编者按：
    在我国城市化进程的快速推进下，城市土地资源愈发寸土寸金。然而，与高速扩张的城市相比，城市绿化显得力不从心。近年来，全国大范围的雾霾天气频繁出现，大部分城市PM2.5超标现象严重……这些给城市生存环境的恶化敲响了警钟。
    有研究数据表明：屋顶上的花园和草坪能从空中拦截飘尘和风沙，可降解大气飘尘的20% — 30%，可以截留雨水的30% — 40%，净化空气、缓解城市雨洪压力。如果屋顶绿化率达到8%，城市气温即可降低2℃。建筑屋顶空间的利用被提上的议事日程，屋顶生态化被认为是优化城市生态环境的重要途径。屋顶绿化也被列入我国“十一五”绿色建筑的创新技术和控制大气污染的城镇绿荫工程。
    业内专家称：屋顶绿化属于新行业，是城市建设新的增长点，是跨部门、跨行业，涉及多个社会单位、需要相关部门综合协作的大系统工程，是需要专群结合、发动社会广泛参与的大事业。

北京屋顶空间生态利用呼之欲出

□ 文/韩林飞（北京交通大学建筑与艺术学院学术委员会主任、教授、博士生导师）
□ 文/郭建民（北京交通大学土木建筑工程学院博士生）

一、北京建筑屋顶空间利用现状
    北京市建筑屋顶的数量究竟有多少？按照2010年北京市国土资源局抽样统计资料进行的初步测算，北京市的城市面积是16807.8平方公里，其中市区的面积为1368.32平方公里，建成区面积为1289.3平方公里。依据《北京晚报》的测算，北京全市大约有屋顶面积322平方公里；依据北京市绿化协会提供的数据，全市大约有屋顶面积180平方公里。经综合评价和保守预测，北京中心城大约有220平方公里的屋顶面积。
    目前，北京市对建筑屋顶空间利用主要有屋顶绿化、屋顶太阳能以及屋顶雨水收集利用三种形式。具体如下：
现状1：屋顶绿化
    从2005年开始，北京市每年的屋顶绿化面积都在10万平米以上。为了把2008年北京奥运会办成“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”，北京市在屋顶绿化上相继采取了多项有力措施，取得了一定的工作效果，为屋顶绿化工作的全面发展奠定了一定基础。
    简式屋顶绿化一直是北京市屋顶绿化的主力军，一是因为简式绿化建设成本低、管理养护简单、节约水、见效快、安全系数高；二是因为目前部分已建成建筑物的屋顶条件较适宜开展简式屋顶绿化。
    截止2012年底，北京有屋顶绿化面积160多万平方米，屋顶绿化率还不足1%。面积较大的屋顶绿化主要分布在朝阳、东城、西城、海淀、丰台和石景山区。2013年，预计北京将增加15万平方米屋顶绿化。
现状2：屋顶太阳能
    截止2008年底，北京全市太阳能利用总量约为74.5万吨标准煤，约占可再生能源开发利用总量的48.7%；全市累计太阳能集热器利用面积达到450万平米；太阳能采暖面积达到20万平方米；全市已建成太阳能光伏发电示范项目规模累计达到2兆瓦。截止2012年，全市太阳能集热器利用面积约800万平方米，其中屋顶太阳能约占70%。
现状3：屋顶雨水收集设施
    北京目前雨水收集系统还比较缺乏，2012年市区共建成投入使用688个雨水收集系统，每年能收集大约1380万立方米的雨水，雨水收集利用率不足1%。现有地上储雨容器多用于收集屋顶雨水，所收集的雨水主要用于庭院洒水、浇灌花草等。

二、建筑屋顶空间利用存在的主要问题
    问题1：业主对屋顶利用的积极性不高
    许多建筑在当初开发设计时，并没有考虑到屋顶空间利用，楼顶的荷载和防水等条件不一定能承载屋顶空间利用，业主最担心的就是这一点。加上对屋顶空间利用以后的管理问题不能完全放心，故业主对屋顶利用的积极性不高。
    问题2：缺乏资金来源
    屋顶空间利用的资金来源主要由业主自己筹集。按照北京市的规定，补贴标准为“复式屋顶绿化100 — 150元/平方米，简式屋顶绿化50 — 100元/平方米，而每平方米屋顶绿化造价一般在300 — 900元左右。安装屋顶太阳能的，太阳能集热器面积需达到一定规模才有可能获得补贴。对于屋顶空间利用后期的维护费用，政府补贴非常有限。资金来源的单一性加重了业主的经济负担，造成屋顶空间利用的积极性不高。
    问题3：规划设计不完善
    以屋顶太阳能为例，目前，我国城市热水器市场年需求近千万台，但是，太阳能热水器系统通常在建筑竣工完成后再安装，不仅破坏建筑的整体美观，而且难以解决狂风、防冰雹、防冻等一系列问题。与此同时，中、高层建筑屋顶面积不能满足太阳能热水器系统的安装要求，常规太阳能集热器在中、高层建筑中的安全可靠性、维护的可操作性受到很大的限制。
    现在大部分太阳能热水器系统的设计方案都是由生产企业完成，而作为建筑设计主体的专业设计院，基本没有介入太阳能热水器系统的设计，对其缺乏了解。同时，由于太阳能热水器系统并没有一个标准的技术参数供参考，使得设计人员觉得无据可依，缺乏设计积极性。
    问题4：没有法律保障
    屋顶空间利用的健康发展离不开法律的强有力保障。目前，尽管相关部门出台了一些规定、政策，但北京尚无相关的屋顶空间利用法律，屋顶利用在推进的进程中无法可依。此外，由于对屋顶空间利用后屋顶物业的产权没有明确的法律界定，也打击了业主对屋顶空间利用的积极性。

