欧美城市屋顶绿化政策研究及对深圳的启示
业界公认,德国是世界上屋顶绿化技术最先进,屋顶绿化普及程度最高,屋顶绿化政策环境最好的国家。有关资料显示:截止2003年,德国所有屋顶绿化率达到14%(Herman, 2003),到2003年末,总的屋顶绿化面积接近
1983 0.6
1993 8.0
1997 11.0
2001 13.5
(其中1997年度全德国合计总面积为9000万平方米).
谈到北美城市的屋顶绿化,不是因为其屋顶绿化的普及程度很高,而是因为其正处于类似我国目前的初级阶段,其屋顶绿化的发展模式,对我们具有非常重要的启迪和借鉴作用。有关资料表明:北美屋顶绿化起步于90年代的末期至21世纪初,其具有决定意义的事件是:2001年10月,美国材料检验协会(ASTM)正式成立了“屋顶绿化技术标准研究小组”,以研究出台国家屋顶绿化技术标准,类似德国的FLL标准。另一方面,美国已经把屋顶绿化正式纳入“美国绿色建筑评估体系”,即由美国绿色建筑协会(USGBC)颁布的LEED标准。
而在加拿大, 早在1999年就成立了目前在北美屋顶绿化领域非常有名的非赢利性组织”Green Roof for Healthy Cities North American” ,并于2002年12月由一组非常著名的园林专家编写并正式发布了加拿大国家的“屋顶绿化技术导则”。
欧洲30多年的屋顶绿化发展历程是欧洲各国政府、州及各个市政当局大力推行鼓励性的屋顶绿化政策的必然结果,而北美的屋顶绿化事业的大发展也必然得益于正在制订、或已经开始实施的鼓励性屋顶绿化政策。本文试图对欧洲及北美城市屋顶绿化政策做一个粗浅的分析,以找出对深圳屋顶绿化政策制定的一些有益启示。
一、屋顶绿化政策制定的基本依据
1、屋顶绿化的公共效益
对一个国家,或者城市而言,屋顶绿化究竟能够给纳税人带来什么利益,是公共政策制定最初的动因。大量的研究表明:屋顶绿化主要在缓解城市热岛效应(Urban Heat Island Effect),提高建筑的节能效益(Energy Efficiency),减轻城市雨水处理系统的负荷(Stormwater Management),改善城市的的景观(Aesthetic Value),丰富城市的物种多样性(Urban Biodiversity)等方面给城市带来巨大的环境效益和经济利益。
根据美国环境保护机构与加利福尼亚州Lawrence Berkeley 国家实验室的数据表明:在重要城市里,屋顶占了城市总面积的15%到30%。因此,屋顶不仅是一块是未被利用的巨大空间资源,同时也是对城市环境,特别是对城市热岛效应产生重大影响的根源。
以深圳建成区516平方公里推算,取20%的比例,其屋顶总面积约为103平方公里,即有相当于建成区绿地面积(201平方公里)的一半的裸露屋面在炎热的夏季吸收着巨大的太阳能,并转化为热能散发到空气中,加剧着城市的热岛效应。据加拿大“多伦多屋顶绿化研究团体”的一项研究表明(Gutteridge,2003):如果多伦多市屋顶面积有6%(650万平方米)被绿化,其直接的效益是:
——热岛效应降低1
——直接来自建筑屋的温室气体排放每年减少1.56兆吨,间接由于热岛效应的减少而少排放的温室气体 每年少0.56兆吨。
——减少灰霾天气5-10%
——通过植物吸附灰尘每年30吨
——每年通过屋顶截留雨水360万吨
