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屋顶绿化研究精选(九篇)

屋顶绿化研究

第1篇:屋顶绿化研究范文

【关键词】屋顶,绿化植物,发展

中图分类号:TU986文献标识码: A

一、前言

随着科技水平的不断提高,社会的快速发展,人们对绿化的要求也越来越高。现如今,在屋顶绿化植物技术中还存在很多问题,急需解决,因此,我们要加强先进设计理论与先进技术的学习与应用,不断进行屋顶绿化植物的研究,使屋顶绿化设计更加适用经济。

二、屋顶绿化的作用 

1、降低城市热岛效应,净化空气 

屋顶变花园后,植物缓冲了生活中的加热和冷却功能,可以减少热岛效应的温度,与植物的光合作用吸收的二氧化碳和其他温室气体,能更好地使屋顶吸收热量到外层空间的气氛。联合国研究机构研究表明:当一个屋顶绿化率达70%在城市建设中,二氧化碳的含量在城市将下降80%,夏季气温将下降5℃- 10℃,基本排除了城市热岛效应。此外,植物吸收二氧化硫等有害气体,尘埃吸收,进化高空和美化城市人,使我们生活在更自然、生态、舒适的环境中。

2、改善屋顶眩光,美化城市景观

随着城市的发展,高层建筑的屋顶建筑材料的表面经常使用筒瓦、水泥瓦、水泥砖和黑色油毡沥青防水材料等等。在强烈的阳光下,反射了强烈的眩光,伤害了大家的视力。屋顶绿化后,俯瞰大地,像是置身于自然美景中。

3、隔热、防水和延长屋顶覆盖层的时间

由混凝土构成的屋顶比热程度小,容易提高温度后吸收大量的热量,很容易降低热量释放后的温度。由于昼夜温差的变化和自然风化的原因会使得屋顶建筑材料受损,导致屋顶漏水。绿色屋顶可以缓解冷热冲击,可以保护屋顶不容易被侵蚀和风化,这是为了解决屋面渗漏的问题。

4、增加绿色空间,节约土地资源,减少支出

由于城市建设的快速发展,景观和土地之间的矛盾日益突出,屋顶绿化并不是占领土地,而是为了有效的节约和珍惜城市的土地资源,同时也增加了城市绿化面积。是世界公认的最便宜的绿化方法,也使居民减少了空调的支出成本。

三、屋顶绿化选择植物时所面临的问题 

1、轴承的问题

由于屋顶绿化场地的选择,是在建筑物的顶部,并经常在屋顶绿化建成后的附加建筑,所以为了解决屋顶花园的轴承问题,必须确保整个建筑的安全。在屋顶绿化植物选择后,所以需要选择一些规模较小的植物,尽量避免选择高大的树木。

2、土壤问题

因为屋顶绿化土壤重量是轻,会有更浅的土层,和大多数的土壤与泥炭进行混合,珍珠岩和其他基质,所以土壤肥力不是很高,屋顶绿化的主要依托于降雨进行灌溉,土壤含水量不高。所以选择的时候要选择根系发达,耐干旱能力强的植物。

3、排水问题

由于建在屋顶上,建立绿化必须有良好的排水功能,避免水沉积在屋顶上,造成破坏了屋顶的隔水层,所以在选择植物时应选择吸水能力较强的植物。

4、植物根部通过的问题

许多植物有一流的植物根系具有很强的渗透性,可以摧毁建筑。所以选择在屋顶绿化的植物选择植物根系的渗透的时候要比较弱的,不会破坏屋面的隔水层等等。

5、安全问题

因为它是建立在建筑顶层的,所以在选择植物时应充分考虑安全问题,因为高层风力大于在地上的风力,还因为楼顶是浅土层,因此应选择冠较小的植物,减少风的阻力,避免植物从高空中掉下来。同时,还要避免选择接果较大的植物,防止果实的掉落。

四、屋顶植物绿化的要点

1、科学设计  

一是安全第一的原则。在屋顶花园建筑的顶部进行植物的种植,设计时应充分考虑屋顶的轴承、防水和水以及人员安全,包括屋顶的安全防护栏杆,使在屋顶花园景观的基础上确保屋顶的安全性。其次,是经济性原则。屋顶绿化的主要目的是改善城市生态环境,为人们提供一个良好的环境生活。合理和经济城市空间环境,一直是城市规划者、建设者和管理者追求的共同目标。楼顶花园除了满足不同的应用需求,应以绿色植物为主,创造各种各样的环境氛围。屋顶绿化小景的布局要新颖多变,以精品实现环境效益和经济效益的有机结合。同时,由于屋顶花园也需要一定的管理和维护,所以考虑在将来施工管理中带来方便。三是美化环境,屋顶绿化是为人们提供美丽的环境,因此绿色屋顶还要强调美的特点。不仅有一个重要的角色是在维护城市生态环境方面的,也使人们生活环境更加美好,不论是俯视大地还是仰望天空,就像置身在园林的景色当中。

2、植物的选择和种植  

绿色屋顶可以创造美丽的景观和环境,根据的是植物的物种和它们的成长而选择的。植物只有在屋顶中符合生态环境,才能更好的成长,达到绿化的效果。屋顶强度强,光线存在很长一段时间,日夜温差大等植物的生长条件,同时也存在温度变化大,土壤贫瘠等一些缺点。因此,在植物的选择上也有一定的要求。通过研究,发现种植屋顶绿化应选择一些好光、耐风、抗冷的植物,它们具有耐热性、抗旱性等特点,要选择生命力旺盛的树木和花卉,最好是灌木植物。一般不宜种植大的树种在屋顶上,而少量的中小浅根和树可以进行种植,因为可以抵抗住风的阻力,如果遇到不适合在户外冬天种的树木,可以使用木桶进行栽种。屋顶绿化空间是狭窄的,所以在选择植物时应考虑实用性,并且进行增长率和增长时间以及空间的估量,为了种植所需,计算达到的完全覆盖绿地面积时间。选择缓慢增长的品种,耐修剪,可以节省维护和管理成本;在周围的建筑应该考虑当下选择植物的植物覆盖程度。在阴影区域应该配置耐阴植物,也要注意防止由于建筑物对于阳光的反射和聚光,致使植物灼伤;同时要强化冬季的生态效益。  

3、采用先进技术  

经过多年的探索,在屋顶绿化的建设技术中取得了一定成果。屋顶绿化环境是特殊的,因为屋顶荷载矩阵的限制需要有特殊的要求。屋顶绿化具有选择营养的原则:一个是绿色环保,无病虫害来源;二是轻型,但不能过于宽松;三是不直接用田地土壤选择登顶。屋顶绿化营养基质一般用重量更轻的珍珠岩、绿宝素等无机基质配制。基质应根据楼顶承载力、植物生长特性及自然环境条件尽可能地选择质量轻、持水量大、通透性好、养分适度、无污染,价格便宜。轻型屋顶绿化一般要在屋顶原防水保护层上铺设阻根防水层、保湿毯,其上铺轻型营养基质即可植草。如果种植灌木和花灌木,应该放在合格标识的防水层防水层块根,根穿透阻力放置块根膜,保护湿毯子,存储和排水板。空中花园则要铺设质量考究的阻隔根防水层、阻隔根膜、保湿毯、蓄排水板、过滤膜,其上为营养基质。特别要保护和处置好排水系统,做到排水畅通、基质不流失。

五、结束语

通过对屋顶绿化植物发展的分析,进一步明确了屋顶绿化植物的设计方向,为屋顶绿化植物的优化完善奠定了坚实基础,有助于社会环境的可持续发展。

参考文献

[1]赵晓英,胡希军,马永俊,等.屋顶绿化的优点及国外政策借鉴[J].北京园艺,2008

[2]杨永胜,金涛,现代城市景观设计与营建技术.[M]中国城市出版社,2002

[3]王能果,朱家龙.浅析屋顶绿化技术[J].安徽农业,200  

第2篇:屋顶绿化研究范文

关键词:屋顶绿化;现状;发展趋势

中图分类号: S73 文献标识码: A

引言

屋顶绿化又可称为“空中花园”、“屋顶花园”或“空中绿洲”,是在屋顶、露台、天台或阳台上广植花木,铺植绿草,建造园林景观。早在古巴比伦时代就曾经出现过有“空中花园”美称的巴比伦塔。而近代一开屋顶绿化先河的是美国的一位风景建筑师,他于1959年在一座6层楼的顶部建造了一个景色秀丽的空中花园。

一、我国屋顶绿化建设中存在的问题

1、屋顶绿化材料缺乏统一标准,工程技术缺乏统一规范,施工技术水平参差不齐,相关产业链不成熟

和国外的屋顶绿化技术相比,我国无论在屋顶绿化技术研究还是相关产品开发,均还相对处于一个起始阶段,比如屋顶绿化构造、人工轻量土、屋顶绿化植物种类筛选等方面的研究均有待提高和完善。研究投入的不足同时也带来屋顶绿化规范制定上的滞后,我国在屋顶绿化设计、施工规范,相关材料检测,施工验收等方面还没有一个统一的适合我国国情的标准规范,导致屋顶绿化的设计和建造上存在很多的缺陷和不足,如不能长久地防渗抗漏、植被死亡率高、荷载超标、建造及维护成本太高等。

在绿化行业中,屋顶绿化属于新的领域,要求技术含量较高,以及使用材料的检测标准不明确,也没有建筑与屋顶绿化紧密结合的统一的规范要求。对于绿化行业中的各种建设施工单位来说,屋顶绿化还是“新鲜事”,行业管理尚不明晰,而且绿化施工行业或建筑施工行业尚无屋顶绿化施工专项资质,在施工中忽视建筑各种防水、排水、栽培基质和植物选择等技术环节的重要性,对原防水层保护不当,造成漏水隐患等。施工水平的良莠不齐、工程质量普遍不高、市场竞争混乱无序等对屋顶绿化的推广发展产生了一些不利影响,因此严重制约了屋顶绿化行业和产业链的完善提高。

2、配套法规不健全

在德国,地下停车场顶板的绿化也被看作是屋顶绿化的形式,因为所使用的技术是相近的.在我国,地下停车场顶板的绿化却需要至少3m的覆土才被统计为绿化,这是对金钱和自然资源的浪费。自然土的密度约为2.8t/m2,如果覆土达到3m,约为8.4 t/m2,这样就需要大的钢筋和混凝土,致使成本增加。

