張抗軍　徐偉煒

(1.江蘇省建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，江蘇 南京　210019；　2.東南大學(xué)土木學(xué)院，江蘇 南京　210000)

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談垂直綠化技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

張抗軍1徐偉煒2

(1.江蘇省建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，江蘇 南京210019；2.東南大學(xué)土木學(xué)院，江蘇 南京210000)

簡(jiǎn)述了垂直綠化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，介紹了標(biāo)準(zhǔn)模塊種植槽技術(shù)與不織布養(yǎng)液種植兩種可有效推廣的垂直綠化技術(shù)，并針對(duì)垂直綠化技術(shù)在運(yùn)用中存在的問(wèn)題，提出了具體的應(yīng)對(duì)策略。

垂直綠化，建筑設(shè)計(jì)，種植技術(shù)

1　概念及發(fā)展現(xiàn)狀

近年來(lái)，隨著世界各國(guó)在城市現(xiàn)代化進(jìn)程上的加快，全球生態(tài)環(huán)境進(jìn)一步惡劣，建筑界在綠色建筑基礎(chǔ)上進(jìn)一步提出了“生態(tài)補(bǔ)償設(shè)計(jì)”，此概念的提出是人類長(zhǎng)期對(duì)地球生態(tài)環(huán)境破壞的一種“補(bǔ)償”方式。綠色建筑生態(tài)補(bǔ)償?shù)闹匾绞街皇侵参镄匝a(bǔ)償設(shè)計(jì)。植物性補(bǔ)償設(shè)計(jì)有利于解決城市中出現(xiàn)的各種環(huán)境問(wèn)題，對(duì)改善環(huán)境質(zhì)量，恢復(fù)自然生態(tài)系統(tǒng)自身調(diào)節(jié)功能、保持系統(tǒng)的健康穩(wěn)定有重要作用。本文討論的在建筑設(shè)計(jì)中運(yùn)用垂直綠化也是生態(tài)補(bǔ)償設(shè)計(jì)中的一種。

垂直綠化目前常用的英文名稱為“Vertical planting”，此概念最初來(lái)源于對(duì)蘇聯(lián)文獻(xiàn)的翻譯。以往對(duì)垂直綠化的定義基本上都是以攀緣植物為中心來(lái)進(jìn)行限定，在實(shí)際運(yùn)用中垂直綠化與攀緣綠化、屋頂綠化、立體綠化等多個(gè)概念的定義界限模糊不清，垂直綠化概念的內(nèi)涵本身也處于不斷變化中，本文對(duì)垂直綠化的研究范圍只針對(duì)建筑立面上的垂直綠化。綠化本身作為建筑的立面元素及其組成元素。在垂直綠化中所使用的植物也不僅僅局限于常用的攀緣類植物，喬木、灌木、花卉、草本植物等均可納入所用。在建筑設(shè)計(jì)中將綠色植物作為一種建筑材料和設(shè)計(jì)手法加以運(yùn)用，從而可以有效地加強(qiáng)建筑和自然環(huán)境的聯(lián)系，緩減城市環(huán)境硬化程度逐步升高引發(fā)的各種問(wèn)題。

垂直綠化的發(fā)展有悠久的歷史，西方古代可追溯到古巴比倫的空中花園，我國(guó)早在春秋時(shí)期修建蘇州城墻時(shí)，就采用了攀緣植物來(lái)綠化墻體。在國(guó)外，現(xiàn)在有不少先進(jìn)的垂直綠化技術(shù)正在開(kāi)發(fā)和運(yùn)用。日本相繼開(kāi)發(fā)完成的大量垂直綠化技術(shù)為其在建筑設(shè)計(jì)中的實(shí)施提供了重要的技術(shù)支撐，如株式會(huì)社的“垂直森林墻”、內(nèi)山綠地建設(shè)株式會(huì)社的TU型攀緣網(wǎng)綠化施工法等。在德國(guó)建筑垂直綠化設(shè)計(jì)中，采用將建筑設(shè)計(jì)成階梯狀或金字塔狀，并綠化層層挑出露臺(tái)的方式，建筑宛如一面面綠色的屏風(fēng)，形成了美麗的城市風(fēng)景，同時(shí)也有效的調(diào)節(jié)了城市的小氣候。在國(guó)內(nèi)，對(duì)于垂直綠化的研究相對(duì)較晚，但2010年上海世博會(huì)上大規(guī)模的運(yùn)用了垂直綠化，這讓很多人直觀的體驗(yàn)到了垂直綠化的魅力，對(duì)垂直綠化的概念也不再拘泥于傳統(tǒng)的爬墻植物綠化墻面的范疇。這也掀起了一股研究學(xué)習(xí)垂直綠化的小風(fēng)潮。然而由于技術(shù)、造價(jià)等因素，近幾年，垂直綠化技術(shù)更多的是在室內(nèi)設(shè)計(jì)中局部采用。

