建筑物立體綠化設(shè)計與施工探討

王衛(wèi)紅 李啟民

(1.山西省太原市萬柏林區(qū)綠化隊，山西太原 030001;2.中國地質(zhì)大學(xué)(北京)水資源與環(huán)境學(xué)院，北京 100083)

最近100年來，全球氣候變暖是客觀事實，其總體的趨勢和格局比較清楚。全球變暖的后果，使全球降水不確定性地重新分配，冰川消融、海平面上升、病害流行、極端氣候頻發(fā)、物種消失等，既危害自然生態(tài)系統(tǒng)的平衡，更威脅人類的健康和居住環(huán)境［1］。二氧化碳作為主要的溫室氣體之一，其濃度增加對全球氣候變暖具有一定的影響。作為一個主要的、相對可控的溫室氣體，為了減少全球變暖所帶來的環(huán)境風(fēng)險，人類共同努力減少二氧化碳是現(xiàn)實的，也是非常必要的。園林綠化是減少空氣中二氧化碳濃度、減緩氣候變暖成本最低、最為有效的途徑。研究表明，綠地生態(tài)系統(tǒng)和濕地生態(tài)系統(tǒng)每年吸收的二氧化碳相當(dāng)于同時期工業(yè)排放二氧化碳的26%～34%。城市居民相對集中，日常生活和生產(chǎn)中燃燒油、氣、煤都會排放大量的二氧化碳。大力強(qiáng)化城市綠化，不但能夠降低空氣二氧化碳濃度，還能減少噪聲，降低空氣污染程度，對建設(shè)宜居城市意義重大。居住小區(qū)的傳統(tǒng)綠化率主要受建筑物密度和間距的影響。綠化率提高，居民生活的舒適度就提高，而建筑容積率則降低，建筑密度一般也需要降低，房地產(chǎn)商可用于回收資金的面積就越少。因此，建筑物密度與傳統(tǒng)的綠化率之間存在著一定的矛盾。建筑物立體園林綠化是在居住建筑的屋面、外墻以及宅旁等地方，采用立體方式進(jìn)行綠化，形成全方位的園林植物體，是解決綠化率、容積率、舒適度以及建設(shè)成本之間一系列矛盾的重要措施。

1 建筑物屋面立體綠化

屋面園林綠化是指利用園林綠化技術(shù)在屋面場地上種植喬木、灌木、地被草本、花卉及經(jīng)濟(jì)類作物等。屋面綠化可完全彌補(bǔ)建筑物占地所損失的綠化面積，具有吸收二氧化碳、釋放氧氣、吸附污染物、改善小氣候等重要作用。另外，屋面綠化可以減小屋面溫度變化幅度，減小屋面結(jié)構(gòu)的溫度應(yīng)力，能有效減少紫外線輻射，延緩防水層老化等。另一方面，屋面綠化尚可增大屋面熱阻，節(jié)能效果明顯。

1.1 新建建筑物屋面綠化建筑設(shè)計

屋面綠化應(yīng)將園林美學(xué)與建筑藝術(shù)相結(jié)合，在外形、色彩、體量、尺度等設(shè)計上協(xié)調(diào)一致。屋面園林綠化既要與主體建筑物及周圍環(huán)境協(xié)調(diào)，又要有獨(dú)特新穎的園林風(fēng)格，凸顯屋頂園林藝術(shù)美，使其成為城市園林規(guī)劃的一部分。

屋面防水是屋面綠化的一個主要內(nèi)容，既要防水、排水、不漏水，又要滿足植物的生長需求。防水處理一般采用復(fù)合防水設(shè)施，即設(shè)置涂膜防水層和細(xì)石鋼筋混凝土剛性防水層兩道防線，并應(yīng)進(jìn)行相關(guān)的防水試驗。

1.2 新建建筑物屋面綠化結(jié)構(gòu)設(shè)計

屋面綠化種植土和植物形成較大的荷載，通常為1 kN/m2～5 kN/m2。如果計入綠化施工、管理荷載，屋面的綠化荷載就更大了。根據(jù)GB 50009-2012建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范［2］，屋面均布活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)為:不上人屋面0.5，上人屋面2.0，屋頂花園3.0。普通居住建筑多為不上人屋面，其屋面設(shè)計活荷載較小，所以，不適宜在屋面上直接均布土壤進(jìn)行綠化。

根據(jù)相關(guān)試驗資料［3］，采用華北地區(qū)輕量基質(zhì)混合后形成的綠化基質(zhì)(密度為0.3 g/cm3～1.3 g/cm3，較一般土壤輕)，上人屋面可以在薄層土壤上(50 mm～250 mm)種植景天類植物和小灌木，而屋頂花園可在較厚層土壤(50 mm～400 mm)上種植小喬木。因此，直接在屋面上鋪設(shè)土壤進(jìn)行綠化，適合新建建筑物。這樣可以根據(jù)屋面園林綠化設(shè)計所提供的綠化荷載進(jìn)行建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計，既保證建筑結(jié)構(gòu)安全，又不需要對屋面結(jié)構(gòu)進(jìn)行特殊處理。

1.3 既有建筑物屋面綠化

對于既有建筑物來說，由于原屋面設(shè)計沒有考慮綠化荷載，加之使用時間較長，屋面結(jié)構(gòu)承載力有所降低［4］，所以，一般不宜直接在屋面上填土綠化。對于普通屋面(原設(shè)計為不上人屋面)的既有居住建筑，屋面綠化可以利用原承重墻作為支點(diǎn)，進(jìn)行架空式屋面綠化(詳見圖1)。

