摘要：为改善导致城乡"大拆迁、大浪费、大污染"的土地政策，遏制城乡环境破坏和生态恶化，改进品质低、效益差的单纯屋顶绿化模式，作者经多年实践和调研，提出了屋顶高效生态种植、屋顶绿色产业、城市屋顶新空间及其制度建设等新理念。将高质高效绿色元素融入城市，实现"垃圾零排放"和"建筑零占地"。屋顶高效生态种植是实现城市发展用地与生态补偿、城市可持续发展和生态人居环境改善的有效途径。

　　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.

　　关键词：屋顶高效种植；屋顶绿色产业；城市新空间；建筑零占地；生态补偿。

　　我国已进入快速城镇化发展阶段，土地锐减、生态破坏成为城镇化进程中两大突出问题。过去十年，是中国城市崛起的十年，中国演绎了波澜壮阔的城市化史诗，但城镇化的模式不可持续【1】。"增减挂钩"土地政策迫使地方政府不得不依靠拆迁重建来争取建设用地指标，从而引发了中国城乡"大拆迁、大改造"潮流，无数建筑年轻的生命被剥夺，巨大物质财富和文化遗存被破坏，片片城市成为垃圾和尘埃。"重建"又消耗掉更多的资源和形成新的污染。不良土地政策导演并加剧了中国"大拆迁"。吴良镛院士早在上世纪 80 年代就提出：由于城镇与建筑的发展不仅占用了大量的土地资源，还给环境带来破坏，特别当人们缺乏对【2】"循序渐进"等理论构想。"有机更新是旧城发展的正确方向"【3】。当前，土地等资源过度消耗、生态环境恶化、热岛效应、污染等问题日趋严重，自然生态系统退化，极端恶劣气候增加，MP2.5 超标等等。面对城镇化快速发展，城市用地如何补偿，生态如何修复，路在何方？制约城市可持续发展的重大课题需要尽快破解。靠拆迁重建造地，上述问题更严重，靠常规绿化，城市地面在减少，靠单纯屋顶绿化，工程浩大，缺乏发展动力。有必要对常规屋顶绿化模式再审视，并探索我国城镇化发展用地补偿和生态补偿新模式。

　　面临困境：为集约用地，人们把部分绿化用地转向屋顶闲置空间。但是我国屋顶绿化从理论到实践都不够成熟，面临诸多困境。对屋顶绿色种植产业开发研究不深、认识不足，缺乏顶层设计；投资巨大的单纯屋顶绿化缺乏市场活力，政府也无力投资；低水平的屋顶绿化，不能满足市民日益增长的多元化需求，甚至因渗漏产生抱怨。

　　制约瓶颈：单纯的屋顶绿化缺乏经济价值。忽视经济效益，不符合中国国情，不符合市场经济规律。单一绿化不直接产生经济效益，资金投入被"固化"，无法激发政府、企业、居民投入和参与积极性，缺乏发展动力将不可持续。

　　发展思路：按照2012里约联合国可持续发展大会提出的"可持续发展和消除贫困背景下的绿色经济"理念和"经济、社会、环境三大支柱统筹"原则，探索一条更加适合国情的经济、社会、生态三者统筹协调的土地补偿和生态补偿新模式。屋顶日光室高效生态种植应运而生。

　　1 屋顶日光室高效生态种植概念及其意义

　　1.1屋顶日光室高效生态种植概念

　　1.1.1屋顶种植

　　"屋顶种植"与"屋顶绿化"并无本质区别，只是前者目的性更广，范围更宽。将"绿化"改为"种植"，主要是为了强调其经济内涵，即强调以蔬菜为主的高效生态农林种植，形成屋顶绿色产业，发挥屋顶种植应有的经济价值，实现经济、社会、生态三要素统一，以此推动城市屋顶绿色种植快速、健康发展。二是意在在城市服务业中引入高品质生态农业元素，丰富和提升城市生产型服务业。三是为促进城乡产业融合、人文融合，促进城乡一体。"屋顶农业大有潜力"[5]。

