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“第五面生态建筑”的屋顶绿化起源于西方国家，近代的屋顶绿化大发展也是在西方发达国家。最早的屋顶花园，是2500多年前建在幼发拉底河岸的巴比伦空中花园。其次是14世纪文艺复兴时期意大利古尼奇城堡内的橡树塔屋顶花园，该花园至今仍对外开放。随着城市“热岛效应”的日益显著，给人们带来的负面影响越来越大，世界各国对屋顶绿化的认识也提高到了环保的高度。自上世纪初，英国、美国、德国、日本等国家建造了大量的屋顶花园。从上世纪60～80年代起，屋顶绿化工程被视为集生态效益、经济效益与景观效益为一体的城市绿化的重要补充，受到广泛关注，特别是在美国、德国、日本、新加坡与澳大利亚等国，成为一种新的城市绿化趋势。
德国：在欧洲最先开发屋顶绿化技术
德国是欧洲最先开发屋顶绿化技术的国家，其动因是：在工业时代，人们为追求经济利益，一直破坏自然，污染环境，使得生态逐渐恶化，德国最先意识到了这一点。德国联邦绿色屋顶计划负责人胡利安·布里兹介绍说：“我们认为建筑是双面剑，一方面带给人们温暖舒适的住房条件，另一方面，侵占了大量土地，破坏了自然。这对地球，对自然是不公平的。”
德国早在上世纪初就已开始推广种植屋顶技术。柏林从1920年开始，完成了大约2000个屋顶的植被化工程……到2003年末，全国总的屋顶绿化面积接近一亿平方米。到2007年，德国的屋顶绿化率达到80%左右，成为整个城市绿地系统的组成部分。至21世纪初，全德国有近1亿平方米、首都柏林有近45万平方米的建筑物屋顶，实现了植被绿化。现在德国，城镇建筑第五面的生态修复与绿化工程正向深度发展迅速，几乎所有屋顶、墙体、电线杆、立交桥、甚至大树的树干都在进行全方位的绿化，基本解决了建筑占地与绿地的矛盾，是全世界“第五面生态建筑”做得最好的国家。
德国“第五面生态工程”得以系统的全面的深化发展的动因，在于多年来制定了一系列绿化科研原则、生态发展指南与实施技术规范，促使德国的研究和推广工作走在了世界最前列，成为屋顶绿化最先进的国家。被誉为“德国屋顶绿化科研之父”的伯恩坎教授指出：“在目前世界上有关”第五面生态建筑物大面积植被化“的科研开发和技术成果中，大约有90%都是属于德国的专利。”应用德国的屋顶绿化技术，不仅成本较低，技术先进，而且绿化后可以使用40年以上，浇灌水量也比普通土地节省3/4以上。日本、美国等对屋顶绿化的技术研究以及发展均是基于德国的基本理论。
在德国政府制定国家法规强制推行屋顶绿化的同时，还采取了政府、地产开发商和业主协同出资进行屋顶绿化的办法，其中政府补贴50%的绿化经费，有的城市补贴高达100%。而且，德国的各地与各城区的鼓励政策有所不同，大约70到80个城市都有不同的政府补贴调整和相应的资金激励机制鼓励使用绿色屋顶。在城市重点地区内，为确保屋顶绿化的实施，制定了对建筑所有权者实行5年内固定资产减税50%的优惠措施。特别是一些老城区与老建筑的屋顶进行生态修复与绿化工程时，会得到80%左右的补助金。该国还进一步更新楼房造型及其结构，将楼房建成阶梯式或金字塔式的住宅群。现在，新建或改建项目申报规划设计，都必须同时申请屋顶绿化设计，否则不予受理。
美国：政府给予立法及财政支持
美国是世界上开展屋顶绿化最早的国家之一。由于汽车工业的迅速发展，多年前汽车停车位已经成为突出问题。上世纪中期，停车库和城市广场的建设成为美国城市建设中重要的内容，从而地下车库的屋顶绿化和广场绿化也迅速发展起来。同时，写字楼和宾馆、饭店的屋顶花园从景观角度出发，以追求美、追求盈利为目标。此间开创近代屋顶绿化先河的是美国建筑师乔治·格斯罗姆，1959年他在加利福尼亚奥克兰市凯泽中心一座六层楼的顶部建造了一个景色秀丽的空中花园，被视为建筑与绿化艺术“杂交”的奇葩。屋顶绿化自此在美国获得成功后，技术日渐成熟，至上世纪90年代以后，美国的屋顶绿化风格与以前不同，开始以生态环保的角度为出发点，对建筑屋面进行生态环保研究，特别是近年来美国生态地产的兴起，掀起了一股“第五面生态建筑运动”。
在这场蓬勃发展的运动中，其中被誉为“第五面生态建筑范例”的有：福特公司在美国密歇根州工业区的Dearborn工厂建立了世界上最大面积的绿色屋顶，总面积达10.4英亩，每年可吸收400万加仑的雨水，并为建筑提供了天然的隔离层，进而降低能源成本。其次是马里兰州苏特兰市的美国海洋大气管理局大楼，该楼顶拥有巨大绿色屋顶花园。著名的还有纽约长岛地区的屋顶绿化带、波特兰市生态屋面区以及芝加哥市政厅与大会堂屋顶上的空中生态花园。目前在美国的许多大城市，建成空中花园与生态修复的绿色屋顶随处可见。
