屋頂與生態文明

　　熱島效應是無法回避的現實

　　現代城市，人口密集，高樓林立，夏季城區高溫，熱島效應嚴重。造成城市熱島效應的原因，除了人類生產生活產生的熱量外，主要是夏季城市建筑吸收和蓄積了大量太陽輻射熱。從城市規劃學的角度和我們很多城市的現狀來看，城市平面面積的三分之一是房屋建筑。也就是說，在夏季的烈日下，占城區三分之一面積的屋頂和高大挺立的樓房直接暴露在陽光下，接受和蓄積太陽能。我們通過實際測量得知，在北緯38度的河北省保定市，夏季屋頂溫度達到70.5度。再加上城區中沒有樹陰遮蔽的大街和廣場，形成一個巨大的蓄熱源。
　　過去曾經有一首軍旅歌曲，其中有兩句歌詞是“青石板上烙大餅，罐頭盒里煮大米”，這是軍人們在野外夏季艱苦生活的真實寫照。同在一個天穹下，生活在城市里的人們只不過有房屋和綠樹的遮蔽條件，有空調和電風扇等降溫手段而已，但也就是因為有這樣的降溫“手段”，對整個城市的生態環境來說，客觀上是加大和加劇了城市的熱島效應。過去，全國只有南京、武漢、重慶三市有“火爐”城市的說法，近幾年，無可奈何地戴上“火爐城市”帽子的城市是日漸增多了。
　　屋頂“平改坡”利弊并存
　　對人類住房的屋頂變化規律作一個歷史的回憶，人們不難發現：屋頂的“平”和“坡”之間的演變軌跡是非常明顯的。在科學技術不發達的過去，在土木磚混結構的建房時期，建筑材料的梁棟多是采用天然的木材，由于木材的強度限制，在相當長的時期內，是三角結構的屋架，配上坡形的屋頂，即“坡頂房”居于主導地位。而所以采取“坡頂”做屋面，主要是為了屋頂的排水快捷，防止屋頂滲漏。但在鋼鐵水泥大量出現，成為建材主體之后，鋼材的高強度和水泥的利用，使“坡頂”很快讓位于“平頂”，“平頂房”成為了屋頂建筑的主流形式，這是科技進步和建材進步的必然趨勢，是人類房屋建筑歷史的一大進步。
　　近些年來，我們的經濟發展了，實力增強了，人們對居住環境的要求提高了，而過去的老房子，由于當時在屋頂建筑的設計、材料選擇和施工手段上，對承重、隔熱保溫標準要求較低，冬天的保溫和夏季的隔熱效果不好?，F在搞“平改坡”，是一種修補，一種“補課”，但是，這并不是說房屋必須進行“平改坡”。根據現有的技術進步，新型防水、隔熱、保溫材料層出不窮，只要合理選用，輔之以適當的施工工藝，完全可以解決現有問題，可以達到理想的保溫、隔熱和防滲效果。
　　從另一方面看，新建樓房采用坡頂，大量的樓房進行“平改坡”，使城市夏季整體的受熱面積增大，增加了城區夏季的熱量蓄積，加劇了城市的熱島效應，對整個城市的生態改善似乎也是弊大于利的?；ň揞~投資進行的“平改坡”，也許買來的是一個使整個城市生態環境變壞的苦果。我們認為，大力推行“坡頂房”，是一種囿于單一目標追求（保溫、隔熱、防水）而丟失多項利益（綠化、太陽能等綜合開發利用）的非理性的選擇。
　　從資源有效開發利用的角度看，在平頂房的房頂，不管是綠化，還是太陽能的利用，都有很大的開發利用價值，有很大的開發利用空間。但改成坡頂后，基本上只能是作為一個遮風擋雨的頂子了?！捌马敺俊?，是對屋頂這一極具開發利用價值的綠化資源的極大浪費。
　　能否做到樓有多高，綠有多高
　　社會進步到21世紀，生態環境問題尖銳地擺到了人們的面前。建筑和生態的關系已經成了人們關注和研究的重點問題，而綠化規模大小，綠量的多少又是城市生態好壞的關鍵。
　　現在的城市綠化，大量的資金和力量在地面進行。近幾年提出了“城區綠化以栽植高大喬木為主”的指導思想，較之以前的砍樹種草，搞大草坪，是很大的進步。但喬木的生長高度一般只能長到15米左右，相當于五層樓房的高度，放眼城市屋頂，五層樓房以上基本上看不到綠色的影子。
