我国屋顶绿化建设的发展研究以德国北京为例对比分析.docx

我国屋顶绿化建设的发展研究以德国北京为例对比分析.docx

《我国屋顶绿化建设的发展研究以德国北京为例对比分析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《我国屋顶绿化建设的发展研究以德国北京为例对比分析.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

我国屋顶绿化建设的发展研究以德国北京为例对比分析

我国屋顶绿化建设的发展研究——以德国、北京为例对比分析

第43卷第4期

2007年4月

林业科学

SCIENTIASILVAESINICAE

Vo1.43.No.4

Apr.,2007

我国屋顶绿化建设的发展研究*

——

以德国,北京为例对比分析

魏艳赵慧恩

（北京林业大学园林学院北京10o083）

摘要:

介绍屋顶绿化存在的优势,从屋顶绿化的类型,演变进程及现状,政策和规范的制定,技术实施和发展前

景5个方面重点分析德国屋顶绿化的状况,同时对国内屋顶绿化演变进程及现状进行概括阐述,重点分析北京屋

顶绿化的现状,并提出目前存在以下几点问题:

屋顶绿化相关法规不健全,屋顶绿化概念混乱,工程造价高,应用植

物种类有限,施工技术不过关,业内市场混乱及缺乏专业人员等.北京市屋顶绿化的瓶颈主要是屋顶绿化植物材

料的选择,屋顶荷载量低及用水矛盾3个方面.分析德国屋顶绿化,对比我国特别是北京的屋顶绿化,得出要解决

的问题主要体现在3个方面:

国家政策,技术实施,概念推广.

关键词:

屋顶绿化;发展状况;德国;北京

中图分类号:

$731.2文献标识码:

A文章编号:

1001—7488（2007）04—0095—07

StudiesontheDevelopmentofGreenRoofsinChina

——

C0ntrastwithGermany.Beijing

WeiYanZhaoHui'en

（CollegeofLandscapeArchitecture,BeijingForestryUniversityBeijing10o083）

Abstract:

Thearticleintroducestheadvantageofmakinggreenroofs.ItanalyzesthedevelopmentofGermany'Sgreenroofs

fromfiveaspects,includingthetypes,courseandsituation,policyandcriterion,technologyandmarketforeground.Italso

generalizesthecourseandsituationofourcountryandpointsoutsomeissuesofmakinggreenroofsinBeijing,suchasthe

distemperednessofmarket,conceptconfusion,highcost,limitedplantsresource,constructionandtechnologyproblems,lackof

professionalsandsoon.Anditasloindicatedthatthebottle—neckofthedevelopmentofgreenroofsinBeijingarethreeaspects

includingtheselectionofsuitableplants,thelowloadofrooftopsandcontraventionofusingwater.Thenitputforwardthat

developinggreenroofsinchinamustresolvethreequestions:

thegovernment'Sguidanceandtechnicalassistanceaswellas

spreadconception.

Keywords:

roofgreening;developmentsituation;Germany;Beijing

20世纪末,发展屋顶绿化在世界范围内成为必然的趋势,各个国家争相将屋顶绿化的概念及技术引入

国内,并且付诸实践.近年来,欧美一些发达国家屋顶绿化的理念及技术日臻成熟,已经形成其固有的模式,

屋顶绿化成为城市建设发展的热点之一.德国在屋顶绿化方面一直走在世界前沿（Colin,2003）,美国,日本

等其他国家屋顶绿化的发展都是在借鉴德国屋顶绿化发展的基础上,提出自己的发展策略,从而走向成熟.

在我国,屋顶绿化最近几年才开始推广,尚处于起步阶段,无论是从理念,认识程度,推广措施,技术施工等方

面,都存在很大问题,有待于进一步发展.

本文主要分析德国屋顶绿化发展进程,以及在发展过程中采取的相应理论及技术措施,市场现状及前

景,并且通过分析对比,提出对我国发展屋顶绿化有建设性的建议.

l屋顶绿化的优势

对于各个国家的城市发展来说,屋顶绿化的优势是巨大的.不同的国家由于所处的地理位置和环境不

同,屋顶绿化给他们带来的意义也各不相同,但这一切不仅有利于社会大众而且还对个人有好处.综合欧美

各个发达国家以及我国自身屋顶绿化的优势,总结以下几点.

