建筑垂直绿化

主题馆植物墙长 180m，高 26.3m，是目前全球最大已建的生态绿化墙面，研发人员把设施设计成模块，工厂化生产，材料为可再生塑料，其寿命不低于 8 年，为便于施工，植物必须在模块安装后再种植。初步估算，这扇 5000 平方米的生态绿墙可实现年滞尘量 870t、年固碳量 3175t、年减排二氧化碳量 96t，并能在夏季节省空调用电 125000 度，成为园区不折不扣的园区“绿肺”。

我国城市垂直绿化工作存在的问题

垂直绿化技术和植物种类单一。国内大部分园林绿化单位研究的思路比较窄,一提到垂直绿化,言必称攀援植物，虽然攀援植物是比较适合用于垂直

绿化,不过它们并不是唯一选择。不少人的心中,都认为垂直绿化,就是在需要进行绿化的地方种植攀援植物就行了,如果墙体条件较差,在墙体上设置一些铁丝网等让植物较容易附着在墙体上;或者设置一些棚架,让植物沿着棚架生长。

垂直绿化效果有待改善。这可以从量和质两方面来看。在量方面,虽然已经有少数城市已经有较大面积的垂直绿地,但是很多城市的垂直绿化工作还处于起步阶段,垂直绿地面积还不够。

在质的方面,进行垂直绿化时生态学的应用层次浅,合理的绿地网络结构尚未形成;对垂直绿地群落发育的生物过程和生态过程重视不足,垂直绿化植物群落有待进一步优化。

垂直绿化的传统技术

实施建筑垂直绿化必须以技术为支撑，传统垂直绿化，一般是用藤蔓植物的吸附特性使其在墙面上攀附、在墙体前面设置网状物或栅栏，使植物缠绕其上。下面将根据种植基盘的不同，将传统的垂直绿化技术分为地栽、建筑预制种植槽和容器盆栽三种进行介绍。

一、形式

地栽

①无辅助构筑物——自然攀爬式

这是最传统的垂直绿化技术，利用建筑周边土地作为种植基盘，利用攀附类藤本植物，茎上长出的吸盘及不定根，附着于大块粗糙的墙体表面的垂直绿化方式。这样，房屋建筑就不需要附属的支架。攀附类藤本植物大多数是大藤本，攀爬高度高，覆盖面积大，生长速度快，能很快达到绿化效果。

②有辅助构筑物——辅助攀爬式

在墙面不利于吸附性藤本植物攀爬时，可在墙面设置线状或网状支撑构筑物，使卷须类、缠绕类或钩刺类的攀援植物能够借助支撑来绿化墙面。

1 线型构筑物——牵引式

牵引式最大的特点是可对攀缘植物的生长方向进行引导、生长形态进行控制。这样就能避免植物对建筑重要部位或设施的覆盖，同时又提高了植物的覆盖速度，建筑师通过辅助构件的设置可有效的控制垂直绿化的最终效果。

2网状构筑物——附架式

附架式就是通过搭建金属网架、木架等辅助构件构成攀爬架，使植物在攀爬架上生长，形成离壁式绿化。绿化面与建筑墙面形成双层皮的立面，从而达到生态节能效应。相比于地栽，附架式不拘泥于紧贴墙面，布置方式灵活，功能多样，能更好与建筑设计结合，构成新颖、独特的建筑造型，在建筑设计中越来越多的被使用。

墙面贴植

墙面贴植主要是通过墙面固定、修剪、整形等方法让乔灌木的枝条沿墙面生长。乔灌木的墙面贴植在国外有的叫“树墙”，也称为“树棚”，使用的材料主要有银杏、海棠、火棘、波缘冬青、山茶花等。

容器盆栽

即各种能够容纳垂直绿化植物的容器中种植植物，如花盆。材料有金属或塑胶，直接摆放在地面上、阳台上，或悬挂在阳台、窗台围栏上，根据季节和使用者的喜好可以灵活更换，不需要设置统一的供排水设备，绿化简单便捷。

二、不同类型墙面的垂直绿化形式

上个世纪的建筑外饰面主要是红砖,水刷石等,这些墙面表面粗糙,适合藤本植物的攀爬,可以不依赖其他构筑物;而现在城市住宅建筑中应用较多的是石材贴面,磁砖贴面及涂料饰面等,这些外墙面都比较光滑,藤本植物需依靠辅助构架才能发挥垂直绿化作用。从技术可行性和经济性等方面进行综合分析,不同墙面适合不同的垂直绿化方式。

三、技术形式

1.用于垂直或倾斜的墙体表面绿化的植物种植技术

本技术的主要组成部分是一个具有一定的弹性、通气性和不透水性的软性包囊。包囊可以由一片非纺织而成的材料做成,如聚酯、尼龙、聚乙烯、聚丙烯等。包囊可以并列地分成多个格,每个格开了若干缝隙,数量和间距根据绿化的需要而定。

