一、國(guó)家專利技術(shù)“集綠化、節(jié)能和集水于一體的屋頂建筑物”項(xiàng)目的問(wèn)世及其意義

當(dāng)前，建筑物屋頂面滲水、漏水現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮，屋頂面保溫效果也不理想。其主要原因是氣溫變化，引致水泥保護(hù)層、防水層和保溫層因熱脹冷縮而破損及老化所造成。有些建筑物通過(guò)屋頂綠化的方法來(lái)解決此問(wèn)題，但這個(gè)方法也有諸多弊端：如雨水或綠化散水不能像在地面一樣滲透到深層土壤，對(duì)植物和建筑造成危害。

筆者研發(fā)“集綠化、節(jié)能和集水于一體的屋頂建筑物”項(xiàng)目，其目的之一是為了解決上述問(wèn)題；其二，由于城市化建設(shè)的推進(jìn)，城市中的各類(lèi)建筑物越建越多，綠地面積卻越來(lái)越少，特別是城市中心區(qū)，高密度的建筑群導(dǎo)致的“熱島”現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，該項(xiàng)目以城市綠化為有效手段緩解“熱島”效應(yīng)；其三，城市發(fā)展進(jìn)程中，建設(shè)大量高樓大廈以追求經(jīng)濟(jì)效益與擴(kuò)大綠地面積以改善環(huán)境之間存在一種難以兩全的矛盾?！凹G化、節(jié)能和集水于一體的屋頂建筑物”在屋頂種植花卉植物則可以解決這一矛盾，它是一種雙贏方案，是建設(shè)生態(tài)城市的根本方向。

“集綠化、節(jié)能和集水于一體的屋頂建筑物”項(xiàng)目的推廣與實(shí)施，對(duì)增加城市綠地面積、改善日趨惡化的人類(lèi)生存環(huán)境空間，改善由于高樓大廈密集、眾多水泥瀝青等硬質(zhì)路面的熱量蒸發(fā)而形成的城市熱島效應(yīng)，改善城市各種廢氣污染和沙塵暴侵蝕等對(duì)人類(lèi)的危害有著極為重大的作用；對(duì)開(kāi)拓人類(lèi)綠化空間、美化城市環(huán)境、建造園林城市、改善居住條件，提高生活質(zhì)量有著極其重要的意義。

二、國(guó)內(nèi)外建設(shè)屋頂花園和屋頂綠化工程技術(shù)現(xiàn)狀

根據(jù)相關(guān)資料顯示，20世紀(jì)60年代以后，國(guó)外相繼建造了各類(lèi)規(guī)模的屋頂花園和屋頂綠化工程，如美國(guó)華盛頓水門(mén)飯店屋頂花園、美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)石油公司屋頂花園、英國(guó)愛(ài)爾蘭人壽中心屋頂花園、加拿大溫哥華凱澤資源大樓屋頂花園、日本同志社女子大學(xué)圖書(shū)館屋頂花園等。這些與建筑設(shè)計(jì)統(tǒng)一的建在屋頂?shù)幕▓@，多數(shù)是位于大型公共建筑和居住建筑的屋頂或天臺(tái)，向天空展開(kāi)。

國(guó)內(nèi)如香港、深圳、廣州、上海、長(zhǎng)沙、重慶、成都等城市，也相繼對(duì)屋頂進(jìn)行開(kāi)發(fā)。如：香港太古城天臺(tái)花園、廣州東方賓館屋頂花園、廣州白天鵝賓館室內(nèi)屋頂花園、上海華亭賓館屋頂花園、重慶泉外樓等，有的城市已把城市樓群的屋頂作為新的綠源。

