1引言 　　

城市在给人类社会带来深刻变革的同时也产生了诸多负面影响。过于密集的城市建筑群使城市热岛效应越来越明显，同时大面积绿地锐减也频繁发生环境污染、城市内涝等一系列城市生态环境问题。目前，城市生态环境的恶化对人们的生活和生存环境构成了严重威胁。因此，如何充分利用有限的空间实现绿化面积的最大化，城市绿地的补偿越来越受到关注，城市第五立面的屋顶也逐渐进入人们的视野。
屋面绿化作为一种新型的绿化形式，已广泛应用于西方发达国家。大量研究表明，屋面绿化在缓解城市热岛效应、节能、延长建筑寿命、改善日益恶化的人类生存环境等方面具有重要意义[1]。目前，利用各建筑屋顶进行绿化已经成为最具发展前景，恢复绿地最具成本效益、最直接的措施。

2屋顶绿化的概念和分类

广义的屋顶绿化可定义为各种建筑物、构筑物、城墙、桥梁(立交桥)等屋顶、摊位、天台、阳台或大型人工假山山体建造园林，种植植物的总称。狭义的屋顶绿化概念是屋顶花园，是指依赖建筑屋顶的绿化形式。与传统地面绿化的最大区别在于，它不与大地土壤相连，而是将园林绿化要素搬到建筑物上，利用人工合成基质种植绿化植物的独特绿化方式。与地面相比，屋顶包括光、温度、湿度、土壤等的生态环境大不相同。
国外屋面绿化主要分为粗放型、半集约型和集约型三种。根据德国景观研究发展建设协会(FLL)的标准，屋顶绿化可分为扩展型屋顶绿化、半密集型屋顶绿化和密集型屋顶绿化三种。扩展型屋顶绿化是屋顶绿化最简单的屋顶绿化形式，其特点是建设速度快，成本低，养护简单。这种屋顶绿化通常用草坪、地面植物、小型灌木等贫瘠植物绿化。德国等西方国家多采用景天科植物，国内多采用草坪，目前国内屋顶绿化大部分属于这种类型。半密集型屋顶绿化是扩展型和密集型之间的形式，其特征是屋顶负荷大，需要定期维护，植物选择范围广，但仍不能种植高乔木。密集型屋顶绿化通常被称为屋顶庭院，其特征是养护需求高，植物选择多样，高乔木也可以选择，屋顶负荷能力也最强。
国内很多学者对屋面绿化进行了分类，从屋面绿化的建筑使用功能、屋面开放程度、建筑屋面负荷能力、绿化布局形式等不同角度可以将屋面绿化分为多种类型。绿化布局形式分为地毯式、盆栽式、架式和园林式4种[2、3]。

