新聞動態(tài)
2013ASLA研究類杰出獎——屋頂綠化創(chuàng)新測試(GRIT)實驗室
摘要：
這是目前為止最嚴格也最為全面的屋頂測試研究。事實上，它也許是唯一一個對屋頂綠化的實證研究。特別值得注意的是研究基于北方氣候環(huán)境。2013專業(yè)獎評審團問題研究在2009年多倫多市為屋頂綠化細則立法后，屋..
艾邁特園林11月7日消息：
這是目前為止最嚴格也最為全面的屋頂測試研究。事實上，它也許是唯一一個對屋頂綠化的實證研究。特別值得注意的是研究基于北方氣候環(huán)境。——2013專業(yè)獎評審團
問題研究
在2009年多倫多市為屋頂綠化細則立法后，屋頂綠化方面還是出現(xiàn)了一些技術(shù)性問題，這些技術(shù)問題有關(guān)于綠化屋頂及與其相關(guān)的環(huán)保成效，即降水管理、蒸發(fā)冷卻和生物多樣性。造成這些技術(shù)問題的原因在于缺乏在安大略省南部的氣候環(huán)境下對建設標準的測試。盡管現(xiàn)在已經(jīng)有大量的研究和測試，但多年來規(guī)范屋頂綠化業(yè)的標準是在歐洲氣候區(qū)環(huán)境下發(fā)展起來的，與多倫多更為極端的特點不盡相同。
現(xiàn)在的多倫多市已經(jīng)別無選擇,只能依靠模擬模式和從其他氣候區(qū)獲取的指標以確定其屋頂綠化建設的成功標準。部分原因在于不能將以監(jiān)控屋頂綠化的持續(xù)性以及量化環(huán)保成效為目的而進入別人私有財產(chǎn)的行為合法化。在無法驗證環(huán)保成效的情況下，越來越多的屋頂綠化項目在沒有提供使用后的定量評價的情況下就申報成功了。
GRIT實驗室致力于解決以下幾個問題：如何做屋頂綠化?建設標準的制定、教學和實踐有效嗎?建設標準僅適用于特定的氣候區(qū)域嗎，還是需要過段時間才能體現(xiàn)出優(yōu)化的作用?
關(guān)系調(diào)查
研究機構(gòu)首先對4個測試參數(shù)進行評估——1)培養(yǎng)介質(zhì)類型 (無機/高有機)，2)培養(yǎng)機制深度(4英寸 / 6英寸)，3)植物類別(非本地景天屬植物/當?shù)靥烊徊莺头呛瘫静荼局参?，和4)灌溉方法(無/定時/土壤傳感器控制)，還有4種主要環(huán)境標準——1)雨水滯留、2)蒸發(fā)冷卻、3)生物多樣性，和4)壽命周期成本。
假設是：高有機培養(yǎng)介質(zhì)能提供比無機培養(yǎng)介質(zhì)更高的保水性，且土壤的有效性能促進植物持續(xù)茁壯生長，在土壤水分蒸發(fā)損失量增加的情況下，能保持相對較低的環(huán)境溫度。
還假設加大深度能在安大略省南部漫長而寒冷的冬季里為植物提供熱質(zhì)量，以確保一年生植物能在春天復蘇。最后，認為與景天屬植物相比，草地和非禾本草本植物種植會產(chǎn)生較高的蒸散率;且隨著時間的推移，相較于景天屬植物的單一功能，本地草和非禾本草本植物因其功能生物多樣性而具有更強的韌性。
與過去研究的對比
屋頂綠化研究的領域通常是生物學、水文學、建筑科學，并傾向于關(guān)注與特定研究領域相關(guān)的單個成分或功能。GRIT實驗室方法獨特，采用多學科合作結(jié)構(gòu)并同步檢測植物生長、土壤學、水文學和能源之間相互影響蒸散能力和減少熱島效應的能力;調(diào)節(jié)水流并減少徑流和灌溉需求;隨著時間
推移保持植物茁壯生長。因此，研究小組的成員包括景觀設計學、工程——水文學和能源建模與生物部門的全體教師和研究生。
調(diào)查方法
研究地點在一個面積為4000平方英尺的屋頂上。33個模塊(4英尺×8英尺)用以比較上述測試參數(shù)。每個模塊都安裝了8個傳感器：土壤水分傳感器、測量徑流流量的雨量計測量器、5個沿熱剖面垂直軸的熱傳感器，和一個記錄平均表面溫度的有三英尺直徑圓的紅外輻射計。從264個傳感器獲得的數(shù)據(jù)用于分析與植物生長有關(guān)和與現(xiàn)場氣象站獲得的基本氣候數(shù)據(jù)(太陽輻射、溫度、降水、相對濕度、風速和風向)有關(guān)的問題。
