绿色屋顶与陶瓷屋顶的生命周期评估比较：基于雨水保持和食物供给功能的可持续建筑创新研究

【编辑推荐】本研究通过生命周期评估(LCA)对比模块化绿色屋顶(GR)与传统陶瓷屋顶(CR)，创新性采用食用植物Pereskia aculeata并量化雨水保持功能。结果显示GR在14类影响指标中11项优于CR，标准化影响降低13%，其食物生产与生态服务功能为城市农业提供新策略。

　　

Highlight

这项研究首次将生命力顽强的食用植物"巴西人参"（Pereskia aculeata）应用于模块化绿色屋顶(GR)系统，并通过50场降雨事件监测验证其雨水保持能力。创新性地将水文功能纳入生命周期评估(LCA)框架，揭示了绿色屋顶作为"可食用基础设施"的双重环境效益。

Results and discussion

阶段1：CR与GR系统对比

在屋顶使用首年的评估中，GR系统在14项环境影响指标中有11项表现优异，标准化总影响降低13%。陶瓷瓦生产占据CR系统80%的碳排放，而GR系统中聚丙烯模块箱贡献了82%的化石资源消耗(FD)，聚酯滤网层则导致95%的臭氧消耗(OD)。

阶段2：材料敏感性分析

当采用替代聚合物材料时，GR系统的海洋和淡水生态毒性指标骤降70%以上。优化后的GR方案实现71%的标准化影响降幅，并在13项指标中反超CR系统。

阶段3：30年使用期预测

长期模拟显示GR的环保优势随时间持续放大，其碳封存能力与P. aculeata的生物量积累呈正相关。这种富含23%蛋白质的耐旱植物，使GR系统兼具"屋顶农场"功能。

Conclusions

本研究证实：①GR系统在多数环境指标上显著优于CR；②聚合物材料是GR主要影响源，但可通过材料替代优化；③30年周期内GR的生态效益持续累积；④食用植物整合使GR成为应对SDG2(零饥饿)和SDG13(气候行动)的创新解决方案。