屋頂綠化可以廣泛地理解為在各類古今建筑物、構筑物、城圍、橋梁（立交橋）等的屋頂、露臺、天臺、陽臺或大型人工假山山體上進行造園，種植樹木花卉的統稱。近年來，隨著城市的不斷發展和城市化進程的加快，城市土地資源已呈現“寸土寸金”之勢，專門用于城市綠化建設的土地資源更是十分有限，單靠有限的土地資源來擴大城市綠地面積既不經濟也不現實。作為城市建筑“第五立面”的屋頂綠化，是融建筑藝術和綠化藝術為一體的綜合性現代技術，可使城市建筑物的空間潛能與綠色植物的多種效益得到完善的結合和充分的發揮，具有廣闊的發展前景，它將成為城市綠化建設的新趨勢。

　　國外屋頂綠化發展概況

　　美國加利福尼亞奧克蘭市于1959年在凱澤中心一座六層樓的頂部建造了一個景色秀麗的空中花園。被視為建筑與綠化藝術“雜交”的奇葩。屋頂綠化自1959年在美國獲得成功后，技術日漸成熟，目前在歐美等發達國家正呈方興未艾之勢。

　　德國特別重視屋頂綠化，德國作為最先開發屋頂綠化技術的國家，在新技術研究方面處于世界領先的地位。1982年，德國立法強制推行屋頂綠化。到2003年末，總的屋頂綠化面積接近一億平方米。到2007年，德國的屋頂綠化率達到80%左右，是整個城市綠地系統的組成部分,基本解決了建筑占地與綠地的矛盾,是全世界屋頂綠化做得最好國家。

　　英國近年來也較為重視屋頂綠化，尤其重視屋頂綠化所導致的生物多樣性的增加，在其零能耗建筑中充分利用了植被屋面的生態功能，同時從世界各地收集植物并進行篩選研究。

　　另外歐洲其它國家如瑞士、法國、挪威等國也都非常重視屋頂綠化，瑞士不僅研究本國植被屋面生物多樣性的問題，而且還研究倫敦植被屋面的生物多樣性問題；法國曾建造8000m2懸掛的植被屋面和坡度為45度的可移動的鋼架上的植被屋面。

　　美國近些年也非常重視屋頂綠化，以緩解“城市熱島”效應。專家測算芝加哥所有建筑的屋頂綠化可使其每年節約能源約1億美元，最高節約720兆瓦特，相當于幾座電廠的發電量。

　　日本政府特別鼓勵建造屋頂綠化建筑。東京是全世界人口最密集的城市之一，想提高它的植被覆蓋率相當困難，2001年5月東京在修訂的城市綠地保護法中，提出了“屋頂綠化設施配備計劃”。并且規定新建建筑物占地面積超過1000平方米者，屋頂必須有20％為綠色植物覆蓋，否則要被予以罰款。

　　此外，加拿大、澳大利亞、巴西等國家近年來都非常重視屋頂綠化，并獲得了很好的效果。

　　我國屋頂綠化發展概況

　　受資金和對屋頂綠化認識上不足的影響，我國在屋頂綠化方面的建設和探索相對較晚。自上個世紀60年代起，才開始陸續出現一些屋頂綠化。其中開展最早的是四川省，成都、重慶等一些城市的工廠車間、辦公樓、倉庫等建筑，利用平屋頂的空地開展農副生產，種植瓜果、蔬菜。20世紀70年代，我國第一個大型屋頂花園在廣州東方賓館10層屋頂建成，面積約有900平方米，它是我國建造最早，并按統一規劃設計與建筑物同步建成的屋頂花園。1983年，北京長城飯店在飯店其主樓西側的低層屋頂上，建成了我國北方第一座大型露天屋頂花園。近年來，隨著國內城市建設迅速的發展，人們對人居環境和生活質量要求的日益提高，在面臨城市化的加速發展帶來的城市環境惡化的諸多問題面前，人們對屋頂花園的認識上有了轉變，包括建筑師們也開始有意識地在建筑設計中積極的考慮屋頂綠化的因素。在全國如北京、重慶、上海、廣州、深圳、長沙等各大城市，屋頂綠化均以各種形式自發的展開，屋頂綠化建設正在全國各地掀起一輪又一輪的熱潮。政府也越來越認識到屋頂綠化的重要性，一些鼓勵屋頂綠化的政策也相繼出臺。一些大城市也出臺了自己的一些鼓勵屋頂綠化的政策與法規。2004－2008年《北京市城市環境建設規劃》中給出了明確標準，北京市的高層建筑中30％要進行屋頂綠化，低層建筑中60％要進行屋頂綠化。北京市政府2005年率先在全國開始大面積綠化屋頂，共拿出2000萬資金，在城八區落實屋頂綠化總面積達13萬平方米。上海市計劃2009年－2011年建成30萬平方米綠化屋頂。《海南省城鎮園林綠化條例》（2009年1月1日起施行）屋頂綠化首次納入立法，鼓勵發展屋頂綠化等多種形式的立體綠化，立體綠化的面積可折算建設項目的綠地面積。據2008年5月的最新統計數字表明：深圳市屋頂綠化面積已經超過100萬平方米。