由于受观念、认识和商业成本的影响,少有业主和房地产开发商愿意主动对屋顶进行绿化。而在国外发达国家,屋顶绿化已被纳入城市法制化管理体系,做到新建楼房规划设计、建筑施工与屋顶绿化同步进行。显然,根据国内外屋顶绿化发展趋势,专项政策法规是推动屋顶绿化发展的主要动力,对屋顶绿化立法加以保障则成为推广的必然。

3、造价高、维护成本高

经济投入、养护成本和营造技术等方面的要求,是目前制约我国屋顶花园推广的一个重要因素。一般说来,以草坪为主的轻型屋顶花园,造价为150元/m2左右;而相对好一点的庭院式屋顶花园,主流造价为500元/m2左右.在屋顶上铺草种树的经济成本,的确要比地面绿化高得多。

二、我国屋顶绿化的发展策略

1、制定屋顶绿化的地方性法规和技术规范

省级人大或政府应制定鼓励・发展屋顶绿化的地方性法规和技术规范,政府要从规划开始就融入屋顶绿化的理念,为屋顶绿化建设创造前期条件,这需要绿化、住宅、规划等诸多部门的共同协调。老房子的屋顶绿化建设意义最大,问题也最大,因而应落实相关的政策和法规,责成相关单位,把屋顶绿化建设的硬指标定下来。

2、进一步规范管理屋顶绿化的以往经验

做好屋顶绿化的植物合理配置、轻质土选择、屋顶绿化植物的养护管理,切实解决屋顶安全负载、防排水、防渗漏等技术难题。认真学习屋顶绿化先进城市的经验和方法,对当地屋顶绿化工程进行规范管理和技术指导。推广科学的屋顶绿化技术,加强技术攻关和科研工作。深入探讨适合当地屋顶绿化的优良草种及无土栽培,多花地被植物及观赏价值高的灌木、小乔木的筛选和引种试验,建立繁殖园,向市场提供量多质优的屋顶绿化植物,同时,研究设计更科学先进的建筑设计和绿化设计方案,提高屋顶绿化的技术水平,创建生态型屋顶绿化示范工程。

3、抓紧培养城市屋顶绿化的专业人才

在高等院校和职技校中开设屋顶绿化专业,抓紧培养城市屋顶绿化的专业人才,特别是一些既懂园林设计又懂建筑设计的复合型人才。

4、促进立法和深化屋顶绿化观念

政府立法和加大宣传力度有助于将屋顶绿化纳入公共建设事业中去,特别是作为公益性事业的一部分参与城市生态建设,可以极大的拓展资金渠道,既实至名归又能开源节流。同时,相关法律的出台意味着政府严把屋顶绿化的工程关,增加了行业信誉度,为催生成熟的屋顶绿化产业链奠定基础。另外,政府推广和深入屋顶绿化观念应该提升到保护生态环境和创建低碳节能型城市的高度,将屋顶绿化作为基础设施建设深入到民众的观念之中,以税收优惠调动企业的积极性,鼓励民众主动改造和绿化周边环境。

5、施工环节协同合作与后期养护

屋顶绿化是包含材料学和建筑学,林木学和装饰学,土壤学和植物学,美学和数学等众多领域在内的跨学科跨行业的综合性应用型工程,对施工人员的专业技能要求很高,我国屋顶绿化应制定行业的准入资格和门槛资质等级,以防市场违规操作造成安全事故,以及质量水平的良莠不齐制约行业发展。[4]在过硬的施工队伍之上使责任细化,屋顶绿化在排水系统、建筑设计、植被配置和园林规划等各部分运作往往独立性较高,各环节应有效沟通,避免重复施工以及设计与应用的矛盾出现,有利于降低成本和耗损,确保统一的程序和施工标准能最大限度的发挥各个专业的长处和特色,保障工程的有机运转。特别针对屋顶绿化的后期,植物的施肥、修剪、防寒是个长期的过程,只管建不管养导致植物生产不良甚至死亡,那屋顶绿化就失去了存在意义。因而,重视对植物的管理,使建设与养护并重是促进屋顶绿化发展的重要因素。

6、提高营造技术,降低成本

在屋顶花园的建造中要多使用新材料、新技术,尽量降低建造成本。因为从现有的条件来看,只有较为合理的造价,才有可能使屋顶花园得到普及而遍地开花。考虑到各城市不同的气候条件,以及屋顶绿化对于植物材料的特殊要求,在我国,各城市必须制定各自的屋顶绿化技术规范,切实提高从业人员专业水平,屋顶绿化在我国才能更加规则合理地发展。深圳市在2000年出台了《深圳市屋顶绿化(花园)工程技术应用规范》,北京市也在2005年了《北京市屋顶绿化规范》,虽然只是一个地方性的标准,但却表明屋顶绿化已经进入政府规范指导阶段,高质量的屋顶施工技术正在被人们关注。

结束语

综上所述,我国的发展屋顶绿化的前景很广,也很有必要,但是,我们必须坚持实事求是、因地制宜和科学合理地发展。各地应先进行不同模式的试验,选择适合当地屋顶绿化的植物、基质和管理体制及方法,切莫盲目推广。增加城市的绿色空间和自然因素,达到保护、改善城市环境、健全城市生态系统,促进城市经济、社会、环境协调发展的目的。

参考文献

[1]赵定国.屋顶绿化一次成坪[N].中国绿色时报,2010.

[2]白钊义.浅谈屋顶绿化[J].科技情报开发与经济,2013(5):117-118.

第3篇:屋顶绿化研究范文

关键词:屋顶绿化;植物抗旱性;生理生化指标

中图分类号:S731.5 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2010)-07-0164-1

1 材料与方法

1.1 材料

本研究选用垂盆草(Sedum sarmentosum Bunge.)、绿景天(Sedum sp.)、太阳花(Portulaca grandiflora Linn.)三种常用屋顶绿化地被植物为材料。2009年4月,根据研究目标,我们选取三种植物中生长健壮的植株茎100个,扦插于基质相同的托盘中,待植株恢复生长3个月后待用。试验开始时,垂盆草平均高度约11cm,绿景天平均高度约为10cm,太阳花平均高度约为13cm。该研究地点为温室大棚。

1.2 试验方法

1.2.1 干旱胁迫处理 2009年7月16日开始进行干旱胁迫试验,将试验植株浇透水五天后取样作为对照,之后每七天对植物进行取样。取样时垂盆草和绿景天选取第3轮叶片、太阳花选取2/3以上的功能叶,取样后将样本带回实验室进行指标测定。

1.2.2 主要测定指标和方法 叶片相对含水量采用烘干法。细胞膜稳定性采用电导法测定。丙二醛(MDA)含量测定采用硫代巴比妥酸法(TBA)测定。超氧化物歧化酶(SOD)活性采用NBT法测定。

2 结果与分析

2.1 干旱胁迫对植物叶片相对含水量的影响

在干旱条件下,叶片相对含水量高的植物其生理功能旺盛,对干旱适应能力相对较强。结果显示,随胁迫程度增加,植物的叶片相对含水量总体呈下降趋势,垂盆草和绿景天在中期值稍有上升。在胁迫0-7天期间,各植物叶片相对含水量均缓慢下降,其中绿景天的下降速度高于其它两种植物,垂盆草的下降速度最慢。在胁迫7-12天期间内,垂盆草、绿景天叶片相对含水量缓慢上升;太阳花叶片相对含水量呈继续下降趋势。

2.2 干旱胁迫对植物叶片细胞膜透性的影响

当植物受到水分亏缺胁迫时,质膜透性增大,各种细胞器的内膜系统出现膨胀、收缩或破损。因此,生物膜结构和功能的稳定性与植物的抗旱性关系密切。在逆境胁迫下细胞膜透性的大小是衡量植物耐逆性的重要指标之一。随着干旱胁迫程度的增加,三种植物叶片的相对电导率在干旱胁迫的前期和中期都呈上升趋势,在胁迫后期绿景天和太阳花质膜透性下降。在胁迫处理的不同阶段,各植物的相对电导率从大到小依次为绿景天、垂盆草、太阳花。

2.3 干旱胁迫对植物叶片丙二醛(MDA)含量的影响

植物器官在逆境条件下或衰老时,往往发生膜脂过氧化作用,MDA是植物膜脂过氧化的产物之一,通常将其作为膜脂过氧化指标,用于表示细胞膜脂过氧化程度和植物对逆境条件反应的强弱。三种植物在干旱胁迫下,其体内MDA含量变化随胁迫程度增加呈上升趋势,但除绿景天在胁迫最后7天时呈下降趋势外。其中,太阳花、垂盆草上升速度比较缓慢,且上升幅度不大,它们的最大增幅在32.2-62.5%之间。而绿景天的上升幅度最大,在0-12天呈上升缓慢,增幅1.9%,12-22天上升剧烈,增幅达90.4%。

2.4 干旱胁迫对植物叶片SOD活性的影响

超氧化物歧化酶(SOD)是一种广泛存在于生物体内,能清除生物体内的超氧阴离子自由基,SOD具有特殊的生理活性,其在生物体内的水平高低意味着衰老与死亡的直观指标。通常抗逆性强的植物在逆境胁迫下可诱导产生较多的抗氧化酶及其它非酶类抗氧化剂,提高抗逆性,以抵御活性氧氧化损伤及致死效应。所以SOD的变化情况在一定情况下可以反应植物的抗性强弱。结果显示,三种植物SOD活性变化趋势相似,呈现先上升后下降再上升趋势。

绿景天和垂盆草在持续干旱7天时SOD值分别上升77.5%、82.3%,7-12天期间缓慢下降,下降幅度分别为12.5%、58.6%,在12-27天期间前5天SOD值分别急剧上升42.4%、98.5%,后10天缓慢上升,幅度分别为18.5%、23.6%。绿景天、垂盆草在干旱胁迫前10天期间SOD含量呈上升趋势,前5天分别缓慢上升64.2%、6.5%,后5天分别急剧上升87.4%、32.5%,在干旱胁迫10-20天期间急剧下降,幅度分别为62.1%、58.5%,在胁迫20-25天时,SOD含量又急剧上升,幅度分别为189.5%、112.4%。

