减碳视角下城市立交桥立体绿化景观设计研究

王伟 陈佳诚 刘天泽

摘要：文章通过对城市立交桥绿化现状与存在的问题进行具体分析，在明确固碳、减碳景观定义，把握立交桥与立体绿化关系的前提下，阐述立交桥立体绿化的设计原则与减碳理念在此部分空间中景观设计的具体应用。对国内外相关理论和技术实践、政策实施进行梳理，总结国内外先进的桥下立体绿化设计手法和技术特点，并对太乙路立交桥展开针对性的场地调研，总结适合西安太乙路立交桥的立体绿化景观的设计方案。以节能减排、低碳固碳的设计理念为基础提高立交桥附属空间的固碳水平，进而提升立体绿化景观在立交桥绿化设计中的利用率，推动立交桥立体绿化的发展。立交桥及其周边环境是一种宝贵的人工环境，由于其车流量大、排碳量高、可利用空间多等特点，迫切需要从固碳、减碳的角度加强桥下空间的绿化种植，而立体绿化则是立交桥这一特殊空间的不二选择。

关键词：低碳；城市立交桥；立体绿化

中图分类号：TU985 文献标识码：A 文章编号：1004-9436（2022）20-0-04

立交桥又称高架桥或立体交叉桥，主要分为简单立体交叉和复杂立体交叉两类。立交桥作为城市中复杂交通网络的重要组成部分，每日都会有大量的车辆来往，相应的碳排放量也由于巨大的车流量而较大。同时，立交桥的附属空间特别是桥下空间有人行道路穿插其中，这些道路是人们日常生活中重要的活动空间和通道。这一空间中的绿化，不仅可以起到丰富桥体周边景观、提高人行活动空间环境质量的作用，而且可以根据其特殊的桥体形态进行特殊的立体绿化设计，从而达到固碳、减碳的效果。立交桥附属空间环境较为特殊，桥下空间有限，难以实现传统大面积的草坪地被绿化，而是要根据其场地的特殊性采取更能节省空间的立体绿化，让常规的绿化模式朝竖向、立体的绿化方式转变。

1 区域概况及研究目标

1.1 区域概况

本次研究区域位于西安市碑林区的太乙立交桥，其处于二环南路东段，是整个环城路上的重要交通节点，周边交通状况复杂，车流量较大，加上交通设施不完善，导致在车流高峰时段拥堵严重，车辆来往行驶二氧化碳排放量较大。在桥臂周边，有人行道路，过往车辆与人混合而行，缺乏保证人车分流的安全防护设施，极易发生交通事故。立交桥周边的绿化景观以传统的二维种植景观为主，桥上空间皆为混凝土路面鋪设，基本没有安置绿化景观，导致桥体周边环境恶劣，尤其是在拥堵时间段，空气中充斥着汽车排放的尾气，弥漫着来往车辆刺耳的鸣笛声，是西安碑林区碳排放量较大、环境较为混乱的区域之一，急需提升环境质量［1］。面对这样的综合性环境污染，已经难以在原有绿化的基础上通过传统绿化的方式加以改进，因此需要从竖向三维空间思考周边绿化景观的建设和改造办法。

1.2 研究目标

本次设计研究旨在围绕太乙路立交，以立体绿化的形式建立因地制宜的低碳景观，使周边的环境质量得到改善。低碳景观具备降低周边空气二氧化碳浓度的作用，能减少该区域空气中的碳含量，提高这一区域的空气质量。并且，由于低碳景观在后期维护中能耗较低，能在一定程度上实现节能减排。景观在设计完成后能降低周边区域空气中二氧化碳和其他有害气体的含量，达到净化环境的效果。作为景观，对其进行艺术化的设计必不可少，好的设计能使这一区域空间环境质量得到提升，还能增强其观赏性和审美性，进而向人们传递低碳环保的理念，实现低碳景观设计目标。

2 低碳理念与立交桥立体绿化的关联性

2.1 立体绿化是立交桥绿化形式发展的必然趋势

立交桥作为城市路网的重要组成部分，在城市的发展进程中起着十分重要的作用，其中最主要的作用就是增强了城市的道路通达性。然而道路用地和绿化用地在建设使用上存在矛盾。在建设完成后，城市规划者更应该考虑与这些道路、桥梁伴生的城市生态问题。为了节省修建道路、构架桥梁的用地，传统大量占地的绿化方式已不适应时代的发展。对立交桥而言，立体绿化的方式更能够适应桥体空间环境。一方面，立体绿化能够解决立交桥“无地可绿”的核心问题；另一方面，立体绿化还具有造价低、见效快等优点，是有效利用建设空间、增加绿色减碳空间、美化城市道路的有效途径。