　　屋頂綠化的主要類型

　　屋頂綠化的類型目前歐美通常根據栽培養護的要求將屋頂綠化分類三種普遍類型：粗放式屋頂綠化(extensive green roofs)，半精細式屋頂綠化（simple intensive green roofs），精細式屋頂綠化(intensive green roofs)。

　　粗放式屋頂綠化，又稱開敞型屋頂綠化，是屋頂綠化中最簡單的一種形式（如圖1）。具有以下基本特征：以景天類植物為主的地被型綠化，一般構造的厚度為5～15（20）cm，低養護，免灌溉，重量為60～200kg/m2。

粗放式屋頂綠化：歐洲的斜屋頂

　　半精細式屋頂綠化，是介于粗放式和精細式屋頂綠化之間的一種形式（如圖2）。其特點是：利用耐旱草坪、地被、和低矮的灌木或可匍匐的藤蔓類植物進行屋頂覆蓋綠化。一般構造的厚度為15～25cm，需要適時養護，及時灌溉，重量為120～250kg/m2。

精細式屋頂綠化：清華節能樓

　　精細式屋頂綠化，指的是植物綠化與人工造景、亭臺樓閣、溪流水榭等的完美組合（如圖3）。它具備以下幾個特點：以植物造景為主，采用喬、灌、草結合的復層植物配植方式，產生較好的生態效益和景觀效果。一般構造的厚度為15～150cm，經常養護，經常灌溉，重量為150～1000kg/m2。

精細式屋頂綠化：中關村廣場

　　屋頂綠化的主要功能

　　降低“城市熱島”效應: 屋頂綠化是降低“城市熱島”效應的最為生態最為有效的一種手段。聯合國環境署的一項研究表明，如果一個城市的屋頂綠化率達到70%以上，城市上空的二氧化碳含量將下降80％，熱島效應會徹底消失。屋頂綠化好的城市夏季整體溫度可降低1-2℃。緩解城市洪澇，提高水資源的利用:由于城市地面通常高達70-80%的硬化，大量的降雨不能下滲，需要在短時間內排走，有時可能會造成城市洪水的危害，而屋頂綠化則可以截留部分降水，并緩解暴雨對城市排水系統的壓力。

　　提高建筑節能效果: 根據測定，基質覆蓋厚度為20cm并栽培大量草本植物和亞灌木的植被屋面，在酷熱的夏天，當氣溫大約30℃時，沒有綠化的屋頂地面已經達到不堪忍受的40～50℃，而綠化屋頂基層10cm處的溫度則為舒服的20℃。對不同屋頂綠化的計算表明，通常每年每平方米可以節約1-2升燃料油，同時減少污染物的釋放。

　　凈化空氣、滯塵降噪: 屋頂綠化通過吸收空氣中的二氧化碳、硫化物、氟化物等污染氣體和吸附灰塵，提高空氣質量，改善氣候環境。根據資料表明，綠化了的屋頂至少可以減少3分貝的噪聲，同時隔絕噪聲聲效能達到8分貝。

　　增加城市生物多樣性: 綠化的屋頂可以為部分動物如蝴蝶、蜜蜂等提供良好的棲息地，為部分鳥類提供一定的食物源。瑞士StephanBrenneisen的尖端研究發現設計得當的屋頂花園能為不同種類的鳥類和高達254種甲蟲提供棲息地。

　　為員工、居民提供舒適、環保的工作、生活空間: 屋頂綠化被證明在一些工作場所獲得了巨大的成功。員工獲得了對于陽光、空氣和綠地的需求，盡管只是視覺上的享受，會減少缺席、擁有積極的工作態度和工作量16％－24％的增加。

