垂直农业景观绿化实用性及其实现方法的研究

张希晨

摘 要：在不增加城市用地的情况下，如何最大限度地扩大城市绿化范围、提高绿化覆盖率，发展垂直绿化，即利用适合城市不同地理条件的各类植物，栽植在建筑物的墙壁、阳台、屋顶、窗台等表面。垂直绿化景观设计就是利用各种技术手段，使花草植物由地面改为生长在垂直的立体墙面上，其不仅是环境保护的成果，也象征着我们回归自然，重新发现自然和谐之美的努力。

关键词：垂直生态；立体绿化；无土垂直绿化；模块式；农业景观设计

1 绪论

1.1 项目研究的内容、意义

垂直生态农业景观设计是把垂直农业和生态农业有机结合起来的景观设计。首先，垂直农业也叫垂直农耕，是科学家为了研究未来农业发展面临的人口压力及资源匮乏问题所提出的一个新概念，主要任务在于解决资源与空间的充分利用，在于单位面积产量的最大化发挥，所形成的一种农业耕作方式。而所谓的生态农业，简称ECO，（Eco-agriculture），是按照生态学原理和生态经济规律，因地制宜地设计、组装、调整和管理农业生产和农村经济的系统工程体系。垂直农业的着眼点在于解决空间问题，当地面农业转型成垂直农业后，人类再也不必担心耕地会耗尽。这些垂直农场将被修建在市区，而地球上大多数人口都居住在市区。因此，农业变得更像是个封闭系统。也就是说，粮食的种植、运输、食用和废物处理都在同一块区域内完成。对于像北京、上海这样的大型城市来说，几乎所有食物都要通过空运或者陆路运输而来。食物从生产地经过各种方式运送到消费市场的过程中，会产生很多污染，垂直农业将在很大程度上消除这个问题。垂直农业最诱人的前景在于：传统农业使用的耕地很可能需要退耕还林，而垂直农业则不存在这样的问题。退耕还林是为了对抗全球变暖，通过这一过程，遭到砍伐的林区可以回归到原始状态，再次长满植物，供各种动物栖居，同时减少大气中的二氧化碳，并为娱乐业和旅游业提供美丽的景致。

1.2 项目需解决的关键问题

（1）垂直农业不仅在构建农场上能得以利用，对于没有土壤的城市空间也可利用该技术建设高效的垂面种植系统，甚至在狭小的室内空间或地下室仓库都可以构建垂面种植系统，而且在室内栽培时根本无需考虑病虫害的防治，环境因子相对稳定，使作物的产量又得以提高与加速，同时改善市民的居住环境。

（2）想要让垂直农业景观的设计成为现实，须联合多个学科，包括农学、农业经济学、民间规划、建筑、工程、经济学和公众健康学。让景观达到生态农业生产的目的并且带来直接或间接的多重效益，就要彻底搞清怎样让这些技术协同工作，并且能在相互联系之中达到预期的最好效果。

2 案例分析

现今国际上已有较成功的垂直绿化设计案例，如比利时著名建筑设计师文森特·卡雷巴特为纽约市的罗斯福岛，设计出了一个蜻蜓翅膀样式的垂直城市农场。

这个“蜻蜓翅膀”垂直城市农场将解决食物里程（food mileage，指食物由生产地送到消费者手上需要运输的距离）过长和食物短缺的问题，并且将消费者和生产者重新结合起来。在像纽约曼哈顿这样一个人口密集的地方，要发展“城市农业”就必须利用垂直空间。而文森特·卡雷巴特设计的“蜻蜓翅膀”垂直城市农场正好充分利用了城市的垂直空间，为“城市农业”的发展提供了一种方式。该农场有132层楼，其垂直高度为600米；该农场内包括了28个不同的农田，这些农田可用于生产各类制品。农场综合利用太阳能和风能，可实现自给自足。在冬季，翅膀之间的空间将通过收集建筑物外部的热空气以充分利用太阳能；而在夏季，翅膀之间的空间将通过自然通风和植物的“蒸发”作用从而使建筑物内保持凉爽。

