地球与空间唐山市屋顶资源的开发与利用

唐山市屋顶资源的开发与利用-1-唐山市屋顶空间资源的开发与利用——唐山一中08级20班朱皓文3班朱皓翔指导老师：荣海波赵静欣摘要：如何科学的开发和利用房顶空间资源，正是我们探究与实践的关键。根据以上调查问卷数据整理与分析还有实地考察和网上查阅，我们提出了以下几个主要解决途径。唐山是北方城市，四季阳光充足，因此完全可以利用对城市老旧平屋顶楼房进行“平改坡”改造的契机，进行合理规划、科学设计，利用目前技术已经很成熟普及率很高太阳能热水器装置替代其他屋面材料这样既美化了城市还节能减排。唐山是重工业城市，环境保护尤为重要。房顶空间的绿化对保护环境，美化城市第五面有很大的好处。城市校园的“第五面”是尤为重要的。有利于美化学生的学习环境，活跃学习氛围。关键词：唐山市屋顶节能绿化引言在2008年北京奥运会火炬唐山站传递的建设路两旁，有许多老式居民区都盖上了一顶红帽子——坡型屋顶的红色房顶。这些楼房大都是在地震后建造的，但也使用了20到30年，屋顶不仅是平的，而且有很多问题，比如漏水，不保温等。所以唐山市政府，为了造福百姓，迎接北京奥运会，在市区内所有主要干道两旁都安上了红房顶。在我每天上下学的路上，都能看到这些鲜艳的红房顶，在夜晚，房顶上缠国防道旁红房顶居民楼摄于一中科学馆楼顶唐山市屋顶资源的开发与利用-2-绕的霓虹灯也绽放出神秘多彩的光芒，为沉寂的夜晚，染上一抹亮色。但是我也发现了一个问题，除了道路两旁安装了红房顶，其他内部老式楼房的的屋顶还没有改造，所以唐山大部分屋顶空间资源还处在尚未开发状态。俯瞰凤凰城，房屋的“帽子”自然不漂亮。这一问题的发现，引发了我对屋顶空间资源与利用的思考和探索。研究原因：改革开放三十年以来，中国城市面貌发生了翻天覆地的变化。一幢幢楼房拔地而起，外型的设计与种类也多种多样。多年来，唐山政府在道路、绿化、路灯等方面下了很大工夫，城市变得越来越漂亮，但随着经济社会的发展，人们对于自己生活的城市也有了更高的要求。近年来人们开始发现，城市中还有一个隐秘的角落——屋顶，也就是所谓的“第五立面。据资料记载，中国现有屋面资源面积约73亿多平方米，屋面面积之大、之广，居世界之最，但绝大多数的屋面在闲置，还有的在上面私搭乱建，根本没有加以有效利用。唐山的屋顶空间资源还有待开发。研究必要性：楼顶作为楼宇的头部，是整个建筑十分重要的组成部分。好的楼顶既是时代的印记，又是城市的窗口，也是城市风格与面貌的标志。研究过程:通过上网收集相关材料，在唐山一中、市老干部活动中心、唐山某房产物业公司的采访调查，了解了当今屋顶资源利用与管理的现状和人们对利用屋顶资源的认识，还有群众们提供的宝贵建议。研究方式：上网搜索资料，发放调查问卷，实地考察，老师帮助等。我的优势：唐山市近年来在主要干道街边的住宅楼屋顶上盖上了红屋顶，美化了城市，又解决了屋顶保温漏水的问题。作为一名唐山人，我见证了唐山近年来的变化，唐山人就是我的优势。确定研究课题明确研究目的了解城市房顶空间利用的现状搜集资料实地调查研究提出对策建议研究房顶空间开发与利用的价值分析典型成果及数据发放调查问卷唐山市屋顶资源的开发与利用-3-我的创新点：①坚持科学发展观节能减排型——推行平改坡，充分利用太阳能资源。②宜居靓丽城市屋顶绿化型——屋顶绿化，扮靓“城市第五面”。③青青校园——多彩屋顶，美化学习环境。一.坚持科学发展观，节能减排型1.1.屋顶节能实例实例1：唐山市检察院屋顶光伏系统工程是在唐山市完成的第一个光伏新能源并网发电项目，也是国家实施光伏产业财政补贴以来河北省实施的第一个光伏屋顶项目。项目安装容量为62.32kW，总投资为150万元，使用太阳能电池组件304块，约622平方米。该项目预计年发电量为5.5万度，可节约标准煤18吨，减少二氧化碳排放30吨，具有较好的社会效益和经济效益。刚投入使用不久的北京南站的部分屋顶就采用光伏发电系统，并且在公共候车室上修建了透明屋顶，尽可能的采用自然光供应照明，节约了不少电能。