屋顶绿化可以广泛地理解为在各类古今建筑物、构筑物、城围、桥梁（立交桥）等的屋顶、露台、天台、阳台或大型人工假山山体上进行造园，种植树木花卉的统称。近年来，随着城市的不断发展和城市化进程的加快，城市土地资源已呈现“寸土寸金”之势，专门用于城市绿化建设的土地资源更是十分有限，单靠有限的土地资源来扩大城市绿地面积既不经济也不现实。作为城市建筑“第五立面”的屋顶绿化，是融建筑艺术和绿化艺术为一体的综合性现代技术，可使城市建筑物的空间潜能与绿色植物的多种效益得到完善的结合和充分的发挥，具有广阔的发展前景，它将成为城市绿化建设的新趋势。

国外屋顶绿化发展概况

　　美国加利福尼亚奥克兰市于1959年在凯泽中心一座六层楼的顶部建造了一个景色秀丽的空中花园。被视为建筑与绿化艺术“杂交”的奇葩。屋顶绿化自1959年在美国获得成功后，技术日渐成熟，目前在欧美等发达国家正呈方兴未艾之势。

　　德国特别重视屋顶绿化，德国作为最先开发屋顶绿化技术的国家，在新技术研究方面处于世界领先的地位。1982年，德国立法强制推行屋顶绿化。到2003年末，总的屋顶绿化面积接近一亿平方米。到2007年，德国的屋顶绿化率达到80%左右，是整个城市绿地系统的组成部分,基本解决了建筑占地与绿地的矛盾,是全世界屋顶绿化做得最好国家。

　　英国近年来也较为重视屋顶绿化，尤其重视屋顶绿化所导致的生物多样性的增加，在其零能耗建筑中充分利用了植被屋面的生态功能，同时从世界各地收集植物并进行筛选研究。

　　另外欧洲其它国家如瑞士、法国、挪威等国也都非常重视屋顶绿化，瑞士不仅研究本国植被屋面生物多样性的问题，而且还研究伦敦植被屋面的生物多样性问题；法国曾建造8000m2悬挂的植被屋面和坡度为45度的可移动的钢架上的植被屋面。

　　美国近些年也非常重视屋顶绿化，以缓解“城市热岛”效应。专家测算芝加哥所有建筑的屋顶绿化可使其每年节约能源约1亿美元，最高节约720兆瓦特，相当于几座电厂的发电量。

　　日本政府特别鼓励建造屋顶绿化建筑。东京是全世界人口最密集的城市之一，想提高它的植被覆盖率相当困难，2001年5月东京在修订的城市绿地保护法中，提出了“屋顶绿化设施配备计划”。并且规定新建建筑物占地面积超过1000平方米者，屋顶必须有20％为绿色植物覆盖，否则要被予以罚款。

　　此外，加拿大、澳大利亚、巴西等国家近年来都非常重视屋顶绿化，并获得了很好的效果。

我国屋顶绿化发展概况

　　受资金和对屋顶绿化认识上不足的影响，我国在屋顶绿化方面的建设和探索相对较晚。自上个世纪60年代起，才开始陆续出现一些屋顶绿化。其中开展最早的是四川省，成都、重庆等一些城市的工厂车间、办公楼、仓库等建筑，利用平屋顶的空地开展农副生产，种植瓜果、蔬菜。20世纪70年代，我国第一个大型屋顶花园在广州东方宾馆10层屋顶建成，面积约有900平方米，它是我国建造最早，并按统一规划设计与建筑物同步建成的屋顶花园。1983年，北京长城饭店在饭店其主楼西侧的低层屋顶上，建成了我国北方第一座大型露天屋顶花园。近年来，随着国内城市建设迅速的发展，人们对人居环境和生活质量要求的日益提高，在面临城市化的加速发展带来的城市环境恶化的诸多问题面前，人们对屋顶花园的认识上有了转变，包括建筑师们也开始有意识地在建筑设计中积极的考虑屋顶绿化的因素。在全国如北京、重庆、上海、广州、深圳、长沙等各大城市，屋顶绿化均以各种形式自发的展开，屋顶绿化建设正在全国各地掀起一轮又一轮的热潮。政府也越来越认识到屋顶绿化的重要性，一些鼓励屋顶绿化的政策也相继出台。一些大城市也出台了自己的一些鼓励屋顶绿化的政策与法规。2004－2008年《北京市城市环境建设规划》中给出了明确标准，北京市的高层建筑中30％要进行屋顶绿化，低层建筑中60％要进行屋顶绿化。北京市政府2005年率先在全国开始大面积绿化屋顶，共拿出2000万资金，在城八区落实屋顶绿化总面积达13万平方米。上海市计划2009年－2011年建成30万平方米绿化屋顶。《海南省城镇园林绿化条例》（2009年1月1日起施行）屋顶绿化首次纳入立法，鼓励发展屋顶绿化等多种形式的立体绿化，立体绿化的面积可折算建设项目的绿地面积。据2008年5月的最新统计数字表明：深圳市屋顶绿化面积已经超过100万平方米。

