梁琛 王云才

摘要：現(xiàn)今市場(chǎng)上墻體綠化技術(shù)種類繁多，尤其是世博會(huì)之后由于政策和輿論的導(dǎo)向，我國(guó)相關(guān)專利技術(shù)也如雨后春筍般大幅增加。文章從墻體綠化技術(shù)層面進(jìn)行切入：首先，將我國(guó)相關(guān)技術(shù)發(fā)展進(jìn)行梳理，指明現(xiàn)狀情況；其次，建立常規(guī)技術(shù)分類體系，并整合出墻體綠化技術(shù)對(duì)比需要考慮的評(píng)價(jià)因子；最后，通過(guò)分級(jí)比較，整理出不同類型墻體綠化的各自特點(diǎn)和優(yōu)劣勢(shì)，以供相關(guān)行業(yè)使用者參考。

關(guān)鍵詞：墻體綠化，技術(shù)，建筑外立面

1研究背景

1.1建筑外立面墻體綠化技術(shù)在我國(guó)的實(shí)踐

墻體綠化的思想在我國(guó)由來(lái)已久。早在春秋時(shí)期，就有夫差用藤本植物裝飾姑蘇城墻的記載。清朝開(kāi)始，西方園林文化逐漸傳人中國(guó)，越來(lái)越多新形態(tài)的墻體綠化在國(guó)內(nèi)出現(xiàn)。民國(guó)時(shí)期出現(xiàn)了許多特色鮮明的墻體綠化。它們代表了一定時(shí)期中西文化的碰撞，也反映了人們對(duì)于建筑外立面墻體設(shè)計(jì)的新嘗試。

我國(guó)現(xiàn)代墻體綠化的發(fā)展始于20世紀(jì)80年代，比發(fā)達(dá)國(guó)家晚了60年左右，并且發(fā)展緩慢。2010年上海世博會(huì)期間，200多個(gè)場(chǎng)館中85%都進(jìn)行了建筑特殊空間綠化。自此，墻體綠化受到全國(guó)各界更加廣泛的關(guān)注，相關(guān)法律政策和專利技術(shù)出現(xiàn)了較之前而言的井噴式增長(zhǎng)（圖1）。然而這些專利技術(shù)中，占較大比例的仍然是植物栽培和種植機(jī)制方面的創(chuàng)新，相比之下結(jié)構(gòu)構(gòu)件方面的創(chuàng)新依然不足。各一線城市墻體綠化推進(jìn)走在全國(guó)前列。“十二五”期間，上海市政府強(qiáng)力推廣并建設(shè)各種形式的立體綠化，預(yù)計(jì)在未來(lái)5年內(nèi)，將有50萬(wàn)㎡的墻體綠化建設(shè)完成。

1.2建筑外立面墻體綠化發(fā)展的重要性

相比其他立體綠化而言，建筑外面的墻體綠化是最易被人所感知的。同時(shí)，它的生態(tài)效益會(huì)直接作用于降低建筑物表面和內(nèi)部的溫度，阻隔噪音和塵埃顆粒物，改善小氣候，凈化環(huán)境，降低相關(guān)能源消耗。雖然設(shè)置墻體綠化會(huì)增加建筑初期的投入和后期的維護(hù)費(fèi)用，但是一旦投入使用，會(huì)帶給我們遠(yuǎn)不止視覺(jué)上的綠化享受，更有難以估量的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益。

關(guān)于墻體綠化效益的研究很多。早在20世紀(jì)80年代，日本就通過(guò)研究證實(shí)了建筑表面綠色植物的覆蓋有明顯的降溫作用。在上海、杭州等城市對(duì)垂直綠化的夏季溫濕效應(yīng)研究中也發(fā)現(xiàn)。垂直綠化能降低室外墻壁的晝夜溫差變化從而保護(hù)建筑。陳自新測(cè)定垂直綠化植物凌霄、山蕎麥單位面積年吸收CO₂大于2000g，薔薇、金銀花、紫藤、五葉地錦吸收量在1000～2000g。劉光立測(cè)定木香能使其周圍100m3的空氣增濕1.35%，爬山虎和油麻藤分別增濕1.19%和0.54%。這些都是最常用于墻體綠化的植物素材。黃任通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：爬山虎墻體綠化植物層底面處平行墻面的空氣流速最低，其次是藤蔓層表面，要較室外大環(huán)境的低約2m/s：墻面處的平均太陽(yáng)輻照度要較距綠葉面1m處低約430W/㎡。