　　 屋頂綠化可以選用的植物

　　無論哪種類型的屋頂綠化，選用植物材料要首看當地的自然地理條件和植被特征，選用習性適合的植物材料，確保植物生長特性和觀賞價值相對穩定凡禿露的泥土屋頂，只要沒有特殊功效的要求和提供特殊的條件，所用的植物材料應具有根系淺、耐瘠薄、耐干旱、耐寒冷、耐風颼、宿根、喜陽的習性，以在屋頂上生長安全可靠為首選。

　　1、草本花卉：如天竺葵、球根秋海棠、風信子、郁金香、菊仡、金盞菊、石竹、一串紅、旱金蓮、鳳仙花、雞冠花、大麗花、全魚草、雛菊、羽衣甘藍、翠菊、千日紅、含羞草、紫茉莉、虞美人、美人蕉、萱草、鳶尾、芍藥、蔥蘭等。

　　2、草坪與地被植物: 常用的有天鵝絨草、酢漿草、虎耳草等。

　　3、灌木和小喬木：紅楓、小檗、南天竹、紫薇、木槿、貼梗海棠、臘梅、月季、玫瑰、山茶、桂花、牡丹、結香、平枝枸子、八角金盤、金鐘花、梔子、金絲桃、八仙花、迎春花、棣棠、拍杞、石榴、六月雪、莢迷等。

　　4、藤本植物：洋常春藤、蔦蘿、牽牛花、紫藤、木香、凌霄、蔓薔薇、金銀花、常綠油麻藤等。

　　5、果樹和蔬菜: 矮化蘋果、金橘、葡萄、獼猴桃、草霉、黃瓜、絲瓜、扁豆、番茄、青椒、香蔥等。
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　　屋頂綠化技術手段

　　屋頂綠化的主要構造層:種植區構造層由下至上主要由保護層、排（蓄）水層、過濾層、基質層、植被層組成。在實際的屋頂綠化施工的過程中，以上幾個基本的結構是缺一不可的，每個步驟都關系到整個屋頂以后植物的生長狀況。

　　下面將分別介紹每個構造層。

屋頂綠化的主要構造層

　　保護層

　　保護層包括防水層和防根層，有時兩者合而為一。保護層主要有兩個作用，防水和防止植物根系的穿透，有時分為防根層和防水層，有時合二為一。對于保護層的要求，除了防止雨水和灌溉水的滲入，也要求防水層能長時間抵抗植物根系的穿透能力。

　　保護層一般有合金、橡膠、PE（聚乙烯）和HDPE（高密度聚乙烯）等材料類型，用于防止植物根系穿透保護層。這些材料，都有很強的可加工性和根穩定性，并且抗拉強度高、承載能力強，是很好的屋頂綠化保護材料。

　　(蓄）排水層

　　（蓄）排水層一般包括（蓄）排水板、陶礫（荷載允許時使用）和排水管（屋頂排水坡度較大時使用）等不同的（蓄）排水形式，用于改善基質的通氣狀況，迅速排出多余水分，有效緩解瞬時壓力，并可蓄存少量水分。

　　一些適合做排水層的材料，其特性也適合做保護層，就沒有必要在排水層下邊再附加保護層。目前市場上有許多保護層和蓄排水層結合在一起的產品。但是，有些材料類如沙礫、碎石、珍珠巖，陶粒、就應該附加保護層。一些由組合礦物質構成的例如破碎的膨脹粘土和膨脹頁巖，來自拆除建筑物的混凝土、磚砌體或者磚瓦等，還有用膨化舊玻璃的泡沫玻璃等，都很適合做（蓄）排水層。

　　過濾層

　　過濾層的作用是阻止基質進入排水層。過濾層要保證有排水的功能，除此之外，還要有防止排水管泥沙淤積的作用。一般采用既能透水又能過濾的聚酯纖維無紡布等材料。

　　基質層

　　基質層是指滿足植物生長條件，具有一定的滲透性能、蓄水能力和空間穩定性的輕質材料層。

　　用于屋頂綠化的種植基質需具備三個基本條件：有一定的保水保肥能力，透氣性好；有一定的化學緩沖能力，保持良好的水、氣、養分的比例等。第四，重量輕，理想的基質容重應該在0.1～0.8T/m3，最好在0.5T/m3。

　　基質主要包括改良土和超輕量基質兩種類型。改良土由田園土、排水材料、輕質骨料和肥料混合而成；超輕量基質由表面覆蓋層、栽植育成層和排水保水層三部分組成。

　　種植層

　　屋頂綠化植物的選擇應用，是屋頂綠化過程中極其重要的一個環節。

　　植物選擇原則：以低矮灌木、草坪、地被植物和攀援植物等為主，盡量不用大型喬木，有條件時可少量種植耐旱小型喬木；選擇須根發達的植物，不宜選用根系穿刺性較強的植物，防止植物根系穿透建筑防水層；選擇易移植、耐修剪、耐粗放管理、生長緩慢的植物；選擇滯、塵抗、污抗風、耐旱、耐高溫、耐寒、耐鹽堿、抗病蟲害的植物。

