立体绿化在商业建筑中的应用研究

刘昌辉　吴国荣

摘要：为获取上海地区商业建筑立体绿化的实施现状和存在的问题。分析了立体绿化的定义、分类和效益。结合调研的两座立体绿化商业建筑，分析两栋建筑立体绿化的灌溉系统、绿化模块、植物、铺装、土壤、屋顶绿化布局、设计特点等。通过分析得到：屋顶绿化形式简单：屋顶绿化对社会开放性不高;垂直绿化面积太少;植物类型单一且没有形成生态系统;后期维护力度不够。在设计之初就要将立体思维贯彻其中;加大立体绿化相关技术的研究;政府应完善立体绿化相关法律法规。

关键词：立体绿化应用现状商业建筑效益

中图分类号：TU985.11

文献标识码：A

文章编号：1003-0069 （2019） 06-0040-03

一、立体绿化的定义与分类

立体绿化是指以建筑物或构筑物为载体，以植物为主体营造的绿化形式[1]。

按照植物的承载方式和营建形式，立体绿化可分为屋顶绿化、垂直绿化、阳台绿化、高架绿化、棚架绿化[2]。

二、立体绿化的作用

立体绿化作为城市的第二绿化形式，不仅不受土地面积不足的制约，而且具有以下几种效益。

防风防尘、净化空气。立体绿化的植物对空气中的粉尘有吸附、过滤的作用，因此立体绿化可有效地增加城市的绿化率，有效降低了城市的PM2.5，提高了城市的空气质量。

缓解城市热岛效应，丰富物种多样性。立体绿化可以大面积在城市中布置，植物的蒸腾作用可调节城市小气候、缓解城市热岛效应。立体绿化提供了大量的绿化载体，如果对这些绿化载体进行合理设计，可以为鸟类、昆虫等提供藏所，从而丰富物种的多样性。

降低城市噪音，减少城市光污染。立体绿化的植物是天然的消音器，声波传到植物上时，一部分会被植物表面反射出去，另一部分会在植物的枝叶之间来回反射，最后不断消减，从而降低城市噪音[3]。立体绿化中的垂直绿化可以减弱建筑立面的反射光线，从而减少城市光污染[4]。

节约能源。立体绿化覆盖在建筑物的屋顶和外立面，植物的光合作用通过降低建筑物的温度来间接降低室内温度。因此可有效降低空调在夏天的运行状况，从而降低空调的功耗[5]。

景观效应。只要将立体绿化进行合理设计，就可以突出建筑的艺术性。配置四季颜色不同的植物，立体绿化可以营造出不同的城市景观效果。

三、立体绿化在商业建筑中的应用现状研究

（一）上海K11购物艺术中心

Kl1购物艺术中心是一幢商业综合体，地下三层，地上六层。屋顶花园位于六层，垂直绿化位于中庭四周的环形建筑外立面上，垂直绿化采用的是模块单元悬挂的形式。

1.垂直绿化模块

垂直绿化系统实施方式通常先在建筑外立面架设钢筋骨架，其次设置灌溉水管，然后将模块单元悬挂在钢筋骨架上，最后将在地面培养好的包含培养土的植物移植垂直到绿化模块中，如图1。

2.灌溉系统

Kll购物艺术中心的立体绿化分为垂直绿化和屋顶绿化。垂直绿化采用模块单元悬挂钢架的形式。每个垂直绿化模块都有灌溉系统，在每个垂直绿化模块顶部都有主输水管，在主水管上连接若干分水管，每四个分水管连接到一个立体绿化模块单元。水从立体绿化模块顶部的输水孔流入，通过重力作用逐级向下面的立体绿化模块输送水源。Kll购物艺术中心的灌溉系统是全自动的，由中央系统控制，如图2、3。

3.植物的选择

上海kll购物艺术中心立体绿化分为屋顶绿化和垂直绿化。考虑到植物的抗风性、安全性的等原因，Kll购物艺术中心垂直绿化部分采用的植物主要有垂盆草、栀子花等。栀子花和垂盆草都是耐寒、耐旱，不择土壤的植物，在Kll购物艺术中心屋顶绿化中种植栀子花，正是因为它们的这些特性。

