地铁车辆基地上盖开发中的垂直绿化设计研究

2024-02-27胡凤祥

山西建筑 2024年5期

胡凤祥

(中铁第四勘察设计院集团有限公司,湖北武汉 430063)

0 引言

随着地铁的建设飞速发展,车辆基地上盖开发因其巨大的用地范围和建筑体量,对城市地貌和城市发展影响巨大。采用恰当的垂直绿化设计,不仅能够减弱上盖开发对城市人行视角的冲击,还能丰富城市立体空间生态效果。但盖上盖下投资一般以盖板面为界进行划分,盖上为开发商建设,开发商会结合物业开发产品需求,量身打造丰富多彩的盖上景观,而盖板及以下为地铁公司建设,设计周期早于盖上,设计时一般多考虑地铁功能性需求,侧重设计上盖开发预留接口,缺乏盖板以下建筑立面的覆绿设计,导致垂直绿化的整体性较差。因此若全方位打造城市轨道交通上盖物业开发,盖板面及以下的垂直绿化是设计的重中之重。

1 垂直绿化的意义

垂直绿化是充分利用城市垂直空间来美化环境的一种绿化方法。随着城镇化发展,用地日趋紧张,城市垂直绿化需求也更为迫切。垂直绿化可有效吸收汽车尾气,吸附空气中的浮尘,调节空气湿度、阻挡阳光直晒、降低环境温度、减少噪声,还可以根据装饰需要,将植被的藤蔓枝条引导搭建成各种绿意盎然的图案,为城市增彩,具有良好的生态效益。在建筑物上进行垂直绿化,植物的色彩可以融合到建筑物的线条中,有助于提高建筑的亲切感;住宅里的垂直绿化使每个住户都拥有自己的私人花园,或者使每个群体都有一个公共的花园平台,让老人和孩子们有休闲娱乐的场所,促进邻里关系,使居民更好的贴近大自然,具有良好的社会效益[1]。有些藤本植物的茎、叶、花等能入药,果实可以食用,具有一定的经济效益。

2 垂直绿化在车辆基地设计中的应用

在城市建设中垂直绿化十分常见[2]。根据垂直绿化在建筑物中分布的位置分屋顶绿化、墙体绿化、花架绿化等。其中屋顶绿化以建筑物、构筑物屋顶或阳台为载体,采用人工覆土方式种植,不与大地接壤,并根据建筑结构特点和屋面上的生态环境条件,选择习性与之相适应的绿植。屋顶绿化不仅能改善城市生态环境,还能兼顾建筑景观,打造建筑的“第五立面”,比较适用于开敞的屋面,以满足日常观赏和养护需求。屋顶绿化的设计、施工、养护难度低,应用广泛,如苏州1号线天平车辆基地运用库(如图1所示)。

墙体绿化泛指利用攀缘植物来装饰建筑物内外墙或其他墙面的一种垂直绿化形式,具有占地面积小、绿化面积大的优点。墙体绿化可沿墙脚种植,也可以采用种植槽或容器种植,如郑州6号线贾峪停车场围墙(如图2所示)。因层次丰富的墙体绿化需要设计专用的种植槽或种植容器,建设成本高,养护难度大,且对建筑的通风采光有一定的影响,实施的案例较少。

花架绿化是指借助棚架等构件,利用攀缘植物打造立体景观的绿化方式,经常与屋面绿化或者公园绿化结合使用。

3 垂直绿化的设计要点

3.1 选择合适的绿化分布位置和种植方式

1)屋面垂直绿化:上盖开发屋面本身就是上盖物业开发的落脚点,盖上庭院景观绿化设计范围广、自由度大,可设置多种类型的乔木、灌木、草坪。设计时需根据庭院绿化需求,预留足够的覆土厚度,一般来说对于胸径大于20 cm的乔木需1.8 m的土层厚度,胸径小于20 cm的乔木需1.5 m的土层厚度,灌木需40 cm～90 cm的土层厚度,草坪、花卉、草本地被则需30 cm的土层厚度。

2)墙体垂直绿化:在车辆基地上盖开发设计时,一般盖上为住宅或公园业态,盖下为地铁车辆检修功能,很多情况下,中部还会设有车库夹层(如图3所示),因此上盖开发住宅地面距离市政道路的高差可达10 m～16 m,此范围内的墙面是垂直绿化的重要位置。同时受检修工艺影响,盖下地铁检修功能用地长度达1 km之多。考虑其独特的建筑体量,在其超长的建筑立面上,可采用多种垂直绿化方式。

对于常规情况,由于盖下建筑一般需考虑通风采光,为不遮挡外窗,在屋面结构板的位置可内凹或出挑形成种植槽(如图4,图5所示),结构更加安全、耐久。因种植槽可内置更多的种植土,因此在可选的植物类型更多,养护成本更低,但建设成本相对较高。

对于无通风采光要求的位置,可设置实体墙,在墙上悬挂成品种植盆,并通过适当的支撑架组合在一起,形成垂直栽植面,并栽植植物(如图6所示)。这种植物墙的栽培方法相对传统,技术难度低,在工程实践中应用广泛。因每个容器都是独立的,无论安装还是更换都很方便,还可以在容器内提前把植物预培成大苗,安装后立即成景。但是此类种植方式由于盆土容量有限,植物根系往往沿着盆壁缠绕到整个盆体上,从而失去基质,不利于植物的生长。因此此类种植一般用于短期内的外墙美化,换苗成本较高。除采用成品种植盆外,在实体墙上出挑钢筋混凝土池槽(如图7所示),兼顾种植槽的功能,可有效突破盆土容量的限制,大大提高苗木的存活时间,同时槽内绿植与池槽出挑相得益彰,灵动活泼富有节奏,形成丰富的建筑立面。

