绿色屋顶开始在美国城市发芽

绿色屋顶技术在欧洲久经验证,在美国城市越来越普遍,主要是在芝加哥、波特兰和华盛顿特区,虽然最初比标准屋顶更昂贵,但绿色屋顶提供了一些主要的环境和经济效益。

低矮的灌木丛中密密地排列着多肉植物,呈现出浓郁的秋季色彩,绿色的地毯逐渐褪成红色和金色。这块2.5英亩的绿洲位于一片柏油路屋顶的荒芜之中,东至百老汇,西至哈德逊河。即使不是坐落在美国邮政总局1933年在曼哈顿中城设立的地标性的摩根加工和配送中心的顶端,它也将是一幅令人印象深刻的景象。

作为纽约市最大的绿色屋顶,也是美国最大的绿色屋顶之一,摩根工厂的绿色覆盖于2008年12月完工,此后蓬勃发展。像上面的铭文具有里程碑意义的詹姆斯·法利邮局可能,屋顶已经受到“无论雨雪热还是漫漫黑夜,“通过冻结和融化和蓬勃发展,通过夏季屋顶温度达到150度,并通过几周的干旱和暴雨夏季风暴,尽管从未浇水,除草或施肥。

美国邮政绿色屋顶纽约
Sigal Ben-Shmuel/EKLA拍摄
位于摩根加工和配送中心的2.5英亩的公园是纽约最大的绿色屋顶。

植被是由大约25种耐寒、低矮的物种密集种植而成,它们在几英寸的种植材料中茁壮成长。然而,这些植物的规模和适度的需求掩盖了它们巨大的生物能力和环境效益。自从安装了屋顶后,该建筑流入纽约市政供水系统的雨水在夏季减少了75%,在冬季减少了40%。美国邮政管理局(U.S. Postal Service)估计,这些电厂能够在夏天给屋顶降温,在冬天给屋顶隔热,这将为该建筑每年减少3万美元的能源成本。

大量的萌芽,屋顶生活在曼哈顿中城表明这交口称赞绿色实践,已迅速蔓延整个欧洲,现在获得一个严重的立足点在美国虽然最初更昂贵的比标准沥青瓦屋顶,绿色屋顶提供重大环境和经济优势,从减少暴雨径流和能源成本,到冷却过热的城市和净化空气。

芝加哥是目前拥有最多绿色屋顶的美国城市,去年增加了60万平方英尺的绿色屋顶,并有大约600个项目,总面积将达到700万平方英尺。华盛顿特区在2009年增加了19万平方英尺,并制定了到2020年实现20%屋顶绿化覆盖率的目标。

在欧洲,斯图加特和哥本哈根已经开始强制大多数新建筑采用绿色屋顶。

在俄勒冈州的波特兰市,市政府为他们所谓的“生态屋顶”提供每平方英尺5美元的奖励。屋顶的大小没有限制,但该市的雨水专家汤姆·利普坦(Tom Liptan)说,到目前为止,大部分赠款都给了房主或商业区的建筑。“这是一个成本/效益评估,”利普坦说。“这里的问题是雨水。我们试图找到减轻城市负担的方法。如果我们把它困在屋顶上,我们就不必建造更大的管道来运送它,也不必建造储水池来储存它以供治疗。”

利普坦指出,如果波特兰有一半的屋顶是绿色的,波特兰将减少30亿加仑的雨水负担,这相当于每年城市屋顶降雨量的四分之一。

今年,多伦多成为西半球第一个强制要求屋顶绿化的城市。总建筑面积超过21,527平方英尺的新建筑,根据其大小,必须用植被覆盖20%到60%的屋顶。2005年的一项研究计算出,如果城市中75%的平屋顶是绿色的,多伦多每年可以节省3700万美元雨水管理、能源账单和与城市热岛效应相关的成本。

在欧洲,绿色屋顶已被证明是近30年的技术,如低空飞行在斯图加特,德国- courtesy谷歌地球——将显示。Eberhardstrasse接近Marktstrasse,沿着Hauptbahnhopf弗里德里希大街,中央火车站和市中心以北Oswald-Hesse-Strasse,往往有更多的绿色,在屋顶上比在地面上(包括巨大27-acre绿色屋顶的戴姆勒公司)。美国大多数城市的屋顶绿化面积以数千平方英尺计算,而斯图加特则以数百万平方英尺计算。大约20%到25%的城市平屋顶是绿色的,由于政府的激励措施、税收减免和法规的结合,整个德国10%的屋顶也是绿色的。斯图加特和哥本哈根等城市已经开始在大多数新建筑上强制使用绿色屋顶。

“在大自然中没有地方可以找到像绿色屋顶系统这样的东西。”

