1引言 　　

城市在給人類社會帶來深刻變革的同時也產生了諸多負面影響。過于密集的城市建筑群使城市熱島效應越來越明顯，同時大面積綠地銳減也頻繁發生環境污染、城市內澇等一系列城市生態環境問題。目前，城市生態環境的惡化對人們的生活和生存環境構成了嚴重威脅。因此，如何充分利用有限的空間實現綠化面積的最大化，城市綠地的補償越來越受到關注，城市第五立面的屋頂也逐漸進入人們的視野。
屋面綠化作為一種新型的綠化形式，已廣泛應用于西方發達國家。大量研究表明，屋面綠化在緩解城市熱島效應、節能、延長建筑壽命、改善日益惡化的人類生存環境等方面具有重要意義[1]。目前，利用各建筑屋頂進行綠化已經成為最具發展前景，恢復綠地最具成本效益、最直接的措施。

2屋頂綠化的概念和分類

廣義的屋頂綠化可定義為各種建筑物、構筑物、城墻、橋梁(立交橋)等屋頂、攤位、天臺、陽臺或大型人工假山山體建造園林，種植植物的總稱。狹義的屋頂綠化概念是屋頂花園，是指依賴建筑屋頂的綠化形式。與傳統地面綠化的最大區別在于，它不與大地土壤相連，而是將園林綠化要素搬到建筑物上，利用人工合成基質種植綠化植物的獨特綠化方式。與地面相比，屋頂包括光、溫度、濕度、土壤等的生態環境大不相同。
國外屋面綠化主要分為粗放型、半集約型和集約型三種。根據德國景觀研究發展建設協會(FLL)的標準，屋頂綠化可分為擴展型屋頂綠化、半密集型屋頂綠化和密集型屋頂綠化三種。擴展型屋頂綠化是屋頂綠化最簡單的屋頂綠化形式，其特點是建設速度快，成本低，養護簡單。這種屋頂綠化通常用草坪、地面植物、小型灌木等貧瘠植物綠化。德國等西方國家多采用景天科植物，國內多采用草坪，目前國內屋頂綠化大部分屬于這種類型。半密集型屋頂綠化是擴展型和密集型之間的形式，其特征是屋頂負荷大，需要定期維護，植物選擇范圍廣，但仍不能種植高喬木。密集型屋頂綠化通常被稱為屋頂庭院，其特征是養護需求高，植物選擇多樣，高喬木也可以選擇，屋頂負荷能力也最強。
國內很多學者對屋面綠化進行了分類，從屋面綠化的建筑使用功能、屋面開放程度、建筑屋面負荷能力、綠化布局形式等不同角度可以將屋面綠化分為多種類型。綠化布局形式分為地毯式、盆栽式、架式和園林式4種[2、3]。

