生态城市背景下的屋顶绿化设计研究

色建筑高质量发展。2021年2月，国务院提出鼓励城市留白增绿，大力发展绿色建筑。2021年6月，宁波市发布《宁波市绿色社区建设行动实施方案》，全面启动绿色社区建设行动，建设264个绿色社区，推进屋顶绿化、花园阳台绿化、平台绿化等立体绿化[2]。但随着城市空间规模的扩张和蔓延，城区人口快速增长，即使绿化率达标也没有起到有效的降温作用，热岛效应依旧没有减弱。此外，灌溉、承重、后期维护等问题也阻碍了屋顶绿化的发展；对于如何最大化地发挥屋顶绿化的作用的研究还仅停留于表面理论阶段。为此推进城市生态化建设，必须提升技术水平，贯彻海绵城市理念，提高城市生态环境质量，启动生态保护，减小环境污染，控制能源消耗，达到人与自然和谐发展的目的。

在国家生态城市建设进程不断加快的背景下，如何提高绿化率及增添绿化景观成为当前亟须探讨并解决的问题。屋顶绿化可以在满足生态性的同时，减少地表面积的占用，有效利用建筑顶面的灰空间。因此，屋顶绿化具有极大的可行性与有效性。本文旨在通过屋顶绿化的优劣性，寻求生态背景下屋顶绿化的策略及绿化技术手段，为屋顶绿化在我国的推广及实施提供理论参考。

1相关概念

1.1生态城市

1984年，联合国教科文组织提出了“人与生物圈计划”，在研究过程中提出生态城市是一种新型的城市模式。它尽量降低人们对于能源和日常生活的需求，同时尽量减少有害气体和污染排放。生态城市能使人的创造力和生产力得到最大程度的运用，是一个促进城市文明发展的具有可持续性的集社会、经济、自然于一体的人工复合生态系统。

摘要 在城市与生态结合的背景下，屋顶绿化便成为改善城市

内部小气候的新途径，国家相继出台了相应政策鼓励并支持建设屋顶绿化。本文通过对屋顶绿化的SWOT 分析，根据屋顶的形式提出可行的屋顶绿化设计策略，同时总结屋顶绿化的技术要点和注意事项。

关键词 屋顶绿化；生态化建设；海绵策略；技术要点中图分类号 TU985文献标识码 A

基金项目 山东省重点研发计划项目（2019GNC21409）；校级大

学生创新创业训练计划项目（CXCY2021113，CXCY2021237）。DOI 10.19892/ki.csjz.2023.03.45

Abstract Under the background of the combination of city and ecology, roof greening has become a new way to improve the microclimate in the city. The state promulgated relevant policies gradually to encourage and support the construction of roof greening. Through the SWOT analysis of roof greening, this paper puts forward feasible roof greening design strategies according to the form of roof, and summarizes the key technical points and precautions of roof greening.

Key words roof greening; ecological construction; sponge strategy; key technical points

近年来，我国在推动生态文明建设中注重全域绿化，大幅度提高城市绿化数量及品质，在北京、上海、重庆、武汉等地相继出台了相关政策，并投入人力、物力、资金进行推广和实施。2015年以来，30个城市被住建部作为开展海绵城市建设试点，鼓励因地制宜建设绿色屋顶。近年来，上海市屋顶绿化呈稳步上升趋势。截至2019年底，上海市屋顶绿化总面积超过300万m 2，《上海市立体专项规划》中指出，预计到2020年达到330万m 2 [1]。2020年，住建部同国家发展改革委、教育部等有关部门联合印发《绿色建筑创建行动方案》，开展绿色建筑创建行动，推动绿

作者简介：刘美辰（1997-），女。研究方向：风景园林规划设计。

通信作者：于守超（1979-），男，副教授。研究方向：园林规划设计的教学与科研。作者单位：聊城大学农学与农业工程学院

生态城市背景下的屋顶绿化设计研究

Study on Roof Greening Design in the Context of Ecological City

刘美辰 于守超 王吉民 孟 涵 龙伟祥

Liu Meichen, Yu Shouchao, Wang Jimin, Meng Han, Long Weixiang

生态城市具有和谐性、高效性、持续性、整体性、区域性、结构合理和关系协调七个特点[3]。

1.2屋顶绿化

屋顶绿化是生态城市建设中不可或缺的一部分。屋顶绿化是指一切脱离地表空间，满足生态要求和环境要求的种植技术，它不仅指屋顶上的种植工程，还包括天台、车库顶部、阳台、桥体等不与地面相接的部分的绿化[4]。它是以建筑屋顶的构造特点为基准，结合荷载要求和屋顶的生态环境多方面考虑，选择满足生长条件的植物类型，运用一定技术方法，在建筑物顶部及灰空间营造绿化并提升景观效果的一种方式。

