地球与空间——唐山市屋顶资源的开发与利用

唐山市屋顶空间资源的开发与利用
——唐山一中 08级 20班朱皓文 3班朱皓翔
指导老师：荣海波赵静欣
摘要：
如何科学的开发和利用房顶空间资源，正是我们探究与实践的关键。

根据以上调查问卷数据整理与分析还有实地考察和网上查阅，我们提出了以下几个主要解决途径。

唐山是北方城市，四季阳光充足，因此完全可以利用对城市老旧平屋顶楼房进行“平改坡”改造的契机，进行合理规划、科学设计，利用目前技术已经很成熟普及率很高太阳能热水器装置替代其他屋面材料这样既美化了城市还节能减排。

唐山是重工业城市，环境保护尤为重要。

房顶空间的绿化对保护环境，美化城市第五面有很大的好处。

城市校园的“第五面”是尤为重要的。

有利于美化学生的学习环境，活跃学习氛围。

关键词：唐山市屋顶节能绿化
国防道旁红房顶居民楼摄于一中科学馆楼顶
引言
在2008年北京奥运会火炬唐山站传递的建设路两旁，有许多老式居民区都盖上了一顶红帽子——坡型屋顶的红色房顶。

这些楼房大都是在地震后建造的，但也使用了20到30年，屋顶不仅是平的，而且有很多问题，比如漏水，不保温等。

所以唐山市政府，为了造福百姓，迎接北京奥运会，在市区内所有主要干道两旁都安上了红房顶。

在我每天上下学的路上，都能看到这些鲜艳的红房顶，在夜晚，房顶上缠
绕的霓虹灯也绽放出神秘多彩的光芒，为沉寂的夜晚，染上一抹亮色。

但是我也发现了一个问题，除了道路两旁安装了红房顶，其他内部老式楼房的的屋顶还没有改造，所以唐山大部分屋顶空间资源还处在尚未开发状态。

俯瞰凤凰城，房屋的“帽子”自然不漂亮。

这一问题的发现，引发了我对屋顶空间资源与利用的思考和探索。

研究原因：改革开放三十年以来，中国城市面貌发生了翻天覆地的变化。

一幢幢楼房拔地而起，外型的设计与种类也多种多样。

多年来，唐山政府在道路、绿化、路灯等方面下了很大工夫，城市变得越来越漂亮，但随着经济社会的发展，人们对于自己生活的城市也有了更高的要求。

近年来人们开始发现，城市中还有一个隐秘的角落——屋顶，也就是所谓的“第五立面。

据资料记载，中国现有屋面资源面积约73亿多平方米，屋面面积之大、之广，居世界之最，但绝大多数的屋面在闲置，还有的在上面私搭乱建，根本没有加以有效利用。

唐山的屋顶空间资源还有待开发。

研究必要性：楼顶作为楼宇的头部，是整个建筑十分重要的组成部分。

好的楼顶既是时代的印记，又是城市的窗口，也是城市风格与面貌的标志。

研究过程:通过上网收集相关材料，在唐山一中、市老干部活动中心、唐山
某房产物业公司的采访调查，了解了当今屋顶资源利用与管理的现状和人们对利用屋顶资源的认识，还有群众们提供的宝贵建议。

研究方式：上网搜索资料，发放调查问卷，实地考察，老师帮助等。

我的优势：唐山市近年来在主要干道街边的住宅楼屋顶上盖上了红屋顶，美化了城市，又解决了屋顶保温漏水的问题。

作为一名唐山人，我见证了唐山近年来的变化，唐山人就是我的优势。

我的创新点：①坚持科学发展观节能减排型——推行平改坡，充分利用太阳能资源。

②宜居靓丽城市屋顶绿化型——屋顶绿化，扮靓“城市第五面”。

③青青校园——多彩屋顶，美化学习环境。

一.坚持科学发展观，节能减排型
1.1.屋顶节能实例
实例 1：唐山市检察院屋顶光伏系统工程是在唐山市完成的第一个光伏新能源并网发电项目，也是国家实施光伏产业财政补贴以来河北省实施的第一个光伏屋顶项目。

