建筑立体绿化的一体化设计探索——以后勤工程学院绿色建筑示范楼为例

李圆，胡望社，李蒙，王健琪

（后勤工程学院 国防建筑规划与环境工程系，重庆 401311）

千百年来，我们一直将建筑作为人类改造自然、战胜自然能力的根本体现。但在改造自然的同时，建筑对自然资源的消耗也是巨大的。我国每年建造约30亿m2的新建筑，占世界上所有国家新建筑的40%～50%。随着大量新建筑的产生，人们对建筑本身提出了更高的要求，建筑对环境的影响也引起了更多学者的关注[1]。绿色建筑正是在这样的背景下发展起来的，越来越多的生态节能技术被运用到建筑中，立体绿化便是其中最积极有效的方法之一。

1 建筑立体绿化与一体化设计概述

1.1 建筑立体绿化

建筑立体绿化是一种全方位的空间绿化形式，与平面绿化相比较而言，立体绿化充分利用了建筑物和构筑物的内外空间，有利于建筑节能，提高了城市绿量，美化居住环境，并能在一定程度上改善城市生态环境。它不仅将绿色植被、景观引入建筑，满足了使用者希望在建筑中接触自然的需求，同时还产生了一定的“增值效应”。其主要体现在以下几个方面：

（1）保护建筑物维护结构，提高耐久性；

（2）缓解城市热岛效应，调节微气候；

（3）过滤飘尘，吸收废气，提高空气质；

（4）降低太阳辐射强度，调节室内温度；

（5）缓冲声波震动，减少噪声污染。

建筑立体绿化形式多样，可以与建筑环境、空间、构件等灵活组合，创造出丰富的艺术效果。它的引入对建筑外观产生了显著的影响。如何保持建筑技术和艺术之间的统一性已受到了越来越多建筑师的关注。

1.2 一体化设计

一体化设计没有单一的明确定义，它表现的是一种独特、刻意的生态建筑设计方式[2]。由于建筑是一个复杂的统一体，它所存在的文化特征和自我价值是由技术和美学两方面同时体现的，一体化设计是实现建筑技术与艺术优化结合的最佳途径之一。建筑立体绿化的一体化设计就是在项目策划之初，将立体绿化作为建筑的一个要素，刻意地纳入到建筑设计之中，使建筑技术与建筑形式有机结合，谋求在项目建设的全过程中，统一设计、统一施工、统一管理，并最终使立体绿化对建筑与环境产生增值效应。

后勤工程学院绿色建筑示范楼在建筑立体绿化一体化设计方面进行了一些有意义的探索，将立体绿化融入到了建筑整体设计之中，同时保持了建筑自身的完整性，使建筑与立体绿化有机的结合。

2 示范楼立体绿化的一体化设计

2.1 项目概况

后勤工程学院绿色建筑示范楼位于重庆市大学城后勤工程学院新校区西南角，背倚缙云山脉，场地周边原生态植被较好（图1）。该项目是一座集教学、办公、接待等功能的综合体建筑。总建筑面积11609m2，建筑为地上5层，地下1层[3]。

图1 总平面图

该项目建筑按照美国绿色建筑LEED-NC2.2金奖标准和我国绿色建筑“三星级”认证标准进行设计和建造。目前，该项目已获得国家“绿色建筑创新奖一等奖”（2013年），并通过国家“三星级”绿色建筑设计评价标识认证（2011年），被住建部评为国家首批“绿色建筑示范工程”（图2、图3）。

图2 示范楼南立面

图3 示范楼西北立面

2.2 建筑立体绿化的一体化设计

绿色建筑应该利用评价标准作为引导，将绿色技术整体应用，而不是作为孤立的技术点。因此，在项目前期立项时便引入了一体化的设计方法，对全专业技术进行整合，建立技术点之间、技术点与整体之间的联系，以求保持绿色建筑的系统性、完整性，最大程度地发挥其“绿色”性能。立体绿化便是通过一体化设计与建筑环境、空间、构件结合，固化于整个建筑中，表现得合乎自然，成为示范楼项目绿色特质的外化。

根据立体绿化与建筑结合部位的不同，该项目将立体绿化的一体化设计分为三种方式。

2.2.1 建筑环境绿化的一体化设计

建筑与环境结合是建筑设计的必然要求。立体绿化与建筑空间环境的一体化设计也必然体现出建筑所处环境的特性。建筑设计应尽可能利用自然环境，或者模拟自然环境，最大程度地减少对自然景观环境的改造，并努力恢复原生自然景观环境。

立体绿化与建筑环境相结合的一体化设计方法可分为两类。一类是将立体绿化与自然环境相互融合设计。这种方式可以认为建筑本身的人工形态被自然的景观面貌 “隐藏”了起来，最大限度减少建筑的人工痕迹对自然生态环境的影响[4]。另一类则是基于特定建筑环境的适应性设计。为满足建筑的空间、功能要求而不得不对建筑周边自然景观地形进行改造时，立体绿化便成为了人工环境与自然环境的缓冲体。这种适应性景观地形虽为人工修筑，但却使建筑环境多了几分“清水出芙蓉，天然去雕饰”之美。