进行绿化时,先把包囊水平放置,然后从格的缝隙倒入泥土,接着再种上植物,种植后把包囊在墙体表面吊起来,植物向外。最后加入适量的水,以促进植物的生长。

2.垂直面绿化的构件种植技术

其特点为:构件的垂直面有相互排列有序、向上倾斜的花草导出管,有空腔与花草导出管连同。垂直面绿化构件的垂直面有排列有序、向上倾斜的花草导出管和花草导出管连通的空腔,构件的上方有弯钩,且有凹口,下方有凸片,便于安装。施工时,高层构件用钢丝绳所固定,如此一层一层叠加延伸至符合施工设计要求即可。在空腔中植入培植基,通过花草导出管植入花草即能起到垂直绿化的目的。

3.组合式直壁花盆种植技术

它包含底盆托架和多单元连体花盆;该连体花盆是由多只盆口向上的单元花盆依次固定在一直壁上而成;连体花盆以最末一个单元插嵌在底盆托架的托盆中。根据柱形建筑物的高度,可用多组多单元连体花盆叠置至所需高度,以上一组多单元连体花盆的最末一个单元插嵌在下一组多单元连体花盆的最上一个单元内,任意调节高度。

4.植物的水泥防护墙种植技术

这种防护墙具有钢结构,基部H钢与地面平行,而悬空H钢则与地面成一个角度,以具有一定的挠度来抵抗山泥活动时所产生的压力。在钢结构上加上丝网和透水性水泥层、人造绿化土壤,就可以在上面进行种植植物了。

垂直模块式绿化系统

垂直模块式系统由绿化模块、结构系统和浇灌系统三大部分组成。绿化模块用来种植绿化植物，通过结构系统固定到建筑上形成绿化面，支撑框架连接种植面板和建筑墙面，一般采用耐腐蚀、强度高的不锈钢铁框架，以保证种植面板安全、稳固的连接。灌溉系统沿结构系统布置，为单元模块提供水分或液态肥料。

绿化模块有的结构方式大致可分为四种：容器骨架式、卡盆式模块、种植盒模块、介质模块。

1.容器骨架式模块

一个容器就是一个垂直模块，是直壁容器的改良，增加绿化的可视度，避免了容器影响绿化立面效果。容器的生长基质一般采用人工改良土壤，要求质量较轻，并能缓慢释放肥力，负责为植物提供生长所需的养分；配以不锈钢等固定骨架起固定作用，形成绿化立面。由于结构稳定性的限制，绿化的高度不宜过高，一般应用于小型绿化项目。

日本树花公司的绿化系统就是由框架和容器组成。一个标准框架约一平方米，每平方米可放置 44 个径口宽 140mm 的正方体种植容器，本体重量 70kg，系统采用自动灌溉系统。另一种不带灌溉设备，仅由花盆和支架构成的绿化墙，仅用于临时装饰，在上海世博会上应用较多。

2.卡盆式模块

在容器里预先培育好植物，再将容器横向或斜向插入固定面板，容器成直角插入固定框架，模块厚度较大，斜插入容器可减小了绿墙厚度，提高植株所需土壤介质容量，增加对植株的营养供给。容器里面是固定性好不易松散掉落的轻质生长介质，供水采用滴灌方式。模块由钢托架固定在支架上，结构稳定性更强，可应用于较大型墙面绿化。

香港 Greenlink Kuesters 公司的卡盆式种植模块，由单独种植容器（永久和更换）组成的种植模块，在框架每一行上设置滴头管道，自动灌溉。系统首次应用于 2008 年香港红山别墅，目前应用案例有 30 多个。

种植盒是在容器和卡盆式基础上的改良，种植盒内是如海棉一样的聚酯混合基质，重轻轻、固定性好，不易松散，无土壤瓦解滑落的弊端。在模块中按植物和图案的要求，预先栽培养护数月后再进行安装即可，自动滴灌系统与结构框架相结合，将水分输送到每一个种植盒内。模块持久性较好，适用于高难度的大面积墙面绿化。

介质模块的出现是对“植物必须有容器装载”的突破，它没有种植基盘，由于新研发的生长介质本身具有极强保水能力和固定能力，是一种由植物生长混合粉末、椰子纤维外皮和发泡膜等组成的模块。只要在植物生长好后，通过合理的搭接或绑缚固定在墙体表面的不锈钢或木质等骨架上，就可以形成各种形状和景观效果的绿化墙面。介质模块较轻，由于没有容器，则需要更多的钢架固定。

草坪毯式绿化系统

在墙面直接铺贴生长基质与植物组成的栽培平面系统，或者是采用喷播技术在墙面形成一个种植系统。

施工方法是直接铺贴生长基质与植物组成的栽培系统或喷播。喷播技术是主要利用特制喷混机械将土壤、肥料、强吸水性树脂、植物种子、粘合剂、保水剂等混合后加水喷射到岩面或建筑表面上的技术，喷播技术在边坡绿化中应用比较广泛和成熟，也可用于墙面绿化。铺贴是直接附加在墙面，无须另做钢架；系统总厚度薄，只需 10～15 cm，且具防水阻根功能，有利于保护建筑物。

