研究南半球城市（澳大利亚墨尔本）绿色屋顶的雨水吸收特性

《Urban Forestry & Urban Greening》：Characterising Green Roof Uptake in a Southern Hemisphere City: Melbourne, Australia

　　绿色屋顶在墨尔本2000-2019年间快速扩张，主要分布于市中心5公里内中高层及高层公寓，但植被覆盖率不足三分之一，影响其水文和降温功能。研究量化了绿色屋顶的分布特征及增长趋势，为政策评估提供依据。

　　绿色屋顶作为城市可持续发展的重要组成部分，近年来在全球范围内受到了广泛关注。这些屋顶覆盖着植物，不仅能够改善城市生态环境，还具有调节气候、增加生物多样性、提升建筑能效等多重功能。然而，对于不同城市而言，绿色屋顶的推广情况和设计特点可能存在显著差异，这与当地的政策、经济条件、气候环境以及社会认知密切相关。本文聚焦于澳大利亚墨尔本，探讨其绿色屋顶的现状、分布特征以及与国际城市的对比，旨在为城市规划者和政策制定者提供有价值的参考。

墨尔本作为澳大利亚的第二大城市，其人口约为516万，位于该国东南沿海地区。根据K?ppen-Geiger气候分类，墨尔本的气候属于温带海洋性气候（Cfb），特点是四季分明，降水均匀。然而，受气候变化影响，如厄尔尼诺现象的出现，使得墨尔本夏季的气温和降水模式发生改变，有时甚至呈现出类似地中海气候的特征。这种特殊的气候条件对绿色屋顶的设计和功能发挥提出了更高的要求。例如，极端高温和干旱天气可能会影响植物的生长，进而影响绿色屋顶在雨水管理、降温等方面的作用。

在墨尔本，绿色屋顶的推广起步较晚，相较于欧洲和北美等地区，其发展速度相对缓慢。尽管如此，随着城市化进程的加快以及气候变化带来的挑战，墨尔本近年来对绿色屋顶的关注度显著提升。这一趋势的转变与城市内部一系列政策的出台密切相关。例如，墨尔本市政府在经历了20世纪90年代末至2009年的千禧年干旱之后，开始意识到城市绿化在应对气候变化和增强气候适应性方面的重要性。为此，政府推出了一系列旨在推广绿色屋顶的计划和指南，包括“Canopy Green Roof Forum”（自2008年起）、“Growing Green Guide”（2014年）、“Green Our City Strategic Action Plan”（2017年）、“Valuing Green Guide”（2019年）以及“Guidelines for Biodiversity Green Roofs”（2023年）。这些政策不仅通过财政激励鼓励私人部门参与绿色屋顶建设，还提供技术指导、公众论坛和战略行动计划，以提高市民和建筑行业的参与度。

值得注意的是，尽管墨尔本在绿色屋顶推广方面取得了一定进展，但目前的绿色屋顶覆盖率仍然较低。根据研究数据，截至2019年底，墨尔本市范围内共有224个绿色屋顶，总面积达到18.8公顷，平均每个屋顶面积约为840.9平方米。而在2000年，绿色屋顶的数量仅有24个，说明墨尔本在绿色屋顶建设方面经历了快速的发展，特别是在2014年之后，绿色屋顶的安装速度显著加快。这种变化可能与政府政策的逐步完善、公众环保意识的提高以及相关技术的推广有关。然而，绿色屋顶的普及程度仍然有限，其在城市绿地总量中的占比相对较小。

绿色屋顶的分布特征也呈现出一定的规律性。研究发现，大多数绿色屋顶集中在市中心5公里范围内的中高层（3-5层）和高层（5层以上）公寓楼中。这一现象表明，绿色屋顶在墨尔本的推广主要集中在人口密集、建筑密度较高的区域。这些区域的绿色屋顶不仅为居民提供了额外的休闲空间，还可能在一定程度上缓解城市热岛效应，改善局部微气候环境。然而，研究也指出，绿色屋顶的植被覆盖率普遍较低，平均每个屋顶只有三分之一的面积被植物覆盖。这种低植被覆盖率可能限制了绿色屋顶在雨水管理、降温以及生物多样性保护等方面的功能发挥。

