海绵城市、城市公园、城市建筑与绿色城市

曹 婷，连之伟，周武忠

（1.上海交通大学，上海 200240）

引言

中国传统文化讨论的核心从来离不开人与自然环境的关系。这一哲学思想渊源最早起源于《周易》，儒家思想认为将情性与万物本性联系，道家则主张回归自然[1]。“城市、建筑与自然的联系”一直是设计师重点关注的话题。向现代城市注入自然的元素和符号，不仅是传承中华传统文化的方式之一，而且是这个时代的“城市建筑自然和谐观”具体体现。

过去粗放式经济增长方式标志着社会进入了工业化时代，但生态问题是工业化时代的产物，我国生态问题形势严峻[2]。为了更好地解决生态问题，自2006年起，我国的经济发展开始向绿色发展转变。2013年9月，习近平同志在谈到环境保护问题时指出：“既要绿水青山，也要金山银山。宁要绿水青山，不要金山银山，而且绿水青山就是金山银山。”2015年中共十八届五中全会通过《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议》，并提出“创新、协调、绿色、开放、共享”新发展理念。2017年中共十九大报告明确指出：加快建立绿色生产和消费的法律制度和政策导向，建立健全绿色低碳循环发展的经济体系。在国家政策的推动下，城市的经济发展向高质量经济增长方式转变。城市建设作为社会领域的基础部分，需要紧紧和绿色发展结合，形成“绿色城市发展”理念。

绿色城市的发展，要先解决工业时代城市建设发展中伴随而来的一系列生态失衡的难题，之后再去考虑融入自然的元素和理念，否则“绿色城市发展”只是纸上谈兵。

1 研究方法

本文将采用文献调研法和案例分析法两种研究方法。

文献调研法：旨在通过文献调研来考察目前一些研究学者关于“海绵城市”“城市生态公园建设”“垂直绿化”的观点、最新研究技术和应用。文献研究的范围：国内外一些前沿研究学者的研究成果。

案例分析法：主要是针对案例进行分析说明。如：“海绵城市”部分结合了个人所在团队曾经设计过的“海绵城市”作为案例进行研究说明；“城市公园”部分则是请教了上海交通大学设计学院风景园林系任家怿同学所在团队对溧阳的城市公园设计作品；“垂直建筑”部分则是笔者在研究生阶段，做过的上海外滩附近的垂直绿化项目的设计。

2 研究结果

2.1 海绵城市

2.1.1 研究现状

目前国内外有专家和学者从不同的角度去论述“海绵城市”这一概念，分别以古城中的海绵城市策略、近现代中国海绵城市策略和国外海绵城市建设为序，展开研究现状的论述。

吴庆洲等人[3]发表的《赣州古城理水经验对“海绵城市”建设的启示》一文中，认为应向城市水系统中注入顺应自然、和谐共生的理念，以城市“弹性”适应环境变化与自然灾害。在我国历代的古城多依山傍水而建，且均具备由环城壕池和城内河渠、湖泊、池塘等组成多种功用的城市水系，这种水系实际上与“海绵城市”的治理理念不谋而合。文章以“赣州古城水系”为例，“江河为池、城水相依”为赣州古城城市形态以及“随形就势”的赣州古城，即通过“龟背”形地势起伏从城市中部地势高处向东西两侧低洼汇集降水，并排入江中，此外古城内还有一些自然低洼坑塘水体具有调蓄雨水,解除内涝等功效。

俞孔坚等人[4]发表的《“海绵城市”理论与实践》一文，我国出现城市内涝问题的原因可能是地理位置与季风气候等客观因素导致，水资源过度开发导致我国整体水系统退化。海绵城市要从“水适应人”转向“人适应水”,城市应呈现出“人适应水”的景观，城市规划理念应该体现适应“水系统”的价值观。此外，“海绵城市”应搭载着“景观”，并在景观之下体现出复杂而丰富的土地生命系统。每一方土地应该具备储蓄、调养、净化等多种生命的系统功能，以综合、系统、可持续等手段解决城市水问题。文中分别从宏观、微观的角度，以具体案例说明海绵城市的应用策略。如宏观层面：从北京市城市生态水系的空间关系入手，根据相关地表水源保护规划以及地下水资源补给能力分析，叠加形成综合水安全格局，将旱涝调节、生物多样性保护、休憩与审美启智以及遗产保护等整合在一个完整的水景观格局中。微观层面：哈尔滨群力雨洪公园是我国首个以解决城市内涝为目标的国家级城市湿地公园，通过整体景观设计途径，形成“绿色海绵综合体”。

