3.1 城市屋面水源涵养形式

城市屋面水源涵养主要通过在建筑物屋顶进行雨水滞蓄排放实现，主要是针对平屋顶而言。根据其形式大体可分为三类：一是直接利用屋顶结构滞蓄雨水再进行排放或回用；二是进行屋顶绿化，能够起到一定的滞蓄效果；三是将二者相结合，通过合理的绿化屋顶结构设计和草种的选择，实现雨养绿化屋顶，既能够达到滞蓄雨水的效果，又不需要增加浇灌的用水量。

3.1.1 屋顶滞蓄及雨水收集回用

屋顶滞蓄是指适当增加平屋顶的防渗等级，并在雨落管上安装限制流量的设备，当雨水较大超过限制流量时，可在屋顶滞蓄一段时间，然后再逐渐排走（张晓鹏等，2006），或进行收集回用，这是利用屋顶滞蓄并利用雨水的一种基本方式。屋面雨水由于受污染程度较路面少，水质较好，简单处理后即可再次使用，也可直接进入渗透管沟或通过土壤经初步渗透后再进入渗透管系。常见的雨水回用系统由集雨屋面、弃流装置、贮水装置、过滤装置、消毒装置等部分构成，从而实现雨水收集回用的目的，系统示意图见图3-1。

图3-1 屋面雨水回用系统示意图

屋面收集雨水的水质较好，在城市地区利用既有屋面实现雨水回用，可以作为城市水资源用于浇灌绿地等，如补给地下水后可改善城市水文循环，是解决缺水问题的可行措施之一。但是，如果要利用屋顶进行雨水的滞蓄排放，需要严格保证屋顶的荷载及防渗安全。同时，屋面收集雨水的水质虽好于地表径流，但仍需进行有效的消毒杀菌等措施，以保证用水安全。

我国南方城市有建筑物利用刚性防水材料做蓄水屋面，以实现隔热降温的效果。考虑到北方地区降雨量少而集中，蒸发量大，一年中利用屋面滞蓄雨水的时间不长，可利用量小，且考虑到干涸和湿润过于频繁交替则对隔水材料不利，对屋顶防渗等级、形式等有更高的要求。同时，单纯利用屋面作为集雨区域进行雨水滞蓄回用还需解决屋面改造、地面贮水设施设计施工、回用配套设施等问题，较难推广应用。因此，北方城市很少直接利用建筑屋顶来滞蓄雨水。

3.1.2 屋顶绿化

建筑屋顶作为城市的“第五面”，对其开展绿化已成为一种值得尝试和研究的绿化形式，这也是城市立体绿化思想中重点推广的一种绿化形式。普通绿化屋顶能够利用植被截留、土壤蓄渗等滞蓄一定的雨水，并以土壤蒸发、植物蒸腾发等形式散失到大气中。因此，绿化屋顶可以有效降低屋顶径流系数，使产流量仅为普通屋顶的30%～40%，小雨条件下甚至可以完全消纳雨水。绿化屋顶通过利用既有闲置的城市屋面进行绿化，提升了城市的生态价值，也为城市居民提供了良好的人居环境。

在建设生态型城市背景下，考虑到水资源短缺的现状，对绿化屋顶结构和植被种类应进行合理化设计，利用绿化屋顶实现雨水的滞蓄排放，构建雨养型绿化屋顶，这既可有效利用雨水资源，又可提升城市的生态价值，是针对北方缺水型城市特点的水源涵养形式。根据韩丽莉等（2008）利用卫星影像和GIS技术分析结果，北京城区实施屋顶绿化的建筑只占现有建筑总数的1%，面积约60万m²，尚有较大的发展潜力，向“空中”要绿地，已成为北京城市发展的需要。