　　1.1.2 屋顶日光室高效生态种植

　　经济是发展的基础，是动力，是手段。传统的种植业经济效益远不如城市二 、三产业，若不走高质高效发展之路，则毫无城市经济竞争力，在城市将无立足之地。屋顶日光室高效生态种植是由轻质透明的阳光板日光室、无土有机栽培、建筑园林艺术、废物循环利用等多学科适用技术结合的以蔬菜为主的高效生态农林种植。其特点是：屋顶造型丰富，根据地域气候、季节变化其屋顶和立面可部分敞开通风 ；全年种植，提高复种指数；不受酸雨、台风侵害，可"标准化"、"工厂化"生产；无土有机栽培，提高效益；设纱网防止落叶飞出污染空气，且利于安全防护；有组织雨水收集，根治屋顶渗漏，比露天种植大大提高防水、保温、隔热性能；透光的坡顶还可实现"平改坡"与"平改绿"的统一。

　　近年来，我国城市"菜篮子"工程和蔬菜安全面临威胁，日光室高效生态蔬菜种植具有很大的发展空间和市场需求，是高端高效现代农业，它将进一步带动屋顶新型高效绿色产业发展，实现农业产业结构优化升级，提高我国农产品国际品牌。是一个朝阳产业。

　　1.2 发展屋顶日光室高效生态种植的特殊意义

　　屋顶日光室高效生态种植不仅具有一般屋顶绿化的生态美化、减少热岛效应 、节能、蓄积雨水等作用。还具有以下特殊的意义：

　　1.2.1 开辟土地补偿和生态补偿新渠道

　　(1)高品质、高效益种植适应市场需求，顺应经济规律，激发市场活力，可有效开发潜力巨大的屋顶空间，实现"建筑零占地"，破解建设用地补偿和生态补偿两大难题。

　　(2)对屋顶高效农业开发可以享受"增减挂钩"奖励和获得用地指标，遏制城乡建筑"大拆迁"，保护自然生态和人文环境，保护城市财富积累，走城市可持续发展道路。

　　(3)高效生态农林种植依附于社区、工厂、学校、酒店等一切建筑，以非化学方式就近转化随时产生的垃圾、废水、废气，通过微循环优化微环境，改善人居大环境，是"城市净化器"。它与城市经济相辅相成，优势互补，是一种低成本、高生态、高效益的绿色发展模式

　　1.2.2 催生屋顶新型绿色产业，实现经济、社会、生态三大支柱统筹

　　(1)综合利用设施农业、无土有机栽培、秸秆生物反应堆、大型沼气、废物循环利用等实用农业技术，实现经济、社会、生态效益统一，政府、企业、居民三者利益结合。

　　(2)发展高品质绿色种植，提高蔬菜等农产品安全，提高农产品国际形象和竞争力。

　　(3)高品质绿色种植元素融入城市服务业，催生屋顶新型绿色服务产业。

　　(4)为居民带来实惠。发展屋顶绿色产业，增加就业机会，促进城乡融合，居民增收节支，提供放心食品，方便居民生活，优化人居环境，增加共享空间，完善城市功能，有利心身健康，方便科普教育，提高居民舒适度、幸福感。

　　1.2.3 扭转屋顶绿化发展困局

　　企业是屋顶高效绿色产业的主力军，居民是主要受益者，屋顶是居民心爱的"生态家园"，诸多利益矛盾将迎刃而解，政府、企业、市民投入和参与积极性被激活 。

　　1.2.4 开辟"空中城市"新空间，更新规划建筑设计理念

　　（1）高水平、高品质、高效益开发屋顶种植，形成丰富多彩的屋顶生态农业观光园、多彩多姿的各类主题园、人人可参与的劳动乐园，传承和发展我国人与建筑、环境和谐共生的优先传统文化。

　　（2）使"零占地建筑"、"田园建筑"、"田园城市"、"山水园林建筑"、"空中城市"、"空中别墅"等梦想变为可能。

　　（3）为传承和发展中国园林建筑发展提供最佳平台，为建筑创新提供了条件。

　　（4）有条件的城市将社区或城区内外屋顶绿色空间相互贯通，形成城市空中步行交通系统，带动建筑顶部空间增值增效，发展绿色相关产业，引导更多人群从地面向屋顶空间分流，形成正真意义的"空中城市"。

　　（5）绿色屋顶种植的"零占地建筑"为建筑"低层化"提供可能，将改变城市"高层化"趋势，使城市环境更宜人，更诗情画意，建筑更舒适、方便，更省材、节能、安全。

　　1.2.5 产生巨大的经济效益。

　　高效生态种植可挖掘未来城镇化形成的约 2000 万亩屋顶的巨大种植潜力， 累计投资约 15 万亿元，实现直接年产值 3 万亿，直接和间接带动约 600 万人就业，节省垃圾、污水处理费，节约大量能源、材料、运输等费用。

