結合攀緣植物的建筑外立面景觀營造探究

岳 甲，呂 楚，張柯婷，吳 揚

(1.中國美術學院風景建筑設計研究總院有限公司，浙江 杭州 310000；2.杭州綠城衡宇環境設計有限公司，浙江 杭州 310000)

隨著日益增長的生態文明需求與不斷增加的城市建筑與硬質鋪裝之間的矛盾沖突加劇，因此城市的生態建設更加需要開拓新的建設形式。 包含攀緣植物的垂直綠墻作為提升城市生態品質的有效手段之一并沒有得到充分的重視。據報道，中國城市建設的垂直綠墻需求面積達到300 億m2以上[1]。但是城市立體綠化的發展卻舉步維艱，多依靠市民自發進行小規模的立體綠化建設為主。 造成這種狀況的原因除了專業技術壁壘之外，更多是因為建筑專業從業人員和景觀專業從業人員都互相把建筑外立面的立體綠化建設歸為對方專業范疇，從而導致建筑外立面立體綠化工作成了各專業工作的棄子。 另外因為景觀專業從業人員對建筑立面材料方面知識及建筑專業從業人員對景觀植物方面知識的匱乏造成即使相關從業人員即使有在建筑立面綠化方面有所建樹的意愿，也會出現心有余而力不足的情況。 因此，該研究從常見攀緣植物材料和常見建筑立面材料2 方面入手進行闡述分析旨在為今后的城市建筑室外立體綠化建筑提供一定的參考。

1 研究材料

1.1 攀緣植物特點

攀緣植物是一類不能自由直立向上生長，但可以通過主莖的纏繞或攀緣器官攀緣在水平或垂直空間內生長的植物[2]。

將不同攀緣植物攀緣方式分為如下5 類：①吸附類：只能依靠卷須末端膨大形成的吸盤或氣生根吸附于支持物表面或穿入其內部附著而上，對攀緣物體有一定的危害[3]。 代表植物有爬山虎、凌霄。②卷須類：卷須卷繞支持物，支持植株向上生長。代表植物為五葉地錦、葡萄。③纏繞類：通過攀援器官纏繞支持物呈左螺旋或者右螺旋或者不固定左右式上升。代表植物為牽牛花、紫藤、油麻藤。④棘刺類：莖或葉上的刺鉤在支持物上支持植株向上生長。 代表植物有藤本月季。 ⑤復合類：具有多種攀援方式。 代表植物為菟絲子[4]。

1.1.1 攀緣植物優點

(1)生態效益

城市中由攀緣植物與建筑立面形成的立體綠化是城市環境組成的重要一部分，在城市整體方面考慮它不僅能夠調節城市整體熱環境，還可以改善空氣質量，也可豐富城市動植物群落結構。 在微環境方面考慮立體綠化可以明顯的改善熱環境，提高人體舒適度，可以一定程度降低城市中的噪音污染[5-9]。

(2)景觀效益

攀緣植物所構建的立體綠化可增加城市綠地率，并且豐富景觀層次，不僅美化了城市環境，也提升了城市形象，還極大地緩解了城市綠化用地不足的問題[10，11]。

(3)社會效益

城市中立體綠化總能給人帶來區別于鋼筋混凝土的親切感，拉近了人與人的關系，滿足市民對綠色環境的需求。 同時優化的立體綠化可延長建筑外立面的材料和建筑的使用年限，而夏季的降溫和冬季的保溫作用也都可以節約居民用電。 立體綠化在無形中提升了周邊環境的品味的同時，也可能帶來周邊商業價值和房產價值的提升[12]。

1.1.2 攀緣植物缺點

首先大部分攀緣植物的葉片、花朵、根莖、漿果等會招致昆蟲、鳥類甚至甚至蛇鼠等爬行類和哺乳類動物的駐留而給人的生產生活帶來麻煩，個別開花植物也可能引起部分人的過敏反應[13]。其次在進行立體綠化建設中如果選用植物材料和建筑材料不當，攀緣植物的氣根或者分泌物會引起建筑墻面的腐蝕、滲漏、耐久性等問題，從而降低建筑的使用年限甚至帶來安全隱患[14]。