屋顶绿化的主要类型

　　屋顶绿化的类型目前欧美通常根据栽培养护的要求将屋顶绿化分类三种普遍类型：粗放式屋顶绿化(extensive green roofs)，半精细式屋顶绿化（simple intensive green roofs），精细式屋顶绿化(intensive green roofs)。

　　粗放式屋顶绿化，又称开敞型屋顶绿化，是屋顶绿化中最简单的一种形式（如图1）。具有以下基本特征：以景天类植物为主的地被型绿化，一般构造的厚度为5～15（20）cm，低养护，免灌溉，重量为60～200kg/m2。

　　半精细式屋顶绿化，是介于粗放式和精细式屋顶绿化之间的一种形式（如图2）。其特点是：利用耐旱草坪、地被、和低矮的灌木或可匍匐的藤蔓类植物进行屋顶覆盖绿化。一般构造的厚度为15～25cm，需要适时养护，及时灌溉，重量为120～250kg/m2。

　　精细式屋顶绿化，指的是植物绿化与人工造景、亭台楼阁、溪流水榭等的完美组合（如图3）。它具备以下几个特点：以植物造景为主，采用乔、灌、草结合的复层植物配植方式，产生较好的生态效益和景观效果。一般构造的厚度为15～150cm，经常养护，经常灌溉，重量为150～1000kg/m2。 

屋顶绿化的主要功能

　　降低“城市热岛”效应: 屋顶绿化是降低“城市热岛”效应的最为生态最为有效的一种手段。联合国环境署的一项研究表明，如果一个城市的屋顶绿化率达到70%以上，城市上空的二氧化碳含量将下降80％，热岛效应会彻底消失。屋顶绿化好的城市夏季整体温度可降低1-2℃。缓解城市洪涝，提高水资源的利用:由于城市地面通常高达70-80%的硬化，大量的降雨不能下渗，需要在短时间内排走，有时可能会造成城市洪水的危害，而屋顶绿化则可以截留部分降水，并缓解暴雨对城市排水系统的压力。

　　提高建筑节能效果: 根据测定，基质覆盖厚度为20cm并栽培大量草本植物和亚灌木的植被屋面，在酷热的夏天，当气温大约30℃时，没有绿化的屋顶地面已经达到不堪忍受的40～50℃，而绿化屋顶基层10cm处的温度则为舒服的20℃。对不同屋顶绿化的计算表明，通常每年每平方米可以节约1-2升燃料油，同时减少污染物的释放。

　　净化空气、滞尘降噪: 屋顶绿化通过吸收空气中的二氧化碳、硫化物、氟化物等污染气体和吸附灰尘，提高空气质量，改善气候环境。根据资料表明，绿化了的屋顶至少可以减少3分贝的噪声，同时隔绝噪声声效能达到8分贝。

　　增加城市生物多样性: 绿化的屋顶可以为部分动物如蝴蝶、蜜蜂等提供良好的栖息地，为部分鸟类提供一定的食物源。瑞士Stephan Brenneisen的尖端研究发现设计得当的屋顶花园能为不同种类的鸟类和高达254种甲虫提供栖息地。

　　为员工、居民提供舒适、环保的工作、生活空间: 屋顶绿化被证明在一些工作场所获得了巨大的成功。员工获得了对于阳光、空气和绿地的需求，尽管只是视觉上的享受，会减少缺席、拥有积极的工作态度和工作量16％－24％的增加。