立体绿化植物的选择不是固定的，要结合当地的气候、經济水平和建筑物结构等因素。但是立体绿化的植物选择也都有一定的共性，比如说阳性喜光、抗倒伏性强、耐寒耐旱等特性。考虑到景观效应，有时还可选择四季常青的植物。从植物种类上选择应以草类和花卉为主，可以适当种植灌木和乔木。常选用的植物有夹竹桃、天门冬、沿阶草、佛甲草、合欢、紫薇等。考虑到植物的成活率和后期的维护成本，立体绿化采用的植物还应以本土植物为主。

4.屋顶绿化地面铺装

图4中Kll购物艺术中心屋顶绿化分为三个部分，第一部分是左侧部分，第二部分是中间的矩形区域，第三部分是右侧部分。左侧屋顶花园地面铺装共有两种材质铺装，第一种铺装是碎石，第二种铺装是室外防腐木。中间矩形休闲区域的地面铺装为深棕色矩形防腐木铺装。右侧屋顶花园的地面铺装可分为两部分，第一部分是大面积的碎石铺装，第二部分是平台抬升部分的防腐木铺装。

5.土壤配置

因为Kll垂直绿化模块里有限的空间，所以就要求垂直绿化模块里的土壤自重轻，稳定性强，透气性好。考虑到一些极端的天气，比如暴雨、狂风等，所以垂直绿化模块还需具有防止土壤流失和抗风等功能。Kll购物艺术中心立体绿化在透气性和防止土壤流失方面也有其自己的独到之处。每个模块的培养土都有单独的布包裹着，如图5a。在暴雨天气，就不会出现培养土流失的情况。在透气性方面，每个模块单元都有若干个矩形的透气窗口，如图5b，以确保培养土良好的透气性。

对于土壤的自重性、稳定性和透气性三个方面，在进行立体绿化实施的时候可以向专业的土壤研究机构咨询相关建议，并建议将土壤配置任务交给专业研究机构完成。当然除了从土壤配置方面来增强这三个方面的特性外，还可以通过对模块单元进行设计，将外部影响因素降到最低程度。

（二）上海月星环球港屋顶花园

1.屋顶花园整体布局。上海月星环球港是由月星集团打造的，位于上海市普陀区中山北路，建筑物总高度248m，5层顶是屋顶花园。按照设计方式屋顶花园可分为两部分，第一部分是集中式场地，第二部分是公共式场地。环球港的屋顶花园位于5层，屋顶花园的巧妙之处在于设计师通过自己的合理设计将通风、排烟、通电和增压井等设施设置于5层屋顶的东西两侧，将5层的面积最大限度地留给屋顶花园。

2.设计特点。环球港屋顶绿化具体可分为两个部分，第一部分是图6的集中场地部分。第二部分是图7的公共场地部分。屋顶花园大部分面积被停车场和天光棚所占据，还有一小部分面积是骑马场。私密庭院在环球港6层，采用集中场地设计，位于整个屋顶花园的西南侧。相对其他区域来说，这个场地比较封闭，不对外开放。此区域虽然也有空调管道和通风口，但是整体景观条件比较好，内有木平台、漫游步道及阳光草地供人休息等。同时结合建筑结构，将楼梯井部分做成服务房，提供餐饮服务。