2.2 立体绿化是减碳固碳的重要手段

城市中二氧化碳排放量最多的区域之一就是道路。车辆行驶排放的尾气严重影响着城市道路的空气质量，并且在一定程度上会损害人们的身体健康。对经常在立交桥下通行的人而言，尾气是影响其步行体验的罪魁祸首。因此，城市道路的减碳固碳格外重要。培植绿色植物是减碳固碳、净化空气的重要方法，但城市的空间有限，绿化所需的种植空间与其他城市基础设施建设所需的空间存在此消彼长的关系。立体绿化不仅可以很好地解决传统绿化方式占地的问题，而且针对立交桥这种碳排放量较大、污染严重的城市空间，能很好地起到净化空气、固碳减碳的作用。采用立体绿化的方式，提高桥体周边的绿化覆盖率，进而提升整座城市的空气质量，对整个城市环境的改善而言非常必要。

2.3 立体绿化是改善立交桥通行空间环境的有效途径

立交桥的结构比较特殊，通行空间分为桥上机动车道路、桥下机动车道路以及桥下的人行道路。立交桥道路的抬升使抬升地段出现裸露的外墙。在立交桥之下的狭隘空间进行竖向的绿化设计，可构建出绿化水平更高的通行空间，为经常行走在立交桥下的群体以及立交桥周边的群体带来更好的通行体验和更高质量的活动环境［2］。

3 西安市太乙路立交桥现状

3.1 桥体及其周边缺少绿化景观

太乙路立交桥是西安市整个南二环道路上的重要交通枢纽，也是重要的行车节点。立交桥上交通情况复杂，车流量巨大，其桥下空间的绿植比较少（见图1），没有利用好植物的特性去营造适宜立交桥的景观效果和景观层次。一方面，立交桥桥体从路面抬升的爬坡路段开始，桥梁墙体没有配置任何绿化设施（见图2），而是采用贴砖、混凝土浇筑的传统形式，导致其视觉上过于生硬，急需一些景观来点缀；另一方面，桥体周边伴随的人行道路，基本也是砖块拼贴或者混凝土铺设而成，除了路边的几棵乔木外，几乎没有其他植物。即使是周边具备种植条件的片地，其土壤质量也欠佳，植物非常少。

3.2 植物种植形式单一，缺乏观赏性

太乙立交桥下植物的种植形式以传统的二维展开式种植为主。构建绿化景观的基础是要具备一定的横向种植空间，最常见的是以国槐或者大叶女贞作为主要的乔木，搭配麦冬、八角金盘等植物来构造桥下植被层级。这些植物需要大量的生长空间，而立交桥的周边特别是桥体下方，基本上不具备种植这些植物的条件，这导致其传统的乔灌草搭配的种植形式缺乏景观层次感，视觉美感不足。并且，立交桥桥体、桥柱、护栏等部位对传统绿化种植形式来讲已经不属于可种植范围，这些区域空间无法被传统的种植形式有效利用，这就导致原本可以用来营造景观的视线焦点缺乏本应具备的观赏条件，大大降低了立交桥周边的景观层次和视觉美感。

3.3 植物配置效益差，绿化减碳基础薄弱

城市街道景观是影响一座城市在人们心中地位的重要因素，特别是车流、人流量较大的立交桥周边，立交桥的桥体外墙和桥底立柱都可以作为城市文化和城市精神的重要载体。

太乙立交的绿化没有发挥体现城市文化、传达城市环保理念的重要作用。从文化效益上来讲，立交桥交叉道路的地带绿化程度低，甚至有些区域由于空间狭小没有绿化设施，墙皮裸露、扬尘四起。即使是在有一定绿化基础的位置，也缺乏一些能够展现西安城市特色文化或体现本土文化的雕塑小品。因此，以其现有的绿化水平和层次，难以担起承载城市意识形态文化的重任。从生态效益上来讲，立交桥现有的绿化景观由于距离立交桥有一定的距离，对车辆排放的大量二氧化碳的固碳效果和净化作用一般，特别是在车流量较大的时段，扬尘和尾气混合，使得环境质量大幅降低。

4 太乙路立交桥立体绿化景观设计策略

4.1 利用桥体扩大绿化范围，巩固固碳基础

碳汇作用建立在有一定植物面积的基础上，然而太乙立交现有的绿化水平和景观质量难以消耗掉大量行车尾气中的二氧化碳和其他有害物质，所以在现有基础上增加绿化面积，利用好桥体进行绿化是必然选择。

从太乙立交桥桥体来说，还有很多空间可以用来营造绿化景观。首先，太乙路立交周边道路由于道路的抬升，很大一部分桥体空间与地面的道路形成垂直形态的桥臂，且大多数桥臂的下方都伴随着人行空间道路，是非常适合做景观建设的空间位置；其次，对立交桥的桥帮部位加以设计，也可以作为绿化景观的重要载体；最后，桥柱支撑起整个立交桥，也是占地面积和占竖向空间比例较大的部分，其大面积和大空间为绿化景观的建设和植物的生长提供了一定的条件。

