文·圖 ◎ 吳錦華 劉芳伊

景觀設計＞LANDSCAPE DESIGN

構建立體綠化研發(fā)及技術體系

文·圖 ◎ 吳錦華 劉芳伊

立體綠化是城市綠化發(fā)展的新趨勢，也是城市生態(tài)綠化的重要組成部分，能有效提高城市綠化率，改善城市生態(tài)環(huán)境。本文以筆者所在的南京萬榮立體綠化工程有限公司的實踐出發(fā)，通過對項目的自主研發(fā)、企企聯(lián)盟、政校企合作等方式進行立體綠化技術的研究和市場推廣，并應用研究成果建設多個立體綠化項目，在實踐中總結提升并最終形成了地方行業(yè)標準。對于一個運轉于市場的立體綠化企業(yè)來說，如何構建一套行之有效的立體綠化的研發(fā)及技術體系非常必要。

國內(nèi)外立體綠化的發(fā)展現(xiàn)狀

歐洲屋頂綠化起源于19世紀晚期的德國，經(jīng)過長期的發(fā)展和實踐，從設計理念到材料技術，已經(jīng)進入一個相當成熟的階段。早在20世紀末就立法強制推行屋頂綠化，對實施屋頂綠化的項目可申請享受減免費用、政府補貼、低息或無息貸款等優(yōu)惠。如今，新建或改建項目申報規(guī)劃設計，都必須同時申請屋頂綠化設計，否則不予受理。德國每年完成屋頂綠化的總量約為500萬平方米。

“花園城市”新加坡，整個城市里到處都是郁郁蔥蔥的各種植被，該城市的立體綠化讓所有建筑物都淹沒在一片綠色之中。美國的許多大城市里所有的空地幾乎全都被綠色的草皮覆蓋，大多數(shù)超級市場的護欄、建筑物墻上都植滿了綠木的花草加以修飾。

另外還有很多西方國家規(guī)定，城市里不允許建造磚墻、水泥墻，必須要營造“生態(tài)墻”，其具體做法是沿墻面的走向等距離種植樹木，中間再配以攀緣類、藤本類的花草，也可用例如鐵網(wǎng)這樣既省工又省料又實用的形式來輔助，不僅可以達到垂直綠化的效果，還可以起到透景的額外作用。

北京的垂直綠化源于1983年建成的長城飯店屋頂花園，并以2008年的北京奧運會為契機，大部分能夠?qū)嵤┚G化工作的屋頂、立交橋、高架等立面均實現(xiàn)了綠化。北京市區(qū)可進行綠化的屋頂面積約6 979萬平方米，其中多層樓屋頂(18米以下)約占70%，高層樓約占30%。

上海是中國第一個以立法的形式要求規(guī)范建設屋頂綠化的地區(qū)。截到2014年底，全市累計建成屋頂綠化約195萬平方米，而據(jù)不完全統(tǒng)計，可綠化資源為3 000多萬平方米，綠化潛力巨大。

南京在立體綠化推廣和應用方面也做了嘗試，主要對主城區(qū)范圍內(nèi)公共建筑（含居民小區(qū)公共部位）上實施的立體綠化項目進行項目扶持。城區(qū)內(nèi)綠化覆蓋率較低的重點區(qū)域立體綠化建設項目，給予優(yōu)先扶持。

立體綠化技術研發(fā)的理論基礎

1. 立足自身，開展相關技術研究

2005年末，南京鼓樓區(qū)政府原禮堂頂改造成為屋頂花園的項目，為立體綠化技術的研發(fā)拉開了序幕。此項目最大的難點是解決安全問題。為解決這一難題，技術人員一方面遠赴廣州、上海、北京等地進行考察學習，一方面在南京本地的老建筑屋面和紫金山、棲霞山、幕府山等處尋找類似環(huán)境的自然生長植物，并將收集來的各種材料和技術在自家園藝中心的3層樓頂和總公司的2層平臺進行栽培試驗。通過實地考察、野生品種收集、模仿自然栽培、學習他人經(jīng)驗，并將取得的成果技術進行二次研發(fā)。結合南京的氣候特點，項目組很快就摸索出一套“輕型屋面綠化技術”，并于2006年國慶利用長假，順利完成1 000平米的大跨度政府禮堂頂?shù)奈蓓斁G化工程。

圖片說明

1. 園藝中心3層樓頂?shù)哪M試驗

2010年上海世博會的200多個場館中，85%都進行了建筑特殊空間的立體綠化，如印度館、新西蘭館、沙特館、世博主題館等屋頂和墻體綠化。項目組多次前往現(xiàn)場觀摩學習，并以此為契機成立“立體綠化研發(fā)中心”，針對植物選擇、基質(zhì)選擇、灌溉系統(tǒng)等技術關鍵點攻堅克難，全面系統(tǒng)研究立體綠化技術。