2　常用垂直綠化技術(shù)

現(xiàn)有的垂直綠化技術(shù)從種植基質(zhì)可以分兩大類：種植槽種植技術(shù)，其他類型種植基質(zhì)一體化種植技術(shù)。其中的種植槽種植技術(shù)是一種運(yùn)用時(shí)間較長(zhǎng)，種類多的種植方式。從種植槽與建筑的關(guān)系，可分為外掛式、與墻面一體澆筑式。從植物種植形態(tài)可分為攀緣類植物，其他非攀緣類植物。從種植方式可分為標(biāo)準(zhǔn)模塊式和自由種植式。除種植槽技術(shù)外，近年出現(xiàn)的新技術(shù)，如不織布養(yǎng)液種植，墻面一體化種植也在不少建筑上得到運(yùn)用，綻放出它們的光彩。本文不贅述各種分類，主要介紹兩種有利于快速形成綠化效果、易于維護(hù)、保持綠化效果的種植技術(shù)：標(biāo)準(zhǔn)模塊種植槽種植技術(shù)，不織布養(yǎng)液種植技術(shù)。

2.1標(biāo)準(zhǔn)模塊種植槽技術(shù)

標(biāo)準(zhǔn)模塊種植槽由三部分組成：?jiǎn)卧K、結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、灌溉系統(tǒng)。單元模塊按模數(shù)設(shè)計(jì)成需要的尺寸并種植綠化植物；結(jié)構(gòu)系統(tǒng)用于固定單元模塊在建筑上；灌溉系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì)，負(fù)責(zé)為單元模塊提供必要的水分和養(yǎng)分。代表作品如上海世博會(huì)法國(guó)館(見(jiàn)圖1)。

1)單元模塊。單元模塊生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化，每個(gè)模塊都是相對(duì)獨(dú)立的種植單元，有利于隨時(shí)替換。單元模塊由種植基盤(pán)、生長(zhǎng)基質(zhì)、植物三部分組成。種植基盤(pán)根據(jù)設(shè)計(jì)生產(chǎn)為標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化易于拼裝組合的形狀，并且方便批量生長(zhǎng)。當(dāng)市場(chǎng)和技術(shù)達(dá)到一定的成熟度后，設(shè)計(jì)師可以采用市場(chǎng)上常用的尺寸規(guī)格組合設(shè)計(jì)，這可以有效地降低垂直綠化的成本。生長(zhǎng)基質(zhì)采用的土壤要求質(zhì)量較輕、能緩慢釋放肥力并且能確保種植植物所需的養(yǎng)分，一般為人工改良土壤。種植植物種類需根據(jù)建筑朝向、地域氣候、設(shè)計(jì)效果來(lái)進(jìn)行選擇。

2)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。其可分為兩類：一種是結(jié)構(gòu)系統(tǒng)完全被單元模塊形成的綠化面覆蓋，只起承重作用。另一種是結(jié)構(gòu)系統(tǒng)與單元模塊共同形成綠化效果，相得益彰。如上海世博會(huì)法國(guó)館的垂直綠化。

3)灌溉系統(tǒng)。灌溉系統(tǒng)一般采用滴灌法對(duì)植物進(jìn)行灌溉。灌溉系統(tǒng)由以下部分組成：水管、水泵、程序控制器、過(guò)濾器、施肥器、抗阻塞微灌溉滴管、電子閥。一般沿結(jié)構(gòu)構(gòu)件布置水管，也可將水管布置在結(jié)構(gòu)構(gòu)件中，水分通過(guò)水泵增壓輸送。這種智能灌溉系統(tǒng)會(huì)根據(jù)植物種類、生長(zhǎng)階段、植物所處位置、氣候條件設(shè)定來(lái)調(diào)整水分和養(yǎng)分的供給。灌溉管的排口需注意不要直接接觸植物生長(zhǎng)基質(zhì)，以避免堵塞灌溉口，同時(shí)微灌技術(shù)的采用，也有利于灌溉技術(shù)的穩(wěn)定運(yùn)行。代表作品如圖2所示。