Li等人[5]采用GIS仿真对真实环境评估海绵城市策略对防洪的近似效果。文中将绿化屋顶、渗透性路面、雨花园、湿地作为海绵城市的元素，并以吉朗中央商务区（地区位于澳大利亚维多利亚洲，是典型的城市区域，由商业建筑，办公楼，停车场和道路组成）将作为案例研究，借助GIS映射技术和基于MATLAB的数字图像处理，进行可视化“海绵城市”策略缓解能力和程度的评估工作。结果表明，海绵城市策略从不同程度上缓解城市山洪。当入渗量最大时，径流量减少了80%。通过海绵城市技术，可改善城市内涝和洪灾。

2.1.2 研究案例

虽然上述海绵城市元素是通过不同的方式和途径治理城市水问题，但实际上在运用层面，还需要结合城市的绿化、生态、经济发展状况、城市形态等，因地制宜地应用相应的“海绵元素”。为了说明这一点，笔者将针对所在团队曾经设计过关于“海绵城市”的案例进行介绍和说明。虽然该案例的体量不是以城市这种大空间的体量，而是围绕着以“海绵城市”为核心展开的设计研究。

研究基地是在上海交通大学徐汇校区，交通大学徐汇校区周边除了徐家汇公园有零星的公园洼地之外，距黄浦江大约有3.5 km，经过对徐汇校区的实地调研后，发现场地水资源缺乏，加之徐汇校区由于历史进程问题，使得场地基础设施无法满足活动需求。针对徐汇校区的痛点问题，本次案例分析将以“水资源”和“场地功能”作为目标定位，以雨水调蓄为核心功能的绿色基础设施，完善场所功能展示海绵理念，形成会呼吸的生态系统。

关于水资源的问题有两点:（1）徐汇校区内硬化面积大，雨水下渗率低，造成地表径流流量大、流速快。（2）校区内场地绿化面积小，绿化率低。关于“场地功能”，场地在历史进程中逐渐不能满足人群与场地互动的功能，场地基础设施缺失。针对上述不同的问题，本次设计将采用：（1）植草沟、下凹绿地、透水铺装等手法，对雨水进行收集、截流、引导与下渗。（2）增加绿地面积，采用渗水盲管、溢水管等设施将雨水过滤收集，供给景观用水。（3）设置活动空间，增加景观设施，为人群提供集会场所，丰富景观元素，提升景观效果。

实际上，上海交通大学徐汇校区是目前上海这座城市现状的缩影，具体表现为：城市混凝土覆盖面积大，特别是城市中心地带，由于高昂的土地成本，使得没有更多可以开发和利用的绿地空间。针对这一现状，在绿色城市与建筑技术的理论体系中，除了一些渗水路面之外，更推荐在城市屋顶做相关的海绵技术。应该考虑到上海地区常年降水情况，3—9月雨水资源相对可观。那么就可对上海的建筑屋顶做一些如屋顶花园、屋顶雨水收集系统等。在本设计案例中，以目前徐汇校区内的“浩然高科”大楼为例，进行“海绵”概念设计和渗入。对屋顶做“植草沟、下凹绿地、透水铺装”等方式，同时在绿地下方增设渗水盲管、溢水管。

屋面中间高四周低的高差，目的是将雨水能够更多地汇集到渗水屋面，屋面下方再通过铺设一些渗水管等，汇集到绿色地块、植被处；屋顶小的水洼地、塘池作蓄水、储水功能。实际上，当雨水满足植物生长需求后，就会通过覆盖层、种植土壤层、砂层、砾石层汇集到穿孔管，经过滤、净化的处理使得原本混杂着泥沙的雨水进一步净化后可供人们生活使用。

根据作者设计的案例项目，可以看到上海推广建筑屋顶“水生态绿地花园”的可行性。绿地花园，不仅能够有效缓解城市水问题，为生态问题的解决贡献力量，而且可为建筑顶部增设绿地花园，增加休憩、交流的空间。“海绵城市”分担了部分“削峰填谷”的责任，同时提供了自然舒适的公共场所，提供共享交流的物理空间。此外，从建筑技术的角度来说，混凝土屋顶是最容易受太阳辐射影响，导致避免辐射温度增加，加剧室内“闷热”的不舒适感。屋顶绿化花园，相比于混凝土屋顶，可有效抵挡部分太阳辐射，从而保证建筑内部处于基本稳定、恒温的热环境，提高建筑内部环境的空气湿度以及负氧离子浓度，增强人居环境的舒适感，创造更加健康、舒适的空间环境。