3 垂直绿化的常见实现方式

3.1 攀爬/垂吊式

攀爬/垂吊式是利用藤蔓植物的吸附、缠绕等特性使其在墙面上攀附，或在墙体前面设置网状物、拉索或栅栏，使植物缠绕其上。

3.2 模块式

利用模块化构件种植植物，通过各种形状单体构件的合理搭接或绑缚，将其固定在不锈钢等骨架上，实现墙面绿化效果。其结构层次包括：钢结构支架、植物种植基盘、种植基质、植物、自动滴灌系统。模块式墙面绿化可以在模块中按植物和图案的要求，预先栽培养护数月后进行安装，形成各种形状和景观效果的绿化。模块式持久性较好，适用于高难度的大面积垂直绿化。

3.3 布氈水培式[1]

布毡系统由法国人Patrick Blanc专为垂直花园设计，该系统将植物栽植于袋状布毡中与墙体连接，采用滴灌技术维持布毡湿润状态，以供给植物生长。布毡系统开放式的结构利于植物根系生长，形成融为一体的景观效果。布毡系统由金属格架、PVC板和布毡三部分组成。在结构墙面上架设不锈钢架，再铺上PVC板，形成一层防水层；在防水层上用钢钉固定两层布毡；割开表层布毡，将植物的根部置入开口处，以两层相叠的布毡为植物根部提供生长附着空间；绿墙上方布置自动控制的滴灌设备，定时从上方施以水分和营养液，让水分沿着布毡向下扩展，提供植物所需养分。

3.4 布袋式

布袋式垂直绿化是在做好防水处理的墙面上直接铺设软性植物生长载体，比如毛毡、椰丝纤维、无纺布等，然后在这些载体上缝制布袋，在布袋内装填植物生长基材，种植植物，实现垂直绿化。供水可以采用渗灌方式，让水分沿载体往下渗流。

3.5 铺贴式

铺贴式墙面绿化即在墙面上直接铺贴已培育好的绿化植物块。植物以毛毡、无纺布、椰丝纤维等为载体，直接附加在立面，无须另外做钢架，降低建造成本。通过灌溉系统浇灌；系统总厚度薄。

4 一种特殊的应用——无土垂直绿化

从古至今，国内外垂直绿化所用的方法都是利用植物自生的生长习性来达到垂直绿化的效果。而用无土草坪做垂直绿化工程是垂直绿化工作的一个新创举。和其他的垂直绿化相比较他有如下特点：

4.1 美观

用无土草坪做垂直绿化墙面就像铺上了一块厚厚的绿色毯子景观非常漂亮，尤其是大面积铺设景观的视觉冲击力更强。再加之它是世间少有的垂直绿化方法而更显珍贵。

4.2 绿化速度快

用纯无土草坪毯做垂直绿化能立竿见影，是任何别的垂直绿化方法所不能比拟。由于我们采用工厂化生产，草坪板在我们生产基地组装，组装好的草坪板到施工现场后安装也较为方便，绿化效果非常明显。

4.3 节水、节能

在我国不论南方、北方节水、节能都是必须要重视的问题。用纯无土草坪毯做垂直绿化它的浇灌系统由于采用了水的循环使用，浇灌用水没有浪费，只及地面草坪用水的几分之一。在节能方面，草坪铺设在建筑物立面它夏天挡太阳光直射墙面，冬天挡北风，取到一定的节能效果。

4.4 安全

安全是任何工程首先要考虑的问题，用纯无土草坪毯做垂直绿化我们首先在制造草坪板有一定的标准，制成的草坪板应当是经久耐用的，草坪板自身有一定的重量，经过一段时间相邻草坪板之间的草根也会串联在一起，它们能抵御大风对它们的破坏。另外草坪板和墙面有一定的距离，浇灌用水不会弄到墙面。

4.5 管理简单

无土草坪垂直安装在墙面，草坪在整个生长期通风效好，不用剪草草坪也不易生病。由于采用了先进的全自动滴灌技术，草坪的浇灌、施肥都变得简单了。用纯无土草坪毯做垂直绿化能立竿见影，绿化的效果非常明显，是任何别的垂直绿化方法所不能比拟。在技术方面我们根据垂直绿化的特点提出了一些新技术用于在垂直绿化工程方面，这些新技术有利于我们进行工厂化生产，也有利于草坪毯施工和安装，更利于草坪毯修整和更换，安装好的草坪毯也更加牢固。

参考文献

[1]中国绿色时报，2014-11-22，32（6）：35-36，1-122.