楊紅梅， 葉少萍， 楊 曉， 阮 桑

(廣州市林業(yè)和園林科學研究院， 廣東 廣州 510405)

立體綠化是針對城市特殊空間，主要包括各種建筑物屋頂與各立面、立交橋與人行天橋等宜綠化立面，利用經(jīng)過篩選出來的植物進行綠化的形式[1]。近年來，立體綠化已成為高密度特大城市綠地的重要組成部分[2]，立體綠化使綠色從地面走向立體多維空間，是提升城市景觀質(zhì)量和生態(tài)宜居環(huán)境的新方向和有效舉措[3]。立體綠化具有吸儲雨水功能，不僅能夠在一定程度上降低城市排澇壓力，還可以有效降低屋頂室溫，緩解城市熱島效應，減少城市耗電量和碳排放，同時對近年來引起社會高度關注的PM 2.5等空氣污染懸浮物具有不可忽視的吸附作用[4-6]。

近年來，國內(nèi)外相關科研機構通過核心技術的集成創(chuàng)新和推廣應用，打造了橋梁綠化、屋頂綠化、墻體綠化、窗陽臺綠化、立體花壇等一系列立體綠化集成技術[7]。廣州、深圳、福州等城市在立體綠化特別是人行天橋、立交橋綠化方面獲得突破性的發(fā)展，廣州目前已完成了392座人行天橋、立交橋綠化建設，總綠化長度達350 km，成為全國人行天橋、高架橋、立體綠化最多和景觀效果最好的城市之一。新加坡、上海、香港等特大型城市都在致力于推廣屋頂綠化建設，成效顯著[8-9]。當前國內(nèi)多個大中城市立體綠化得到了蓬勃發(fā)展，除了政府重視和相關政策扶持之外，更得益于相關配套技術和產(chǎn)品研發(fā)水平的提升及推廣應用。本文在此綜述了華南地區(qū)立體綠化的配套產(chǎn)品研發(fā)及應用情況，旨在為今后能更有效地推廣立體綠化提供參考。

1 立體綠化基質(zhì)產(chǎn)品

隨著立體綠化技術在城市綠化建設中的應用日趨規(guī)范化，立體綠化對配套基質(zhì)產(chǎn)品的要求也更加多樣化、精細化。針對在不同特殊生境下不同植物生長的需求，研發(fā)專用的立體綠化基質(zhì)產(chǎn)品就顯得尤為重要?；|(zhì)對立體綠化荷載也會產(chǎn)生直接的影響，因此需要盡量選擇輕型基質(zhì)。為滿足荷載的要求，屋頂綠化、窗陽臺綠化、橋梁綠化、層間綠化等立體綠化要優(yōu)先選用具有輕質(zhì)、潔凈、排水良好、保水保肥、施工簡便、適宜植物生長等優(yōu)良特性的栽培基質(zhì)。基質(zhì)原料來源豐富，無機、有機原料按照一定的比例混配復合基質(zhì)，是當前立體綠化基質(zhì)研發(fā)的趨勢。研究指出，德國人工種植土一般由腐殖質(zhì)、泥炭、泡沫屑和有機肥料等原料配制而成，日本人工輕質(zhì)土則包括土壤與蛭石、珍珠巖、煤渣、泥炭等原料，這些種植土或輕質(zhì)土在屋頂綠化中均取得了良好的應用效果[10-11]。目前，德國和日本大力推廣泡沫有機樹脂制品、再生輕量氣泡混凝土、陶質(zhì)土壤等新型基質(zhì)材料，使得屋頂綠化土層的厚度與荷載大大降低[12]。

近年來，廣州市林業(yè)和園林科學研究院(下稱“廣州園科院”)基于園林廢棄物資源化利用研究工作基礎，利用園林廢棄物循環(huán)發(fā)酵腐熟堆肥以及泥炭土、陶粒等原料研發(fā)多個立體綠化基質(zhì)產(chǎn)品，產(chǎn)品在廣州、深圳、福州等城市得到了廣泛的應用。其中立體綠化基質(zhì)產(chǎn)品容重在0.2～0.8 g·cm-3之間，保水保肥性能良好，對于植物定植生長具有一定的促進作用，目前已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，其綠化應用效果詳見圖1。此外，利用進口椰糠、泥炭土以及生物菌肥等有機原材料配制而成的立體綠化專用輕型基質(zhì)，具有保水保肥、疏松透氣、容重小等優(yōu)點，有利于減輕立體綠化結(jié)構承重的壓力，非常適用于屋頂、天臺、立體花壇、天橋等綠化，也適用于苗圃袋苗生產(chǎn)和園景中容器苗的種植，其綠化應用效果詳見圖2。

