屋顶花园：为城市“热岛”降温
繁华的都市，从地面往上看，幢幢大楼，呈各种柱体，拔地而起，高度不一；从空中往下看，块块屋顶，呈不同形状，铺满焦油，黑灰相间，整座城市仿佛一座钢筋水泥的森林。但随着“绿色屋顶运动”兴起，这番景象在美国、加拿大等国的不少主要城市正在成为过去。这种绿色屋顶绝非简单地铺上一层草皮，而是建造一个真正的生态系统。它不仅节约寸土寸金的市区地面，形成立体绿化，更能发挥降低室内温度、减少热岛效应、储存雨水、净化空气、节约能源等一系列功能。
市政厅屋顶变花园
美国芝加哥市政厅坐落在这座中西部最大城市的市中心。这是一座具有古希腊风格的宏伟建筑，已有100多年历史。市政厅屋顶堪称一座“空中花园”。这座屋顶花园面积将近1900平方米，种有大约2000株草本植物，还有150多种木本植物，包括100种灌木、40种蔓生植物和2种树木。虽然花园通常不对外开放，但从周围高楼望去，一片绿色中点缀着黄色和白色的花，足以令人眼前一亮。
这项屋顶花园工程1999年3月由芝加哥市环保部门启动，也是市长戴利将芝加哥变成“全美最绿城市”计划的一部分。环境工程师、建筑师、景观设计师等设计人员花数个月时间制定施工方案。工程2000年4月开工，2001年底全部完工，共耗资250万美元。
工程采用的绿色屋顶比普通屋顶花园复杂得多，需要考虑建筑本身支撑能力、水储存、灌溉等因素，而且要使这个屋顶花园成为一个真正的生态系统。
市政厅原有屋顶结构的支撑能力是设计人员首要考虑因素。老屋顶平均承重量不到每平方米1.5公斤。设计人员没有对屋顶建筑大动手术，原有通道全部保留，并充分利用原有墙体，旧排水系统也被并入新排水系统，以应对降雨量超大的情况。
施工人员在老屋顶上依次铺上支撑层、水蒸气控制层、隔热层、隔水层、排水层和过滤膜，最上面是植被生长的土壤层。为使屋顶花园成为真正的生态系统，土壤层也由粗放式、中度密集式、密集式三种组合而成。这三种土壤层厚度分别为10厘米、15厘米和46厘米，这些土壤层含有特殊的堆肥、覆盖层和海绵状养料，比一般表层土轻，能蓄存更多水分，还可适应不同植物生长：粗放式土壤层适宜种草，耐旱耐寒能力强；密集式土壤适宜种较金贵的木本植物，但护养要求高。
芝加哥年平均降雨量超过94厘米，年平均蒸发量也接近这一数值。因此，种在屋顶花园内的植物多为本地土生，喜干喜光，适应当地气候。
环保节能一举多得
芝加哥市政府在市政厅屋顶建出这么一座花园，主要目的在于尝试降低城市热岛效应。实际效果证明，这座屋顶花园的确在节水、节电、环保等方面起到多项作用。
——储存雨水：设计人员希望在建筑承重量允许的情况下通过土壤层和排水层储存更多雨水，满足灌溉需求。这样，大量降水不会白白从雨水管流走，也可以减少对城市下水道排水系统的压力。
土壤层中滴灌系统用水来自安装在屋顶北边和南边排水管口的水箱。这些水箱能够储存三分之一的降水，确保植物在生长初期和干旱天气获得充足的水。
——降低温度：设计人员希望这座屋顶花园能够降低夏天阳光直晒下的屋顶温度，从而减少建筑吸收热量，降低室温。
这座屋顶花园落成后的第一个夏天，工作人员测试发现，绿色屋顶比普通屋顶吸收直晒太阳光热量少25%，屋顶表面温度比其他建筑平均低21℃，屋顶空气温度低9.4℃。
——节能减排：绿色屋顶夏天能减少热量吸收，冬天则能减少建筑大约一半的热量流失。这样可以降低室内空调用电25%，节约电能和暖气。这项屋顶花园工程平均每年为市政厅节约能源开支3600美元。其中，每年直接减少用电9272千瓦时，相应减少天然气供暖7372千卡。