3.讨论与结论

水分在植物的整个生命周期都发挥着极为重要的作用,水分散失主要由叶子来承担。因此,研究植物叶片相对含水量的变化,可以基本反映植物的耐旱能力。由实验结果可知,在水分胁迫下,叶片失水速度逐渐加快,相对含水量不断降低,但是在胁迫中期,绿景天和垂盆草的叶片含水量稍有上升,这是由于持续降雨,空气湿度大而导致叶片吸水的原因。膜透性是评价植物抗逆性的指标。电解质渗出率测定代表植物的旱稳性,在一定水分胁迫下,细胞膜受到伤害,导致细胞内水分外渗,从而造成组织伤害。由结果可知,太阳花在胁迫后期电解质渗出率急剧增加,耐旱性较弱,其它两种植物变化缓慢,耐旱性较强。叶片中的丙二醛(MDA)含量是表明细胞膜脂过氧化程度的有效指标。实验胁迫阶段绿景天、垂盆草增加缓慢,太阳花增加幅度较大。说明太阳花植物抗性随胁迫时间的延长,细胞膜破坏程度大,抗旱性能力较差。SOD是抵御活性氧对细胞伤害的防护酶,实验胁迫阶段绿景天和垂盆草变化缓慢,太阳花变化幅度较大。太阳花在胁迫中期,SOD含量急剧下降,表明该植物耐旱能力弱,胁迫12天左右可能是其忍耐干旱临界值。

第4篇:屋顶绿化研究范文

关键词:屋顶、绿化、价值

中图分类号: S73文献标识码:A

屋顶绿化可以广泛地理解为在各类古今建筑物、构筑物、城围、桥梁(立交桥)等的屋顶、露台、天台、阳台或大型人工假山山体上进行造园,种植树木花卉的统称。屋顶绿化对增加城市绿地面积,改善日趋恶化的人类生存环境空间;改善城市高楼大厦林立,改善众多道路的硬质铺装而取代的自然土地和植物的现状;改善过度砍伐自然森林,各种废气污染而形成的城市热岛效应,沙尘暴等对人类的危害;开拓人类绿化空间,建造田园城市,改善人民的居住条件,提高生活质量,以及对美化城市环境,改善生态效应有着极其重要的意义。

屋顶绿化不仅仅是绿地向空中发展,节约土地、开拓城市空间的有效办法。也是建筑艺术与园林艺术的完美结合,在保护城市环境,提高人居环境质量方面更是起着不可忽视的作用。

一、分类及优缺点

屋顶绿化工程可以分为:草坪式,采用抗逆性强的草本植被平铺栽植于屋顶绿化结构层上,重量轻,适用范围广,养护投入少。此型可用于那些屋顶承重差,面积小的住房。

组合式,允许使用少部分低矮灌木和更多种类的植被,能够形成高低错落的景观,但是需要定期养护和浇灌。此类型介于二者之间,与拓展型相比,在维护、费用和重量上都有增加。

花园式,可以使用更多的造景形式,包括景观小品、建筑和水体,在植被种类上也进一步丰富,允许栽种较为高大的乔木类,需定期浇灌和施肥,要考虑周全。

屋顶绿化的主要优点:就是提高城市绿化覆盖,创造空中景观、吸附尘埃减少噪音、改善环境质量、减少城市热岛效应,发挥生态功效、有效保护屋面结构、延长防水寿命、保持建筑冬暖夏凉、节约能源消耗。1、改善城市环境面貌,提高市民生活和工作环境质量;2、缓解大气浮尘,净化空气;3、保护建筑物顶部,延长屋顶建材使用寿命;4、缓解城市热岛效应;5、保温隔热,减少空调的使用,节约能源;6、消弱城市噪音;7、增加空气湿度,净化水源;8、提高国土资源利用率;9、可种植瓜果蔬菜,形成城市菜园、果园;10、可根据喜好建立简单休闲娱乐设计。

屋顶绿化的主要缺点是:1、种花栽草,势必要在屋顶上铺垫很厚的泥土,屋顶防水层上面有土壤和植物覆盖,如果发生渗漏,很难发现漏点;2、花草生存,离不开水和肥料,如果屋顶长期保持湿润状况,再加上肥料中酸、盐物质的腐蚀,会对防水层造成持续的破坏,如果防水材料的防水性能、防腐性能不稳定,污水会通过缝隙向下渗透。3、遇到暴雨,泥沙、污物被冲刷而下,会堵塞下水道和玷污外墙。遇到大风,则尘土飞扬,污染环境。4、增加建筑造价成本。

屋顶绿化是一种节水、节能、节地的绿化方式,但屋顶绿化需针对特定屋顶的荷载承受力及建筑特点专门设计,以满足屋顶绿化中的屋顶疏水板轻巧、易于搬运、安装简单、稳定等要求;此外,如果已经布置了太阳能储能设备,那么屋顶绿化就不能采用可能会因为正常生长而影响电板工作的爬墙植物,这时可以简单地在空隙处布置一些矮小的直立花草;在没有设计太阳能屋顶的情况下,如果建筑物的屋顶是一定角度向地面倾斜的,那么让藤蔓植物自然覆盖整个屋顶就又比直接在屋顶上放置盆花盆草要安全实用。

建筑屋顶绿化需注意尽可能采取当地特有的地方物种,除了这些物种更能适应该地区的自然条件,从而可以减少维护投资等经济效益方面的考虑外,更重要的是,地方物种对于本身所处的环境系统是无害的,而人工引入物种则可能造成物种入侵并导致生态系统一定程度的崩溃,这就完全违背了生态建筑的理念。

在优先采用地方物种的前提下,建筑的屋顶绿化系统还应该保证一定的物种多样性。多样化的物种能够保护生物链上最基层生物的生存环境,保障高级生物的能量基础,促进生态系统的健康发育。

1. 植物配置问题。植物种类宜选择姿态优美、矮小、浅根、抗风力强的花灌木、小乔木、球根花卉和多年生花卉。由于多年生木本植物根系对防水层穿透力很强,因此,应根据覆土厚度来确定种植植物品种。覆土厚100cm可植小乔木;厚70cm可植灌木;若覆土50cm厚,可以栽种低矮的小灌木,如蔷薇科、牡丹、金银藤、夹竹桃、小石榴树等;若覆土厚30cm,宜选择冬枯夏荣的一年生草本植物,如草花、药材、蔬菜。

2.抗风性。屋顶花园的设计中为了功能和美观的需要,有时需要设计一些构架,小品等立于屋顶之上。如果必须设计这些,我们将会遇到一对矛盾体。A,屋顶往往风力较低面大,则需要构架基础更牢固;B,在屋顶没有条件将基础埋于土下很深处,在屋顶上植筋效果不理想还破坏屋顶防水层也是不可取的。这是一对矛盾体,解决这对矛盾的方法就是为之设计放大基础。

3.结构顶板荷载。通常屋顶花园设计时屋顶结构已经完成(部分为已成建筑),屋顶结构还能承受多少重量是我们做屋顶设计的前提条件。如若设计超过建筑顶部设计荷载,将会导致屋顶结构处于随时危险的状态,此为屋顶花园设计之大忌。因此我们在屋顶花园设计时要考虑设计内容的重量区间,种植土的厚度,最大能种植多大规格的树等等。

4.防水和排水。通常原始屋顶。通过屋顶面找坡排水的形式,将雨水引至排水口,屋面做防水层。在屋顶花园设计以后如果不采取专业处理,屋面的雨水无法快速地从排水口排出,将导致屋顶积水、植物根系破坏防水层导致漏水,屋顶植物淹死等问题。所以我们做屋顶绿化设计时要考虑到屋顶有组织排水,屋顶和种植土之间需要铺设屋顶花园专用排水板,屋顶花园专用排水板不妨碍屋顶自由排水,且有部分蓄水功能,保持屋顶植物的水分,做法如下图所示(从下往上做法为:屋顶结构-防水板-无纺布一层-5~10cm厚中粗砂-适当厚度的轻质种植土-屋顶植物)。实际工程中屋顶花园专用排水板已经得到广泛的运用,它的效果也得到了实践的考验。

5.防止植物根系穿刺问题。屋顶绿化植物的根系若不采用阻拦的措施,会对屋顶的结构造成一定的伤害。即使是在仅有防水层或包括压制层的屋面上,由于空气的流动作用导致一些植物的种子飘落屋面上,在一定的条件下,植物也能顽强的生长。其后果导致其根系穿透防水层,甚至结构层,从而使整个屋面系统失去作用。在花园无卖弄上,由于涂层的存在,产生了更有利于植物生长的环境。其他的某些外来植物一般都较我们预先铺设的植物更具生命力,这些植物会不断侵蚀其他植物的领地。另外,草类植物的根系相当发达并且穿透力较强,对防水层及结构层的破坏力也很大。所以在建筑物的结构层上进行园林建设时,就必须引导和限制植物根系的生长。否则,植物根穿透防水层会造成防水功能失效;植物根穿透结构层而造成更为严重的结构破。

二、造价分析

屋顶绿化分有土种植与无土种植两种,价格不等。

其中有土种植增加50-100元/㎡(含材料费、施工成本)无土种植增加约210-250元/㎡(含材料费、施工成本)。

其他屋顶结构、防水等措施增加约100元/㎡。

以6层建筑、屋顶面积1000㎡为例,增加造价为:

有土种植:(100+100)/6=33元/平方米

无土种植:(250+100)/6=58元/平方米

以18层建筑、屋顶面积1000㎡为例,增加造价为:

有土种植:(100+100)/18=11元/平方米

无土种植:(250+100)/18=19元/平方米

由此可见,体积越大的建筑单位平方增加成本越低。

三、结论

为了创造空中景观,改善环境质量,建议在今后面积超过10万平方米的小区,屋顶面积超过500平方米的做屋面绿化,同时要求做好防水处理、结构荷载计算等工作,物业做好日常绿化维护工作。

参考文献:

[1] 中华人民共和国土地管理法

[2] 中华人民共和国城乡规划法

[3] 城市规划原理

第5篇:屋顶绿化研究范文

被钢筋水泥包围的城市会造成城市板结。城市板结会产生一些弊端。一是气温较高,二是污染较重,三是噪音大。为此,研究人员和城市管理部门一直在探索如何利用城市的建筑群进行绿化,例如利用城市建筑的屋顶栽种植物。

如何利用城市屋顶?