屋顶绿化可以选用的植物

　　无论哪种类型的屋顶绿化，选用植物材料要首看当地的自然地理条件和植被特征，选用习性适合的植物材料，确保植物生长特性和观赏价值相对稳定凡秃露的泥土屋顶，只要没有特殊功效的要求和提供特殊的条件，所用的植物材料应具有根系浅、耐瘠薄、耐干旱、耐寒冷、耐风飕、宿根、喜阳的习性，以在屋顶上生长安全可靠为首选。

　　1、草本花卉：如天竺葵、球根秋海棠、风信子、郁金香、菊仡、金盏菊、石竹、一串红、旱金莲、凤仙花、鸡冠花、大丽花、全鱼草、雏菊、羽衣甘蓝、翠菊、千日红、含羞草、紫茉莉、虞美人、美人蕉、萱草、鸢尾、芍药、葱兰等。

　　2、草坪与地被植物: 常用的有天鹅绒草、酢浆草、虎耳草等。

　　3、灌木和小乔木：红枫、小檗、南天竹、紫薇、木槿、贴梗海棠、腊梅、月季、玫瑰、山茶、桂花、牡丹、结香、平枝枸子、八角金盘、金钟花、栀子、金丝桃、八仙花、迎春花、棣棠、拍杞、石榴、六月雪、荚迷等。

　　4、藤本植物：洋常春藤、茑萝、牵牛花、紫藤、木香、凌霄、蔓蔷薇、金银花、常绿油麻藤等。

　　5、果树和蔬菜: 矮化苹果、金橘、葡萄、猕猴桃、草霉、黄瓜、丝瓜、扁豆、番茄、青椒、香葱等。

屋顶绿化技术手段

　　屋顶绿化的主要构造层:种植区构造层由下至上主要由保护层、排（蓄）水层、过滤层、基质层、植被层组成。在实际的屋顶绿化施工的过程中，以上几个基本的结构是缺一不可的，每个步骤都关系到整个屋顶以后植物的生长状况。

下面将分别介绍每个构造层。

　　保护层

　　保护层包括防水层和防根层，有时两者合而为一。保护层主要有两个作用，防水和防止植物根系的穿透，有时分为防根层和防水层，有时合二为一。对于保护层的要求，除了防止雨水和灌溉水的渗入，也要求防水层能长时间抵抗植物根系的穿透能力。

　　保护层一般有合金、橡胶、PE（聚乙烯）和HDPE（高密度聚乙烯）等材料类型，用于防止植物根系穿透保护层。这些材料，都有很强的可加工性和根稳定性，并且抗拉强度高、承载能力强，是很好的屋顶绿化保护材料。

　　(蓄）排水层

　　（蓄）排水层一般包括（蓄）排水板、陶砾（荷载允许时使用）和排水管（屋顶排水坡度较大时使用）等不同的（蓄）排水形式，用于改善基质的通气状况，迅速排出多余水分，有效缓解瞬时压力，并可蓄存少量水分。

　　一些适合做排水层的材料，其特性也适合做保护层，就没有必要在排水层下边再附加保护层。目前市场上有许多保护层和蓄排水层结合在一起的产品。但是，有些材料类如沙砾、碎石、珍珠岩，陶粒、就应该附加保护层。一些由组合矿物质构成的例如破碎的膨胀粘土和膨胀页岩，来自拆除建筑物的混凝土、砖砌体或者砖瓦等，还有用膨化旧玻璃的泡沫玻璃等，都很适合做（蓄）排水层。

　　过滤层

　　过滤层的作用是阻止基质进入排水层。过滤层要保证有排水的功能，除此之外，还要有防止排水管泥沙淤积的作用。一般采用既能透水又能过滤的聚酯纤维无纺布等材料。

　　基质层

　　基质层是指满足植物生长条件，具有一定的渗透性能、蓄水能力和空间稳定性的轻质材料层。

　　用于屋顶绿化的种植基质需具备三个基本条件：有一定的保水保肥能力，透气性好；有一定的化学缓冲能力，保持良好的水、气、养分的比例等。第四，重量轻，理想的基质容重应该在0.1～0.8T/m3，最好在0.5T/m3。

