立体绿化在建筑外立面设计中的应用探讨

摘 要：随着物质生活水平的不断提高，人们对于建筑已经从基本的居住需求转向了对更加舒适的生活环境的需求。如今的城市地面绿化率严重不足，城市生态环境受到严重污染。而立体绿化能够显著改善城市热岛效应，优化居住环境。探讨立体绿化在建筑外立面设计中的应用，旨在为人们提供绿色、节能、环保的现代化建筑空间。

关键词：立体绿化；建筑外立面；建筑设计

在现代建筑设计中，提升居民居住体验、美化居住环境已经成为重要任务。按照国家相关要求，一个现代化园林城市必须达到以下三个园林绿化指标：第一，人均占有6 m2以上的绿地面积；第二，城市市区范围内要有50％的绿地；第三，城市市区外有大于城市面积的森林公园[1]。在城市化进程高速发展的背景下，城市生活环境的恶化在不断加剧，人们对于良好居住环境的需求愈发迫切。传统地面绿化已经无法完全满足居住者的需求，因此要大力发展立体绿化，推动立体绿化在建筑外立面设计中的应用，促进绿色节能建筑的可持续发展，逐步打造宜居的现代化居住环境。

一、城市立体绿化的发展背景和概念

随着我国城市化进程的加快，越来越多的人口涌入城市，建筑物数量高速增长，城市绿化用地面积不断被压缩。在此背景下，城市地面硬化面积不断增加，致使雨水无法快速渗入地下。同时，植被的减少导致城市气温高于郊区气温，形成热岛效应，严重影响了城市生态环境的良性循环，继而降低了人们的生活品质。

立体绿化，也称垂直绿化，主要指有效利用城市中建筑物、构筑物的立体条件，将合适的植物种植于人工改造过的结构表面，从而改善居住环境，美化建筑外观。立体绿化是基于传统地面绿化提出的新概念，着重强调三维空间，以多层次、全方位绿化为主要发展方向，即充分利用城市一切可以利用的外立面空间，尽可能地增加城市植物种植面积，为逐步实现宜居性城市发展奠定基础[2]。

二、城市立体绿化的优势

（一）营造美观的居住环境

传统建筑的立面、屋顶外观均由建筑材料进行装饰，在立体绿化理念下，对建筑外立面、屋顶进行改造并植入适宜的绿色植物，增加建筑外观的层次感，改善建筑外立面的艺术表现。当代城市高楼林立，大量高层建筑外立面采用玻璃幕墙进行装饰，幕墙结构反射太阳光，造成严重的光污染。而绿色植物能够有效吸收光能，减轻光污染对居住环境的影响。

（二）延长建筑使用寿命

在立体绿化中，广泛采用绿色植物覆盖墙体、屋顶等，能够提升建筑的保温隔热性能，降低室内能源消耗，起到调节室内温度的作用。绿色植物对建筑表面进行覆盖，能够减少外界环境对建筑材料的腐蚀等负面影响，降低建筑的后期维护成本，延长其使用寿命。

（三）提升绿化效果

传统绿化需要占用大量的地面空间，而立体绿化充分利用建筑物、构筑物的垂直空间，不仅减少了绿化用地消耗，而且与传统地面绿化相比效果更佳。

（四）增强居住者的舒适感

与传统地面绿化不同，立体绿化主要向建筑屋顶、外立面发展，能够增强建筑绿化的立体感、层次感，使居住者能够更好地感受绿色环境，调节居住者的身心感受。

（五）改善空气质量

大量研究及实践表明，城市垂直绿化使用的绿植能够有效清除城市空气中的有害气体和颗粒污染物，尤其是能显著降低城市汽车和工业等产生的有机化合物污染，从而改善空气质量[3]。

三、立体绿化在建筑外立面设计中的应用

（一）立体绿化应用于建筑外立面设计的常见形式

1.屋顶绿化

屋顶绿化主要是对建筑物顶层或露台进行绿化，根据顶层或者露台承载情况进行布置。承载力较弱的仅可以进行草坪式绿化，而承载力较强的可以种植绿色植物或进行景观建设。在传统建筑中，屋顶一般不进行装饰。屋顶绿化的出现将建筑装饰最薄弱处进行美化，很大程度地提升了建筑的艺术效果。