有的人认为,可以把城市屋顶涂色,以达到避光避热和装饰城市的作用,而另一些人则积极倡导利用屋顶来栽种花草和植物,以扩大城市的绿化面积。在国内城市中,这两种做法都有。前不久,南京市就决定对城市房屋屋顶进行重新涂色。南京市房产局物业管理办公室副主任朱鲜荣表示,此次南京屋顶修缮的区域在紫峰大厦放眼可及的东北方向区域,对屋顶涂色只是修缮的一项。南京这次对屋顶的修缮并非仅仅是涂色,而是一次围绕屋顶的全面修缮行为,其中包括将对一些老式的房屋屋顶进行“平改坡”改造,然后铺上统一颜色的砖瓦。初步费用核定在3000万~5000万元。

但是,另一些城市则要求凡有条件应在屋顶进行绿化,如北京市。不过,屋顶绿化涉及建筑物的承重和渗漏。那么,屋顶绿化是否可行呢?

现在,世界一些国家的实践证明,屋顶绿化是解决城市化进程中城市板结难题的重要措施,也因此可以解决城市板结而产生的热岛效应、空气污染、城市内涝等难题。在城市的屋顶上植草种花并非是现代人的发明,早在4000年前,古代苏美尔人最古老的名城之一乌尔城所建的大庙塔屋顶就建造了花园,被视为屋顶花园的发源地。不过,真正的屋顶花园当数2000多年前的巴比伦空中花园。尽管修建屋顶花园的主要目的是满足当时统治者的奢侈生活,但是其园艺技术的成就和改善城市生态环境的作用也是无法否认的。

城市屋顶绿化的益处

今天,走入寻常百姓家的屋顶绿化正在成为改善城市环境的重要力量。姑且不论屋顶花园和草地对建筑物和城市的其他贡献,如节约材料、延长建筑物寿命等,仅仅从几个方面来看就可以大力推广和普及。首先是可以改善城市景色,优化美化环境,达到把城市“染成”绿色的目的。二是减少城市热岛效应,节省能源。研究表明,建筑物顶层温度最高可达78℃,但屋顶即使只经过简易绿化(种草),夏季顶层温度就会减少到29℃~30℃,表面温度和未绿化的相差几十度。加拿大国家研究中心进行屋顶绿化节能测试的数据显示,进行屋顶绿化的房屋空调耗能节约了70%。

三是改善城市空气质量,因为屋顶的植被可吸收空气中的污染物,减少大气中的悬浮颗粒。北京市园林科学研究所的研究发现,屋顶花园释氧、吸碳、滞尘、纳天然降水的总价值是55.07元/平方米;简式草坪为13.38元/平方米。仅以长期滞尘量而言,屋顶花园达12.3克/平方米,平均滞尘率为31.13%;屋顶简式草坪达8.5克/平方米,平均滞尘率为21.53%。

四是节省水资源和减少或杜绝城市内涝。早就有专业人员认为,内涝不只是城市下水道的问题,而是涉及包括城市绿化在内的诸多因素。城市屋顶绿化既可以起到很好的截流和储存雨水的作用,又可降低雨水流速,防止城市一到雨季就内涝成灾。研究表明,仅仅是简式屋顶草坪就可以截流和储存50%以上的雨水,可以控制暴雨雨水流量的70%~100%。当然,城市屋顶绿化还可以改善生态系统和扩大生物多样性,因为屋顶上的植被为许多昆虫,如蝶类、蛾类提供了良好的生存环境,也为鸟类提供了食物来源,能让人和自然和谐相处。

在技术方面,城市屋顶绿化已经有可靠的技术保证,既能防止屋顶渗漏,又能防止建筑物的坍塌。例如,北京市2005年就颁布了《北京屋顶绿化规范》、2006年颁布了《种植屋面防水施工技术规程》,2007年国家住房和城乡建设部也了行业标准《种植屋面工程技术规范》。

安全和技术保障

如果按照这些标准来进行城市屋顶绿化,在防水和荷载上都不会有问题。以荷载而言,可以将屋顶分为两种类型。一是不可上人屋顶,可承重150千克/平方米;二是可上人屋顶,可承重300千克/平方米。前者可建简单的屋顶草坪,种植一些简易的植物,如一般的杂草和佛手草等植物,甚至种植蔬菜;后者可建屋顶花园,既种草,也栽花,甚至种植一些灌木。

第6篇:屋顶绿化研究范文

关键词:郑州市;屋顶绿化;类型;植物

营造以崇尚自然、回归自然为主旨的绿色生态型城市,已成为城市人居环境建设的发展趋势。由于城市用地日趋紧张、城市绿地的发展逐步受到限制这一现实,因此,屋顶绿化越来越受到人们的重视并不断得到应用。本文对郑州市屋顶绿化进行了调查研究,试图为该地区屋顶绿化的发展和应用推广提供依据。

1 屋顶绿化现状

郑州市素有绿城的美称,也是我国最早进行屋顶绿化的城市之一。据调查可知,郑州市建成区屋顶绿化面积仅占城区面积的0.31%。各区屋顶绿化发展也极不平衡,主要分布在金水。学校和居住区屋顶绿化数量占同类比例相对较高,但宾馆、饭店最少,相差悬殊。整体来看,郑州市屋顶绿化虽开始的较早,但发展速度缓慢,仍处于上升阶段。

2 屋顶绿化的类型

郑州市目前屋顶绿化的类型主要有以下 3 种:

2.1 简单装饰型屋顶绿化 绿化比较简单,多为盆景、草丛、小灌木等,布置简洁,以装饰屋顶为主要目的,主要分布于居民楼、写字楼、高校等地。

2.2 休闲型屋顶绿化 以草丛、观赏类花卉、小灌木等为主,小型木本植物为辅,搭配着亭台、棚架、座椅等,以休息、聚会、放松身心、缓解疲劳为目的,主要分布于办公楼、居民楼、写字楼、高档宾馆、酒店等处。

2.3 经济型屋顶绿化 绿化主要以园艺植物、果树等为主,以观赏和食用为主要目的,多分布于居民楼、写字楼等处。

3 屋顶绿化的常用植物材料

郑州市屋顶绿化植物种类较多,涉及的植物种类有8个类别33科60种,主要以乡土植物为主。大多都具有喜阳、耐旱、耐热、耐寒、抗风和根系较浅的特点。

3.1 草坪及地被植物 如佛甲草、卧茎景天、八宝景天、金娃娃萱草、红景天等景天属地被植物,还有大花酢浆草、一串红、凤仙花、鸡冠花、大丽花、雏菊、羽衣甘蓝、鸢尾、芍药、葱兰等。

3.2 灌木 如紫薇、连翘、丁香、月季、迎春、、大叶黄杨、女贞、紫叶小檗、西府海棠、樱花、紫叶李、木槿、竹子等。

3.3 果树和蔬菜 有苹果、桃、葡萄、草霉、黄瓜、丝瓜、番茄等。

3.4 藤本植物 有紫藤、木香、凌霄、金银花等。

4 存在问题及建议

4.1 缺乏立法约束 受建造成本和商业利益的影响,少有房地产开发商和业主愿意主动对屋顶进行绿化。而在发达国家,屋顶绿化已被纳入城市法制化管理体系,做到了新建楼房规划设计、建设施工与屋顶绿化同步进行。我国目前在城市建设中,对屋顶绿化尚无法可依,只有一些技术规范。建议主管部门应深入开展调查研究,拟定相应审批、管理规定,提出解决办法,尽快制定有关法律法规。

4.2 品种单一,基础薄弱,成本高 屋顶绿化的植物种类较丰富,但个别植物应用频率很高,如大叶黄杨、金叶女贞等出现频率最高,普遍应用于不同类型的屋顶绿化,与地面普通绿化相比成本还相对较高。建议高校、科研所加强对屋顶绿化课题的研究,增加植物景观丰富度,也可以向简单的植被屋顶方向发展,也就是粗放型屋顶绿化,可以减少成本。

4.3 结构承重与屋面防水 屋顶绿化对建筑荷载有较高的要求,在已建成的屋顶上搞绿化,对房屋结构的影响与覆土量的多少都需相关专业知识的人来解决。同时,屋顶植物的根系会侵入防水层,破坏房屋面结构,造成渗漏。因此,为了使植物旺盛生长,并尽量减轻屋顶的附加荷载,要选用轻型栽培基质,既含有植物正常生长所必须的各种元素,又要满足质量轻,蓄水保墒能力强,通风排水性好,营养适中。(收稿:2013-08-02)

参考文献

[1] 韩丽莉.北京城市屋项绿化发展现状与前景展望[J].中国建筑防水.2005.

[2] 冷宇,张卫国,严秀珍,等.屋顶绿化植物研究综述[J].黑龙江农业科学,2008(2).

[3] 殷丽峰,李树华.屋顶绿化基质的选择及绿化种植模式的建立[D].风景园林,2006.

[4] 梁明霞.华北地区植被屋面植物材料筛选的初步研究[D].北京:北京林业大学.2009.

[5] 范晓敏,郭琳.郑州市屋顶绿化植物选择与种植设计[J].河南农业,2009,11:63~64.

第7篇:屋顶绿化研究范文

关键词 屋顶绿化 实用性 经济性 安全性

中图分类号:TU986 文献标识码:A

近年来,随着城市化进程的加快,人口大量涌向大中城市,各种现代建筑、道路、铺装面积不断增加,使得城市中的绿化覆盖面积锐减,城市生态环境日益恶化,人们对自身环境的关注和重视达到了前所未有的程度。因此,扩展城市绿化空间,尽量地发展和扩大城市植物生物总量,是改善城市生态环境的根本出路。

国内外城市绿化规划设计的实践证明,屋顶绿化是节约土地、开拓城市绿化空间的有效办法,它可以起到减轻热岛效应、节省能源、节约资源、休闲、保护鸟类及昆虫、维护生态平衡等作用。

1 武汉屋顶绿化发展概况

早在上世纪80年代,武汉市就有“屋顶绿化”。武汉素有火炉之称,夏天酷暑难耐,尤其在太阳下烤了一天的顶楼,房里几乎无法住人,于是一些住在顶楼的人就想到了在屋顶或墙体上种植物。一些有经济实力的工厂、院校等,在宿舍楼上依附墙体种植爬墙虎,喇叭花等攀援植物——如八十年代建成的华中大建筑系馆舍,就进行了墙体和屋顶绿化,迄今使用效果良好,夏季室内温度可以降低3℃。

后来,不少市民也学着种植,形成了一些屋顶花园,并从单一墙体发展到屋顶、阳台、门庭,植物品种也从最初的几种发展到10多种。

但是,到目前为止,武汉的屋顶绿化也未能形成气候。据统计,武汉屋顶绿化现状是,全市仅89处,共8.2万平米。这与高达数亿平米的闲置屋顶面积相比,差距实在太大。

那么,到底是什么因素阻碍了武汉屋顶绿化的推广?武汉的屋顶何时才能绿起来?