1.2 常見的建筑立面材料

根據研究墻面粗糙度越高越有利于攀緣植物的攀緣，因此該研究針對城市中常見的建筑立面材料按粗糙程度進行分類，如表1 所示，觀察攀緣植物的攀緣效果是否與建筑立面材料的粗糙度有關系，以期找到攀緣植物與建筑立面材料攀緣效果的原理依據[15,16]。

表1 常見建筑立面材料粗糙程度表Table 1 Common building facade material roughness table

2 攀緣植物攀緣效果探究及景觀營造

2.1 攀緣植物的攀緣效果

由于復合類攀緣植物在景觀工程中不常見，該研究不做討論，故分別選取①吸附類：爬山虎、凌霄； ②卷須類：五葉地錦、葡萄；③纏繞類：獼猴條、何首烏、牽牛花、紫藤、常春油麻藤；④棘刺類：藤本月季4 種類型攀緣植物作為研究對象，調查其在實際工程案例中與不同建筑立面材料之間的攀緣效果，結果如表2 所示。

由表2 可見，吸附類攀緣植物的攀緣效果一定程度上呈正相關關系，但是在厚度較小的金屬網上不能攀緣，在有一定厚度的玻璃鋼格柵和金屬格柵可以攀緣[15]。卷須類、纏繞類、棘刺類攀緣植物可以在玻璃鋼格柵、金屬格柵這種活墻進行攀緣，在磚墻、穿孔板、粗糙石材、粗糙涂料、水泥砂漿、光滑涂料、清水混凝土、瓷磚、玻璃幕墻、金屬面板、光滑石材墻面上幾乎不能攀緣。

表2 攀緣植物攀緣效果表Table 2 Climbing effect table of climbing plants

2.2 攀緣植物的景觀營造

分別選取杭州市布萊頓幼兒園教學樓、 杭州市錢江路附近中河高架橋、 杭州市西湖大道202 號庭院3處攀緣植物立體綠化工程為研究對象研究攀緣植物與不同的建筑材料之間的實際攀緣效果，進而探究攀緣植物景觀營造的方式方法。

2.2.1 杭州市布萊頓幼兒園辦公樓

該幼兒園外立面改造2019年3月完成，設計意圖如圖1 所示，靠近墻面區域種植纏繞類攀緣植物油麻藤、牽牛花，用以攀緣鋼筋捆扎的攀爬架，意圖形成攀緣架區域滿鋪穿孔板區域無藤蔓的類似綠堡童話世界的狀態。常綠的油麻藤作為背景，牽牛花作為花色靚麗的落葉植物作為點綴，意圖營造出花葉相間，多季有花四季有景的立體綠化墻。 但是由于油麻藤生長速度遠遠快于牽牛花、導致1年后油麻藤的生長完全處于強勢地位，牽牛花無法充分的照射陽光，如圖2 所示。 第2年由于油麻藤的強勢生長以及缺少后期維護導致其長滿墻體，與設計意圖大相徑庭如圖3 所示。

圖1 設計意圖Figure 1 Design intent

圖2 一年后攀緣效果Figure 2 Climbing effect after one year

圖3 兩年后攀緣效果Figure 3 Climbing effect after two years

由此可見，不同的纏繞攀緣植物生長速度不同，在搭配種植時容易造成生長優勢攀緣植物占據原來給予生長劣勢攀緣植物的空間，從而導致景觀效果失控。 此外由于建筑立面材料不當的選取導致油麻藤的生長范圍不受控制，導致原本的設計意圖難以實現，只能通過定期養護，從而浪費了很大的人力財力，不符合綠色建筑的理念。 因此可以通過選取不同的建筑立面材料或者在建筑外立面留出通透的孔洞，來控制攀緣植物的生長范圍，從而達到設計目的，營造綜合效益高的景觀效果[17]。

2.2.2 杭州市錢江路附近中河高架橋

位于杭州市上城區錢江路附近的中河高架橋立體綠化的植物材料主要有纏繞類攀緣植物—五葉地錦和吸附類攀緣植物—爬山虎，建筑材料為清水混凝土、PVC 塑料排水管、鐵絲網等。