2.1.3 研究小结

绿色城市不应该仅将一些自然元素提取到城市设计和建设，而且更多的是将城市主动地投身到自然万物之中，实现人与建筑、自然的亲密关系。当然在实现亲密关系之前，需要做的是解决由于工业发展遗留的一系列生态失衡难题，否则一味空谈“绿色城市”，而没有打好生态基础，会使得绿色城市成为根基不稳的海市蜃楼。城市内涝是其中非常严峻的、由生态问题导致的城市灾害。2020年我国南方的很多城市都不同程度地遭受自然灾害，严重威胁到百姓的生命财产安全。这一系列的警告信号都是在提醒重点解决城市内涝，做好城市生态水系统。

实际上中国提出“海绵城市”的概念，是想解决水问题，包括水资源缺失以及城市内涝。水资源缺失说明城市总储水量低于城市水需求量，城市内涝问题说明城市总储水量高于城市水需求量。将城市水资源类比到“能源”问题上，解决水资源缺失以及城市内涝之间的平衡问题，也就是能源领域中“削峰填谷” 的概念。通过一些海绵城市技术的应用，使得在水量峰值时期将水收集起来，以承担城市水量处于干旱时期的使用负荷。

海绵城市技术，需结合当地实际而应用。比如上海的土地成本非常高，如果将城市用地改为“雨林”和“湿地”，显然不现实，故可以考虑设置“通透性人行道”和“绿化屋顶”。实际上，关于“通透性人行道”，因为城市人行道的占地面积较大，如果花很大成本和精力去改造人行道，就会导致各种交通、经济成本问题等，所以铺设“通透性人行道”这一元素，可针对城市内涝较为严重的地区，如一些地势较低的区域。根据排除法，最适合上海的“海绵元素”之一是“绿化屋顶”。

笔者曾经设计应用的“海绵城市”案例。该案例研究基地是在上海交通大学徐汇校区，虽然不是以城市为体量，但是徐汇校区所处的地理位置是具有上海这座城市代表性的特征：土地成本高，距离水源远，绿化率低等，那么比较适合徐汇校区的海绵元素是屋顶花园形式。所以笔者对屋顶花园的建造细节，包括用植草沟、下凹绿地、透水铺装等手法，采用渗水盲管、溢水管等设施等，将屋顶绿化和雨花园结合起来，建了对应的效果图。最后笔者罗列了3点关于屋顶“水生态花园”的优势：（1）在“海绵城市”的概念下，部分程度上解决了城市生态水问题，并且为城市分担了部分“削峰填谷”的责任。（2）提供共享交流、观赏休憩的空间。（3）屋顶绿化花园，可基本保证建筑内部处于基本稳定、恒温的热环境，通过提高建筑内部环境的空气湿度以及负氧离子浓度，创造更加健康、舒适的人居环境。

2.2 城市公园

2.2.1 研究现状

Liang等[7]，提出南京玄武湖公园目前不符合生态人文设计要求、公园水景设计过于人为化、植物配置不符合生态习性等。针对上述生态问题，提出相应的设计指导。首先确保玄武湖公园的功能是景观组织，历史文化遗产和生态功能，保证文化娱乐，休息和观赏的面积占公园土地的70%等。根据地形特征、景观功能、游客人数和年龄等来设计渗透能力强的生态道路。此外，玄武湖公园植物配置设计应注意植物生态习性，植物形态和植物群落特征。

刘依婧[8]在硕士论文中，基于景观生态学原理，对城市生态公园设计遵循的原则进行了界定：包括自然性原则、地域性原则、多样性原则、动态性原则、整体性原则以及可持续发展原则，并指出地形是公园景观设计的重要组成部分，植物景观设计应该保护本土植物，尽量避免外来生物的入侵。结合美学和生态学的理念，组合搭配植物生长，划分生态核心保护区、湿地恢复区、缓冲保护区、休闲服务区等。

