尹萬云等

摘 要：本文介紹了墻體綠化技術(shù)，并從三種墻體綠化探討其對建筑環(huán)境的生態(tài)影響，包括攀援式墻面綠化、鋪貼式墻面綠化和組合移動(dòng)式墻面綠化，分析了有、無墻面垂直綠化建筑的室外溫度對比和室內(nèi)噪聲對比，分析結(jié)果表明了綠化對溫度和噪聲降低都有一定的幫助，量化了三者生態(tài)效應(yīng)的差異，為今后墻體綠化推廣提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：墻體綠化；組合移動(dòng)式；生態(tài)效益

Abstract： This article describes the technology of wall greening and explores its ecological impact on the building from three green walls， including climbing style wall greening， paving and modular style. analyzed outdoor temperature with and without wall greening and indoor noise， The analysis results showed that wall greening can reduce the temperature and noise， quantified the difference between the three ecological effects， and provide the basis for future promotion of wall greening.

Key words： Wall greening； Removable； Ecological benefits

廣泛的墻面綠化是指在于水平面垂直或接近垂直的各種建筑物內(nèi)墻面、外墻面或其他的與地面垂直的墻面上進(jìn)行的綠化[1]。

隨著屋頂綠化越來越多被用于改善城市環(huán)境，墻體綠化也日益受到人們的關(guān)注。建筑墻體綠化同屋頂綠化一樣在增加綠化面積、緩解熱島效應(yīng)、減輕暴雨沖擊，涵養(yǎng)水土、凈化空氣、降低噪聲、延長建筑外圍結(jié)構(gòu)壽命、提升景觀效果等多方面都有著顯著的作用。建筑墻體綠化具有更好的觀賞性，有效地增加了城市的綠化率，緩解視覺疲勞和心理緊張；在夏季顯著降低建筑表面溫度，更好地起到過濾和凈化空氣的作用，同時(shí)還可減弱城市的直達(dá)噪聲。

本文主要從三種墻體綠化探討其對建筑環(huán)境的生態(tài)影響。包括攀援式墻面綠化、鋪貼式墻面綠化和組合移動(dòng)式墻面綠化。

1.墻體綠化種類

1.1 傳統(tǒng)墻體綠化

傳統(tǒng)墻體綠化主要是應(yīng)用爬山虎、絡(luò)石、常春藤、凌宵等具有吸盤或氣生根的藤本植物，沿墻面攀爬。此類攀援植物不需要使用支架和牽引材料，栽培、養(yǎng)護(hù)管理簡單粗放[2]。它是依靠植物特有的吸附能力而攀援綠化。這類植物具有氣生根與吸盤，可分泌沾液或具吸力而附著于物體之上而攀援，大多數(shù)攀援能力強(qiáng)，是進(jìn)行墻面綠化的好材料。實(shí)施傳統(tǒng)墻體綠化的建筑物表面要求具有一定的粗糙度，一般為居民樓、企事業(yè)單位樓壁面。

1.2 新型墻體綠化

新型墻體綠化擺脫垂直綠化只能靠攀援植物的思維，通過骨架、綠化模塊將植物與建筑有效的連接起來。例如日本的組合面板式的建筑墻面綠化，采用綠化嵌板和金屬帶網(wǎng)眼的綠化模式，法國的Patrick Blanc 發(fā)明了一套垂直綠化系統(tǒng)，采用無紡布代替種植槽，無紡布里布置毛細(xì)管，通過自動(dòng)澆灌系統(tǒng)供給水與營養(yǎng)[3]。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，市場上有了各種各樣的新型種植構(gòu)件，綠化模塊由種植構(gòu)件、介質(zhì)土和植物三部分組成，植物生長必須具備養(yǎng)分.水和空氣三要素。作為容器的種植構(gòu)件，需滿足植物生長的必備條件，固定植物的根系，蓄水、排水和空氣循環(huán)以及和建筑之間的懸掛固定等要求。模塊化墻體綠化通常先緊貼墻面搭建平行于墻面的骨架，再將事先綠化好的模塊嵌入骨架空格中，輔以滴管或噴灌系統(tǒng)。骨架可以貼墻設(shè)置，也可以離開一定的距離。鋪貼設(shè)置的骨架，一般會(huì)在墻面再做一層防水，防止種植基質(zhì)的潮氣和灌溉的水分進(jìn)入到墻體中，對墻體產(chǎn)牛破壞[4]。因?yàn)楣羌茼毠潭ㄔ趬w上，在固定點(diǎn)處容易產(chǎn)生滯水隱患，固定點(diǎn)處應(yīng)防水著重處理；骨架也選用耐銹蝕的材料。模塊的形狀、植物及圖案通常在苗圃預(yù)先培育，再運(yùn)往現(xiàn)場進(jìn)行安裝。植物選擇范圍比較廣，地面或山崖植物均可選用。滴灌設(shè)備要防止被堵，否則容易導(dǎo)致植物缺水死亡。