3屋面绿化的功能。

3.1生态效益。
屋面绿化植物通过吸附、固定大气中的有害气体、灰尘，吸收、分解空气中的氮氧化物等有害物质，提高空气湿度和负离子浓度，提高城市空气质量，达到净化空气的目的。在地面绿化面积有限的情况下，通过在屋面上大量种植植植物可以过滤和改善空气污染情况，屋面绿化在立面空间中形成天然过滤层，其在空间中的净化作用是地面绿化无法实现的。研究表明，与空白屋顶相比，城市实现所有屋顶绿化时空气中二氧化碳浓度下降85%[4]。屋顶绿化对大气中灰尘的减少作用主要表现为两个方面：一方面是植物群落降低风速使灰尘降落，另一方面是绿色植物依靠表面的绒毛或分泌的粘液来阻挡、吸附各种尘埃颗粒。据统计，北京市楼顶绿化年吸收二氧化硫量约为3.1g/m3，年滞尘量约为150g/m2，屋面绿化对空气污染严重的北京无疑有积极深远的影响[5]。
综上所述，屋面绿化植物在城市空气净化方面确实发挥着显着的生态效果，在净化空气的同时，屋面绿化也为城市实现低碳发展、绿色发展提供了切实可行的有效途径。
3.1.2截留雨水；
在全球的背景下，雨水收集越来越受到世界各国的重视。作为城市雨水收集的重要组成部分，屋面雨水的收集利用一直是研究者们关心的问题。屋面雨水来自降水，经过屋顶植物的过滤净化，屋面雨水一般水质较好，稍作处理甚至不做处理即可进行回收利用。目前国内大部分城市和地区均没有对这部分水资源的利用价值重视起来，进行相关的收集利用工作，而是将这部分水白白浪费掉了。另外，由于城市绿地面积引起的城市洪水问题也可以通过屋顶绿化缓和。传统的空白屋顶对降雨没有任何阻隔作用，大部分雨水从地面流出，几乎没有渗透到地下。城市排水设施容纳有限，大量降水降水不能在短时间内排出，城市就会发生洪水。屋顶绿化可以为雨水停留提供储藏空间，如果能充分利用占城市硬质表面30%左右的屋顶实施屋顶绿化，屋顶雨水的收集和城市洪水的发生会有明显改善。数据显示，屋面被植物复盖后，通过遮挡雨水的作用，排水强度可以降低70%，大幅度缓和排水系统的压力[6]。国外对屋面绿化在雨水收集和过滤方面的功能研究相对完善，很多学者对屋面绿化改善城市水环境，降低城市洪水发生频率等作用进行了研究[7]。
2012年夏天，我国广州、北京等城市遭受严重暴雨袭击，研究屋顶绿化在减轻城市洪水频率、积蓄雨水等方面发挥的功能具有重要的现实意义。
3.1.3缓解城市热岛效应，
城市热岛效应是指城市气温明显高于周围气温的现象。城市建筑密集、绿化面积缩小、通风不良导致城市中心气温高，形成城市热岛，间接导致城市上空有害气体积累，形成大气污染。进行绿化的屋顶对阳光的反射率比裸露的屋顶大，加上绿色植物的遮挡作用，其屋面辐射热量远小于裸露的屋顶。另外，植物本身的蒸发作用和垫面的蒸发作用比露出屋顶消耗很多热量。因此，大面积的屋面绿化对降低城市热岛效应具有重要意义。
国外许多学者研究了屋顶绿化在降低城市热岛效应方面的功能，认为屋顶绿化在缓和城市热岛效应、调节室内温湿度和节约能源方面具有重要意义[8，9]。
3.2节能效果。
3.2.1调节最上层温度，节约能源；
屋顶绿化通过植物和栽培基质的隔离，对建筑最上层有明显的隔离作用。夏天利用植物本身的蒸腾作用吸热，减少太阳对屋顶的直接辐射，降低最上层的温度，节约空调的使用费用冬天植物的复盖，屋顶夜晚的白天温差变化不那么激烈，在保护屋顶的同时，也节约了暖气的使用费用。相关研究表明，植物屋顶一天的温差最大只有4.8℃，露出屋顶为10.2℃[10]。建筑周围的温度每下降1℃，相应的空调容量可下降6%[11]。绿色植物在夏天通过降低屋顶外表面的平均辐射温度，不仅大幅度降低了建筑能源消耗，特别是建筑空调能源消耗，还进一步改善了城市的热环境，形成了积极的促进作用。室外温度越高，屋面绿化的节电效果越明显，大大缓解了城市夏季用电矛盾。
广州市对屋顶绿化的生态效益测定结果显示，屋顶绿化可以节约空调20%~40%的消耗电力，仅此生态效益每年可以节约数千万元[12]。
3.2.2节省建筑资源，
屋面破坏多来自屋面温度剧烈变化引起的膨胀和收缩引起的裂缝、雨水泄漏等问题。屋面经过绿色植物的覆盖，避免了阳光对屋面的直接照射，缓解了屋面温度变化引起的热膨胀收缩对建筑屋面的破坏，延迟了各种材料的老化时间，达到了保护屋面、延长建筑屋面寿命的目的。 此外，通过实施屋顶绿化，由于植物对雨水的截留和收集作用，使得屋顶管道排水压力大大减小，因此可以通过减少管道施工的数量，节省大量建筑费用和资源。这方面研究国内目前还比较少，不可否认的是通过屋顶绿化实现建筑资源的节约的确是一项意义重大的工作。

结合上述两个方面，目前国内外对屋面绿化节能效果的研究主要集中在隔热节能效益方面。利益研究主要表现为屋顶绿化通过调节温度节约空调使用的能源消耗，实现节能。

4屋面绿化植物的抗性筛选，

屋面绿化能否取得良好的预期效果，主要取决于所选植物能否在屋面这一特殊环境下生长良好，形成绿化景观。屋顶环境与地面环境大不相同，无论是光照时间、光照强度、气温变化、风速变化等自然因素，还是基质与大地土壤无关的基质层过薄、基质养分容易流失等问题，普通地面植物都不能适应生长。针对屋面特殊环境，所选植物材料应具备抗旱、抗寒、抗贫瘠、喜光、抗风、生命力旺盛等条件。
综上所述，屋面绿化作为一种新型的绿化形式，已经成为一种趋势。与国外屋顶绿化研究相比，中国的相关研究仍然相对滞后。目前，我国对屋顶绿化植物材料的选择仍以景天科、草本地被类植物为主，对灌木、乔木屋顶栽培适应性研究较少。此外，由于受到多种技术条件的限制，我国目前应用较为广泛的屋顶绿化形式多以简单的拓展型绿化为主。 　　

5展望 　　

5.1大力发展乡土植物的筛选研究 　　
植物是屋顶绿化的主体部分，植物选择的好坏直接影响到屋顶绿化的效果。中国植物资源丰富，应特别选择适应性强、观赏性好的乡土树种进行屋顶绿化推进应用，不仅充分利用当地资源，还能地区特色。广东地区蕴藏着丰富的植物资源，应积极开发利用，加大这方面的研究力度。
5.2深入开展屋顶绿化植物的反抗性研究。
屋顶绿化不仅仅是把植物移到屋顶栽培，屋顶和地面的环境因素也不仅限于温度、湿度、风速、阳光辐射等现在研究的很多因素。屋顶和地面的差异因素成为制约屋顶绿化植物多样性的瓶颈问题。因此，深入开展屋面绿化植物适应性研究具有深远的现实意义。
5.3加大屋面绿化植物效益研究，
在加强屋面绿化理论研究的基础上，多角度多层面开展屋面绿化景观效益评价、屋面绿化生态效益评价、屋面绿化碳汇率功能等研究，提高屋面绿化技术水平