　　基质主要包括改良土和超轻量基质两种类型。改良土由田园土、排水材料、轻质骨料和肥料混合而成；超轻量基质由表面覆盖层、栽植育成层和排水保水层三部分组成。

　　种植层

　　屋顶绿化植物的选择应用，是屋顶绿化过程中极其重要的一个环节。

　　植物选择原则：以低矮灌木、草坪、地被植物和攀援植物等为主，尽量不用大型乔木，有条件时可少量种植耐旱小型乔木；选择须根发达的植物，不宜选用根系穿刺性较强的植物，防止植物根系穿透建筑防水层；选择易移植、耐修剪、耐粗放管理、生长缓慢的植物；选择滞、尘抗、污抗风、耐旱、耐高温、耐寒、耐盐碱、抗病虫害的植物。

　　由于景天类植物具有耐旱、耐寒、耐高温、根系浅、植株低矮、易成活、四季可观赏等诸多特性，常被应用在屋顶绿化中，尤其常应用于植被屋面。矮小的灌木及多年生草花也可根据栽培基质的厚度或灌溉的有无选择和应用。藤蔓类植物品种多，绿量大，管理粗放，对于屋顶设备和广告架的覆盖绿化，有着独到的作用。

　　另外，日本和欧洲也采用苔藓植物进行屋顶绿化，苔藓不需要土壤，只依靠太阳和雨水就能生长。苔藓可保水的程度大约在自重的20倍。其中砂藓、灰藓耐干旱性强，对形成一般植物生长生物层困难的高层大楼屋面、坡度较陡的斜屋顶均可使用。把土壤、砂子、秸秆、废旧纸张等和砂藓、灰藓均衡的组合在一起，不使用任何化学合成材料，在屋顶固定好即可。而且成本低，不需要维护。

屋顶绿化的施工

　　屋顶绿化施工时，应按照屋顶的构造结构层，一步步地操作，并认真检测，以保证施工质量。

　　保护层的铺设与检测

　　保护层铺设在排（蓄）水层下，搭接宽度不小于10cm，并向建筑侧墙面延伸15cm～20cm，高于基质表面15cm以上。

　　对屋顶绿化施工的验收应重点放在保护层的防水性能和根的防护性能上。检测的方法有积水法、喷灌法、烟气法、外观检测法等。

　　（蓄）排水层的铺设

　　（蓄）排水层铺设在保护层上，向建筑侧墙面延伸至基质表层下方5cm处。根据排水口设置排水观察井，并定期检查屋顶排水系统的通畅情况。及时清理枯枝落叶，防止排水口堵塞造成壅水倒流。屋面绿化的排水口周围应置于一个直径为60-100cm的较大颗粒砾石面，周围不能有植物，保证排水通畅，不能带入基质。同时考虑排水道的设置与防风系统的结合。

　　过滤层的铺设

　　有时简单的方式不设过滤层，但此处建议最好铺设。贮存能力强的排水材料也可用在植物的根区，在这种情况下根很容易穿透过滤层毛垫。过滤层铺设在排（蓄）水层上，搭接缝的有效宽度应达到10cm～20cm，并向建筑侧墙面延伸至基质表层下方5cm处。

　　栽培基质的运输与铺设

　　屋顶绿化基质荷重应根据湿容重进行核算，不应超过1.3T／m3。以下是基质类型和常用配比及容重（基质湿容重一般为干容重的1.2倍～1.5倍）。

　　植被屋面需要的基质厚度大多数在10-20cm之间，另外还要根据植物的种类，灌溉措施有无等要素具体而定。基质混匀后铺设要均匀。

　　园路的铺设

　　如果设置，材料以轻型、生态、环保、防滑材质为宜，设计手法应简洁大方，与周围环境相协调，追求自然朴素的艺术效果。铺板时要保证相互垂直，行间留出一定宽度的缝隙。用橡皮锤锤实石板，用石屑填塞缝隙。

　　植被层的种植

　　植被种植的方法有：移栽，播种，采用预制的植物垫。

　　移栽，是最常用的方法，移栽从苗圃运来的苗木，特别是小苗运输时，要用专门运输植物的穴盘或筐，防止植物被压受损。栽植时可拉线，以栽种整齐。

　　播种，一般每平方米大约需要5-10g种子，因种子通常细小，可与沙子等混合后直接播种。而国外通常采用压缩机和喷枪进行湿播。也可用预制的植物垫直接铺设。

防风系统的设置

　　屋顶风大，植被层表面应加一层砾石覆盖，特别是在植被屋面的四周以防轻质基质在植物没有完全覆盖时被风刮起。种植稍高或体量较大的灌木特别是在高层时还应采用防风固定技术。植物的防风固定方法主要包括地上支撑法和地下固定法。