1.2.1 綠化構(gòu)件

綠化構(gòu)件材料宜選用環(huán)保并能重復(fù)使用的防紫外線腐化的共聚聚丙烯或者不銹鋼、鋁板材料，采用塑料質(zhì)輕，但在耐久性上較不銹鋼和鋁板要差，而且開模制作，成本較高。不銹鋼和鋁板相對質(zhì)量重，但有點(diǎn)在于制作簡單?？紤]到植物生長和種植要求，在設(shè)計(jì)上應(yīng)該采用矩形或者菱形結(jié)構(gòu)，并且分為兩層，便于制作和操作。為了方便施工時(shí)安裝和拆卸，長寬一般不超過50cm，重量控制在10～15kg。結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安裝牢固，須經(jīng)過結(jié)構(gòu)工程師按綠化模塊的重量和風(fēng)載大小進(jìn)行嚴(yán)格計(jì)算[5]。

1.2.2 介質(zhì)土

栽培介質(zhì)應(yīng)該具備保水性強(qiáng)、透水性穩(wěn)定，質(zhì)輕、耐久性等基本性質(zhì)[6]。常用的栽培基質(zhì)主要人工改良土和輕量化基質(zhì)兩大類。人工改良土一般由田園土、排水材料、輕質(zhì)骨料和肥料混合而成；輕量化基質(zhì)是采用非金屬礦物質(zhì)，根據(jù)土壤性狀和植物生理特點(diǎn)配制的“人造土”。

介質(zhì)土遇雨水不松散、運(yùn)輸與施工方便，在頂層使用不會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵與水土流失、不會(huì)淤堵排水系統(tǒng)、并且在房頂具有良好的隔熱效應(yīng)，可以有效保護(hù)頂層原有防水層，并且省水、省肥料。運(yùn)用在立體綠化中，可以隨意切割造型，也可以隨意地拆遷、移動(dòng)，極大地縮短施工周期，避免施工中的二次污染。

可以進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)研究對比有機(jī)基質(zhì)合理的營養(yǎng)配比、獨(dú)特的保水保肥能力。

1.2.3 植物的選擇

綠化植物材料的選擇，必須考慮不同習(xí)性的植物對環(huán)境條件的不同需要，應(yīng)根據(jù)不同種類植物本身特有的習(xí)性，選擇與創(chuàng)造滿足其生長的條件[7]。垂直綠化常用的植物材料有攀援植物、蔓性灌木、一年生或多年生花卉等，隨著新技術(shù)的研究應(yīng)用，越來越多的植物品種被應(yīng)用到垂直綠化中[2]。

植物的選擇不應(yīng)局限在美觀性，還可以往植物本身的生態(tài)效應(yīng)入手，包括降噪、除塵、降溫上研究，將其生態(tài)效應(yīng)與施工成本量化，制定出相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。

1.2.4 澆灌方式

選用自動(dòng)控制澆灌方式，結(jié)合雨量傳感器，可有效降低水電資源的浪費(fèi)。此外，灌溉系統(tǒng)可與施肥和殺蟲滅菌養(yǎng)護(hù)措施相結(jié)合。

1.2.5 病蟲害防治

為保證植物正常生長，對主要病蟲害應(yīng)及時(shí)進(jìn)行防治。在防治方法上要因地、因樹、因蟲制宜，采用人工防治、物理機(jī)械防治、生物防治、化學(xué)防治等各種有效方法。在化學(xué)防治時(shí)，要根據(jù)不同病蟲對癥下藥。噴布藥劑應(yīng)均勻周到，應(yīng)選用對天敵較安全，對環(huán)境污染輕的農(nóng)藥，既控制住主要病蟲的危害，又注意保護(hù)天敵和環(huán)境。