与传统的有土草皮相比，具有环保、不破坏土地资源、抗病虫害、无杂草等优势。由于采用了先进的全自动滴灌技术，施肥管理简单。

常用的植物以草本植物为主，如天门冬、麦冬、玉龙草、垂盆草、黑麦草、葱兰等。

优缺点

植物的水泥防护墙种植技术

传统的墙面绿化依赖墙体基部的种植土或建筑物阳台、窗台的种植槽来种植各种植物，并充分利用攀援和垂吊植物的形态特性。

优点是工艺简单，造价低，种植后易于养护。

不足之处是垂直绿化的高度、面积有限，绿化效果单调，且适用的植物种类少，多用于室外墙面。

垂直绿化在国外的发展及研究

1.日本

福冈的 ACROS 楼，设计者有意把整个建筑的 1/4 处理为地下空间，把地上 1～13层（60m）设计成台阶状，郁郁葱葱的绿色植被从一层覆盖到最高层。使南侧公园的绿化植被与台阶状屋顶的混植被融为一体。每一层植被由台阶屋顶植被与栽植于下一层墙体上容器内的植被组成，整体上仿佛山脊植被与山谷相连。竣工数年后植被已经郁郁葱葱，在城市中央形成了一座绿色的“人工山林”，成为福冈市民娱乐休憩的理想空间。

种植设计在从 1 层到 13 层的台阶屋顶上，利用 15 种混植手法种满了枝叶色彩富有变化的常绿树与落叶树。同时，每年都有鸟类带来的植物种子落在此地，现在树木种类已经达到 110 余种，随着树木的生长发育，植物景观日益丰富。不仅呈现出了优美的景观效果，而且这种高密度的垂直绿化使整栋建筑能够保持较为适宜的温度，带来了良好的生态效应。

2.帕特里克·布兰克作品

庞丽码头博物馆透过以植物制作的环境装置艺术，将自然与建筑巧妙相融合。台北国家剧院垂直绿墙是他室内绿墙的代表作品，绿墙面将绿色生态融入到音乐殿堂，垂直花园建造经过 3 个月的时间，共使用了台湾常用植物 51种 4000 余株。

庞丽码头博物馆垂直花园

台北国家剧院垂直绿墙

3.wallflower 垂直花园

地点：南非，开普敦

在设计系统结构时，马丁模仿了蜂窝实际有效的阵列组合，模仿蜂窝的组合模式而非蜂窝的形状。模块化系统是由 3 个大小不同的花盆组合成的六角形，每个花盆是由再生纸加工成型，紫外线稳定，再通过可再生不锈钢支架安装在墙上，形成立面绿化效果。3 个不同大小的花盆根据各种蔬菜的不同土壤深度要求专门设计的：大花盆可种植根茎类蔬菜，例如胡萝卜，中等花盆可种植如果实，如西红柿，小花盆可种植茎叶类蔬菜，如生菜，还有其他植物如爬山虎或肉质植物都可以种植在 wallflower 中。

4.有机建筑植物红墙

地点：日本，大阪

这座有机建筑是意大利建筑师 Gaetano Pesce 最著名的作品之一，建筑的表皮是一个垂直花园。

向被墙面挤出的各种形态的容器与方形面板构成一个种植单元，花盆由轻质玻璃钢制成，面板是钢筋混凝土，但由于容器和面板都被涂上了光洁的红色面漆，像是一体的。面板与开窗的位置是在建筑设计之初精确设计。容器内是与大阪园艺合作选择的 80 多种本土植物。计算机控制灌溉系统，管道安装在面板正中垂直穿过容器，不影响立面构图。

5.马来西亚

建筑师杨经文是一位著名的“空中花园”实践者，他认为建筑应该效仿自然，肩负起保持生态平衡的责任。他始终如一的贯彻生物气候设计原则创造了众多具有垂直绿化空间，生态效应显著的建筑。1992 年吉隆坡的梅纳拉商厦是他的代表作品之一，他将“竖直景观设计”（绿化）引入建筑立面与空中庭院之中，绿化从地面层的土坡开始，在建筑的一侧尽量往上延伸。而后，利用凹进的露天平台作为空中平台，绿化在建筑的表面盘旋而上直至顶层。

垂直绿化新技术的发展前景

纵观各式新型的垂直绿化技术，是对结构体系和生长介质的不断发展。预制容器构件精简了平行层叠放置的花盆构架，使墙体更薄，构件更轻；垂直插入固定槽的花盆，从结构入手使植物从平面生长转换到立面生长的状态；由于考虑土壤在垂直面固定性差，垂直插入的花盆很小，植物生长空间有限，种植盒技术利用固定性好轻质的生长介质让植物直接在盒内培养，使植物的生长空间更大；介质模块式则利用固定性更好的生长介质精简了种植盒厚重的结构；不织布式创新地利用具有固定植物能力和水分渗透能力的不织布作为支撑，采用营养液栽培，使墙体更薄，是对结构体系与生长介质的双重创新。

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