项目安装容量为62.32kW，总投资为150万元，使用太阳能电池组件304块，约622平方米。

该项目预计年发电量为5.5万度，可节约标准煤18吨，减少二氧化碳排放30吨，具有较好的社会效益和经济效益。

刚投入使用不久的北京南站的部分屋顶就采用光伏发电系统，并且在公共候车室上修建了透明屋顶，尽可能的采用自然光供应照明，节约了不少电能。

利用无尽的太阳光照明，无污染的太阳能发电并在屋顶上“发扬光大”，为节能减排起到示范作用。

2:现在许多新建的小区的屋顶都建立了雨水回收系统。

如果屋顶上有空中花园，那么就将收集的雨水用于灌溉空中花园，如果地面需要，就将屋顶上收集的雨水引下来，通过中水处理系统，将雨水净化处理，用于室内冲厕、小区绿化浇灌、喷泉，用水等。

1.2.屋顶管理的现状
现在许多居民楼的屋顶上都多多少少的安装了不同款式品牌的太阳能
摄于唐山一中屋顶
热水器，虽然部分利用了太阳能节约了能源，但没有整齐划一，不仅影响楼房的外观和市容，又没能有效利用空间，并造成安全和屋面漏水的隐患。

虽然有些临街的建筑进行了统一的坡屋面改造，但仅对临街市容起到了美化作用，对有效利用太阳能没有发挥积极作用。

1.3.加强屋顶环境管理普及太阳能的意义
坚持科学发展观应当利用太阳能
推行“平改坡”，充分利用太阳能资源。

有很大的好处。

一是防漏；二是为顶层住户保暖和消暑；三是增加城市景观。

其实屋顶的防漏和保温都可以用比架坡型屋顶要简单得多而且节约得多的方法来解决。

中国正在
实施可持续发展战略。

不仅有着丰富的太阳能资源，也在太阳能应用方面
有了长足的技术进步。

让主要临街的平顶居民楼上建立起太阳能装置，才
是真正展示绿色环保形象的工程，也才是真正能让居民楼的老百姓享受实
惠的工程，还会是给全国起到好的城市利用太阳能的示范工程。

1.4.城市屋顶太阳能普及对人们的好处
几十万元人民币，如果用同样数
量的经费就可以在屋顶上开展太
阳能工程的建设了，这包括铺防
漏材料和铺隔热材料以及安装一
套太阳能发电设备，其发电量能
满足居民楼公共区域用电的需求
山东德州世界最大太阳能房屋
1.5.屋顶太阳能普及的困难与注意事项
对屋顶已有的太阳能热水器来说很难做成整体规划，目前唐山市正大
力推行天然气作为生活的主要燃料，其价格与普及程度已占了很大的优势。

政府资金与居民意愿可能不能达到理想效果。

目前普及较为困难
1.6.屋顶太阳能普及的初步规划
以某一小区作为试点，试验一段时间后，形成了良好的社会效应，提
高居民环保节能的意识。

政府可以与太阳能设备厂家联手，厂家与厂家之
间以竞标的方式来获取“入驻”居民屋顶的资格。

这样既可以提高了商家
的社会声誉，增加了经济效益，居民也享受了团购的实惠。

1.7.我的创新点
我们唐山是北方城市，四季阳光充足，因此完全可以利用对城市老旧
平屋顶楼房进行“平改坡”改造的契，进行合理规划、科学设计，利用目
前技术已经很成熟普及率很高太阳能热水器装置替代其他屋面材料这样既
美化了城市还节能减排。

