一、北京建筑屋頂空間利用現(xiàn)狀
北京市建筑屋頂?shù)臄?shù)量究竟有多少?按照2010年北京市國土資源局抽樣統(tǒng)計資料進(jìn)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(qū)的面積為1368.32平方公里,建成區(qū)面積為1289.3平方公里。依據(jù)《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(jù)北京市綠化協(xié)會提供的數(shù)據(jù),全市大約有屋頂面積180平方公里。經(jīng)綜合評價和保守預(yù)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(xiàn)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(yùn)會辦成“綠色奧運(yùn)、科技奧運(yùn)、人文奧運(yùn)”,北京市在屋頂綠化上相繼采取了多項(xiàng)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(fā)展奠定了一定基礎(chǔ)。
簡式屋頂綠化一直是北京市屋頂綠化的主力軍,一是因?yàn)楹喪骄G化建設(shè)成本低、管理養(yǎng)護(hù)簡單、節(jié)約水、見效快、安全系數(shù)高;二是因?yàn)槟壳安糠忠呀ǔ山ㄖ锏奈蓓敆l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(qū)。2013年,預(yù)計北京將增加15萬平方米屋頂綠化。
現(xiàn)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(biāo)準(zhǔn)煤,約占可再生能源開發(fā)利用總量的48.7%;全市累計太陽能集熱器利用面積達(dá)到450萬平米;太陽能采暖面積達(dá)到20萬平方米;全市已建成太陽能光伏發(fā)電示范項(xiàng)目規(guī)模累計達(dá)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(xiàn)狀3:屋頂雨水收集設(shè)施
北京目前雨水收集系統(tǒng)還比較缺乏,2012年市區(qū)共建成投入使用688個雨水收集系統(tǒng),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%?,F(xiàn)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(yè)主對屋頂利用的積極性不高
許多建筑在當(dāng)初開發(fā)設(shè)計時,并沒有考慮到屋頂空間利用,樓頂?shù)暮奢d和防水等條件不一定能承載屋頂空間利用,業(yè)主最擔(dān)心的就是這一點(diǎn)。加上對屋頂空間利用以后的管理問題不能完全放心,故業(yè)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(yè)主自己籌集。按照北京市的規(guī)定,補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)為“復(fù)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(dá)到一定規(guī)模才有可能獲得補(bǔ)貼。對于屋頂空間利用后期的維護(hù)費(fèi)用,政府補(bǔ)貼非常有限。資金來源的單一性加重了業(yè)主的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),造成屋頂空間利用的積極性不高。
問題3:規(guī)劃設(shè)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(tǒng)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(fēng)、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(tǒng)的安裝要求,常規(guī)太陽能集熱器在中、高層建筑中的安全可靠性、維護(hù)的可操作性受到很大的限制。
現(xiàn)在大部分太陽能熱水器系統(tǒng)的設(shè)計方案都是由生產(chǎn)企業(yè)完成,而作為建筑設(shè)計主體的專業(yè)設(shè)計院,基本沒有介入太陽能熱水器系統(tǒng)的設(shè)計,對其缺乏了解。同時,由于太陽能熱水器系統(tǒng)并沒有一個標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)參數(shù)供參考,使得設(shè)計人員覺得無據(jù)可依,缺乏設(shè)計積極性。
問題4:沒有法律保障
屋頂空間利用的健康發(fā)展離不開法律的強(qiáng)有力保障。目前,盡管相關(guān)部門出臺了一些規(guī)定、政策,但北京尚無相關(guān)的屋頂空間利用法律,屋頂利用在推進(jìn)的進(jìn)程中無法可依。此外,由于對屋頂空間利用后屋頂物業(yè)的產(chǎn)權(quán)沒有明確的法律界定,也打擊了業(yè)主對屋頂空間利用的積極性。
三、對策:北京屋頂?shù)纳鷳B(tài)利用
屋頂生態(tài)化利用是緩解城市生態(tài)環(huán)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(yè)區(qū)或辦公區(qū)早已看不到泥土。城市每增加一幢建筑物,就會相應(yīng)減少一部分綠地。屋頂空間生態(tài)化利用可以補(bǔ)償建筑物占用的綠化面積,緩解由于城市擴(kuò)張所導(dǎo)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(jī)動車輛在耗費(fèi)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(zhì)。屋頂生態(tài)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?shù)闹参镉捎诘貏葺^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(dá)不到的效果。
熱島效應(yīng)正在給城市帶來越來越嚴(yán)重的不利影響,而屋頂生態(tài)化利用是目前解決熱島效應(yīng)最有效的辦法之一。綠化屋頂與水泥屋頂?shù)奈锢硇再|(zhì)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(yuǎn)小于未綠化的屋頂。同時,綠化屋頂因植物的蒸騰和蒸發(fā)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?shù)馁A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(yīng)降低,進(jìn)而減弱城市熱島效應(yīng)。相關(guān)研究表明,當(dāng)一個區(qū)域綠化覆蓋率達(dá)到30%時,熱島強(qiáng)度開始出現(xiàn)較明顯的減弱;綠化覆蓋率大于50%時,熱島的緩解現(xiàn)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?shù)纳鷳B(tài)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(zhì)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(shí)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(wǎng),其余70%左右則儲存在屋頂上,然后通過蒸發(fā)和植物的蒸騰作用擴(kuò)散到大氣中,從而調(diào)節(jié)城市氣候。屋頂生態(tài)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(wǎng)的工作壓力。
隨著人們對城市環(huán)境品質(zhì)要求的日益提高和對屋頂功能的再認(rèn)識,人們逐漸意識到屋頂空間生態(tài)利用對于改善城市生態(tài)環(huán)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(shè)計與測繪管理辦公室負(fù)責(zé)牽頭組織開展了《北京新建建筑屋頂空間生態(tài)利用與集成設(shè)計》課題的研究工作。該研究在充分認(rèn)識北京市屋頂空間現(xiàn)狀利用情況的基礎(chǔ)上,參考國內(nèi)外城市的成功經(jīng)驗(yàn),提出了屋頂空間生態(tài)利用建議,并根據(jù)屋頂空間的不同使用功能,對屋頂空間的集成設(shè)計進(jìn)行較為系統(tǒng)的研究。
根據(jù)北京市各片區(qū)現(xiàn)實(shí)情況的不同,研究報告將提出新建建筑屋頂空間生態(tài)利用的分區(qū)差異化實(shí)施策略以及相關(guān)政策建議,為將來北京市制定屋頂空間生態(tài)利用的相關(guān)法規(guī)條例做前期準(zhǔn)備,以鼓勵和規(guī)范利用屋頂空間資源。希望能藉此研究,讓更多的人認(rèn)識到屋頂空間資源的重要性,充分發(fā)揮屋頂空間的功效,進(jìn)而改善城市生態(tài)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展。