如圖4 所示，只種植纏繞類攀緣植物五葉地錦的橋墩，植物只能在鐵絲網和PVC 排水管攀緣，不能在光滑的清水混凝土上攀緣，立體綠化效果較差。 如圖5 所示在只種植爬山虎的橋墩可以被其完全覆蓋，但是景觀效果一般，綠色持續時間不如五葉地錦與爬山虎混種的橋墩。 如圖6 所示五葉地錦與爬山虎混種，2 種植物均可爬滿橋墩，五葉地錦通過攀緣PVC 排水管及爬山虎藤條亦可攀緣至高架橋底面，且景觀效果優于單一的爬山虎橋墩。

圖4 種植五葉地錦橋墩Figure 4 Brocade pier planted Virginia creeper

圖5 種植爬山虎橋墩Figure 5 Bridge piers planted with boston ivy

圖6 種植五葉地錦和爬山虎橋墩Figure 6 Bridge piers planted with Virginia creeper and boston ivy

因此在攀緣植物缺乏攀緣載體時可以利用不同植物的攀緣特性進行混種， 從而達到較好的景觀效果。此外不同的攀緣植物擁有不同的葉片色相、花朵顏色、不同的季相景觀，可以利用植物的混種從而達到驚艷的景觀效果， 例如四季常綠的常春藤與秋天紅葉的爬山虎混種即可得到秋季紅葉四季有綠的景觀效果；夏秋季節有橘紅色花的凌霄與四季常綠的常春藤混種，就可以做到即可觀花又可四季有綠。

2.2.3 杭州市西湖大道202 號庭院

此處庭院擁有多種攀緣植物材料和多種建筑材料，是研究攀緣植物與建筑材料攀緣效果的一處優質研究對象。 主要植物材料有吸附類攀緣植物凌霄、爬山虎；纏繞類攀緣植物紫藤、獼猴桃、何首烏、牽牛花；棘刺類攀緣植物藤本月季。 主要建筑立面材料有磚墻、涂料、玻璃鋼格柵。

由圖7 所示由右往左的攀緣植物分別有獼猴桃、藤本月季、何首烏，其中獼猴桃的攀緣效果較好且與玻璃鋼格柵互相糾纏形成了獨特的美感；藤本月季攀緣效果一般且生長過程中需要人手動牽引，此處缺少陽光所以沒有形成茂盛的藤本月季景觀效果；何首烏攀緣玻璃鋼格柵的效果較好，由此可見玻璃鋼格柵對纏繞類攀緣植物攀緣有極大的輔助作用。 此外由于玻璃鋼格柵屬于活墻，與建筑墻體和窗戶有約30 cm 的間隔，可以帶來3 大好處：第一，有效地降低因攀緣植物的存在而帶來的昆蟲進入室內的可能；第二，避免了攀緣植物直接攀緣墻面植物氣根和分泌物引起的建筑墻面腐蝕、滲漏、耐久性等問題；第三，這種玻璃鋼格柵+攀緣植物的建筑外立面營造方式形成了一堵綠墻，在夏冬兩季可以有效地改善室內和庭院的熱環境，提高人體舒適度指數[9,18]。

圖7 多種植物攀緣玻璃鋼格柵Figure 7 A variety of plants climbing the FRP grating

由圖8 和圖9 對比可知，爬山虎與凌霄混種墻面的藤蔓狀態相對與單一種植凌霄的墻面要更飽滿。 此外由圖8 和圖10 可知爬山虎和凌霄在攀緣涂料墻面時，爬山虎的攀緣效果要好于凌霄，故凌霄在攀緣磚墻如圖9 所示和攀緣涂料墻時容易脫腳，且墻面下部無葉片覆蓋，但凌霄與爬山虎混種則可以有效的改善凌霄攀緣時的缺點。

圖8 爬山虎與凌霄混種攀緣效果Figure 8 Climbing effect of mixed species of boston ivy and Chinese trumpet creeper

圖9 凌霄攀緣磚墻墻面效果Figure 9 Wall effect of climbing the Chinese trumpet creepe

圖10 凌霄攀緣涂料墻墻面效果Figure 10 The climbing effect of Chinese trumpet creepe on paint wall surface