收稿日期:

2006—04—01.

基金项目:

北京林业大学自选课题资助项目（05jjo59）.

*赵慧恩为通讯作者.

林业科学

1）屋顶绿化可以对暴雨起一定的缓冲作用,同时净化城市水源,对城市洪水控制,建筑物腐蚀处理,河流

水质处理都起到不同程度的作用（Steveneta1.,2003）.

2）屋顶绿化通过吸收空气中的污染气体,过滤空气,降尘等作用,提高空气质量,改善环境（Benjamin,

2003）;增加城市绿量,提高人均城市绿量率（陈宇英,2001）;有效保存生物多样性,维持城市生态平衡

（Steveneta1.,2003）,同时也缓减了城市的"热岛效应".利用植物蒸腾水分吸收热量起到缓冲和散热的功

能,降低"热岛效应".联合国环境署的一项研究表明,如果一个城市的屋顶绿化率达到70%以上,城市上空

的CO,含量将下降80%,热岛效应会彻底消失（Portland'SOfficeofSustainability,2001）.

3）屋顶绿化可以延长屋顶的使用寿命.屋顶绿化保护防水层不受气候,紫外线以及其他损害,大大延长

了建筑物屋顶的使用寿命.

4）利用屋顶绿化可以调节室内温度,节省能源.夏季,当气温大约在30℃时,没有绿化的屋面温度是40

50℃,而绿化了的屋顶10em处的温度是20oC（Benjamin,2003）.反之,绿化了的屋顶冬天也会起到保温作

用,这样对于建筑物的顶层,至少能够节省50%用于空调的能源,还可以节省50%的冬季供暖能源（瓦尔特?

科尔布等,2002）.

5）降低噪声（Steveneta1.,2003;Benjanmin,2003）.绿化屋顶至少可以减少3dB的噪声,同时隔绝噪声

声效能达到8dB（瓦尔特?

科尔布等,2002）.对于那些地处闹市,机场,舞厅,厂房等的建筑物居民区来说,

屋顶绿化无疑是个很有效的降低噪声的方法.

6）美化城市环境.将城市中大批裸露的灰色屋顶进行绿化,当人们站在高楼上放眼望去的时候,带了绿

色"帽子"的那些建筑物,无疑让人更加赏心悦目.

2德国屋顶绿化发展状况

2.1屋顶绿化类型

屋顶绿化（greenroofs）（广义的植被屋面）有3种普遍形式:

开敞型（粗绿化）（extensivegreenroofs）,半密集

型（simpleintensivegreenroofs）,密集型（精绿化）（intensivegreenroofs）（Jacques,2004）.也有人认为两大类型:

植被屋面（eeo—roof或狭义的greenroofs）和屋顶花园.前者即粗放型屋顶绿化,与三大形式中的前两者相当;

屋顶花园和密集型屋顶绿化相当.

2.1.1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,具有以下基本特征:

1）低

养护;2）免灌溉;3）从苔藓,景天到草坪地被型绿化;4）整体高度6～20cm;5）质量为60～200kg?

m.（高振

江,2004）.

2.1.2半密集型屋顶绿化介于开敞型和密集型屋顶绿化之间的一种形式,它所具备的特点是:

1）适时养

护;2）及时灌溉;3）从草坪绿化屋顶到灌木绿化屋顶;4）整体高度12—25em;5）质量为120～250kg?

m

（渥尔纳?

皮特?

库斯特,2005）.

2.1.3密集型屋顶绿化指的是植被绿化与人工造景,亭台楼阁,溪流水榭等的完美组合,它具备以下几个

特点:

1）经常养护;2）经常灌溉;3）从草坪,常绿植物到灌木,乔木;4）整体高度15～100em;5）质量为150

1000kg?

m（渥尔纳?

皮特?

库斯特,2005）.

2.2屋顶绿化演变进程及现状

屋顶绿化这个概念早在19世纪末期就出现在德国了,但是直到20世纪70年代,才开始被人们重视并

且大面积推广应用.

在德国,19世纪出现大量平屋顶建筑,其能够承担相对重的荷载,因此促进了密集型屋顶绿化的发展和

扩大,即早期的屋顶花园.

