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2024年11月24日
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編者按：
在我國城市化進程的快速推進下，城市土地資源愈發寸土寸金。然而，與高速擴張的城市相比，城市綠化顯得力不從心。近年來，全國大范圍的霧霾天氣頻繁出現，大部分城市PM2.5超標現象嚴重……這些給城市生存環境的惡化敲響了警鐘。
有研究數據表明：屋頂上的花園和草坪能從空中攔截飄塵和風沙，可降解大氣飄塵的20% — 30%，可以截留雨水的30% — 40%，凈化空氣、緩解城市雨洪壓力。如果屋頂綠化率達到8%，城市氣溫即可降低2℃。建筑屋頂空間的利用被提上的議事日程，屋頂生態化被認為是優化城市生態環境的重要途徑。屋頂綠化也被列入我國“十一五”綠色建筑的創新技術和控制大氣污染的城鎮綠蔭工程。
業內專家稱：屋頂綠化屬于新行業，是城市建設新的增長點，是跨部門、跨行業，涉及多個社會單位、需要相關部門綜合協作的大系統工程，是需要專群結合、發動社會廣泛參與的大事業。
北京屋頂空間生態利用呼之欲出
□ 文/韓林飛（北京交通大學建筑與藝術學院學術委員會主任、教授、博士生導師）
□ 文/郭建民（北京交通大學土木建筑工程學院博士生）
一、北京建筑屋頂空間利用現狀
北京市建筑屋頂的數量究竟有多少？按照2010年北京市國土資源局抽樣統計資料進行的初步測算，北京市的城市面積是16807.8平方公里，其中市區的面積為1368.32平方公里，建成區面積為1289.3平方公里。依據《北京晚報》的測算，北京全市大約有屋頂面積322平方公里；依據北京市綠化協會提供的數據，全市大約有屋頂面積180平方公里。經綜合評價和保守預測，北京中心城大約有220平方公里的屋頂面積。
目前，北京市對建筑屋頂空間利用主要有屋頂綠化、屋頂太陽能以及屋頂雨水收集利用三種形式。具體如下：
現狀1：屋頂綠化
從2005年開始，北京市每年的屋頂綠化面積都在10萬平米以上。為了把2008年北京奧運會辦成“綠色奧運、科技奧運、人文奧運”，北京市在屋頂綠化上相繼采取了多項有力措施，取得了一定的工作效果，為屋頂綠化工作的全面發展奠定了一定基礎。
簡式屋頂綠化一直是北京市屋頂綠化的主力軍，一是因為簡式綠化建設成本低、管理養護簡單、節約水、見效快、安全系數高；二是因為目前部分已建成建筑物的屋頂條件較適宜開展簡式屋頂綠化。
截止2012年底，北京有屋頂綠化面積160多萬平方米，屋頂綠化率還不足1%。面積較大的屋頂綠化主要分布在朝陽、東城、西城、海淀、豐臺和石景山區。2013年，預計北京將增加15萬平方米屋頂綠化。
現狀2：屋頂太陽能
截止2008年底，北京全市太陽能利用總量約為74.5萬噸標準煤，約占可再生能源開發利用總量的48.7%；全市累計太陽能集熱器利用面積達到450萬平米；太陽能采暖面積達到20萬平方米；全市已建成太陽能光伏發電示范項目規模累計達到2兆瓦。截止2012年，全市太陽能集熱器利用面積約800萬平方米，其中屋頂太陽能約占70%。
現狀3：屋頂雨水收集設施
北京目前雨水收集系統還比較缺乏，2012年市區共建成投入使用688個雨水收集系統，每年能收集大約1380萬立方米的雨水，雨水收集利用率不足1%。現有地上儲雨容器多用于收集屋頂雨水，所收集的雨水主要用于庭院灑水、澆灌花草等。
二、建筑屋頂空間利用存在的主要問題
問題1：業主對屋頂利用的積極性不高
許多建筑在當初開發設計時，并沒有考慮到屋頂空間利用，樓頂的荷載和防水等條件不一定能承載屋頂空間利用，業主最擔心的就是這一點。加上對屋頂空間利用以后的管理問題不能完全放心，故業主對屋頂利用的積極性不高。
問題2：缺乏資金來源
屋頂空間利用的資金來源主要由業主自己籌集。按照北京市的規定，補貼標準為“復式屋頂綠化100 — 150元/平方米，簡式屋頂綠化50 — 100元/平方米，而每平方米屋頂綠化造價一般在300 — 900元左右。安裝屋頂太陽能的，太陽能集熱器面積需達到一定規模才有可能獲得補貼。對于屋頂空間利用后期的維護費用，政府補貼非常有限。資金來源的單一性加重了業主的經濟負擔，造成屋頂空間利用的積極性不高。