——创造了650万平方米公共的和私人的绿色空间
如果按照德国14%的屋顶绿化水平,深圳的屋顶绿化面积大约为14.4平方公里,相当于在现有的45%的绿化覆盖率上增加3个百分点,折算后的人均公共绿地面积可以增加
而东京的研究材料表明(Trautlein,2003):东京市在上个世纪年平均温度上升了
2、屋顶绿化的问题所在
屋顶绿化首要的一个问题就是成本昂贵的问题。成本问题是屋顶绿化之所以在欧洲,特别是德国大规模推广了近20年,而北美和亚洲国家才起步的一个重要原因。但是,对于成本问题认识上的一个很大误区就是:多数人认为屋顶绿化属于奢侈品,而这样的认识是源于他们不了解重型(Intensive)屋顶绿化和轻型(Extensive)屋顶绿化的区别。而轻型屋顶绿化的成本跟前者比,有成倍的降低。在建筑屋顶的成本构成中轻型屋顶绿化的成本只占非常小的比例。有研究显示,德国屋顶绿化有80%是轻型的。一组美国研究人员就发现,美国城市之所以屋顶绿化推广程度非常低,是因为美国很难找到轻型屋顶绿化的样板。
关于成本的另外一个误区就是,一般人并没有考虑因为屋顶绿化层的覆盖而使屋顶寿命成倍增加而减少的维修支出成本的降低。德国的研究资料表明(Krupka, 2001):在绿化覆盖下的屋顶平均寿命是40-50年,而裸露屋面的寿命只有25年。所以,解除大众和政策制定者对屋顶绿化成本认识上的误区,是非常有益的事情。
屋顶绿化推广上的另外一个普遍问题就是:担心屋顶绿化造成屋顶渗漏,而且一旦发生渗漏,维修非常麻烦。就是在屋顶绿化很普及的欧洲,这个问题也经常困扰着人们。因为施工不当,因为缺乏产品和施工规范,因为在材料使用上的偷工减料,因为没有很好的监理机制,这些问题的确会损害屋顶绿化的声誉。德国的经验表明:FLL规范(德国屋顶绿化规范)的制定与严格实施,对全德屋顶绿化的普及是具有决定意义的。
所以,对于正处在热身阶段的北美和亚洲城市而言,屋顶绿化的大面积推广必须有严格的规范做先导。幸好,我国从事屋顶绿化的专业研究和技术人员,已经开始在进行这项最基础的工作。而我们很重要的任务就是:充分让大众、城市的决策者和政策制定者非常了解这一点。
二、屋顶绿化的政策背景
1、屋顶绿化的政策目标
屋顶绿化政策的首要目标就是使屋顶绿化的公共效益最大化,例如减轻城市的热岛效应、增加绿地率、改善城市第五立面景观等。在欧洲,尤其德国的许多城市,现在的许多北美城市,都把屋顶绿化作为城市的基础设施看待,一如城市的园林绿化一样。所以,其建造和维护费用从一开始就打进了城市的财政预算里。
对于屋顶绿化具体的目标,各个城市所关注的问题不一,其所制定的政策差距非常大。例如,象德国的很多城市对裸露的屋顶,按面积征收雨水处理费,而因为屋顶绿化的建造,可以截流约70%的雨水,从而减少城市的水处理设施的压力和减少因为暴雨的泛滥而污染当地的水资源。因而,德国的许多城市会制定雨水费的减免政策,减免率在50%--80%之间。而北美的城市如芝加哥、纽约、多伦多等建筑及人口高度密集的大都市,多存在比较明显的热岛效应问题。因此,屋顶绿化的首要目标是减轻热岛效应,改善大气质量。而屋顶绿化可以通过减少裸露的吸热屋面,减少建筑物的空调使用,从而达到其政策目标。