利用无尽的太阳光照明，无污染的太阳能发电并在屋顶上“发扬光大”，为节能减排起到示范作用。2:现在许多新建的小区的屋顶都建立了雨水回收系统。如果屋顶上有空中花园，那么就将收集的雨水用于灌溉空中花园，如果地面需要，就将屋顶上收集的雨水引下来，通过中水处理系统，将雨水净化处理，用于室内冲厕、小区绿化浇灌、喷泉，用水等。1.2.屋顶管理的现状现在许多居民楼的屋顶上都多多少少的安装了不同款式品牌的太阳能热水器，虽然部分利用了太阳能节约了能源，但没有整齐划一，不仅影响楼房的外观和市容，又没能有效利用空间，并造成安全和屋面漏水的隐患。虽然有些临街的建筑进行了统一的坡屋面改造，但仅对临街市容起到了美化作用，对有效利用太阳能没有发挥积极作用。1.3.加强屋顶环境管理普及太阳能的意义坚持科学发展观应当利用太阳能推行“平改坡”，充分利用太阳能资源。有很大的好处。一是防漏；二是为顶层住户保暖和消暑；三是增加城市景观。其实屋顶的防漏和保温都可以用比架坡型屋顶要简单得多而且节约得多的方法来解决。中国正在摄于唐山一中屋顶唐山市屋顶资源的开发与利用-4-实施可持续发展战略。不仅有着丰富的太阳能资源，也在太阳能应用方面有了长足的技术进步。让主要临街的平顶居民楼上建立起太阳能装置，才是真正展示绿色环保形象的工程，也才是真正能让居民楼的老百姓享受实惠的工程，还会是给全国起到好的城市利用太阳能的示范工程。1.4.城市屋顶太阳能普及对人们的好处一栋楼房的平改坡工程需要几十万元人民币，如果用同样数量的经费就可以在屋顶上开展太阳能工程的建设了，这包括铺防漏材料和铺隔热材料以及安装一套太阳能发电设备，其发电量能满足居民楼公共区域用电的需求1.5.屋顶太阳能普及的困难与注意事项对屋顶已有的太阳能热水器来说很难做成整体规划，目前唐山市正大力推行天然气作为生活的主要燃料，其价格与普及程度已占了很大的优势。政府资金与居民意愿可能不能达到理想效果。目前普及较为困难1.6.屋顶太阳能普及的初步规划以某一小区作为试点，试验一段时间后，形成了良好的社会效应，提高居民环保节能的意识。政府可以与太阳能设备厂家联手，厂家与厂家之间以竞标的方式来获取“入驻”居民屋顶的资格。这样既可以提高了商家的社会声誉，增加了经济效益，居民也享受了团购的实惠。1.7.我的创新点我们唐山是北方城市，四季阳光充足，因此完全可以利用对城市老旧平屋顶楼房进行“平改坡”改造的契，进行合理规划、科学设计，利用目前技术已经很成熟普及率很高太阳能热水器装置替代其他屋面材料这样既美化了城市还节能减排。对新建的民用建筑包括写字楼、酒店、住宅、学校、场馆、医院等等建筑的屋顶空间，都可以充分考虑安装太阳能板、太阳能热水器来提高人民的生活品质。当他们走进办公室或回到家中享受到山东德州世界最大太阳能房屋唐山市屋顶资源的开发与利用-5-清洁能源带来的舒适温度和随时即有的24小时生活热水，那是真正体现了以人为本建立节约型社会的目标，也为我们人类和万物共有的地球尽可能的避免温室效应做到节能减排，也为唐山更快的实现宜居城市、靓丽城市、生态城市作出积极贡献。二：宜居靓丽城市，屋顶绿化型2.1.居民楼屋顶建花园实例实例1青岛市一小区三层高的建筑物屋顶，在楼顶栽种的植物包括了彩叶红枫和常绿红枫等，有的被单棵栽种在种植箱内，有的连成片种在一溜长花坛中。花草之间是一块火烧板铺成的小广场，鹅卵石小道通往花园一侧的回廊，几处防腐木做成的长凳，显得格外舒适，屋顶的边缘安装了护栏，在这里消遣的人可以趴在围栏上居高临下眺望远处的风景。实例2北京市首个居民楼花园式屋顶绿化，在海淀复兴路26号院内的4栋居民楼上对居民开放，绿化面积达5000多平方米。这些楼顶上都点缀着精致小巧的园林绿化小品，居民可以在空中花园里休息。2.2.屋顶管理的现状我国屋顶绿化还存在很多不足之处:应用范围有限目前我国各城市屋顶绿化中95%以上建造于高层建筑的裙房屋顶上，居住区平屋顶上偶有应用，改造屋顶应用较少，坡屋面上仅少量示范性应用。