对新建的民用建筑包括写字楼、酒店、住宅、学
校、场馆、医院等等建筑的屋顶空间，都可以充分考虑安装太阳能板、太
阳能热水器来提高人民的生活品质。

当他们走进办公室或回到家中享受到
清洁能源带来的舒适温度和随时即有的24小时生活热水，那是真正体现了以人为本建立节约型社会的目标，也为我们人类和万物共有的地球尽可能的避免温室效应做到节能减排，也为唐山更快的实现宜居城市、靓丽城市、生态城市作出积极贡献。

二：宜居靓丽城市，屋顶绿化型
2.1. 居民楼屋顶建花园实例
实例1
青岛市一小区三层高的建筑物屋顶，在楼顶栽种的植物包括了彩叶红枫和常绿红枫等，有的被单棵栽种在种植箱内，有的连成片种在一溜长花坛中。

花草之间是一块火烧板铺成的小广场，鹅卵石小道通往花园一侧的回廊，几处防腐木做成的长凳，显得格外舒适，屋顶的边缘安装了护栏，在这里消遣的人可以趴在围栏上居高临下眺望远处的风景。

实例2
北京市首个居民楼花园式屋顶绿化，在海淀复兴路26号院内的4栋居民楼上对居民开放，绿化面积达5000多平方米。

这些楼顶上都点缀着精致小巧的园林绿化小品，居民可以在空中花园里休息。

2.2.屋顶管理的现状
我国屋顶绿化还存在很多不足之处:
应用范围有限目前我国各城市屋顶绿化中95%以上建造于高层建筑的裙房屋顶上，居住区平屋顶上偶有应用，改造屋顶应用较少，坡屋面上仅少量示范性应用。

在唐山，屋顶绿化还没有开发，很少建筑在其屋顶建设空中花园。

①绿化形式单一。

目前屋顶绿化以复层群落式(花园式)为主，注重其观赏功能和休闲功能，只有极少部分是出于提高绿地面积的目的而建植，
屋顶花园 至于为建筑节能的屋顶绿化仅在2003年上海市生态建筑研究课题中出现。

与国外相比，其他形式的屋顶绿化尚处于起步阶段，缺乏系统的研究和技术支持。

②植物种类应用单调。

目前屋顶绿化所用的植物大都是从普通城市绿化树种中选择根系较浅、对管理要求相对较低的树种，一般以灌木为主。

地被植物较少，植物景观丰富度不高。

适于草地式屋顶绿化的植物材料还有待进一步开发。

③造价高。

维护成本高植物维护成本较高，是当前影响屋顶绿化大面积推广的一个重要因素。

城市中心屋顶种植环境恶劣，目前所选的植物大都需有特殊的维护才能满足其正常生长需要，昂贵的成本和维护费用，限制了屋顶绿化的大面积推广。

开发新的屋
顶绿化模式和适宜大面积应用的植物材料
迫在眉睫。

唐山就这一方面而言几乎没有发展，大部分房顶没有得到良好利用，所以在唐山地区大力开发房顶空间有很大的发展空间。

2.3.加强屋顶环境管理的意义
适应城市社会发展趋势的需要
过去，由于经济落后，城市大都是平面的，屋顶在上，人们在地面工作、生活，屋顶上面是什么样子，人们看不到，也不关心.随着城市人口密度的增加，城市交通和用地越来越紧张，城市高架道路及高层建筑越来越多，人们的工作、生活空间向立体化方向发展，许多建筑的屋顶落在人们的正常视域范围内，屋顶与居民的距离变得亲近，不再是高高在上。

同时，随着生活水平的不断提高、房地产行业的蓬勃发展及住宅制度的改革，人们对于住宅的需求不再是简单地停留在居住功能上，楼盘的美观、舒适、整体外型也日渐成为人们选择居住环境的一个重要因素。

可见，屋顶的形式与线条，色彩与质感，昭示着整体楼宇的生机与魅力，并直接关系到城市天际轮廓的形成和景观，被称为“第五立面”的屋顶，已经越来越被重视。

因此，为了适应社会发展的需要，现代建筑屋顶除了满足基本功能要求外，还进行必要的景观设计、加强规范管理，创造良好的视觉形象，改
③.限制极端温度并减少紫外线对屋顶的损害，绿化后的屋顶寿命比未绿化的长约3倍。