2.2不織布養(yǎng)液種植技術(shù)

不織布養(yǎng)液種植由法國(guó)植物學(xué)家派屈克·布朗克(Patrick Blanc)率先采用。該體系由植物、不織布地衣、PVC層、鐵框架組成。該技術(shù)具體實(shí)施步驟為：先做好墻面防水，在墻面或者距墻面一定距離設(shè)結(jié)構(gòu)層，結(jié)構(gòu)層一般為鋼構(gòu)架，鋼構(gòu)架外鋪設(shè)1 cm厚PVC板。這層PVC板有利于提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，同時(shí)具有防水作用。PVC板外鋪設(shè)兩層各3 mm厚的無(wú)紡布，通過(guò)鉚釘加以固定。外層無(wú)紡布上割5 mm～10 mm的水平豁口，用于放置植物根部，種植密度約為30株/m2～60株/m2。植物所需的水分和養(yǎng)分通過(guò)埋藏在結(jié)構(gòu)層里的管線自動(dòng)噴淋，無(wú)紡布其高毛細(xì)管結(jié)構(gòu)有利于均勻地將水分提供給植物。而養(yǎng)分則是通過(guò)機(jī)械泵將鹽分、礦物質(zhì)等溶解在水中澆灌。該系統(tǒng)質(zhì)量較輕，形成的整體綠化效果也很好，缺點(diǎn)是由于重力作用，水分和養(yǎng)分會(huì)較多分布在下部。且由于其結(jié)構(gòu)特性，運(yùn)用于較高建筑時(shí)，難以維持持久的綠化效果，不便養(yǎng)護(hù)管理。

3　建筑垂直綠化設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

1)垂直綠化設(shè)計(jì)水平不足、植物種類單一?，F(xiàn)在建筑立面垂直綠化設(shè)計(jì)中多數(shù)簡(jiǎn)單運(yùn)用綠化技術(shù)手段，同時(shí)掌握垂直綠化設(shè)計(jì)和建筑設(shè)計(jì)技能的設(shè)計(jì)師極少，更不用說(shuō)在建筑設(shè)計(jì)中有機(jī)的運(yùn)用垂直綠化技術(shù)。多數(shù)設(shè)計(jì)師的做法仍停留在將垂直綠化當(dāng)做附屬構(gòu)件附著在建筑上，或者是僅僅將綠化模塊作為點(diǎn)綴或裝飾簡(jiǎn)單安裝在建筑上。

2)難以持久穩(wěn)定維持綠化效果。持久穩(wěn)定的保持綠化效果包含兩點(diǎn)，一方面是養(yǎng)護(hù)植物，確保其正常生長(zhǎng)，防止其枯萎死亡，另一方面是要控制植物生長(zhǎng)形態(tài)，以達(dá)到設(shè)計(jì)的綠化效果。由于垂直綠化相對(duì)地面綠化存在著種植空間局限、生長(zhǎng)基質(zhì)有限、澆水施肥養(yǎng)護(hù)難、修枝理藤操作不便等一系列問(wèn)題，所以其綠化效果的維持需要在設(shè)計(jì)階段便針對(duì)這些問(wèn)題相應(yīng)采取解決措施。

3)實(shí)施建設(shè)、維護(hù)成本高。垂直綠化與地面綠化有很大差別，其建設(shè)過(guò)程、構(gòu)建材料、施工機(jī)械都有其特殊性，這種特殊性也決定了其設(shè)計(jì)實(shí)施難度較高，建設(shè)和養(yǎng)護(hù)成本相對(duì)地面綠化也高。

4)業(yè)主觀念亟待引導(dǎo)。所謂蘿卜白菜各有所愛(ài)，業(yè)主對(duì)建筑

風(fēng)格的喜好各不相同，目前市場(chǎng)上垂直綠化作品少，好的垂直綠化作品更為稀少，大部分人對(duì)垂直綠化缺少直接的感性認(rèn)識(shí)，這對(duì)建筑中垂直綠化的推廣運(yùn)用也是不小的阻力。