2. 總公司2層平臺的模擬試驗

2. 企企合作，將“引進來”與“走出去”相結合

利用“引進來”的模式能大大加快立體綠化的研發(fā)步伐。采取合作方式將世界最前沿的技術引入，結合自身的實際情況進行二次開發(fā)利用，激發(fā)出技術創(chuàng)新的活力，突破技術壁壘，迅速培育出具有競爭力的立體綠化核心技術。如2011年，萬榮公司的技術人員利用去新加坡考察的機會，深入與新加坡的國際知名景觀資材公司接觸和溝通，引進新加坡國際先進的VPM立體綠化模塊技術，并加以實際運用和改進。

“走出去”是企業(yè)發(fā)展壯大后對外擴張的必然選擇，結合自身特點我們選擇了技術輸出。運用多年的研究成果和各地具有市場能力而缺少技術的企業(yè)合作，在獲取經(jīng)濟效益的同時，也使我們的科研成果得以推廣和改進。如2012年，與湖北黃石花木公司簽訂了技術授權使用協(xié)議，通過項目跟蹤施工、理論知識培訓等形式為該公司培養(yǎng)了3名技術人員，成功將立體綠化技術引入湖北。

3. 大跨度政府禮堂頂?shù)奈蓓斁G化效果

3. 開放式科研，實現(xiàn)產(chǎn)學研助長

早在立體綠化研發(fā)初期，萬榮公司就和南京林業(yè)大學、金陵科技學院等多所高校形成技術合作聯(lián)盟，充分發(fā)揮高校的人才、設備和信息優(yōu)勢，在立體綠化技術研究的過程中，獲得極大的助力。學校結合企業(yè)實際生產(chǎn)中的問題及需求，提供基礎理論研究支撐；而企業(yè)再將學校的理論付諸行動轉為實踐產(chǎn)品，加速企業(yè)產(chǎn)品和技術的創(chuàng)新。同時，企業(yè)的研發(fā)和生產(chǎn)基地又成為學校的教學和實踐基地。企業(yè)的技術骨干定期舉辦專業(yè)講座，推廣立體綠化專業(yè)知識，針對性培養(yǎng)適合企業(yè)需求的員工，實現(xiàn)學校與企業(yè)“優(yōu)勢互補、資源共享、互惠互利、共同發(fā)展”的雙贏結果。

4. 企業(yè)的研發(fā)基地作為學校的教學和實踐基地以謀求雙贏

立體綠化技術體系的建立

1. 屋頂綠化

根據(jù)建筑屋頂?shù)某兄睾奢d、種植土壤厚度、布局形式、植物種類、維護水平等要素將屋頂綠化分為如下三種類型。

花園式屋頂綠化：在建筑屋面種植小喬木、灌木、地被、草坪等植物進行造景，并適當配置亭、廊架、汀步、水池等小品設施供人們休憩娛樂的屋頂綠化形式。屋頂預留荷載要求≥450千克/平方米，一般需要高投入的精細養(yǎng)護，才能保證長久的景觀效果。該類型屋頂綠化需要較大屋面荷載，適用于與建筑同步設計和建設的屋頂綠化。

組合式屋頂綠化：建筑屋面荷載通?！?00千克/平方米，在屋頂承重墻、梁、柱部位或鋼筋加密部位進行花壇、綠帶、小型景點等布置，大部分區(qū)域以草坪地被為主，局部配置小喬木和小灌木，輔以簡單的汀步、休閑設施等供人們休閑的屋頂綠化形式。這種屋頂兼顧了使用功能和景觀效果，日常養(yǎng)護投入中等。一般適合于原有上人屋面綠化改造采用的綠化類型。

簡單式屋頂綠化：建筑屋面荷載一般不能低于100千克/平方米，種植低矮地被和草坪，布置簡單的維修和養(yǎng)護通道，以隔熱保溫、改善局部生態(tài)環(huán)境為目的的屋頂綠化形式。這類屋頂綠化以少維護和低維護為發(fā)展方向，適合于非上人屋面的綠化。

2. 垂面綠化

以自動化墻體綠化系統(tǒng)為研究目標，以不同類型的綠化模式選擇、基質(zhì)和植被的本土化（選和育）、穩(wěn)定經(jīng)濟實用的自動水肥控制系統(tǒng)為研究內(nèi)容，研究出了多種墻體綠化技術，包括VPM種植框植物墻綠化技術、室內(nèi)種植毯式植物墻綠化技術、改良型種植袋植物墻綠化技術、PE種植盒植物墻綠化技術等垂面綠化技術。這些技術將室內(nèi)墻面防水、自動澆灌、室內(nèi)綠化、建筑節(jié)能相結合，在技術上形成一個完整系統(tǒng)。

