探索中前行的成都屋顶绿化

付勇 江涛 陈果Fu Yong Jiang Tao Chen Guo   2018-06-11 16:15:23

摘 要:综述成都屋顶绿化30多年的发展历程,总结其实验探索、初步发展、全面推广、目标考核、转型升级5个不同阶段在规划设计、植物种类、栽培基质、建植技术中的特点,指出其正往连续性生态景观、低廉的成本与更加便捷的操作、注重功能性的方向发展。分析成都屋顶绿化可持续发展适宜的自然条件、丰富的植物种类、深厚的文化积淀、优越的经济基础以及有力的扶持政策优势,提出其在新形势下发展的巨大潜力,以及政府出台激励政策措施和科学标准体系的重要性和迫切性。

关键词:风景园林;成都;屋顶绿化;发展

文章编号:1000-6664(2018)01-0073-06

中图分类号:TU 986

文献标志码:A

收稿日期:2017-09-11

修回日期:2017-11-24

Abstract:The development of roof greening in Chengdu over thirty years was summarized in this paper. The planning and design, plant species, culture substrate, and planting technology features in the five different stages of experimental exploration, initial development, overall promotion, objective assessment, and transformation and upgrading were summarized. Its development direction of continual ecological landscape, low cost, convenient operation, and functional emphasis were pointed out. The paper analyzed the natural conditions, abundant plant species, profound cultural heritage, superior economic foundation, and strong supportive policies that make the sustainable development of roof greening in Chengdu possible. It put forward the great potential of roof greening under the new situation, and the importance and urgency of the government issuing incentive policies and measures and scientific standards.

Key words: landscape architecture; Chengdu; roof greening; development

屋顶绿化国际上流行的定义是一切脱离地面的种植技术[1-2]。现代屋顶绿化不仅仅局限于传统意义上的定义,其已经成为解决经济高速发展带来的人口急剧增长、城市建设与有限绿化空间矛盾的手段,以及成为加快城市绿化发展的重要途径。

在世界范围内,德国拥有先进的屋顶绿化技术,屋顶绿化政策环境较好。北美和日本虽起步较晚,但近年来发展很快[3]。新加坡城市立体空间的开发一直处于世界先进水平,它从城市基础设施的投入比重以及屋顶绿化优惠政策上都给予很大的支持,屋顶绿化已经融入新加坡城市文化,并成为世界典范[4]。中国自20世纪80年代以来,开始研究屋顶绿化施工技术。随着城镇化步伐的加快、城市建筑物密度增大,在难以增加地面绿化的情况下,为治理一系列因城市快速发展而引起的“城市病”,国家大力倡导发展屋顶绿化。

截至2016年底,成都屋顶绿化面积累计达265万m2,占建成区绿化面积的2%左右,成都屋顶绿化建设始终走在全国前列[5]。

1 成都屋顶绿化发展概况

成都屋顶绿化的发展先后经历了试验探索、初步发展、全面推广、目标考核、转型升级5个阶段。

1.1 试验探索阶段(1980年以前)

20世纪70年代初,成都市园林主管部门开始在城市绿化中提倡屋顶绿化。先后用各种介质的无土栽培技术在屋顶试验,并将其应用于屋顶绿化。随后出现屋顶造田公司,开展屋顶种植工作。1977年成都市政府机关事务管理局开始在其第二办公区屋顶进行无土栽培试验。1979年四川省原子核应用技术研究所利用楼房屋顶作为试验场地,选用3种处理方式引种栽培菊花;四川第一棉纺织印染厂利用木屑作屋顶栽培基质取得成功。

该阶段主要是对植物在屋顶的适应性技术进行研究,尚未涉及审美及休憩需求。布局简单,因陋就简;植物种类单一,仅为实验所用的菊花、葡萄、水稻等;在基质方面主要选择有别于普通地面绿化土壤的轻质材料,如碳渣、沙、木屑;建植技术尚在探索之初。在该阶段的屋顶绿化实践中还有不少单位因未妥善处理渗漏、基质、植物等问题,导致屋顶绿化失败,后来不得不拆除,但这些都为后来成都屋顶绿化发展提供了宝贵的经验。

1.2 初步发展阶段(1981—1985年)

