立體綠化在建筑外立面設計中的應用探討

摘 要：隨著物質生活水平的不斷提高，人們對于建筑已經(jīng)從基本的居住需求轉向了對更加舒適的生活環(huán)境的需求。如今的城市地面綠化率嚴重不足，城市生態(tài)環(huán)境受到嚴重污染。而立體綠化能夠顯著改善城市熱島效應，優(yōu)化居住環(huán)境。探討立體綠化在建筑外立面設計中的應用，旨在為人們提供綠色、節(jié)能、環(huán)保的現(xiàn)代化建筑空間。

關鍵詞：立體綠化；建筑外立面；建筑設計

在現(xiàn)代建筑設計中，提升居民居住體驗、美化居住環(huán)境已經(jīng)成為重要任務。按照國家相關要求，一個現(xiàn)代化園林城市必須達到以下三個園林綠化指標：第一，人均占有6 m2以上的綠地面積；第二，城市市區(qū)范圍內要有50％的綠地；第三，城市市區(qū)外有大于城市面積的森林公園[1]。在城市化進程高速發(fā)展的背景下，城市生活環(huán)境的惡化在不斷加劇，人們對于良好居住環(huán)境的需求愈發(fā)迫切。傳統(tǒng)地面綠化已經(jīng)無法完全滿足居住者的需求，因此要大力發(fā)展立體綠化，推動立體綠化在建筑外立面設計中的應用，促進綠色節(jié)能建筑的可持續(xù)發(fā)展，逐步打造宜居的現(xiàn)代化居住環(huán)境。

一、城市立體綠化的發(fā)展背景和概念

隨著我國城市化進程的加快，越來越多的人口涌入城市，建筑物數(shù)量高速增長，城市綠化用地面積不斷被壓縮。在此背景下，城市地面硬化面積不斷增加，致使雨水無法快速滲入地下。同時，植被的減少導致城市氣溫高于郊區(qū)氣溫，形成熱島效應，嚴重影響了城市生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)，繼而降低了人們的生活品質。

立體綠化，也稱垂直綠化，主要指有效利用城市中建筑物、構筑物的立體條件，將合適的植物種植于人工改造過的結構表面，從而改善居住環(huán)境，美化建筑外觀。立體綠化是基于傳統(tǒng)地面綠化提出的新概念，著重強調三維空間，以多層次、全方位綠化為主要發(fā)展方向，即充分利用城市一切可以利用的外立面空間，盡可能地增加城市植物種植面積，為逐步實現(xiàn)宜居性城市發(fā)展奠定基礎[2]。

二、城市立體綠化的優(yōu)勢

（一）營造美觀的居住環(huán)境

傳統(tǒng)建筑的立面、屋頂外觀均由建筑材料進行裝飾，在立體綠化理念下，對建筑外立面、屋頂進行改造并植入適宜的綠色植物，增加建筑外觀的層次感，改善建筑外立面的藝術表現(xiàn)。當代城市高樓林立，大量高層建筑外立面采用玻璃幕墻進行裝飾，幕墻結構反射太陽光，造成嚴重的光污染。而綠色植物能夠有效吸收光能，減輕光污染對居住環(huán)境的影響。

（二）延長建筑使用壽命

在立體綠化中，廣泛采用綠色植物覆蓋墻體、屋頂?shù)?，能夠提升建筑的保溫隔熱性能，降低室內能源消耗，起到調節(jié)室內溫度的作用。綠色植物對建筑表面進行覆蓋，能夠減少外界環(huán)境對建筑材料的腐蝕等負面影響，降低建筑的后期維護成本，延長其使用壽命。

（三）提升綠化效果

傳統(tǒng)綠化需要占用大量的地面空間，而立體綠化充分利用建筑物、構筑物的垂直空間，不僅減少了綠化用地消耗，而且與傳統(tǒng)地面綠化相比效果更佳。

（四）增強居住者的舒適感

與傳統(tǒng)地面綠化不同，立體綠化主要向建筑屋頂、外立面發(fā)展，能夠增強建筑綠化的立體感、層次感，使居住者能夠更好地感受綠色環(huán)境，調節(jié)居住者的身心感受。

（五）改善空氣質量

大量研究及實踐表明，城市垂直綠化使用的綠植能夠有效清除城市空氣中的有害氣體和顆粒污染物，尤其是能顯著降低城市汽車和工業(yè)等產生的有機化合物污染，從而改善空氣質量[3]。

三、立體綠化在建筑外立面設計中的應用

（一）立體綠化應用于建筑外立面設計的常見形式

1.屋頂綠化

屋頂綠化主要是對建筑物頂層或露臺進行綠化，根據(jù)頂層或者露臺承載情況進行布置。承載力較弱的僅可以進行草坪式綠化，而承載力較強的可以種植綠色植物或進行景觀建設。在傳統(tǒng)建筑中，屋頂一般不進行裝飾。屋頂綠化的出現(xiàn)將建筑裝飾最薄弱處進行美化，很大程度地提升了建筑的藝術效果。