　　由于景天類植物具有耐旱、耐寒、耐高溫、根系淺、植株低矮、易成活、四季可觀賞等諸多特性，常被應用在屋頂綠化中，尤其常應用于植被屋面。矮小的灌木及多年生草花也可根據栽培基質的厚度或灌溉的有無選擇和應用。藤蔓類植物品種多，綠量大，管理粗放，對于屋頂設備和廣告架的覆蓋綠化，有著獨到的作用。

　　另外，日本和歐洲也采用苔蘚植物進行屋頂綠化，苔蘚不需要土壤，只依靠太陽和雨水就能生長。苔蘚可保水的程度大約在自重的20倍。其中砂蘚、灰蘚耐干旱性強，對形成一般植物生長生物層困難的高層大樓屋面、坡度較陡的斜屋頂均可使用。把土壤、砂子、秸稈、廢舊紙張等和砂蘚、灰蘚均衡的組合在一起，不使用任何化學合成材料，在屋頂固定好即可。而且成本低，不需要維護。

　　屋頂綠化的施工

　　屋頂綠化施工時，應按照屋頂的構造結構層，一步步地操作，并認真檢測，以保證施工質量。

　　保護層的鋪設與檢測

　　保護層鋪設在排（蓄）水層下，搭接寬度不小于10cm，并向建筑側墻面延伸15cm～20cm，高于基質表面15cm以上。

　　對屋頂綠化施工的驗收應重點放在保護層的防水性能和根的防護性能上。檢測的方法有積水法、噴灌法、煙氣法、外觀檢測法等。

　　（蓄）排水層的鋪設

　　（蓄）排水層鋪設在保護層上，向建筑側墻面延伸至基質表層下方5cm處。根據排水口設置排水觀察井，并定期檢查屋頂排水系統的通暢情況。及時清理枯枝落葉，防止排水口堵塞造成壅水倒流。屋面綠化的排水口周圍應置于一個直徑為60-100cm的較大顆粒礫石面，周圍不能有植物，保證排水通暢，不能帶入基質。同時考慮排水道的設置與防風系統的結合。

　　過濾層的鋪設

　　有時簡單的方式不設過濾層，但此處建議最好鋪設。貯存能力強的排水材料也可用在植物的根區，在這種情況下根很容易穿透過濾層毛墊。過濾層鋪設在排（蓄）水層上，搭接縫的有效寬度應達到10cm～20cm，并向建筑側墻面延伸至基質表層下方5cm處。

　　栽培基質的運輸與鋪設

　　屋頂綠化基質荷重應根據濕容重進行核算，不應超過1.3T／m3。以下是基質類型和常用配比及容重（基質濕容重一般為干容重的1.2倍～1.5倍）。

　　植被屋面需要的基質厚度大多數在10-20cm之間，另外還要根據植物的種類，灌溉措施有無等要素具體而定。基質混勻后鋪設要均勻。

　　園路的鋪設

　　如果設置，材料以輕型、生態、環保、防滑材質為宜，設計手法應簡潔大方，與周圍環境相協調，追求自然樸素的藝術效果。鋪板時要保證相互垂直，行間留出一定寬度的縫隙。用橡皮錘錘實石板，用石屑填塞縫隙。

　　植被層的種植

　　植被種植的方法有：移栽，播種，采用預制的植物墊。

　　移栽，是最常用的方法，移栽從苗圃運來的苗木，特別是小苗運輸時，要用專門運輸植物的穴盤或筐，防止植物被壓受損。栽植時可拉線，以栽種整齊。

　　播種，一般每平方米大約需要5-10g種子，因種子通常細小，可與沙子等混合后直接播種。而國外通常采用壓縮機和噴槍進行濕播。也可用預制的植物墊直接鋪設。

　　防風系統的設置

　　屋頂風大，植被層表面應加一層礫石覆蓋，特別是在植被屋面的四周以防輕質基質在植物沒有完全覆蓋時被風刮起。種植稍高或體量較大的灌木特別是在高層時還應采用防風固定技術。植物的防風固定方法主要包括地上支撐法和地下固定法。