这个时期我国建筑业发展迎来了一个高峰期,为解决楼房的隔热保温问题,一些单位有目的性、针对性地进行了屋顶绿化建设实践。最具代表性的是成都市物资局机电公司二仙桥仓库屋顶绿化。该屋顶绿化建于1983年,面积约1100m2,设有亭、台、廊、坛,开辟花园小径,以锯末壤土为主要基质种植水稻、药材、瓜果、蔬菜、花草树木(图1)。因其规划设计合理,经营管理得当,常年满目苍翠,花果飘香,于1983年被载入《世界城市知识大全》,被誉为“在有限的空间编绿织绣”[6]。成都量具刃具厂利用其2 100多m2的3层厂房屋顶,为节约工厂在绿化上的开支以锯末壤土作栽培基质,培育苗木,满足工厂的绿化所需(图2)。

该阶段通过相关部门和社会单位协同攻关、总结经验,屋顶绿化在规划设计、植物和基质的选择、建植技术、经营管理各方面都有很大的发展。布局讲究规范合理,尽量利用空间,开始出现廊架等简单的配套设施;植物种类不断增多,除少量蔬菜瓜果外,多种灌木、藤蔓植物灵活搭配。因为该阶段屋顶绿化都是在既有建筑建造,需要考虑屋顶荷载问题,故基质多数都是采用木屑与壤土按不同比例的组合。该阶段屋顶绿化建植技术日趋成熟,借用地面传统造园技术,尽力在屋顶营建优美的景观。

1.3 全面推广阶段(1986—2000年)

1988年,由成都市园林局和省地矿研究所共同进行的“遥感技术在城市绿化调查中的应用研究”指出在成都市区一环路以内的45个街道辖区,屋顶绿化面积达50 796m2,占当时城市绿化面积的1.1%,占平顶屋面总面积的2.4%。城中高层建筑上出现了许多风格各异、功能完善的空中花园,如成都饭店、成百集团股份有限公司、四川省电影公司等公共空间的屋顶绿化和三圣街、鼓楼街、玉林小区等个人住宅屋顶绿化(图3)。1993年成都商业场利用闲置屋顶约3 400m2与屋顶绿化公司合作,以轻质材料在屋顶修建900余m 2的写字间及2000多m 2屋顶绿化,为当时的春熙路繁华商业区增添了一抹绿。该屋顶以攀缘植物为主覆盖整个写字间屋面,修建花池、花架、假山、水池等小品,营造花园式办公环境,绿化覆盖率达90%以上,在美化环境的基础上同时让商场和承建公司都获得了良好的经济效益(图4)。成都电缆厂电线分厂将1 800m2的厂房屋顶建成屋顶花园,为职工营建功能完善、景观优美的休憩环境(图5),被《中国科技》杂志所推荐[7]。成都市工商行政管理局办公楼屋顶建造面积约1 200m2游园式绿化,成为职工休息、锻炼和开展活动的场所(图6)。

在这一阶段成都屋顶绿化建设进入全面发展时期。有的建筑在设计之初就已经为屋顶绿化的建设预留空间,规划设计充分考虑屋顶空气清新、视点高、借景远的特点,更大限度地合理利用资源,营造良好的工作休憩环境,亭台、假山、水池、雕塑、小桥、廊架等园林设施和小品普遍应用;植物选择更加广泛,小乔木、各种造型的灌木开始在屋顶绿化中应用,与地被植物、藤蔓植物组合搭配出风格各异的景观;根据经验总结,炭渣、蛭石等透水材料开始铺设于基质底层,利于排水;由于该时期建筑荷载能力增强,屋顶绿化基质大多选择营养丰富的田园土;屋面防水、排水、园林设施、园林小品等建植技术更加成熟,已逐步形成一套系统。

1.4 目标考核阶段(2001—2010年)

在成都屋顶绿化蓬勃发展的基础上,为保证持续良性增长,保持领先优势,政府和绿化主管部门加大引导力度,出台《成都市屋顶绿化及垂直绿化技术导则(试行)》及鼓励扶持政策。一方面对于符合要求的屋顶绿化进行补贴,并将屋顶绿化要求强制纳入新建楼房的验收标准,另一方面将屋顶绿化纳入城市绿地系统规划,下达年度目标,每年对市、区有关部门进行责任考核。同时鼓励和倡导个人建造屋顶绿化,组织市、区、社区三级开展“优秀屋顶花园”等评选活动。红牌楼广场屋顶绿化、城市理想居屋顶绿化正是这个阶段的典型代表案例。

图1 成都二仙桥仓库屋顶绿化(靳敏提供)

图2 成都量具刃具厂屋顶绿化(靳敏提供)

图3 成都个人住宅屋顶绿化一角(靳敏提供)