根据德国一个主要的屋顶绿化协会(FBB)的一份最新调查显示:在被调查的超过10,000人口的1,488个城市中,有398个(27%)做了回答。其中有70个城市提供直接的财政补助,207个城市提供雨水费减免,145个城市把屋顶绿化纳入城市发展规划的法规里。直接补贴一般在每平方米10欧元,或达到一个规定的最高限额。而雨水处理费减免率在50-100%,相当于每年每个平方米的屋顶节省0.5欧元。
2、屋顶绿化的政策的法律框架
在全球范围内,对各国环境保护和可持续发展最有影响的一件事情就是:1992年在巴西的里约热内卢举行的联合国全球峰会。自那以后,欧洲国家普遍制定了本国的可持续发展规划,并制定了相应的法律法规。这些法律法规是欧洲各国联邦政府制定环境保护措施,包括实施屋顶绿化政策的基础。在德国直接影响屋顶绿化政策的联邦法是:建筑法、自然保护法、环境影响评估法、土地利用法以及废水处理法;在美国,屋顶绿化的实施被纳入联邦“绿色建筑”评估体系(LEED),即屋顶绿化作为绿色建筑的一个重要元素,通过增加分值获得“LEED”认证,即可得到有关联邦基金,或州或市政当局有关财政补贴。而这些基金的建立,或财政补贴的支出的法律基础也是联邦环境保护法、能源法和联邦建筑法。
欧美政策法规的最大区别就是:欧洲国家主要是在一定的政策框架下,建立起直接为屋顶绿化服务的法律法规。而北美目前基本上还没有直接为屋顶绿化所制定的法规。比如,在加拿大,为减少建筑使用能源过程中的温室气体排放,提高能源的使用效率,由联邦自然资源部的“提高能源效率”办公室设立了“能源创新奖(EII)”、“商业建筑鼓励项目(CBIP)”和“工业建筑鼓励项目(CBIP)”,以鼓励新老建筑实施节省能源技术,而屋顶绿化技术,只是其中重要的节能措施之一。而在德国,则多通过直接的法律要求新的建筑物必须有最低限度的屋顶绿化面积,而对于现存建筑,则多通过直接的财政补贴来推动屋顶绿化。
三、屋顶绿化政策类型分析
屋顶绿化政策在欧洲国家已经有几十年的历史,初步划分为四种类型:
——直接的财政鼓励
——间接的财政鼓励
——强制性的生态补偿法规
——城市规划(发展)法
1、直接的财政鼓励政策
在德国,直接的财政补贴直接发放到建造屋顶绿化的业主手中,而补贴的额度根据实施屋顶绿化的目的和类型而变化,比如,重型屋顶绿化的补贴就高很多,就是因为这种类型比轻型屋顶绿化具有更高的公众效益。当然,本身的建造成本也高很多。一般的补贴方式是:按面积每平方米补贴3-10欧元,或者按建造费用的10-50%给予补贴。补贴的发放一般都有最低要求,比如,屋顶绿化最小的基质厚度、最低使用年限等。德国最著名的补贴项目是北巴伐利亚州的“生态与可持续水资源管理奖励项目”。该项目的主要目标就是改善水质。
而时间最久的一个项目是1983年开始于柏林的“庭院绿化项目”,该项目旨在改善城区气候,提高居民的生活品质,同时改善城市景观质量。每平方米的补贴在19欧元,至97年共14年间市政当局总共投入了1650万欧元。
而在北美,只有少数几个城市,比如波特兰、西雅图、芝加哥、多伦多以及环巴尔帝摩—华盛顿地区的几个城市有直接的屋顶绿化鼓励政策。波特兰市是全美“绿色建筑”和屋顶绿化推行的先导者。早在2002年7月,波特兰市可持续发展办公室“OSD”就发布了全美第一个地方性“LEED”评估系统。接着于2003年出台了一个“屋顶绿化技术导则”(How To’s),与加拿大多伦多市的“导则”差不多同一个时期出台。
同时有两项政府规定出台以促进屋顶绿化的推广,还有一项正在制定当中。措施之一是:所有建筑项目,其非透性屋顶面积在