3.植物选择。环球港屋顶花园公共场地部分绿化率不如集中场地部分，仅天光蓬和停车场四周有绿化带。屋顶花园种植的植物和植物习性如表1所示。从表中所列每种植物对应的习性，可以总结出屋顶绿化植物一些基本的共性。第一方面，因为屋顶绿化植物是种植在建筑物的屋顶，考虑到建筑物屋顶的承重性，所以屋顶绿化的土壤厚度不像地面土壤，屋顶绿化的土壤层厚度一般在40cm以内，所以屋顶绿化种植的植物需要对土壤要求不严格。第二方面，因为立体绿化植物是种植在建（构）筑物的屋顶或者外立面，后期维护的成本较大，所以立体绿化植物还需具有一定的抗旱、抗寒、耐高温和抗病虫害等特性。第三方面，考虑到一些极端天气，比如说暴雨、狂风、洪涝等，所以立体绿化植物还应具有抗涝和抗倒伏的特性。第四方面，因为立体绿化建筑多建设于—二线城市，相对于三四线城市和乡村地区，—二线城市土地资源较紧张、城市绿化率不高。除此之外，—二线城市机动车数量众多，产业密集，所以—二线城市的一氧化碳、二氧化硫、铅、碳微粒和其他杂质粉尘排放量相对较高。从净化大气和减少粉尘排放方面考虑，立体绿化建筑采用的植物还需具有吸收有害气体和滞粉尘的能力。第五方面，考虑到上海地区亚热带季风气候，年度气温范围在一1℃-35℃，所以立体绿化植物还应有一定的耐高温和耐寒的特性。

4.地面铺装。因为月星环球港在建设之初就考虑到商业和停车兼顾，所以在公共场地部分设计师专门设计了一种景观铺装，尺寸是5mx5m，这样既可以放置一个标准的餐饮坐亭，又可以作为一个标准停车场，在满足餐饮需求的同时又可以提供200个停车位[6]。集中场地设计形式如图8所示，在屋顶花园的西南侧，是一个比较封闭的地区，虽然也有空调管道通风口等设施，但相对其他区域，此区域景观条件较好[7]。此区域可分为三部分，第一部分是左側含有穹顶的“凸”形区域，第二部分是右侧的矩形区域，第三部分则是整体下沉的天井区域。第一部分空间地面只铺设了一条鹅卵石道路，其他大部分区域都是草地，草地上零星种植了一些小乔木。第二部分区域地面全部种植高毛草，高毛草上铺设了一个形状类似“6”字形的木制平台。第三部分为天井区域，此区域铺设了木制平台，木制平台以外是草地[8]。

四、上海市商业立体绿化建筑存在的问题和相关解决建议

（一）立体绿化发展过程中存在的相关问题

通过对以上两个商业建筑立体绿化案例的调研和分析，笔者得出，上海市商业立体绿化建筑存在的若干问题。

1.屋顶绿化形式简单。在Kll和环球港两栋建筑中，屋顶绿化只是将传统的地面绿化移植到屋顶，整体的设计手法单一，和传统的地面庭院景观没有区别，竖向空间设计程度较低。

2.屋顶绿化对社会开放性不高。在环球港屋顶花园绿化中，有近1/3的区域不对外开放，而且这1/3的区域是屋顶花园中景观效应较好的部分。在上海市的其他立体绿化建筑中同样存在开放性不高的问题，像民立中学屋顶绿化、上海邮政博物馆屋顶绿化和上海梦清馆屋顶绿化等。

3.建筑物外立面垂直绿化面积较少，水土容易流失。在Kll购物艺术中心，仅在天井部分的1-6层的外立面设置了垂直绿化，垂直绿化面积在800m2左右，6层以上区域没有进行外立面绿化。而环球港屋顶花园则没有设置垂直绿化，只进行了屋顶绿化。

4.屋顶绿化植物没有形成生态系统。环球港屋顶花园种植的植物种类较单一，大面积种植桂花、黄杨等植物。其他类型植物虽也有种植，但面积较小，且多是装饰性植物。除此之外，上文所介绍到的两栋建筑物的屋顶绿化都没有形成生态系统，对鸟类、昆虫等物种吸引力较差。在国外屋顶绿化建筑中，鸟类迁徙的排泄物中的种子可以增加植物种类，屋顶绿化在建成5-10年后，基本已经形成生态系统，

5.后期维护力度不够，部分植物存在坏死情况。在Kll购物艺术中心中，部分立体绿化区域的植物因为光照和水分不足而坏死。

（二）商业立体绿化建筑设计的相关解决建议

1.针对屋顶绿化形式简单这个问题，可采取以下两种措施。（l）在立体绿化设计之初就要将立体思维贯彻其中，不能只设计垂直绿化或者屋顶绿化，应将垂直绿化、屋顶绿化、阳台绿化等绿化形式都考虑其中。（2）在景观效应方面，应丰富屋顶绿化水平面垂直方向的设计，增加空间的丰富性。

