摘要：為改善導致城鄉(xiāng)"大拆遷、大浪費、大污染"的土地政策，遏制城鄉(xiāng)環(huán)境破壞和生態(tài)惡化，改進品質低、效益差的單純屋頂綠化模式，作者經(jīng)多年實踐和調研，提出了屋頂高效生態(tài)種植、屋頂綠色產(chǎn)業(yè)、城市屋頂新空間及其制度建設等新理念。將高質高效綠色元素融入城市，實現(xiàn)"垃圾零排放"和"建筑零占地"。屋頂高效生態(tài)種植是實現(xiàn)城市發(fā)展用地與生態(tài)補償、城市可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)人居環(huán)境改善的有效途徑。

　　Abstract: After years of front-line research and practice, the author propose the newconcept of roof-based high-efficiency eco-plantation and corresponding greenindustry so as to better make use of roof space with well-established mechanism toslow down the deterioration of eco-system in both urban and rural areas, expandcurrent usage scope of roof from only greening to a more comprehensive area, andfinally improve the land policy which focuses too much on demolition that leads toenvironment pollution and waste of resources. With well merged high-efficiencyelements into cities, the new concept will finally reach the goal of "zero-emission ofwaste and no land-occupation of construction work". The roof-based high-efficiencyeco-plantationisanefficientwaytobalanceurbandevelopmentandeco-compensation, thus realize the sustainable development of urbanization andimprove living environment.

　　關鍵詞：屋頂高效種植；屋頂綠色產(chǎn)業(yè)；城市新空間；建筑零占地；生態(tài)補償。

　　我國已進入快速城鎮(zhèn)化發(fā)展階段，土地銳減、生態(tài)破壞成為城鎮(zhèn)化進程中兩大突出問題。過去十年，是中國城市崛起的十年，中國演繹了波瀾壯闊的城市化史詩，但城鎮(zhèn)化的模式不可持續(xù)【1】。"增減掛鉤"土地政策迫使地方政府不得不依靠拆遷重建來爭取建設用地指標，從而引發(fā)了中國城鄉(xiāng)"大拆遷、大改造"潮流，無數(shù)建筑年輕的生命被剝奪，巨大物質財富和文化遺存被破壞，片片城市成為垃圾和塵埃。"重建"又消耗掉更多的資源和形成新的污染。不良土地政策導演并加劇了中國"大拆遷"。吳良鏞院士早在上世紀 80 年代就提出：由于城鎮(zhèn)與建筑的發(fā)展不僅占用了大量的土地資源，還給環(huán)境帶來破壞，特別當人們缺乏對【2】"循序漸進"等理論構想。"有機更新是舊城發(fā)展的正確方向"【3】。當前，土地等資源過度消耗、生態(tài)環(huán)境惡化、熱島效應、污染等問題日趨嚴重，自然生態(tài)系統(tǒng)退化，極端惡劣氣候增加，MP2.5 超標等等。面對城鎮(zhèn)化快速發(fā)展，城市用地如何補償，生態(tài)如何修復，路在何方？制約城市可持續(xù)發(fā)展的重大課題需要盡快破解?？坎疬w重建造地，上述問題更嚴重，靠常規(guī)綠化，城市地面在減少，靠單純屋頂綠化，工程浩大，缺乏發(fā)展動力。有必要對常規(guī)屋頂綠化模式再審視，并探索我國城鎮(zhèn)化發(fā)展用地補償和生態(tài)補償新模式。

　　面臨困境：為集約用地，人們把部分綠化用地轉向屋頂閑置空間。但是我國屋頂綠化從理論到實踐都不夠成熟，面臨諸多困境。對屋頂綠色種植產(chǎn)業(yè)開發(fā)研究不深、認識不足，缺乏頂層設計；投資巨大的單純屋頂綠化缺乏市場活力，政府也無力投資；低水平的屋頂綠化，不能滿足市民日益增長的多元化需求，甚至因滲漏產(chǎn)生抱怨。

　　制約瓶頸：單純的屋頂綠化缺乏經(jīng)濟價值。忽視經(jīng)濟效益，不符合中國國情，不符合市場經(jīng)濟規(guī)律。單一綠化不直接產(chǎn)生經(jīng)濟效益，資金投入被"固化"，無法激發(fā)政府、企業(yè)、居民投入和參與積極性，缺乏發(fā)展動力將不可持續(xù)。