三、对策：北京屋顶的生态利用
    屋顶生态化利用是缓解城市生态环境恶化的有效途径。
    与其他国家相比，我国人均绿地面积偏少，城市中的绿地则更少。城市里地价昂贵，建筑密度高，道路、桥梁纵横交错，尤其是在一些人流密集的商业区或办公区早已看不到泥土。城市每增加一幢建筑物，就会相应减少一部分绿地。屋顶空间生态化利用可以补偿建筑物占用的绿化面积，缓解由于城市扩张所导致的绿地面积不足问题，解决钢筋水泥与绿地争地的矛盾。
    城市聚集的人群和机动车辆在耗费大量氧气的同时，排出大量的二氧化碳和废气、粉尘等有害物质。屋顶生态化利用中的植物，能够吸收二氧化碳和二氧化硫等有害气体，并能够吸附粉尘，净化空气。此外，生长在屋顶的植物由于地势较高、错落有致，能在城市立体空间多层次地净化空气，起到地面绿化达不到的效果。
    热岛效应正在给城市带来越来越严重的不利影响，而屋顶生态化利用是目前解决热岛效应最有效的办法之一。绿化屋顶与水泥屋顶的物理性质截然不同，前者对阳光的反射率比后者大，加上植物的光合作用及遮阳作用，使绿化屋顶接受的净辐射热量远小于未绿化的屋顶。同时，绿化屋顶因植物的蒸腾和蒸发作用消耗的潜热明显比未绿化的屋顶大，这就使得绿化屋顶的贮热量以及地与气之间的热交换量大大减少，从而使绿化屋顶周边空气获得的热量少，热效应降低，进而减弱城市热岛效应。相关研究表明，当一个区域绿化覆盖率达到30%时，热岛强度开始出现较明显的减弱；绿化覆盖率大于50%时，热岛的缓解现象极其明显。
    在水资源日趋紧张的今天，雨水的收集利用越来越受到世界各国的重视。城市中建筑林立，建筑屋顶的生态化利用将是城市雨水收集的    重要组成部分。屋顶雨水受污染较少，水质相对较好，稍加处理甚至不用处理即可用于冲洗厕所、浇灌绿地或用作景观水。实施绿化后的建筑屋顶雨水径流量大大减小，一般只有30%左右的雨水流入地下管网，其余70%左右则储存在屋顶上，然后通过蒸发和植物的蒸腾作用扩散到大气中，从而调节城市气候。屋顶生态化利用后，还会减少城市地面径流的雨水量，减轻城市地下排水管网的工作压力。
    随着人们对城市环境品质要求的日益提高和对屋顶功能的再认识，人们逐渐意识到屋顶空间生态利用对于改善城市生态环境具有重要作用，屋顶空间利用逐渐开始受到重视。为充分利用北京的屋顶空间资源，北京市勘察设计与测绘管理办公室负责牵头组织开展了《北京新建建筑屋顶空间生态利用与集成设计》课题的研究工作。该研究在充分认识北京市屋顶空间现状利用情况的基础上，参考国内外城市的成功经验，提出了屋顶空间生态利用建议，并根据屋顶空间的不同使用功能，对屋顶空间的集成设计进行较为系统的研究。
    根据北京市各片区现实情况的不同，研究报告将提出新建建筑屋顶空间生态利用的分区差异化实施策略以及相关政策建议，为将来北京市制定屋顶空间生态利用的相关法规条例做前期准备，以鼓励和规范利用屋顶空间资源。希望能藉此研究，让更多的人认识到屋顶空间资源的重要性，充分发挥屋顶空间的功效，进而改善城市生态环境，实现城市的可持续发展。