垂直绿化技术中有关植物模纹应用初探

黄 玉 李琰君 熊大庆 （西安理工大学艺术与设计学院 陕西西安 710054）

植物模纹图案在园林绿化中具有独特的艺术魅力，而将地面园林模纹图案应用于建筑立面的墙体外表并不多见，其原因在于垂直绿化作为一个特殊产业还存在着与地面种植完全不同的复杂性、技术性和系统性问题，需要借助框架支撑、环境设施、植物容器以及灌溉系统来得以实现。现代新型垂直绿化景观可以增加城市的绿量以及建筑主体的艺术效果，能起到改善人居生态环境的作用。美国现代哲学家路易斯·芒福德说过：“城市是一种特殊的构造，这种构造致密而紧凑，专门用来流传人类文明的成果。”新型垂直绿化如果能将植物花卉模纹图案运用到建筑外墙，对有限的绿地园林景观进行纵向空间补偿，也利于城市生态发展和凸显文化风貌。要实现这一构想需要专业人士也包括其它行业人士共同来进行跨学科性的研究与设计，从而形成较大范围的城市建筑群落的墙体模纹景观。

一、城市的垂直绿化

1.垂直绿化的概念及现状

城市垂直绿化是指运用人工技术沿着建筑的墙面建造绿化种植的形式，这种竖向空间的绿化相对于地面绿化要更为复杂，要求科学性、技术性和系统性很强。目前墙体垂直绿化的形式主要包括两种，一是采用攀爬和垂吊的藤本植物依附于建筑外墙，靠植物的自然生长而形成的贴附绿化，这是传统的方式；二是采用人工建造，使用一些辅助机构、框架和容器挂件来形成植物幕墙，对建筑本身影响不大。西方发达国家在设计和运用方面具有领先地位，如：法国帕特里克·布兰克的垂直的“城市热带丛林”（见图1），采用贴附形式，将金属框架、PVC板材和使植物扎根固定的合成纤维毛毡垫等材料贴附在建筑立面墙上营造景观，形成曲线图案。杨经文的新加坡EDITT TOWER见（图2），采用建筑生态共生塔的方式，利用跳台和空中平台营造出大大小小、由里外伸的绿色植物，与城市环境形成跨纵向空间的垂直绿化体系。

我国目前垂直绿化技术未能得较大推广，其原因是大多建筑墙面应用较多的是石材、瓷砖贴面和玻璃幕墙，表面光滑不适合传统攀缘植物的攀援生长，而且生长速度较慢、植物种类单一，不能快速形成厚重的景观。因此，承载绿化的构架产品在设计与建筑主体相适应的技术支撑至关重要，如果形成产业化、预制化和标准化组件，便于拼装组合将有利推进和带动垂直绿化的普及与发展，提高城市生态文明建设的发展。

图1 巴黎阿尔萨斯大街Fig.1 Paris Alsace Avenue

图2 新加坡EDITT TOWERFig.2 Singapore EDITT TOWER

2.新型垂直绿化的创新设计

2010年上海世博会主题馆外墙采用了模块箱垂直绿化系统，在机构、设备、架构等方面进行了突出的创新与展示，由此带来的未来启示即阐明技术的实现方法和科学的系统设计是垂直绿化研究的主要目标，在适应性和建筑墙面的绿化中架起一座实验艺术的桥梁，因此，架构、容器、介质、植物、灌溉等系统的开发与研究是实现未来垂直绿化的一个方向。

首先，考虑支撑框架是以独立幕墙的形式竖立在建筑墙体的前面，由主体支撑方形钢柱和水平放置的U型钢组成见图3。通过连接件和螺栓的组合固定，装、拆方便。框架墙与建筑墙相隔一定距离，在钢柱后面有连接建筑外墙的固定拉杆，起加固稳定的作用。其次，解决种植箱的造型，以单元模块方式组装在幕墙框架上，预先种植所需的植物，也可进行更换，并且模块化箱体以16×16、32×32的点阵排列组合，形成点阵植物花草图案（见图4）。种植基质选用无机有机混合系人工轻质土壤，透气渗水好，肥效持久，易于维护。同时，设计灌溉系统在垂直绿化中起到调节植物生长和保湿作用，增加自动灌溉系统，以滴灌和喷洒两种不同方式给植物供水，给水量由一个温度与湿度感应器控制，还可利用雨水回灌技术解决节能作用（见图5）。这种科学的灌溉方法不但减少人力，也可起节水作用。

模块式垂直绿化系统的容器造型与支撑结构都是框架结构，可以直接安装在立面墙体，不会对墙体产生破坏；植物可提前培养好直接安装，能够快速形成景观；每一个模块都可以单独拆卸、替换，植物的种类可随着季节的变化而更换，有利于垂直绿化模纹图案组合与装饰设计（见图6）。