4　建筑垂直綠化設(shè)計(jì)中存在問(wèn)題的應(yīng)對(duì)策略

1)加強(qiáng)政策扶持、推廣宣傳。建筑立面大量采用垂直綠化，有利于優(yōu)化城市生態(tài)環(huán)境，改善居住環(huán)境質(zhì)量。如果政府對(duì)建筑上采用垂直綠化采取有力的政策上的扶持；修改制定相應(yīng)規(guī)范，如建筑上采用種植槽不計(jì)入容積率計(jì)算，并給予相應(yīng)優(yōu)惠等等實(shí)際運(yùn)用上的推動(dòng)；積極推廣樣板示范，將對(duì)建筑上采用垂直綠化產(chǎn)生直接有效的作用。

2)建筑設(shè)計(jì)與垂直綠化設(shè)計(jì)一體化考慮，為綠化提供承載空間。在建筑設(shè)計(jì)中實(shí)施垂直綠化關(guān)鍵是為綠化植物的生長(zhǎng)提供適宜的生存環(huán)境和生長(zhǎng)空間。也就是種植基質(zhì)與建筑的有機(jī)結(jié)合，如種植槽技術(shù)，在設(shè)計(jì)時(shí)需為其提供承載位置、承載力，需考慮養(yǎng)護(hù)管道位置，維護(hù)管理空間，在建筑設(shè)計(jì)時(shí)與立面元素有機(jī)結(jié)合，可將其本身作為立面組成元素而非依附構(gòu)件。

3)后期對(duì)綠化的養(yǎng)護(hù)管理、對(duì)綠化效果的控制作為設(shè)計(jì)的一部分存在。對(duì)綠化養(yǎng)護(hù)管理的重要性不言而喻，在設(shè)計(jì)階段需考慮好后期養(yǎng)護(hù)管理通道的維修供應(yīng)空間；修枝理藤、更換植物的操作空間。在高度較低的建筑上，垂直綠化維護(hù)還相對(duì)簡(jiǎn)便，但在高層建筑設(shè)計(jì)時(shí)，垂直綠化的設(shè)計(jì)必須在建筑設(shè)計(jì)時(shí)便預(yù)留出一定的操作空間。做法可類似于雙層表皮建筑，外層為綠化層，綠化層和外墻之間留出操作通道。

相對(duì)其他種類垂直綠化種類，單元模塊種植槽技術(shù)由一個(gè)個(gè)綠化單元組合的特點(diǎn)，決定了其綠化效果可控性最強(qiáng)，這一優(yōu)勢(shì)可以運(yùn)用到其他綠化技術(shù)上，通過(guò)可控模塊替換來(lái)最大化確保綠化效果。

4)結(jié)合地域選擇合適的綠化技術(shù)以控制成本。建筑師應(yīng)積極學(xué)習(xí)先進(jìn)的技術(shù)，但在實(shí)際運(yùn)用中，更應(yīng)注重結(jié)合地域條件、項(xiàng)目情況合理地選擇使用技術(shù)。使用本土植物更易保證持久的綠化效果，采用常規(guī)的垂直綠化技術(shù)同樣也能很好地實(shí)現(xiàn)垂直綠化效果。種植槽綠化技術(shù)其養(yǎng)護(hù)和管理技術(shù)已相對(duì)成熟，比較容易控制成本并確保綠化效果。設(shè)計(jì)師通過(guò)靈活的設(shè)計(jì)，可以將其與建筑很好的結(jié)合，展現(xiàn)出垂直綠化設(shè)計(jì)的魅力。

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[5]輿水肇.建筑空間綠化手法[M].大連：大連理工出版社，2003.

On application of vertical planting technique in architectural design

Zhang Kangjun1Xu Weiwei2

(1.JiangsuArchitecturalDesignInstituteCo.,Ltd,Nanjing210019,China; 2.CivilEngineeringCollege,SoutheastUniversity,Nanjing210000,China)

The paper indicates the development of the vertical planting technique, introduces the effective extension of the technique, including standard model planting groove technique and weaving nutrient liquid planting, and points out the application of the technique according to some problems in the technique.

vertical planting, architectural design, planting technique

1009-6825(2016)08-0223-02

2016-01-08

張抗軍(1978- )，女，工程師；徐偉煒(1979- )，男，副教授

TU985

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