2 屋頂綠化蓄水種植容器

屋頂綠化可拼裝種植容器及種植容器組是根據(jù)屋頂種植的需要，結(jié)合海綿城市建設和節(jié)能減排的要求，由廣州園科院自主研發(fā)的專利產(chǎn)品,是一種新型的屋頂綠化種植容器。其基本原理是將種植屋面要求的所有結(jié)構層進行整合，將安全部分和種植部分的功能層分開，創(chuàng)新設計成如積木般簡單方便的種植容器(圖3)。通過一側(cè)底部進行注水灌溉，一個蓄水底盆蓄水完畢，再流向下一個蓄水底盆，所有的蓄水底盆均蓄水浸潤土壤后，再集中排出，收集到蓄水池中。底盆通過中空的螺旋緊固件進行連接，形成大面積的密閉底面，起到了耐根穿刺防水層和蓄水層的功能，可以截留大量的雨水，可廣泛運用于簡易式屋頂綠化和花園式屋頂綠化(圖4)。

3 植被毯

植被毯是指利用纖維制品，如無紡布、土工布、植物纖維等為基層材料，在其上鋪設基質(zhì)并種植地被植物，植物生長成卷后形成類似于草皮卷的預制植被層[13]。植被毯可以隨意卷起，質(zhì)量較輕，施工快速，方便運輸，搬運至屋頂直接鋪植，非常適合在屋頂綠化中進行推廣應用。廣州園科院自2017年以來從地被植物品種、撒播密度、基質(zhì)配方、基質(zhì)厚度等方面研究屋頂綠化植被卷生產(chǎn)技術參數(shù)，以期確定適用于指定屋頂綠化植物的植被卷生產(chǎn)技術。一方面，調(diào)查收集了屋頂綠化植物品種144個，并篩選出30種在廣州地區(qū)地毯式屋頂綠化中開發(fā)應用價值高、可大規(guī)模應用及推廣的地毯式屋頂綠化植物[14]。另一方面，研究了地毯式屋頂綠化植物植被毯關鍵技術參數(shù)，其中利用有機廢棄物腐熟堆肥配制的基質(zhì)生產(chǎn)的植被卷綜合品質(zhì)最好。

4 生態(tài)植被磚

生態(tài)植被磚是指直接在墻上貼上含有基質(zhì)的植物模塊(圖5)。其主要是利用多孔混凝土采用特定粒徑集料作為骨架，膠結(jié)材料包裹在集料顆粒的表面，作為集料顆粒之間的膠結(jié)層，形成骨架—孔隙結(jié)構的多孔混凝土材料[15]。其具有透水透氣、抗壓抗折、多孔過濾、吸音減噪、耐水沖刷的特點，可以保持地面的水、氣交換，還可以通過填充基質(zhì)肥料供植物生長。廣州園科院研發(fā)的專利產(chǎn)品生態(tài)植被磚水灰比在 0.25～0.30時可以獲得較高的抗壓、抗折強度、有效孔隙率，通過植生試驗發(fā)現(xiàn)垂盆草與佛甲草在生態(tài)植被磚上長勢較好，蓋度高且抗逆性強。目前生態(tài)植被磚已成功應用于廣州市立體綠化中，無需做鋼結(jié)構支架，工廠化生產(chǎn)綠色貼鋪磚，施工時直接貼在墻體上，綠化效果快，養(yǎng)護簡單方便，且適用面積小、離地面不超過2 m的綠墻。

