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1、北京市屋顶绿化效益分析北京市屋顶绿化效益分析09154124 赵涵 11118102 王馨迪（一）内容梗概屋顶绿化的概念及分类 北京市屋顶绿化的现状 屋顶绿化的效益分析 屋顶绿化的困难 北京市屋顶绿化发展的政策支持 结论（二）正文1. 屋顶绿化的概念及分类（1）概念国际上的通俗定义是一切脱离了地气的种植技术，它的涵盖面很广，不单是屋顶种植，还 包括露台、天台、阳台、墙体、地下车库顶部、立交桥等一切不与地面、自然、土壤相连 接的各类建筑物和构筑物的特殊空间的绿化。是根据建筑屋顶结构特点、荷载和屋顶上的 生态环境条件，选择生长习性与之相适应的植物材料，通过一定技艺，在建筑物顶部及一 切特殊空间建造
2、绿色景观的形式。（2）分类依据绿化形式,屋顶绿化可以分为简单式屋顶绿化和花园式屋顶绿化。 简单式：以地被、草坪植物为主的屋顶绿化。这种方式由于不用太多的维护和管理，也被 称为粗放式屋顶绿化。用于那些屋顶承重差，面积小的住房。 花园式：以乔木、灌木、草坪、植被甚至有园路、水池、桌椅、亭子等其它小品组成的绿 化。相对于粗放式的管理模式，这种绿化也称为密集式屋顶绿化。2. 北京市屋顶绿化的现状统计数据显示，从 2005 年到 2010 年，北京市共完成屋顶绿化面积 70 多万平方米，截止到 2011 年底，屋顶绿化面积达到 150 万平方米，2012 年新增屋顶绿化面积 10 万平方米，可 以估计目
3、前北京市共有屋顶绿化面积 160 万平方米。据北京市城市遥感中心测算，北京市 裸露的屋顶面积约有 6979 万平方米，其中楼高 18 米以下的占 60%，约 4140 万平方米； 楼高 18 米以上的占 40%，约 2760 万平方米。目前 160 万平方米的的绿化屋顶占总屋顶面 积的 2.3%。根据“十二五”规划，到 2015 年全市要屋顶绿化面积将达到 250 万平方米。3. 屋顶绿化的效益分析（1）生态效益分析降低室外空气综合温度，缓解城市“热岛效应” 城市里因为有大量的建筑物屋顶、墙体及道路，它们白天吸收太阳的辐射热量，夜晚再向 室外环境释放热量，造成市区气温居高不下。有资料显示，许多
4、城市市区气温比郊区气温 高 23，俗称城市“热岛效应”。 希腊学者运用数学模型模拟绿化屋顶的热量活动及其热防护，分析太阳辐射的热量传递，结果表明：太阳辐射被屋顶绿化植物吸收后，其中 27%被反射，60%被植物用于蒸腾作用 消耗，还有 13%的能量被传递到土壤以下。由此可见，绿化屋顶可以有效地消化太阳辐射 热，降低室外空气综合温度，从而达到减缓城市“热岛效应”的效果。 固碳释氧 绿色植物通过光合作用吸收大气中的二氧化碳转化为碳水化合物，同时放出氧气，维持空 气中二氧化碳与氧气的平衡，提高空气质量。根据实验测定，1m2草坪每年可吸收 146kg 的 CO2，放出 105.85kg 的 O2。按照目
5、前北京市160万平方米绿化屋顶面积计算，每年可以 吸收23.36万吨二氧化碳，释放16.936万吨氧气。固碳的价值为6563.2万元/年，释氧的价 值为6774.4万元/年，总价值13337.6万元/年。如果屋顶绿化面积达到30%，则每年可以 吸收314.26万吨，释放氧气227.84万吨，固碳释氧的价值可以达到179429.6万元/年。 【表 1】固碳释氧效益分析项目现状预计（屋顶绿化 30%）损失吸收二氧化碳23.36 万吨/年314.26 万吨/年290.9 万吨/年释放氧气16.936 万/年227.84 万吨/年210.904 万吨/年固碳价值6563.2 万元/年88294.17