图4 成都商业场屋顶绿化(靳敏提供)红牌楼广场是汇集高端影城、家乐福大型超市、星级酒店、甲级写字楼、精美住宅为一体的大型城市综合体。屋顶绿化为疏林坡地园林风格,面积约1.5万m2,4层错层结构建筑中分布大中型喷泉、休闲花架、闪光灯塔等景观构筑物,主要种植银杏、香樟、广玉兰、桂花、朴树等乔木和茶花、蜡梅、杜鹃等花灌木,大大提升了商业和居住环境质量(图7)。城市理想居利用四楼和五楼约4 000m2的屋顶空间,砌筑种植池,采用规则式色块方式,以罗汉松、桂花、桢楠为主要树种,辅以金叶女贞、小叶女贞球、红花檵木球、南天竹等常绿植物和混播草坪,建造整洁自然、四季皆绿且有季相变化的景观(图8)。

成都屋顶绿化在目标考核阶段得到了进一步的发展。规划上更加重视绿化率,设计内容出现更多元素,各种类型的景观构筑物广泛应用;植物种类和层次更丰富,在以往仅栽植小乔木、灌木、草坪的基础上种植桂花、樱花、广玉兰、垂丝海棠、蒲葵等中型乔木;泥炭、稻壳、树皮、菇渣等再生有机基质开始混合田园土使用;随着现代设施技术在园林绿化中的应用,喷灌系统、照明系统、自动控制系统等的应用使屋顶绿化技术体系更加完善。

1.5 转型升级阶段(2011年至今)

经过前面4个阶段的发展,成都屋顶绿化面积总量和占比在全国范围居于前列,进入相对稳定的增长阶段。但是就近年成都屋顶绿化净增面积来看(图9),从2014年开始增量明显下降,一方面是以往建造的屋顶绿化管护存在问题,影响净增面积,另一方面由于城市高层建筑屋顶利用受到限制和主体动能不足,新建面积相对减少。

在这样的形势下,成都屋顶绿化逐步往连续性生态景观、追求成本的廉价与操作的快捷的方向发展[8],并在发展中注重屋顶绿化功能性的特点。同时随着建筑发展形势的多样化和立体城市发展趋势,对于屋顶绿化的技术也提出了更高的要求,尤其体现在绿量更高的植物的栽植技术、后期维护的雨水、阳光感应装置和智能控制系统以及各种资源的循环利用系统的应用。

1.5.1 连续性生态景观出现

随着城市功能需求与土地资源紧缺的矛盾日趋激烈,成都出现越来越多的连续性屋顶绿化生态景观,主要集中在住宅小区地下停车场的屋顶,作为小区的绿化景观;大型商业综合体用于提升价值和品质,满足经营需求的绿色空间;写字楼或者办公区作为交流或者休憩的区域。连续性屋顶绿化生态景观形成的空中生态廊道最大限度地释放因建筑物修建而占用的土地,使城市绿化发展得到100%的土地资源,可有限缓解因城镇化带来的各种城市“疾病”。

成都富力广场裙楼屋顶,经2011年和2013年2次打造后,绿化面积达12 000m2。该绿化以中式园林为基调,辅以现代园林的设计元素,突破场地局限,打造一个具有生态示范效益的可游可憩的都市绿化组团(图10)。高新区法院屋顶绿化总占地面积达12 651m2,场地内造景元素丰富,营造多个相对独立的休憩空间,后期管护做到“专业化、标准化、精细化”,现有绿化景观效果较好(图11)。成都大悦城主体建筑由甲级写字楼、购物中心和主题街区构成,屋顶绿化面积达18 555m2。绿化设计以天境语林、春广场、花漫园、婚庆广场、派对花园为主题,步移景异地迂回游线串联起各个半公共或半私密的花园,与地面广场大开大阖的气势相区别,从“大公园”到“小花园”,进一步丰富大悦城的景观空间。植物栽植上引进极具观赏价值的北美海棠、金枝国槐、亚当海棠、绚丽海棠、北美红枫等品种,与其功能策划、空间尺度和景观特征相呼应,分成7个基调色系和主品种各异的景观区域(图12)。

图5 成都电缆厂电线分厂屋顶绿化(靳敏提供)

图6 成都市工商行政管理局屋顶绿化(靳敏提供)

图7 成都红牌楼广场屋顶绿化(伍泽洪摄)

图8 成都城市理想居屋顶绿化(伍泽洪摄)

