淺議建筑立體綠化的技術研究

丁 平 （江蘇建筑職業技術學院建筑設計與裝飾學院，江蘇 徐州 221116）

0 引 言

隨著近年來我國城市建設強度日漸增強，城市的生態環境呈惡化趨勢。一方面，由于城市中建筑稠密，路網密布，硬質地面面積增大，雨水無法滲透到土壤，而由城市排水系統排走，致使城區干燥，形成“熱島”，使原有的城市生態系統難以維系。另一方面，城市用地緊缺、地價高昂，綠地相較稀少，面對綠化用地與建筑用地需求的尖銳矛盾，傳統的地面綠化系統設計顯然難以去調和。因而及時引入建筑立體綠化系統，從建筑屋頂和外墻面爭取綠化空間，是解決問題的關鍵手段。

1 立體綠化的優勢

立體綠化是充分利用空間優勢，利用建筑物的墻壁、陽臺、窗臺、屋頂和城市各類建筑物的表面為載體的一種建筑綠化形式。它通常包括屋頂綠化、墻面綠化、地面綠化等。本文主要討論的是墻體綠化和垂直綠化兩種。

格羅皮烏斯在《新建筑與包豪斯》中寫道：“隨著空間的發展，建筑師在必須對所設計的房屋的鳥瞰效果象對立面處理同樣注意了……從天空下俯瞰屋頂蒼翠的未來城市，將會呈現一片無盡的空中花園景色。”在高樓林立的都市建筑群中，綠色將成為人與環境對活的切入點。其次立體綠化還減少熱島效應，能吸塵、減少噪音和有害氣體，還能保溫隔熱，節約能源，也可以滯留雨水，緩解城市下水、排水壓力。德國有專家進行了實測，臨街兩側的建筑經過立體綠化的處理后使得街上的塵埃比綠化前減少了3～4倍。中國建筑科學院物理所在上海夏天測得垂直綠化過的墻面溫度比無立體綠化的墻面溫度約低5℃。所以立體綠化對營造和改善城區生態環境起到很大作用。

2 立體綠化在中建筑設計中的運用方式

立體綠化設計是建筑的一部分，往往起到銜接建筑與環境的作用。點、線、面的布局是立體綠化的基本指導思想，也是設計中變化最多最為靈活、豐富的方法，應該結合特定環境、建筑加以運用。

2.1 點式布局

點式布局常在建筑的外部如綠化入口、廣場花壇等地方設置，在室內則可把花盆、植物點綴于墻、梁、網架等構件上，豐富了內部空間。此種方式較經濟、簡便、靈活，十分方便。

2.2 線式布局

在建筑立面某一構件中如室外的檐口、窗臺、欄板等處選用形態、質地、大小、色彩等視覺形象相近的綠色植物來綠化，以彰顯韻律感，不僅美觀，更多的是使街區中僅有的綠色在立體空間中得到延伸。

2.3 面式布局

常見的面式布局有兩類：一類是由形、色、質、大小等視覺元素相近的植物組成面來襯托主體；另一類則是建筑某一面上布置大面積的綠化本身來形成視覺中心，如最常見的是在墻面上布滿攀爬植物。

3 立體綠化的技術研究

3.1 屋頂綠化的技術研究

屋頂綠化可以廣泛理解為在各類建筑物、構筑物等的頂部以及天臺、露臺或陽臺上的綠化形式，設計修建屋頂綠化應考慮建筑物本身和人員的安全、屋頂防水抗滲問題、植物選擇及配植技術等。

3.1.1 屋頂綠化的荷載設計要求

荷載是衡量屋頂單位面積上承受重力的指標，是建筑物安全以及屋頂綠化成功與否的保障,用于綠化的屋面應采用整體澆筑或預制裝配的鋼筋混凝土屋面板作結構層，其中屋面恒載Gk取24～25kN/m2，屋面活載Qk的標準值一般不得低于3.5kN/m2，準永久值系數取0.8，可變荷載的分項系數取1.4。為了減少荷載，盡量采用輕型材料如人造土壤、泥炭土、腐殖土等材料作為栽培基質，同時控制大面積種植槽 (一般為100mm～300mm，多種植草本植物或小灌木)高度和蓄水池深度。

3.1.2 屋頂綠化的防水排水的要求

種植屋面在保證植物正常生長的前提下，首先做到不能滲漏。屋頂綠化傳統的構造層次自下而上一般為：建筑結構層、建筑結構防水層、耐根系穿刺防水層、排水層、過濾層和種植介質。最新的屋頂綠化技術對傳統的做法做了改進，具有防水佳、自重輕、施工快、養護簡單的特點，如德國海納爾PVC一GF防水卷材集成了過濾布、蓄排水層、隔離層、防水根阻層，使構造層次大大簡化，只用隔汽層、保溫層和海納爾GF型植物根阻攔卷材3層即可滿足使用要求，系統厚度可薄至4cm(不含植物)，重量可低至40kg/m2(含植物和水)（如圖1）。這種新型技術為今后屋頂綠化的設計施工以及后期維護都提供了極大的便利，市場前景廣闊。