　　發(fā)展思路：按照2012里約聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展大會提出的"可持續(xù)發(fā)展和消除貧困背景下的綠色經(jīng)濟"理念和"經(jīng)濟、社會、環(huán)境三大支柱統(tǒng)籌"原則，探索一條更加適合國情的經(jīng)濟、社會、生態(tài)三者統(tǒng)籌協(xié)調的土地補償和生態(tài)補償新模式。屋頂日光室高效生態(tài)種植應運而生。

　　1 屋頂日光室高效生態(tài)種植概念及其意義

　　1.1屋頂日光室高效生態(tài)種植概念

　　1.1.1屋頂種植

　　"屋頂種植"與"屋頂綠化"并無本質區(qū)別，只是前者目的性更廣，范圍更寬。將"綠化"改為"種植"，主要是為了強調其經(jīng)濟內涵，即強調以蔬菜為主的高效生態(tài)農(nóng)林種植，形成屋頂綠色產(chǎn)業(yè)，發(fā)揮屋頂種植應有的經(jīng)濟價值，實現(xiàn)經(jīng)濟、社會、生態(tài)三要素統(tǒng)一，以此推動城市屋頂綠色種植快速、健康發(fā)展。二是意在在城市服務業(yè)中引入高品質生態(tài)農(nóng)業(yè)元素，豐富和提升城市生產(chǎn)型服務業(yè)。三是為促進城鄉(xiāng)產(chǎn)業(yè)融合、人文融合，促進城鄉(xiāng)一體。"屋頂農(nóng)業(yè)大有潛力"[5]。

　　1.1.2 屋頂日光室高效生態(tài)種植

　　經(jīng)濟是發(fā)展的基礎，是動力，是手段。傳統(tǒng)的種植業(yè)經(jīng)濟效益遠不如城市二 、三產(chǎn)業(yè)，若不走高質高效發(fā)展之路，則毫無城市經(jīng)濟競爭力，在城市將無立足之地。屋頂日光室高效生態(tài)種植是由輕質透明的陽光板日光室、無土有機栽培、建筑園林藝術、廢物循環(huán)利用等多學科適用技術結合的以蔬菜為主的高效生態(tài)農(nóng)林種植。其特點是：屋頂造型豐富，根據(jù)地域氣候、季節(jié)變化其屋頂和立面可部分敞開通風 ；全年種植，提高復種指數(shù)；不受酸雨、臺風侵害，可"標準化"、"工廠化"生產(chǎn)；無土有機栽培，提高效益；設紗網(wǎng)防止落葉飛出污染空氣，且利于安全防護；有組織雨水收集，根治屋頂滲漏，比露天種植大大提高防水、保溫、隔熱性能；透光的坡頂還可實現(xiàn)"平改坡"與"平改綠"的統(tǒng)一。

　　近年來，我國城市"菜籃子"工程和蔬菜安全面臨威脅，日光室高效生態(tài)蔬菜種植具有很大的發(fā)展空間和市場需求，是高端高效現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，它將進一步帶動屋頂新型高效綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構優(yōu)化升級，提高我國農(nóng)產(chǎn)品國際品牌。是一個朝陽產(chǎn)業(yè)。

　　1.2 發(fā)展屋頂日光室高效生態(tài)種植的特殊意義

　　屋頂日光室高效生態(tài)種植不僅具有一般屋頂綠化的生態(tài)美化、減少熱島效應 、節(jié)能、蓄積雨水等作用。還具有以下特殊的意義：

　　1.2.1 開辟土地補償和生態(tài)補償新渠道

　　(1)高品質、高效益種植適應市場需求，順應經(jīng)濟規(guī)律，激發(fā)市場活力，可有效開發(fā)潛力巨大的屋頂空間，實現(xiàn)"建筑零占地"，破解建設用地補償和生態(tài)補償兩大難題。

　　(2)對屋頂高效農(nóng)業(yè)開發(fā)可以享受"增減掛鉤"獎勵和獲得用地指標，遏制城鄉(xiāng)建筑"大拆遷"，保護自然生態(tài)和人文環(huán)境，保護城市財富積累，走城市可持續(xù)發(fā)展道路。

　　(3)高效生態(tài)農(nóng)林種植依附于社區(qū)、工廠、學校、酒店等一切建筑，以非化學方式就近轉化隨時產(chǎn)生的垃圾、廢水、廢氣，通過微循環(huán)優(yōu)化微環(huán)境，改善人居大環(huán)境，是"城市凈化器"。它與城市經(jīng)濟相輔相成，優(yōu)勢互補，是一種低成本、高生態(tài)、高效益的綠色發(fā)展模式

　　1.2.2 催生屋頂新型綠色產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)經(jīng)濟、社會、生態(tài)三大支柱統(tǒng)籌