研究結(jié)果
該設施的建設和儀器儀表化是從2010年開始的，完成于2012年的冬天。植物生長數(shù)據(jù)將在其后三年內(nèi)收集起來。初步結(jié)果是基于實地觀察植物在過去兩個生長季的生長情況得出的數(shù)據(jù)，包括植被清單、種類多樣性和每個試驗臺上的植物高度----反映植物的生長條件。調(diào)查結(jié)果顯示，保持植物多樣的需要補充灌溉，當?shù)夭莺烷熑~雜草數(shù)量和生物量在有機培養(yǎng)介質(zhì)中更大。無機培養(yǎng)介質(zhì)如果缺乏灌溉會導致當?shù)夭莺蛯捜~雜草大量減少;灌溉和培養(yǎng)介質(zhì)對景天屬植物沒有任何影響。
結(jié)果的意義
GRIT實驗室建立了廣泛的伙伴關(guān)系，與學術(shù)機構(gòu)、行業(yè)合作伙伴和政府機構(gòu)分別在教育和知識傳播、創(chuàng)新和商業(yè)化及政策與指導方針方面取得了巨大的成效。預計研究成果將補充現(xiàn)有的多倫多屋頂綠化建筑標準、行業(yè)標準和GRP認證程序。增加城市多倫多的綠色屋頂建筑標準以及行業(yè)標準和GRP認證程序。
交流
GRIT實驗室的門戶網(wǎng)站對外開放源數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)目前包括一組原始技術(shù)圖紙、植物數(shù)據(jù)表、動畫、視頻以及一個網(wǎng)絡鏈接，實時提供有關(guān)于實驗設計、實驗進程和實驗室的活動的信息。研究結(jié)果、報告和期刊文章也將定期更新。
景觀建筑實踐與教育的應用
該研究結(jié)果是針對安大略省南部地區(qū)的，但其研究方法和實驗設計可以廣泛應用于不同地區(qū)。景觀建筑師可能更了解該如何因地制宜的根據(jù)地域和氣候特定優(yōu)先順序定義屋頂綠化系統(tǒng)的環(huán)保成效目標，能更好地與材料供應商和下級顧問討論這些優(yōu)先順序。
最后，GRIT實驗室的主要目標之一是為景觀設計學生提供時間機會，直接在最新的材料和數(shù)碼科技的環(huán)境中工作，還能接觸到各領域的行業(yè)專家和學者。不同學科之間的結(jié)合能產(chǎn)生新的想法，與工業(yè)和政府機構(gòu)的聯(lián)系便于工作的實施。
這是目前為止最嚴格也最為全面的屋頂測試研究。事實上，它也許是唯一一個對屋頂綠化的實證研究。特別值得注意的是研究基于北方氣候環(huán)境。——2013專業(yè)獎評審團
問題研究
在2009年多倫多市為屋頂綠化細則立法后，屋頂綠化方面還是出現(xiàn)了一些技術(shù)性問題，這些技術(shù)問題有關(guān)于綠化屋頂及與其相關(guān)的環(huán)保成效，即降水管理、蒸發(fā)冷卻和生物多樣性。造成這些技術(shù)問題的原因在于缺乏在安大略省南部的氣候環(huán)境下對建設標準的測試。盡管現(xiàn)在已經(jīng)有大量的研究和測試，但多年來規(guī)范屋頂綠化業(yè)的標準是在歐洲氣候區(qū)環(huán)境下發(fā)展起來的，與多倫多更為極端的特點不盡相同。
現(xiàn)在的多倫多市已經(jīng)別無選擇,只能依靠模擬模式和從其他氣候區(qū)獲取的指標以確定其屋頂綠化建設的成功標準。部分原因在于不能將以監(jiān)控屋頂綠化的持續(xù)性以及量化環(huán)保成效為目的而進入別人私有財產(chǎn)的行為合法化。在無法驗證環(huán)保成效的情況下，越來越多的屋頂綠化項目在沒有提供使用后的定量評價的情況下就申報成功了。
GRIT實驗室致力于解決以下幾個問題：如何做屋頂綠化?建設標準的制定、教學和實踐有效嗎?建設標準僅適用于特定的氣候區(qū)域嗎，還是需要過段時間才能體現(xiàn)出優(yōu)化的作用?
