浅议建筑立体绿化的技术研究

丁 平 （江苏建筑职业技术学院建筑设计与装饰学院，江苏 徐州 221116）

0 引 言

随着近年来我国城市建设强度日渐增强，城市的生态环境呈恶化趋势。一方面，由于城市中建筑稠密，路网密布，硬质地面面积增大，雨水无法渗透到土壤，而由城市排水系统排走，致使城区干燥，形成“热岛”，使原有的城市生态系统难以维系。另一方面，城市用地紧缺、地价高昂，绿地相较稀少，面对绿化用地与建筑用地需求的尖锐矛盾，传统的地面绿化系统设计显然难以去调和。因而及时引入建筑立体绿化系统，从建筑屋顶和外墙面争取绿化空间，是解决问题的关键手段。

1 立体绿化的优势

立体绿化是充分利用空间优势，利用建筑物的墙壁、阳台、窗台、屋顶和城市各类建筑物的表面为载体的一种建筑绿化形式。它通常包括屋顶绿化、墙面绿化、地面绿化等。本文主要讨论的是墙体绿化和垂直绿化两种。

格罗皮乌斯在《新建筑与包豪斯》中写道：“随着空间的发展，建筑师在必须对所设计的房屋的鸟瞰效果象对立面处理同样注意了……从天空下俯瞰屋顶苍翠的未来城市，将会呈现一片无尽的空中花园景色。”在高楼林立的都市建筑群中，绿色将成为人与环境对活的切入点。其次立体绿化还减少热岛效应，能吸尘、减少噪音和有害气体，还能保温隔热，节约能源，也可以滞留雨水，缓解城市下水、排水压力。德国有专家进行了实测，临街两侧的建筑经过立体绿化的处理后使得街上的尘埃比绿化前减少了3～4倍。中国建筑科学院物理所在上海夏天测得垂直绿化过的墙面温度比无立体绿化的墙面温度约低5℃。所以立体绿化对营造和改善城区生态环境起到很大作用。

2 立体绿化在中建筑设计中的运用方式

立体绿化设计是建筑的一部分，往往起到衔接建筑与环境的作用。点、线、面的布局是立体绿化的基本指导思想，也是设计中变化最多最为灵活、丰富的方法，应该结合特定环境、建筑加以运用。

2.1 点式布局

点式布局常在建筑的外部如绿化入口、广场花坛等地方设置，在室内则可把花盆、植物点缀于墙、梁、网架等构件上，丰富了内部空间。此种方式较经济、简便、灵活，十分方便。

2.2 线式布局

在建筑立面某一构件中如室外的檐口、窗台、栏板等处选用形态、质地、大小、色彩等视觉形象相近的绿色植物来绿化，以彰显韵律感，不仅美观，更多的是使街区中仅有的绿色在立体空间中得到延伸。

2.3 面式布局

常见的面式布局有两类：一类是由形、色、质、大小等视觉元素相近的植物组成面来衬托主体；另一类则是建筑某一面上布置大面积的绿化本身来形成视觉中心，如最常见的是在墙面上布满攀爬植物。

3 立体绿化的技术研究

3.1 屋顶绿化的技术研究

屋顶绿化可以广泛理解为在各类建筑物、构筑物等的顶部以及天台、露台或阳台上的绿化形式，设计修建屋顶绿化应考虑建筑物本身和人员的安全、屋顶防水抗渗问题、植物选择及配植技术等。

3.1.1 屋顶绿化的荷载设计要求

荷载是衡量屋顶单位面积上承受重力的指标，是建筑物安全以及屋顶绿化成功与否的保障,用于绿化的屋面应采用整体浇筑或预制装配的钢筋混凝土屋面板作结构层，其中屋面恒载Gk取24～25kN/m2，屋面活载Qk的标准值一般不得低于3.5kN/m2，准永久值系数取0.8，可变荷载的分项系数取1.4。为了减少荷载，尽量采用轻型材料如人造土壤、泥炭土、腐殖土等材料作为栽培基质，同时控制大面积种植槽 (一般为100mm～300mm，多种植草本植物或小灌木)高度和蓄水池深度。