进入20世纪50年代,研究人员开始专注于在标准的沙砾屋顶上建植植被的研究,随后又在沥青屋顶上

做了类似的试验.到了20世纪60年代,试验证明低矮的景天类植物可以在相对浅的沙砾屋面上生长,从

此,开敞型屋顶绿化的概念在德国被正式提出（Robert,2003）.

1975年,德国成立了园林绿化研究,发展与建设组织（FLL）,旨在研究,创立,普及并推广一切与园林绿

化发展相关的原则,指南与规范,从而确保环境质量（瓦尔特?

科尔布等,2002）.同年,FLL总裁HJLiesecke

发表了"关于平屋顶绿化的相关技术观点"一文,并且在1981年成立小组撰写"屋顶绿化规范",1982年10

第4期魏艳等:

我国屋顶绿化建设的发展研究——以德国,北京为例对比分析97

月,《屋顶绿化法则》出台,作为德国屋顶绿化的标准被使用（Colin,2003）.1984年,《屋顶绿化规范》进行了

修改和更新,增加了防止植物根系穿透的要求.1990年,FLL在积累了更多的经验和研究以后,推出了更加

精确的"绿色屋顶的设计,安装以及后期养护指南"（渥尔纳?

皮特?

库斯特2005）,并且迅速在国际范围内被

认可.迄今为止,"绿色屋顶的设计,安装以及后期养护指南"已经被更新过若干次了,并更加趋于完善.

在过去的25年,屋顶绿化的数量在德国大幅度增加,最开始的推动力来自于其取得的生态效益,即将建

筑物转化为绿色空间.之后,能源节省和成本效益在屋顶绿化的大面积扩展中发挥了关键性的作用（Robert,

2003）.今天,屋顶绿化的作用不再局限于以上,由于百年一遇的洪水越来越频繁地爆发,建筑物增幅加快等

问题,暴雨治理成为一个不容忽视的问题,屋顶绿化在暴雨滞留方面所起的作用举足轻重.

德国屋顶绿化已经平稳发展了20多年了,截止到2001年,全国11%的平屋顶进行了屋顶绿化,约有

1350万m,其中,开敞型屋顶绿化占85%,并且,大多数的开敞型屋顶绿化（约60%～65%）是由老房屋改造

重修的（Colin,2003）.但相对于老房屋屋顶的重修工程来说,设计师更加倾向于屋顶绿化,因为屋顶绿化的

成本要比重建低很多,而且还有较显着的生态效益.

对大多数德国人来说,屋顶绿化带给他们的益处是可观的,特别在环境方面.但是,到2003年,仍然只

有14%的平屋顶经过绿化（Colin,2003）,似乎不断上涨的安装,后期维护费用是阻碍屋顶绿化发展的主要因

素.但是,有数据证明,屋顶绿化的安装,维护费用相对于其后期潜在的节省,即植物生长,屋顶维护费用降

低,能源节省,城市污水的治理等,其效益和收支远超过安装维护费用.因此,在德国,现阶段的主要任务是

告知公众,设计师,建造者们,屋顶绿化是最终还是合算的.

2.3政策和规范的制定

2.3.1政策制定德国政府对屋顶绿化有一整套的政策支持系统.20世纪80年代中叶,当绿色组织加入

德国政府的时候,有关推广屋顶绿化的议题开始被人们所重视.起初,当地政府要求在一些建筑区进行屋顶

绿化,作为对自然的补偿.首先是轻工业区,之后是写字楼,公寓楼以及相关建筑（瓦尔特?

科尔布等,2002）.

随着绿色组织的不断壮大以及人们意识的不断提高,屋顶绿化也变得越来越被人们所接受.但是,绝大多数

的开发商仍然需要法律的规定和强制才能完成屋顶绿化的建设,这样就导致其他问题的出现:

成本要降到最

低必然使得质量得不到切实的保证,例如覆土薄厚问题,防水问题,植物问题等.后来,政府通过降低税率,

直接或间接补贴屋顶绿化以及额外财政支持等途径,进一步促进了屋顶绿化的推广.根据地方政府关于中

水费用的最新规定,中水费用中50%应该来自淡水消费,另50%来自被覆盖表面.新规定的内容如下:

10cm以上的覆土以及适当绿化的屋顶至少能蓄存50%的年降水量（瓦尔特?