關(guān)系調(diào)查
研究機構(gòu)首先對4個測試參數(shù)進行評估——1)培養(yǎng)介質(zhì)類型 (無機/高有機)，2)培養(yǎng)機制深度(4英寸 / 6英寸)，3)植物類別(非本地景天屬植物/當?shù)靥烊徊莺头呛瘫静荼局参?，和4)灌溉方法(無/定時/土壤傳感器控制)，還有4種主要環(huán)境標準——1)雨水滯留、2)蒸發(fā)冷卻、3)生物多樣性，和4)壽命周期成本。
假設是：高有機培養(yǎng)介質(zhì)能提供比無機培養(yǎng)介質(zhì)更高的保水性，且土壤的有效性能促進植物持續(xù)茁壯生長，在土壤水分蒸發(fā)損失量增加的情況下，能保持相對較低的環(huán)境溫度。
還假設加大深度能在安大略省南部漫長而寒冷的冬季里為植物提供熱質(zhì)量，以確保一年生植物能在春天復蘇。最后，認為與景天屬植物相比，草地和非禾本草本植物種植會產(chǎn)生較高的蒸散率;且隨著時間的推移，相較于景天屬植物的單一功能，本地草和非禾本草本植物因其功能生物多樣性而具有更強的韌性。
與過去研究的對比
屋頂綠化研究的領域通常是生物學、水文學、建筑科學，并傾向于關(guān)注與特定研究領域相關(guān)的單個成分或功能。GRIT實驗室方法獨特，采用多學科合作結(jié)構(gòu)并同步檢測植物生長、土壤學、水文學和能源之間相互影響蒸散能力和減少熱島效應的能力;調(diào)節(jié)水流并減少徑流和灌溉需求;隨著時間
推移保持植物茁壯生長。因此，研究小組的成員包括景觀設計學、工程——水文學和能源建模與生物部門的全體教師和研究生。
調(diào)查方法
研究地點在一個面積為4000平方英尺的屋頂上。33個模塊(4英尺×8英尺)用以比較上述測試參數(shù)。每個模塊都安裝了8個傳感器：土壤水分傳感器、測量徑流流量的雨量計測量器、5個沿熱剖面垂直軸的熱傳感器，和一個記錄平均表面溫度的有三英尺直徑圓的紅外輻射計。從264個傳感器獲得的數(shù)據(jù)用于分析與植物生長有關(guān)和與現(xiàn)場氣象站獲得的基本氣候數(shù)據(jù)(太陽輻射、溫度、降水、相對濕度、風速和風向)有關(guān)的問題。
研究結(jié)果
該設施的建設和儀器儀表化是從2010年開始的，完成于2012年的冬天。植物生長數(shù)據(jù)將在其后三年內(nèi)收集起來。初步結(jié)果是基于實地觀察植物在過去兩個生長季的生長情況得出的數(shù)據(jù)，包括植被清單、種類多樣性和每個試驗臺上的植物高度----反映植物的生長條件。調(diào)查結(jié)果顯示，保持植物多樣的需要補充灌溉，當?shù)夭莺烷熑~雜草數(shù)量和生物量在有機培養(yǎng)介質(zhì)中更大。無機培養(yǎng)介質(zhì)如果缺乏灌溉會導致當?shù)夭莺蛯捜~雜草大量減少;灌溉和培養(yǎng)介質(zhì)對景天屬植物沒有任何影響。
結(jié)果的意義
GRIT實驗室建立了廣泛的伙伴關(guān)系，與學術(shù)機構(gòu)、行業(yè)合作伙伴和政府機構(gòu)分別在教育和知識傳播、創(chuàng)新和商業(yè)化及政策與指導方針方面取得了巨大的成效。預計研究成果將補充現(xiàn)有的多倫多屋頂綠化建筑標準、行業(yè)標準和GRP認證程序。增加城市多倫多的綠色屋頂建筑標準以及行業(yè)標準和GRP認證程序。
交流
GRIT實驗室的門戶網(wǎng)站對外開放源數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)目前包括一組原始技術(shù)圖紙、植物數(shù)據(jù)表、動畫、視頻以及一個網(wǎng)絡鏈接，實時提供有關(guān)于實驗設計、實驗進程和實驗室的活動的信息。研究結(jié)果、報告和期刊文章也將定期更新。
景觀建筑實踐與教育的應用
該研究結(jié)果是針對安大略省南部地區(qū)的，但其研究方法和實驗設計可以廣泛應用于不同地區(qū)。景觀建筑師可能更了解該如何因地制宜的根據(jù)地域和氣候特定優(yōu)先順序定義屋頂綠化系統(tǒng)的環(huán)保成效目標，能更好地與材料供應商和下級顧問討論這些優(yōu)先順序。
最后，GRIT實驗室的主要目標之一是為景觀設計學生提供時間機會，直接在最新的材料和數(shù)碼科技的環(huán)境中工作，還能接觸到各領域的行業(yè)專家和學者。不同學科之間的結(jié)合能產(chǎn)生新的想法，與工業(yè)和政府機構(gòu)的聯(lián)系便于工作的實施。