　　(1)綜合利用設施農(nóng)業(yè)、無土有機栽培、秸稈生物反應堆、大型沼氣、廢物循環(huán)利用等實用農(nóng)業(yè)技術，實現(xiàn)經(jīng)濟、社會、生態(tài)效益統(tǒng)一，政府、企業(yè)、居民三者利益結合。

　　(2)發(fā)展高品質綠色種植，提高蔬菜等農(nóng)產(chǎn)品安全，提高農(nóng)產(chǎn)品國際形象和競爭力。

　　(3)高品質綠色種植元素融入城市服務業(yè)，催生屋頂新型綠色服務產(chǎn)業(yè)。

　　(4)為居民帶來實惠。發(fā)展屋頂綠色產(chǎn)業(yè)，增加就業(yè)機會，促進城鄉(xiāng)融合，居民增收節(jié)支，提供放心食品，方便居民生活，優(yōu)化人居環(huán)境，增加共享空間，完善城市功能，有利心身健康，方便科普教育，提高居民舒適度、幸福感。

　　1.2.3 扭轉屋頂綠化發(fā)展困局

　　企業(yè)是屋頂高效綠色產(chǎn)業(yè)的主力軍，居民是主要受益者，屋頂是居民心愛的"生態(tài)家園"，諸多利益矛盾將迎刃而解，政府、企業(yè)、市民投入和參與積極性被激活 。

　　1.2.4 開辟"空中城市"新空間，更新規(guī)劃建筑設計理念

　　（1）高水平、高品質、高效益開發(fā)屋頂種植，形成豐富多彩的屋頂生態(tài)農(nóng)業(yè)觀光園、多彩多姿的各類主題園、人人可參與的勞動樂園，傳承和發(fā)展我國人與建筑、環(huán)境和諧共生的優(yōu)先傳統(tǒng)文化。

　?。?）使"零占地建筑"、"田園建筑"、"田園城市"、"山水園林建筑"、"空中城市"、"空中別墅"等夢想變?yōu)榭赡堋?br />
　?。?）為傳承和發(fā)展中國園林建筑發(fā)展提供最佳平臺，為建筑創(chuàng)新提供了條件。

　　（4）有條件的城市將社區(qū)或城區(qū)內外屋頂綠色空間相互貫通，形成城市空中步行交通系統(tǒng)，帶動建筑頂部空間增值增效，發(fā)展綠色相關產(chǎn)業(yè)，引導更多人群從地面向屋頂空間分流，形成正真意義的"空中城市"。

　　（5）綠色屋頂種植的"零占地建筑"為建筑"低層化"提供可能，將改變城市"高層化"趨勢，使城市環(huán)境更宜人，更詩情畫意，建筑更舒適、方便，更省材、節(jié)能、安全。

　　1.2.5 產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。

　　高效生態(tài)種植可挖掘未來城鎮(zhèn)化形成的約 2000 萬畝屋頂?shù)木薮蠓N植潛力， 累計投資約 15 萬億元，實現(xiàn)直接年產(chǎn)值 3 萬億，直接和間接帶動約 600 萬人就業(yè)，節(jié)省垃圾、污水處理費，節(jié)約大量能源、材料、運輸?shù)荣M用。

　　1.3 高點定位、高品質種植才是發(fā)展屋頂種植的根本出路

　　實踐證明，低水平的傳統(tǒng)綠化，不能激發(fā)市場活力，缺乏經(jīng)濟支撐，使得種植水平不高、功能不全、管理不善，與居民日益增長的物質、精神、環(huán)境、文化需求反差巨大，更甚的是屋頂滲漏等劣質產(chǎn)品帶來諸多社會矛盾。

　　屋面是非常重要的建筑維護構件，事關防水、保溫、隔熱、隔音，關系千家萬戶切身利益，容易引起矛盾和糾紛。屋頂綠化不做則以，要做就做好。特別對屋面防護層處理要一步到位，不留隱患，一勞永逸，讓居民舒適、舒心、放心，否則，居民將形成難以改變的思維定勢。因此，低水平、無經(jīng)濟效益的單純屋頂綠化是沒有市場、沒有前途的。高起點、高品質才是綠色種植發(fā)展的必由之路。