经绿化的屋顶能够吸收空气中30%的粉尘，吸收并储蓄6%的雨水，因而对缓解城市洪涝、防风滞尘具有积极作用。

④降低噪声。

屋顶花园至少可以减少3分贝噪声，同时隔绝噪声效能达到8分贝。

这对于那些位于机场附近或有喧闹的迪斯科舞厅、大型设备的建筑来说最为有效。

2.5.屋顶绿化的的困难与注意事项
①绿化造园层要做好保温隔热、排水、防水、过滤的工作。

工作量大，资金投入较高。

维护管理工作较为繁琐。

②温湿度条件差因屋顶位于高处，四周相对空旷，因此风速比地面大，水分蒸发快。

屋顶距地面越高，绿化条件越差。

植物品种较为单一。

③造园及植物选择有一定的局限性因屋顶承重能力的限制，无法具备与地面完全一致的土壤环境，因此在设计时应避免地貌高差过大，在植物的选择上一般应避免采用深根性或生长迅速的高大乔木。

综上：对屋顶的承重能力，植物的选择与培育有很高的要求。

2.6.屋顶绿化的设计
①花园形式屋顶绿化可做成小游园的形式服务于游人，多用于服务性建筑如宾馆、酒楼等，能为客人提供游憩空间。

小游园应有适当起伏的地貌，配以小型亭、花架等园林建筑小品，并点缀以山石。

选择浅根性的小乔木，与灌木、花卉、草坪、藤本植物等搭配。

为满足植物根系生长需要，种植土要30厘米至40厘米厚，局部可设计成60厘米至80厘米。

此类屋顶花园要特别注意在建筑设计时统筹考虑，以满足屋顶花园对屋顶承重能力的要求，设计时还要尽量使较重的部位（如亭、花架、山石等）设计在梁柱上方的位置。

屋顶漫步
②色块图案形式采用大叶黄杨、紫叶小檗、金叶女贞等观叶植物或整齐、艳丽的各色草花配以草坪构成图案，俯视效果好，多用于屋顶高低交错时低层屋顶的绿化。

③应季布置形式采用盆栽花卉，根据其盛花期随时更换，并可在楼的边缘处摆放悬垂植物，兼顾墙体绿化。

此法多用于低层屋顶绿化。

并防止高空坠物。

④植物种类的选择。

众所周知，屋顶花园的关键问题在于承重和防水。

应选用轻质的专用种植土。

在植物的选择上更多地考虑其自身的抗风、抗旱、耐瘠薄、耐水湿，生长缓慢，同时又有较高的观赏价值的小型植物品种，并且多以草坪和宿根花卉为主进行组合，应选择的有大花萱草、鸢尾、荷兰菊等；在墙体周围的区域配合加厚的适合唐山地区种植土栽植有主干发达的灌木，像木槿、紫薇、月季、迎春等。

2.7.我的创新点
唐山市一个重工业城市，唐钢，开滦煤矿等重
“绿径通幽处”
工业国企企业在这里带动了唐山经济的蓬勃发展。

但是随之而来的是环境问题。

工厂弥漫的废烟，是整个城市笼罩在一层“雾色”之中。

如果在房顶开拓出一片绿色，会减轻经济发展带来的环境问题。

而且唐山也有实施房顶绿化这的便利条件。

近年来，唐山经济高速发展，唐山的房地产事业欣欣向荣。

环境优美的小区多了，造型独特典雅的建筑拔地而起，为唐山经济建设的蓝图增添一抹亮色。

但关于房顶资源的开发利用还处于空白状态，所以唐山具有广阔的开发市场，发展潜力巨大。

如果房地产商能够有效的利用房顶资源，提升小区整体形象品味，大力开展房顶绿化，将会让他们在唐山房地产大战中占据一席有力地位，增强自己的竞争实力。

这样在这个良性的带动下，有利于唐山的经济发展和环境保护。

三青青校园，多彩屋顶
校园屋顶设计：高等院校作为人才培养的摇篮、文化传播和发展的集结地和出发点、信息交流的平台、科学研究的场所,其建设和发展具有非常重要的现实意义。

