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建筑垂直綠化是垂直綠化的一種,是指利用植物材料沿建筑物立面攀扶、固定、貼植、垂吊形成垂直面的綠化。

通過建筑垂直綠化,向建筑立面索取空間,可以增加有效綠量,在不增加用地的情況下,最大限度地?cái)U(kuò)大城市綠化范圍,提高綠化覆蓋率。建筑立面形式簡單,通過垂直綠化,豐富建筑立面景觀效果,拓展了建筑外觀形式。

改善建筑微環(huán)境,優(yōu)化建筑熱工環(huán)境。通過垂直綠化可以達(dá)到對墻面遮陽的目的,有效減少墻面的太陽輻射得熱,降低制冷負(fù)荷,達(dá)到節(jié)能的目的。冬季植物落葉后,既不影響墻面得到太陽的輻射熱,其附著在墻面上的枝莖又形成了一層保溫層,起到了調(diào)節(jié)室內(nèi)氣溫的作用。垂直綠化還可以減低墻面對噪音的反射,起到降低噪音的作用。

近幾年來,全國各地大小城市的園林綠化單位都對如何在本地實(shí)現(xiàn)城市垂直綠化進(jìn)行研究和探討,有些城市還進(jìn)行了不少實(shí)踐,垂直綠化得到了較大發(fā)展。

以深圳市為例

深圳較早開展垂直綠化的是華僑城,當(dāng)時主要是一些建筑物的屋頂綠化和陽臺綠化,如華僑城建設(shè)指揮部的屋頂花園和華山村住宅小區(qū)的陽臺綠化。

1996年起,開始在公共綠地大面積地推行垂直綠化,首先在深南大道的福田立交和北環(huán)大道的北環(huán)立交開始試種,然后推廣到全市24座立交橋。

位于深圳蛇口工業(yè)區(qū)南海意庫園區(qū)的墻面綠化，與建筑構(gòu)件相結(jié)合，形成獨(dú)特的建筑表皮。

主題館植物墻長 180m，高 26.3m，是目前全球最大已建的生態(tài)綠化墻面，研發(fā)人員把設(shè)施設(shè)計(jì)成模塊，工廠化生產(chǎn)，材料為可再生塑料，其壽命不低于 8 年，為便于施工，植物必須在模塊安裝后再種植。初步估算，這扇 5000 平方米的生態(tài)綠墻可實(shí)現(xiàn)年滯塵量 870t、年固碳量 3175t、年減排二氧化碳量 96t，并能在夏季節(jié)省空調(diào)用電 125000 度，成為園區(qū)不折不扣的園區(qū)“綠肺”。

垂直綠化技術(shù)和植物種類單一。國內(nèi)大部分園林綠化單位研究的思路比較窄,一提到垂直綠化,言必稱攀援植物，雖然攀援植物是比較適合用于垂直

綠化,不過它們并不是唯一選擇。不少人的心中,都認(rèn)為垂直綠化,就是在需要進(jìn)行綠化的地方種植攀援植物就行了,如果墻體條件較差,在墻體上設(shè)置一些鐵絲網(wǎng)等讓植物較容易附著在墻體上;或者設(shè)置一些棚架,讓植物沿著棚架生長。

垂直綠化效果有待改善。這可以從量和質(zhì)兩方面來看。在量方面,雖然已經(jīng)有少數(shù)城市已經(jīng)有較大面積的垂直綠地,但是很多城市的垂直綠化工作還處于起步階段,垂直綠地面積還不夠。

在質(zhì)的方面,進(jìn)行垂直綠化時生態(tài)學(xué)的應(yīng)用層次淺,合理的綠地網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)尚未形成;對垂直綠地群落發(fā)育的生物過程和生態(tài)過程重視不足,垂直綠化植物群落有待進(jìn)一步優(yōu)化。

實(shí)施建筑垂直綠化必須以技術(shù)為支撐，傳統(tǒng)垂直綠化，一般是用藤蔓植物的吸附特性使其在墻面上攀附、在墻體前面設(shè)置網(wǎng)狀物或柵欄，使植物纏繞其上。下面將根據(jù)種植基盤的不同，將傳統(tǒng)的垂直綠化技術(shù)分為地栽、建筑預(yù)制種植槽和容器盆栽三種進(jìn)行介紹。