2.针对屋顶绿化对社会开放性不高这个问题，究其原因，还是因为立体绿化维护成本太高且没有给开发商带来商业价值。所以在立体绿化方案设计之初可将立体绿化与商业设施结合，增加开发商的积极性。

3.针对建筑物外立面垂直绿化面积少和水土易流失这两个问题，可从立体绿化模块设计、树池设计和种植土筛选三方面解决。由于立体绿化的特殊条件，土壤层薄且容易流失，受外界影响较大。所以种植土应选择自重性轻、稳定性强、透气性好、保温性强的土壤。针对立体绿化水土容易流失这个问题，还可通过改进垂直绿化模块和树池设计来解决。通常立体绿化的树池可分为四层，第一层是培养土;第二层是排水层;第三层是纱布，具有防止水土流失、透气、节水等作用;第四层是耐压阻根透水通气板，防止植物根刺穿建筑物和排水作用。在立体绿化建筑建成后，可采取模拟人工降雨来检测建筑物的排水系统和水土流失情况。还可采用风洞试验来检验立体绿化模块的抗风性和安全性等。

4.针对屋顶绿化植物没有形成生态系统这个问题，可采取以下两种方法。（l）在配置植物时，应综合气候、植物习性、建筑物结构等因素，丰富植物的多样性，使立体绿化建成后能尽快形成生态系统。（2）可根据植物各个季节的不同色相变化，合理配置了常绿树与落叶树的种类、数量和比例，使立体绿化景观呈现出“四时之景不同而乐亦无穷也”的效果。

5.科研单位应加大垂直绿化栽培方式和施工技术的研究。在立体绿化建成后，建筑的运营者应确保基本的维护力度，保证整体的开放性，不应将本该开放的区域封闭起来。政府可成立立体绿化维护专项基金，对立体绿化后期维护提供资金支持。

6.国外早在30年以前就已经发展立体绿化，而且国外的立体绿化相关法律法规也很完善。从本世界初，我国各级政府也颁布了立体绿化相关法律法规，但多是鼓励、建议性法规，而缺少强制性法规，而且没有将立体绿化纳入城市绿化指标和商业绿化基准率指标。所以在法律法规方面，我国政府相关部门应颁布和国外类似的立体绿化法规，这样可以调动开发商的积极性，促进立体绿化的发展。除此之外，政府还应加强城市立体绿化的宣传工作，强调立体绿化对改善居民生活环境的作用和意义[9]。

结论

立体绿化是解决一线城市绿地面积紧缺的有效办法之一。立体绿化可以调节城市小气候、减少城市热岛效应、降低建筑物室内温度、提高城市景观效果。发展城市立体绿化可以节约土地、防风防沙、保护建筑物外表等。本文通过多方位、多层面的思考与探索，力求让立体绿化迈向新阶段。.

参考文献

[1]张哲臻高密度街区下立体绿化环境影响研究[D]天津大学.2016

[2]张宝鑫城市立体绿化[M]北京：中国林业出版社，2004： 10-11

[3]沙小虎与自然共融与绿色共存[D]天津大学，2007

[4]陈思礼光污染对环境与健康的影响[J]中国热带医学，2007 （06）：1005-1009.

[5]孟涛垂直绿化对上海地区既有办公建筑节能改造效果的实测研究[J]上海节能，2016 （05）：252255

[6]毕英君商业景观设计初步探讨——以上海月星环球港商业中心景观设计为例[J]上海建设科技，2017 （02）：54-57

[7]孙昭阳古典园林美学层级结构模型[J]设计，2018 （20）：102-104

[8]孙田，祝遵凌南浔古镇景观特色分析与思考[J]设计，2018 （19）：70-72

[9]李晓霞绿色建筑设计在建筑设计中的应用思考[J]设计，2018 （17）：70-72