問題3：規劃設計不完善
以屋頂太陽能為例，目前，我國城市熱水器市場年需求近千萬臺，但是，太陽能熱水器系統通常在建筑竣工完成后再安裝，不僅破壞建筑的整體美觀，而且難以解決狂風、防冰雹、防凍等一系列問題。與此同時，中、高層建筑屋頂面積不能滿足太陽能熱水器系統的安裝要求，常規太陽能集熱器在中、高層建筑中的安全可靠性、維護的可操作性受到很大的限制。
現在大部分太陽能熱水器系統的設計方案都是由生產企業完成，而作為建筑設計主體的專業設計院，基本沒有介入太陽能熱水器系統的設計，對其缺乏了解。同時，由于太陽能熱水器系統并沒有一個標準的技術參數供參考，使得設計人員覺得無據可依，缺乏設計積極性。
問題4：沒有法律保障
屋頂空間利用的健康發展離不開法律的強有力保障。目前，盡管相關部門出臺了一些規定、政策，但北京尚無相關的屋頂空間利用法律，屋頂利用在推進的進程中無法可依。此外，由于對屋頂空間利用后屋頂物業的產權沒有明確的法律界定，也打擊了業主對屋頂空間利用的積極性。
三、對策：北京屋頂的生態利用
屋頂生態化利用是緩解城市生態環境惡化的有效途徑。
與其他國家相比，我國人均綠地面積偏少，城市中的綠地則更少。城市里地價昂貴，建筑密度高，道路、橋梁縱橫交錯，尤其是在一些人流密集的商業區或辦公區早已看不到泥土。城市每增加一幢建筑物，就會相應減少一部分綠地。屋頂空間生態化利用可以補償建筑物占用的綠化面積，緩解由于城市擴張所導致的綠地面積不足問題，解決鋼筋水泥與綠地爭地的矛盾。
城市聚集的人群和機動車輛在耗費大量氧氣的同時，排出大量的二氧化碳和廢氣、粉塵等有害物質。屋頂生態化利用中的植物，能夠吸收二氧化碳和二氧化硫等有害氣體，并能夠吸附粉塵，凈化空氣。此外，生長在屋頂的植物由于地勢較高、錯落有致，能在城市立體空間多層次地凈化空氣，起到地面綠化達不到的效果。
熱島效應正在給城市帶來越來越嚴重的不利影響，而屋頂生態化利用是目前解決熱島效應最有效的辦法之一。綠化屋頂與水泥屋頂的物理性質截然不同，前者對陽光的反射率比后者大，加上植物的光合作用及遮陽作用，使綠化屋頂接受的凈輻射熱量遠小于未綠化的屋頂。同時，綠化屋頂因植物的蒸騰和蒸發作用消耗的潛熱明顯比未綠化的屋頂大，這就使得綠化屋頂的貯熱量以及地與氣之間的熱交換量大大減少，從而使綠化屋頂周邊空氣獲得的熱量少，熱效應降低，進而減弱城市熱島效應。相關研究表明，當一個區域綠化覆蓋率達到30%時，熱島強度開始出現較明顯的減弱；綠化覆蓋率大于50%時，熱島的緩解現象極其明顯。
在水資源日趨緊張的今天，雨水的收集利用越來越受到世界各國的重視。城市中建筑林立，建筑屋頂的生態化利用將是城市雨水收集的 重要組成部分。屋頂雨水受污染較少，水質相對較好，稍加處理甚至不用處理即可用于沖洗廁所、澆灌綠地或用作景觀水。實施綠化后的建筑屋頂雨水徑流量大大減小，一般只有30%左右的雨水流入地下管網，其余70%左右則儲存在屋頂上，然后通過蒸發和植物的蒸騰作用擴散到大氣中，從而調節城市氣候。屋頂生態化利用后，還會減少城市地面徑流的雨水量，減輕城市地下排水管網的工作壓力。
隨著人們對城市環境品質要求的日益提高和對屋頂功能的再認識，人們逐漸意識到屋頂空間生態利用對于改善城市生態環境具有重要作用，屋頂空間利用逐漸開始受到重視。為充分利用北京的屋頂空間資源，北京市勘察設計與測繪管理辦公室負責牽頭組織開展了《北京新建建筑屋頂空間生態利用與集成設計》課題的研究工作。該研究在充分認識北京市屋頂空間現狀利用情況的基礎上，參考國內外城市的成功經驗，提出了屋頂空間生態利用建議，并根據屋頂空間的不同使用功能，對屋頂空間的集成設計進行較為系統的研究。
根據北京市各片區現實情況的不同，研究報告將提出新建建筑屋頂空間生態利用的分區差異化實施策略以及相關政策建議，為將來北京市制定屋頂空間生態利用的相關法規條例做前期準備，以鼓勵和規范利用屋頂空間資源。希望能藉此研究，讓更多的人認識到屋頂空間資源的重要性，充分發揮屋頂空間的功效，進而改善城市生態環境，實現城市的可持續發展。
