淺析建筑垂直綠化技術

董豪杰 沈 萍

1 建筑垂直綠化的概念及意義

垂直綠化(vertical green),也可稱為豎向綠化,是相對于地面綠化而言的,指在垂直方向上進行的綠化。建筑豎向綠化是指在建筑物外表面及室內垂直方向上進行的綠化,包括建筑物的基座及周邊、建筑墻體、建筑陽臺及窗臺、窗下種植箱、墻外附加架構、擴大陽臺形成的空中花園以及坡度較大的屋面等處進行的綠化。

建筑垂直綠化可提高城市綠化數量,同時垂直綠化可以在一定程度上改善現有的不利情況,是一條增加城市綠化覆蓋率的有效途徑。

2 垂直綠化與外墻設計

本文主要論述建筑垂直綠化課題,試圖探討建筑外墻垂直綠化的基本技術,而要弄清技術原理就得先分析垂直綠化包含哪些方面,通過分析我們得知主要有三個方面:建筑物、附加設置物和植物。以下以建筑物、附加設置物和植物為主題,說明建筑設計所涉及的基本技術。

2.1 建筑的規劃設計

傳統的建筑設計理念與方法,植物與建筑是絕對的分離,但是今天探討垂直綠化,是植物結合建筑之整合規劃設計。如何落實建筑物垂直綠化的主要關鍵技術,必須從建筑外墻設計著手。就建筑外墻設計而言,主要考慮墻面、陽臺兩項元素。1)陽臺設計:陽臺設計形式有垂直型與退縮型兩種,對于建筑內或外的視覺者而言,陽臺最容易落實垂直綠化效果,陽臺設計時需考慮如下課題:設計適合的植物栽植位置、適當的樹穴設計、妥善的排水設施、容易定期維護修剪、不易受大風、暴雨的影響等因素。2)垂直墻面:垂直綠化的墻面最經常看到出現在西向,其次為東向與南向。西向的垂直綠化效果,側重于遮陽、降溫的節約能源觀點,而非僅為增強建筑景觀美感。許多成功或典型的案例,條件非常簡單,只需于垂直墻面的地平面位置,預留夠寬的空地與土壤,栽植地錦(俗稱爬墻虎)攀爬型植物,只需若干年后即可達成墻面全部綠化效果。此種墻面建筑設計時,要慎重考慮結構墻體材料,以便于攀藤型植物攀爬。

2.2 附加設置物

所謂附加設置物是指為容納垂直綠化植物的必要設施,可以歸納為無附加設置物和有附加設置物兩種類型:1)無附加設置物是指建筑主體四周的垂直壁面上(屋頂)或下(地面),直接能栽種自然攀爬的植物,這是最傳統且一般的做法。由于沒有設施安置作為,其規劃設計如同前述的墻面垂直綠化要領。2)有附加設置物的建筑主體各立面已經事前安排設置有附加物,以便于栽植自然攀爬植物,達到垂直綠化的景觀效果。由于附加設置物的類型相當多樣化,包括設施、材料種類、設計形式等,大體可以分為以下幾類:a.盆栽設置物:任何能夠容納垂直綠化植物的容器,形成盆栽型的綠化單元,無論是置放于建筑物陽臺地坪上,或懸掛在陽臺欄桿上,均屬此類所稱的設置物。其容器一般多為定型化,材料有金屬或塑膠兩類。采用此形式可為最簡陋的垂直綠化作為,也非本文主要論述的對象與重點。b.網狀設置物:建筑物的垂直墻面為了攀藤植物容易攀爬,經常于外墻面上設置附加物,例如網狀的鐵絲網、尼龍繩網等,讓攀藤植物容易攀爬形成網狀、面狀的綠化效果。c.板狀設置物:定義為板狀設置物是針對單元板塊狀塑膠板或單元面積的磁磚,其設計功能上能夠容納攀爬植物的栽植穴,材料有陶制品、瓷制品、金屬制品或塑膠制品,均屬此類型的設置物。此類設置物開發時,必須整合澆水、施肥系統,以及定期檢修維護等方面。d.面狀設置物:建筑裝飾性假墻相當適合作為垂直綠化對象。無論墻體是鋼筋混凝土構造、鋼架構造或其他任何材料的營造方式,由于此種垂直綠化建筑結構主體是分開的,因此,落實垂直綠化的植物種類、造型景觀等,運作將會有相當大的自由度。雖然造景效果相當良好,但此種作法屬短期裝飾性綠化,短期更替花卉植物相當耗時浪費。裝飾性的建筑垂直綠化表皮并無生命,非本論文探討研究主題,預期追求與塑造的境界有相當差異。