2.墙面绿化

墙面绿化是立体绿化中最常见的形式之一，主要利用攀爬类植物的生长特点，在建设时提前设置供藤蔓类植物攀爬的结构（图1），使绿色植物能在墙面上生长。在墙面绿化中，植物主要在立面结构上生长，能够有效节约绿化用地面积。

3.悬挑式绿化

建筑物中存在大量的悬挑结构，例如阳台、檐口、窗口等部位，对以上部位进行绿化可以设置花槽来栽种绿植，或者在结构上放置花盆。此类方式不仅操作便捷，而且后期易于维护。

4.棚架绿化

棚架绿化是搭设棚架，让攀爬类植物在其上生长，达到绿化效果。该方法布局灵活，可以与其他绿化形式结合使用。

（二）立体绿化增强建筑外立面设计的艺术表现

建筑外立面设计是建筑设计的核心环节，立体绿化可以通过空间布局、色彩表现、光影表达三方面增强建筑设计的艺术表现。

建筑外立面设计较为复杂，应通过局部与整体的结合方式将立体绿化应用于设计。建筑外立面中的窗、墙等作为局部区域，可以通过设置攀爬结构、盆栽绿植、设置花槽等方式进行绿化，局部绿化是立体绿化必不可少的组成部分。在建筑外立面上，将横向和纵向的窗、墙等局部绿化组成线状绿化，能够实现对外立面空间的分割，增加层次感、立体感，再由点状、线状绿化构成整个外立面的面状绿化。在进行立体绿化设计时，局部绿化风格应与整体风格保持一致，以达到立体绿化的最佳效果。

色彩表现是建筑外立面设计的灵魂，将立体绿化应用于建筑立面设计中，可以丰富其色彩表现。值得注意的是，不同功能的建筑应当选择与其色彩、风格相匹配的绿化植物。在住宅建筑中，应采用以暖色系为主的植物，提升居住者的舒适感，也可以用多种色彩差异的植物丰富色彩搭配。在公共或工业建筑中，适宜选择冷色系为主的绿色植物，并且植物种类不宜较多。在选择绿色植物时，应充分考虑其与建筑环境是否协调一致，对于不同风格建筑形式，应选择与之匹配的绿色植物进行布置。

光影表达在建筑设计中具有变化丰富的特点，建筑的立体感、层次感通过光与影的交错达到和谐状态。将立体绿化应用于建筑设计，能够使建筑物自身的光影效果与绿色植物的光影效果有机融合，提升建筑设计的生命力与美感。建筑外部植物投影在不同质地的墙上，或映射在光滑的玻璃上，其枝条的千变万化使建筑立面更加生动，富有层次。在绿化技术的运用上，通常采用牵引式攀缘植物展现这一效果，也可采用种植槽与镜面材质相结合的表现手法[4]。

（三）立体绿化在不同高度建筑外立面设计中的差异

不同高度的建筑选用的建筑材料有着较大区别。在高层建筑中，常常应用钢结构、玻璃幕墙、剪力墙等结构形式；在多层、低层建筑中，墙体常采用砖砌体与砌块等材料。因此，在对不同高度建筑进行外立面绿化时，其适用条件也不同。不同高度建筑所处的外部环境差异较大，在进行立体绿化时，应根据外部环境选择适宜的藤本进行栽种，后期维护也应采取不同的措施。

低层建筑在城市中一般不具备显著的外观特点，常常被人们忽视。通过立体绿化，可以焕发低层建筑新的生机，使之与周边环境融为一体。体积较小是低层建筑较为显著的特点，通过立体绿化手段增加绿化面积，能够有效改善其外观。在低层建筑外立面设计中，可将苔藓等附着能力较强的绿色植物覆盖于建筑外立面，也可以将花槽系统和盆栽相结合，丰富低层建筑外立面的绿化效果。

多层建筑在城市建筑中占据主要地位，但大多数多层建筑外立面较为单一，可以通过立体绿化的手段丰富其艺术表现。在多层建筑表面覆盖植被，既可以美化环境，又可以对结构起到保护作用，增强建筑耐久性。砖和砌块在多层建筑中多被用作外墙材料，此类材料表面不光滑，有利于攀爬类绿色植物在其上生长。

传统高层建筑常采用玻璃幕墙作为外围护结构。玻璃幕墙的艺术表现单一，也容易造成大规模的光污染问题。而高层建筑立体绿化能够丰富外立面的表现形式，通过绿色植物的覆盖或遮挡，能够较好地缓解光污染对居住环境的影响。在高层建筑中加入立体绿化元素，能够拉进建筑与人的距离，为人们提供更加舒适的居住环境。