汪华清等人，以东莞市东城文化中心公园为例进行城市公园设计实践，并提出了5个入口景观区、中心景观区、草坪休闲区、康体活动区和园艺景观区等5个区域为主的城市公园设计元素；公园绿化设计则是以当地独具特色的乡土植物为主，结合自然精致的造景手法，营造一个清幽宁静、轻松愉悦的环境；公园建筑设计既具有文化底蕴的景致，又能供人们游览和休憩，可设置一些廊、亭、假山置石等建筑小品；营造自然山水园林意境相统一的公园铺装设计；最后在公园景观设计中搭配水生植物，让公园充满生机与活力。

杨凯凌等[9]，以德国汉堡环城公园为例，对汉堡市的城市公园规划解读，并尝试架构城市绿色网络概念，即从周边其他的5个城市公园，通过横向绿色自然轴线连接，形成条状城市绿色空间结构，作为承载生态、生活环境、户外运动等开放空间载体。环城公园的设计策略从景观的适时更新、系统性、高可达性与强复合性、景观多元化、公众参与性、公园形象等展开。其中“景观多元化”主要利用场地的高差打造地中海梯田，打造季相丰富的公园景观。可以看到德国汉堡环城公园的设计策略主要解决生态性与地域文化性的问题。文章启示：（1）中心城区城市公园作为城市的结构性框架，除了容纳城市事件、城市居民活动外，应需要保持和其他公园景观的连续性，使得城市的公园空间有明显的绿色逻辑轴线；（2）在城市公园中除了注重不同功能区域的空间划分外，还需强调生态功能，有意识地提取文化历史元素，并注入公园小品的设计中，延续历史文脉，形成自然与人文共演的“城市绿心”。

徐媛媛等[10]，围绕我国社会均衡发展问题，提出地域振兴涉及社会、文化、环境、宗教、政治等各个方面，尊重城市地格，注重整个城市与各个区域的联络，形成城市整体化的轴线空间。

2.2.2 研究案例

分享的设计案例是江苏溧阳中部河道区域生态公园改造。自1980年起，河流水系周围被大量的农业田地占据，城镇面积相对较小，到了2019年城镇区域面积逐渐沿河道迅速扩展，并成为占地面积最大的功能用地。实际上湿地资源被大量侵占，明显人工痕迹的河流脉络以及过量建筑和人为活动，打破了湿地生态平衡；森林山体被城市建设和农业所覆盖，森林生态循环系统被破坏；农业田地的扩张破坏了全域的生态平衡，不合理的产业结构导致了农业产值的降低。

该设计策略从溧阳水系现状分析，指出河道水质富营养化亟待解决，驳岸缺乏景观设置。针对水系现状，该团队提出“生态为底，森林为体，蓝绿交织”的设计策略，在有限的用地范围内，依地势打造湿地景观以达到休闲游憩与防洪调蓄双重效果。此外利用坑塘水面形成人工湿地、生态池塘以及多水塘系统，使得基地总体水质得到提升。除了考虑到生态功能的显著改善外，该区域还具有革命历史遗迹，所以设计策略突出保留了当地原有的植物品种：如芦苇荡等，以及设计赋予红色革命意义的景观小品。此外，该策略重点考虑了“生态农业”，提出“保留现状，提升田间合理配置”，通过林药、林菌、林油、林菜、林草等不同模式组合，提升生态价值、扩大产出。

此外，该项目关注到溧阳区域内的动物多样性，根据区域范围划分出动物栖息区和动物缓冲带区域，以搭建安全稳定的动物迁徙廊道。

该团队公园设计的最终目标和本研究关于“公园建设”所要表达的核心观点接近。第一，该设计是想打造以休闲公园为主的场所，将自然景观、城市景观和文化景观三者融合。在寻找可持续发展与经济需求间平衡的同时，发掘基地历史，把公园定义为一个多功能的弹性景观场地。第二，结合现状场地，探索人们的活动行为方式以及心理生理上的接受程度差异性，同时以“游憩节点”为设计主轴线，打造各景观节点的串联，形成风格上的融合、整体路网上的统一。