3屋面綠化的功能。

3.1生態效益。
屋面綠化植物通過吸附、固定大氣中的有害氣體、灰塵，吸收、分解空氣中的氮氧化物等有害物質，提高空氣濕度和負離子濃度，提高城市空氣質量，達到凈化空氣的目的。在地面綠化面積有限的情況下，通過在屋面上大量種植植植物可以過濾和改善空氣污染情況，屋面綠化在立面空間中形成天然過濾層，其在空間中的凈化作用是地面綠化無法實現的。研究表明，與空白屋頂相比，城市實現所有屋頂綠化時空氣中二氧化碳濃度下降85%[4]。屋頂綠化對大氣中灰塵的減少作用主要表現為兩個方面：一方面是植物群落降低風速使灰塵降落，另一方面是綠色植物依靠表面的絨毛或分泌的粘液來阻擋、吸附各種塵埃顆粒。據統計，北京市樓頂綠化年吸收二氧化硫量約為3.1g/m3，年滯塵量約為150g/m2，屋面綠化對空氣污染嚴重的北京無疑有積極深遠的影響[5]。
綜上所述，屋面綠化植物在城市空氣凈化方面確實發揮著顯著的生態效果，在凈化空氣的同時，屋面綠化也為城市實現低碳發展、綠色發展提供了切實可行的有效途徑。
3.1.2截留雨水；
在全球的背景下，雨水收集越來越受到世界各國的重視。作為城市雨水收集的重要組成部分，屋面雨水的收集利用一直是研究者們關心的問題。屋面雨水來自降水，經過屋頂植物的過濾凈化，屋面雨水一般水質較好，稍作處理甚至不做處理即可進行回收利用。目前國內大部分城市和地區均沒有對這部分水資源的利用價值重視起來，進行相關的收集利用工作，而是將這部分水白白浪費掉了。另外，由于城市綠地面積引起的城市洪水問題也可以通過屋頂綠化緩和。傳統的空白屋頂對降雨沒有任何阻隔作用，大部分雨水從地面流出，幾乎沒有滲透到地下。城市排水設施容納有限，大量降水降水不能在短時間內排出，城市就會發生洪水。屋頂綠化可以為雨水停留提供儲藏空間，如果能充分利用占城市硬質表面30%左右的屋頂實施屋頂綠化，屋頂雨水的收集和城市洪水的發生會有明顯改善。數據顯示，屋面被植物復蓋后，通過遮擋雨水的作用，排水強度可以降低70%，大幅度緩和排水系統的壓力[6]。國外對屋面綠化在雨水收集和過濾方面的功能研究相對完善，很多學者對屋面綠化改善城市水環境，降低城市洪水發生頻率等作用進行了研究[7]。
2012年夏天，我國廣州、北京等城市遭受嚴重暴雨襲擊，研究屋頂綠化在減輕城市洪水頻率、積蓄雨水等方面發揮的功能具有重要的現實意義。
3.1.3緩解城市熱島效應，
城市熱島效應是指城市氣溫明顯高于周圍氣溫的現象。城市建筑密集、綠化面積縮小、通風不良導致城市中心氣溫高，形成城市熱島，間接導致城市上空有害氣體積累，形成大氣污染。進行綠化的屋頂對陽光的反射率比裸露的屋頂大，加上綠色植物的遮擋作用，其屋面輻射熱量遠小于裸露的屋頂。另外，植物本身的蒸發作用和墊面的蒸發作用比露出屋頂消耗很多熱量。因此，大面積的屋面綠化對降低城市熱島效應具有重要意義。
國外許多學者研究了屋頂綠化在降低城市熱島效應方面的功能，認為屋頂綠化在緩和城市熱島效應、調節室內溫濕度和節約能源方面具有重要意義[8，9]。
3.2節能效果。
3.2.1調節最上層溫度，節約能源；
屋頂綠化通過植物和栽培基質的隔離，對建筑最上層有明顯的隔離作用。夏天利用植物本身的蒸騰作用吸熱，減少太陽對屋頂的直接輻射，降低最上層的溫度，節約空調的使用費用冬天植物的復蓋，屋頂夜晚的白天溫差變化不那么激烈，在保護屋頂的同時，也節約了暖氣的使用費用。相關研究表明，植物屋頂一天的溫差最大只有4.8℃，露出屋頂為10.2℃[10]。建筑周圍的溫度每下降1℃，相應的空調容量可下降6%[11]。綠色植物在夏天通過降低屋頂外表面的平均輻射溫度，不僅大幅度降低了建筑能源消耗，特別是建筑空調能源消耗，還進一步改善了城市的熱環境，形成了積極的促進作用。室外溫度越高，屋面綠化的節電效果越明顯，大大緩解了城市夏季用電矛盾。
廣州市對屋頂綠化的生態效益測定結果顯示，屋頂綠化可以節約空調20%~40%的消耗電力，僅此生態效益每年可以節約數千萬元[12]。
3.2.2節省建筑資源，
屋面破壞多來自屋面溫度劇烈變化引起的膨脹和收縮引起的裂縫、雨水泄漏等問題。屋面經過綠色植物的覆蓋，避免了陽光對屋面的直接照射，緩解了屋面溫度變化引起的熱膨脹收縮對建筑屋面的破壞，延遲了各種材料的老化時間，達到了保護屋面、延長建筑屋面壽命的目的。 此外，通過實施屋頂綠化，由于植物對雨水的截留和收集作用，使得屋頂管道排水壓力大大減小，因此可以通過減少管道施工的數量，節省大量建筑費用和資源。這方面研究國內目前還比較少，不可否認的是通過屋頂綠化實現建筑資源的節約的確是一項意義重大的工作。

結合上述兩個方面，目前國內外對屋面綠化節能效果的研究主要集中在隔熱節能效益方面。利益研究主要表現為屋頂綠化通過調節溫度節約空調使用的能源消耗，實現節能。

4屋面綠化植物的抗性篩選，

屋面綠化能否取得良好的預期效果，主要取決于所選植物能否在屋面這一特殊環境下生長良好，形成綠化景觀。屋頂環境與地面環境大不相同，無論是光照時間、光照強度、氣溫變化、風速變化等自然因素，還是基質與大地土壤無關的基質層過薄、基質養分容易流失等問題，普通地面植物都不能適應生長。針對屋面特殊環境，所選植物材料應具備抗旱、抗寒、抗貧瘠、喜光、抗風、生命力旺盛等條件。
綜上所述，屋面綠化作為一種新型的綠化形式，已經成為一種趨勢。與國外屋頂綠化研究相比，中國的相關研究仍然相對滯后。目前，我國對屋頂綠化植物材料的選擇仍以景天科、草本地被類植物為主，對灌木、喬木屋頂栽培適應性研究較少。此外，由于受到多種技術條件的限制，我國目前應用較為廣泛的屋頂綠化形式多以簡單的拓展型綠化為主。 　　

5展望 　　

5.1大力發展鄉土植物的篩選研究 　　
植物是屋頂綠化的主體部分，植物選擇的好壞直接影響到屋頂綠化的效果。中國植物資源豐富，應特別選擇適應性強、觀賞性好的鄉土樹種進行屋頂綠化推進應用，不僅充分利用當地資源，還能地區特色。廣東地區蘊藏著豐富的植物資源，應積極開發利用，加大這方面的研究力度。
5.2深入開展屋頂綠化植物的反抗性研究。
屋頂綠化不僅僅是把植物移到屋頂栽培，屋頂和地面的環境因素也不僅限于溫度、濕度、風速、陽光輻射等現在研究的很多因素。屋頂和地面的差異因素成為制約屋頂綠化植物多樣性的瓶頸問題。因此，深入開展屋面綠化植物適應性研究具有深遠的現實意義。
5.3加大屋面綠化植物效益研究，
在加強屋面綠化理論研究的基礎上，多角度多層面開展屋面綠化景觀效益評價、屋面綠化生態效益評價、屋面綠化碳匯率功能等研究，提高屋面綠化技術水平