2 屋顶绿化SWOT分析

2.1屋顶绿化在生态城市建设中的优势（S）

2.1.1形成舒适小气候

屋顶绿化植物进行蒸腾作用可以降低建筑表面的温度，减少热岛效应的危害。屋顶绿化可以改善气候小环境，夏天能够使该区大气的湿度增加和温度降低，从而达到一个令人舒适的气候条件，减少大气污染。同时屋顶绿化对噪声也有一定的阻隔作用，可以减少3~8 dB。

2.1.2增加绿化面积

屋顶绿化还能形成城市的竖向景观，能在建筑物占用大面积的绿化地面的不利条件下提高绿化率，在有限的居住用地范围内尽可能地扩大绿化面积，减少城市内部灰空间，在居住集群内部形成独特的绿色廊道，这种绿化形式值得大力推广和运用。

2.2屋顶绿化在生态城市建设中的劣势（W）

2.2.1推广和发展缓慢

目前在北京、上海、杭州、武汉等城市，都已经引入实践屋顶绿化这一工程技术。但我国夏热冬冷地区的屋顶绿化还没有达到预估的成效，还没有充分地发挥其降温增湿、改善环境等有利作用。大部分城市对于屋顶绿化的还处在推广和试点阶段，投入的实施性不强，所以大部分城市的屋顶还是灰空间，缺少绿色，缺乏生机。

2.2.2限制因素较多

屋顶绿化有一定的限制因素，如居住区楼房高度、屋顶屋面坡度及地理位置降水量等。同时，植物生长对于屋面的荷载量、排水系统及植物的选择上有一定的影响，所以在进行屋顶绿化的同时应做好防护措施。房地产业的快速兴起和发展，使我国的城市建筑越来越高、越来越密集，地表绿化空间越来越少，因而要通过屋顶绿化最大化地利用有限的空间来增添城市绿化景观。

2.3屋顶绿化在市场背景下的可行性（O）

2.3.1景观效益的提升

屋顶绿化是利用普通的未被开发的屋顶区域或墙面，打造一个不同于地面的绿色景观，尤其是居住区屋顶，不仅充分利用空余的空间增加了小区内绿化面积，提升绿地率，也在有限的建设用地内丰富了居住区的自然景色，同时保护建筑外墙面不再遭受风吹、日晒、雨淋的危害，降低了绿化成本，提升了景观效益。

2.3.2环境的改善作用

屋顶绿化有很好的过滤灰尘和颗粒的效果，吸收有害气体，对防水层有一定的保护作用，使其对气候和紫外线带来的危害产生抵抗作用，大大延长了建筑的使用寿命。屋面绿化可以使城市更加宜居，更好地彰显以人为本的理念，同时也是发展生态城市不可或缺的措施，因此要大力推广应用。

2.4屋顶绿化在实践中面临的挑战（T）

2.4.1屋顶形式的局限性

目前我国在屋顶绿化方面存在着诸多挑战。在城市生态化建设的进程中，屋顶绿化占据着不可代替的一部分，然而我国屋顶形式有所局限，不够创新。我国楼房建筑屋顶以平屋顶为主，少数有坡屋顶，屋顶形式单一，可改造的屋顶绿化形式较少，能运用于高海拔且在屋顶荷载力范围内的材料不多。

2.4.2植物选择及养护的局限性

在屋顶绿化中，植物选择上也有一定的限制，植物要根据不同的地理位置和自然条件选择不同的种类以适应气候。海拔越高生长环境越恶劣，各方面条件都不如地面。屋顶暴露在太阳下，要考虑高层建筑上的绿化面临光照强、温度变化剧烈、风速大等问题。屋顶与地表隔离，植物生长所需的水分来源除了雨水之外还应有人工灌溉，降雨往往达不到植物所需，因此对灌溉的要求较高。植物产生的枯枝败叶需要及时清理，不然可能会堵塞排水孔造成屋顶积水。北方地区还需要考虑冬季低温等问题。

2.5 SWOT分析后的结论

在生态城市的建设过程中，由于屋顶绿化带来的景观效益、生态效益及环境效益都不容小觑，而且是一项绿色环保、节约能源且具有实践意义的工程，所以应大力推广并最大程度地发挥其具体价值。在海绵城市的大背景下，其屋顶绿化设计面临的一系列问题及限制需要我们去思考实践，针对劣势和挑战提出适应性的解决办法，提出应对不同条件不同形式下的设计策略，打破千篇一律的屋面绿化模式，使屋顶绿化设计具有地域性、适时性的同时又具有统一的特点。

3屋顶绿化设计策略及技术分析

3.1绿色屋顶生态策略

3.1.1海绵城市理念

海绵城市是在生态城市的大背景下提出的理念，它遵