　　1.3 高点定位、高品质种植才是发展屋顶种植的根本出路

　　实践证明，低水平的传统绿化，不能激发市场活力，缺乏经济支撑，使得种植水平不高、功能不全、管理不善，与居民日益增长的物质、精神、环境、文化需求反差巨大，更甚的是屋顶渗漏等劣质产品带来诸多社会矛盾。

　　屋面是非常重要的建筑维护构件，事关防水、保温、隔热、隔音，关系千家万户切身利益，容易引起矛盾和纠纷。屋顶绿化不做则以，要做就做好。特别对屋面防护层处理要一步到位，不留隐患，一劳永逸，让居民舒适、舒心、放心，否则，居民将形成难以改变的思维定势。因此，低水平、无经济效益的单纯屋顶绿化是没有市场、没有前途的。高起点、高品质才是绿色种植发展的必由之路。

　　高起点不是不切实际的好高骛远，相反，更要与城市、单位和社区的具体实际紧密结合，中国屋顶种植的先行城市毕竟是京沪、深广、天津、成都、重庆、杭州等最发达的一线城市，这些城市具有更快的发展速度和更高的要求，这些城市走什么样的发展道路，将为其他城市形成强有力的导向。城市屋顶绿色种植产业决不能重复农村低水平、低效益的种植模式，更不能把脏乱差导入城市，而应是"工厂化高效农业"和城市"净化器"，将高品质的生态种植成为城市服务业新元素，实现城市与农村、一产与三产的高度融合，实现"建筑零占地"，"垃圾零排放"。

　　2 屋顶日光温室高效生态种植主要内容与运行机制

　　2.1 屋顶日光温室高效生态种植的主要内容

　　种植品种以绿色和有机蔬菜、瓜果为主，选择家庭常备、节水耐旱、高产高效类菜系，少量花卉、中草药等。由政府投资建设的公益性屋顶花园其绿化以灌木、花卉为主。

　　2.1.1 成熟实用农业技术集成

　　（1）日光室（设施农业）。以轻钢结构、竹木、阳光板等生态轻质材料将建筑屋顶封闭为与建筑浑然一体、协调美观的全透明日光室。其造型可丰富多彩并与主体建筑相协调，根据气候条件可全封闭或部分敞开，可与露天种植或建筑顶部服务业相结合。

　　通风窗处设铁纱阻挡落叶飘出，防止空气污染。设屋顶雨水收集、微滴灌、夏季遮阳降温等设施。增加地面排水坡度，提高地面防护措施，确保下部结构安全。

　　（2）无土有机栽培。无土栽培适合屋顶日光室种植，荷载小、产量高，效益大。以沼渣为主作有机质土，以沼液为主作营养液，不需化学配方，设备、管理成本低 。

　　（3）微灌、地膜、生物防止病虫害等技术等。

　　2.1.2 微循环废物利用技术集成

　　(1)大型沼气。大型沼气是国家重点支持的新能源项目，在社区、宾馆、厂区等集中建设大型沼气，建立微循环把废物就地处理和循环利用，是节约和环保的最有效方式。厨房大量的有机废物、院内落叶、粪便等垃圾和废水是沼气最好的原料。经发酵后沼渣沼液无菌、杀虫，是无土栽培理想的有机肥。沼液可以用来浸种，用作基肥、追肥和无土栽培营养液[6]。沼液经过滤、管道系统泵送至屋顶。沼气可发电或作燃料。

　　(2)秸秆生物反应堆技术。该技术由张士铭研究员发明和实际应用 10 余年，是国家农业部、科技部重点推广的具有自主知识产权的科技项目，该技术 2010 年荣获联合国第二十七届农业科研成果最高奖，标志着该技术达到世界领先水平，属世界首创。该技术将丰富的秸秆资源定向转化成植物生长需要的二氧化碳气体、热量、活性酶、抗病孢子、有机和无机养料，进而实现农作物高产、优质、无污染。把秸秆生物反应堆技术嫁接到屋顶日光室，可以把屋顶种植产生的秸秆原地循环利用，不产生垃圾，可在冬季提高地温 3--5 度，增加二氧化碳浓度达，提高抗病害能力，不用农药化肥，提高产量 30%---50%，瓜果蔬菜观感好、口感好。秸秆反应堆技术与大型沼气结合效果更佳。