日本國(guó)土交通省調(diào)查結(jié)果顯示，能夠緩解都市“熱島”現(xiàn)象的屋頂綠化技術(shù)在日本正迅速普及。據(jù)報(bào)道，2005年日本全國(guó)的屋頂綠化施工面積是2000年的2倍，而墻面綠化面積至少是2000年的13倍。多年來(lái)，日本為了緩解都市“熱島”效應(yīng)、節(jié)約能源、改善空氣質(zhì)量，一直致力于屋頂綠化技術(shù)的研發(fā)和推廣。日本環(huán)境省于1999年設(shè)立的“抑制‘熱島現(xiàn)象對(duì)策研討委員會(huì)”，2000年選定東京、名古屋、大阪、京都、川崎、仙臺(tái)等大城市作為試點(diǎn)，要求對(duì)建筑物實(shí)行屋頂綠化。東京市政府在2000年修改了自然保護(hù)條例，規(guī)定不管是新建還是改建的建筑物，都有義務(wù)進(jìn)行屋頂綠化。2001年還出臺(tái)政策規(guī)定，業(yè)主在新建和改建占地面積1000平方米以上的民間設(shè)施和250平方米以上的公共設(shè)施時(shí)，必須綠化屋頂可利用面積的20%。

很多國(guó)家的環(huán)保專家認(rèn)為，日本的這種做法值得大家效仿。有數(shù)據(jù)顯示，在過(guò)去的10年里，東京的平均氣溫升高了3.5℃。如果日本的所有建筑的屋頂都進(jìn)行綠化，因少開(kāi)空調(diào)而節(jié)約的電能，足夠少開(kāi)一個(gè)核電站。

三、建造屋頂花園和屋頂綠化工程在我國(guó)未能普及的主要原因

1.建筑屋頂花園所需的費(fèi)用大，不被開(kāi)發(fā)商、業(yè)主所接受。因此在我國(guó)建造屋頂花園，必須根據(jù)國(guó)情，結(jié)合實(shí)際情況，作出全面考慮；同時(shí)屋頂花園也要做到養(yǎng)護(hù)管理方便，并且節(jié)約施工與養(yǎng)護(hù)管理的人力物力，最大限度地為業(yè)主省錢(qián)。

2.由于屋頂花園的空間布局受到建筑固有平面的限制和建筑結(jié)構(gòu)承重的制約，與平地造園相比，其設(shè)計(jì)既復(fù)雜又關(guān)系到相關(guān)工種的協(xié)同，建筑設(shè)計(jì)、建筑構(gòu)造、建筑結(jié)構(gòu)和水電等工種配合的協(xié)調(diào)是屋頂花園成敗的關(guān)鍵。由此可見(jiàn)，屋頂花園的規(guī)劃設(shè)計(jì)難度大。因此設(shè)計(jì)單位普遍不愿意設(shè)計(jì)，也不愿意擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)，更很少有人愿意在屋頂花園建設(shè)方面進(jìn)行探討且制定設(shè)計(jì)方案，限制了屋頂花園的規(guī)劃設(shè)計(jì)。

3.由于建筑物平臺(tái)和屋頂是非滲透層，即雨水或綠化散水不能像在地面一樣滲透到深層土壤，會(huì)引起花卉植物爛根、枯萎，同時(shí)也會(huì)由于大量集水無(wú)法順利排出會(huì)給建筑物造成額外的承重負(fù)擔(dān)，并增加了滲漏的可能性。另外在屋頂高層綠化護(hù)養(yǎng)（澆水、除草等）很不方便，且綠化培土層必須達(dá)到一定的厚度，用土量極多，增加了屋頂面的承重負(fù)擔(dān)。

4.建造屋頂花園不能超過(guò)樓頂本身的荷載，而降低屋頂花園載重的方案未能得到解決，因而發(fā)展建設(shè)屋頂花園和屋頂綠化難以實(shí)施。

5.屋頂花園和屋頂綠化建造施工過(guò)程中，極有可能會(huì)破壞原防水層。選用什么防水材料及如何正確施工，未能有完善的設(shè)計(jì)方案確保原屋頂和建成后屋頂花園防水層的防水能力和使用壽命。