6、万元/年81730.97 万元/年释氧价值6774.4 万元/年91135.43 万元/年84361.03 万元/年固碳释氧总价值13337.6 万元/年179429.6 万元/年1660,092 万元/年净化空气。 屋顶种植的植物还可有效吸附粉尘，减轻大气污染。北京城区空气中的有害气体主要成分 是 SO2。据统计，北京市屋顶绿化年吸收SO2量约为3.1g/m2，根据北京市SO2排污费征收 标准，按照北京160万平方米的屋顶绿化面积计算，每年可以吸收SO24.96吨，经济价值 为5920元。如果屋顶绿化面积能够达到30%，则每年可以吸收二氧化硫66.73吨，经济价 值达到7.964万元。研究表
7、明，北京市屋顶绿化的年滞尘量约为150g/m2，每年的滞尘量为 24万吨。北京市屋顶绿化的降尘价值为13.44万元/年。若绿化率能够达到30%，则滞尘量 可达到322.87万吨，降尘价值可达180.81万元。 【表 2】净化空气效益分析项目现状预计（屋顶绿化 30%）损失吸收二氧化硫的量4.96 吨/年66.73 吨/年61.77 吨/年吸收二氧化硫的经济价值5920 元/年7.964 万元/年7.372 万元/年滞尘量24 万吨/年322.87 万吨/年298.87 万吨/年降尘价值13.44 万元/年180.81 万元/年167.37 万元/年除了以上几个作用，屋顶绿化还可以吸收噪音，杀菌
8、防病。（2）经济效益分析经济效益优势主要体现在能够有效改善顶层室内温度。研究表明，绿化屋顶夏季室温平均 比未绿化屋顶室温低 1.31.9；冬季室温比未绿化屋顶室温平均高 1.01.1。裸露屋顶 表面年最大温差达 58.2，种植屋面表面年最大温差仅为 29.2。这说明植被屋顶保温隔 热效果较为明显，温度波幅明显减小，这样修建屋顶的原材料不会受到剧烈温度变化的影 响，可延长使用寿命。 上海市农业科学院生态环境保护研究所的赵定国等学者对上海市轻型屋顶绿化的节电效果 进行了实验，并得到了相关数据。本研究以其研究结果和北京市居民用电费用为指标对北 京市屋顶绿化节约用电经济效果进行分析。实验结果表明，屋顶
9、绿化的节电效果为每平方 米每天 0.1399kWh，按照暑期 100 天计算，每平方米可节约电量 139.9kWh，按照北京目前160 万平方米的绿化屋顶计算，每年可以节约电能 22384 万 kWh。按照 0.4883 元/kWh，计 算，节约电费 10930 万元。如果屋顶绿化面积达到 30%，则每年可以节约电能 301130.04 万 kWh，节约电费 147040.36 万元。 【表 3】建筑节能效益分析项目现状预计（屋顶绿化 30%）损失节约电能22384 万 kWh301130.04 万 kWh278746.04 万 kWh节约电费10930 万元147040.36 万元13611
10、0.36 万元（3）社会效益分析可有效截留雨水，缓解城市雨洪压力。屋顶绿化后，由于植物对雨水的截留、蒸发作用 以及人工种植土对雨水的吸纳作用，屋面汇流的雨水量可大幅降低。研究结果表明，在同 等降雨强度下，简单式屋顶绿化可截留 21.5%的雨水，花园式屋顶绿化可截留 64.6%的雨 水，种植屋面平均可截留 43.1%的雨水。以北京市为例，按年降水量600mm测算，每年可 以截流雨水资源96万吨，同时减少96万吨的城市污水处理量。从处理污水的角度来看， 也节约了大量的能源。经查资料，当前每立方米污水处理的能耗为0.150.28kWh，按平均 值0.2kWh计算，污水处理任务量减少96万吨意味着节约
11、20.66万kWh。按照0.4883元 /kWh计算，节约电费10.08万元。如果屋顶绿化面积达到30%，则每年可以截流雨水 1291.48万吨，节约电能277.665万kWh，节约污水处理费135.605万元。 【表 4】截流雨水效益分析项目现状预计（屋顶绿化 30%）损失截流雨水96 万吨1291.48 万吨1195.48 万吨节约电能20.66 万 kWh277.665 万 kWh275.005 万 kWh节约污水处理费10.08 万元135.605 万元125.525 万元改变城市面貌，为人们提供活动场所。长久以来，城市屋顶一直被人们所遗忘，一度成 为脏、乱、差的代名词，严重影响城市形