一、形式

地栽

①無輔助構(gòu)筑物——自然攀爬式

這是最傳統(tǒng)的垂直綠化技術(shù)，利用建筑周邊土地作為種植基盤，利用攀附類藤本植物，莖上長出的吸盤及不定根，附著于大塊粗糙的墻體表面的垂直綠化方式。這樣，房屋建筑就不需要附屬的支架。攀附類藤本植物大多數(shù)是大藤本，攀爬高度高，覆蓋面積大，生長速度快，能很快達(dá)到綠化效果。

②有輔助構(gòu)筑物——輔助攀爬式

在墻面不利于吸附性藤本植物攀爬時，可在墻面設(shè)置線狀或網(wǎng)狀支撐構(gòu)筑物，使卷須類、纏繞類或鉤刺類的攀援植物能夠借助支撐來綠化墻面。

1 線型構(gòu)筑物——牽引式

    牽引式最大的特點(diǎn)是可對攀緣植物的生長方向進(jìn)行引導(dǎo)、生長形態(tài)進(jìn)行控制。這樣就能避免植物對建筑重要部位或設(shè)施的覆蓋，同時又提高了植物的覆蓋速度，建筑師通過輔助構(gòu)件的設(shè)置可有效的控制垂直綠化的最終效果。

2網(wǎng)狀構(gòu)筑物——附架式

附架式就是通過搭建金屬網(wǎng)架、木架等輔助構(gòu)件構(gòu)成攀爬架，使植物在攀爬架上生長，形成離壁式綠化。綠化面與建筑墻面形成雙層皮的立面，從而達(dá)到生態(tài)節(jié)能效應(yīng)。相比于地栽，附架式不拘泥于緊貼墻面，布置方式靈活，功能多樣，能更好與建筑設(shè)計(jì)結(jié)合，構(gòu)成新穎、獨(dú)特的建筑造型，在建筑設(shè)計(jì)中越來越多的被使用。

墻面貼植

墻面貼植主要是通過墻面固定、修剪、整形等方法讓喬灌木的枝條沿墻面生長。喬灌木的墻面貼植在國外有的叫“樹墻”，也稱為“樹棚”，使用的材料主要有銀杏、海棠、火棘、波緣冬青、山茶花等。

容器盆栽

即各種能夠容納垂直綠化植物的容器中種植植物，如花盆。材料有金屬或塑膠，直接擺放在地面上、陽臺上，或懸掛在陽臺、窗臺圍欄上，根據(jù)季節(jié)和使用者的喜好可以靈活更換，不需要設(shè)置統(tǒng)一的供排水設(shè)備，綠化簡單便捷。

二、不同類型墻面的垂直綠化形式

上個世紀(jì)的建筑外飾面主要是紅磚,水刷石等,這些墻面表面粗糙,適合藤本植物的攀爬,可以不依賴其他構(gòu)筑物;而現(xiàn)在城市住宅建筑中應(yīng)用較多的是石材貼面,磁磚貼面及涂料飾面等,這些外墻面都比較光滑,藤本植物需依靠輔助構(gòu)架才能發(fā)揮垂直綠化作用。從技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)性等方面進(jìn)行綜合分析,不同墻面適合不同的垂直綠化方式。

三、技術(shù)形式

1.用于垂直或傾斜的墻體表面綠化的植物種植技術(shù)

本技術(shù)的主要組成部分是一個具有一定的彈性、通氣性和不透水性的軟性包囊。包囊可以由一片非紡織而成的材料做成,如聚酯、尼龍、聚乙烯、聚丙烯等。包囊可以并列地分成多個格,每個格開了若干縫隙,數(shù)量和間距根據(jù)綠化的需要而定。

進(jìn)行綠化時,先把包囊水平放置,然后從格的縫隙倒入泥土,接著再種上植物,種植后把包囊在墻體表面吊起來,植物向外。最后加入適量的水,以促進(jìn)植物的生長。

2.垂直面綠化的構(gòu)件種植技術(shù)

