淺議建筑立體綠化的技術(shù)研究

丁 平 （江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑設(shè)計與裝飾學(xué)院，江蘇 徐州 221116）

0 引 言

隨著近年來我國城市建設(shè)強(qiáng)度日漸增強(qiáng)，城市的生態(tài)環(huán)境呈惡化趨勢。一方面，由于城市中建筑稠密，路網(wǎng)密布，硬質(zhì)地面面積增大，雨水無法滲透到土壤，而由城市排水系統(tǒng)排走，致使城區(qū)干燥，形成“熱島”，使原有的城市生態(tài)系統(tǒng)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(tǒng)的地面綠化系統(tǒng)設(shè)計顯然難以去調(diào)和。因而及時引入建筑立體綠化系統(tǒng)，從建筑屋頂和外墻面爭取綠化空間，是解決問題的關(guān)鍵手段。

1 立體綠化的優(yōu)勢

立體綠化是充分利用空間優(yōu)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(fā)展，建筑師在必須對所設(shè)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(xiàn)一片無盡的空中花園景色?！痹诟邩橇至⒌亩际薪ㄖ褐校G色將成為人與環(huán)境對活的切入點(diǎn)。其次立體綠化還減少熱島效應(yīng)，能吸塵、減少噪音和有害氣體，還能保溫隔熱，節(jié)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(jìn)行了實(shí)測，臨街兩側(cè)的建筑經(jīng)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(xué)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(qū)生態(tài)環(huán)境起到很大作用。

2 立體綠化在中建筑設(shè)計中的運(yùn)用方式

立體綠化設(shè)計是建筑的一部分，往往起到銜接建筑與環(huán)境的作用。點(diǎn)、線、面的布局是立體綠化的基本指導(dǎo)思想，也是設(shè)計中變化最多最為靈活、豐富的方法，應(yīng)該結(jié)合特定環(huán)境、建筑加以運(yùn)用。

2.1 點(diǎn)式布局

點(diǎn)式布局常在建筑的外部如綠化入口、廣場花壇等地方設(shè)置，在室內(nèi)則可把花盆、植物點(diǎn)綴于墻、梁、網(wǎng)架等構(gòu)件上，豐富了內(nèi)部空間。此種方式較經(jīng)濟(jì)、簡便、靈活，十分方便。

2.2 線式布局

在建筑立面某一構(gòu)件中如室外的檐口、窗臺、欄板等處選用形態(tài)、質(zhì)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(qū)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(zhì)、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(shù)研究

3.1 屋頂綠化的技術(shù)研究

屋頂綠化可以廣泛理解為在各類建筑物、構(gòu)筑物等的頂部以及天臺、露臺或陽臺上的綠化形式，設(shè)計修建屋頂綠化應(yīng)考慮建筑物本身和人員的安全、屋頂防水抗?jié)B問題、植物選擇及配植技術(shù)等。

3.1.1 屋頂綠化的荷載設(shè)計要求

荷載是衡量屋頂單位面積上承受重力的指標(biāo)，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(yīng)采用整體澆筑或預(yù)制裝配的鋼筋混凝土屋面板作結(jié)構(gòu)層，其中屋面恒載Gk取24～25kN/m2，屋面活載Qk的標(biāo)準(zhǔn)值一般不得低于3.5kN/m2，準(zhǔn)永久值系數(shù)取0.8，可變荷載的分項系數(shù)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(zhì)，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(tǒng)的構(gòu)造層次自下而上一般為：建筑結(jié)構(gòu)層、建筑結(jié)構(gòu)防水層、耐根系穿刺防水層、排水層、過濾層和種植介質(zhì)。最新的屋頂綠化技術(shù)對傳統(tǒng)的做法做了改進(jìn)，具有防水佳、自重輕、施工快、養(yǎng)護(hù)簡單的特點(diǎn)，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(gòu)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(tǒng)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(shù)為今后屋頂綠化的設(shè)計施工以及后期維護(hù)都提供了極大的便利，市場前景廣闊。

同時屋頂綠化應(yīng)考慮設(shè)置完善的排水系統(tǒng)，除溢水孔、天溝外還應(yīng)設(shè)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(xì)部構(gòu)造設(shè)計時要根據(jù)屋面的綠化設(shè)計用床埂分區(qū)，每區(qū)面積不宜太大，并在床埂上每隔1200mm～1500mm鋪設(shè)粗骨料或加格蓖防止細(xì)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(fēng)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(yīng)選擇環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、根系淺、病蟲害少、生長緩慢、耐寒耐旱、易于管護(hù)的花、草、藤等植物；避免采用生長快、深根系、鉆透性強(qiáng)、樹型高大的喬木。

3.2 垂直綠化的技術(shù)研究

垂直綠化是以建筑物、構(gòu)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(nèi)起保溫隔熱作用；并可吸收反射噪聲，增加環(huán)境濕度，吸附塵埃、凈化空氣，減緩墻體本身的風(fēng)化。其造價低廉，管護(hù)簡便。

3.2.1 垂直綠化的栽植方式及技術(shù)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(tǒng)技術(shù)措施如下。

①地面栽植是在建筑外墻外側(cè)設(shè)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(guān)技術(shù)規(guī)范。

②空中栽植是在建筑物陽臺、平臺等處，設(shè)置盆槽缽等設(shè)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(yīng)需做結(jié)構(gòu)驗算及構(gòu)造設(shè)計，特別應(yīng)注意種植設(shè)備的抗?jié)B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(shù)，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(zhì)基盤，栽培綠植，從而實(shí)現(xiàn)垂直綠化。建筑表面種植技術(shù)，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(nèi)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(qū)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(shí)踐實(shí)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(dāng)首推吸附植物。這類植物靠枝葉變態(tài)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(luò)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(qū)栽植。

4 結(jié) 語

建筑立體綠化節(jié)地高效的特點(diǎn)，在很大程度上緩解了城市建設(shè)和綠化爭地的矛盾，對于改善城市生態(tài)環(huán)境、節(jié)能減排起到很關(guān)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(shù)層面有待于探索和完善。面對立體綠化技術(shù)帶來的巨大機(jī)遇，我們要以因地制宜的指導(dǎo)思路來運(yùn)用和發(fā)展這項技術(shù)，以理性務(wù)實(shí)的態(tài)度，通過不斷地總結(jié)和積累各地經(jīng)驗，逐漸發(fā)揮出這一技術(shù)所帶來的巨大的潛在效益。

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