1.1 研究的目的及意义

城市化进程的加速使城市生态环境不断遭受破坏，营造以崇尚自然、回归自然为主旨的绿色生态型城市，已成为城市人居环境建设的发展趋势。目前城市用地日趋紧张，城市绿地的发展受到限制，有学者提出了向“第五面”（即城市屋顶）索取绿色的设想，屋顶绿化的概念应运而生。

屋顶被称为城市建筑的“第五面”，其面积大约为一座城市面积的20%~25%，可见在有限的城市空间中，屋顶绿化是提高绿化覆盖率最有效的方法。屋顶绿化不仅可以增加城市绿量和绿化面积，而且可以美化城市景观。它在进一步改善生态环境方面起到了重要作用，有益于缓解城市的“热岛效应”和改善空气质量，有利于雨水管理、保护生物多样性和提升城市舒适感等，从而有效地提高人类居住环境的质量。另一方面，屋顶绿化的节能减排主要体现在提高土壤下建筑材料的寿命、减低噪声、降低建筑能耗等，特别是在夏天的节能降耗上。在日益拥挤的城市里，屋顶绿化建设是提高城市绿化率的一个发展方向，并且已经成为世界关注的一个焦点。

当前，在控制全球气候变化、治理PM2.5的热点问题上，除减少工业排放外，其他固碳和低碳的途径是重要的措施。其中，对于城市来说，屋顶绿化被认为是固碳和低碳的重要途径之一。这主要体现在２个方面：一方面，屋顶绿化植物有固碳作用；另一方面，由于屋顶绿化的隔热作用，使室内用电量减少，间接地产生环保节能效应。屋顶绿化的研究内容很多，其中生态与隔热节能效应是目前国内外屋顶绿化研究中最主要的方面。

1.2 国内外研究现状分析

1.2.1 屋顶绿化的定义及分类

屋顶绿化是指以各种不同的形式在屋顶营建植被，利用植物在屋顶进行的一种绿化形式。广义的屋顶绿化是指在高出地面以上的非渗透性的建筑物和构筑物上进行的绿化，包括建筑物的屋顶、露台、阳台以及建筑物的空中平台和厂房的屋顶等；狭义的屋顶绿化即屋顶花园，是指以建筑物顶部平台为依托，进行蓄水、覆土并营造园林景观的一种空间绿化美化形式。

国内关于屋顶绿化的分类方法很多，按照屋顶绿化的绿化布局形式、高度、空间位置、使用功能、屋面承载力等有不同的分类方法。例如，按绿化布局形式，可分为地毯式、摆盆花式、棚架式和园林式４种类型。但总体来说，可以分成２大类，即简单式屋顶绿化和花园式屋顶绿化即屋顶花园。国外的屋顶绿化根据其目的和特点主要分为粗放型屋顶绿化和集约型屋顶绿化，还可以划分出介于上述两者之间的半集约型屋顶绿化。粗放型的绿色屋顶是指在薄层基质上种植植物，通常是景天属植物或草坪，具有非常轻的结构；集约型的绿色屋顶是指有更深厚的基质层，允许种植更深结构的植物，如灌木和树木等。

1.2.2 国内外研究现状

1.2.2.1 国外研究现状

屋顶绿化这个概念早在19世纪末期就出现在德国了，但是直到20世纪 70年代，才开始被人们重视并且大面积推广应用。

在德国，19世纪出现大量平屋顶建筑，其能够承担相对重的荷载，因此促进了密集型屋顶绿化的发展和扩大，即早期的屋顶花园。