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作者:admin 更新时间:2018年10月12日 08:51:13

  作者简介:琳达·贝拉斯克斯,美国景观设计师协会首席顾问、Greenroofs.com主编


  随着城市“热岛效应”的日益显著,给人们带来的负面影响越来越大,世界各国对屋顶绿化的认识也提到了环保的高度。自上世纪初开始,英国、美国、德国、日本等国家建造了大量的屋顶花园。从上世纪60-80年代起,屋顶绿化工程被视为集生态效益、经济效益与景观效益为一体的城市绿化的重要补充,受到广泛关注,成为一种新的城市绿化趋势。特别是在美国、德国、日本、新加坡与澳大利亚等国,现今“屋顶生态绿化建筑”已进入兴盛时期,其发展态势如下。


  德国屋顶绿化发展态势


  德国早在上世纪初就已开始推广屋顶绿化技术。柏林从1920年开始,完成了大约2000个屋顶的植被绿化工程。到2007年,德国的屋顶绿化率达到80%左右,成为整个城市绿地系统的组成部分。至21世纪初,全德国有近1亿平方米、首都柏林有近45万平方米的建筑物屋顶实现了植被绿化。现在德国城镇建筑第五面的生态修复与绿化工程正迅速向深度发展,几乎所有屋顶、墙体、电线杆、立交桥甚至大树的树干都在进行全方位的绿化,基本解决了建筑占地与绿地的矛盾,是全世界“屋顶生态绿化建筑”做得最好的国家。


  多年来,德国的屋顶绿化施工技术可大致分为四个阶段:上世纪60年代,开始了对屋顶花园技术的立体绿化研究和实践,重点在于对种植屋面构造、热工特性、雨水保持、减轻暴雨灾害、改善局部小气候等方面的研究;80年代,开始了对屋顶草坪(屋面生态修复)技术的研究,并开展了对屋顶草坪的宣传推广工作;90年代,在植物配置、屋面构造技术、工艺、材料、施工等方面已较成熟,并已形成相应的标准和法规;21世纪以来,德国的屋顶绿化与生态修复技术已经相当成熟,并发展成为系统的工程学科,是融建筑艺术、生态工程和绿化艺术于一体的综合性现代环保技术。例如德国最繁忙的机场——法兰克福国际机场在“屋顶生态绿化工程”的帮助下,不仅额外获得了近50万平方英尺的机场空间,绿色植被还有效降低了飞机起降产生的噪音。


  德国“屋顶生态绿化工程”得以系统、全面地深化发展的动因,在于多年来制定了一系列绿化科研原则、生态发展指南与实施技术规范,促使德国的研究和推广工作走在了世界前列,成为屋顶绿化最先进的国家。在德国,成立于1975年FLL是推广屋顶绿化发展原则、指南与规范的机构。屋顶生态发展指南就是FLL的30多项出版物的一部分,其中包括很多有关屋顶绿化的规范要求。例如根据种植基质和植物材料的不同,绿化形式一般分为三种,即:屋顶草坪(简单式),空中花园(花园式),草坪、花园混合的种植屋面(混合型)。通常不采用自然原土作种植基质,而是使用轻质的人工基质加入颗粒物,利于渗水并减轻荷载。根据德国FLL的统计数据,德国现有30%-40%的新平屋面都是种植屋面,尤其是屋顶草坪,占种植屋面的90%以上。屋顶草坪将大量景天科和禾本科混种,达到了色彩鲜艳的视觉效果。


  德国也非常注重施工安全,对屋顶绿化的安装和后期养护工作都有安全保护措施。在德国,要求屋顶绿化每隔40米铺装一段防火墙,主要目的是为了防止一段区域发生火灾后蔓延。另外,考虑到风力提升作用,对于女儿墙的边缘配重和乔木稳固也有规范可依。德国现有大部分建筑都应用了这些技术规范。