正在制定的第三项措施是:给有屋顶绿化的业主减免征收的“屋面雨水费”,该项政策从2006年7月开始实施。该措施依照当局制定的“清洁河流项目”而制定。
而2005年的6月,上述政策有了进一步的变化:新发布的“波特兰市绿色建筑政策”规定:
1)、所有新的政府机构建筑必须有70%的屋顶绿化面积,而未绿化的屋面必安装装高反射率的屋面材料(具有星级认证)。
2)、所有政府建筑必须有屋顶绿化,在未绿化部分安装高反射率屋面材料(具有星级认证)。
直接的财政鼓励政策的几个适用范围是:
1)、非强迫性措施
2)、政策的目标可以是多样的
3)、该政策一般在特定的区域使用,比如,城市的老建成区,旧有建筑比例比较高的情形
4)、鼓励的金额按其对公众的效益而确定
直接财政鼓励政策的最大限制就是,对市政当局的财力是个考验,所以,在前东德地区,很少实施这一政策。
2、间接的财政政策
间接的财政政策一般涉及到废水处理费用的分别征收,即家庭废水排放与雨水排放分别按自来水消费量和非透性屋面的面积分别征收。而传统的做法是,这两项废水混合征收,而计费标准就是家庭自来水消耗量。根据德国FBB2004年的调查:约有50%的德国城市已经实施了这项分别计费政策,而雨水费的减免率多在50%的水准。而该机构的研究同样指出:这项间接的鼓励政策,在德国被认为是最成功,也是最公平的一项政策。
雨水费减免政策的最大的特点是:
1)、目标非常明确,就是保护水资源,减轻城市废水处理系统的压力。
2)、与直接的、一次性的补贴政策比,它是长期性措施。所以,对整个屋顶绿化的长期推广和维护具有决定性意义。
3)、与强制性的政策比,对业主而言,完全是利益驱动,比较具有亲和性,推行起来也比较好操作。
4)、政策适用于新建筑,也适合老建筑。
3、生态补偿政策
生态补偿政策的基础是,随着城市化的进程加快,每日有大量的城市绿色空间被建筑物所占据,必须以各种形式对失去的自然空间给予补偿。在德国,FBB1997年的统计是,全德国每天有
该政策是强制性的,目标非常明确,就是弥补失去的自然绿色空间。但是,这种补偿作用的长期性,稳定性还有待进一步研究。
4、纳入城市发展规范
鼓励性政策的作用一般会有自身的局限,因此,在某些情形下,强制性的法律和规范的制定是必须的。把屋顶绿化纳入城市发展的规范中也是一种增加屋顶绿化的重要措施之一。其政策目标通常是多样的,比如减少非透性屋面的面积、改善水质、生态补偿等。通常这种规范与鼓励政策一同构成一个城市的屋顶绿化政策的基础。在欧美,有些国家根据城市的土地利用法制定了对发展商的“容积率鼓励规范”,就是把屋顶绿化作为对高密度建筑空间的一种绿化补偿政策。
该项政策尤其对城市的新发展区域适用。在德国的某些城市,规定所有的公用机构的平屋顶必须安装屋顶花园,以对私人业主起示范作用。但是,这项规范明显不适合在现存的旧建筑。
5、其他非政策手段
这些手段包括通过媒体广泛宣传屋顶绿化的公益效益、召开学术研讨会、在政府建筑上建立屋顶绿化的样板、开展屋顶绿化设计和优秀工程评选等方式。在技术领域,最重要的事情就是要建立一套对屋顶绿化运营成效的评估系统,特别是长期的评估系统,以确认其对环境的公共效益是否稳定,进而促进政府的决策部门和大众认识屋顶绿化的价值,并积极投资屋顶绿化项目。在德国,最著名的评估系统就是FLL系统。
五、几点有益启示和政策建议
通过对欧美国家屋顶绿化政策研究,所得到的几点有益启示就是:
1、必须首先提高大众对屋顶绿化公共效益的认识,而认识的提高,必须通过持续的科学研究资料的积累。
2、屋顶绿化作为可持续发展手段的一部分,它跟国家的环保政策、有效利用能源政策、建筑法规、城市规划法等具有非常紧密的联系。因此,屋顶绿化在欧美国家都具有非常坚实的法律基础。在良好的法律框价下,屋顶绿化事业才有可能得到良性的发展。
3、屋顶绿化也是一项专业性非常强的新兴行业,在欧洲,已经形成了一个专门的产业部门。而一个产业部门的建立、成熟与发展壮大,始终离不开行业标准与规范的建立与严格的执行。德国近30年的发展历史已经充分证明:FLL标准对德国屋顶绿化的发展是具有决定意义的。北美的情形,也正在朝着这个正确的方向迈进。
谈到深圳的屋顶绿化事业,我们不能不提及于1999年颁布的《深圳市屋顶美化绿化实施办法》(下称“办法”)。这在当时,应该是全国第一个有关屋顶绿化的政府文件。这个文件,在当时曾经对深圳,乃至全国的屋顶绿化事业的推进应该是具有一定的先导作用。对这份文件的出台,我们更多的应该肯定的是“屋顶绿化”概念的宣示作用,而非屋顶绿化的政策规范。6年来,深圳屋顶绿化发展现状,应该可以构成对这份文件的一些深刻的认识。
首先,这个“办法”只是把屋顶绿化当作城市美化的一项措施来看待,跟一般的墙面油漆装饰等美化手段等同起来,基本忽视了其对改善城市生态环境和节能的重要效益。因此,政策的目标非常具有局限性,当然,也缺乏科学性。
第二,因为“办法”的政策目标不明确,所以,“办法”没有很好协调屋顶绿化的投资主体和受益主体的关系。对一般的投资主体而言,屋顶绿化的投入产出比之低下无法调动各类建筑开发商和私人业主建造屋顶绿化的积极性。
第三,这个“办法”没有在技术曾面解决屋顶绿化如何实施的问题。而且,在当时,不要说在深圳,就是在全国,大规模实施屋顶绿化的技术条件是根本不具备的。甚至到6年后的今天,我们深圳在进行大规模推广之前,尚有大量的基础性技术工作要做。
对欧美城市屋顶绿化政策进行的一些有益探索和研究,并结合深圳的实际,现提出如下建议供有关决策部门参考:
1、政府应该大力支持建立我市的屋顶绿化研究队伍,着重研究在深圳的生物气候条件下,屋顶绿化对改善城市生态、减轻城市热岛效应、建筑节能等方面的效益,这是政府制定屋顶绿化政策的前提和基础。政府是否值得投资,投资力度多大比较合适,都有赖于这些基础数据的取得。
2、根据欧美屋顶绿化发展经验,积极研究在我市实施屋顶绿化的法律框架,以及非常明确的政策目标。并根据深圳自身的经济发展条件和生物气候环境,制定我市的屋顶绿化政策类型和具体的实施细节。欧美屋顶绿化发展经验表明:只有在良好的法律框架下,屋顶绿化才有可持续发展的基础。
3、把屋顶绿化事业当作一项产业来看待,积极研究适合深圳的屋顶绿化成套技术,产品规范,施工及监理规章。出台深圳市屋顶绿化的技术导则,象德国的FLL标准、美国的LEED标准、北京的地方标准《屋顶绿化规范》,成都的《成都市屋顶绿化及垂直绿化技术导则》天津的《天津市屋顶绿化技术规程》等。
4、建议成立跨部门的工作小组,统筹屋顶绿化工作的政策、技术、规范等方面的研究工作。
总之,屋顶绿化是全球可持续发展的一个重要手段,是解决各大城市面临的环境恶化问题的重要措施,值得大力推广。但是,深圳作为一个屋顶绿化事业刚起步的城市,我们还有大量而艰巨的工作要做。本文的的研究成果,正是这项工作的一个重要组成部分。