摘要：為改善導致城鄉"大拆遷、大浪費、大污染"的土地政策，遏制城鄉環境破壞和生態惡化，改進品質低、效益差的單純屋頂綠化模式，作者經多年實踐和調研，提出了屋頂高效生態種植、屋頂綠色產業、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"垃圾零排放"和"建筑零占地"。屋頂高效生態種植是實現城市發展用地與生態補償、城市可持續發展和生態人居環境改善的有效途徑。

　　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；屋頂綠色產業；城市新空間；建筑零占地；生態補償。

　　我國已進入快速城鎮化發展階段，土地銳減、生態破壞成為城鎮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，但城鎮化的模式不可持續【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，從而引發了中國城鄉"大拆遷、大改造"潮流，無數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：由于城鎮與建筑的發展不僅占用了大量的土地資源，還給環境帶來破壞，特別當人們缺乏對【2】"循序漸進"等理論構想。"有機更新是舊城發展的正確方向"【3】。當前，土地等資源過度消耗、生態環境惡化、熱島效應、污染等問題日趨嚴重，自然生態系統退化，極端惡劣氣候增加，MP2.5 超標等等。面對城鎮化快速發展，城市用地如何補償，生態如何修復，路在何方？制約城市可持續發展的重大課題需要盡快破解。靠拆遷重建造地，上述問題更嚴重，靠常規綠化，城市地面在減少，靠單純屋頂綠化，工程浩大，缺乏發展動力。有必要對常規屋頂綠化模式再審視，并探索我國城鎮化發展用地補償和生態補償新模式。

　　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。對屋頂綠色種植產業開發研究不深、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，甚至因滲漏產生抱怨。

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

　　發展思路：按照2012里約聯合國可持續發展大會提出的"可持續發展和消除貧困背景下的綠色經濟"理念和"經濟、社會、環境三大支柱統籌"原則，探索一條更加適合國情的經濟、社會、生態三者統籌協調的土地補償和生態補償新模式。屋頂日光室高效生態種植應運而生。

　　1 屋頂日光室高效生態種植概念及其意義

　　1.1屋頂日光室高效生態種植概念

　　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濟內涵，即強調以蔬菜為主的高效生態農林種植，形成屋頂綠色產業，發揮屋頂種植應有的經濟價值，實現經濟、社會、生態三要素統一，以此推動城市屋頂綠色種植快速、健康發展。二是意在在城市服務業中引入高品質生態農業元素，豐富和提升城市生產型服務業。三是為促進城鄉產業融合、人文融合，促進城鄉一體。"屋頂農業大有潛力"[5]。

　　1.1.2 屋頂日光室高效生態種植

　　經濟是發展的基礎，是動力，是手段。傳統的種植業經濟效益遠不如城市二 、三產業，若不走高質高效發展之路，則毫無城市經濟競爭力，在城市將無立足之地。屋頂日光室高效生態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、廢物循環利用等多學科適用技術結合的以蔬菜為主的高效生態農林種植。其特點是：屋頂造型豐富，根據地域氣候、季節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；不受酸雨、臺風侵害，可"標準化"、"工廠化"生產；無土有機栽培，提高效益；設紗網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"平改坡"與"平改綠"的統一。

　　近年來，我國城市"菜籃子"工程和蔬菜安全面臨威脅，日光室高效生態蔬菜種植具有很大的發展空間和市場需求，是高端高效現代農業，它將進一步帶動屋頂新型高效綠色產業發展，實現農業產業結構優化升級，提高我國農產品國際品牌。是一個朝陽產業。

　　1.2 發展屋頂日光室高效生態種植的特殊意義

　　屋頂日光室高效生態種植不僅具有一般屋頂綠化的生態美化、減少熱島效應 、節能、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補償新渠道

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

　　(2)對屋頂高效農業開發可以享受"增減掛鉤"獎勵和獲得用地指標，遏制城鄉建筑"大拆遷"，保護自然生態和人文環境，保護城市財富積累，走城市可持續發展道路。

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

　　1.2.2 催生屋頂新型綠色產業，實現經濟、社會、生態三大支柱統籌

　　(1)綜合利用設施農業、無土有機栽培、秸稈生物反應堆、大型沼氣、廢物循環利用等實用農業技術，實現經濟、社會、生態效益統一，政府、企業、居民三者利益結合。

　　(2)發展高品質綠色種植，提高蔬菜等農產品安全，提高農產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，催生屋頂新型綠色服務產業。

　　(4)為居民帶來實惠。發展屋頂綠色產業，增加就業機會，促進城鄉融合，居民增收節支，提供放心食品，方便居民生活，優化人居環境，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 扭轉屋頂綠化發展困局

　　企業是屋頂高效綠色產業的主力軍，居民是主要受益者，屋頂是居民心愛的"生態家園"，諸多利益矛盾將迎刃而解，政府、企業、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，更新規劃建筑設計理念

　　（1）高水平、高品質、高效益開發屋頂種植，形成豐富多彩的屋頂生態農業觀光園、多彩多姿的各類主題園、人人可參與的勞動樂園，傳承和發展我國人與建筑、環境和諧共生的優先傳統文化。