　　(3)雨水收集、中水回收、滴灌、地膜覆盖等节水技术。屋顶高效生态种植不受旱涝自然灾害影响，永保高产。

　　2.3 运行机制与制度保障

　　屋顶高效生态种植意义重大，为促进其健康发展，必须创新机制，制定相关法规。

　　2.2.1 运行机制

　　建立政府主导，多元投入，品牌带动，标准管理，产业化发展运行机制，形成政府、企业、居民良性互动的局面。

　　（1）政府积极作为，加大公益性投入。把以屋顶高效种植列入城市规划的重要内容；规划公益性屋顶花园，并全部纳入财政投入；积极扶持发展以屋顶绿化为主体的屋顶绿色产业；政府投资启动"空中造地"示范，建设一批屋顶高效生态种植设施，以成本价出让或租给品牌专业种植公司生产经营；制定先行先试优惠政策。

　　（2）先行先试，做好典型示范。在社区、工厂、宾馆、学校等选择一批条件好、代表性强的示范项目；在充分做好前期工作、取得政策支持和规划审批基础上组织实施；按照高起点定位，高品质设计建设、高效能管理运营，确保达到示范目标；及时总结成功案例，向全社会推广，鼓励先行先试。

　　（3）加强专业队伍建设。加强研究、策划、设计、开发、建设、种植、经营、监管等专业队伍建设和建立职业准入制度。

　　2.2.2 制度保障

　　（1）调整土地法规政策。尽快修改叫停建筑拆迁享受土地"增减挂钩"和取得建设用地指标政策，以遏制城乡"大拆迁"潮流。对屋顶日光室高效生态种植，国家按实际屋顶高效农业面积给予建设用地指标，并给予开发单位 100%的土地开发成本和利润补贴。引导建筑用地补偿从建筑"拆迁腾地"转向"屋顶造地"的良性轨道，实现土地补偿、生态补偿、资金保障、遏制拆迁等良性互动，是一举多得之策。

　　（2）调整规划、建设、房产等政策与法规。对建筑物、构筑物拆迁实行最严格的审批制度，对过早拆迁造成的浪费依法追究；对透明轻质的屋顶高效种植设施，不计控制层数、高度、容积率，不计遮阴，可办产权；屋顶高效种植可享受屋顶绿化、既有建筑节能改造、生态农业、大型沼气、科技、税收等优惠政策；各级政府制定鼓励先行先试和先期资金支持的激励政策。

　　结束语：屋顶高质高效生态种植是全新的城市发展理念，是对传统文化的继承与发展，适合中国城镇化发展需求，同时破解城市用地和生态难题，是科学、和谐、可持续的城镇化发展理念，顺应国际社会发展潮流。这项浩大工程具有很强的公益性 、社会性，涉及民生与就业，需要建设、土地、农业、科技多部门的政策与资金支撑 。在各地先行先试取得成熟经验后，上升为国家战略，必将对我国土地开发保护、城市发展模式、城市可持续发展和创建生态和谐的人居环境等理论和实践产生重大变革和深远影响。

　　参考文献：

　　[1]中国社会科学院.2012 中国城市竞争力发展报告.

　　[2]吴良镛.广义建筑学[M].北京:清华大学出版社,1989:38.

　　[3]曾昭奋.北京旧城与菊儿胡同[J].新建筑，1996（2).

　　[4]马月萍,董光勇,张宝鑫.屋顶绿化设计与建造[M].北京：机械工业出版社，

　　2011:4-9.

　　[5]艾学文.屋顶农业大有潜力[J].中国土地,1994(12).

　　[6]陆家贤,刘博野,徐虹.沼液在番茄无土栽培中的应用[J].中国沼气,2008(6).

　　致谢:本论文得到我的导师中央美术学院建筑学院院长吕品晶教授全过程的指导 ,我深表敬意和感谢!王环宇老师的精心授课使我受益匪浅,还有许多全国建筑大师等建筑界前辈曾多次给我指导和鼓励,使我选择并完成这一课题,在此一并感谢。

　　作者简介

　　王启成，1957.12，男，汉族，山东临沂，本科，临沂市政协，副主席，临沂市城市规划局，副局长、研究员，从事建筑设计与研究，重点研究建筑生态与文化山，东省建筑设计大师，享受国务院特贴专家，全国人大代表。