基本的绿色屋顶由下到上——构架由防水膜覆盖,一个无机阻挡层,防止根渗透膜,一层砾石或热塑性材料提供排水,一层纤维材料的水分潴留,,最后,多孔种植中期火山浮石,碎裂的页岩,甚至碾碎的屋顶瓦片。这种种植层主要是无机的、轻质的、吸收性的,同时含有足够的矿物质,可以让植物生长。

屋顶本身可以由一个单独的大型结构构成,也可以使用模块组装在一起。有预制设计,甚至有些可以像草皮一样铺开,上面已经有植物了。所谓的大面积绿色屋顶通常种植低矮的植物-耐热和耐旱的物种,如景天,或草,如葱。这些屋顶基本上是免维护的。绿色屋顶上种植的灌木、树木、开花植物等体积更大、要求更高的植物需要任何花园所需的浇水和除草。

“你正在使用一个生物系统来解决城市问题,而我们过去用机械系统来解决,”Ed Snodgrass说,他是马里兰州的一家公司的老板埃默里诺尔农场和绿色屋顶植物他为大约250个绿色屋顶提供了超过150万平方英尺的绿地。这些屋顶提供了许多好处,包括不需要开发新的方法来遏制雨水径流。

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芝加哥市政厅的绿色屋顶

盖蒂图片社
芝加哥的绿色屋顶比美国其他任何城市都多——包括市政厅的屋顶。

“我告诉开发商,绿色屋顶是在为建筑提供服务,”斯诺德格拉斯说屋顶绿化手册。“而且可以用最少的成本完成。”

然而斯诺德格拉斯指出,绿色屋顶一点也不像自然生态系统。“一切都是设计好的——没有自然的类比,”他说。“在自然界中没有地方可以找到像绿色屋顶系统这样的东西。”

虽然各种多肉植物、仙人掌以及葱属短草都被证明是成功的屋顶绿色植物,但似乎没有什么比景天更成功。景天属开花植物种类繁多,约有600种。景天属植物为了防止水分蒸发,会在极端高温和干旱的情况下关闭系统。随着温度下降和湿度上升,它们可以在几分钟内重新开始呼吸。“如果你想设计一种适合绿色屋顶条件的植物,”斯诺德格拉斯说,“那就是景天。”

科学家们发现,一旦建立了绿色屋顶,自然就会走自己的路。植物自己提供营养,在污染更严重的地区,甚至利用城市空气中的氮来生长。以花蜜为食的昆虫会造访或在绿色屋顶上定居,以昆虫为食的蜘蛛紧随其后。

绿色屋顶还可以减少雨水中的污染物,为鸟类提供栖息地。城市正疲于应付已经不堪重负的雨水处理厂——这意味着大多数城市——将欢迎绿色屋顶可能储存的数百万,甚至数十亿加仑的水。屋顶还可以消散夏季温度的影响,那里的密集开发已经造成了强烈的热岛。

根据纽约的一项研究,绿色表面将大大减少城市的热岛效应。

绿色屋顶推广的主要障碍是初始成本,每平方英尺15到35美元不等,大约是非绿色屋顶成本的两到三倍。但作为沙里尼-莫汉的副总裁乌尔斯公司该公司安装了摩根邮政设施的屋顶——注意到,绿色屋顶比标准的平屋顶使用时间要长得多。摩根的屋顶花费了500万美元,几乎是普通屋顶花费的两倍,但是平屋顶必须在15年内更换,而绿色屋顶可以使用50年。

然后是城市所获得的好处。最近一项尚未发表的研究称,如果纽约市的屋顶绿化面积估计为10亿平方英尺,那么纽约市每年的雨水流量将减少至少100亿加仑,相当于纽约市下水道总溢流量的三分之一。此外,该研究还指出,绿色表面将大大减少城市的热岛效应,这种效应预计会随着气候变化而恶化。在一个提议绿色基础设施计划,该市将制定绿色屋顶设计和实施标准,以及对绿色屋顶的激励措施。

芝加哥环境部发言人Larry Merritt说,芝加哥越来越多的绿色屋顶是在没有城市奖励、拨款或税收减免的情况下建造的。“我们以身作则,”他说,并指出2001年市政厅安装了一个绿色屋顶。从那时起,这项运动的势头越来越大。

“芝加哥市政厅和库克县市政大楼共用一个方形街区,”梅里特说。“这个县没有绿色屋顶。我们发现,在炎热的夏天,市政厅的屋顶比县的屋顶低80到90度。”

斯诺德格拉斯说,他看到美国的绿色屋顶产业在过去几年中大幅增长。根据绿色屋顶,健康城市2009年建造的绿色屋顶面积约为1,000万平方英尺,而2004年为100万平方英尺。

“对许多人来说,最大的障碍是初始成本,”密歇根州立大学(Michigan State University)屋顶绿化研究项目园林学教授布拉德·罗(Brad Rowe)说。“但那是因为我们倾向于不着眼于长期。这项技术是经过验证的。经济状况很清楚。这不仅仅是一种感觉良好的努力。”