高校犹如一个小社会,学生在其中要学会思考,学会生活。

校园不仅要为学生创造良好的学习与交流的物质环境,更重要的是营造利于学生综合能力发展的精神氛围。

因此,校园景观设计不仅要满足一定的功能需求,创造优美的环境,更要以学生为本,创造利于学生身心发展,为学生提供舒适的学习、生活、交流的场所空间。

随着我国高等教育的发展,校园用地紧张,教育资源不足的现象不断涌现。

广泛利用校园屋顶空间是十分必要的,也是势在必行。

3.1. 校园屋顶空间利用的意义
①使土地得到更有效的利用。

②为学生提供一块安全学习、休憩的场所。

③增加师生之间、学生之间的交流。

④改善校园环境,增加绿化覆盖率。

⑤提升校园整体景观品质。

3.2. 校园屋顶空间利用的优势
①屋顶空间具有延伸性
屋顶课外业余教学空间不仅是对原本室内教学空间立体上的一种延伸,也是城市绿化向立体空间拓展的绿化美化方式。

屋顶课外业余教学空间将无法在室内和室外进行教学的课程在屋顶上完成,是对室内教学立体上的延伸和拓展。

屋顶空间的延伸性,指的是楼下空间与屋顶空间的立面垂直的空间对应。

从立面上看,就是屋顶空间在功能上是其相对应的楼下空间的向上正投影,是功能上的延伸。

②屋顶空间具有独立性和开敞性
对校园内教学活动的三种空间模式:室内空间、室外空间、屋顶空间进行比较分析（上表所示）
3.3.校园屋顶空间设计
①在校园屋顶上建造运动场,既具功能性,又具趣味性。

可以启发学生的创造性思维,还给学生的学习生活增添了娱乐。

②建造屋顶教学平台,实验室将教学搬到屋顶上,利用自然光和屋顶开敞空间,进行学生与老师的互动教学交流。

让学生自己动手种植蔬菜,利用屋顶自然采光进行太阳能板的实验,不仅能锻炼学生的动手能力,更能激发
唐山一中科学馆房顶
学生们的创造性思维,让学生在实践中获得真知。

3.4.我的创新点
此图为唐山一中新校区俯视图，观看实际效果，许多建筑屋面并没有加以
利用，建议在施工期间加以考虑可否对屋面加入太阳能设施或绿化装点，更加提升校园的现代气息和加大使用空间，给宁静的校园带来更多的色彩，同时也为学校节省了大量的资金。

唐山一中科学馆屋顶是对外开放的，许多同学下课都到那里去放松心情，我想若将这里改建成一片绿地或建一个小花园，更加丰富了学生的课余生活，也美化了校园的环境。

城市校园的“第五面”是尤为重要的。

学校不乏运动场地，如果将实验楼等非教课建筑的屋顶建上几套运动器材，专门让老师运动，为老师提供一个专属的运动空间，面积不需要很大，也不需要占用其他空间，让老师们活动筋骨，更健康、更有活力的进行教学工作。

其他的企事业单位，也可以采取这种形式，作为一种精神和健康的福利，以便提高工作效率。

四：特色屋顶
①为一些没有找到工作，想要自己创业的年轻人提一些建议。

现在有露天酒吧，露天咖啡座，但是大多都在地面，如果将咖啡座开到屋顶上，将会独树一帜招揽顾客(详细调查数据请看调查报告及分析)。

②不仅有上述的屋顶绿化，还可以将蔬菜大棚建在屋顶上，利用屋顶光照充足，光合作用好的特点。

还可以用屋顶上的雨水收集系统收集雨水来灌溉蔬菜，做到自给自足。

房地产开放商可以用该项目作为吸引买房客
户的卖点，因为越来越多的城市居民向往田园
生活。

该项目也适用于农村平改房的建设。

建蔬菜刀大棚的屋顶不宜过高。

③ 作为整个城市建筑的亮点，比如国家大剧院的水屋顶，屋顶上是一篇浅浅的湖水这样的屋顶承重能力一定要好，显然这样的屋顶不适用于一般建筑，但是像国家大剧院的标志性建筑一定要有特色，那就要看设计师
的功力了。