  德国“屋顶生态绿化工程”的建筑与技术得以迅速发展,主要在于德国各级政府特别重视立法强制推行与颁布优惠政策。自1982年开始,德国联邦政府就立法强制推行屋顶绿化。例如德国斯图加特市政厅从1983年开始,要求所有新建筑必须使用植被覆盖屋顶。在曼海姆,市政府1985年立法要求新建筑平顶必须做屋顶绿化,否则不准建设。现在柏林80%的屋顶绿化都是轻型草坪屋顶绿化。在一些特定的区域,比如说新建区域,轻型屋顶绿化往往被视为一种义务,开发商被强制进行屋顶绿化。在汉堡、波恩和法兰克福等地,现行的政策还规定:征地进行建筑时,要求自生一块与建筑面积相等的地块做绿化补偿;新建或改建项目申报规划设计时必须同时申报屋顶绿化设计,否则不予受理。


  在德国政府制定国家法规强制推行屋顶绿化的同时,还采取了政府、地产开发商和业主协同出资进行屋顶绿化的办法,其中政府补贴50%的绿化经费,有的城市补贴高达100%。德国各地与各城区的鼓励政策有所不同,大约70到80个城市都有不同的政府补贴调整和相应的资金激励机制来鼓励使用绿色屋顶。在城市重点地区内,为确保屋顶绿化的实施,制定了对建筑所有权者实行5年内固定资产减税50%的优惠措施。特别是一些老城区与老建筑的屋顶进行生态修复与绿化工程时,会得到80%左右的补助金。


  在德国,法律给任何新建筑的业主三种选择:一是在其他地方新建一片与屋顶面积等同的绿地;二是交罚款;三是进行屋顶绿化。在这三者中间,屋顶绿化是最省钱的方案,而且政府还会根据实际情况给予一定数目的补贴。德国现行的政策还规定:实施屋顶绿化可减免50%-80%的排水费,对于裸露屋顶将征收100%的排水费。屋顶绿化项目可享受政府无息或低息贷款,同时屋顶绿化业主还会受到各级政府的表彰,受到社区群众的赞扬。于是,德国出现了在森林边上也做屋顶绿化的模范行为,使得屋顶绿化普及到社会各个阶层,成为一种自觉的行为。


  为使城市建筑“第五面”把握建筑艺术、生态工程和绿化艺术融为一体的综合性理念,德国还进一步更新楼房造型及其结构,将楼房建成阶梯式或金字塔式的住宅群。


  美国屋顶绿化发展态势


  美国是世界上开展屋顶绿化最早的国家之一。由于汽车工业的迅速发展,多年前汽车停车位已经成为突出问题。上世纪中期,停车库和城市广场的建设成为美国城市建设中的重要内容,地下车库的屋顶绿化和广场绿化因而迅速发展起来。同时,写字楼和宾馆、饭店的屋顶花园则从景观角度出发,以追求美、追求盈利为目标。至上世纪90年代以后,美国的屋顶绿化风格与以前不同,开始以生态环保的角度为出发点,对建筑屋面进行生态环保研究,特别是近年来美国生态地产的兴起,掀起了“屋顶生态绿化建筑运动”。目前在美国的许多大城市,空中花园与生态修复的绿色屋顶随处可见。


  美国的屋顶绿化之所以发展迅猛,主要是因为得到了上到国家机关下到市政部门的立法及财政支持。因为政府认识到屋顶绿化不仅受益于普通居民,还具有重大的社会、经济及生态环保意义。首先由联邦政府引导组建行业管控组织和定立法规。早在十年前,美国材料检验协会(ASTM)就正式成立了“屋顶绿化技术标准研究小组”,以研究出台国家屋顶绿化技术标准,类似于德国的FLL标准。另一方面,美国已经把屋顶绿化正式纳入“美国绿色建筑评估体系”,即由美国绿色建筑协会(USGBC)颁布的LEED标准。因此在屋顶绿化类型划分上,美国不同于德国,更倾向于将屋面绿化分为普通屋顶花园(Roofgarden)和生态屋面(Eco-roof)两大类。同时,美国各州政府相继采取了多种多样的激励机制,对建造生态屋面进行鼓励。如俄勒冈州的波特兰市对规划法规进行了修改,规定:如地产开发商建造生态屋面可获得政府奖励。通过降低建筑费用等政策,鼓励营造商采用种有植物的屋顶:可适当增加建筑密度(如屋面超过60%为生态屋面,则每1平方英尺的生态屋面可获3平方英尺建筑面积的奖励)。