1.3 現(xiàn)實(shí)意義

墻面綠化在生態(tài)、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)上發(fā)揮著重要的作用。

（1）生態(tài)效益

墻面綠化能有效增加綠化面積，提高空間利用率，減緩水土流失；降低建筑物表面溫度，增加空氣濕度，緩解城市熱島效應(yīng)；降低噪聲污染，凈化空氣。

（2）社會(huì)效益

綠化能創(chuàng)造出良好的視覺效果，有助于提升城市形象。

（3）經(jīng)濟(jì)效益

保護(hù)建筑結(jié)構(gòu)，減少空調(diào)使用率，節(jié)約能源；延長建筑屋頂壽命；使建筑高層增值。

2.生態(tài)效益研究

2.1 三種形式墻體綠化

2.1.1 攀援式墻體綠化

吸附類植物在自身的節(jié)上，能長出許多分泌粘液的吸盤，分泌膠狀物的附生根，吸附在其他物體上攀附生長。建筑墻體一般為磚、石，有些是面磚或較為光滑的石材幕墻，這類植物一般均可吸附，墻體越粗糙，對于攀附越有利[4]。沿墻角四周可以種植爬山虎.常春藤、凌霄、金銀花、扶芳藤、地錦類等攀爬類植物，其中使用最多的是爬山虎。

攀附類植物總體對墻體不會(huì)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性破壞，但有些植物會(huì)給墻體留下粘液分泌物.冬天落葉后會(huì)很明顯，很難去除，但并不影響美觀。它的優(yōu)點(diǎn)是造價(jià)低廉，后期維護(hù)費(fèi)用少。

2.1.2 鋪貼式墻體綠化

鋪貼式墻面綠化是將水肥澆灌系統(tǒng)、墻體種植層、墻體防水層復(fù)合形成一個(gè)墻面種植系統(tǒng)，厚度一般在10cm-15cm左右，在現(xiàn)場直接將該系統(tǒng)固定在墻面上，并且固定點(diǎn)采用特殊的防水緊固件處理。

2.1.3 組合移動(dòng)式墻體綠化

垂直綠化中的模塊是立面設(shè)計(jì)的基本單元，整個(gè)綠化面可以就由這樣的模塊單元組合拼接而成，模塊性狀和大小可以依據(jù)植物種類調(diào)節(jié)，并根據(jù)植物顏色任意搭配，形成文字或者精美的圖案，創(chuàng)造出良好的視覺效果。實(shí)際工程中，可將多個(gè)綠化模塊進(jìn)行組合，并固定于屋頂或墻面上。多塊模塊組合后，其給水滴灌管可互相之間通過軟管連接，實(shí)現(xiàn)一體化的給水澆灌；排水管也可通過軟管連接進(jìn)行一體化排水，形成種植載體、種植基質(zhì)與植物一體化的綠化模塊。

模塊化墻體綠化通常先緊貼墻面搭建平行于墻面的骨架，再將事先綠化好的模塊嵌入骨架空格中，輔以滴灌或噴灌系統(tǒng)。

2.2 試驗(yàn)地概況、試驗(yàn)材料和研究方法

試驗(yàn)地選在科學(xué)會(huì)堂墻面、鼓樓黨校綠化墻面和組合移動(dòng)式綠化示范墻面?？茖W(xué)會(huì)堂采用爬山虎作為綠化材料，鼓樓黨校綠化采用佛甲草鋪貼，示范采用模塊式綠化。

2.2.1 隔熱性能

2.2.1.1 科學(xué)會(huì)堂

綠化墻面最低40.9°C，無綠化墻面溫度最高達(dá)到43.8°C，降低溫度3°C左右。圖中直線L1、L2分別取在綠化墻面、無綠化墻面。兩條線上的溫度如下圖。

可以明顯的看出攀援式垂直綠化對降低外墻的溫度有一定作用。前者比后者低1°C左右。

下午6點(diǎn)進(jìn)行第二次測量。

隨著氣溫的降低，墻面溫度出現(xiàn)下降。最低溫度為37.7°C，最高為42.5°C。對比L1和L2可以看出綠化墻面比無綠化墻面降溫2°C。效果優(yōu)于12點(diǎn)時(shí)的測量值，隨著溫度下降，綠化墻面比無綠化墻面的散熱要快。這主要靠植物的蒸騰作用加快墻面的散熱，帶走部分熱量。