　　（2）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"等夢想變為可能。

　　（3）為傳承和發展中國園林建筑發展提供最佳平臺，為建筑創新提供了條件。

　　（4）有條件的城市將社區或城區內外屋頂綠色空間相互貫通，形成城市空中步行交通系統，帶動建筑頂部空間增值增效，發展綠色相關產業，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，使城市環境更宜人，更詩情畫意，建筑更舒適、方便，更省材、節能、安全。

　　1.2.5 產生巨大的經濟效益。

　　高效生態種植可挖掘未來城鎮化形成的約 2000 萬畝屋頂的巨大種植潛力， 累計投資約 15 萬億元，實現直接年產值 3 萬億，直接和間接帶動約 600 萬人就業，節省垃圾、污水處理費，節約大量能源、材料、運輸等費用。

　　1.3 高點定位、高品質種植才是發展屋頂種植的根本出路

　　實踐證明，低水平的傳統綠化，不能激發市場活力，缺乏經濟支撐，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、環境、文化需求反差巨大，更甚的是屋頂滲漏等劣質產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、杭州等最發達的一線城市，這些城市具有更快的發展速度和更高的要求，這些城市走什么樣的發展道路，將為其他城市形成強有力的導向。城市屋頂綠色種植產業決不能重復農村低水平、低效益的種植模式，更不能把臟亂差導入城市，而應是"工廠化高效農業"和城市"凈化器"，將高品質的生態種植成為城市服務業新元素，實現城市與農村、一產與三產的高度融合，實現"建筑零占地"，"垃圾零排放"。

　　2 屋頂日光溫室高效生態種植主要內容與運行機制

　　2.1 屋頂日光溫室高效生態種植的主要內容

　　種植品種以綠色和有機蔬菜、瓜果為主，選擇家庭常備、節水耐旱、高產高效類菜系，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 成熟實用農業技術集成

　　（1）日光室（設施農業）。以輕鋼結構、竹木、陽光板等生態輕質材料將建筑屋頂封閉為與建筑渾然一體、協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調，根據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。

　　（2）無土有機栽培。無土栽培適合屋頂日光室種植，荷載小、產量高，效益大。以沼渣為主作有機質土，以沼液為主作營養液，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、賓館、廠區等集中建設大型沼氣，建立微循環把廢物就地處理和循環利用，是節約和環保的最有效方式。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。經發酵后沼渣沼液無菌、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液[6]。沼液經過濾、管道系統泵送至屋頂。沼氣可發電或作燃料。

　　(2)秸稈生物反應堆技術。該技術由張士銘研究員發明和實際應用 10 余年，是國家農業部、科技部重點推廣的具有自主知識產權的科技項目，該技術 2010 年榮獲聯合國第二十七屆農業科研成果最高獎，標志著該技術達到世界領先水平，屬世界首創。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、有機和無機養料，進而實現農作物高產、優質、無污染。把秸稈生物反應堆技術嫁接到屋頂日光室，可以把屋頂種植產生的秸稈原地循環利用，不產生垃圾，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，不用農藥化肥，提高產量 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、地膜覆蓋等節水技術。屋頂高效生態種植不受旱澇自然災害影響，永保高產。

　　2.3 運行機制與制度保障

　　屋頂高效生態種植意義重大，為促進其健康發展，必須創新機制，制定相關法規。

　　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，產業化發展運行機制，形成政府、企業、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劃的重要內容；規劃公益性屋頂花園，并全部納入財政投入；積極扶持發展以屋頂綠化為主體的屋頂綠色產業；政府投資啟動"空中造地"示范，建設一批屋頂高效生態種植設施，以成本價出讓或租給品牌專業種植公司生產經營；制定先行先試優惠政策。

　　（2）先行先試，做好典型示范。在社區、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。

　　（3）加強專業隊伍建設。加強研究、策劃、設計、開發、建設、種植、經營、監管等專業隊伍建設和建立職業準入制度。

　　2.2.2 制度保障

　　（1）調整土地法規政策。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"大拆遷"潮流。對屋頂日光室高效生態種植，國家按實際屋頂高效農業面積給予建設用地指標，并給予開發單位 100%的土地開發成本和利潤補貼。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，實現土地補償、生態補償、資金保障、遏制拆遷等良性互動，是一舉多得之策。

　　（2）調整規劃、建設、房產等政策與法規。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、高度、容積率，不計遮陰，可辦產權；屋頂高效種植可享受屋頂綠化、既有建筑節能改造、生態農業、大型沼氣、科技、稅收等優惠政策；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：屋頂高質高效生態種植是全新的城市發展理念，是對傳統文化的繼承與發展，適合中國城鎮化發展需求，同時破解城市用地和生態難題，是科學、和諧、可持續的城鎮化發展理念，順應國際社會發展潮流。這項浩大工程具有很強的公益性 、社會性，涉及民生與就業，需要建設、土地、農業、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驗后，上升為國家戰略，必將對我國土地開發保護、城市發展模式、城市可持續發展和創建生態和諧的人居環境等理論和實踐產生重大變革和深遠影響。

　　參考文獻：

　　[1]中國社會科學院.2012 中國城市競爭力發展報告.

　　[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：機械工業出版社，

　　2011:4-9.

　　[5]艾學文.屋頂農業大有潛力[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，副主席，臨沂市城市規劃局，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。