四、集綠化、節(jié)能和集水于一體的屋頂建筑物的科技優(yōu)勢(shì)

1.屋頂面綠化覆蓋率達(dá)70%左右，大大提高城市綠化覆蓋率；

2.屋頂面無(wú)雨水滲漏現(xiàn)象；

3.建筑物平臺(tái)和屋頂進(jìn)行綠化后，其頂層表面溫度隨氣溫而波動(dòng)變化的幅度要大大減少（達(dá)60%以上），屋頂面水泥層、防水層和保溫層得到保護(hù)，有效防止破損，降低老化現(xiàn)象；

4.屋頂綠化面排水快、不積水，確保所種植的花卉植物不存在爛根、枯萎現(xiàn)象；

5.能收集屋頂面的雨水及排放的水用于循環(huán)澆灌花卉植物，減少使用自來(lái)水，達(dá)到節(jié)水的目的，同時(shí)做到澆灌花卉植物自動(dòng)化；

6.在不減少屋頂種植花卉培土層達(dá)到一定厚度的情況下，減少用土量（達(dá)50%以上）；

7.在屋頂面層能夠安全固定風(fēng)力發(fā)電裝置，屋頂面的亮化裝飾或燈箱廣告不用國(guó)家電網(wǎng)電源，節(jié)約能源，經(jīng)濟(jì)節(jié)約；

8.打造屋頂景觀，屋頂以種植的樹(shù)木花草為像素點(diǎn)，形成文字圖案，進(jìn)行城市空中美化。

五、屋頂花園和屋頂綠化工程項(xiàng)目實(shí)施的技術(shù)保障與推廣

屋頂花園和屋頂綠化工程項(xiàng)目的實(shí)施采用多項(xiàng)國(guó)家專利技術(shù)，專利號(hào)（含申請(qǐng)?zhí)枺篫L201020113112.5、ZL20102011460.9、ZL201029251025.3、ZL201020576315.8、ZL201020244503.0、201010109546.2、201010519060.6等，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

該項(xiàng)目工程的實(shí)施由北京茅金聲振科技有限公司創(chuàng)新項(xiàng)目專家組多名相關(guān)方面的專家及鹽城工學(xué)院土木工程學(xué)院多名教授高工配合、輔助；由城工學(xué)院土木工程學(xué)院院長(zhǎng)王延樹(shù)教授親自主管把關(guān)進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)鑒定。

該項(xiàng)目樣板工程的示范實(shí)施，由筆者親自設(shè)計(jì)，體現(xiàn)上述的八項(xiàng)科技優(yōu)勢(shì)；由北京茅金聲振科技有限公司、北京茅金聲振鹽城城鎮(zhèn)建設(shè)科技轉(zhuǎn)化有限公司授權(quán)建立的“茅杜屋頂節(jié)能綠化亮化景觀有限公司”負(fù)責(zé)施工。

該項(xiàng)目樣板工程，已在鹽城、泰州地區(qū)選擇六座有代表性的建筑進(jìn)行示范；工程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以符合八項(xiàng)科技優(yōu)勢(shì)為基礎(chǔ)，由國(guó)家相關(guān)職能部門(mén)組織專家進(jìn)行實(shí)地現(xiàn)場(chǎng)評(píng)審，同時(shí)制定屋頂花園和屋頂綠化工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及其施工法。在此基礎(chǔ)上以江蘇鹽城、泰州地區(qū)各市縣（改造原平面屋頂為主）為推廣典范，然后采取全國(guó)連鎖加盟實(shí)施的辦法進(jìn)行全面推廣普及實(shí)施。

深信在住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部各職能部門(mén)的支持下，在各級(jí)政府的大力關(guān)心與支持下，我國(guó)“建造屋頂花園和屋頂綠化工程”將會(huì)逐步普及，為建設(shè)生態(tài)園林城市、改善生態(tài)效應(yīng)、節(jié)能減排作出貢獻(xiàn)。