圖1 架空式屋面綠化示意圖

2 建筑物外墻綠化

屋面綠化補(bǔ)償了建筑物占地所損失的綠化面積，外墻綠化則是建筑物自身的綠化貢獻(xiàn)。對于多層和高層建筑來說，其外墻面積遠(yuǎn)大于建筑物占地面積，所以，外墻綠化的潛力更大。

2.1 新建建筑物外墻綠化設(shè)計

新建建筑物的外墻綠化既要考慮到建筑物立面美觀效果，又要考慮結(jié)構(gòu)受力情況以及植物的日常管理等。所以，結(jié)合新建建筑物的建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計，在窗臺附近設(shè)置花臺進(jìn)行綠化，可兼顧多種效應(yīng)，詳見圖2。

圖2 窗前花臺示意圖

2.2 既有建筑物外墻綠化設(shè)計

既有建筑的外墻綠化，可以設(shè)計整齊劃一的外掛式金屬花籃，籃內(nèi)種植小型植物及花卉，形成點(diǎn)綴式的綠墻。也可以在花籃里或地面的散水外種植攀緣植物(如爬山虎等)，既垂直綠化了墻面，也有效地降低了墻面溫度和室內(nèi)的氣溫。一般的攀緣植物可向上攀伸達(dá)20 m～30 m，可有效綠化建筑物外墻［5］。

3 建筑近旁立體園林綠化

由于我國的城市用地緊張，建筑密度較大，一般建筑物近旁綠化用地小而分散，因此空間構(gòu)成比較零碎。除了沿街地帶外，近旁綠地多屬于內(nèi)向型空間，限定因素較多，綠化空間較為封閉。

但是，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，城市建設(shè)日新月異，建筑規(guī)劃設(shè)計的水平也在不斷提高。住宅建筑的規(guī)劃布局也改變了過去兵營式的空間結(jié)構(gòu)，建筑布局多樣化，空間組織多樣化，形成了新的空間秩序。

3.1 近旁立體園林綠化類型

1)樹林型——用高大的喬木，多行成排地布置在建筑物近旁綠地上，形成樹林。這種布置形式對改善環(huán)境和小氣候具有顯著的作用，也為人們在樹蔭下進(jìn)行各項活動提供了良好的條件，但比較粗放、單調(diào)，距離建筑物較近時容易影響到室內(nèi)的通風(fēng)和采光。

2)綠籬型——在建筑物前后用綠籬圍出一定的面積，種植草坪、花木等，是早期綠化中常用的手法。綠籬多采用常綠樹種，如黃楊、側(cè)柏、檜柏、女貞等，也可采用花灌木做成花籬、果籬、刺籬等。其中花木的布置，在有統(tǒng)一基調(diào)前提下，可根據(jù)用戶的愛好進(jìn)行配置。這種布置形式色彩豐富、觀賞性強(qiáng)，但比較封閉，影響活動，利用率低，改善環(huán)境和小氣候的作用相對較弱。

3)花園型——在建筑物綠地上用綠籬或圍欄圍出一定的用地，留若干個出入口。綠地內(nèi)布置有游步道、小型鋪裝廣場、花架、桌凳等，將草坪、綠籬、花木采用自然式、規(guī)則式、開放型或封閉型配置。這種布置形式多樣、層次分明、色彩豐富，既能降噪、防塵、美化環(huán)境，又能提供休息場所。

4)圍欄型——用磚墻、預(yù)制花格墻、水泥欄桿、金屬欄桿、竹籬笆等在建筑正面圍出一定的面積，形成首層庭院，布置花木，形成綠地，這是近年來小區(qū)綠化中最受歡迎的一種類型。

5)庭院型——對于獨(dú)院式的住宅，除種植花草樹木外，還可布置山石、水池、花架、小徑和桌凳，形成自然、清幽的生活環(huán)境。庭院型的綠化布置要根據(jù)院落大小和形狀，把邊占角讓心，避免閉塞，影響人們的出入和活動。

6)草坪型——多用于高級獨(dú)院式住宅，有時也用于多層或高層建筑物，養(yǎng)護(hù)管理要求較高。

3.2 近旁立體園林綠化設(shè)計

建筑物近旁立體綠化可根據(jù)實際情況，進(jìn)行墻基和角隅綠化。結(jié)合道路布置，在建筑墻基、角隅處以植物綠化，形成窄狀綠帶，栽植低矮的花灌木、草坪等進(jìn)行過渡，豐富立面。如墻基種植鋪地柏、鹿角柏、麥冬、蔥蘭、玉簪等，角隅種植金銀木、珊瑚樹、八角金盤、鳳尾竹、紫薇、榆葉梅等，使屋角和墻角綠樹茵茵，色彩豐富。為防西曬，可在西墻外結(jié)合道路走向，種植高大的落葉喬木，如白毛楊、水杉、法桐、泡桐、國槐等，盛夏時節(jié)像一堵綠墻為墻面遮陰，為室內(nèi)降溫。

4 結(jié)語

建筑物屋面綠化、外墻綠化以及近旁綠化是建筑物立體綠化的核心內(nèi)容，針對新建和既有兩大類型建筑物，應(yīng)分別采取相應(yīng)的綠化措施，做到因地制宜、安全可靠、經(jīng)濟(jì)適用、改善環(huán)境。建筑物立體綠化潛力巨大，具有良好的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，可進(jìn)行全面推廣。

［1］李啟民.建筑物糾傾工程設(shè)計與施工［M］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2012.

［2］GB 50009-2012，建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范［S］.

［3］殷麗峰，李樹華.屋頂綠化基質(zhì)的選擇及綠化種植模式的建立［J］.風(fēng)景園林，2006(4):46-49.

［4］唐業(yè)清.建筑物改造與病害處理［M］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2000.

［5］郭 軍.建筑物墻面綠化的可行性探討［J］.福建林業(yè)科技，2004，31(4):134-136.