2.墻面綠化

墻面綠化是立體綠化中最常見的形式之一，主要利用攀爬類植物的生長特點，在建設時提前設置供藤蔓類植物攀爬的結構（圖1），使綠色植物能在墻面上生長。在墻面綠化中，植物主要在立面結構上生長，能夠有效節(jié)約綠化用地面積。

3.懸挑式綠化

建筑物中存在大量的懸挑結構，例如陽臺、檐口、窗口等部位，對以上部位進行綠化可以設置花槽來栽種綠植，或者在結構上放置花盆。此類方式不僅操作便捷，而且后期易于維護。

4.棚架綠化

棚架綠化是搭設棚架，讓攀爬類植物在其上生長，達到綠化效果。該方法布局靈活，可以與其他綠化形式結合使用。

（二）立體綠化增強建筑外立面設計的藝術表現(xiàn)

建筑外立面設計是建筑設計的核心環(huán)節(jié)，立體綠化可以通過空間布局、色彩表現(xiàn)、光影表達三方面增強建筑設計的藝術表現(xiàn)。

建筑外立面設計較為復雜，應通過局部與整體的結合方式將立體綠化應用于設計。建筑外立面中的窗、墻等作為局部區(qū)域，可以通過設置攀爬結構、盆栽綠植、設置花槽等方式進行綠化，局部綠化是立體綠化必不可少的組成部分。在建筑外立面上，將橫向和縱向的窗、墻等局部綠化組成線狀綠化，能夠實現(xiàn)對外立面空間的分割，增加層次感、立體感，再由點狀、線狀綠化構成整個外立面的面狀綠化。在進行立體綠化設計時，局部綠化風格應與整體風格保持一致，以達到立體綠化的最佳效果。

色彩表現(xiàn)是建筑外立面設計的靈魂，將立體綠化應用于建筑立面設計中，可以豐富其色彩表現(xiàn)。值得注意的是，不同功能的建筑應當選擇與其色彩、風格相匹配的綠化植物。在住宅建筑中，應采用以暖色系為主的植物，提升居住者的舒適感，也可以用多種色彩差異的植物豐富色彩搭配。在公共或工業(yè)建筑中，適宜選擇冷色系為主的綠色植物，并且植物種類不宜較多。在選擇綠色植物時，應充分考慮其與建筑環(huán)境是否協(xié)調一致，對于不同風格建筑形式，應選擇與之匹配的綠色植物進行布置。

光影表達在建筑設計中具有變化豐富的特點，建筑的立體感、層次感通過光與影的交錯達到和諧狀態(tài)。將立體綠化應用于建筑設計，能夠使建筑物自身的光影效果與綠色植物的光影效果有機融合，提升建筑設計的生命力與美感。建筑外部植物投影在不同質地的墻上，或映射在光滑的玻璃上，其枝條的千變萬化使建筑立面更加生動，富有層次。在綠化技術的運用上，通常采用牽引式攀緣植物展現(xiàn)這一效果，也可采用種植槽與鏡面材質相結合的表現(xiàn)手法[4]。

（三）立體綠化在不同高度建筑外立面設計中的差異

不同高度的建筑選用的建筑材料有著較大區(qū)別。在高層建筑中，常常應用鋼結構、玻璃幕墻、剪力墻等結構形式；在多層、低層建筑中，墻體常采用磚砌體與砌塊等材料。因此，在對不同高度建筑進行外立面綠化時，其適用條件也不同。不同高度建筑所處的外部環(huán)境差異較大，在進行立體綠化時，應根據(jù)外部環(huán)境選擇適宜的藤本進行栽種，后期維護也應采取不同的措施。

低層建筑在城市中一般不具備顯著的外觀特點，常常被人們忽視。通過立體綠化，可以煥發(fā)低層建筑新的生機，使之與周邊環(huán)境融為一體。體積較小是低層建筑較為顯著的特點，通過立體綠化手段增加綠化面積，能夠有效改善其外觀。在低層建筑外立面設計中，可將苔蘚等附著能力較強的綠色植物覆蓋于建筑外立面，也可以將花槽系統(tǒng)和盆栽相結合，豐富低層建筑外立面的綠化效果。

多層建筑在城市建筑中占據(jù)主要地位，但大多數(shù)多層建筑外立面較為單一，可以通過立體綠化的手段豐富其藝術表現(xiàn)。在多層建筑表面覆蓋植被，既可以美化環(huán)境，又可以對結構起到保護作用，增強建筑耐久性。磚和砌塊在多層建筑中多被用作外墻材料，此類材料表面不光滑，有利于攀爬類綠色植物在其上生長。