　　能否找到一條城市綠化的新路子，即除地面以外，向高層發展，把城市的綠化整個抬高一個層面，做到樓有多高，綠有多高的模式，還需要研究，需要探討。最近幾年，很多有識之士已經提出這個問題，不少地方政府也提出了“屋頂造綠”的口號。
　　2002年春天，我們開始進行屋頂綠化的研究，實施的是用蔓生藤本植物的爬山虎對屋頂進行覆蓋綠化的綠化方案。根據實際觀測，夏季7月保定在無風的情況下，當氣溫是38度時，直接裸露在陽光下的屋頂溫度達到70.5度，有爬山虎綠化綠蔭遮蔽的屋頂是38度，相差30多度。有爬山虎屋頂綠蔭遮蔽的頂層房間，比沒有屋頂綠化的頂層房間，室內溫度低5～8度。屋頂綠化，不但遮蔽了陽光對屋頂的直接照射，減少了屋頂熱量蓄積，而且，植物蒸騰還帶走了周圍環境中的大量熱量，對降低頂層樓房的室內溫度，效果極為可觀。大面積的屋頂覆蓋綠化，對吸附空氣中的塵埃，增加空氣濕度，改善空氣質量也極為有效。3年的屋頂綠化實驗，使我們看到了其對城市生態環境改善的巨大作用，而我們實施的綠化方案，等于在高樓屋頂鋪裝了一塊碩大的青枝綠葉的“綠毯”，為高樓的屋頂撐上了一把能遮天蔽日的“綠傘”，其景觀效益也贏得了人們的普遍贊譽。
　　屋頂是更廣闊的生態建設空間
　　從城市建筑的現狀和規劃講，房屋、道路、庭院各占城區面積的三分之一，理論推算，如果把屋頂全部綠化起來，城區綠化覆蓋率可增加30多個百分點。如果屋頂綠化能夠得以普及，其對城市生態環境的改善作用將是極為巨大的。綠化覆蓋率高對城區環境的影響，從天津大學這個典型的例子就可以看出一二：天津大學的綠化覆蓋率高，炎炎夏季，天津大學校區內的溫度比天津市區低1.5度，這是天津大學的驕傲，也是給人們的重要啟示。如果我們把屋頂普遍綠化起來，綠化覆蓋率提高了，城區的熱島效應必將得到有效遏止，城區的人居環境必將得到整體改善。
　　屋頂，是一種極具開發價值的寶貴資源，有待開發，更有待保護。有一句話，叫“土地是不可再生的資源”，從保護土地的角度講，這句話是不錯的。農村到處張貼的標語“但留方寸地，留與子孫耕”，非常震撼人心。但從另一個角度講，這句話并不確切。高層建筑可以使土地平面的利用率十倍百倍地提高?？萍嫉倪M步，為土地的再生利用提供了廣闊的空間。
　　現在，中國的人均耕地已不足1.5畝，不到世界人均耕地面積的一半，在糧食危機的警鐘不時敲響的時候，土地的再生利用，應該是人們抓緊研究的重大課題。而屋頂用于綠化種植的開發利用，更應該是這個研究的重中之重。
　　從2002年開始，我們循著這個思路，開始進行屋頂的開發利用實驗。我們3年來的實驗體會是：在屋頂進行種植和綠化，只要滿足了植物生長必備的水肥條件，屋頂種植，不但可以產生讓人賞心悅目的景觀效果，產生重大的生態效益，還可產生喜人的經濟效益。我們在屋頂種植的絲瓜，由于光照好，通風好，其成果不亞于地面種植。我們還體會，在平頂房上實施屋頂造綠和屋頂種植，是比較容易進行的，其經濟效益、景觀效益、生態效益都是極為明顯的。對遏止熱島效應，改變城市人居環境，效果顯著。
　　現在，房地產業已經成為國民經濟的支柱產業，它還將伴隨經濟的高速發展而繼續興旺，我們每年的新增城鎮建設用地是400多萬畝。面對這樣一個強勁的發展趨勢，面對這樣一個即將隆起的龐大的建筑群落，我們的意見是：留下一片平頂，給人們留下一個發揮聰明智慧的空間，留下一個施展才智的地盤，向屋頂要土地，向屋頂要綠化，向屋頂要就業，向屋頂要節電，向屋頂要經濟效益，向屋頂要生態文明，把屋頂作為向城市熱島效應宣戰的戰場。這是一個關系人類生態文明進步的大事，是可持續發展的一個重要戰場，是一個值得從戰略高度給予考慮和關注的大問題