其特點(diǎn)為:構(gòu)件的垂直面有相互排列有序、向上傾斜的花草導(dǎo)出管,有空腔與花草導(dǎo)出管連同。垂直面綠化構(gòu)件的垂直面有排列有序、向上傾斜的花草導(dǎo)出管和花草導(dǎo)出管連通的空腔,構(gòu)件的上方有彎鉤,且有凹口,下方有凸片,便于安裝。施工時,高層構(gòu)件用鋼絲繩所固定,如此一層一層疊加延伸至符合施工設(shè)計(jì)要求即可。在空腔中植入培植基,通過花草導(dǎo)出管植入花草即能起到垂直綠化的目的。

3.組合式直壁花盆種植技術(shù)

它包含底盆托架和多單元連體花盆;該連體花盆是由多只盆口向上的單元花盆依次固定在一直壁上而成;連體花盆以最末一個單元插嵌在底盆托架的托盆中。根據(jù)柱形建筑物的高度,可用多組多單元連體花盆疊置至所需高度,以上一組多單元連體花盆的最末一個單元插嵌在下一組多單元連體花盆的最上一個單元內(nèi),任意調(diào)節(jié)高度。

4.植物的水泥防護(hù)墻種植技術(shù)

這種防護(hù)墻具有鋼結(jié)構(gòu),基部H鋼與地面平行,而懸空H鋼則與地面成一個角度,以具有一定的撓度來抵抗山泥活動時所產(chǎn)生的壓力。在鋼結(jié)構(gòu)上加上絲網(wǎng)和透水性水泥層、人造綠化土壤,就可以在上面進(jìn)行種植植物了。

垂直模塊式系統(tǒng)由綠化模塊、結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和澆灌系統(tǒng)三大部分組成。綠化模塊用來種植綠化植物，通過結(jié)構(gòu)系統(tǒng)固定到建筑上形成綠化面，支撐框架連接種植面板和建筑墻面，一般采用耐腐蝕、強(qiáng)度高的不銹鋼鐵框架，以保證種植面板安全、穩(wěn)固的連接。灌溉系統(tǒng)沿結(jié)構(gòu)系統(tǒng)布置，為單元模塊提供水分或液態(tài)肥料。

綠化模塊有的結(jié)構(gòu)方式大致可分為四種：容器骨架式、卡盆式模塊、種植盒模塊、介質(zhì)模塊。

1.容器骨架式模塊

一個容器就是一個垂直模塊，是直壁容器的改良，增加綠化的可視度，避免了容器影響綠化立面效果。容器的生長基質(zhì)一般采用人工改良土壤，要求質(zhì)量較輕，并能緩慢釋放肥力，負(fù)責(zé)為植物提供生長所需的養(yǎng)分；配以不銹鋼等固定骨架起固定作用，形成綠化立面。由于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的限制，綠化的高度不宜過高，一般應(yīng)用于小型綠化項(xiàng)目。

日本樹花公司的綠化系統(tǒng)就是由框架和容器組成。一個標(biāo)準(zhǔn)框架約一平方米，每平方米可放置 44 個徑口寬 140mm 的正方體種植容器，本體重量 70kg，系統(tǒng)采用自動灌溉系統(tǒng)。另一種不帶灌溉設(shè)備，僅由花盆和支架構(gòu)成的綠化墻，僅用于臨時裝飾，在上海世博會上應(yīng)用較多。         

2.卡盆式模塊

在容器里預(yù)先培育好植物，再將容器橫向或斜向插入固定面板，容器成直角插入固定框架，模塊厚度較大，斜插入容器可減小了綠墻厚度，提高植株所需土壤介質(zhì)容量，增加對植株的營養(yǎng)供給。容器里面是固定性好不易松散掉落的輕質(zhì)生長介質(zhì)，供水采用滴灌方式。模塊由鋼托架固定在支架上，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性更強(qiáng)，可應(yīng)用于較大型墻面綠化。

香港 Greenlink Kuesters 公司的卡盆式種植模塊，由單獨(dú)種植容器（永久和更換）組成的種植模塊，在框架每一行上設(shè)置滴頭管道，自動灌溉。系統(tǒng)首次應(yīng)用于 2008 年香港紅山別墅，目前應(yīng)用案例有 30 多個。

