浅析建筑垂直绿化技术

董豪杰 沈 萍

1 建筑垂直绿化的概念及意义

垂直绿化(vertical green),也可称为竖向绿化,是相对于地面绿化而言的,指在垂直方向上进行的绿化。建筑竖向绿化是指在建筑物外表面及室内垂直方向上进行的绿化,包括建筑物的基座及周边、建筑墙体、建筑阳台及窗台、窗下种植箱、墙外附加架构、扩大阳台形成的空中花园以及坡度较大的屋面等处进行的绿化。

建筑垂直绿化可提高城市绿化数量,同时垂直绿化可以在一定程度上改善现有的不利情况,是一条增加城市绿化覆盖率的有效途径。

2 垂直绿化与外墙设计

本文主要论述建筑垂直绿化课题,试图探讨建筑外墙垂直绿化的基本技术,而要弄清技术原理就得先分析垂直绿化包含哪些方面,通过分析我们得知主要有三个方面:建筑物、附加设置物和植物。以下以建筑物、附加设置物和植物为主题,说明建筑设计所涉及的基本技术。

2.1 建筑的规划设计

传统的建筑设计理念与方法,植物与建筑是绝对的分离,但是今天探讨垂直绿化,是植物结合建筑之整合规划设计。如何落实建筑物垂直绿化的主要关键技术,必须从建筑外墙设计着手。就建筑外墙设计而言,主要考虑墙面、阳台两项元素。1)阳台设计:阳台设计形式有垂直型与退缩型两种,对于建筑内或外的视觉者而言,阳台最容易落实垂直绿化效果,阳台设计时需考虑如下课题:设计适合的植物栽植位置、适当的树穴设计、妥善的排水设施、容易定期维护修剪、不易受大风、暴雨的影响等因素。2)垂直墙面:垂直绿化的墙面最经常看到出现在西向,其次为东向与南向。西向的垂直绿化效果,侧重于遮阳、降温的节约能源观点,而非仅为增强建筑景观美感。许多成功或典型的案例,条件非常简单,只需于垂直墙面的地平面位置,预留够宽的空地与土壤,栽植地锦(俗称爬墙虎)攀爬型植物,只需若干年后即可达成墙面全部绿化效果。此种墙面建筑设计时,要慎重考虑结构墙体材料,以便于攀藤型植物攀爬。

2.2 附加设置物

所谓附加设置物是指为容纳垂直绿化植物的必要设施,可以归纳为无附加设置物和有附加设置物两种类型:1)无附加设置物是指建筑主体四周的垂直壁面上(屋顶)或下(地面),直接能栽种自然攀爬的植物,这是最传统且一般的做法。由于没有设施安置作为,其规划设计如同前述的墙面垂直绿化要领。2)有附加设置物的建筑主体各立面已经事前安排设置有附加物,以便于栽植自然攀爬植物,达到垂直绿化的景观效果。由于附加设置物的类型相当多样化,包括设施、材料种类、设计形式等,大体可以分为以下几类:a.盆栽设置物:任何能够容纳垂直绿化植物的容器,形成盆栽型的绿化单元,无论是置放于建筑物阳台地坪上,或悬挂在阳台栏杆上,均属此类所称的设置物。其容器一般多为定型化,材料有金属或塑胶两类。采用此形式可为最简陋的垂直绿化作为,也非本文主要论述的对象与重点。b.网状设置物:建筑物的垂直墙面为了攀藤植物容易攀爬,经常于外墙面上设置附加物,例如网状的铁丝网、尼龙绳网等,让攀藤植物容易攀爬形成网状、面状的绿化效果。c.板状设置物:定义为板状设置物是针对单元板块状塑胶板或单元面积的磁砖,其设计功能上能够容纳攀爬植物的栽植穴,材料有陶制品、瓷制品、金属制品或塑胶制品,均属此类型的设置物。此类设置物开发时,必须整合浇水、施肥系统,以及定期检修维护等方面。d.面状设置物:建筑装饰性假墙相当适合作为垂直绿化对象。无论墙体是钢筋混凝土构造、钢架构造或其他任何材料的营造方式,由于此种垂直绿化建筑结构主体是分开的,因此,落实垂直绿化的植物种类、造型景观等,运作将会有相当大的自由度。虽然造景效果相当良好,但此种作法属短期装饰性绿化,短期更替花卉植物相当耗时浪费。装饰性的建筑垂直绿化表皮并无生命,非本论文探讨研究主题,预期追求与塑造的境界有相当差异。