图9 2011—2016年屋顶绿化净增面积表(作者绘)1.5.2 成本的廉价与操作的便捷

成都市目前正在大规模实施绿化提质增量行动,要求“全面增绿、应栽尽栽、见缝插绿”,在土地资源稀缺的城市区域要求“公共机构所属建筑,在符合建筑规范、满足建筑安全要求的前提下,实施屋顶绿化”。按照传统方式在既有屋顶建造适宜种植的条件,每平方米直接成本大约560元,而2017年上半年成都中心城区成交的7宗土地价格全部超过万元,最高每平方米达17 200元,土地成本是屋顶绿化直接成本的30倍,城区大量闲置的屋顶正是植绿增绿的宝贵资源。屋顶绿化越来越多地采用容器式屋顶绿化,选择适合的成品种植箱,操作更加便捷,成本更加低廉(图13)。

1.5.3 屋顶绿化注重功能性发展

成都通过各种途径,不断扩大屋顶绿化面积的同时也注重其功能性,体现一方面观赏性屋顶绿化与生产性屋顶绿化协调发展,另一方面是对屋顶绿化生态效益的重视。受中国传统农耕文化的影响和城市居民对生态绿色食品的追求,近年来成都屋顶绿化中出现越来越多的生产性屋顶绿化,从单一的“空中花园”逐步向复合的“空中菜园”发展[9],主要以分散的私人屋顶绿化为主,少数几家公司在办公区域的屋顶种植蔬菜瓜果,号召员工积极参与,作为福利和工作调剂。日趋恶劣的城市环境要求有限的绿化面积发挥更大的生态效益,目前成都市新都区在建的城市森林花园项目正是借鉴米兰“垂直森林”经验[10],结合川西民居特色,在建筑的每一层都合理设计屋顶绿化空间,科学搭配不同类型和种类的植物,最大限度地增加绿量,改善环境。

图10 成都富力广场屋顶绿化(王丽佳摄)2 成都发展屋顶绿化的优势2.1 适宜的气候条件

成都处于川西高原向四川盆地过渡的交接地带,由于东西两侧的海拔高差,其气候特点明显,存在2种气候类型并存的现象。年降水量较为稳定,大多表现为冬季、春季雨少,夏季、秋季雨多且量充沛,年平均降水量为1 124.6mm。成都的气候条件,特别适宜发展屋顶绿化。

2.1.1 适宜的气温

成都地区年平均气温为15.6~16.9℃,春季平均气温1 3 . 6 ~ 1 5 . 1℃,夏季平均气温2 3 . 2 ~ 2 4 . 6℃,秋季平均气温16.3~17.6℃,冬季平均气温6.2~7.7℃。成都无霜期长、冬暖、春早,年平均活动积温为4 700~5 300℃,全年无霜期大于337d,冬季最冷月(1月)平均气温为5℃左右,0℃以下天气很少,比同纬度的长江中下游地区高2~3℃,提前一个月入春。符合大量植物生长适温15~25℃的需求。

2.1.2 适宜的日照强度和湿度

成都地区全年晴天少、阴天多,年平均日照时数为1 003h。年平均降水总量850.9mm,年平均蒸发量为841.1 ~ 1 066.1mm,相对湿度全年平均值为81%。植物在成都露天生长既能得到生长适宜的光照,也不会因光照太强而被灼伤。

2.1.3 适宜的风速

成都地区风速小, 广大平原、丘陵地区风速为每秒1~1.5m,平均静风率高,常年达32%~55%。这就避免了露天栽植植物,特别是高层建筑屋顶绿化栽植植物由于大风倒伏和跌落,造成植物损失死亡和安全隐患。

2.2 丰富的植物种类

成都位于全球3 4个生物多样性热点地区之一,植物种类丰富,四川现有1.2万余种野生植物,成都市约有4 000种,不同种类的植物通过人工繁殖培育广泛应用于城市园林绿化,这为成都发展屋顶绿化提供了大量的植物素材。除特别高大的乔木和根系穿刺能力特别强的植物外,基本都可用于屋顶绿化。

2.3 深厚的文化积淀

成都被誉为“休闲之都”,休闲文化由来已久,《宋史·地理态》之中记载:蜀中“民勤耕作,无寸土之旷,岁三四收,其收获多为邀游之费,踏青,药市之集尤胜,动至连月”“成都游赏之盛甲于西蜀”(费著《岁华纪丽之谱》)。如今现代城市生活的压力和环境的恶化更增加了市民的游憩需求,屋顶绿化作为离家最近的美景,更成为成都发展屋顶绿化的内在需求。

2.4 优越的经济基础

成都作为国家中心城市,也是西部最大城市和国际大都市,2016年城镇全部单位就业人员平均工资为61 330元,人均生活消费支出23 514元,普通住宅单价每平方米约10 000元,市民收入稳步增长,生存生活压力相对较小,是成都发展屋顶绿化的基础。