对于通风采光要求低的位置,可设置低镂空率形式的外墙。利用成品种植槽叠拼,交错布置形成镂空墙面,种植槽的实体部分作为围护结构,内部进行种植,种植槽之间的空隙作为绿植的成长空间。此类种植槽可采用长条形大容积规格,既能为绿植提供足量的基质,又便于日常养护,而种植槽内的绿植填充镂空墙面间隙后,还能有效地遮挡外部视线,实现了“绿化入墙、通而不透”的视觉效果(如图8所示)。

对于基地高差较大的边坡位置,考虑建设成本,一般采用放坡处理,大边坡的位置还会设置拱形骨架,内部撒草籽或种植灌木。但此类边坡容易遭受雨水冲刷,造成绿植移位缺失,运营维护成本大。相对于拱形骨架方案,可采用种植槽叠拼设计(如图9所示),利用混凝土成品种植槽相互咬合错位叠拼,形成挡土墙,可有效防止水土流失;种植槽内种植耐旱植物,底部设有泄水孔,可有效提供绿植存活率,降低运营维护成本。

3.2 选择合适的绿植种类

绿化植物种类的选择,需要根据植物的不同习性和对环境条件的不同需要[3],选择耐旱、耐寒、耐贫瘠的强阳性或强阴性的攀缘、藤本或垂吊植物[4]。

设计时根据不同种类植物自身特有的习性,创造适合植物生长的条件[5]。攀附类植物适用于墙面等,如扶芳藤、爬山虎等;攀缘植物类适用于棚架、篱墙和垂挂等,如葫芦、铁线莲、葡萄等[6];缠绕类植物适用于棚架、栏杆等,如紫藤、芎萝、凌霄、牵牛花、金银花等;钩刺类植物适用于篱墙、棚架和栏杆等,如藤本月季、木香、蔷薇等。

设计时应根据绿植所在地的朝向选择不同的植物种类,如东向和南向的墙面或构筑物前首选喜光的绿植,西向首选喜光、耐旱的绿植,北向首选植半耐荫或耐荫的绿植[7]。

设计时根据所处地段及墙面材质,可选择凌霄、爬墙虎、攀缘月季等绿植,沿墙的绿植首选种植池或在墙脚种植,墙边可选用塑料网等材料铺设辅助网,以便于植物攀缘。

设计时还根据其观赏效果和功能要求进行设计,所选植物应注意与攀附建筑物的色彩、风韵、高低相配合,如红砖墙面不宜选用秋叶变红的攀缘植物,而灰色、白色墙面,则可选用秋叶红艳的攀缘植物[8]。

设计时还应根据当地的风压等气候特点、绿植所处的位置,选择不同根系的植物,如风压大的城市或位于高处的绿植,应选择根系发达的植物,以避免被大风吹落。

3.3 选择合适的灌溉方式

为保证植被的存活率,垂直绿化系统一般采用人工灌溉方式。常用的灌溉方式有以下几种:

1)滴灌:用塑料管将水通过管子上的小孔滴到植物根部进行局部灌溉,水滴慢慢滴入根部土壤,让远离根部的土壤则保持干燥,大大降低了土壤板结的不利影响。此种灌溉方式可大大节约用水,水的利用率高达95%,是干旱缺水地区最有效的节水灌溉方式。但因滴头管孔小、出水慢,滴头容易结垢和堵塞,因此,需对水源进行严格的过滤。

2)喷灌:通过设备加压或者自然水压力差将有压水送到灌溉地段,用专用喷头将水喷洒到空气中形成“人工降雨”的效果,灌溉较为均匀。此类灌溉方式主要适宜于较大规模的灌溉,相对于传统漫灌,具有节水、节工,提高土地利用率、适应性强的优点。但是喷灌作业在空气湿度过低时,蒸发损失加大,且为了使喷头运转和达到灌水均匀,必须给水一定压力,消耗一定的能源。因此喷灌系统具有投资较高、受风和空气湿度影响大,耗能大的缺点。

3)微喷灌:基本原理同喷灌,只是水压、流量和水滴都比喷灌小,所以称作微喷灌。微喷灌兼具滴灌和喷灌的特点,相对于滴管,微喷灌对水的过滤要求较低,其出孔流量大,流速大不易堵塞;相对于喷灌,水的压力小,更节约能源,对管道承压要求低[9],其喷头口径小、压力大,雾化程度好,对植物和土壤的冲击力小,能显著提高空气湿度,降低局部环境温度。但该系统用于温室时,当处于低温潮湿的季节,会导致温室内湿度过大而是作物产生病害,因此用于温室灌溉时有一定的限制。

4)渗灌(如图10所示):在低压条件下,通过埋于植物根系活动层的灌水器,根据植物的需水量向土壤渗水供给植物[10]。渗灌属于地下微灌技术,目前认为一种较节水的灌溉技术,适用于上层土壤具有良好毛细管特性,而下层土壤透水性弱的地区,但不适用于土壤盐碱化的地区[11-12]。