2.2.1.2 鼓樓

由熱成像圖可以清楚的看出，地面溫度最高達(dá)到42.9°C，最低溫度出現(xiàn)在綠化墻面，為27.8°C。 圖中直線L1、L2、L3分別取在綠化墻面、無綠化墻面和地面。三條線上的溫度如下圖。

L1的溫度范圍在28.7-30.7°C，平均溫度為 L2的溫度范圍在31.7-32.3°C，L3的溫度范圍在39.3-41.5°C。綠化墻面的溫度比無綠化墻面溫度低了3°C。

2.2.1.3 組合移動(dòng)墻

由熱成像圖可以清楚的看出，最低溫度出現(xiàn)在綠化墻面，為27.6C。 圖中直線L1、L2分別取在綠化墻面、無綠化墻面。三條線上的溫度如下圖，

L1的溫度范圍在27.6-28.7°C， L2的溫度范圍在32.4-32.9°C，綠化墻面的溫度比無綠化墻面溫度低了5°C左右。

2.2.2 降噪性能

噪聲是一種環(huán)境污染，通常指一切頻率混雜、呆板、凌亂，對人們的生活、工作、學(xué)習(xí)和健康有妨礙的聲音。亦即凡人們所不需要，令人厭煩的聲音，通稱噪聲。噪聲是生活中產(chǎn)生的令人不快的聲音，它干擾人們正常的工作、睡眠和娛樂，甚至?xí)绊懭藗兊男睦砗蜕斫】怠Ｔ谌丝诔砻?，交通擁擠，工礦企業(yè)發(fā)展快的城鎮(zhèn)，汽車、火車、飛機(jī)等交通工具發(fā)達(dá)，機(jī)器的轟鳴和人們的喧鬧等，都發(fā)出種種噪音，噪聲對人類的危害越來越嚴(yán)重。因此，噪聲作為一種公害，已引起人們普遍重視。

在噪聲控制的研究過程中，尤其是在環(huán)境噪聲控制技術(shù)的研究中，植物減弱噪聲的功能因其經(jīng)濟(jì)實(shí)用性和美觀生態(tài)性而受到各國研究者的關(guān)注。

上圖表明，攀援式降噪效果在1dB左右。

2.2.2.3 組合移動(dòng)式

上圖表明，組合移動(dòng)式降噪效果在1.5dB左右。

2.2.3心理調(diào)查

對上述3個(gè)監(jiān)測點(diǎn)周邊的居民進(jìn)行了問卷調(diào)查，測點(diǎn)1為攀援式、測點(diǎn)2為鋪貼式、測點(diǎn)3為組合移動(dòng)式，運(yùn)用模糊語言的隸屬度原則探討墻面綠化對由交通噪聲引起的心理煩惱度的影響，問卷調(diào)查時(shí)將煩惱程度分為五個(gè)等級(jí)，分別為“非常煩惱”、“煩惱”、“有點(diǎn)煩惱”、“不大煩惱”和“毫不煩惱”。具體調(diào)查結(jié)果見表：

由表可以看出，綠化對減輕居民心理煩惱有一定的幫助。居民更多從美觀和耐久性出發(fā)對不同形式綠化進(jìn)行評定。三種綠化模塊中組合移動(dòng)式垂直綠化更受歡迎。

3.結(jié)論

（1）對比分析有、無墻體垂直綠化建筑的室外溫度，攀援式垂直綠化降溫1°C，鋪貼式降溫3°C，模塊式降溫5°C。

（2）對比分析有、無墻體垂直綠化建筑的室內(nèi)噪聲，攀援式垂直綠化降噪0.7°C，鋪貼式降噪1°C，模塊式降噪1.5°C。

（3）對比三種形式的墻面綠化，組合移動(dòng)式墻面綠化更有益于身心健康。

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