美国的屋顶绿化之所以发展迅猛，主要因为：上到国家机关下到市政部门的立法及财政支持。因为政府认识到屋顶绿化不仅受益于普通居民，还具有重大的社会、经济及生态环保意义。首先由联邦政府引导组建行业管控组织与法规。早在十年前，美国材料检验协会(ASTM)就正式成立了“屋顶绿化技术标准研究小组”，以研究出台国家屋顶绿化技术标准，类似德国的FLL标准。另一方面，美国已经把屋顶绿化正式纳入“美国绿色建筑评估体系”，即由美国绿色建筑协会(USGBC)颁布的LEED标准。因此在屋顶绿化类型划分上，美国不同于德国，更倾向于将屋面绿化分为普通屋顶花园(Roofgarden)和生态屋面(Eco-roof)两大类。同时，美国各州政府相继采取了多种多样的激励机制对建造生态屋面进行鼓励。如俄勒冈州的波特兰市对规划法规进行了修改，规定如地产开发商建造生态屋面可获得政府奖励；通过降低建筑费用等政策鼓励营建商采用种有植物的屋顶；也可适当增加建筑密度(如屋面超过60%为生态屋面，每1平方英尺的生态屋面可获3平方英尺建筑面积的奖励)。
据美国屋顶绿化协会(AGRA)进行的一项调查结果显示：2004年至2013年，屋顶绿化面积在美国每年以超过60%的速度增长，同时带动了整个北美，使得北美屋顶绿化近十年来飞速发展，屋顶绿化面积在北美每年以32%的速度增长。
日本：地产商重视将日式园林风格搬到屋顶上
位于东京涩谷区繁华市中心的“涩谷NAR-III”综合商务大厦，在这座高度100米的楼顶正进行着一项“未来都市第五面高空生态修复”的实验，实验目的并不在于大楼顶上是否能进行绿化，而是怎样才能使大楼屋顶的花园吸引野生的鸟类和昆虫前来栖息，通过这样的努力来重建被都市楼群破坏的高空自然生态。参与实验的东急建设房地产工程部长加藤信男有着相当自信的愿望：要让这里成为花鸟鱼虫生态自然的优美家园。
园林专家们指出，进行高层屋顶绿化与生态修复时不能只考虑植物是否容易成活，容易管理，而应当考虑所植生物是否能够起到可持续维持自然生态效果，并减少热量、调节空气的作用。参与“未来都市高空生态修复”实验的东急建设房地产工程师三岛次郎报告：涩谷NAR-III大厦顶上经过多次实验后更新种植的三色堇、紫阳花、吊兰等花卉以及多种杂草和矮灌木，已经取得了意想不到的效果，不仅经常有蝴蝶、小鸟等徜徉其间，而且还有野山雀与乌鸦等大型鸟类在这里栖息。
对于日本，人多地少，寸土如金，对屋顶绿化愈来愈重视。特别在工业化后的都市城镇群，随着环境问题日益突出，建设“第五面生态型”屋顶植被与空中花园已经成为防止城市热岛效应、节省能源、改善自然生态的一种综合性手段。
当今日本在开展屋顶绿化方面，已走在世界的前列。特别是日本生态地产商重视将日式园林风格搬到了屋顶上，在民族化和国际化经营上具有自己的典型特征。日本建筑的生态修复与绿化工程类型主要有：A类的空中绿地游乐园、N类的自然丛林、R类的屋顶草坪、C类的类容器绿化和T类的顶层水面。
日本屋顶绿化是从上世纪60、70年代的百货公司及学校开始的，这与当时日本经济高速增长是分不开的。因此日本政府特别鼓励建造屋顶绿化建筑，具体方式是由政府将该项目形成强制性指导条例，并予以立法。1991年4月，东京都政府首先颁布了城市绿化法律，规定在设计大楼时，必须提出绿化计划书。1992年6月，又制定了“都市建筑物绿化计划指南”，使城市建筑物的绿化更为具体。1999年，日本环境省又设立“抑制热岛现象对策研讨委员会”，该会在2000年发表立法性报告，选定东京、名古屋、大阪、京都、川崎、仙台等大城市，作为第五面建筑实施绿化与生态修复的试点，并要求各地方政府在这方面作出积极努力。
2001年，日本在绿化楼顶方面又做出重大努力。当年5月份开始，建设省增加了城市绿化保护和开始在规划区增设生态绿化体系的法律条款，优先发展地区绿化。优先绿化建筑区的面积要在5年内超过1000平方米，如果绿化建筑区的面积超过20 %，用于绿化的设施在市政财产税上减免50%，并指定上述条款适用于所有楼顶绿化与生态修复，否则开发商就得接受罚款。(原文作者：美国景观设计师协会首席顾问、Greenroofs.com主编琳达·贝拉斯克斯)
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