2.2.3 研究小结

公园是城市建设留给自然的区域。目前就实地考察过的城市公园，大体存在以下问题：第一，城市公园中的“城市”色彩过于浓厚，整个公园的生态设计理念缺失；第二，城市公园数量少，承担的人群负荷过大，城市中心感受不到公园带来的自然休憩闲适之趣，相反是人与人的嘈杂的声音；第三，各个城市之间的城市公园大同小异，缺乏当地城市特色。国内的公园或多或少会存在上述问题，有些过于强调当地文化，而忽略生态部分；有些公园过分强调“公”，堆满了城市健身器材，铺满了城市人行道，提供的公共社会服务较为单一。

既然城市公园在绿色城市中，承担着名片的作用，那么城市公园设计必须对生态的丰富内涵从整体出发实施，满足现代人与自然生态密切联系的急切需求，保持与时代的一致性，同时要重点承担“历史故事书”的责任，保留当地的文化特色和文脉历史，整体和局部结合考虑设计历史文脉景观小品。此外需从以下几点对植物种植的品种进行考虑：首先，要尊重当地的植物品种，该品种是最为适应当地气候的植物，应该重点考虑；其次强调季相多样性，因为很多公园种植的均是落叶林，使得到了冬季毫无生机可言；最后加强植物与当地生物的适配性，建议划分出动物栖息区和动物踏脚缓冲带，以搭建安全稳定的动物迁徙廊道，这对于公园的生态稳定性起到至关重要的作用。最后注意整个城市的公园联络性，尊重城市地格，形成自然空间轴线。

2.3 建筑

2.3.1 研究现状

“垂直绿化”，旨在增加建筑设计中的自然元素，把建筑种进大自然中。因此，围绕着“垂直绿化”展开文献调研。

谭国栋等人[11]对垂直绿化进行了明确的定义，总结了关于垂直绿化的优势：（1）垂直绿化不仅能够对建筑墙体进行保护，而且可保证附近环境空气湿度提升20%左右，并起到降低噪声的作用，带来更好的人居环境。（2）垂直绿化不需要过多的占用土地面积，对于土地资源稀缺的、经济发展较快的城市来说，无疑是满足目的且符合应用条件的绿化方式。（3）垂直绿化可在建筑立面上应用攀缘类植物。但其对于垂直绿化的理解过于片面。因为其仅用攀缘类的植物在建筑立面上用造成绿化效果。实际上，垂直绿化可直接理解成字面上的字义，即空间垂直方向上的绿化。对建筑而言，可依附于建筑立面，而且在建筑内部垂直方向的空间上增添绿化元素，此外装饰品种不应仅局限于攀缘类植物。

Manso等[12]对垂直绿化建筑的特点进行回顾和总结。认为绿色屋顶和垂直绿化墙壁可以最大程度地发挥植物对建筑性能的功能优势，并成为城市修复和建筑物翻新中可持续设计的一部分。还指出由于它的成本较低，攀缘植物被认为是垂直绿化的廉价解决方案。虽然攀援植物有很强的自支撑性，可以附着在垂直表面上，但如果要完全覆盖建筑表面大概需要3—5年，而水培技术为垂直绿化的植物多样性提供了更多可能性。最后将垂直绿化推广到在绿色建筑立面应用蔬菜和芳香草药，增添农业潜力，为人们提供更多绿色的视觉、嗅觉、触觉上的感官可能，这也更好地支持了案例设计的现实意义。

Perini等[13]，验证了在意大利地中海气候背景下采用垂直绿化系统应用的可能性。通过对垂直立面试点的现场监控，进行了为期两个月的红外检测观察，以评估夏季垂直绿化系统的冷却潜力。结果发现：垂直绿化是保证室内空气质量的重要要素，使得室内相对湿度水平保持在可接受、健康水平。此外垂直绿化可有效维持建筑外表面温度，提高室内热舒适性。垂直绿化系统可以通过绿色层空气循环来减少空调的能源需求，降低建筑能耗。

笔者认为，从建筑技术的角度来看，垂直绿化能提高室内空气品质，维持室内空气温湿度恒定，同时可大大降低城市的建筑能耗。通过红外检测相机结果可解释建筑能耗的降低是因为垂直绿化有效阻挡了太阳辐射。从解决能源能耗角度来说，垂直绿化有一定的未来前景和发展空间。