　　另外，對坡屋頂綠化來說，屋面坡度大約15°起，還必須設附加的防滑裝置，可以通過建筑下部結構本身的防滑擋板進行防滑，也可以加放防滑裝置。防滑擋板應在表面防水層之下，屋面結構之上，也可以用鐵絲網固定植物及基質。

　　綠化屋頂的維護

　　一般來說，所有的綠化屋頂都需要維護，屋頂綠化阻斷了植物與大地的聯系，植物生長完全靠澆灌和人工施肥來滿足對水、肥的需要。同時，屋頂的氣候環境也比地面惡劣得多，風大，極端溫度差大，蒸發量大，空氣濕度也比地面小，不利于植物生長，管理不善將會使植物生長不良。保證水分供給是植物成活和生長的需要，在綠化屋頂上應設水管，最好采用噴灌或滴灌形式補充土壤水分。適當地進行施肥以補充土壤養分，除草、支撐、修剪、防病蟲、防風防寒等日常治理措施仍然是不可少的。

　　屋頂綠化案例

　　1、北京市科委十五層植被屋面

　　北京市科學技術委員會可持續發展科技促進中心十五層植被屋面，位于北京市朝陽區安翔北里創業大廈十五層的東西兩側屋頂平臺，面積近800平方米，始建于2005年4月。該項目是一個研究示范工程，本著樸素實用、本地化、適宜性、效率優化及景觀豐富多樣化原則，應用輕量、具有可降解、可再生、可循環的本地構造材料，雨水收集利用系統，抗逆性強、株形小、根系淺、四季可觀賞的多種植物材料，以及獨特的防風的鄉土礫石材料，做到了種植施工后粗放維護，并且成本低，獲得了國內外專家的好評。

創業大廈東平臺植被屋面

　　選用的種植材料在北京適宜的、綜合抗性較強、四季景觀都較好的宿根的景天類及少量低矮的木本植物種類。

　　2、歐洲的斜屋頂植被屋面

　　為了順利排除屋面上的雨水，所有的建筑屋面都有一定的坡度，根據屋頂綠化的規劃、建造和管理的準則，不同的坡度組進行屋頂綠化時的要求是不同的。

德國的坡屋頂植被屋面

　　屋面坡度大約15°起，必須有附加的防滑裝置，可以通過建筑下部結構本身的防滑擋板進行防滑，也可以加放防滑裝置。防滑擋板應在表面防水層之下，屋面結構之上。也可以采用植物技術措施，如使用有機質含量少，帶有泥沙以及有棱角的顆粒狀物的松散材料作基質。也可以用鐵絲網作骨架預制成植物墊后再在物頂鋪設應用。

　　3、城市中的綠洲--芝加哥市政廳的植被屋面

　　芝加哥市政廳的屋頂綠化是降低芝加哥熱島效應的典型工程。綠色屋頂被設計為星狀布局，以南側和北側的精細式的綠化面為中心。圖案將由多年生植物和草組成的交替的帶狀圖形構成，每個帶狀圖形里應用顏色相近的種類，構成“色輪”的效果。最終的設計包括約2000平方米的屋頂綠化面積，占屋頂總面積的55%，約20，000株植物，包括156個不同的種類，其中有苔蘚、景天屬類植物、草、非禾本草本植物、攀緣植物、灌木和兩株喬木：蘋果和山楂。其主體仍是植被屋面。

芝加哥市政廳的綠色屋頂

　　4、日本·筑波茅草屋

　　牛田·梵德雷聯合設計公司1994年為筑波的一對年輕夫婦設計了一座茅草屋。運用草皮作為屋頂的保溫隔熱材料的歷史已有好幾個世紀。在京都暖和的氣候條件下，“茅草屋”的草屋頂有了另外的功能，即用來隔絕夏天的熱氣，使室內保持舒適的溫度。這個面積很大而形態自由的屋頂花園上種滿了各種木本植物，許多花草都長過了外墻和內墻。除了保溫隔熱作用之外，這個屋頂還是個休閑娛樂的好去處，為這個擁擠的城市節約了寶貴的地面空間。

日本·筑波“茅草屋”

　　結語：屋頂綠化是城市化進程的必然趨勢。屋頂綠化的應用具有重要的生態意義和經濟價值，屋頂綠化不僅是美化市容的需要，更是保護都市環境的需要；它可以提供休息場所，提高生活質量，擴大綠化面積，拓展城市綠肺，提升建筑的品質。在用地相對緊張的大城市，發展屋頂綠化的前景十分廣闊，它將為我們的都市空間增添更加絢麗的色彩。

　　注：本文主要部分來自“尹佳蕾”的論文《屋頂綠化初探》。