绿色屋顶的设计特点直接影响其生态效益。通常，绿色屋顶由多个层次构成，包括防水层、根系屏障、排水层、过滤层、种植基质以及植物。这些层次的组合决定了绿色屋顶的性能，如其对雨水的吸收能力、对建筑的隔热效果以及对生物多样性的支持程度。研究指出，基质的深度和成分对绿色屋顶的功能具有重要影响。例如，较深的基质可以支持更丰富的植物种类，从而增强绿色屋顶的生态服务功能。此外，植物的类型和密度也会影响绿色屋顶的性能。例如，耐旱植物（如多肉植物）能够有效减少雨水径流，而密集的植被则可以提供更强的隔热效果。因此，为了充分发挥绿色屋顶的生态效益，其设计需要因地制宜，结合当地的气候条件和资源特点。

墨尔本的绿色屋顶发展还受到其他因素的影响，包括政策导向、经济激励和社会参与。例如，政府通过“Urban Forest Fund”（城市森林基金）为私人部门的绿色屋顶项目提供共资支持，这种激励措施在一定程度上促进了绿色屋顶的建设。此外，墨尔本市政府还通过示范项目展示绿色屋顶的实际效果，这有助于提高公众和企业对绿色屋顶的认知和接受度。然而，尽管有这些政策支持，绿色屋顶的推广仍然面临诸多挑战。例如，高昂的建设成本、维护难度以及对建筑结构的潜在影响，都是制约绿色屋顶普及的重要因素。因此，如何在经济可行性和生态效益之间找到平衡，是未来绿色屋顶推广过程中需要解决的问题。

与国际城市相比，墨尔本的绿色屋顶发展水平仍处于较低阶段。例如，在欧洲和北美，绿色屋顶已经成为城市规划和建筑设计中的常见元素，许多城市甚至制定了强制性的绿色屋顶政策。相比之下，墨尔本的绿色屋顶推广更多依赖于自愿参与和政策引导，而非强制性规定。此外，墨尔本的气候条件也对绿色屋顶的推广构成了一定的挑战。由于夏季气温较高且降水较少，绿色屋顶需要选择适合本地气候的植物种类，并设计合理的灌溉和排水系统，以确保其长期稳定运行。因此，墨尔本的绿色屋顶设计需要更加注重适应性和可持续性，以应对本地气候带来的不确定性。

尽管墨尔本的绿色屋顶发展仍处于起步阶段，但其在城市可持续发展中的潜力不容忽视。绿色屋顶不仅可以改善城市的生态环境，还能够提升居民的生活质量。例如，绿色屋顶为城市居民提供了额外的绿色空间，有助于缓解城市生活带来的压力，提升心理健康。此外，绿色屋顶还能够减少建筑物的能耗，降低空调使用频率，从而减少碳排放。这些优势使得绿色屋顶成为城市更新和生态城市建设的重要工具。

然而，为了实现绿色屋顶的最大生态效益，墨尔本还需要在政策、技术和管理等方面进行进一步的优化。首先，政府需要制定更加明确的政策框架，以鼓励更多企业和个人参与绿色屋顶建设。例如，可以通过税收减免、财政补贴或规划许可优惠等手段，降低绿色屋顶的建设成本，提高其经济可行性。其次，技术和设计的创新也是推动绿色屋顶发展的重要途径。例如，开发更加高效、耐旱的植物品种，优化种植基质的配方，以及引入智能灌溉系统等，都可以提高绿色屋顶的性能和可持续性。此外，还需要加强对绿色屋顶的管理和维护，确保其长期稳定运行，避免因管理不善而导致的生态效益下降。

在国际范围内，绿色屋顶的推广经验也为墨尔本提供了有益的借鉴。例如，德国是绿色屋顶技术的发源地，其通过推广预制的多肉植物垫，成功实现了绿色屋顶的大规模应用。这种技术在温带气候条件下表现良好，但在墨尔本这样的亚热带气候城市中可能需要进行适应性调整。此外，新加坡和香港等热带城市在绿色屋顶推广方面也取得了一定的进展，特别是在深基质“天空花园”（Sky Gardens）的设计上，为墨尔本提供了新的思路。这些成功案例表明，绿色屋顶的推广不仅依赖于政策支持，还需要结合本地的气候条件和社会需求，进行科学合理的规划和设计。

总之，墨尔本的绿色屋顶发展正处于关键阶段，其在城市可持续发展中的作用日益凸显。然而，当前的绿色屋顶覆盖率和植被密度仍然较低，限制了其在生态服务方面的潜力。未来，墨尔本需要在政策、技术和管理等方面采取更加积极的措施，以推动绿色屋顶的进一步普及和优化。这不仅有助于缓解城市化带来的环境压力，还能够提升城市居民的生活质量和城市整体的生态韧性。通过借鉴国际经验，结合本地实际情况，墨尔本有望在绿色屋顶领域取得更大的突破，为全球城市可持续发展提供新的范例。