3.1.2 屋顶绿化的防水排水的要求

种植屋面在保证植物正常生长的前提下，首先做到不能渗漏。屋顶绿化传统的构造层次自下而上一般为：建筑结构层、建筑结构防水层、耐根系穿刺防水层、排水层、过滤层和种植介质。最新的屋顶绿化技术对传统的做法做了改进，具有防水佳、自重轻、施工快、养护简单的特点，如德国海纳尔PVC一GF防水卷材集成了过滤布、蓄排水层、隔离层、防水根阻层，使构造层次大大简化，只用隔汽层、保温层和海纳尔GF型植物根阻拦卷材3层即可满足使用要求，系统厚度可薄至4cm(不含植物)，重量可低至40kg/m2(含植物和水)（如图1）。这种新型技术为今后屋顶绿化的设计施工以及后期维护都提供了极大的便利，市场前景广阔。

同时屋顶绿化应考虑设置完善的排水系统，除溢水孔、天沟外还应设置出水口、排水管道等，以满足日常排水及暴雨时泄洪的需要。细部构造设计时要根据屋面的绿化设计用床埂分区，每区面积不宜太大，并在床埂上每隔1200mm～1500mm铺设粗骨料或加格蓖防止细骨料流失的溢水孔一个；在砌筑花台的床埂与女儿墙间留出净宽符合要求的天沟等措施。

3.1.3 屋顶绿化的选种植物的要求

建筑物屋顶昼夜温差大，夏季酷晒炎热，冬季风大寒冷，由于覆土深度有限，其水分散失量大。因此，为保证屋顶绿化的效果，应选择环境适应性强、根系浅、病虫害少、生长缓慢、耐寒耐旱、易于管护的花、草、藤等植物；避免采用生长快、深根系、钻透性强、树型高大的乔木。

3.2 垂直绿化的技术研究

垂直绿化是以建筑物、构筑物立面(如墙体、柱体等)为载体的一种建筑绿化形式，能有效降低墙面温度变化幅度，对室内起保温隔热作用；并可吸收反射噪声，增加环境湿度，吸附尘埃、净化空气，减缓墙体本身的风化。其造价低廉，管护简便。

3.2.1 垂直绿化的栽植方式及技术措施

垂直绿化既可地面栽植，也可空中栽植、屋顶栽植，其传统技术措施如下。

①地面栽植是在建筑外墙外侧设置种植槽或花坛，种攀援植物，利用其自然生长特性完成墙面绿化。在种植槽、穴等施工中要注意墙角及墙身防水、防潮处理，具体见有关技术规范。

②空中栽植是在建筑物阳台、平台等处，设置盆槽钵等设施种植攀援植物或垂吊植物，或者直接在平台等处放置小型种植盆等，此时应需做结构验算及构造设计，特别应注意种植设备的抗渗防渗及水、肥供给及排泄等问题。

③屋顶栽植是在屋顶边缘靠近墙体处种植攀援植物或垂吊的植物。

垂直绿化目前国际上有一些流行的种植新技术，比如人工基盘、墙面种植、墙面贴植。人工基盘是在人工支架上安装各式各样的栽培基质基盘，栽培绿植，从而实现垂直绿化。建筑表面种植技术，是用陶瓷等材料制成的空心砖砌墙，砖上留有出植物生长的空隙，砖体内装有土壤、肥料和草籽等混合物，利用植物趋光性，使植物从砖面空隙生长出来覆盖墙面。墙面贴植是通过选择易于造型的乔灌木，通过墙面固定、修剪、整形等系列方法处理，使其沿墙面生长。上海地区在墙面贴植方面取得了良好的绿化效果和景观效果，尤其是2010年世博会中有大量成功实践实例。

3.2.2 垂直绿化的植物选择

垂直绿化要求所选植物具有攀援陡直立面的能力，在具有攀援性能的卷须类、缠绕类、攀附类和吸附类植物中，当首推吸附植物。这类植物靠枝叶变态形成吸盘或茎上长出气根吸附于他物而引伸茎蔓向高处生长。前者如地锦、红叶地锦、美国地锦；后者如扶芳藤、常春藤、凌霄、石血、络石等。其中地锦为墙体垂直绿化的先锋植物，适于我国大部分地区栽植。

4 结 语

建筑立体绿化节地高效的特点，在很大程度上缓解了城市建设和绿化争地的矛盾，对于改善城市生态环境、节能减排起到很关键作用。对于很多中小城市来说，建筑立体绿化至今未推广，我国立体绿化尚属于初级阶段，技术层面有待于探索和完善。面对立体绿化技术带来的巨大机遇，我们要以因地制宜的指导思路来运用和发展这项技术，以理性务实的态度，通过不断地总结和积累各地经验，逐渐发挥出这一技术所带来的巨大的潜在效益。

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