四、立体绿化应用于建筑外立面设计的阻碍

（一）后期维护成本较高，管理归属权不易界定

立体绿化在我国还处于发展阶段，虽然优势明显，但存在后期维护成本较高的弊端。由于立体绿化中绿植覆盖区域在建筑外立面、屋顶或其他结构表面，在后期使用、维护环节需要通过高空作业来进行绿植的修剪和肥料的更换，造成人力、财力的大量消耗。维护所产生的费用如果由住户分摊，这就使居住者产生使用压力，而且每户享有的绿化空间不尽相同。因此，立体绿化使用、维护、管理的权限归属是住户还是物业等部门，是立体绿化推进过程中亟待解决的问题。

（二）建筑材料与绿色植被的选择

随着立体绿化的不断发展，建筑表面被绿色植物覆盖的面积不断增大，这就对建筑材料提出了更高的要求。例如：被植被附着的混凝土结构应进一步增强防水效果，钢结构应进一步增强防锈、抗腐蚀性能。在垂直绿化实施过程中，由于植物种类单一，绿化效果欠佳，也就无法很好地凸显园林绿化的特色。比如在四季分明的城市中，如果在垂直绿化建设过程中没有对色彩进行很好的搭配，就会严重影响城市园林工程的绿化效果。北京地区的主要绿化植物如常春藤、凌霄、五叶地锦、络石、蔓长春以及紫藤等，植物种类比较少，所以不能展现较强的色彩艺术性，也没有对垂直绿化植物的季节变化因素进行充分的考虑[5]。

五、立体绿化发展展望

（一）政策扶持促进立体绿化的发展，增进大众对立体绿化的认识

目前，立体绿化在建筑外立面设计中的应用还处于发展阶段，这就需要国家加大对建筑立体绿化的支持力度，比如将立体绿化面积计入绿地率指标，或者结合项目立体绿化的推进程度予以政策倾斜，适当地推行补贴机制和奖励机制，有效促进建筑的可持续发展。对于立体绿化，公众认知还有待提升。

（二）推动技术革新，把控建造维护成本

随着立体绿化在建筑外立面设计中的广泛应用，建筑结构表面防水防潮处理、绿植养护等技术需要不断进行更新，要探索一套行之有效的设计、施工、维护方法，延长建筑物的使用寿命，减小立体绿化的维护难度，降低建造、维护成本，为立体绿化在建筑外立面的应用提供行之有效的技术支持。

（三）提升立体绿化对居民身心健康的正面影响

立体绿化对城市居民身心健康的影响受多种机制的共同作用，然而目前的研究主要集中于立体绿化缓解热舒适性方面，在降低噪声和缓解情绪等方面相对缺乏。因此，在未来的研究中，需要深入探究立体绿化对改善环境和对城市居民身心健康的作用机制，促使居民更好地理解立体绿化带来的健康效益[6]。

随着城市化进程的推进，建筑绿化用地面积不断减少，这与人们对美好生活环境的需求背道而驰。立体绿化为缓解城市热岛效应、优化城市建筑环境提供了行之有效的解决方案。然而目前立体绿化在建筑外立面设计中还存在应用不广泛、技术不完善等问题，设计人员应加大对立体绿化的研究力度，推动立体绿化在建筑外立面设计中的应用。

参考文献：

[1]谢海松.关于城市立体绿化的研究[J].安徽农业科学，2006（6）：1 081-1 082，1 088.

[2]姜丽丽.基于立体绿化的建筑外立面设计应用[J].建筑与预算，2020（5）：44-48.

[3]罗茂婵，杨京锋，吴雯雯.城市垂直绿化设计与建造研究[J].上海农业科技，2022（6）：83-85.

[4]蒋琳，唐鸣放.垂直绿化：建筑表皮的生命符号[J].西部人居环境学刊，2015（4）：96-102.

[5]张建华.垂直绿化在城市园林建设中的应用现状及对策探讨[J].现代园艺，2019（6）：147-148.

[6]陈启洲，罗霜，陈锦睿，等.垂直绿化对城市居民身心健康的影响[J].世界林业研究，2023（5）：56-62.

作者简介：

赵哲霏，河南工业和信息化职业学院助教。研究方向：土木工程。