图3 框架结构及节点Fig.3 Structure and node of steel frame

图4 单元种植箱组合Fig.4 Unit planting box combination

图5 灌溉系统Fig.5 Irrigation system

图6 安装效果Fig.6 Installation effect

二、植物模纹在垂直绿化中的运用

1.植物模纹的概念

植物模纹源自与园林景观设计中的模纹花坛，“模”为模型，“纹”为纹样、图案，模纹意为运用纹样塑造的模型。植物模纹的概念可以归纳为不同植物的质感、形态和色彩组合构成比较丰富的图案和文字，是植物排列的一种艺术形式。如果将植物模纹图案运用到建筑的垂直立面空间中，能够达到不同于平面的空间视觉效果，增加观赏性和层次感。

2.模纹图案的构图方式

垂直绿化中模纹的图案可根据建筑墙体的功能、建筑整体外型和色彩等要素，利用模块式垂直绿化的植物点阵组合形式来进行构图设计（见图7），所采取的方式可分为点构图、线构图和面构图。

图7 模块式植物的点阵组合Fig.7 Lattice combination of modular plant

点构图可以美化建筑小面积的窗间墙和窗下墙，吸引人的视线形成构图的视觉中心，用植物点缀后的建筑会显得生动，活泼。线构图是植物在建筑上组合成绿化带，具有很强的引导性，加强建筑墙面的流动感，形成有变化与节奏的韵律，能够传达清馨动感的视觉效果。面构图是在非功用的建筑墙面空间进行植物图形设计，能发挥出图形创意的空间想象力，可选择具象或抽象图形的设计，根据需要可以实现季节性绿化、暂时性绿化或广告性绿化（见图8），能够展现出较高的审美价值。但模块式绿化也存在不足，由于模块组合以点阵产生方式如同马赛克式的效果比较生硬，而远看效果才会显得柔和。

图8植物模纹的图案设计Fig.8 Pattern design of plant model

三、植物模纹产生的城市生态效应

1.美化城市建筑空间

植物模纹作为城市中的景观绿化，具有很好的观赏性。现代城市一座座高耸入云的方盒子式建筑，形态单一、生硬冰冷。运用植物自然的生长、丰富的质感和艳丽的色彩将建筑进行有机的包装和装饰，不仅可以柔化建筑的轮廓和单一的色彩，还能够缓解人们的视觉审美疲劳和城市噪音。例如在公共建筑中（见图9）用植物和花卉给建筑外墙穿上绿衣，将建筑主体原有生硬的轮廓融入到自然的景色之中，为环境营造出生态空间的人性化因素，在一定程度上改变了周遭环境的情感性质。在住宅建筑中（见图10）运用同一色调的绿色使得建筑物整体整洁、清爽，深浅色的搭配丰富了建筑的层次，以山体变形为素材设计出的模纹图案，具有田园郊外的意境，把绿色自然引入城市能够改善城市生态环境，创造优美、舒适的城市生态共享空间。

图9公共建筑垂直绿化效果对比Fig.9 Effect comparison on the vertical greening of public building

图10住宅建筑垂直绿化效果对比Fig.10 Effect comparison on the vertical greening of residential building

2.改善城市空气质量

城市空气中弥漫着大量的灰尘，植物本身对尘土有很强的吸附和过滤作用，有些植物的叶片有绒毛或凹凸的脉纹，能够吸附空气中的氧化氮和悬浮粒子，减少空气污染。同时植物还可以吸收城市空间中的二氧化碳，并将它转化为氧气，据统计，每公顷绿地能产生600kg氧气，吸收900kg二氧化碳，墙面绿化植物多为阔叶植物，它的光合作用能力远大于草类植物。一定程度能改善城市空气质量，为城市居民提供良好与舒适的生活环境。

3.展现城市文化风貌

园林艺术可以使人精神愉悦、心灵平静，还能够抒写不同城市的文化特色和精神内涵。例如苏州园林中将传统文化中道家的“天人合一”的思想融入造园，体现中国山水花鸟的情趣和诗画意蕴，折射出中国文化中取法自然而又超越自然的深邃意境；西安大雁塔广场、曲江遗址公园等景观融合盛唐的历史文化元素来体现千年古城的魅力。而打造垂直绿化的景观特色、增加城市整体的生态绿量，也是充分展现一个城市的价值观和生态理念，加上不同风格的模纹图案还可传递一个城市的文化信息。在生态学方面，针对不同区域、地理环境、水土气候选择适合于本地生长的植物，将民俗风情、传统文化、历史记忆等融合在模纹图案的设计之中，也可衍生出垂直模纹的商业化发展和生态可持续性效益。

结论

基于垂直绿化机构的创新研究，运用模块方式进行植物组合为模纹图案的设计和实现将为未来的城市建设与改造提供一个良好的技术支撑，对城市建筑景观的多元化、绿墙化产生深远影响，同时，从模纹设计手法的角度说明模块式垂直绿化的实用价值和社会意义。在城市建筑墙面上增加植物模纹图案的设计与运用，能够使生活在市区里的人从视觉上和心理上获得满足，而且植物与花卉上墙也对城市环境、文化风貌带来生态文化意识的转变，是我国园林景观发展的一个新方向，为建筑艺术和园林艺术的有机融合提供一个广阔的思路。