2國(guó)內(nèi)主要建筑外立面墻體綠化技術(shù)分類

根據(jù)《上海市垂直綠化技術(shù)規(guī)程（DBJ08-75-98）》，垂直綠化（vertical planting）是指“利用植物材料沿建筑物立面或其他構(gòu)筑物表面攀扶、固定、貼植、垂吊形成垂直面的綠化”。本文討論垂直綠化定義中前半部分所涵蓋的范疇，即建筑外立面墻體綠化。

根據(jù)常見(jiàn)墻體綠化種類及我國(guó)墻體綠化市場(chǎng)常規(guī)技術(shù)操作方法，從技術(shù)層面將建筑外立面墻體綠化進(jìn)行分類，建立3個(gè)分類等級(jí)的體系（圖2）。其中，一級(jí)分類來(lái)源于國(guó)際市場(chǎng)對(duì)建筑外立面墻體綠化的普遍分類，green facades按照字面意思翻譯是“綠色墻體”，但筆者認(rèn)為這樣翻譯并不準(zhǔn)確，現(xiàn)有研究中并沒(méi)有給這個(gè)詞合適的翻譯定論。它通常被用于年份較早的文獻(xiàn)中對(duì)墻體綠化的表述，或概指早期常規(guī)形態(tài)的墻體綠化。living wall在眾多文獻(xiàn)中通常被翻譯為“生命墻”，它指的是后期新形態(tài)下的墻體綠化。

根據(jù)一級(jí)分類下的建筑外立面墻體綠化，得到二級(jí)分類下的4個(gè)子項(xiàng)。樹(shù)墻型和藤蔓型墻體綠化都屬于green facades的范疇，較為常規(guī)，更注重植物選擇和養(yǎng)護(hù)的技術(shù)。而不是墻體綠化結(jié)構(gòu)方面的技術(shù)。所以這2項(xiàng)是按照植物種類的不同進(jìn)行區(qū)分的。相反，living wall下的栽植容器型和毛毯鋪貼型墻體綠化屬于較新型的墻體綠化，在技術(shù)方面更注重結(jié)構(gòu)上的改良。所以這2項(xiàng)根據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行劃分更為合理。

建筑外立面墻體綠化技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)嚴(yán)格遵循國(guó)家相關(guān)政策法規(guī)和相關(guān)地方性法規(guī)。在此前提下，如何全面有效地評(píng)價(jià)一個(gè)墻體綠化技術(shù)，是本節(jié)討論的重點(diǎn)。一個(gè)好的墻體綠化一定具有安全、美觀、穩(wěn)定、可持續(xù)的特點(diǎn)，但在應(yīng)用過(guò)程中各有利弊，各種墻體綠化的優(yōu)劣見(jiàn)表1。

3國(guó)內(nèi)主要建筑外立面墻體綠化技術(shù)比較

3.1傳統(tǒng)型和新型墻體綠化技術(shù)比較

傳統(tǒng)的樹(shù)墻型墻體綠化是建筑外立面墻體綠化中形式最為簡(jiǎn)單的一種。它是通過(guò)沿建筑物外墻種植樹(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑外立面的修飾。它的成景較為簡(jiǎn)單，但需注意植物種植與建筑保持一定距離，以減少對(duì)建筑物本身的破壞。此技術(shù)應(yīng)選擇耐修剪常綠植物，如法國(guó)冬青、海桐等。該項(xiàng)技術(shù)已成熟，應(yīng)用率高。

新型的樹(shù)墻型墻體綠化技術(shù)，利用枝形優(yōu)美、柔韌性好的樹(shù)種如白蠟，通過(guò)人工形態(tài)營(yíng)造，使植物沿建筑外立面生成更富有藝術(shù)創(chuàng)造力的造型。如以白墻為底。選用少葉分支點(diǎn)低枝形優(yōu)美的淺根小喬木，利用繩索引導(dǎo)和限制樹(shù)枝生長(zhǎng)方向，使其最終成為與墻面平行的2D樹(shù)造型，遠(yuǎn)看似一副自然生長(zhǎng)在墻上的圖畫(huà)。

這2種墻體綠化具有許多相似特點(diǎn)。首先，它們的結(jié)構(gòu)組成都相對(duì)簡(jiǎn)單：幾乎不使用支撐系統(tǒng)，都沒(méi)有灌溉和排水系統(tǒng)。也正因?yàn)檫@樣，后期人工養(yǎng)護(hù)成本較高，需要有專人定期修剪和澆灌。其次，它們都采用自然土壤或經(jīng)過(guò)人工改良的自然土壤作為生長(zhǎng)基質(zhì)，較少使用完全人工的基質(zhì)。最后，這2種墻體綠化一旦完工就很難改動(dòng)。重新改造費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