2.3.2 研究案例

笔者曾经设计过上海外滩附近垂直绿化的项目，名为“垂直农场”。接下来将从What、Where、Who、Why、How5点开始进行项目介绍：

What：该项目将停车场改造为集绿化休闲、办公、商业、教育功能于一体的示范性建筑。

Where：项目地点在上海市黄浦区宁波路1号，申华金融大厦东侧的一处露天式停车场，该设计依赖于周边办公楼和商业街带来的集聚效应。此外区域内密集的客流量，使设计建筑能够得到很高的关注。改造项目周边是一些近现代建造的、有年代感的西式建筑群。

Who：对附近整片区域的人群进行统计后，发现在以停车场为中心的5 km范围约有30 000个居民，20 000个上班族。由于设计地点离人民广场很近，所以游客是项目的目标设计人群之一。

Why：项目设计意义在于：（1）能够在客流量大的城市中心建设一栋垂直绿化示范性建筑；（2）该建筑周边的公园数量根本无法满足整个区域居民休闲的需求；（3）除了城市中心提供绿化的要素之外，还想让建筑具有“城市农场”功能，试着在成本高昂的地段，利用功能空间外的灰色区域，应用垂直绿化技术，尝试种植一些农作物来生产更多的绿色食物，并鼓励周边的居民、工作压力大的上班群体进行绿色健康的生活，为周边游客提供城市建筑与自然结合的新体验空间。

选择该研究案例进行介绍说明的原因是项目地点是在上海黄浦区外滩属市中心，该区域人口流动量非常大，但绿化面积远未达到人们实际的需求。如果横向土地资源稀缺，是否可以在垂直维度上，增添自然绿化色彩？同时自然元素不仅是增添花卉等植物，而且可以种植一些蔬菜等，供应周边居民、商户等绿色健康有机食品需求。所以在现代化城市背景下， “垂直绿化建筑项目”是有指导意义的。

How：从建筑建模开始到空间功能的划分，以及最后效果呈现。该设计的建筑功能以“垂直农场”“体验农场”“健康有机餐厅”“绿色食品市场”“生态办公室”为主。

下面是具体的基地调研分析过程，分别对基地周边的办公建筑、有机餐厅、青少年教育机构、有机超市的数量进行粗略的统计，可以看到基地周边的办公人群很密集，但是能够给办公人群提供有机餐食的场所却少之又少。此外周边的教育机构数量很多，而有机菜场的数量却非常有限。所以，这个设计的“垂直绿化”建筑定义为辅助商业、办公的垂直农场建筑，并赋予农场体验的教育意义。

整个设计项目的功能被划分为6块不同的区域，其中绿色色块分别由：专业机构种植区（销售至超市）、附近居民亲自体验农场种植区、有机餐厅种植区等；粉色块包括：健身房、商场、有机超市（供货渠道来自绿色色块）；淡黄色块属于露天平台，可作为孩童教育体验自然、种植的区域空间。最后整个建筑的顶层和底层垂直农场用作专业团队机构，并售往市场，中间层主要是以居民体验、供应餐厅一些有机食材为主。

此外还有一个重要的问题需要探讨，建筑内部如何创造出尽可能多的种植空间呢？其实国外有很多Aero Farm、Freight Farms、Podponics等垂直农场设计公司，他们把种植区域分装，沿水平和垂直方向铺设，尽可能地利用建筑内部空间。面对超市和餐厅等非体验空间，可铺设这种垂直种植架。此外对于附近居民来说，可以租用架子上的空间区域，以种植居民生活中所需的有机蔬菜。

建筑内部，以自然光或者目前已有的类似技术仿真LED自然光，来供给植物所需的光合作用。人们在垂直绿化的空间中可以办公讨论，也可以随时采摘进食有机食品。此外建筑底部设有水池，既有观赏作用，也有蓄水储水的功能，整个建筑形成“垂直生态绿色有机农场”。

此外，还针对设计项目，初步探索了一些以解决垂直农场为主的相关绿色建筑技术的应用手段和方法。首先是农场内的光源问题。由于建筑进深的局限性，加之太阳照射时间有限，使得建筑内的农场光源不能仅依赖于太阳自然光。根据目前领先的垂直农场、集成化农场技术手段，光源的选择一般采用LED光源。其次是农作物的种植技术，在城市建筑中，可以认为水培是更具有明显优势的。因为水源来源可以是雨水、蓄水等，或者周围的河水、池水。而且水培不仅后期管理方便、维护成本低，同时可以保证房间内的舒适度。最后是建筑内垂直农场种植的菜品，可以是任何有机蔬菜，通过简单的空气调节系统，局部提供植物、作物所需的生长热湿物理条件。最后还对整栋垂直绿化大楼进行了能耗模拟计算，发现垂直绿化可有效降低整栋大楼的能耗。