  由于人工和材料成本较高,在纽约市区安装绿色屋顶的费用比在美国其他城市贵2到3倍,所以推广并不快。《纽约时报》提供的数据显示,仅长岛地区就有270万平方米屋顶空间适合绿化但并未被加以利用。于是纽约州政府于2008年出台了减税措施,规定只要开发商与业主绿化50%以上的屋顶面积,就能减免地产税。每平方米绿色屋顶每年能为开发商与业主减税大约45美元,减税总额上限可达10万美元。芝加哥市政府相继为屋顶绿化和生态修复出台了多项优惠措施。例如政府首先对生态屋面的示范项目进行财政补贴。2001年,芝加哥市政府在具有90年历史的市政厅屋顶上,利用地产商投资与市政府财政补贴的双向资金建起了屋顶花园。


  美国屋顶绿化协会(AGRA)的一项调查结果显示:2004年至2013年,美国屋顶绿化面积以每年超过60%的速度增长,同时带动了整个北美,使得北美屋顶绿化近十年来飞速发展,屋顶绿化面积在北美以每年32%的速度增长。


  日本屋顶绿化发展态势


  日本人多地少,寸土如金,对屋顶绿化愈来愈重视。特别在工业化后的都市城镇群,随着环境问题日益突出,建设“屋顶生态绿化型”屋顶植被与空中花园已经成为防止城市热岛效应、节省能源、改善自然生态的一种综合性手段。


  当今日本在开展屋顶绿化方面,已走在世界的前列。特别是日本生态地产商重视将日式园林风格搬到屋顶上,在民族化和国际化经营上具有自己的典型特征。日本建筑的生态修复与绿化工程类型主要有:A类的空中绿地游乐园、N类的自然丛林、R类的屋顶草坪、C类的容器绿化和T类的顶层水面。


  A类空中绿地游乐园是将大型公共建筑的屋顶进行绿化,同时引入城市休闲、娱乐等功能,构成城市中的屋顶游园。如TheINCSZero株式会社总部大厦顶部的设计继承了日本禅宗佛教的传统,讲究精致、人性、和谐,酷似禅宗花园。外部有水有石,有大量绿化,玻璃的包装使外观更加整齐;内部简朴古拙,工作间、休闲所与娱乐室全部使用清一色的木板隔成;它堪称形式与功能的独特组合,极大地提高了企业的知名度。


  N类自然丛林是利用大型建筑的屋面建设城市中大型乔木丛林。如DAI不动产公司建设的大阪“新DAI大厦”和东京“八重洲DAI大厦”的屋顶上,都建有广袤的绿地;其中“新DAI大厦”屋顶的空中花园面积达3300平方米,共种植了4281株树木,如今这里绿色葱茏,完全是一派自然景观。


  R类屋顶草坪是在一般建筑中较多采用了轻型屋顶绿化;如大阪市新千里东町居住区住宅入口建筑屋顶的绿化,采用轻型种植土,厚度仅125毫米左右,绿化植物选用的是一种生命力较强的草本植物(类似太阳花),在苗圃培育后铺设于屋顶。这种轻型屋顶绿化荷载增加很少,基本不用浇水、养护,成本低廉,配合车库等建筑的屋顶游园与其他庭园绿化,形成了丰富的建筑第五立面。


  C类容器绿化是布景形式的盆栽绿化与可移动的屋顶绿化。如东基地产在冲绳住宅区开发成功了“屋顶容器栽培系统”,可在屋顶种植各种蔬菜和水果,收到了很好的经济和社会效益。


  T类顶层水面是屋顶绿化和生态景观的特殊构成。如大阪国际会议中心的屋顶生态工程,利用浅浮水景与简洁立柱表现出原始材料的美,和建筑融为一体,突出一种宁静的喧哗。


  日本屋顶绿化是从上世纪60、70年代的百货公司及学校开始的。这与当时日本经济高速增长是分不开的。日本政府特别鼓励建造屋顶绿化建筑,具体方式是由政府针对该项目形成强制性指导条例,并予以立法。1991年4月,东京都政府首先颁布了城市绿化法律,规定在设计大楼时,必须提出绿化计划书。1992年6月,又制定了“都市建筑物绿化计划指南”,使城市建筑物的绿化更为具体。1999年,日本环境省设立“抑制热岛现象对策研讨委员会”,该会在2000年发表立法性报告,选定东京、名古屋、大阪、京都、川崎、仙台等大城市作为第五面建筑实施绿化与生态修复的试点,并要求各地方政府在这方面作出积极努力。