不仅如此，绿色屋顶还可以减少温室气体排放。屋顶花园的植物可以通过自身光合作用吸收二氧化碳，释放氧气。1.5平方米草类植物每年光合作用释放的氧气足够满足普通人一年消耗。
——净化空气：绿色屋顶不仅可以吸收热量，降低温度，增加湿度，还能形成一层“空气过滤网”。1平方米屋顶草地每年可以去除0.2公斤空气中悬浮颗粒。
——降低噪音：土壤层易阻挡频率较低的声音，植物易阻挡频率较高的声音。土壤层厚12厘米，绿色屋顶可降低噪音40分贝，土壤层厚20厘米，可降低46至50分贝。
——减少热岛效应：随着城市绿化减少，高层建筑增多，到处是沥青和混凝土，交通拥堵，热量排放大，市区气温明显高于郊区和农村地区，夜间尤为明显。这就是热岛效应。
如果像屋顶花园这样的绿色屋顶能够在市区普及，这种热岛效应就有望显著降低。加拿大多伦多市政府2005年进行的一项研究表明，如果仅仅8%的建筑采用绿色屋顶，市区气温即可下降2℃。
远眺花园消除疲劳
除了环保和节能等功能，绿色屋顶还可望成为都市新景色。
芝加哥市政厅屋顶花园一般不对外开放，但如果从周围高楼33层以上眺望这片空中绿地，比起看其他高楼那些单调的灰黑色，自然能够缓解用眼疲劳，提高工作效率。该屋顶花园也因此荣获美国景观建筑师学会2002年“职业价值奖”。
绿色屋顶还可能带来商业价值。加拿大温哥华市费尔芒特海滨酒店甚至一度在屋顶绿地上种植调味芳草、花卉和蔬菜供本店使用，一年节省采购成本大约3万美元。
绿色屋顶可以充分利用空间，不论是工厂、商店，还是政府办公楼、居民住宅楼，都可建造。芝加哥市现在已有21.4万平方米屋顶得到绿化，更多屋顶即将得到绿色改建。首都华盛顿、纽约、凤凰城、波特兰等多个大城市也在迅速“变绿”。
相关链接 福冈台阶状屋顶花园
福冈台阶状屋顶花园位于福冈市中央区天神地区（见下图）。
设计者把建造屋顶花园当成一座山体处理，以花鸟风月为主题，表现“春之山、夏之荫、秋之林、冬之森”植物季相变化的空间，使南侧公园的绿化植被与台阶状屋顶的混植植被融为一体。每一层植被由台阶屋顶植被与栽植于下一层墙体上容器内的植被组成，整体上仿佛山脊植被与山谷相连。竣工数年后植被已经郁郁葱葱，在城市中央形成了一座绿色的“人工山林”，成为福冈市民娱乐休憩的理想空间。
种植设计以位于京都的皇室园林——修学院离宫斜坡上的台阶状大块混植为蓝本，在从1层到13层的台阶屋顶上，利用15种混植手法种满了枝叶色彩富有变化的常绿树与落叶树。同时，每年都有鸟类带来的植物种子落在此地，现在树木种类已经达到110余种，随着树木的生长发育，植物景观日益丰富。
有关的大学研究室与技术研究所对台阶状屋顶花园的热环境进行了调查。夏季水泥屋顶的温度比有绿化的部分高出20℃，栽植土壤的地温也比气温低近10℃，绿化还降低了室内温度。建筑各侧的气温，以有台阶状绿地的南面为最低，这是由于屋顶花园植物的降温作用所致。由于屋顶绿化所使用的人工土壤具有优良的保温性与保水性，降低了空调的负荷，由植物的蒸腾作用带走热量，抑制了周边气温的上升。台阶状屋顶花园不仅创造了城市中优美的景观，还降低了环境负荷，同时抑制了日益严重的城市热岛现象。
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