项目所在校园地处丘陵地带，山清水秀，环境宜人。校园建设充分体现了“与山水相拥，与自然共生”的生态校园规划理念。绿色建筑示范楼属于校园生态圈中的一部分，绿化格局应与校园整体绿化格局相呼应。设计中对于场地西、北侧原有丘陵地形予以保留，充分利用原生态的自然景观。场地内以集中绿化为主，分散及零星绿地为辅。山体护坡采用斜坡绿化，结合退台屋面绿化创造出丰富的空间层次和良好的景观效果（图4）。地下室采光利用斜坡绿化形式，在为地下空间创造了良好的采光通风条件减少了人工照明的同时，使建筑周边环境的平面绿化变成了立体的绿化层面景观（图5）。这种一体化绿化设计既是景观的需要，也是技术的要求。

图4 周边山体护坡绿化

图5 满足地下室采光要求的斜坡绿化

2.2.2 空间立体绿化的一体化设计

立体绿化与建筑空间环境相结合的一体化设计需要从前期立项研究阶段开始，依托建筑功能要求设定立体绿化与建筑空间结合的雏形。这个雏形是在满足功能要求、使用者心理需求与审美诉求的同时，将立体绿化作为空间设计的一个要素进行针对性的思考。其主要形式有屋顶花园、室内花园、中庭垂直绿化、首层架空花园和下沉花园等。

本项目采用屋顶花园与中庭垂直绿化的立体绿化形式。其中屋顶花园绿化面积占屋顶可绿化面积比例约为68.3%。设计中将北侧公共用房设计成退台式，对退台屋面进行了一体化的绿化设计，使受风面划分成了三个长度不同的区域，既缩小了建筑间接迎风面的高度，又加大了建筑的进深，由此形成阶梯状的屋顶花园与建筑周边山体绿化融为一体（图6）。 夏季时，屋面绿化可以遮挡太阳辐射，降低屋顶外表面平均辐射温度以及室内温度及其波动；冬季时，可减少室外冷空气对屋面板外表面的侵袭，保温作用明显。充分体现了屋面绿化所起的保温隔热作用。

图6 屋顶花园

建筑中庭垂直绿化将绿色植物引入建筑。该项目在中庭每层楼板边缘设置花池，使建筑内部呈现出独特的空间视觉效果，同时这些植物在一定程度上能调节室内空气质量 （图7）。

图7 中庭垂直绿化

2.2.3 墙面垂直绿化的一体化设计

对于建筑而言，构件是建筑空间造型设计的重要部件，影响建筑的整体艺术形象，同时也是建筑内部与外部空间进行物质、能量以及信息交换的重要媒介[5]。墙面立体绿化与建筑构件一体化设计使构件成为立体绿化的载体，最大程度地提高绿化面积，实现有限空间的生态效益最大化。二者的有机结合不仅充分发挥了构件的物理性能，优化建筑使用效果，同时又满足了建筑艺术形象的要求。墙面立体绿化主要可以与墙面、构架、阳台、窗台、栏板、遮阳、楼梯、坡道等结合进行一体化设计。

该项目设计中将建筑围护结构、遮阳构件与立体绿化进行一体化设计（图8）。根据计算机采光模拟软件计算出的外墙水平和垂直方向的遮阳构件，在满足遮阳效果的同时，充分考虑建筑立面造型和构图要求，使之简洁、大气并富有现代韵味。与此同时遮阳构件之间设计成容器型垂直绿化[6]，利用垂直滴灌中水系统为植物补充水分。立面造型、遮阳构件与垂直绿化容器三者结合，一体化设计使整体风格协调呼应，又不失变化与活力。垂直绿化与自遮阳结合减少夏季太阳辐射，起到降温作用，同时 还可以降低南面城市干道的噪音污染，吸收二氧化碳，减少浮尘污染等。

图8 南侧外墙面垂直绿化

3 结语

建筑立体绿化的一体化设计，主张将立体绿化与建筑室内外空间有机地结合，充分发挥立体绿化的景观作用和生态作用，这为降低建筑能耗、改善建筑和城市生态环境提供了一条重要途径。随着城市化进程加速，城市生态环境压力增大，人们将更加关注建筑能耗与环境保护问题，建筑立体绿化的一体化设计必将越来越受到人们的重视，并将在未来得到更好的发展。

[1]蔡丽敏，孙大明，王有为．浅议建筑垂直绿化[J]．城市环境与城市生态，2009(4):16-23.

[2]加拿大联邦住房署.一体化设计引领更多生态建筑的问世[J].建筑创作，2007（9）.

[3]李蒙，胡望社，杨悦，等.重庆地区双层玻璃幕墙的夏季传热效能分析[J].建筑技术，2012(4).

[4]孙长惠.立体绿化与建筑一体化设计结合方式初探[J]．华中建筑，2012（9）.

[5]李芳.节能构件与建筑立面一体化设计研究[D].同济大学，2007：4-5.

[6]胡望社,姜利勇,薛明,等.校园可持续建筑实践——后勤工程学院绿色建筑示范楼设计 [J].后勤工程学院学报，2010（1）.