　　另外，对坡屋顶绿化来说，屋面坡度大约15°起，还必须设附加的防滑装置，可以通过建筑下部结构本身的防滑挡板进行防滑，也可以加放防滑装置。防滑挡板应在表面防水层之下，屋面结构之上，也可以用铁丝网固定植物及基质。

　　绿化屋顶的维护

　　一般来说，所有的绿化屋顶都需要维护，屋顶绿化阻断了植物与大地的联系，植物生长完全靠浇灌和人工施肥来满足对水、肥的需要。同时，屋顶的气候环境也比地面恶劣得多，风大，极端温度差大，蒸发量大，空气湿度也比地面小，不利于植物生长，管理不善将会使植物生长不良。保证水分供给是植物成活和生长的需要，在绿化屋顶上应设水管，最好采用喷灌或滴灌形式补充土壤水分。适当地进行施肥以补充土壤养分，除草、支撑、修剪、防病虫、防风防寒等日常治理措施仍然是不可少的。

屋顶绿化案例

　　1、北京市科委十五层植被屋面

　　北京市科学技术委员会可持续发展科技促进中心十五层植被屋面，位于北京市朝阳区安翔北里创业大厦十五层的东西两侧屋顶平台，面积近800平方米，始建于2005年4月。该项目是一个研究示范工程，本着朴素实用、本地化、适宜性、效率优化及景观丰富多样化原则，应用轻量、具有可降解、可再生、可循环的本地构造材料，雨水收集利用系统，抗逆性强、株形小、根系浅、四季可观赏的多种植物材料，以及独特的防风的乡土砾石材料，做到了种植施工后粗放维护，并且成本低，获得了国内外专家的好评。

　　选用的种植材料在北京适宜的、综合抗性较强、四季景观都较好的宿根的景天类及少量低矮的木本植物种类。

　　2、欧洲的斜屋顶植被屋面

　　为了顺利排除屋面上的雨水，所有的建筑屋面都有一定的坡度，根据屋顶绿化的规划、建造和管理的准则，不同的坡度组进行屋顶绿化时的要求是不同的。

　　屋面坡度大约15°起，必须有附加的防滑装置，可以通过建筑下部结构本身的防滑挡板进行防滑，也可以加放防滑装置。防滑挡板应在表面防水层之下，屋面结构之上。也可以采用植物技术措施，如使用有机质含量少，带有泥沙以及有棱角的颗粒状物的松散材料作基质。也可以用铁丝网作骨架预制成植物垫后再在物顶铺设应用。

　　3、城市中的绿洲--芝加哥市政厅的植被屋面

　　芝加哥市政厅的屋顶绿化是降低芝加哥热岛效应的典型工程。绿色屋顶被设计为星状布局，以南侧和北侧的精细式的绿化面为中心。图案将由多年生植物和草组成的交替的带状图形构成，每个带状图形里应用颜色相近的种类，构成“色轮”的效果。最终的设计包括约2000平方米的屋顶绿化面积，占屋顶总面积的55%，约20，000株植物，包括156个不同的种类，其中有苔藓、景天属类植物、草、非禾本草本植物、攀缘植物、灌木和两株乔木：苹果和山楂。其主体仍是植被屋面。

　　4、日本·筑波茅草屋

　　牛田·梵德雷联合设计公司1994年为筑波的一对年轻夫妇设计了一座茅草屋。运用草皮作为屋顶的保温隔热材料的历史已有好几个世纪。在京都暖和的气候条件下，“茅草屋”的草屋顶有了另外的功能，即用来隔绝夏天的热气，使室内保持舒适的温度。这个面积很大而形态自由的屋顶花园上种满了各种木本植物，许多花草都长过了外墙和内墙。除了保温隔热作用之外，这个屋顶还是个休闲娱乐的好去处，为这个拥挤的城市节约了宝贵的地面空间。

　　结语：屋顶绿化是城市化进程的必然趋势。屋顶绿化的应用具有重要的生态意义和经济价值，屋顶绿化不仅是美化市容的需要，更是保护都市环境的需要；它可以提供休息场所，提高生活质量，扩大绿化面积，拓展城市绿肺，提升建筑的品质。在用地相对紧张的大城市，发展屋顶绿化的前景十分广阔，它将为我们的都市空间增添更加绚丽的色彩。