傳統(tǒng)高層建筑常采用玻璃幕墻作為外圍護結構。玻璃幕墻的藝術表現(xiàn)單一，也容易造成大規(guī)模的光污染問題。而高層建筑立體綠化能夠豐富外立面的表現(xiàn)形式，通過綠色植物的覆蓋或遮擋，能夠較好地緩解光污染對居住環(huán)境的影響。在高層建筑中加入立體綠化元素，能夠拉進建筑與人的距離，為人們提供更加舒適的居住環(huán)境。

四、立體綠化應用于建筑外立面設計的阻礙

（一）后期維護成本較高，管理歸屬權不易界定

立體綠化在我國還處于發(fā)展階段，雖然優(yōu)勢明顯，但存在后期維護成本較高的弊端。由于立體綠化中綠植覆蓋區(qū)域在建筑外立面、屋頂或其他結構表面，在后期使用、維護環(huán)節(jié)需要通過高空作業(yè)來進行綠植的修剪和肥料的更換，造成人力、財力的大量消耗。維護所產生的費用如果由住戶分攤，這就使居住者產生使用壓力，而且每戶享有的綠化空間不盡相同。因此，立體綠化使用、維護、管理的權限歸屬是住戶還是物業(yè)等部門，是立體綠化推進過程中亟待解決的問題。

（二）建筑材料與綠色植被的選擇

隨著立體綠化的不斷發(fā)展，建筑表面被綠色植物覆蓋的面積不斷增大，這就對建筑材料提出了更高的要求。例如：被植被附著的混凝土結構應進一步增強防水效果，鋼結構應進一步增強防銹、抗腐蝕性能。在垂直綠化實施過程中，由于植物種類單一，綠化效果欠佳，也就無法很好地凸顯園林綠化的特色。比如在四季分明的城市中，如果在垂直綠化建設過程中沒有對色彩進行很好的搭配，就會嚴重影響城市園林工程的綠化效果。北京地區(qū)的主要綠化植物如常春藤、凌霄、五葉地錦、絡石、蔓長春以及紫藤等，植物種類比較少，所以不能展現(xiàn)較強的色彩藝術性，也沒有對垂直綠化植物的季節(jié)變化因素進行充分的考慮[5]。

五、立體綠化發(fā)展展望

（一）政策扶持促進立體綠化的發(fā)展，增進大眾對立體綠化的認識

目前，立體綠化在建筑外立面設計中的應用還處于發(fā)展階段，這就需要國家加大對建筑立體綠化的支持力度，比如將立體綠化面積計入綠地率指標，或者結合項目立體綠化的推進程度予以政策傾斜，適當?shù)赝菩醒a貼機制和獎勵機制，有效促進建筑的可持續(xù)發(fā)展。對于立體綠化，公眾認知還有待提升。

（二）推動技術革新，把控建造維護成本

隨著立體綠化在建筑外立面設計中的廣泛應用，建筑結構表面防水防潮處理、綠植養(yǎng)護等技術需要不斷進行更新，要探索一套行之有效的設計、施工、維護方法，延長建筑物的使用壽命，減小立體綠化的維護難度，降低建造、維護成本，為立體綠化在建筑外立面的應用提供行之有效的技術支持。

（三）提升立體綠化對居民身心健康的正面影響

立體綠化對城市居民身心健康的影響受多種機制的共同作用，然而目前的研究主要集中于立體綠化緩解熱舒適性方面，在降低噪聲和緩解情緒等方面相對缺乏。因此，在未來的研究中，需要深入探究立體綠化對改善環(huán)境和對城市居民身心健康的作用機制，促使居民更好地理解立體綠化帶來的健康效益[6]。

隨著城市化進程的推進，建筑綠化用地面積不斷減少，這與人們對美好生活環(huán)境的需求背道而馳。立體綠化為緩解城市熱島效應、優(yōu)化城市建筑環(huán)境提供了行之有效的解決方案。然而目前立體綠化在建筑外立面設計中還存在應用不廣泛、技術不完善等問題，設計人員應加大對立體綠化的研究力度，推動立體綠化在建筑外立面設計中的應用。

參考文獻：

[1]謝海松.關于城市立體綠化的研究[J].安徽農業(yè)科學，2006（6）：1 081-1 082，1 088.

[2]姜麗麗.基于立體綠化的建筑外立面設計應用[J].建筑與預算，2020（5）：44-48.

[3]羅茂嬋，楊京鋒，吳雯雯.城市垂直綠化設計與建造研究[J].上海農業(yè)科技，2022（6）：83-85.

[4]蔣琳，唐鳴放.垂直綠化：建筑表皮的生命符號[J].西部人居環(huán)境學刊，2015（4）：96-102.

[5]張建華.垂直綠化在城市園林建設中的應用現(xiàn)狀及對策探討[J].現(xiàn)代園藝，2019（6）：147-148.

[6]陳啟洲，羅霜，陳錦睿，等.垂直綠化對城市居民身心健康的影響[J].世界林業(yè)研究，2023（5）：56-62.

作者簡介：

趙哲霏，河南工業(yè)和信息化職業(yè)學院助教。研究方向：土木工程。