過去20年中，北京的人口迅速增長，與之相伴的是建設的蓬勃開展，在建的有長達數百公里的地鐵、龐大的首都第二機場以及高鐵網路，而且這一勢頭似乎還要持續下去。
伴隨人口增長而來的還有收入和汽車數量的增長，這些導致北京城不斷擴張，從四環、五環、六環一直到更遠。城市的擴大在讓北京居民受益的同時，也帶來了眾多環境問題，影響著人們的健康和生活品質。
北京最著名的環境問題是空氣污染，但大量路面、停車場、屋頂和其他不透水面層也帶來了挑戰，而且這挑戰常常被忽視。不透水面層讓大量的水進入雨水系統，在大暴雨期間無法排出，引發城市洪澇。
另一個問題是城市熱島效應，原因在於建築、人車道路大量吸熱，同時卻缺乏自然降溫的植被。北京植被覆蓋區域和密集城市區域的最大溫度差可達6.5攝氏度，這既加大了用電量，也讓居民感到不適。
上述問題之間的聯繫盤根錯節，從而讓其對環境的影響更加複雜。最近的研究發現，北京的城市熱量在大暴雨期間導致降雨量增大，讓洪災更為嚴重。
這種熱量也增加了空調的能源需求，讓非機動出行的比例下降，從而增加發電和車輛排放帶來的污染。隨著北京城市面積的持續增大，必須想方設法減少污染和洪澇，同時給市區降溫。
綠化北京的屋頂
屋頂綠化（即用綠色植被覆蓋屋頂）最早流行於德國，此後已經傳播到世界各地。它們幫助城市減少雨水徑流、降低城市環境溫度、吸收空氣污染、為建築隔熱並增加生物多樣性。如果北京能夠實現充分的屋頂綠化，就能實現對環境的積極影響，改善生活品質。
我對這個課題的研究發現，在北京有大約9300萬平方米的屋頂空間適合進行「物美價廉」的屋頂綠化。如果能夠採取最經濟和最基礎的形式實現這些空間的屋頂綠化，北京的城市環境將得到本質性的改善。
如果這一方案得以實現，北京每年可以減少空氣顆粒物污染88萬噸，相當於73萬輛汽車的排放。大暴雨期間的降雨可減少350萬立方米，相當於將整個故宮和天安門廣場放上2米深的水，也相當於1400個奧運泳池的水量。
此外，北京的夏季平均溫度將降低0.32攝氏度，在峰荷時間還將下降更多。最後，一半以上的屋頂綠化區域的隔熱效果都會顯著提高，從而減少採暖和製冷所需的能源消耗。
城市環境的改善還將帶來其他的生活品質提高。比如，城市更加涼爽，空調需求量就會下降，發生大洪災的幾率減小，城市環境更加怡人。污染減輕後，人們會更願意步行和騎車，在夜間開窗降溫以及帶孩子到戶外玩耍。
屋頂綠化可以充當微型公園或者城市農場，還能吸引人們從其他建築上向此眺望。
按照目前的價格，要將北京所有適合的屋頂綠化，需要大約290億元人民幣的資金，外加每年的維護費用。儘管隨著屋頂綠化經濟規模的擴大和技術進步，這一費用會有所下降，但仍然是一筆巨大的投入。
此外，屋頂植被所需的灌溉用水也可以通過使用本地草類、採取先進的自動噴灌系統和灰水等手段減到最少。如果將屋頂綠化後城市的直接和間接收益考慮進來，實際上在很多情況下財務成本和用水就算不了什麼了。要讓北京所有適合的屋頂都實現綠化是不現實的，但只要實施切實可行的專案，保證許多新建築都引入屋頂綠化，就能對城市環境產生巨大的影響。
北京補貼屋頂綠化
實際上，北京自從2008年奧運會之前就開始對屋頂綠化進行補貼，而且從2005年以來綠化面積以平均每年超過10萬平方米的速度遞增。
其中一個引人注目的行動，是在橫貫天安門廣場的東西長安街兩側進行屋頂綠化，而且近幾年已經完成了12萬平方米的綠化面積。這為更廣泛的屋頂綠化努力提供了基礎，有助於應對城市的環境挑戰。
作為首都，北京雲集著各級政府機關和國有企事業單位，如果都算進去的話，這些政府建築的屋頂面積將多達數千萬平米。如果政府只在那些隔熱較差的政府建築屋頂上進行綠化，面積大概有幾百萬平米，節約的供暖和製冷費用也就相對較少。
如果要迅速採取屋頂綠化行動，這是最容易也最有作為的選擇，所有收益都歸政府及其服務的市民所有。
北京的非高層商業設施和公共住房也為屋頂綠化提供了可觀的潛在空間。許多餐飲和零售商業設施都有很大的屋頂區域，同時隔熱卻很差。如果能激勵那些常常不願為這些空間的供暖和製冷付費的業主進行屋頂綠化，將會讓租戶和更多其他人受益。
北京市的公租房和單位公房遍佈城中各地，通常隔熱都比較差，如果能進行屋頂綠化，將讓住在其中的中低收入家庭獲益良多。但是，由於這些公房複雜的所有權狀況和有限的措施，在這一方面的屋頂綠化將需要政府的直接資助，並且以降低能源消耗的形式，發揮社會公益轉換器的作用。
在新建築上進行屋頂綠化是一個前途更加光明的機會，而且北京CBD的許多建築已經綠化。政府可以在制定建築規範時，要求或鼓勵新的商業建築引入屋頂綠化，而且在新建築上的建設成本要比老建築更加低廉。
屋頂綠化能夠在不妨礙人居功能的前提下，讓自然環境重新回歸城市，其收益遠遠超出了建設成本。而且，作為首都，北京若迅速大規模地引入屋頂綠化，將在讓北京市民受益的同時，為全國其他城市樹立榜樣。