科尔布等,2002）.

另外,在德国的一些城市及省份,地方政府已经认识到屋顶绿化的优势并且开始予以补贴15欧元?

m～.

面积大于500m的屋顶绿化成本完全可低于500欧元,其形式往往是特定区域的常绿开敞型屋顶绿化（瓦尔

特?

科尔布等,2002）.2003年,德国新建平屋顶有30%～40%是采用了绿化屋顶（高延继等,2005）.

2.3.2规范制定在德国,FLL规范,"防水技术与防水施工技术指南"和"绿色屋顶的设计,安装以及后期

养护技术指南"是3个非常权威并被广泛应用的规范（丁润柏,2005）,对屋顶绿化的建设起到了重要的作用.

目前世界上很多国家的屋顶绿化,在进行实施和试验时都参照FLL规范的相关内容,FLL规范已经成为国际

屋顶绿化规范的参照.

2.4屋顶绿化的技术实施

2.4.1结构屋顶绿化的结构概括来说分为5个部分,从上到下依次是:

种植层,基质层,过滤层,蓄排水层

和防水层.在实际屋顶绿化施工过程中,以上几个基本结构缺一不可,每个步骤都关系到整个屋顶植物的生

长状况以及后期的维护管理.

1）防水层防水层起2个作用:

不仅防水,还能防止植物根系的穿透（李吉吉,2004）.因此,对于防水层

的要求,除了防止渗入的雨水,绿化屋顶也要求防水层面能长时间抵抗植物根的穿透能力.

在德国,根据FLL试验方法确定的抗根穿透性屋面防水层标准,主要有沥青卷材,塑料卷材和橡胶卷材

等,这几种材料有很强的可加工性和根稳定性,且抗拉强度高,承载能力强,是很好的屋顶绿化防水层材料.

2）排水层（蓄）排水层的作用是吸收种植层中渗出的降水,并继续将其排到排水装置中,同时防止其阻

塞后变得潮湿（湿润后阻塞）.

在德国,一种用塑料制成的蓄排水盘,除了蓄水,强大的排水功能也是一个优势,其特殊设计能够保证在

98林业科学43卷

水分充分饱和的情况下,将水排至排水口.这个系统蓄排结合（渥尔纳?

皮特?

库斯特,2005）,同时,在施工过

程中又方便铺设,被大多数商家采用.

3）过滤层过滤层的作用是滤除被水从基质层冲走的泥沙.因此,过滤层要保证有排水的功能,还要有

.

防止排水管泥沙淤积的作用.现在德国用的主要是纺织品制成的过滤层和有机材料制成的过滤层2种.

4）基质层用于屋顶绿化的种植基质需具备4个基本条件:

第一,固定植株;第二,有一定的保水保肥

能力,透气性好;第三,有一定的化学缓冲能力,如稳定的氢离子浓度,处理根系分泌物,保持良好的水,气,

养分的比例等（李吉吉,2004）;第四,质量轻,理想的基质密度应该在0.1～0.8g?

em～,最好在0.5g?

emI3

（李谦盛,2005）.

在德国,用于精绿化和粗绿化基质的要求是不同的,其基质的厚度和颗粒大小都各不相同.精绿化要求

的基质厚度大都在20em以上,因此所用的基质大都是泡沫熔岩,浮石,膨胀页岩,渣子等比例混和而成的基

质.而粗绿化,需要的基质厚度大多数在10em以下,因此一般都用天然石,砂,碎屑组成的混合物.一般在

正常情况下,都是参照FLL规程要求的基质标准来投入使用的.

5）种植层屋顶绿化植物的选择应用是屋顶绿化过程中极其重要的一个环节.在德国,植物的选择,基

质的厚度和植物本身的高度三者结合在一起分析.