2 屋顶绿化发展面临的问题

2.1 实用性问题

合理、经济地利用城市空间环境,是大中城市环境建设的重要目标。衡量建筑屋顶绿化程度的好坏,除了要求其绿化覆盖指标必须保证在75%以上外,还要充分考虑其实用性。

武汉地区属北亚热带季风性湿润气候,雨量充沛,日照充足,但夏季酷热,虽然最高气温在37~39℃,但最低气温较高,一般在29~30℃,湿度较大;冬季寒冷,尽管平均气温在1~3℃,但有寒潮或雨雪时常常在0℃以下,比较阴冷;而春秋两季持续时间较短,如此的气候条件,这就导致了如何充分使用室外的屋顶绿化来延展人们的室外游憩空间,丰富人们的生活情趣的问题。同时,随着人们生活水平的提高,私家车的数量也在不断增长,也就带来了城市的空气环境的污染加重问题,而屋顶绿化作为室外空间的一部分,人们对其使用次数的多少也必然是影响屋顶绿化推广的主要因素之一。

2.2 经济性问题

作为城市建设的一部分,屋顶绿化的推进必须要充分考虑到如何降低其造价的问题,与此同时,还要尽量降低其后期的养护管理的成本。

现阶段,很多的投资方在建设初期的考察阶段,就会充分考虑到投资的经济效益与社会效益。由于前面所谈到的实用性问题,屋顶花园在武汉的实用性并不十分理想,那么,很多投资方就会相应降低甚至是忽略对屋顶绿化的投入。即便是采用屋顶绿化,也是在万不得已的情况(如建设用地的绿化面积不够、建筑性质的特殊性等)下适当予以运用。同时,与建设相对应的还有屋顶绿化的后期养护与管理问题,这是一个长期而艰巨的任务,不仅需要耗费相当的物质资源,主要是还需要相关的技术管理人员,毕竟屋顶绿化不同于普通的地面花园,它有其特殊性。

2.3 安全性问题

安全性问题始终是屋顶绿化设计与实施的核心问题。屋顶绿化的载体是建筑物顶部,必须考虑建筑物本身和人员的安全。

建筑屋顶的结构安全是屋顶绿化建造的先决条件,目前,武汉地区的主要建筑物屋顶基本上采用的是现浇钢筋混凝土屋面板,只要将屋顶绿化所附加的荷载计入,屋顶的安全是可以得到基本保障的。

而在武汉地区,防水安全问题就不是那么简单了。武汉地区雨量充沛,采用屋顶绿化虽然可以起到一定的保护屋顶防水层的作用,但是,毕竟屋顶绿化是在已完成的屋顶防水层上进行作业的,这样极易对防水层造成破坏,使屋顶漏水,影响建筑的正常使用,即使进行维修,也不易办到。此外,屋顶绿化中的植物落叶问题也是存在的,武汉地区四季分明,随着季节变化,难免会出现植物落叶,这不仅会引起植物的管理与清扫问题,还会带来落叶将屋顶排水沟口堵住等相关问题。

2.4 美观性问题

目前,我国大中型城市的建设十分注重城市整体的美观性,建筑作为其重要组成部分,自然也不例外。屋顶绿化在建造条件上与露地花园存在比较大的差异,由于其场地小,所处环境和场地受建筑物平面、立面限制较大,所以在实际实施过程中存在一定困难。此外,在植物种类的选择搭配上,屋顶绿化也是颇受限制,因为除了要考虑美观外,还要考虑安全问题。

此外,屋顶绿化在武汉的推广与实施还存在或多或少的相关问题,如屋顶绿化技术不规范,施工单位与施工人员素质参差不齐,这会在建筑防水、排水、栽培基质和植物选择等方面出现问题,造成严重损失。此外,耐根系穿刺的屋顶防水材料研究还有待加强。同时,新建筑屋顶的绿化相对较易实现,但对于旧城区内的老建筑(如汉口的里弄建筑)如何进行屋顶绿化还需不断探索。

3 屋顶绿化发展的思路与方向

充分发挥屋顶绿化的作用,不仅仅表现在新建建筑的屋顶进行绿化,更重要的是对于旧城区内的老建筑进行屋顶绿化,尤其是武汉三镇中的汉口地区。因此,屋顶绿化必须结合实际,结合现有建筑的荷载情况,将屋顶绿化由单一的屋顶花园过渡到低成本、低养护的绿化形式,同时整合国内外先进技术,提高城市屋顶绿化的技术含量。

随着屋顶绿化科技技术水平的不断提高,园林绿化研究人员通过选择育种、基因工程等手段进行耐干旱、浅根性植物的筛选,使之更好地适应屋顶绿化的环境,适宜屋顶绿化的植物材料种类将会越来越多;另外,新兴建筑屋顶防水材料、耐根系穿刺材料的研究,超轻量绿化用无机基质等材料的研究,都为屋顶绿化提供了良好的基础材料,从某方面解决了目前国内城市屋顶绿化、地下设施覆土绿化、垂直绿化、桥体绿化、室内花园中存在的一些关键问题;从屋顶绿化的形式来说,屋顶也会由简单绿化向花园式绿化方向发展。

当前,屋顶绿化建设中研究的重点应该放在确定城市屋顶绿化所适应的不同种植模式类型及植物材料的选择,以及具有高性价比的屋顶绿化材料和技术;不同形式屋顶绿化种植模式对于改善环境,增加景观,提高生态效益方面的效益指标以及与屋顶绿化相关的定量性指标;确定屋顶绿化的建筑荷载要求;轻型栽培基质的选择、配比、应用;防排水技术;筛选适合于不同类型屋顶绿化的植物材料以及确定养护技术。

目前,屋顶绿化的系统化定量研究在我国尚属起步阶段。可以说,我国幅员辽阔,气候差异明显,定量化研究屋顶绿化的生态效益、经济效益和绿化成本,对于确定各地区的屋顶绿化模式和技术指标,核算绿化成本和生态经济效益具有重大指导意义,对于城市规划与环境评估也可以提供必要的参考。因此,屋顶绿化应广泛结合节能建筑标准需求及城市生态环境建设发展方向,更完善、更系统、更深层次地开展下去。同时,今后开展建筑集水技术和水分制控灌溉技术的定量化研究也是非常有必要的。相信经过绿化科研单位与施工单位的积极努力,屋顶绿化一定会造福全人类。

参考文献

第8篇:屋顶绿化研究范文

1. 推广应用绿色建筑技术的重要性

因为能源消耗的不断增长,诸如气候变化及能源危机等问题日益严重。就气候变化问题而言,主要的能源来源诸如石油、煤炭等都是碳基能源,使用这些能源导致大量的二氧化碳排放,而二氧化碳是最主要的温室气体。如果温室气体浓度继续保持现有水平,将会导致世界气温升高,并进而引起诸如海平面上升、洪水、干旱等极端气候的增加。

因为建筑的照明、取暖、制冷等需求,建筑领域的能源消耗在整体能耗中占据相当高的比例。根据麦肯锡咨询公司的报告,居民住宅和商业住宅能耗分别占终端能耗需求的25%与10%。以英国为例,用于建筑服务的能源占据了英国国家能耗的40%-50%。虽然目前发达国家占据了能源消耗的大部分,但是未来主要的增长将来自于发展中国家。目前商业建筑中60%的能耗来自于发展中国家,至2020年,75%的未来增长都将来自发展中国家。

中国在2006年的能耗增长已经占据了当年世界新增能耗需求的一半。根据《中国能耗年度报告》,2008年中国在建筑领域的能源消耗占总能源消耗的23% 。在未来10年建筑能耗将会持续增长,这样的增长主要来自于两个方面的理由:城市化进程和提高生活水准的需要以浙江省为例,2008年新建建筑面积就达到4000万平方米。

因此,对于中国而言,在建筑领域进行节能减排具有相当的重要性。建筑领域的节能减排则与绿色建筑创新科技的推广应用紧密相连。建设部副部长仇保兴指出,建筑节能潜力最大的领域包括可新建建筑节能标准执行与绿色建筑示范推广两大方面。(仇保兴, 2010)。在众多绿色建筑创新科技当中,本文以屋顶绿化科技为案例,在回顾该科技的发展历史和国内外相关研究的基础上,通过分析杭州市上城区服务地方标准《屋顶绿化建设规范》的起草、编制过程,从政策角度论证标准化过程对绿色建筑技术推广的促进作用。

2. 屋顶绿化介绍

2.1 屋顶绿化的发展历史

屋顶绿化或屋顶花园的历史可以追溯到公元前2000年左右,在幼发拉底河地区(即现今伊拉克)的古代苏美尔人最古老的名城之一乌尔城曾建造了雄伟的亚述古庙塔,被后人称为屋顶绿化的发源地。另一个著名的例子是被世人列入“古代世界七大奇迹”之一的古巴比伦“空中花园”。公元前604-562年巴比伦国王尼布甲尼撒二世为取悦自己的妻子,在平原地带的巴比伦堆筑土山,并用石柱、石板、砖块等垒起每边长125m,高25m的台子,在台上层层建造宫室,处处种植花草树木,并动用人力将河水引上屋顶花园,除供花木浇灌外,还形成屋顶溪流和人工瀑布。

今天,随着科技发展、社会进步,世界各国的城市化程度加深,植被资源大量破坏消失,自然灾害频发,人们已经开始深切认识到绿化对人类,对自然环境的重大意义,开始千方百计增加绿化面积。屋顶绿化、屋顶花园便大力发展起来,蔚然成风。(王军利, 2005)