5 綠墻產(chǎn)品

5.1 模塊式綠墻

模塊式綠墻是指用模塊式結(jié)構進行墻面綠化，模塊有方形、菱形、圓形等幾何圖形。用鋼做結(jié)構，在鋼結(jié)構上安裝模塊，采用智能化供水，具有蓄水功能并能將水均勻地擴散到固態(tài)基質(zhì)中利于植物的生長。模塊式綠墻可在生產(chǎn)基地預先制作，在模塊上種植植物，成型速度快；模塊組成中的網(wǎng)框具有固定模塊的作用，模塊緊湊、平整、植物選擇多[16]，易于拼成較為精美的圖案,制作完成后即可達到最終的景觀效果；且景觀效果持久，適用于大面積高難度的墻面綠化。模塊結(jié)構示意圖見圖6。

5.2 掛盆式綠墻

掛盆式綠墻是指用特定的花盆進行墻面綠化?；ㄅ杩深A先在生產(chǎn)基地種植好植物，適用于對景觀效果要求不高，且易養(yǎng)護、易施工的大面積綠墻。掛盆式綠墻結(jié)構見圖7，其技術特點如下：種植盆規(guī)格、款式選擇多樣；植物可在基地預種植，易安裝、成型快；智能化供水，節(jié)約人工；工程造價較低，景觀效果好。

5.3 套盆式移動綠墻

套盆式移動綠墻是室內(nèi)綠墻制作最常用方式，植物種在定植網(wǎng)中，安裝時直接插入種植容器孔中，可隨意拔出更換，其特點是在定制的框架內(nèi)安裝可蓄水種植容器和滴灌溉系統(tǒng)，實現(xiàn)水分的循環(huán)利用，對定植網(wǎng)中上部澆水，水不經(jīng)基質(zhì)表面，水分蒸發(fā)少，避免水外流或竄流，且減少植物病源菌互相傳播?？勺詭щ[形輪，綠墻可隨意移動，方便擺放(圖8)。綠墻植物生長良好，景觀效果好，吸塵吸音效果好，可用做室內(nèi)空間隔板，空氣凈化器，空氣加濕器，是高檔次的室內(nèi)綠化裝飾品。

5.4 柔性布袋式綠墻

柔性布袋式綠墻是指在墻上或在鋼結(jié)構立面上從上到下平鋪帶袋的生態(tài)布或無紡布或毛毯，在布袋上裝基質(zhì)種植植物。采用超薄、強度好、保溫耐寒、通氣性好的布袋，能吸收利用空氣中的水分，保證植物在多種氣候下生長。其優(yōu)點是施工工藝簡單，造價較低，景觀成型速度快，適合圓形及不規(guī)則墻面、不平整墻面綠化(圖 9)。

6 結(jié)語

生態(tài)城市建設是新型城市化發(fā)展之路的必然選擇。在高密度特大城市綠化建設中，土地資源緊缺、地面綠化增量有限的情況下，發(fā)展立體綠化是必然的選擇[2]。立體綠化工程的建設帶動了相關配套產(chǎn)品的研發(fā)與推廣應用，同時新型的配套產(chǎn)品又會推動立體綠化的快速發(fā)展。從目前發(fā)展現(xiàn)狀來看，華南地區(qū)立體綠化基質(zhì)、蓄水種植容器、植被毯、綠墻、生態(tài)植被磚等相關配套產(chǎn)品的研發(fā)及應用已經(jīng)取得一定的進展。然而，立體綠化的發(fā)展仍然面臨著極大的挑戰(zhàn)，以屋頂綠化為例，保守估算截止2017年，廣州市主城區(qū)(不含增城、從化)可利用合適進行綠化的屋頂面積約7 700 萬m2，而目前廣州市的屋頂綠化率只有 0.5%左右；深圳全市屋頂綠化覆蓋率也僅為0.6%[17]，距發(fā)達國家如德國、日本、新加坡的屋頂綠化率相差甚遠[18-20]。隨著城市園林綠化事業(yè)的進一步發(fā)展，立體綠化配套產(chǎn)品及其產(chǎn)業(yè)鏈也將迎來更好的發(fā)展機遇，相關科研工作者應多加思考如何深化提升立體綠化技術體系，以期更好地引導城市立體綠化高質(zhì)量發(fā)展，發(fā)揮出更大的生態(tài)效益、社會效益以及經(jīng)濟效益。