圖11 可見牽牛花與鋼絲繩的攀緣效果， 可以有限的美化原本比較老舊的建筑墻面且避免了直接攀緣墻面而帶來的對墻面損壞，使原本平淡的墻面更加生動。 充分利用建筑材料和特定的植物亦可在建筑立面的垂直方向進行設計， 如圖12 所示使用鐵絲網在建筑立面上搭建棚架然后利用纏繞類攀緣植物紫藤進行攀緣，既可美化建筑立面，亦可獲得一處紫藤廊架，一舉多得。

圖11 牽牛花攀緣鋼絲繩效果Figure 11 The climbing effect of morning glory rope

圖12 紫藤攀緣水平方向鐵絲網效果Figure 12 The climbing effect of wisteria wire mesh

3 總結與展望

3.1 總結

3.1.1 建筑立面材料對攀緣植物生長的引導

不同的攀緣植物對不同類型的建筑材料有著天差地別的攀緣效果， 在工程實例中鋼筋攀爬架、鐵絲網、玻璃鋼格柵均可有效地幫助卷須類和纏繞類甚至是棘刺類攀緣植物的攀緣生長，進而快速的形成景觀效益。 玻璃、光滑石材、清水混凝土、涂料墻、空洞可以有效地阻礙卷須類和纏繞類攀緣植物的生長。在實際工程案例中可以充分利用這一特性，對在工程建設中使用不同的建筑材料引導控制攀緣植物的攀緣效果，從而達到設計意圖，進一步豐富建筑的立面形式語言，才能做出有溫度有親和力的建筑景觀。

3.1.2 不同種類的攀緣植物組合造景

不同的攀緣植物擁有不同的攀緣器官、花色、葉片、顏色、季相景觀，各有優缺點，例如爬山虎在鐵絲網和清水混凝土上的攀緣能力強于五葉地錦，但是五葉地錦的葉型美觀度要優于爬山虎，因此兩者結合即可獲得較強的攀爬能力和較為美觀的葉型，同時景觀效果也有質的提升。 類似的思路還有爬山虎+凌霄可以獲得較強的攀爬能力，較為飽滿的攀爬墻面和較為美觀的花葉相配組合；扶芳藤+凌霄可以獲得四季常綠的景觀效果，即可觀花又可觀葉。

3.1.3 建筑立面材料+攀緣植物提升環境美感和改善熱環境

攀緣植物與玻璃鋼格柵的攀緣效果和布局形式而形成的活墻或者綠墻可以顯著的改善人居熱環境，提高居住體驗，同時可以有效地減少蚊蟲進入室內的概率。 攀緣綠化可看作是一種靈活的建筑裝飾，可以使用鐵絲攀緣繩、鐵絲網、玻璃鋼格柵等輔助攀緣植物攀緣，攀緣植物可以做到“隨形而彎，依勢而曲”，是對原有建筑立面的一種有效美化，進而整體提升環境美感。

3.1.4 攀緣植物與設計語言的有機統一

攀緣植物與建筑立面的結合不是簡單的能夠覆綠即可，還需兼顧生態效益的同時對建筑的設計元素和設計語言起到強化或者豐富建筑立面景觀層次的作用。 攀緣植物作為設計的局部必須與整體設計有機統一，如表3 所示不同種類的建筑立面設計語言形式可根據設計意圖使用不同種類的攀緣植物，當然一些多邊形或者曲線的建筑立面設計語言形式不宜結合攀緣植物進行景觀打造，因為攀緣植物會將原有的建筑語言形式給打破。

表3 不同建筑立面設計語言形式與攀緣植物結合情況表Table 3 The combination of different architectural facade design language forms and climbing plants table

如果是舊改項目的建筑立面改造，在甄別原有建筑設計語言的前提下攀緣植物作為遮丑或者提煉設計語言的有效手段，可以對設計品質進行有效地提升。 因此建筑立面與攀緣植物的結合要充分考慮設計意圖與美感，且需要考慮到維護的方便性與安全性，才能充分體現綠色設計的理念。

3.2 展望

攀緣植物與建筑材料多元搭配造景涉及建筑學、風景園林、植物學、環境工程等學科，目前實際工程建設中很少有進行統籌全局考慮，因而需要加強各專業之間的有效合作。同時在各自的領域內積極探索新材料和新技術，在城市人居環境日益惡劣的當下，積極研究擴展新型的建筑外墻材料和研究新的攀緣植物造景方式才有利于提升城市的美感和居住體驗。