国际上,德国和欧洲一些国家在屋顶绿化方面走在前列。例如在1989年到1999年十年间,德国屋顶公司建造了约32 5万平方米的屋顶绿化,到2003年末,这个数字增长到了约743 2-929万平方米,并且还在以每年10%-15%的速度递增。在国内北京、成都、上海、深圳等城市,屋顶绿化的建成面积都在逐年显著增长,特别是北京在2008年因为召开奥运会而提出的绿色奥运的口号,带动了一批公共建筑建设屋顶花园的风潮。

但是由于缺乏正确的技术引导和支撑,屋顶绿化的推广应用也存在较多问题。一些居民往往只是在屋顶上随意地种植一些自己喜欢的蔬菜和花果等,没有经过统一设计,乱搭乱建,导致视觉景观杂乱。同时由于对屋面防水防漏等问题的重视不够,施工技术租糙落后,导致许多建设了屋顶绿化的房屋因为长期浸泡而漏水,引来许多屋顶绿化技术负面评论,阻滞了屋顶绿化的良性发展。

2.2 国内外相关研究

国内外对于屋顶绿化的研究均表明,屋顶绿化无论是在城市社会、经济、环境、生态方面,都有着卓越的贡献。据加拿大“多伦多屋顶绿化研究团体”的一项研究表明(Gutteridge, 2003):如果多伦多市屋顶面积有6%(约650万平方米)被绿化,其直接产生的效益是:1.使该市热岛效应降低1-2℃;2.直接来自建筑屋的温室气体排放每年减少1.56兆吨,间接由于热岛效应的减少而少排放的温室气体每年少0.56兆吨;3.减少灰霾天气5-10%;4.通过植物吸附灰尘每年30吨;5.每年通过屋顶截留雨水360万吨;6.创造了650万平方米公共的和私人的绿色空间。

Saiz(2006)等人在对在华盛顿特区(Washington DC)的研究表明,绿化20万平方米屋顶面积,每年将有160万立方米的降水被屋顶绿化截留,并可以在雨污合流地区减少15%的溢流现象;另外通过 UFORE 模型计算得知,这些绿化植物还能够吸收 16.81 吨的常规污染物。屋顶绿化还能够显著吸收温室气体,有结果表明,屋顶绿化植物每年平均可以吸收375g/m2 CO2。另外屋顶绿化还能显著降低建筑耗能情况,并最终缓解热岛效应。

国内的研究者也对屋顶绿化的优点进行了多维度的分析。万静(2006)认为,屋顶绿化的效益包括生态效益、经济效益、美学效益和社会效益。生态效益包括降低城市热岛效应、缓解城市雨水问题和减轻城市大气污染。经济效益的内容比较丰富,除了减少能源消耗、延长屋面材料寿命、降低排水费用和节约绿地建设征地费用之外,屋顶绿化还能提供商业经营场所,在条件许可的情况下甚至可以种植经济作物。在美学方面,屋顶绿化可以美化第五立面并减少屋顶眩光。社会效益指的是屋顶绿化能起到增加休闲活动空间并促进邻里和家庭成员交流的作用。

2.3 屋顶绿化相关规范和法规制定情况

从国际上来看,各国政府在意识到屋顶绿化的巨大作用之后,都通过了一系列法律法规和技术标准来促进屋顶绿化的推广应用。以我们的近邻韩国为例,为了推广屋顶绿化技术,韩国政府首先制定了《构建低碳绿色城市规划指南》。指南指出应该在现有市中心区扩大屋绿化面积,积极引导亲环境能源的有效开发。1970年制定的建筑法第32条“土地造景”中对建筑周边的种植相关事项作了明确规定。具体实施则应按照市、郡、区地方自治团体根据屋顶土层厚度、种植组成、绿化面积等不同标准而进行。1999年11月,韩国环境部发行了《普及型屋顶绿化指导手册》,对屋顶绿化的设计、施工及养护管理作了规定。2000年韩国建设交通部(2000—159号)文件规定了屋顶造景面积的计算、种植、结构安全、种植土壤和厚度、灌溉及排水、防水及维护的标准,使屋顶绿化有了系统的法律依据。另一方面,《建筑法》规定了建筑设计时,要按照地方自治团体条例所规定的绿化比例,把土地面积的一部分划定为造景或绿化面积。《有关住宅建设标准等相关规定》明确指出“在开发住宅用地时,30%以上的土地面积应作为造景或绿化面积”,认定屋顶绿化面积可以作为造景面积或绿地面积。(赵红霞 和 姜太昊, 2013)

相比其他国家而言,国内的屋顶绿化的规范化和标准化之路则显得较为滞后。这种滞后主要表现在两方面。一来虽然舆论导向虽大力提倡屋顶绿化的建造但具体的政策支持则相对较少,仅仅在而一些省市级政府例如上海、北京、深圳等地制定试行了相关的政策。国内最早的屋顶绿化政策性文件是1999年深圳市政府的《深圳市屋顶美化绿化实施办法》。上海第一个关于屋顶绿化的政策颁布于2002年:静安区政府了《关于上海市静安区屋顶绿化实施意见的通知》,为当年列入实施屋顶绿化的项目给予每建造 1 平方米屋顶绿化提供 10 元的经济补助。2004-2008年《北京市城市环境建设规划》则指出以后30%的新建高层建筑要进行屋顶绿化,低层建筑则要求60%要做屋顶绿化。

第二,屋顶绿化作为一项创新科技,国家现行政策中侧重命令性法规、直接和间接经济补贴政策而较少规范性文件。具体来说,命令性法规是指规定人们必须作出一定行为的法律规范,通常以“必须”、“应该”等形式体现。这类法规需要该市人民代表大会及其常务委员会制定和通过,典型例子包括《上海市绿化条例》、《北京市城市环境建设规划》、《北京市绿化条例》等。命令性法规虽然具有较高的法律效力,但是对创新技术的具体指导功能则较为欠缺。经济补贴政策包括一次性经济补贴和长期经济补贴——例如上文提到的《关于上海市静安区屋顶绿化实施意见的通知》就属于这个类型。间接补贴政策包含多种形式,我国的对屋顶绿化的间接补贴政策包括补偿建筑容积率、屋顶绿化面积计入绿地率以及减免税等措施。例如根据北京市 2011年《关于进一步推进本市屋顶绿化工作的通知》,20%的屋顶绿化面积可以被计入绿化用地面积指标。公共政策研究者认为,财政补贴政策存在包括缺乏广泛性、缺乏科学补贴标准(可操作性)以及增加地方财政负担等缺点。

规范性文件是指除法律、法规、规章以外的国家机关在职权范围内依法制定的具有普遍约束力的文件。根据 GB/T20000.1《标准化工作指南第 1 部分:标准化和相关活动的通用词汇》的解释,规范性文件包括标准、技术规范、规程等。目前较有影响力的规范性文件包括2010 年 8 月上海市质量技术监督局的《上海市地方标准——屋顶绿化技术规范》(DB31/T493-2010)和)2005年5月,北京市质量技术监督局的《北京市地方标准——屋顶绿化规范》(DB11/T281-2005)。由于中国幅员辽阔,不同地区气候差异较大,土壤和植物都有较大区别。就屋顶绿化技术而言,无论是具体的植物种植设计还是基质土层的相关技术指标都需要因地制宜地进行推广应用。一方面这些技术指标无法通过命令性法规和经济补贴政策进行明确,另一方面,对于具体的屋顶绿化项目,又迫切需要这些指标对工程进行指导和规范。这就凸显了地方规范性文件的重要性。(何淼淼, 2012)

3. 规范编制过程

2010年,杭州市决定在上城区新侨饭店周边建筑屋顶进行屋顶绿化试点,并于2010年印发《杭州市区建筑物屋顶综合整治管理办法》。杭州市住房保障和房产管理局按照杭州市委、市政府总体部署,于2012年拟订出台《关于进一步推进杭州市区既有建筑物屋顶综合整治工作实施方案》,明确了屋顶整治工作的总体目标和分阶段目标,拟在2012-2016年五年时间内,对全市五城区的既有建筑屋顶进行屋顶综合整治全覆盖。

为进一步规范屋顶绿化整治工作,切实做好屋顶绿化整治工程,强化屋顶绿化养护管理,建立屋顶绿化长效管理,提高城市生活品质,需要制订一个能够进一步规范屋顶绿化管理工作,提升屋顶绿化工程的管理规范,编制制定上城区屋顶绿化工程管理规范这一标准,对于保障屋顶绿化工程成果,具有十分重要意义。根据2012年上城区政府管理与服务标准化工作计划安排,杭州市上城区住房和城市建设局、上城区建筑节能协会遂起草制订了《城区屋顶绿化工程管理规范》地方标准。

《城区屋顶绿化工程管理规范》基于既有屋顶绿化工程管理以及进行中的屋顶绿化工程管理等相关工作经验, 分为三阶段制定。

第一阶段:起草初稿。根据2012年上城区政府管理与服务标准化工作计划安排的任务,由上城区住房和城市建设局(以下简称城建局)负责起草城区屋顶绿化工程管理规范文稿。接受任务后,成立起草工作小组,落实主起草人员;对如何起草标准规范,进行学习编制写法;查阅历史资料,归集纳入标准规范的内容。工作小组从4月份开始准备,利用日常工作之余时间编制,历时3个月,于7月份完成草稿。

第二阶段:征求意见。城建局根据要求将《城区屋顶绿化工程管理规范》修改为征求意见稿,通过上城区城建科协、上城区建筑节能协会向市建委、市住保和房管局、区科协专家,区城建科协、建筑节能协会全体理事及部分会员征求意见,以书面纸质的形式进行意见的征求工作。特别是屋顶绿化实施的区绿化办、产权单位、设计单位、施工单位及监理单位,城建局通过电话联系征求对《城区屋顶绿化工程管理规范》修改意见。

第三阶段:形成送审稿。在征求意见阶段完成后,城建局与杭州市质监局上城分局一起进行了分类汇总,并采纳了合理化建议,将有益的建议内容修改入《城区屋顶绿化工程管理规范》中,形成了评审的送审稿。