2.3 植物

建筑外墙面的绿化应选择生命力强的吸附类植物,使其在各种垂直墙面上快速生长。如爬山虎、紫藤、常春藤、凌霄、络石等植物价廉物美,有一定观赏性,可作首选。在选择时应区别对待,凌霄喜阳,耐寒力较差,可种在向阳的南墙下;络石喜阴,且耐寒力较强,适于栽植在房屋的北墙下;爬山虎生长快,分枝较多,种于西墙下最合适。也可选用其他花草、植物垂吊墙面。地区纬度不同植物的选择也应该区别对待。

3 建筑垂直绿化新技术

3.1 不织布式营养液栽培[1]

此做法由法国派屈克◦布朗克(Patrick Blanc)率先采用,在结构墙面上架设金属格架,再铺上PVC板,形成防水层,用钉枪在防水层上固定两层不织布,割开表层不织布,再将植物根部放入开口处,以两层相叠的不织布作为植物根部生长附着空间;绿墙上方再以自动控制灌溉设备,定时从上方施以营养液,让营养液沿不织布向下扩展,提供植物所需之养分。此做法并未在墙面上提供土壤或其他传统之栽培介质,以不织布取而代之,整体绿墙的厚度大幅缩小,所占用的空间也最少。单位面积的重量最轻,对于结构墙面之负担最小。此种垂直绿化做法为按照施工墙面的大小、门窗开孔,将整片绿墙连接成一大单元,按基地现状与需求订制,不用迁就组合单元的模距,成品有较佳的整体感,但也存在问题,如不易检修,营养液也易因为重力原因上下水分不均匀等。

3.2 箱盒式栽培

此做法先将植物生长所需之栽培介质装置于箱盒中,种好植物后,再吊挂于预先固定在垂直墙面之架构上,接上自动给水设备,供植物生长所需。工厂大量生产之模组化产品,单元小操作简便,大幅降低建置成本;维护管理作业也较营养液栽培式容易许多。但也存在问题,如无论大、小盒箱,栽培介质在植物生长一段时间后,都将面临老化、腐败的问题,需要全面更换栽培介质。

3.3 介质板式栽培

此做法将泥炭土、椰纤[2]……或其他有机介质,以热溶性的胶合剂胶合,压铸成固化状之介质板,大小约30 cm×30 cm×5 cm,再将此介质板镶于上下两层金属横槽中,上层金属横槽呈形,下层金属横槽呈形,介质板前后侧再以田字形金属格网固定在上、下横槽,灌溉设备置于上层金属横槽中,下层金属横槽,除固定介质板外更可供为排水用之水槽。存在的问题是介质板崩解后,附生其上之植物是否容易移至新的介质板上……等待日后验证。

4 结语

随着技术的发展,居住环境的质量要求不断提高,建筑技术与观赏园艺的有机结合为墙面绿化提供了广泛的应用前景。墙面绿化配置和选择,应根据所处的地理和气候等自然环境、建筑特定的使用功能要求以及植物所依附的墙面高低、墙面的建筑材料和朝向等不同,因地制宜的选用,特别是应该结合特定热工环境、建筑要求加以灵活运用。

[1] Ton Venhoeven.Leisure Complex in Amsterdam.DETAIL,2007(7):828-832.

[2] Anna Lambertini.Feature:Green Architecture.A+U,2009(4):19-131.

[3] Patrick Blanc.The Vertical Garden.France Michel Lafon Publishing,2008:1-192.

[4] 吴 农,吴蔚山,田厚志.建筑的睿智:2005年日本爱知世界博览会建筑纪行[M].北京:机械工业出版社,2007:1-180.

[5] 彭 历.城市居住区绿化的生态化建设初探[J].山西建筑,2008,34(25):341-342.