿化，是介于开敞型屋顶绿化和密集型屋顶绿化之间的一种绿化形式，植物选择趋于复杂，主要由低矮灌木和彩色花朵组成，效果也更加美观。半密集型屋顶绿化系统的特点是需要适度的保养和偶尔灌溉。半密集绿色屋顶的植被为中等深度，一般为为130-240mm。该系统与开敞型屋顶绿化相比能够留住更多的雨水，并提供了一个丰富的生态环境。虽然较高的维护，这个绿色屋顶系统还具有了一个自然与人工造景巧妙结合的潜力。

密集型屋顶绿化，是植被绿化与人工造景、亭台楼阁、溪流水榭的完美组合。从草坪、常绿植物到灌木、乔木，该系统需要经常保养和先进的屋顶绿化灌溉系统。集绿色屋顶的植被深度，一般为为240-600mm。密集型屋顶绿化的设计为生物多样性提供了巨大的潜力。该系统适用于家庭的小花园到完整的大型公共公园。

5.屋顶绿化的优点

在多年的实践中，屋顶绿化的很多优势逐渐被人们重视。屋顶绿化主要在缓解城市热岛效应，提高建筑的节能效益，减轻城市雨水处理系统的负荷，改善城市的的景观，丰富城市的物种多样性等方面给城市带来巨大的环境效益和经济利益。

对于使用者

延长屋顶使用寿命

屋顶绿化避免了恶略天气、紫外线等对防水层的损伤，这大大延长了屋顶的使用寿命。在德国，屋顶在夏天高温时可以达到100℃以上，而夜间降至20℃以下，这就意味着防水层材料、连接处和其他材料都处在极度疲劳的状态。种植绿色屋顶后，植物带来了蒸发、阴凉和大气循环的冷却效应，一个屋顶绿化最高温度为25℃，并且降温缓慢。

降低夏季空调成本和冬季采暖费

屋顶绿化能够带给屋顶一片阴凉，空气流通以及蒸发能够大大冷却屋顶并保护屋顶不受高温伤害。2012年德国的一项研究显示，屋顶绿化能够降低室内空气3.6°F。夏天，每年减少6％的能源需求。

获得政府的奖励

在德国70个城市会为安装绿色屋顶系统提供直接的财政补助，207个城市提供雨水费减免，145个城市把屋顶绿化纳入城市发展规划的法规里。直接补贴一般在10欧元，或达到一个规定的最高限额。而雨水处理费减免率在50-100%，相当于每年每个平方米的屋顶节省0.5欧元。

对于社会

降低城市“热岛”效应

屋顶的绿色植物可以通过植物叶片的蒸腾，带走热量降低植物本身的温度同时降低建筑及城市的温度。绿化植被净化大气并且减少潜在的烟雾威胁，因此屋顶绿化园拥有巨大的潜力。

减少烟雾和改善空气质量

屋顶花园帮助过滤灰尘和烟雾颗粒，从大气和雨水中吸收危害性物质，并将其从土壤中去除。

减少噪音

屋顶绿化至少可以减少3分贝噪声，同时隔绝噪声效能达到8分贝。这对于某些位于机场附近或有喧闹的迪斯科舞厅等大型设备的建筑来说最为有效。

对于环境

屋顶绿化能够冷却周围环境并增加湿度，从而创造出一个小气候。据加拿大“多伦多屋顶绿化研究团体”的一项研究表明：如果多伦多市屋顶面积有6%被绿化，其直接的效益是： 屋顶绿化可以降低热岛效应1-2℃；减少直接来自建筑屋的温室气体排放每年1.56兆吨，减少间接由于热岛效应而少排放的温室气体每年0.56兆吨；减少灰霾天气5-10%；通过植物吸附灰尘每年30吨；每年通过屋顶截留雨水360万吨；创造了650万平方米公共的和私人的绿色空间。

6.屋顶绿化发展趋势

德国的屋顶绿化发展已经相对完善，政府通过立法扩大屋顶绿化的应用，其中联邦自然保护法案中直接影响屋顶绿化政策有：建筑法、自然保护法、环境影响评估法、土地利用法以及废水处理法等。同时法律规定位绿色屋顶建设补偿提供了依据。在实践中，德国还成立了民间机构，FLL就是其中之一，其主要使命就是研究、创立、普及和推广屋顶绿化发展原则、指南与规范。该机构制定的“绿色屋顶的建设和维护导则”，已经通过审核，并被欧洲国家广泛应用。

未来的德国屋顶绿化将向太阳能屋顶绿化模式发展，将屋顶花园与太阳能光伏板结合起来，改善生态气候的同时，高效利用可再生能源，大大满足了生态效益和经济效益。

7.结语

屋顶绿化体现了绿色、可持续的理念，虽然近几年我国屋顶绿化技术研究有了飞速发展，较发达国家仍有一定差距，我国应从完善相应的政策法规技术标准，政府加大扶持力度，积极培养建筑技术人才，广泛开展国际间交流等方面入手，积极屋顶绿化产业的平稳健康发展。综合考虑建造成本、生态效益、美学效果，让屋顶绿化更有效的改善人类居住环境。

参考文献

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