同時屋頂綠化應考慮設置完善的排水系統，除溢水孔、天溝外還應設置出水口、排水管道等，以滿足日常排水及暴雨時泄洪的需要。細部構造設計時要根據屋面的綠化設計用床埂分區，每區面積不宜太大，并在床埂上每隔1200mm～1500mm鋪設粗骨料或加格蓖防止細骨料流失的溢水孔一個；在砌筑花臺的床埂與女兒墻間留出凈寬符合要求的天溝等措施。

3.1.3 屋頂綠化的選種植物的要求

建筑物屋頂晝夜溫差大，夏季酷曬炎熱，冬季風大寒冷，由于覆土深度有限，其水分散失量大。因此，為保證屋頂綠化的效果，應選擇環境適應性強、根系淺、病蟲害少、生長緩慢、耐寒耐旱、易于管護的花、草、藤等植物；避免采用生長快、深根系、鉆透性強、樹型高大的喬木。

3.2 垂直綠化的技術研究

垂直綠化是以建筑物、構筑物立面(如墻體、柱體等)為載體的一種建筑綠化形式，能有效降低墻面溫度變化幅度，對室內起保溫隔熱作用；并可吸收反射噪聲，增加環境濕度，吸附塵埃、凈化空氣，減緩墻體本身的風化。其造價低廉，管護簡便。

3.2.1 垂直綠化的栽植方式及技術措施

垂直綠化既可地面栽植，也可空中栽植、屋頂栽植，其傳統技術措施如下。

①地面栽植是在建筑外墻外側設置種植槽或花壇，種攀援植物，利用其自然生長特性完成墻面綠化。在種植槽、穴等施工中要注意墻角及墻身防水、防潮處理，具體見有關技術規范。

②空中栽植是在建筑物陽臺、平臺等處，設置盆槽缽等設施種植攀援植物或垂吊植物，或者直接在平臺等處放置小型種植盆等，此時應需做結構驗算及構造設計，特別應注意種植設備的抗滲防滲及水、肥供給及排泄等問題。

③屋頂栽植是在屋頂邊緣靠近墻體處種植攀援植物或垂吊的植物。

垂直綠化目前國際上有一些流行的種植新技術，比如人工基盤、墻面種植、墻面貼植。人工基盤是在人工支架上安裝各式各樣的栽培基質基盤，栽培綠植，從而實現垂直綠化。建筑表面種植技術，是用陶瓷等材料制成的空心磚砌墻，磚上留有出植物生長的空隙，磚體內裝有土壤、肥料和草籽等混合物，利用植物趨光性，使植物從磚面空隙生長出來覆蓋墻面。墻面貼植是通過選擇易于造型的喬灌木，通過墻面固定、修剪、整形等系列方法處理，使其沿墻面生長。上海地區在墻面貼植方面取得了良好的綠化效果和景觀效果，尤其是2010年世博會中有大量成功實踐實例。

3.2.2 垂直綠化的植物選擇

垂直綠化要求所選植物具有攀援陡直立面的能力，在具有攀援性能的卷須類、纏繞類、攀附類和吸附類植物中，當首推吸附植物。這類植物靠枝葉變態形成吸盤或莖上長出氣根吸附于他物而引伸莖蔓向高處生長。前者如地錦、紅葉地錦、美國地錦；后者如扶芳藤、常春藤、凌霄、石血、絡石等。其中地錦為墻體垂直綠化的先鋒植物，適于我國大部分地區栽植。

4 結 語

建筑立體綠化節地高效的特點，在很大程度上緩解了城市建設和綠化爭地的矛盾，對于改善城市生態環境、節能減排起到很關鍵作用。對于很多中小城市來說，建筑立體綠化至今未推廣，我國立體綠化尚屬于初級階段，技術層面有待于探索和完善。面對立體綠化技術帶來的巨大機遇，我們要以因地制宜的指導思路來運用和發展這項技術，以理性務實的態度，通過不斷地總結和積累各地經驗，逐漸發揮出這一技術所帶來的巨大的潛在效益。

[1] 于航.芻議建筑立體綠化技術及其推廣[J].城市建筑,2013(24).

[2] 志成.城市“第五面生態建筑”新趨勢[J].資源與人居環境,2014(12).

[3] 王成立.建筑立體綠化的研究與探討[J].城市建筑,2013(10).

[4] 陳冰,康健.零碳排放住宅：金斯潘住宅案例分析[J].世界建筑,2010(2).

[5] 戴耕.綠色律動——建筑垂直綠化在上海世博會場館設計中的運用[J].安徽建筑,2011(2).