兩者最大的區(qū)別在于，后者比前者成景時(shí)間更長(zhǎng)，成景過(guò)程中耗費(fèi)的人力成本更高，成景后更具藝術(shù)效果，適用于節(jié)點(diǎn)性景觀。從景觀效果上講，常規(guī)型往往成片種植，產(chǎn)生震撼感和秩序感，強(qiáng)調(diào)整體形態(tài)：新型往往孤植或植物間距離較大，以便枝干能夠充分伸展開(kāi)，觀整體樹(shù)形，強(qiáng)調(diào)個(gè)體形態(tài)。前者的市場(chǎng)應(yīng)用率遠(yuǎn)高于后者。

3.2附壁型、牽引型、附架型墻體綠化技術(shù)比較

附壁型墻體綠化采用自身具有吸附器官的攀援植物，使其在墻上攀爬生長(zhǎng)，蓋住墻體本身的樣貌。這種類型有自上而下生長(zhǎng)的，也有自下而上生長(zhǎng)的。以后者居多。

牽引型墻體綠化是在附壁型的基礎(chǔ)上，通過(guò)鐵絲網(wǎng)、繩索等材料對(duì)攀爬植物進(jìn)行牽引形成的垂直綠化效果。

附架型墻體綠化是在牽引型基礎(chǔ)上，通過(guò)金屬構(gòu)架、木架等以及附屬構(gòu)件形成攀爬架平面，供植物攀爬以達(dá)到垂直綠化效果，攀爬架平面可根據(jù)設(shè)計(jì)所需調(diào)整外形形狀。根據(jù)是否可以上人（用于維修和日常養(yǎng)護(hù)），附架型墻體綠化又可以分為輕型結(jié)構(gòu)和中型結(jié)構(gòu)。輕型結(jié)構(gòu)采用的是輕鋼構(gòu)架，綠化結(jié)構(gòu)后方?jīng)]有檢修通道。重型結(jié)構(gòu)采用的是加強(qiáng)型輕鋼構(gòu)架，在綠化結(jié)構(gòu)后方設(shè)有可上人的檢修通道。

這3種墻體綠化類型均屬于藤蔓型墻體綠化，具有鮮明的共同特點(diǎn)和各自特色。它們基本選用自然土壤作為生長(zhǎng)基質(zhì)，選用植物都具有攀援能力。其中，附壁型墻體綠化由于沒(méi)有外部設(shè)施輔助牽引，需要植物本身具有吸盤(pán)等攀援器官，如爬山虎等。從結(jié)構(gòu)角度講，三者都沒(méi)有灌溉和排水系統(tǒng)，基本靠雨水灌溉。結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜的是附架型墻體綠化，它的支撐系統(tǒng)面積更大。支撐構(gòu)架分段綠化能夠迅速對(duì)建筑物外表進(jìn)行大面積的綠化，施工工期短，見(jiàn)效快，但只能適用于風(fēng)壓不高的建筑中，對(duì)于高度高、風(fēng)壓大的高層建筑則不建議采用。三者技術(shù)水平都非常成熟，目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)應(yīng)用率很大。

3.3固定種植槽型、骨架+花盆型、模塊型墻體綠化技術(shù)比較

三者均屬于栽植容器型墻體綠化。這3種墻體綠化技術(shù)各有千秋。

固定種植槽型與建筑的融合度最高，整體效果和諧不突兀，但由于種植槽本身與建筑結(jié)合在一起，故后期改造困難，景觀效果很難變化?！肮羌?花盆型”后期改造簡(jiǎn)單，但花盆和骨架外露，不能被植物完全遮擋，影響景觀效果。模塊型通過(guò)模塊組裝成景，形態(tài)多變，同時(shí)模塊與模塊間互不影響，可選植物種類更多，施工方便且成景時(shí)間短，即刻施工即刻成景，但模塊型墻體綠化前期投入成本高，且結(jié)構(gòu)系統(tǒng)復(fù)雜，維修不方便。

固定種植槽型墻體綠化是在建筑設(shè)計(jì)時(shí)，將植物栽植容器與建筑外立面結(jié)合，做墻體綠化時(shí)不需要另外構(gòu)建其他結(jié)構(gòu)，只需覆土種植即可。但要防止植物生長(zhǎng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)造成的破壞，選擇與建筑表面兼容的植物種類很重要。應(yīng)定期檢查及早發(fā)現(xiàn)潛在問(wèn)題。