種植盒是在容器和卡盆式基礎(chǔ)上的改良，種植盒內(nèi)是如海棉一樣的聚酯混合基質(zhì)，重輕輕、固定性好，不易松散，無土壤瓦解滑落的弊端。在模塊中按植物和圖案的要求，預(yù)先栽培養(yǎng)護(hù)數(shù)月后再進(jìn)行安裝即可，自動滴灌系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)框架相結(jié)合，將水分輸送到每一個種植盒內(nèi)。模塊持久性較好，適用于高難度的大面積墻面綠化。

介質(zhì)模塊的出現(xiàn)是對“植物必須有容器裝載”的突破，它沒有種植基盤，由于新研發(fā)的生長介質(zhì)本身具有極強(qiáng)保水能力和固定能力，是一種由植物生長混合粉末、椰子纖維外皮和發(fā)泡膜等組成的模塊。只要在植物生長好后，通過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。介質(zhì)模塊較輕，由于沒有容器，則需要更多的鋼架固定。

在墻面直接鋪貼生長基質(zhì)與植物組成的栽培平面系統(tǒng)，或者是采用噴播技術(shù)在墻面形成一個種植系統(tǒng)。

施工方法是直接鋪貼生長基質(zhì)與植物組成的栽培系統(tǒng)或噴播。噴播技術(shù)是主要利用特制噴混機(jī)械將土壤、肥料、強(qiáng)吸水性樹脂、植物種子、粘合劑、保水劑等混合后加水噴射到巖面或建筑表面上的技術(shù)，噴播技術(shù)在邊坡綠化中應(yīng)用比較廣泛和成熟，也可用于墻面綠化。鋪貼是直接附加在墻面，無須另做鋼架；系統(tǒng)總厚度薄，只需 10～15 cm，且具防水阻根功能，有利于保護(hù)建筑物。

與傳統(tǒng)的有土草皮相比，具有環(huán)保、不破壞土地資源、抗病蟲害、無雜草等優(yōu)勢。由于采用了先進(jìn)的全自動滴灌技術(shù)，施肥管理簡單。        

常用的植物以草本植物為主，如天門冬、麥冬、玉龍草、垂盆草、黑麥草、蔥蘭等。

植物的水泥防護(hù)墻種植技術(shù)

傳統(tǒng)的墻面綠化依賴墻體基部的種植土或建筑物陽臺、窗臺的種植槽來種植各種植物，并充分利用攀援和垂吊植物的形態(tài)特性。

優(yōu)點(diǎn)是工藝簡單，造價(jià)低，種植后易于養(yǎng)護(hù)。

不足之處是垂直綠化的高度、面積有限，綠化效果單調(diào)，且適用的植物種類少，多用于室外墻面。

1.日本

福岡的 ACROS 樓，設(shè)計(jì)者有意把整個建筑的 1/4 處理為地下空間，把地上 1～13層（60m）設(shè)計(jì)成臺階狀，郁郁蔥蔥的綠色植被從一層覆蓋到最高層。使南側(cè)公園的綠化植被與臺階狀屋頂?shù)幕熘脖蝗跒橐惑w。每一層植被由臺階屋頂植被與栽植于下一層墻體上容器內(nèi)的植被組成，整體上仿佛山脊植被與山谷相連?？⒐?shù)年后植被已經(jīng)郁郁蔥蔥，在城市中央形成了一座綠色的“人工山林”，成為福岡市民娛樂休憩的理想空間。

種植設(shè)計(jì)在從 1 層到 13 層的臺階屋頂上，利用 15 種混植手法種滿了枝葉色彩富有變化的常綠樹與落葉樹。同時，每年都有鳥類帶來的植物種子落在此地，現(xiàn)在樹木種類已經(jīng)達(dá)到 110 余種，隨著樹木的生長發(fā)育，植物景觀日益豐富。不僅呈現(xiàn)出了優(yōu)美的景觀效果，而且這種高密度的垂直綠化使整棟建筑能夠保持較為適宜的溫度，帶來了良好的生態(tài)效應(yīng)。