《城区屋顶绿化工程管理规范》是一个基层的规范性文件,整个编制过程中,城建局和编制小组始终以上城区在屋顶绿化工程中碰到的实际问题为基础,根据《公园设计规范》、《园林基本术语标准》、《屋面防水施工技术规程》、《城市园林绿化养护管理标准》、《杭州市上城区建筑物屋顶综合整治管理办法》、《杭州市上城区建筑物屋顶综合整治管理办法》等法律、法规、文件的规定,并结合上城区屋顶绿化管理工作的实际而制定的,具有基础性、协作性的特点。这样的规范,既对本区屋顶绿化管理工作进行规范,又对全市其他地区的屋顶绿化管理工作有一定的借鉴作用。

4. 建议

通过《城区屋顶绿化工程管理规范》的编制,一方面对地方上良好的经验和做法进行了总结,另一方面也为下一步加快屋顶绿化工作,规范屋顶绿化工程实施打下了良好基础。但是我们也同时认识到,要切实有效的推行一项节能减排的创新技术,作为行业管理部门需要进一步强调以下三个方面的工作:

1.建立公众意识:在规范的编制过程中,规范编制工作小组成员发现居民和房屋所有者对屋顶绿化的优点、技术、政策等方面的问题都存在不同程度的知识缺失或是误解。只有当个人认知与事实一致,并转化为社会认知和行为时,才可能形成持续而强大的力量。我们认为可以通过以下宣传教育手段和政策建立公众意识:

(1)收集示范性工程关于节能、节水、改善微气候、屋顶维护等方面的数据,并与参照建筑作比较,以全面展示屋顶绿化的优越性。

(2)通过互联网、电视、广播、纸媒等展示示范性工程的成果。

(3)举行研讨会,邀请相关干系人参加并与屋顶绿化相关专家进行面对面交流。

(4)对已建成屋顶绿化进行效能评比并给予适当奖励。

2.提供技术支持

制定严谨、完善的规范性文件并及时更新是激励建造屋顶绿化的技术支撑。上文已经阐述了我国现有政策体系并分析了存在的问题。基于国外的经验和我国此类政策的问题,在《城区屋顶绿化工程管理规范》的编制过程中,我们认识到,为了更好的提供技术支持,地方性规范文件除了结合了地方材料、气候等因素外,还应包括术语定义、设计要求、技术要求、施工管理和养护管理等方面。

3.社会组织推广

规范性文件的研究和编写可以借助非政府组织(例如上城区建筑节能协会、杭州同舟屋顶绿化研究所)、城市学院等科研院校的力量合作完成,并且应该及时更新。

4.监督和反馈。我们认为监督管理工作应包含两个方面。一方面是要做好抽查与监督:对已完成项目的施工质量、植物配置、屋顶性能等进行检查,保证屋顶绿化具有优良的质量和获得合理的维护。另一方面,需要对对屋顶基质、植物的隔热保温性能以及植物存活率、维护状况进行跟踪调查,作为技术规范更新的依据。

参考文献:

GUTTERIDGE B 2003. Toronto’s green roof demonstration project. Greening Rooftops for Sustainable Communities [J]: 121-125.

SAIZ S, KENNEDY C, BASS B, et al. 2006. Comparative life cycle assessment of standard and green roofs. Environmental science & technology [J], 40: 4312-4316.

仇保兴 2010. 我国建筑节能潜力最大的六大领域及其展望. 城市发展研究 [J]: 1-6.

何淼淼 2012. 激励建造绿色屋顶的政策研究 [M]. 华中科技大学; 武汉.

万静 2006. 上海市屋顶绿化建设与推广研究 [M]. 同济大学; 上海.

第9篇:屋顶绿化研究范文

Key words: green roofs;life-cycle;cost-benefit;government subsidy

中图分类号:F062.2 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)18-0235-05

1 问题的提出

Michael Blackhurst(2010)[1]、Timothy Carter(2008)[2]和Karla Claus(2012)[3]从屋顶绿化的成本效益的角度,计算NPV(净现值),说明建造绿色屋顶是经济可行的。杨帆等(2008)[4]、杨恒等(2011)[5]及万亚辉等(2014)[6]从我国实际出发说明建造绿色屋顶是必须并且可行的。然而,屋顶绿化在推广过程中遇到很多问题。

技术问题分为两部分:一是屋顶绿化的结构层存在的问题,比如防水层、根阻层的设计以及蓄排水的处理;二是整个屋顶系统的问题,比如雨水径流、灌溉系统和屋面规划的处理。

资金问题方面与屋顶绿化的类型有关,按照德国的分类方法,屋顶绿化分为拓展型屋顶绿化、半密集型屋顶绿化和密集型屋顶绿化[7]。其中,拓展型屋顶绿化(Extensive green roof)又称作粗放型屋顶绿化,它是屋顶绿化中最简单也最广泛适用的一种形式,主要是它对屋顶的承重结构要求低,特别适合干旱气候地区,而且造价和养护成本都比较低。然而每年也需要一笔不菲的费用,见表1。

法律问题,主要指商品住宅的屋顶的产权的归属问题和相关强制性法律政策的制定问题。因此,需要相关法律支持屋顶绿化。我国的《物权法》规定,屋顶属于全体业主,需要经过全体业主的同意方可进行屋顶绿化,而建成后的屋顶使用权也是所有业主共享。如果有一小部分业主不同意,则屋顶绿化将无法进行。但是德国提出了专用使用权,即权利主体对建筑物的共有部分进行约定,由特定所有权人或者第三人享有排他的独占性使用权[8]。也就是经大家同意的单个业主可以独立建立并享用屋顶绿化,然而,我国没有相关的法律。我国在屋顶绿化推广上给出很多财政奖励政策,但却没有强制性的法律规定,造成推广上的苍白。

观念问题,许多人对屋顶绿化的认识存在误区,认为存在安全问题。

李剑锋(2010)[9]、杨健(2013)[10]、徐书剑(2015)[11]和曹爱星等(2011)[12]认为资金问题是主要障碍,所以私营业主没有积极性去主动修建绿色屋顶。何淼淼(2012)[13]在38页指出根据对北京市居民的问卷调查,认为昂贵的成本是人们不愿意采用绿色屋顶的主要原因之一。同时,他们认为,绿色屋顶属于城市绿化和公益事业,因此政府应分担部分成本。Karla Claus(2012)[3]通过比较政府和私人对建造屋顶绿化的积极性,发现屋顶绿化的补贴是大众需要的,并且补贴能有效地激励潜在的私人投资者建造屋顶绿化。

2 数据来源

本文对生态效益补贴政策的分析是通过北京市屋顶绿化的成本效益的分析实现的。由于北京市屋顶绿化的复杂性,所以需要对相关数据的来源进行说明。

2.1 基准收益率

基准收益率用作不同年份资金价值换算的折现率,是投资决策过程中用以衡量资金时间价值的重要参数,代表资金被占用应获得的最低收益率。本文成本效益的分析是站在私人业主的角度考虑,基准收益率无法准确取值,所以选取2%、4%、6%、8%四个数值来分析在不同收益率下,补贴对私人业主激励作用的大小。

2.2 物价增长率

由于维护成本和效益的价值指标不是固定不变的,未来一般都会增长。居民消费物价指数(CPI)的确定是按照跟居民生活息息相关的日用品和劳务价格,根据一定的数学统计方法计算的物价变动指标。在本文中,对CPI取算术平均值作为未来物价变化的预测值。1990~2015年的CPI如表2所示。

2016年开始,每年的物价增长率保持一样,即取CPI的算术平均值为2.04%。计算公式(1)如下:

ak=a1qk(1)

式中,a1表示建设初期的成本或效益的经济价值,即2015年的价格;

ak表示第(k-2015)年的物价实际水平,即货物的价格;

q=102.04%

2.3 其他

在分析北京市成本效益时所选用的屋顶绿化的建设成本数据是2012年《北京市屋顶绿化建设和养护质量要求及投资测算》中的数据,原因是成本效益的研究对象是北京市公共机构的新建建筑的屋顶绿化,而上述文件是针对北京市的公共机构建筑的屋顶绿化,其中的建设成本数据是推荐投资标准,所以选择上述文件的数据作为北京市屋顶绿化建设成本的分析数据。

2.4 相关的假设

2015年12月31日前建成的屋顶绿化项目,假定在其寿命期间的每一年的物价的增长率是固定不变的,即全文屋顶绿化项目全寿命周期内每年物价增长率均采用2.04%。

新建建筑的屋顶绿化项目的全寿命周期成本包括建造成本、维护成本和拆除成本。本课题研究的屋顶绿化的全寿命周期成本不包括拆除成本。

屋顶绿化的效益的价值评价采用的指标方法是数量指标与价值指标相乘的方法。假定每一年屋顶绿化的效益的测算工具和精度及取用标准一致,即屋顶绿化自建成起,每一年的可量化的效益的数量指标固定不变,均采用现阶段的数值。

3 北京市屋顶绿化的成本分析

考虑到简单式屋顶绿化的成本低、普及广和易于接受等优点,本节的屋顶绿化成本效益评价以简单式屋顶绿化为例,也就是常见的佛甲草草坪式屋顶绿化,因此,对于花园式屋顶绿化仅作简单分析。为了方便数据的获得和准确性,简单式屋顶绿化的绿化层采用常用的佛甲草草坪地被。

3.1 建设成本

北京市屋顶绿化分为简单式屋顶绿化和花园式屋顶绿化,具体概念不再详述。北京市屋顶绿化项目主要针对的是公共机构的新建建筑,因此,同一时期的旧房改造的屋顶绿化的项目不是本节研究的对象。所以,北京市屋顶绿化项目的建设成本包括前期建造费用和后期维护费用。

3.1.1 前期建造费用

简单式屋顶绿化与花园式屋顶绿化的建造成本不同体现在:栽培基质、绿化植被和施工工艺等,造成花园式屋顶绿化比简单式屋顶绿化要高得多。其中,简单式屋顶绿化的绿化层由于是不上人屋面,采用以草坪地被为主,适当增加观赏性花卉地被,所以单位造价是30~60元/m2。2012年北京市园林绿化局关于印发《北京市屋顶绿化建设和养护质量要求及投资测算》的通知中明确说明其中投资测算部分主要针对政府投资的公共机构建筑屋顶绿化建设工程,并给出推荐投资标准:简单式屋顶绿化工程费用为每平方米310元,养护费用为每平方米每年17.5元(养护水源为绿化用水);花园式屋顶绿化工程费用为每平方米550元,养护费用为每平方米每年24元(养护水源为绿化用水)。