“骨架+花盆型”墻體綠化采用花盆作為栽植容器。在緊貼建筑墻面或離開(kāi)墻面5～10cm搭建平行于墻面的可放置花器的骨架。利用骨架構(gòu)筑物承載花盆，并輔以滴灌或噴灌系統(tǒng)。骨架的結(jié)構(gòu)形態(tài)直接影響著最后成景的景觀形態(tài)。這些骨架有些與建筑固定在一起，有些不是，還有一些是活動(dòng)的、可以拆卸。隨著技術(shù)的不斷改進(jìn)，骨架的形態(tài)和花盆的形態(tài)，包括植物種類都變得更加豐富。

模塊型墻體綠化利用模塊化構(gòu)件來(lái)種植植物以實(shí)現(xiàn)墻面綠化。其建造工藝與骨架+花盆型類同，但改善之處是花盆變成了圓形、菱形、方塊形等幾何單體模塊。模塊本身體積較小，通過(guò)鑲嵌、捆綁等方式固定在金屬或木質(zhì)的支撐骨架上，從而形成一定圖案或造型。它還可以分為固定容器型和可拆卸容器型，可拆卸容器型根據(jù)模塊的特點(diǎn)又可以分為垂直墻面式、平行墻面式和傾斜式3種形式。南非巴利托市的山頂莊園便是固定容器型模塊式墻體綠化的代表。使用垂直墻面式做法的有日本愛(ài)知世博會(huì)生命墻、上海世界博覽會(huì)法國(guó)館、三亞園林局辦公樓等。上海世博會(huì)主題館墻面綠化總面積超過(guò)5000㎡，模塊采用可再生塑料，它可以透氣，還可以降解，約3個(gè)月后便與土壤、植物根系相融。

3.4布袋型、基質(zhì)型、水培型墻體綠化技術(shù)比較

三者均屬于毛毯鋪貼型墻體綠化。這3種墻體綠化是目前市場(chǎng)上常見(jiàn)墻體綠化技術(shù)中較前沿的種類。它們都從栽植容器角度尋找突破，分別采用口袋型布?xì)?、基質(zhì)型植生毯、吸水氈布型植生毯固定植物。但也都有各自的缺點(diǎn)。布袋型在應(yīng)用過(guò)程中結(jié)構(gòu)外露，布袋本身并不能被植物完全遮擋，影響景觀效果?；|(zhì)型和水培型本身重量大，價(jià)格昂貴且維修不方便。

布袋型墻體綠化利用優(yōu)質(zhì)無(wú)紡布經(jīng)過(guò)精密裁剪和加工做成單位面積的種植袋，每一單位面積的種植袋上縫制了數(shù)十個(gè)培土袋，用立體綠化專用乳膠把植物袋粘貼到要做立體綠化的墻上，等乳膠實(shí)干后，再輔以封邊條或角鐵加固，使植物袋和墻體牢牢固定在一起，最后將植物種植在各個(gè)培土袋里，創(chuàng)造性地解決了立體綠化施工中的植栽難題。這種墻體綠化將控制器、施肥器、過(guò)濾器以及其他組件組裝成滴灌系統(tǒng)，利用植物袋事前設(shè)計(jì)好的牽引線路以及水的重力自動(dòng)澆灌，在立體綠化區(qū)域的底部安裝不銹鋼水槽接住植物袋中的余水并順勢(shì)排走，有效解決了立體綠化的澆灌和排水問(wèn)題：采用立體綠化專用種植基質(zhì)，保濕、透氣、保肥，很好地解決了植物種植中所需的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)問(wèn)題：最后用鈦合金做好美化邊框。至此，一面精美的植物墻就誕生了。

基質(zhì)型墻體綠化指的是鋪貼毛毯基質(zhì)化，是對(duì)“植物必須有容器裝載”的突破。它沒(méi)有種植基盤(pán)，由于新研發(fā)的生長(zhǎng)介質(zhì)本身具有極強(qiáng)保水能力和固定能力，是一種由植物生長(zhǎng)混合粉末、椰子纖維外皮和發(fā)泡膜等組成的模塊。由于垂直綠化系統(tǒng)中生長(zhǎng)介質(zhì)與結(jié)構(gòu)是密不可分的整體，它不但影響綠化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)體系，還關(guān)系到植物的養(yǎng)護(hù)管理。因此，對(duì)生長(zhǎng)介質(zhì)的研發(fā)，既要考慮對(duì)結(jié)構(gòu)體系的影響。又要考慮對(duì)墻體安全和植物養(yǎng)護(hù)的影響，使它們符合植物的生長(zhǎng)要求和建筑設(shè)計(jì)要求?；|(zhì)種植毯型墻體綠化只要在植物生長(zhǎng)好后。通過(guò)合理的搭接或綁縛固定在墻體表面的不銹鋼或木質(zhì)等骨架上，就可以形成各種形狀和景觀效果的綠化墻面。