12、象。屋顶绿化在不占用地表面积的情况下，增加 了城市的绿化率，改变了城市的面貌。另外，屋面绿化还能为人们提供适当面积的休憩活 动场所。4. 屋顶绿化的困难（1）额外成本基本材料费用 由于两种不同类型的屋顶绿化的要求不同，所使用的基本材料费用存在差异，花园式屋顶 绿化在栽培基质、绿化苗木和施工等方面的造价比简式屋顶绿化要高出许多。总体而言， 花园式屋顶绿化的成本是简式屋顶绿化的2倍左右。 改造费用 北京市现有建筑的屋顶不能直接进行屋顶绿化，必须进过不同程度的改造后方可进行屋顶 绿化，经专家测算，北京市屋顶绿化的屋顶改造费用大约为80100元/m2。 后期养护管理费用 由于简式屋顶绿化和花园式屋顶绿
13、化的构造不同，其养护费用也存在着一定的差异。根据 调查，简式屋顶绿化的后期养护费用大约为5元/m2，花园式屋顶绿化大约为1520元 /m2。（2）技术问题种花栽草，势必要在屋顶上铺垫很厚的泥土。100 平方米的楼顶垫上泥，房子就要承重 几十吨。如果是水面养殖承重量更大。而一般屋顶的设计和构造，大多没有考虑承受这样 大的重量。 屋顶防水层上面有土壤和植物覆盖，如果发生渗漏，很难发现漏点；花草有根须，根须 无孔不入，如果防水层搭接部位或材料本身有孔隙，根须即会浸入并扩展，使防水层失去 作用。 花草生存，离不开水和肥料，如果屋顶长期保持湿润状况，再加上肥料中酸、碱、盐物 质的腐蚀，会对防水层造成持续
14、的破坏，如果防水材料的防水性能、防腐性能不稳定，污 水会通过缝隙向下渗透。 温湿度条件差：因屋顶位于高处，四周相对空旷，因此风速比地面大，水分蒸发快。屋 顶距地面越高，绿化条件越差。植物品种较为单一。 造园及植物选择有一定的局限性：因屋顶承重能力的限制，无法具备与地面完全一致的 土壤环境，因此在设计时应避免地貌高差过大，在植物的选择上一般应避免采用深根性或 生长迅速的高大乔木。5. 北京市屋顶绿化发展的政策支持北京市屋顶绿化相关的政策从 2002 年开始逐步推出，2002 年北京市园林局和北京市规划 委员会联合签署的文件关于北京市建设工程绿化用地面积比例实施办法的补偿规定中 写到“在符合一定条
15、件下将屋顶绿化面积的 20%计入工程绿化用地指标“。大力发展屋顶绿 化是在 2005 年，2005 年北京市发布了屋顶绿化技术规程 ，从技术层面规范了屋顶绿化， 之后北京的屋顶绿化面积以每年 10 万平方米的速度增长。 关于屋顶绿化的文件发布单位也逐渐从北京市园林绿化局扩大到北京市人民政府，将屋顶 绿化纳入北京市“十一五”和“十二五”规划中，特别是 2011 年北京市人民政府发表关于推 进城市空间立体绿化建设工作的意见 ，意见中详细表明了政府对推动屋顶绿化的决心，并 且发布了强制政策和鼓励政策，从各方面鼓励立体绿化事业。 【表 5】北京市屋顶绿化政策（详见 PPT）6. 结论虽然屋顶绿化工程面
16、临着技术和成本上的难题，但是具有巨大的生态效益、经济效益和社 会效益。就北京而言，目前屋顶绿化面积已经达到 160 万平方米，但是仅占现有屋顶面积 的 2.23%，存在着相当大的效益损失。固碳释氧价值损失固碳释氧价值损失 166092 万元；吸收二氧化硫价值万元；吸收二氧化硫价值 损失损失 7.372 万元；降尘价值损失万元；降尘价值损失 167.37 万元；建筑能耗费用损失万元；建筑能耗费用损失 136140.36 万元；雨水截万元；雨水截 流损失流损失 125.525 万元。万元。当然，从另一方面看，北京市屋顶绿化工程还有很大的发展空间。 在北京市政府出台的一系列法规和制度的激励和规范下，相信在不久的将来北京的屋顶绿 化工程会有一个飞跃，在生态、经济和社会效益上都有显著成效。