攀爬型：攀援植物利用自身的勾刺、卷須、吸盤、氣生根等依附或懸掛于垂面，可自然攀爬，也可設置牽引繩、固定網(wǎng)、木格柵等輔助方式攀爬，是最節(jié)省、最低碳、最生態(tài)、最持久的墻面綠化方式，應大力推廣。缺點是植物生長速度慢，種植到成型時間長。

容器（盆）組合型：在墻體或者斜面上設置固定結構、固定規(guī)格的大小容器，并種植植物以及配套垂直澆灌系統(tǒng)。這種方式栽培的植物為原盆栽植，沒有緩苗期，植物建植成形速度快，且生長旺盛；同時原盆種植便于更換，日常管理成本相對較低。

框體（模塊）裝配型：綠化墻由預制好的單元模塊，按一定要求拼裝組合，并設置灌溉系統(tǒng)。每一個預制種植塊可以是獨立的、自給自足的植物生長單元，也可以互相聯(lián)系，形成有機整體。這種類型的優(yōu)點是單元植物模塊可以預培養(yǎng)，節(jié)約施工時間，裝配便捷。缺點是初裝成本較高，植物更換難度大。

種植毯（袋）型：將植物垂直固定在墻面綠化專用種植毯上，通過自動循環(huán)系統(tǒng)，根據(jù)植物需要自動控制水肥供應。優(yōu)點是整個系統(tǒng)重量輕，結構厚度薄，植物組合自由。缺點是植物選擇范圍小，日常管理精度高。

5. 南京鼓樓區(qū)政府大院屋頂綠化全景圖

案例解析

1. 鼓樓區(qū)政府大院屋頂綠化工程

南京鼓樓區(qū)政府禮堂及辦公樓的屋頂綠化工程，分別在2005年、2008年以及2013年對鼓樓區(qū)政府的樓體屋面進行了三期屋面綠化施工，總施工面積達2 800平方米，共7個樓面。其綠化類型有景觀型和生態(tài)型，較之前單調(diào)、枯燥的灰色屋頂,現(xiàn)在變成了清爽、靚麗的“綠色”屋面，一方面大量增加了鼓樓區(qū)政府的綠化面積，且在一定程度上降低了整個樓體的屋內(nèi)溫度。此項目采用的是公司擁有自主知識產(chǎn)權的生態(tài)屋頂綠化盒、生態(tài)屋面綠化墊和可移動式生態(tài)屋面綠化模塊組成的屋面輕質(zhì)綠化系統(tǒng)，巧妙地將屋頂綠化與防水、隔熱相結合，實現(xiàn)了生態(tài)與節(jié)能的雙贏。

2. 常州武進區(qū)鳳凰谷立體綠化工程

鳳凰谷是常州武進區(qū)2010年城建的十大工程之一，項目建筑面積為4.8萬平方米，整個建筑由影劇院（A區(qū)）、少年宮（B區(qū)）和展覽館（C區(qū)）三大部分組成。該立體綠化項目分為屋頂綠化和垂直綠化二大部分：屋頂部分面積為7 700平方米，由不同坡度的斜屋面，呈幾何狀拼接而成，屋面坡度分別在15～60度之間。垂直綠化部分，位于A區(qū)和C區(qū)的外墻，面積為800平方米，呈倒三角型，最大高度為32米，采用框體結構種植，建成效果極佳。

6. 常州武進宮鳳凰谷立體綠化工程效果展示

3. 南京水平方中庭綠化柱

南京水平方中庭的垂直綠化立柱高達32米、直徑2米，是南京第一家將立體綠化運用于商業(yè)空間的范例。項目采用公司自主研發(fā)的室內(nèi)種植毯技術，先期在研發(fā)中心建植等直徑、高3米的立柱進行試驗，然后總結經(jīng)驗和施工要點，確定項目的建造方案。此項目采用16種適合室內(nèi)生長的半耐蔭植物，耗時15天完工，為水平方打造了一個四季常綠、植物豐富的生命之樹。

7. 南京火車站北廣場山體斷面的巨型垂直綠化墻

4. 南京火車站北廣場垂直綠化

南京火車站北廣場建設時，開挖了原小紅山的山體，導致大面積的山體斷面覆蓋著混凝土層，給環(huán)境造成很大破壞，山體急需綠化恢復。此項目采用VPM（Vertical Planting Module）框體植物墻技術和種植毯技術對山體的混凝土層進行垂直綠化恢復，在不對山體進行大規(guī)模改動的前提下，僅用2個月時間和15萬株植物，將一塊面積達2 300平方米的巨型植物墻在北廣場開通前提前展現(xiàn)給南京市民。這是迄今為止江蘇省面積最大的一面植物墻。

8. 南京水平方中庭的垂直綠化立柱

吳錦華 高級工程師，主要從事立體綠化應用技術及園林花卉培育方面的研究工作。