2.3 植物

建筑外墻面的綠化應選擇生命力強的吸附類植物,使其在各種垂直墻面上快速生長。如爬山虎、紫藤、常春藤、凌霄、絡石等植物價廉物美,有一定觀賞性,可作首選。在選擇時應區別對待,凌霄喜陽,耐寒力較差,可種在向陽的南墻下;絡石喜陰,且耐寒力較強,適于栽植在房屋的北墻下;爬山虎生長快,分枝較多,種于西墻下最合適。也可選用其他花草、植物垂吊墻面。地區緯度不同植物的選擇也應該區別對待。

3 建筑垂直綠化新技術

3.1 不織布式營養液栽培[1]

此做法由法國派屈克?布朗克(Patrick Blanc)率先采用,在結構墻面上架設金屬格架,再鋪上PVC板,形成防水層,用釘槍在防水層上固定兩層不織布,割開表層不織布,再將植物根部放入開口處,以兩層相疊的不織布作為植物根部生長附著空間;綠墻上方再以自動控制灌溉設備,定時從上方施以營養液,讓營養液沿不織布向下擴展,提供植物所需之養分。此做法并未在墻面上提供土壤或其他傳統之栽培介質,以不織布取而代之,整體綠墻的厚度大幅縮小,所占用的空間也最少。單位面積的重量最輕,對于結構墻面之負擔最小。此種垂直綠化做法為按照施工墻面的大小、門窗開孔,將整片綠墻連接成一大單元,按基地現狀與需求訂制,不用遷就組合單元的模距,成品有較佳的整體感,但也存在問題,如不易檢修,營養液也易因為重力原因上下水分不均勻等。

3.2 箱盒式栽培

此做法先將植物生長所需之栽培介質裝置于箱盒中,種好植物后,再吊掛于預先固定在垂直墻面之架構上,接上自動給水設備,供植物生長所需。工廠大量生產之模組化產品,單元小操作簡便,大幅降低建置成本;維護管理作業也較營養液栽培式容易許多。但也存在問題,如無論大、小盒箱,栽培介質在植物生長一段時間后,都將面臨老化、腐敗的問題,需要全面更換栽培介質。

3.3 介質板式栽培

此做法將泥炭土、椰纖[2]……或其他有機介質,以熱溶性的膠合劑膠合,壓鑄成固化狀之介質板,大小約30 cm×30 cm×5 cm,再將此介質板鑲于上下兩層金屬橫槽中,上層金屬橫槽呈形,下層金屬橫槽呈形,介質板前后側再以田字形金屬格網固定在上、下橫槽,灌溉設備置于上層金屬橫槽中,下層金屬橫槽,除固定介質板外更可供為排水用之水槽。存在的問題是介質板崩解后,附生其上之植物是否容易移至新的介質板上……等待日后驗證。

4 結語

隨著技術的發展,居住環境的質量要求不斷提高,建筑技術與觀賞園藝的有機結合為墻面綠化提供了廣泛的應用前景。墻面綠化配置和選擇,應根據所處的地理和氣候等自然環境、建筑特定的使用功能要求以及植物所依附的墻面高低、墻面的建筑材料和朝向等不同,因地制宜的選用,特別是應該結合特定熱工環境、建筑要求加以靈活運用。

[1] Ton Venhoeven.Leisure Complex in Amsterdam.DETAIL,2007(7):828-832.

[2] Anna Lambertini.Feature:Green Architecture.A+U,2009(4):19-131.

[3] Patrick Blanc.The Vertical Garden.France Michel Lafon Publishing,2008:1-192.

[4] 吳 農,吳蔚山,田厚志.建筑的睿智:2005年日本愛知世界博覽會建筑紀行[M].北京:機械工業出版社,2007:1-180.

[5] 彭 歷.城市居住區綠化的生態化建設初探[J].山西建筑,2008,34(25):341-342.