2.帕特里克·布蘭克作品

龐麗碼頭博物館透過以植物制作的環(huán)境裝置藝術(shù)，將自然與建筑巧妙相融合。臺北國家劇院垂直綠墻是他室內(nèi)綠墻的代表作品，綠墻面將綠色生態(tài)融入到音樂殿堂，垂直花園建造經(jīng)過 3 個月的時間，共使用了臺灣常用植物 51種 4000 余株。

龐麗碼頭博物館垂直花園

臺北國家劇院垂直綠墻

3.wallflower 垂直花園

地點(diǎn)：南非，開普敦

在設(shè)計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)時，馬丁模仿了蜂窩實(shí)際有效的陣列組合，模仿蜂窩的組合模式而非蜂窩的形狀。模塊化系統(tǒng)是由 3 個大小不同的花盆組合成的六角形，每個花盆是由再生紙加工成型，紫外線穩(wěn)定，再通過可再生不銹鋼支架安裝在墻上，形成立面綠化效果。3 個不同大小的花盆根據(jù)各種蔬菜的不同土壤深度要求專門設(shè)計(jì)的：大花盆可種植根莖類蔬菜，例如胡蘿卜，中等花盆可種植如果實(shí)，如西紅柿，小花盆可種植莖葉類蔬菜，如生菜，還有其他植物如爬山虎或肉質(zhì)植物都可以種植在 wallflower 中。

4.有機(jī)建筑植物紅墻

地點(diǎn)：日本，大阪

這座有機(jī)建筑是意大利建筑師 Gaetano Pesce 最著名的作品之一，建筑的表皮是一個垂直花園。

向被墻面擠出的各種形態(tài)的容器與方形面板構(gòu)成一個種植單元，花盆由輕質(zhì)玻璃鋼制成，面板是鋼筋混凝土，但由于容器和面板都被涂上了光潔的紅色面漆，像是一體的。面板與開窗的位置是在建筑設(shè)計(jì)之初精確設(shè)計(jì)。容器內(nèi)是與大阪園藝合作選擇的 80 多種本土植物。計(jì)算機(jī)控制灌溉系統(tǒng)，管道安裝在面板正中垂直穿過容器，不影響立面構(gòu)圖。

5.馬來西亞

建筑師楊經(jīng)文是一位著名的“空中花園”實(shí)踐者，他認(rèn)為建筑應(yīng)該效仿自然，肩負(fù)起保持生態(tài)平衡的責(zé)任。他始終如一的貫徹生物氣候設(shè)計(jì)原則創(chuàng)造了眾多具有垂直綠化空間，生態(tài)效應(yīng)顯著的建筑。1992 年吉隆坡的梅納拉商廈是他的代表作品之一，他將“豎直景觀設(shè)計(jì)”（綠化）引入建筑立面與空中庭院之中，綠化從地面層的土坡開始，在建筑的一側(cè)盡量往上延伸。而后，利用凹進(jìn)的露天平臺作為空中平臺，綠化在建筑的表面盤旋而上直至頂層。

縱觀各式新型的垂直綠化技術(shù)，是對結(jié)構(gòu)體系和生長介質(zhì)的不斷發(fā)展。預(yù)制容器構(gòu)件精簡了平行層疊放置的花盆構(gòu)架，使墻體更薄，構(gòu)件更輕；垂直插入固定槽的花盆，從結(jié)構(gòu)入手使植物從平面生長轉(zhuǎn)換到立面生長的狀態(tài)；由于考慮土壤在垂直面固定性差，垂直插入的花盆很小，植物生長空間有限，種植盒技術(shù)利用固定性好輕質(zhì)的生長介質(zhì)讓植物直接在盒內(nèi)培養(yǎng)，使植物的生長空間更大；介質(zhì)模塊式則利用固定性更好的生長介質(zhì)精簡了種植盒厚重的結(jié)構(gòu)；不織布式創(chuàng)新地利用具有固定植物能力和水分滲透能力的不織布作為支撐，采用營養(yǎng)液栽培，使墻體更薄，是對結(jié)構(gòu)體系與生長介質(zhì)的雙重創(chuàng)新。