在唐山，屋顶绿化还没有开发，很少建筑在其屋顶建设空中花园。①绿化形式单一。目前屋顶绿化以复层群落式(花园式)为主，注重其观赏功能和休闲功能，只有极少部分是出于提高绿地面积的目的而建植，唐山市屋顶资源的开发与利用-6-屋顶花园至于为建筑节能的屋顶绿化仅在2003年上海市生态建筑研究课题中出现。与国外相比，其他形式的屋顶绿化尚处于起步阶段，缺乏系统的研究和技术支持。②植物种类应用单调。目前屋顶绿化所用的植物大都是从普通城市绿化树种中选择根系较浅、对管理要求相对较低的树种，一般以灌木为主。地被植物较少，植物景观丰富度不高。适于草地式屋顶绿化的植物材料还有待进一步开发。③造价高。维护成本高植物维护成本较高，是当前影响屋顶绿化大面积推广的一个重要因素。城市中心屋顶种植环境恶劣，目前所选的植物大都需有特殊的维护才能满足其正常生长需要，昂贵的成本和维护费用，限制了屋顶绿化的大面积推广。开发新的屋顶绿化模式和适宜大面积应用的植物材料迫在眉睫。唐山就这一方面而言几乎没有发展，大部分房顶没有得到良好利用，所以在唐山地区大力开发房顶空间有很大的发展空间。2.3.加强屋顶环境管理的意义适应城市社会发展趋势的需要过去，由于经济落后，城市大都是平面的，屋顶在上，人们在地面工作、生活，屋顶上面是什么样子，人们看不到，也不关心.随着城市人口密度的增加，城市交通和用地越来越紧张，城市高架道路及高层建筑越来越多，人们的工作、生活空间向立体化方向发展，许多建筑的屋顶落在人们的正常视域范围内，屋顶与居民的距离变得亲近，不再是高高在上。同时，随着生活水平的不断提高、房地产行业的蓬勃发展及住宅制度的改革，人们对于住宅的需求不再是简单地停留在居住功能上，楼盘的美观、舒适、整体外型也日渐成为人们选择居住环境的一个重要因素。可见，屋顶的形式与线条，色彩与质感，昭示着整体楼宇的生机与魅力，并直接关系到城市天际轮廓的形成和景观，被称为“第五立面”的屋顶，已经越来越被重视。因此，为了适应社会发展的需要，现代建筑屋顶除了满足基本功能要求外，还进行必要的景观设计、加强规范管理，创造良好的视觉形唐山市屋顶资源的开发与利用-7-象，改善城市居民的视觉环境，营造富有特色的城市风貌。城市屋顶绿化就是一个很好的解决办法。2.4.城市屋顶绿化对人们的好处：城市屋顶绿化可以简要的说是建造在人工基盘上的各种绿化统称。这里所说的人工基盘主要是指各类建筑如宾馆、住宅、写字楼、工厂、停车库等屋顶空间，或建筑的楼层、阳台、露台等。城市屋顶绿化对人们的好处主要指身体健康方面的。①.屋顶绿化除了具有一般绿化的生态、景观等效果外，还能有效地防止屋顶温度升高，从而减少温差对屋顶的破坏，其防水隔热和节能效果也很明显。系统能够带给屋顶一片阴凉空气的流通以及蒸发能够大大冷却屋顶并保护屋顶不受高温伤害和对于建筑物的顶层至少能够节省50%用于空调的能源还可以节省50%的冬季供暖能源。②.据测试表明，夏季有屋顶绿化的顶层室内温度比未绿化的要低4至6℃左右，而冬季则能有效保温。（见上表）③.限制极端温度并减少紫外线对屋顶的损害，绿化后的屋顶寿命比未绿化的长约3倍。经绿化的屋顶能够吸收空气中30%的粉尘，吸收并储蓄6%的雨水，因而对缓解城市洪涝、防风滞尘具有积极作用。④降低噪声。屋顶花园至少可以减少3分贝噪声，同时隔绝噪声效能达到8分贝。这对于那些位于机场附近或有喧闹的迪斯科舞厅、大型设备的建筑来说最为有效。2.5.屋顶绿化的的困难与注意事项①绿化造园层要做好保温隔热、排水、防水、过滤的工作。工作量大，资金投入较高。维护管理工作较为繁琐。唐山市屋顶资源的开发与利用-8-②温湿度条件差因屋顶位于高处，四周相对空旷，因此风速比地面大，水分蒸发快。屋顶距地面越高，绿化条件越差。植物品种较为单一。③造园及植物选择有一定的局限性因屋顶承重能力的限制，无法具备与地面完全一致的土壤环境，因此在设计时应避免地貌高差过大，在植物的选择上一般应避免采用深根性或生长迅速的高大乔木。综上：对屋顶的承重能力，植物的选择与培育有很高的要