  2001年,日本在绿化楼顶方面又作出重大努力。当年5月份开始,建设省增加了城市绿化保护,并开始在规划区增设生态绿化体系的法律条款,优先发展地区绿化。优先绿化建筑区的面积要在5年内超过1000平方米,如果绿化建筑区的面积超过20%,用于绿化的设施在市政财产税上减免50%。上述条款适用于所有楼顶绿化与生态修复,否则开发商就得接受罚款。


  日本政府特别重视首都东京的屋顶绿化开发。东京是全世界人口最密集的城市之一,想提高它的植被覆盖率相当困难。根据专业测算,东京23个区如果将可能绿化的建筑物屋顶的86%利用起来进行生态修复与绿化,东京的最高气温可以降低1.4℃以上,将会大大改善该城市的“热岛效应”。2001年5月东京都政府在修订的《城市绿地保护法》中,提出了“东京屋顶绿化设施配备计划”。涩谷区是东京的繁华商业区之一,在“屋顶绿化”上,对它提高了比其他地方更高的标准,规定凡占地面积在300平方米以上的建筑物,都必须实施屋顶绿化。于是,东京兴起了“屋顶生态绿化建筑运动”,推动这场生态绿化运动是由东京建设、造景等48家公司组成的高档天台开发研究会,它得到了东京都政府的大力支持。之后在东京出现了不少屋顶公园、楼顶百鸟园、空中花园等,它们在吸引了不少游客的同时,也造福了东京市民。截至2002年10月,仅东京都内就有2500余座建筑物实现了屋顶绿化,绿化面积超过9.3万平方米,为东京的市容市貌与生态环境增添了许多生机和美丽。


  2003年5月,日本政府又通过了《都市绿地保护法改正法案》,规定各地企事业单位如按照国家认定的改造计划进行“城市建筑立体生态绿化”,5年之内其固定资产税可以减半。这些措施刺激了许多大企业积极行动起来建设生态型空中花园。2004年以后,日本规定建筑物外部面积及可利用的屋顶面积都有实施绿化的义务。在“城市建筑立体生态绿化”的评价方面,要求屋顶绿化达到建筑物隔热、设备节能、建筑物寿命延长、绿化量等指标,并要求在住宅大楼的销售广告上,依据环境性能优劣呈现星号。屋顶绿化情况包含在《绿化量指标评价》内,对于非住宅大楼,则必须提供《环境计划书》以供审查。对于东京以外的地区,实行地方自治单位义务制度和奖助金制度。2004年《都市绿地保全法》也做了修正,制定了立体都市公园的制度,屋顶绿化被纳入其中,建立起一套完整的“城市建筑立体生态绿化”推广制度。从2003-2013年,十年共创造约2884万平方米的屋顶绿化面积。


  近年来,日本成立了城市建筑立体生态绿化协会,便于在规范、监督、约束方面起作用。同时,日本把循环经济的理念纳入“屋顶生态绿化建筑”中,根据不同的屋顶特点,把太阳能、风能、地热、雨水收集系统结合屋顶绿化进行开发利用,从而推进新一轮的城市建设,把原来单一功能的屋顶变成多功能的新的经济开发点。在技术方面,新材料、新工艺的使用有效地解决了以往屋顶绿化所面临的荷载加大、防水难、养护难等问题,并且通过大量的试验与检测取得了大量实践经验,这些都为“屋顶生态绿化建筑”的设计和推广使用提供了广泛而坚实的技术支持,使得日本的“屋顶生态绿化建筑”形式多样、各具特色。随着屋顶绿化技术的发展,日本的“屋顶生态绿化建筑”已不仅限于草坪和花卉等轻型的绿化,绿化技术的大量运用使屋顶绿化更为自由,也使建筑师的设计更富创造力。