关于选择植物问题,早在19世纪,德国在探讨"建筑物大面积植被化"这一课题时,曾就植物选择及其他

屋顶绿化技术进行了深入研究（戎安,2002）.屋顶绿化发展到今天,德国已经筛选出许多可供屋顶绿化的植

物,应用最为普遍的是景天属的植物:

Sedumacre,玉米石（S.album）,S.e邶,S.hispanwumvar.m/nus,堪

察加景天（S.kamtschaticumssp.ellacombianum）,S.oreganum,S.rupestressp.erectum,S.sexangular,S.

spathilfolium,S.~unum'Dragon'sBlood',紫花景天（S.telephiumsp.）（Emilyeta1.,2003）等.此外,还有一

些其他科属的植物,因为在选择植物的时候,要考虑到精绿化和粗绿化的区别,以及结合不同地区的气候条

件等因素,故选择植物的范围也会不同,这就要因地区而异了.

在德国,现阶段大多数屋顶绿化采用的是粗绿化.针对粗绿化来说,低矮的,浅根系的,具有抗热,耐寒,

耐旱,抗风,耐盐碱,抗病虫害等特性的多年生植物是首选（Johneta1.,2003）.

2.4.2喷灌以及后期维护屋顶绿化,除了使用软管连接和喷灌外,如果可以有喷灌系统在植物生长期间

自动保证供水,那么在以后的维护过程中就会比较方便.但是,喷灌系统的安装也要根据绿化的不同程度来

确定,如果是简单的粗绿化,就要求植物有很强的抗性,对于灌溉系统的要求比较简单.如果是精绿化,就要

求有很完善的灌溉系统.总的来说,粗绿化要求的后期维护更少更简单.

2.5发展前景

20多年前,屋顶绿化在德国最先兴起的原因是为了代替数以万计的裸露的砂砾屋顶（Johneta1.,

2003）.从1989年德国确定采用2种国际上主要的屋顶绿化方式（intensiveandextensivegreening）以来,德国

屋顶绿化得到了迅速的发展.此后的10年,德国将屋顶绿化的焦点集中在了粗绿化所带来的生态以及经济

效益上面;另一方面,人们还认识到屋顶绿化有利于城市可持续发展.

现在,在大面积粗绿化的基础上,德国的屋顶绿化开始朝着精绿化发展（Colin,2003）.在城市建筑群密

集的地区,越来越多精绿化的屋顶出现.将平屋顶改造成为室外活动,锻炼,休息,娱乐的空间,相对于人口

密集地区的地价来说,成本远远低于后者,并且还不存在交通问题,大大提高了人们活动的安全系数.

当然,德国将仍然着手于继续发展粗绿化,并且是大面积扩展.近年来,屋顶绿化和一些其他生态设施

结合在一起使用,例如城市雨水处理系统和太阳能系统（Wol~ang,2004）.如今,屋顶绿化越来越多地和城市

洪水控制系统结合在一起,对暴雨起到了延缓,过滤的作用,并且用多余的水灌溉屋顶或者冲刷厕所;将太

阳能系统安装在了绿化屋顶上.现在,大多屋顶绿化的设计开始满足这个特殊的功能（Johneta1.,2003）.

未来,屋顶绿化的潜力仍然无限,德国屋顶绿化的方向主要基于可持续性能量节约,以及如何更经济的

使用能源上,将屋顶绿化和太阳能系统以及城市洪水处理系统结合起来,吸引更多领域参与（Johneta1.,

2003）.而这个趋势,也正是世界屋顶绿化发展的整体趋势,未来屋顶绿化必然是一个可持续性的发展.

3国内屋顶绿化发展状况

3.1屋顶绿化演变进程及现状

我国从20世纪60年代开始研究屋顶绿化.重庆市在一些楼房顶上覆土或铺上一层锯末,蛭石,种上甘

第4期魏艳等:

我国屋顶绿化建设的发展研究——以德国,北京为例对比分析99

薯（Ipomoeabatatas）,辣椒（Capsicumannuum）及花卉.成都市的一些楼顶不仅种花,还建立了苗圃,药圃,瓜

园.20世纪70年代,我国第一个屋顶花园在广卅I东方宾馆屋顶建成.它是我国建造最早,并按统一规划设

计,与建筑物同步建成的屋顶花园（李树华等,2005）.它的面积约有900m,吸收了西方的构园方法,又创造

了富有民族风格的空间环境,并已完好地使用多年.杭州市中山武林广场东侧的一个屋顶花园则更加奇妙,

它建在两座3层楼房的上面（中有拱桥相连楼）,有足球场那么大.花园内栽有50多种花木,四季如春.由

于它的四周是高出几层的居民楼,住在这里的人只要打开门窗就如同置身于花园一般.1983年,北京在五

星级饭店长城饭店主楼西侧的低层屋顶上,修建了北方第一座大型露天屋顶花园.