3.1.2 后期维护费用

由于简式屋顶绿化和花园式屋顶绿化构造不同,其养护费用存在一定差异。简式屋顶绿化的养护费用为14.5元/m2/年(水源为中水),20.75元/m2/年(水源为生活用水),17.5元/m2/年(水源为绿化用水);花园式屋顶绿化养护的费用为21元/m2/年(水源为中水),27.25元/m2/年(水源为生活用水),24元/m2/年(水源为绿化用水)。根据北京市园林绿化局关于印发《北京市屋顶绿化建设和养护质量要求及投资测算》的通知中推荐投资标准的规定,简单式屋顶绿化和花园式屋顶绿化的后期养护费用均采用绿化用水的价格。

3.2 效益分析

屋顶绿化的效益主要是由直接经济效益、社会效益和生态效益三部分组成。本节的屋顶绿化是以草坪式的简单式屋顶绿化为例,因此不具有观赏性,不能带来收入,所以其直接经济效益主要体现在节约电能和避免屋顶翻新上。而北京市屋顶绿化的社会效益发挥的作用极小且不可量化,所以本节对北京市屋顶绿化的效益分析主要是经济效益和生态效益的评价分析。

3.2.1 生态效益指标的选取

屋顶绿化的生态效益主要体现在固碳释氧、减少温室气体CO2的排放、净化空气、涵养水源、避免屋顶翻新、节能减排以及降低噪音、创造生物栖息地、增加城市美学价值等。生态效益经济价值评价指标分为价格指标和生态效益数量指标。本文在选取生态效益经济价值评价指标时遵循以下原则:一是所选取的价值指标可以定量分析;二是价格指标和数量指标尽可能选取北京市屋顶绿化的相关数据;三是无法找到北京市屋顶绿化的相关实验数据时采用相似领域的数据或其他地区的数据替代;四是本文每项价值指标的选择与学者在屋顶绿化经济价值评价方面的研究文献中指标的选择相一致;五是所选指标或替代指标的数据来源于可靠的文献或实验测算。按照以上的原则确定的北京市屋顶绿化生态效益经济价值评价指标体系见表4所示。

如何把这些指标量化是评价屋顶绿化生态效益的关键,在阅读大量屋顶绿化生态效益的文献基础上,发现定量分析这些指标的方法,按照以上的原则和前人实验测得的数据以及相关的研究成果,最终可以对北京市屋顶绿化生态效益经济价值进行评价分析。

3.2.2 生态效益经济价值评价

①固碳释氧效益。

对于本文介绍的屋顶绿化项目,屋顶种植草坪式的佛甲草,所以需要分析佛甲草草坪的固碳释氧量。采用同化量法计算,则1hm2的屋顶用佛甲草进行绿化,则每天固定的二氧化碳量可达400kg,释放的氧气量可达290kg[16],则每年每平方米固定二氧化碳量是14.6kg/m2,释放的氧气量是10.585kg。

参照《中国生物多样性国情研究报告》[17]确定碳税率,使用瑞典的碳税率150美元/t(C),将此碳税率换算为固定二氧化碳率为40.96美元/t,按2016年2月的汇率6.57,折合人民币为269.11元/t;工业制氧价格可参照《中国生物多样性国情研究报告》中工业生产氧气的价格400元/t(C)确定。

那么北京市草坪式屋顶绿化每年可以固定二氧化碳的经济价值约是3.93元/m2,释放氧气的经济价值是4.23元/m2。

②净化空气效益。

据统计[18],北京市屋顶绿化年吸收SO2量约为3.1g/m2,北京市屋顶绿化的年滞尘量为150g/m2。

降尘的市场经济价格采用燃煤炉窑大气污染物排污收费标准的平均值0.56元/kg,根据北京市SO2排污费征收标准(1999年)1.20元/kg。[19]

所以北京市草坪式屋顶绿化年吸收有害气体的经济价值是0.0037元/m2,年降尘的经济价值是0.084元/m2。

③节能减排。

节电效益采用王德玲的广州市佛甲草屋顶绿化的数据,即全年佛甲草屋顶的节电效果为18000kJ/m2,换算后即为5kWh/m2。由于节能的作用,发电厂减少空气排放物。本文采用方眠[15]在计算时采用的碳排放的指标,计算得出广州市屋顶绿化的碳排放减量为7.05kg/m2。

本节研究的屋顶绿化针对的是公共机构,所以电价采用2015年北京市工业用电平均价格为0.81元/kWh,而碳税率是150美元/t。

根据以上信息,得出北京市草坪式屋顶绿化的节约电能的经济价值为4.05元/m2,碳排放减少的经济价值为1.90元/m2。

④涵养水源。

本节屋顶绿化的涵水量的效益用北京市园林绿地的涵水量效益替代,由于北京市园林绿地单位涵养水源量为0.027t[19],所以北京市屋顶绿化涵水量的效益是0.027t/m2。

屋顶绿化涵养水源的作用体现在减少后期灌溉用水量以及间接的减少雨水进入污水管网,减轻城市内涝。根据2012年《北京市屋顶绿化建设和养护质量要求及投资测算》中的后期养护费中灌溉用水的费用为3.4元/t,根据北京市发改委公布的2015年北京市居民用水价格中污水处理费为1.36元/t。

经计算可得,北京市每年屋顶绿化涵养水源的经济价值是0.13元/m2。

综上可知,北京市简单式屋顶绿化每年获得生态效益的经济价值约是14.33元/m2。

3.2.3 经济效益的评价

①节约电能。

这部分的效益在生态效益的节能减排中已经计算过,此处不再赘述。

②避免屋顶翻新。

根据Mann (2002)[20]研究得出,标准的EPDM(三元乙丙橡胶)屋顶覆盖层的寿命大约是25年,然而,绿色屋顶覆盖层的预期寿命能持续两倍还要久,本节确定屋顶绿化的寿命为50年。对于新建项目而言,在设计使用年限内,建造屋顶绿化可以避免第25年的屋顶翻新费用。传统屋顶覆盖层的成本参照《北京市屋顶绿化建设和养护质量要求及投资测算》中附表一中SBS改性沥青防水卷材的工程造价,确定为65元/m2。

3.3 成本效益分析

北京市屋顶绿化的成本效益分析以简单式屋顶绿化为例,建设期始点是2015年,采用全寿命周期分析方法,屋顶绿化的寿命是50年,因此考虑资金的时间价值和未来消费者价格指数的影响。

3.3.1 数据的准备和计算

①假设。

考虑资金时间价值对屋顶绿化的成本和效益的影响,故假设2015年为计算始点O,2016年记为计算期的第1年,以此类推。采用全寿命周期的方法分析,所以总计算周期为屋顶绿化的寿命期50年。

②成本。

北京市2015年屋顶绿化的建设成本包括建造成本和维护成本。由上一节的分析可知,

北京市简单式屋顶绿化的前期建造成本是310元/m2,后期维护成本是17.5元/m2。2015年之后每年的维护成本的预测值用公式(1)计算得出,具体数值见表5。

③补贴。

北京市的补贴分为前期建造阶段的一次性补贴和后期维护时的长久补贴。其中一次性补贴的规定:2006年7月,北京市政府出资给予屋顶绿化建设部分50~100元/m2补助;后期维护成本补贴的标准如下:轻型绿色屋顶每年每平方米补助10元,重型绿色屋顶每年每平方米补助20元。本节成本效益分析中一次性补贴选择下限值50元/m2进行分析,长久性补贴采用每年每平方米10元的标准。补贴在2016年开始发放,则补贴的净现值为363.26(2%)、262.9(4%)、204.79(6%)、168.64(8%)。

④效益。

本节分析北京市屋顶绿化成本效益的目的是说明北京市现行的补贴政策是否对私人投资者有激励作用,进而证实现行的补贴政策不充分、不科学。所以,本节分别站在私人角度和公私合作角度分析屋顶绿化的经济价值,而对于私人来说,屋顶绿化的效益体现在节省电量和避免屋顶翻新成本两个方面,但是对于公私合作,其效益不仅包括上面的,还有生态效益方面。所以在表5中把节电效益、生态效益单独列出方便下面的计算分析。计算各效益指标在通货膨胀影响下每年的预测值,同时给出维护成本、节电效益和总的屋顶绿化生态效益的累计复利现值。

避免屋顶翻新成本包括原屋顶拆除成本和新铺设屋顶的成本,其计算过程如下:通过前面的分析可知,传统式屋顶铺设成本是65元/m2,原屋顶拆除成本为60元/m2。所以,总成本为125元/m2。考虑通货膨胀的影响,带入公式(2)得到第25年避免屋顶翻新成本约为207.10元,避免屋顶翻新成本的净现值NPV为:

NPV(i)=F(P/F,i,n)

NPV(2%)=F(P/F,2%,25)=126.23

NPV(4%)=F(P/F,4%,25)=77.69(2)

NPV(6%)=F(P/F,6%,25)=48.25

NPV(8%)=F(P/F,8%,25)=30.24

3.3.2 评价过程和结果

①私人的成本效益评价。

据此评价北京市屋顶绿化在现行补贴政策下对私人投资者的激励作用,站在私人角度计算的净现值结果见表6所示。

表6中的净现值均小于零,说明只考虑私人的经济效益不能在寿命期内收回成本,且补贴不能起到有效的激励作用,所以必须考虑屋顶绿化的生态效益的经济价值。

②公私合作的成本效益评价。

既然50元/m2一次性补贴和10元/m2/年长期补贴不能有效激励私人业主建造屋顶绿化,那么从经济学角度出发分析应该最低补贴多少才算合理有效?

NPV(2%)=723.73+126.23-310-883.76+363.26=-19.46

NPV(4%)=457.91+77.69-310-559.14+262.9=-70.64

NPV(6%)=314.39+48.25-310-383.75+204.79=-126.32

NPV(8%)=230.99+30.24-310-282.14+168.64=-162.27

(3)

据式(3)分析,当基准收益率为2%时,建设初期需要补贴额343.8元/m2,可以收回投资。当基准收益率≤4%时,现行的补贴标准不能满足最低净现值等于零的要求,补贴不充分。用经济学方法确定的最小的补贴值是343.8(2%)、333.54(4%)、331.11(6%)、330.91(8%)。