水培型墻體綠化是拋棄土壤基質(zhì)，以吸水氈布用營(yíng)養(yǎng)液使植物正常生長(zhǎng)并固定在垂直外墻上的技術(shù)。水培型墻體綠化主要由3部分組成：金屬框架，PVC層和毛氈層，分別用于結(jié)構(gòu)支撐，結(jié)構(gòu)隔離和生命種植。每一個(gè)單體墻面種植通常以巖生植物和附生植物為主。種類多達(dá)幾百多種。種植密度大約30～60株/㎡，形成疏密有度、障透有序、高低錯(cuò)落的立體植物群落環(huán)境。

4小結(jié)和討論

墻體綠化景觀需求量的擴(kuò)大是其技術(shù)發(fā)展的強(qiáng)大推動(dòng)力。目前市場(chǎng)上常見(jiàn)墻體綠化技術(shù)萬(wàn)變不離其宗。在具體應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)墻面現(xiàn)狀、周邊環(huán)境、景觀需求、成本預(yù)算進(jìn)行綜合考量，同時(shí)應(yīng)仔細(xì)預(yù)算后期維護(hù)成本，最后篩選出合適的墻體綠化技術(shù)種類進(jìn)行施工。

一個(gè)好的墻體綠化應(yīng)該具有安全、美觀、穩(wěn)定、可持續(xù)的特點(diǎn)。但并不是每一種墻體綠化在這4項(xiàng)考量下都是滿分的，它們各有千秋。

從安全性角度講，考量荷載影響和對(duì)建筑墻面的傷害。其中，那些與建筑直接接觸的墻體綠化，一旦植物長(zhǎng)成就會(huì)在建筑墻面上留下痕跡，很難完全清理，如附壁型墻體綠化若采用爬山虎沿墻攀巖，就會(huì)在墻面留下爬山虎的吸盤(pán)，后期改造若要在不傷害墻面的情況下完全清理掉這些吸盤(pán)幾乎是不可能的，同時(shí)爬山虎本身會(huì)分泌某些具有腐蝕作用的酸性物質(zhì)腐蝕墻體。另外也有一些攀援植物如薜荔等的枝條上會(huì)長(zhǎng)出許多根，這些根一有縫隙就鉆，深入縫隙后易引起墻壁堅(jiān)固水泥表面的剝落。而一些本身荷載較大的墻體綠化，如水培型墻體綠化，在應(yīng)用過(guò)程中一定要考慮到建筑墻面本身可承載的重量和順時(shí)風(fēng)壓對(duì)荷載的影響。若超出墻面可承載范圍，后果可想而知。

從美觀角度考慮，樹(shù)墻型和藤蔓型墻體綠化景觀效果充滿震撼感，而栽植容器型和毛毯鋪貼型墻體綠化景觀效果豐富且充滿變化美，使用者可根據(jù)景觀需求進(jìn)行選擇，并不一定最新的技術(shù)就是最合適的技術(shù)。

論墻體綠化的穩(wěn)定性和可持續(xù)性，都是從景觀成景后期進(jìn)行考量的。因?yàn)橹挥蟹€(wěn)定的同時(shí)可持續(xù)的景觀，才能滿足墻體綠化建設(shè)的初衷，即在水平綠化面積不足的情況下向垂直方向借空間。如果墻體綠化不能穩(wěn)定、持續(xù)，那就只是曇花一現(xiàn)，所有的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益都無(wú)法實(shí)現(xiàn)。因此綜合考慮垂直綠化的安全性、美觀性、穩(wěn)定性和可持續(xù)性特點(diǎn)，國(guó)內(nèi)目前主要建筑外立面墻體綠化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)成為技術(shù)推廣和制約垂直綠化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

垂直綠化是今后景觀綠化發(fā)展的一個(gè)重要門(mén)類。而其中的墻體綠化將會(huì)以更豐富的形式和更優(yōu)化的技術(shù)出現(xiàn)在城市的各處?，F(xiàn)階段，我國(guó)墻體綠化技術(shù)如文中所述，各種類各有優(yōu)劣。那么如何取優(yōu)補(bǔ)劣使一項(xiàng)技術(shù)更加完善，如何開(kāi)發(fā)新的墻體綠化技術(shù)彌補(bǔ)上述已有技術(shù)的不足，是今后相關(guān)研發(fā)人員工作的方向。這也預(yù)示了我國(guó)墻體綠化技術(shù)發(fā)展從起步到成熟，仍有很長(zhǎng)的路要走。