近年来,我国城市化速度的加快,各大城市对屋顶绿化逐步重视,北京,上海,广东,重庆,四川,浙江是全

国开展屋顶绿化较好的省市,全国除西藏,新疆等少数省区未推广屋顶绿化的工作,绝大部分省市区均开展

了屋顶绿化（高延继等,2005）.上海市屋顶绿化2002年开始从静安区进行试点工作（陶健,2003）,取得了良

好效果.现在,居住区的屋顶绿化是上海市建筑空间绿化,增加绿化覆盖率的措施之一（徐世玲,1996）.

现阶段,仅北京,广东两地,最近两三年了解到实施完成的规模较大的屋顶平台种植绿化工程就有10多

个,屋顶绿化面积达到了24万～25万m（高延继等,2005）.

但是,屋顶绿化在我国,毕竟是处于起步阶段,需要进一步规范完善.北京市政府出台政策将2005年定

为屋顶绿化启动年,2006发展年,2007冲刺年,2008景观年,并且政府出资兴建屋顶绿化13万m.;上海也加

紧屋顶绿化的立法进程;武汉,成都,重庆,广州,济南等城市也纷纷将屋顶绿化提上日程,制定相关规则,屋

顶绿化一下子站在了产业舞台的中心.

3.2北京市屋顶绿化现状,问题及瓶颈

3.2.1现状1）北京规划城区建筑中,20世纪80年代以后的建筑占北京市总建筑面积的75%以上.其中,

1/3为多层楼（18m以下）,2/3为高层建筑楼.已建成建筑的屋顶绿化荷载一般为150kg?

m..,阳台荷载为

250kg?

m...在未改造情况下,不能进行复杂的屋顶绿化.2）2005年是北京市屋顶绿化推广年,至2005年

10月底,北京13万m的任务已顺利完成.3）目前北京城区仍然有6000万m以上的多层及高层建筑物顶

层仍由灰色混凝土或其他硬质材料所覆盖,无任何形式的绿化.4）2005年5月,出台了《北京市屋顶绿化规

范》.

3.2.2存在问题1）屋顶绿化相关法规不健全,行业管理不明确.截至到目前位置,我国乃至北京都没有

推出一部专门针对屋顶绿化的法律,因此导致屋顶绿化市场混乱.2）人们对于屋顶绿化的认识有限,概念混

乱,屋顶绿化（greenroof）,屋顶花园（roofgarden）,植被屋面（greenrooforeco.roof）等各概念混淆,需要提高人们

的认知度和支持度.3）由于北京气候条件的限制,导致在屋顶绿化植物材料的选择方面有很大的局限性,目

前成功应用的只有少数的景天科的几种,例如佛甲草（Sedumlineare）（赵定国等,2005）,所以导致屋顶绿化植

物品种单一,搭配单调,色彩变化不明显.4）市面上各种各样的屋顶绿化专利,互相之间存在雷同现象,并且

质量不过关,严重影响到工程质量（叶萌萌,2005）.5）缺乏专业的屋顶绿化施工队伍,不少"半路出家"的所

谓"屋顶绿化专业公司"做工程时并没有规范的施工操作,监理方对屋顶绿化技术不甚了解,整个屋顶绿化行

业都需要专业机构系统指导,培训和规范（叶萌萌,2005）.

3.2.3瓶颈1）植物材料的选择北京市处于半湿润气候区,冬季漫长寒冷,春季多风干旱,夏季炎热,由

于这种特殊气候,德国普遍应用的景天科的各种植物也不能完全在北京安全越夏越冬.因此,针对北京市政

府提出的大面积推广屋顶绿化,尤其是粗绿化来说,适合北京市屋顶绿化的植物要有很强的抗旱,抗寒,耐高

温耐涝等特性,筛选出适合北京市屋顶绿化种植的植物,丰富屋顶绿化材料,任重道远.2）屋顶荷载北