2.3.3 研究小结

建筑作为城市中的重要组成元素，当城市与自然的关系逐渐紧密时，建筑也需要加强自然的氛围元素。“垂直绿化”这个概念，最开始是想在建筑外立面披上自然主义的风格，但是由于种植技术等问题使得外立面植物元素形式单一，不宜推广。但是当“水培”技术引入“垂直绿化”后，整个种植的种类范围逐渐扩展。

以个人团队设计的“垂直农场”项目为案例，从基地调研，到人群定位和空间划分，最后呈现出垂直绿色建筑的形态效果图，详细介绍了垂直绿化建筑设计的流程。这里需要重点解释选择该案例进行分析的原因：首先建筑设计地点是在上海，对黄浦区外滩附近的一个废弃的露天停车场进行改造。除了土地成本极高外，还发现该区域每日客流量非常大，周边绿化公园的数量极少，并不能满足周边居民、上班族、游客的需求。所以这个区域应用“垂直绿化”，可以承担部分人群压力。其次，由于我国的社会主要矛盾发生了根本性改变，人们已经将追求的目标变化为健康的生活方式。从能提供健康饮食的场所来看，周边只有11家有机健康餐厅，而有机农贸市场仅两处，根本无法填充需求空白。所以，这栋设计的绿色建筑，不仅是垂直绿化，想在外滩边打造“垂直农场”这样一个概念。第三，根据周围人群流量和分类统计，将目标人群定为4类：附近居民、游客、周围上班族、还有孩童。根据目标人群使用目的，将整个建筑空间总体上分为两类：种植区和非种植区。种植区主要供给有机餐厅、供销超市、附近居民或游客体验使用，此外，给儿童提供农场种植体验基地。对于有机餐厅来说，在建筑内种植有机蔬菜，降低了运输成本；对于供销超市来说，“自给自足”方式给消费者提供有机原材料；对于附近居民来说，甚至可承包小部分区域，种植生活中所需的有机蔬菜，品尝自种的食材，体验种植时的最大满足感；对于游客来说，提供“城市农场”的体验空间，感受上海繁华都市街道中的闲适田园时空；对于孩童来说，这栋建筑专门的区域可供儿童体验农作生活。

上述“垂直绿色建筑”项目的创新点在于：（1）垂直绿化不仅指向建筑立面的绿色外衣，而且是要让自然这个元素向内渗透到建筑内部、人居环境、人们的生活习惯、甚至是思想观念。（2） 将传统意义上水平空间的农田，转移到超大城市中央的垂直空间，通过水培种植技术，不仅在建筑外立面，而且还在建筑内部设置垂直农田，创造 “共享农场”空间。

3 结语

随着城市经济的迅速发展，城市追求目标放在各种增长的经济指标上，但生态发展指标却逐年下降，一系列由生态失衡引发的自然灾害席卷而来，给人们原本安逸的生活带来恐慌。发达国家早已注意到这一社会现象，逐渐将一些粗放型的生产要素转移至发展中国家，特别是改革开放后，中国经济的飞跃性进步很大程度上取决于低端生产链的初级加工，加工过程不仅增加了中国自然资源的消耗，而且也带来了严重的环境影响和灾难性后果，城市空气污染问题随时威胁着人们的生命健康安全。我国政府部门敏锐地察觉到仅发展经济，而不关注其他的层面，会适得其反、天平失衡。自十九大以来，社会主要矛盾发生根本性的变化，经济发展方向由粗放式转变为高质量发展，高质量发展重点包括绿色发展。这个绿色发展涵盖了政治、经济、社会、文化、生态等各个方面，城市建设属于社会领域范畴，那么以“绿色”为主题的城市建设成为重中之重。本文沿着海绵城市、城市公园、城市建筑的思路，逐一提出观点。首先需要讨论，为什么要沿着这样一条逻辑思路线？因为绿色城市，最重要的基础工作是解决由于工业时代的发展遗留的一系列生态失衡难题，所以从海绵城市开始，重点围绕城市生态问题的解决策略。其次，城市公园和城市建筑是城市中的重要组成元素，所以作者针对这两个模块，围绕“绿色城市”主题展开智慧策略的探讨和描述。