唐山作为河北省的经济强城，必须要有自己的代表建筑群，其
屋顶的艺术效果相当重要。

五：屋顶设计与规划的注意事项
屋顶空间的利用和管理是一项综合性强的系统工程，不仅仅涉及城市市容管理问题，还涉及到建筑物的产权、使用问题；屋顶空间的合理利用，
房顶游泳池 国家大剧院
与建筑工程的设计、建设和管理的全过程密切相关。

①安全是首要的。

如果在屋顶上建设休闲设施，一定要在屋顶边缘修建防护设施，以免发生坠楼危险。

为了美观考虑，防护措施也要漂亮得体，符合整个建筑风格。

②有的居民楼顶是属于住户的私有财产，开发商在屋顶设计建设时，要征得业主的同意，一切的开展都要以业主的利益为主。

顶层有住户的建筑不宜建设噪声大(如运动场等)设施。

③有了屋顶太阳能、空中花园等设施，屋顶的防水、承重、安全防护就显得尤为重要，相信工程师们会解决这些问题。

有了空中花园，屋顶的防漏功能也十分重要。

唐山正以惊人的速度崛起，凤凰也正展翅腾飞。

我们距滨海新城、宜居靓城、的目标越来越近，经济强市的优势，孤竹古国的历史，也让我们越来越有激情，越来越有内涵。

作为唐山人，我们每一个人都很自豪。

仰望苍穹，碧空万里，正是大展宏图的好时机，俯瞰唐山，因为屋顶的建设，也将变得更美。

附页
1致谢
2参考文献
3调查问卷样稿
4问卷数据分析
5问卷意见整理
6小结
7研究心迹
8作者感言
9部分图片
1致谢
感谢奇思妙想的唐山一中莘莘学子，祝愿与我们并肩作战的同胞们，师哥师姐学弟学妹们，学业有成，青春无悔。

感谢年轻有为的叔叔阿姨，谢谢你们在百忙中，抽出时间，完成我们的调查问卷，祝你们工作顺利，家庭幸福美满
感谢老当益壮的退休干部，谢谢长辈们宝贵的意见与语重心长的激励，并祝愿你们身体健康，福寿满堂。

感谢支持和指导我们研究课题的所有老师！
2参考文献
1.黄金錡.屋顶花园设计与营造[M].北京:中国林业出版社,1994.7
2.殷京生.绿色城市[M].东南大学出版社.2004
3.周浩明,张晓东.生态建筑----面向未来的建筑[M].南京:东南大学出版社,2002
4.林武生.建筑结构发展生态化趋势研究[博士论文] 鲍家声指导
5.汪晓茜.生态建筑设计理论与应用研究[博士论文]刘先觉指导学位论文建筑历史与理论:东南大学,2002
6.许荷,翟志.北京屋顶绿化构造[J].中国园林.2006(4):77-80
7.中文科技期刊篇名库（PSTJP）（2008~2009）
8.中国科技论文与引文数据库（CSTPC）（2008~2009）
9.中国学术会议论文数据库（CACP）（2008~2009）
10.中国学位论文数据库（CACP）（2008~2009）
11.中国科技成果数据库(CSTD) （2008~2009）
12.中国科技文献数据库（CSTDB）（2008~2009）
13.中国知网（CNKI）（2008~2009
3调查问卷样稿
关于房顶资源的开发与利用的调查问卷
唐山一中08级 20班朱皓文 3班朱皓翔。