　　高起點不是不切實際的好高騖遠，相反，更要與城市、單位和社區(qū)的具體實際緊密結合，中國屋頂種植的先行城市畢竟是京滬、深廣、天津、成都、重慶、杭州等最發(fā)達的一線城市，這些城市具有更快的發(fā)展速度和更高的要求，這些城市走什么樣的發(fā)展道路，將為其他城市形成強有力的導向。城市屋頂綠色種植產(chǎn)業(yè)決不能重復農(nóng)村低水平、低效益的種植模式，更不能把臟亂差導入城市，而應是"工廠化高效農(nóng)業(yè)"和城市"凈化器"，將高品質的生態(tài)種植成為城市服務業(yè)新元素，實現(xiàn)城市與農(nóng)村、一產(chǎn)與三產(chǎn)的高度融合，實現(xiàn)"建筑零占地"，"垃圾零排放"。

　　2 屋頂日光溫室高效生態(tài)種植主要內容與運行機制

　　2.1 屋頂日光溫室高效生態(tài)種植的主要內容

　　種植品種以綠色和有機蔬菜、瓜果為主，選擇家庭常備、節(jié)水耐旱、高產(chǎn)高效類菜系，少量花卉、中草藥等。由政府投資建設的公益性屋頂花園其綠化以灌木、花卉為主。

　　2.1.1 成熟實用農(nóng)業(yè)技術集成

　?。?）日光室（設施農(nóng)業(yè)）。以輕鋼結構、竹木、陽光板等生態(tài)輕質材料將建筑屋頂封閉為與建筑渾然一體、協(xié)調美觀的全透明日光室。其造型可豐富多彩并與主體建筑相協(xié)調，根據(jù)氣候條件可全封閉或部分敞開，可與露天種植或建筑頂部服務業(yè)相結合。

　　通風窗處設鐵紗阻擋落葉飄出，防止空氣污染。設屋頂雨水收集、微滴灌、夏季遮陽降溫等設施。增加地面排水坡度，提高地面防護措施，確保下部結構安全。

　?。?）無土有機栽培。無土栽培適合屋頂日光室種植，荷載小、產(chǎn)量高，效益大。以沼渣為主作有機質土，以沼液為主作營養(yǎng)液，不需化學配方，設備、管理成本低 。

　　（3）微灌、地膜、生物防止病蟲害等技術等。

　　2.1.2 微循環(huán)廢物利用技術集成

　　(1)大型沼氣。大型沼氣是國家重點支持的新能源項目，在社區(qū)、賓館、廠區(qū)等集中建設大型沼氣，建立微循環(huán)把廢物就地處理和循環(huán)利用，是節(jié)約和環(huán)保的最有效方式。廚房大量的有機廢物、院內落葉、糞便等垃圾和廢水是沼氣最好的原料。經(jīng)發(fā)酵后沼渣沼液無菌、殺蟲，是無土栽培理想的有機肥。沼液可以用來浸種，用作基肥、追肥和無土栽培營養(yǎng)液[6]。沼液經(jīng)過濾、管道系統(tǒng)泵送至屋頂。沼氣可發(fā)電或作燃料。

　　(2)秸稈生物反應堆技術。該技術由張士銘研究員發(fā)明和實際應用 10 余年，是國家農(nóng)業(yè)部、科技部重點推廣的具有自主知識產(chǎn)權的科技項目，該技術 2010 年榮獲聯(lián)合國第二十七屆農(nóng)業(yè)科研成果最高獎，標志著該技術達到世界領先水平，屬世界首創(chuàng)。該技術將豐富的秸稈資源定向轉化成植物生長需要的二氧化碳氣體、熱量、活性酶、抗病孢子、有機和無機養(yǎng)料，進而實現(xiàn)農(nóng)作物高產(chǎn)、優(yōu)質、無污染。把秸稈生物反應堆技術嫁接到屋頂日光室，可以把屋頂種植產(chǎn)生的秸稈原地循環(huán)利用，不產(chǎn)生垃圾，可在冬季提高地溫 3--5 度，增加二氧化碳濃度達，提高抗病害能力，不用農(nóng)藥化肥，提高產(chǎn)量 30%---50%，瓜果蔬菜觀感好、口感好。秸稈反應堆技術與大型沼氣結合效果更佳。

　　(3)雨水收集、中水回收、滴灌、地膜覆蓋等節(jié)水技術。屋頂高效生態(tài)種植不受旱澇自然災害影響，永保高產(chǎn)。

　　2.3 運行機制與制度保障

　　屋頂高效生態(tài)種植意義重大，為促進其健康發(fā)展，必須創(chuàng)新機制，制定相關法規(guī)。

　　2.2.1 運行機制

　　建立政府主導，多元投入，品牌帶動，標準管理，產(chǎn)業(yè)化發(fā)展運行機制，形成政府、企業(yè)、居民良性互動的局面。

　　（1）政府積極作為，加大公益性投入。把以屋頂高效種植列入城市規(guī)劃的重要內容；規(guī)劃公益性屋頂花園，并全部納入財政投入；積極扶持發(fā)展以屋頂綠化為主體的屋頂綠色產(chǎn)業(yè)；政府投資啟動"空中造地"示范，建設一批屋頂高效生態(tài)種植設施，以成本價出讓或租給品牌專業(yè)種植公司生產(chǎn)經(jīng)營；制定先行先試優(yōu)惠政策。