2.5 有力的扶持政策

成都市委市政府、园林绿化主管部门高度重视屋顶绿化的发展,在屋顶绿化发展的各阶段采取了不同的支持和激励措施促进成都屋顶绿化的研究、建设和管理,为其持续有效发展提供了保障,指明了方向。

图11 成都高新区法院屋顶绿化(江涛提供)

图12 成都大悦城屋顶绿化(王丽佳摄)

图13 成都二环建筑屋顶种植箱绿化(伍泽洪摄)3 分析与讨论

纵观成都屋顶绿化30多年的发展历程,这些成绩无不是在政府政策的鼓励扶持下取得的进步,然而在推动目前屋顶绿化的工作中仍存在政府部门活力不够、发挥上下联动、左右协同、协调统筹作用还有待加强的问题。同时以往的补贴政策标准与现在的建造成本有较大差距,已经无法调动社会单位和个人的积极性。2012—2015年成都市级财政按新增屋顶绿化面积给予区市县每平方米80元的奖励,用于园林绿化建设,这个奖励金额仅约为建造成本的1/7,而且这项政策近2年已不再实行。屋顶绿化作为解决城市发展中土地紧张与生态环境保护之间矛盾的一种有效途径,应该越来越受到各级政府的高度重视,相关部门应出台有力的激励政策措施,保障成都屋顶绿化持续良好的发展。

目前,成都考量屋顶绿化的标准只停留在面积这一单一指标上,屋顶绿化属于系统性工程,需要严格的技术标准体系,建议参照国际先进案例如德国园林发展与景观研究协会颁布的屋顶绿化指南(FLL),以及美国绿色建筑委员会的联邦绿色建筑评估体系(LEED)两大权威性的屋顶绿化标准,制定内容涉及景观格局、植物生态效益、建造技术、维护保养、产业发展等适宜成都屋顶绿化专业技术规范标准,作为长效发展支撑。

4 结语

根据随机对市民关于成都屋顶绿化现状的问卷调查显示:仅有3%的市民家庭或者单位(公司)进行了屋顶绿化;超过80%市民到过屋顶绿化休憩场所;普遍喜欢的屋顶绿化类型是花园型和生产型,大众对廊道型即连续性屋顶绿化景观没关注或者无意识,这也是导致住宅或者单位(公司)屋顶绿化率数据偏低的原因之一,其实成都近年新建的住宅或者商业基本都建造了大面积屋顶绿化;超过50%的市民认为屋顶绿化的作用仅限于美化景观和提供休憩的环境,而对于改善环境和农业生产作用有限;虽然92%的市民觉得有必要大面积建造屋顶绿化,但是仍有34%的市民表示对于目前成都屋顶绿化现状不了解。由此可见,屋顶绿化相关信息的普及,特别是屋顶绿化对于城市生态环境的重要性和意义,亟待广泛深入倡导和宣传。

成都的屋顶绿化虽然单体面积有限,但庞大的数量使得它的总体面积可观。成都市二环路内绿地面积为535.44万m2,绿地率仅为8.9%,二环路内建筑约1.6万余座,屋顶总面积1 059.1万m2,已实施屋顶绿化面积142.2万m2,占总建筑屋顶面积的13.4%,未绿化的屋顶面积仍高达916.9万m2,其中符合《成都市屋顶绿化及垂直绿化技术导则(试行)》要求的12层或40m以下屋顶面积约846万m2,约为地面绿地面积的1.6倍[11]。目前,成都市人民政府办公厅关于印发《实施“成都增绿十条”推进全域增绿方案的通知》[成委厅(2017)90号]明确提出包括屋顶绿化在内的立体绿化增绿目标,并落实责任部门,分年度实施。到2022年,包括屋顶绿化在内的立体绿化面积将达330万m2。同时,即将发布的《成都市立体绿化建设导则》也将对成都屋顶绿化的布局形式、植物选择、基质要求以及园林小品等要素进行规范和要求。在政府的大力引导下,成都屋顶资源能够得到有效利用,规模性、专业性、科学性地进行屋顶绿化,必将改善城市小气候,成为城市生态建设典范。

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(编辑/金花)

作者简介:

付 勇

1968年生/男/四川荣昌人/成都市园林建设技术服务中心主任,园林工程师/研究方向为城市绿化建设管理(成都 610000)

江涛

1969年生/男/河北安国人/成都市林业和园林管理局绿化处副处长,园林工程师/研究方向为城市绿化建设管理(成都 610000)

陈果

1981年生/女/四川自贡人/硕士/四川农业大学风景园林硕士/成都市植物园副主任,园林高级工程师/研究方向为城市绿化建设管理、园林植物培育与应用(成都 610000)

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