量化效益有利于種植屋面的推廣
“‘空中花園’不再是奢侈品,成本12年即可收回”。近日,北京市園林科學(xué)研究所韓麗莉高級工程師首次披露了北京市科委“屋頂綠化研究與示范”課題的部分研究成果??將屋頂綠化的效益和成本量化。這些數(shù)據(jù)將為北京的屋頂綠化相關(guān)政策提供參考,有利于北京市推廣屋頂綠化工程。
為改善首都宜居環(huán)境,從2005年以來,北京市政府推行“平改綠”工程,每年投入上千萬元用于平屋頂?shù)木G化改造,至今已改造約30萬平方米的舊屋頂,加上原有的60萬平方米,市區(qū)種植屋面約為90萬平方米,占市區(qū)平屋頂面積總量的1.29%。雖然產(chǎn)生了一定的示范效果,但由于總量不高,生態(tài)效果并不明顯,屋頂綠化工程亟待推廣。
要推廣屋頂綠化必須先把經(jīng)濟(jì)賬算清。屋頂綠化究竟能給我們帶來多少好處,效益如何量化,相應(yīng)的投入成本是多少,成本何時能收回?以往我們都是根據(jù)國外公布的數(shù)據(jù)來計算,但將屋頂綠化做為一項政策去推廣,需要科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗數(shù)據(jù)來支持。
2004年北京市園林科學(xué)研究所接受了北京市科委“屋頂綠化研究與示范”課題的研究工作。通過測定不同類型種植屋面的溫度和熱通量變化,綜合評價屋頂綠化的生態(tài)效益,并通過生態(tài)效益經(jīng)濟(jì)評價,量化了屋頂綠化在改善城市生態(tài)環(huán)境方面的經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo),為北京地區(qū)城市規(guī)劃和建筑節(jié)能等方面提供技術(shù)參數(shù)。
北京地區(qū)屋頂綠化分為簡單式屋頂綠化和花園式屋頂綠化兩種類型。簡單式屋頂綠化適合于荷載較輕的建筑屋面和既有建筑屋面的改造;花園式屋頂綠化(也稱“空中花園”)適合新建建筑,在建筑規(guī)劃設(shè)計之初就應(yīng)加以考慮。
對于建筑節(jié)能來講,屋頂綠化可以在一定程度上起到保溫隔熱和節(jié)能減排的作用,節(jié)約淡水資源、節(jié)省制冷、制熱電費(fèi)和污水處理費(fèi)用。
研究表明,綠化后的屋頂頂板全天熱通量值變化極其微弱,對建筑屋面頂板的保溫、隔熱作用明顯。綠化屋頂夏季室溫平均比未綠化屋頂室溫低1.3℃~1.9℃;冬季室溫比未綠化屋頂室溫平均高1.0℃~1.1℃。
北京規(guī)劃市區(qū)現(xiàn)有建筑平屋頂約7000公頃,假設(shè)將屋頂頂板夏季所增加的熱量和冬季所散失的熱量均通過空調(diào)來彌補(bǔ)溫度,所耗費(fèi)的總能量折價約為每天5000萬元。而若將總面積的30%%進(jìn)行屋頂綠化,則可節(jié)省的能耗折價約每天1500萬元。
種植屋面可有效截留雨水,緩解城市雨洪壓力。研究結(jié)果表明,花園式屋頂綠化可截留雨水64.6%;簡單式屋頂綠化可截留雨水21.5%,種植屋面平均可截留雨水43.1%。
按北京地區(qū)年降水量600毫米測算,假設(shè)將北京規(guī)劃市區(qū)內(nèi)現(xiàn)有7000公頃建筑平屋頂?shù)?0%,即2100公頃進(jìn)行屋頂綠化,則可截流雨水資源每年905.1萬噸,同時減少了每年905.1萬噸的城市污水處理量。
再說建造所需的一次性成本。簡單式屋頂綠化每平方米造價為130元~235元;花園式屋頂綠化每平方米造價為350元以上(其中包括運(yùn)輸、種植等全部費(fèi)用)。
屋頂綠化的維護(hù)成本也不高。簡單式屋頂綠化植物選擇以景天科、石竹科耐旱地被植物為主,一般季節(jié)可依靠天然降雨來維持生長期用水需求,但每年3、4月干旱季節(jié)或長期無雨時節(jié),需人工灌溉干預(yù)。通過實(shí)際核算,灌溉用水量為每年0.5噸/平方米~0.8噸/平方米,平均養(yǎng)護(hù)成本為每年8元/平方米~10元/平方米;花園式屋頂綠化植物選擇以耐旱喬、灌、草植物為主,灌溉主要采用微噴技術(shù)或人工灌溉,通過實(shí)際核算,灌溉用水量為每年1.2噸/平方米~2.5噸/平方米,平均養(yǎng)護(hù)成本為每年15元/平方米~20元/平方米。屋頂綠化在土層厚度允許的情況下(喬木80厘米左右,灌木40厘米左右,草坪、地被25厘米左右),植物種類選擇只要掌握適地適樹的原則,基本上能滿足植物在屋頂?shù)纳L要求。
經(jīng)調(diào)研,種植屋面因建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計和建筑承重所產(chǎn)生的費(fèi)用,僅增加整體建筑施工投資造價的1%~3%,對于新建建筑的可實(shí)施性和操作性較強(qiáng)。
此外,屋頂綠化還有一些不好量化的效益不能忽視:
1.對建筑結(jié)構(gòu)及防水可起到保護(hù)作用。綠化屋頂可大大降低建筑屋面結(jié)構(gòu)及材料的熱脹冷縮變化幅度,延緩建筑結(jié)構(gòu)及屋面材料因熱脹冷縮所導(dǎo)致的老化進(jìn)程,提高建筑使用壽命。研究測定,裸露屋頂表面年最大溫差達(dá)到58.2℃,而綠化屋頂表面年最大溫差僅為29.2℃,綠化屋頂與裸露屋頂?shù)哪曜畲鬁夭钕嗖?9℃。
2.有效緩解城市熱島效應(yīng)。研究表明,大量的建筑屋面所產(chǎn)生的強(qiáng)烈的熱輻射是導(dǎo)致城市熱島效應(yīng)的主要因素。建筑頂板吸收的太陽輻射熱僅有5%%傳遞至室內(nèi),其余95%%向大氣輻射。
3.滯塵效果顯著。種植屋面可大大改善城市空氣質(zhì)量。研究結(jié)果表明,花園式屋頂綠化平均滯塵量為每年12.3克/平方米,簡單式屋頂綠化平均滯塵量為每年8.5克/平方米。
4.隔音功能理想。種植屋面的厚度達(dá)到12厘米時,噪音可減少60分貝。
5.有一定的防火功能。種植屋面可作為延緩火勢蔓延的防火隔離帶。
6.能減緩化學(xué)反應(yīng)。減緩地表形成臭氧層、二氧化氮和霧氣。
7.有調(diào)節(jié)情感等功能。在特定環(huán)境(公共住宅、醫(yī)院、工廠等)起到調(diào)節(jié)身心、釋放壓力的作用。
據(jù)研究推算,花園式屋頂綠化經(jīng)濟(jì)總收益約為每年6.73萬元,約需12年收回成本;簡單式屋頂綠化經(jīng)濟(jì)總收益約為每年1.31萬元,約需14年收回成本。這一結(jié)果堅定了人們綠化屋頂、美化環(huán)境的決心,為推動北京的屋頂綠化事業(yè)打下了基礎(chǔ)。
摘自《中國建設(shè)報》2007.09.05 王旭
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