　　（2）先行先試，做好典型示范。在社區(qū)、工廠、賓館、學校等選擇一批條件好、代表性強的示范項目；在充分做好前期工作、取得政策支持和規(guī)劃審批基礎上組織實施；按照高起點定位，高品質設計建設、高效能管理運營，確保達到示范目標；及時總結成功案例，向全社會推廣，鼓勵先行先試。

　?。?）加強專業(yè)隊伍建設。加強研究、策劃、設計、開發(fā)、建設、種植、經(jīng)營、監(jiān)管等專業(yè)隊伍建設和建立職業(yè)準入制度。

　　2.2.2 制度保障

　　（1）調整土地法規(guī)政策。盡快修改叫停建筑拆遷享受土地"增減掛鉤"和取得建設用地指標政策，以遏制城鄉(xiāng)"大拆遷"潮流。對屋頂日光室高效生態(tài)種植，國家按實際屋頂高效農(nóng)業(yè)面積給予建設用地指標，并給予開發(fā)單位 100%的土地開發(fā)成本和利潤補貼。引導建筑用地補償從建筑"拆遷騰地"轉向"屋頂造地"的良性軌道，實現(xiàn)土地補償、生態(tài)補償、資金保障、遏制拆遷等良性互動，是一舉多得之策。

　　（2）調整規(guī)劃、建設、房產(chǎn)等政策與法規(guī)。對建筑物、構筑物拆遷實行最嚴格的審批制度，對過早拆遷造成的浪費依法追究；對透明輕質的屋頂高效種植設施，不計控制層數(shù)、高度、容積率，不計遮陰，可辦產(chǎn)權；屋頂高效種植可享受屋頂綠化、既有建筑節(jié)能改造、生態(tài)農(nóng)業(yè)、大型沼氣、科技、稅收等優(yōu)惠政策；各級政府制定鼓勵先行先試和先期資金支持的激勵政策。

　　結束語：屋頂高質高效生態(tài)種植是全新的城市發(fā)展理念，是對傳統(tǒng)文化的繼承與發(fā)展，適合中國城鎮(zhèn)化發(fā)展需求，同時破解城市用地和生態(tài)難題，是科學、和諧、可持續(xù)的城鎮(zhèn)化發(fā)展理念，順應國際社會發(fā)展潮流。這項浩大工程具有很強的公益性 、社會性，涉及民生與就業(yè)，需要建設、土地、農(nóng)業(yè)、科技多部門的政策與資金支撐 。在各地先行先試取得成熟經(jīng)驗后，上升為國家戰(zhàn)略，必將對我國土地開發(fā)保護、城市發(fā)展模式、城市可持續(xù)發(fā)展和創(chuàng)建生態(tài)和諧的人居環(huán)境等理論和實踐產(chǎn)生重大變革和深遠影響。

　　參考文獻：

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　　[2]吳良鏞.廣義建筑學[M].北京:清華大學出版社,1989:38.

　　[3]曾昭奮.北京舊城與菊兒胡同[J].新建筑，1996（2).

　　[4]馬月萍,董光勇,張寶鑫.屋頂綠化設計與建造[M].北京：機械工業(yè)出版社，

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　　[5]艾學文.屋頂農(nóng)業(yè)大有潛力[J].中國土地,1994(12).

　　[6]陸家賢,劉博野,徐虹.沼液在番茄無土栽培中的應用[J].中國沼氣,2008(6).

　　致謝:本論文得到我的導師中央美術學院建筑學院院長呂品晶教授全過程的指導 ,我深表敬意和感謝!王環(huán)宇老師的精心授課使我受益匪淺,還有許多全國建筑大師等建筑界前輩曾多次給我指導和鼓勵,使我選擇并完成這一課題,在此一并感謝。

　　作者簡介

　　王啟成，1957.12，男，漢族，山東臨沂，本科，臨沂市政協(xié)，副主席，臨沂市城市規(guī)劃局，副局長、研究員，從事建筑設計與研究，重點研究建筑生態(tài)與文化山，東省建筑設計大師，享受國務院特貼專家，全國人大代表。