4.2 丰富桥下种植形式，增强观赏性

4.2.1 桥帮悬挂式立体绿化景观设计

桥帮是立交桥上行驶车辆和桥下行人的重要视线点，立交桥道路两侧景观不仅是美化桥体道路的重要因素，还是发挥提高立交桥环境质量作用的重要角色［3］。太乙路立交在建桥初期由于缺乏立体绿化的考量，因而并未留出绿化种植的植物槽，因此在对桥帮进行绿化设计改进时，主要采取外侧悬挂式的植物种植槽（见图3），将植物种植槽与桥帮的栏杆相连接，两者之间采取软性的弹性连接，构建易拆卸、可移动的外挂式绿化花钵，便于后期的保养和维护，最后再配合微灌等方式构建出合适的植物生长环境，以形成桥帮的拓展绿化景观（见图4）。

4.2.2 桥柱辅助攀爬式立体绿化景观设计

桥柱是支撑桥体的重要结构，同时也是桥下空间中绿化难度较高的部分。首先，桥柱处于桥体下方，一般植物生长所需的光照条件难以满足；其次，桥体上方过往车流量大，噪声、粉尘等各种不利因素导致植物生长不易。因此，桥柱应该主要采用种植藤本植物的方式来绿化。由于桥柱表皮材料以混凝土为主，不利于藤本植物的附着和攀爬，所以应当在桥柱的立面外侧安置能够辅助藤本植物生长的攀爬架或网状的植物攀爬网；桥柱的顶端布置悬挂式的植物种植槽，让其由上至下形成下垂式的景观造型；而桥柱底部则以种植攀缘型的植物为主，由上下两端向中间的绿化形式来构建针对桥柱的立体绿化。

4.2.3 桥臂沿墙构架栽植式立体绿化设计

桥臂由于会根据立交桥延伸的不同位置而变得高低不同，就材质而言，太乙路立交桥的桥臂一般分为两种形式：一种是瓷砖拼贴的形式，另一种是混凝土外墙裸露的形式。两种形式均少有可供栽植的环境基底，因此大部分桥臂区域应当以构建立式栽植架为主，以构架式的种植方式（见图5）来竖向绿化桥臂，整个种植架的结构（见图6）依墙而建，适用于桥臂绿化。而太乙路立交桥桥洞的部位，由于空间狭窄、人车混行等不利因素，应当采取隔断式的种植架来划分车行道路和人行道路。既能够美化道路，净化环境，更重要的是可以更好地分隔车行与人行的关系，确保行人穿行桥洞时的安全。由于大部分桥臂区域没有栽植土，也可以从有栽植条件的土壤区域利用牵引绳拉扯固定在桥臂的区域，使一些藤蔓类植物能够沿引绳设计的方向生长，从而利用有栽植条件的区域来填补

4.3 选用合理的植被品种

在植物种类的选取上，应该针对不同的绿化位置选取合适的植物类型。在立交桥的桥体部位，要充分考虑其部位阳光照射充足、空气污染严重、土壤深度有限等问题，所以应当搭配一些喜光、耐贫瘠、根系浅且具备很好的固碳释氧能力的植物（见表1），因此可以选用牵牛、凌霄、紫藤等这些适应性强的彩色植物［4］。一方面，这些植物抗污染的能力较强；另一方面，形状、颜色美观，可以豐富沿路的景观层次。而桥柱部位，由于长期得不到光照，立体绿化植物应当选择耐荫的攀缘类植物，如常春藤、扶芳藤、爬山虎等适应这一环境的植被。而桥臂的绿化，在能设置绿化墙架的区域，可以栽植一些固碳能力较强、抗污染、吸噪声的植物，如藤本月季、蔓长春花、五叶地锦、紫叶小檗等。

5 结语

越来越多的城市开始关注立交桥的立体绿化问题，并在立体绿化的建设和技术发展上取得了一定的成绩。立体绿化一开始以建筑的屋顶进行绿化改造为主，未来将逐渐把眼光投向道路墙体、立交桥等城市市政街道空间。只有不断深化和改进针对立交桥的立体绿化建设，利用不同种类的爬藤植物，采取攀爬、倒挂、栽植箱栽植等多种种植手段，分阶段、有层次、按规律地对城市的桥体进行立体绿化，才能够优化城市绿化效果，改善立交桥周边的环境，最后达到降碳减碳、提升城市整体空气质量的目标。

参考文献：

［1］ 罗旭荣，连建宝.对低碳城市空间环境与立体绿化的分析［J］.工程技术研究，2018（5）：249-250.

［2］ 邢欢欢，吴小龙.西安市立交桥绿化状况调查与分析［J］.现代园艺，2018（3）：33-34，44.

［3］ 刘钰，何莎，曾婷，等.国家园林城市建设下的湖南立交桥立体绿化初探［J］.现代园艺，2017（8）：156-157.

［4］ 徐冬云，周媛，童俊，等. 42种攀援植物固碳释氧和降温增湿效应研究初探［J］.江西农业学报，2015（4）：62-65.

作者简介：王伟（1982—），男，陕西渭南人，博士，副教授，研究方向：艺术设计、风景园林。

陈佳诚（1996—），男，山东菏泽人，硕士在读，研究方

向：艺术设计。

刘天泽（1996—），男，新疆石河子人，硕士在读，研究方

向：艺术设计。