垂直農業景觀綠化實用性及其實現方法的研究

張希晨

摘 要：在不增加城市用地的情況下，如何最大限度地擴大城市綠化范圍、提高綠化覆蓋率，發展垂直綠化，即利用適合城市不同地理條件的各類植物，栽植在建筑物的墻壁、陽臺、屋頂、窗臺等表面。垂直綠化景觀設計就是利用各種技術手段，使花草植物由地面改為生長在垂直的立體墻面上，其不僅是環境保護的成果，也象征著我們回歸自然，重新發現自然和諧之美的努力。

關鍵詞：垂直生態；立體綠化；無土垂直綠化；模塊式；農業景觀設計

1 緒論

1.1 項目研究的內容、意義

垂直生態農業景觀設計是把垂直農業和生態農業有機結合起來的景觀設計。首先，垂直農業也叫垂直農耕，是科學家為了研究未來農業發展面臨的人口壓力及資源匱乏問題所提出的一個新概念，主要任務在于解決資源與空間的充分利用，在于單位面積產量的最大化發揮，所形成的一種農業耕作方式。而所謂的生態農業，簡稱ECO，（Eco-agriculture），是按照生態學原理和生態經濟規律，因地制宜地設計、組裝、調整和管理農業生產和農村經濟的系統工程體系。垂直農業的著眼點在于解決空間問題，當地面農業轉型成垂直農業后，人類再也不必擔心耕地會耗盡。這些垂直農場將被修建在市區，而地球上大多數人口都居住在市區。因此，農業變得更像是個封閉系統。也就是說，糧食的種植、運輸、食用和廢物處理都在同一塊區域內完成。對于像北京、上海這樣的大型城市來說，幾乎所有食物都要通過空運或者陸路運輸而來。食物從生產地經過各種方式運送到消費市場的過程中，會產生很多污染，垂直農業將在很大程度上消除這個問題。垂直農業最誘人的前景在于：傳統農業使用的耕地很可能需要退耕還林，而垂直農業則不存在這樣的問題。退耕還林是為了對抗全球變暖，通過這一過程，遭到砍伐的林區可以回歸到原始狀態，再次長滿植物，供各種動物棲居，同時減少大氣中的二氧化碳，并為娛樂業和旅游業提供美麗的景致。

1.2 項目需解決的關鍵問題

（1）垂直農業不僅在構建農場上能得以利用，對于沒有土壤的城市空間也可利用該技術建設高效的垂面種植系統，甚至在狹小的室內空間或地下室倉庫都可以構建垂面種植系統，而且在室內栽培時根本無需考慮病蟲害的防治，環境因子相對穩定，使作物的產量又得以提高與加速，同時改善市民的居住環境。

（2）想要讓垂直農業景觀的設計成為現實，須聯合多個學科，包括農學、農業經濟學、民間規劃、建筑、工程、經濟學和公眾健康學。讓景觀達到生態農業生產的目的并且帶來直接或間接的多重效益，就要徹底搞清怎樣讓這些技術協同工作，并且能在相互聯系之中達到預期的最好效果。

2 案例分析

現今國際上已有較成功的垂直綠化設計案例，如比利時著名建筑設計師文森特·卡雷巴特為紐約市的羅斯福島，設計出了一個蜻蜓翅膀樣式的垂直城市農場。

這個“蜻蜓翅膀”垂直城市農場將解決食物里程（food mileage，指食物由生產地送到消費者手上需要運輸的距離）過長和食物短缺的問題，并且將消費者和生產者重新結合起來。在像紐約曼哈頓這樣一個人口密集的地方，要發展“城市農業”就必須利用垂直空間。而文森特·卡雷巴特設計的“蜻蜓翅膀”垂直城市農場正好充分利用了城市的垂直空間，為“城市農業”的發展提供了一種方式。該農場有132層樓，其垂直高度為600米；該農場內包括了28個不同的農田，這些農田可用于生產各類制品。農場綜合利用太陽能和風能，可實現自給自足。在冬季，翅膀之間的空間將通過收集建筑物外部的熱空氣以充分利用太陽能；而在夏季，翅膀之間的空間將通過自然通風和植物的“蒸發”作用從而使建筑物內保持涼爽。

3 垂直綠化的常見實現方式

3.1 攀爬/垂吊式

攀爬/垂吊式是利用藤蔓植物的吸附、纏繞等特性使其在墻面上攀附，或在墻體前面設置網狀物、拉索或柵欄，使植物纏繞其上。

3.2 模塊式

利用模塊化構件種植植物，通過各種形狀單體構件的合理搭接或綁縛，將其固定在不銹鋼等骨架上，實現墻面綠化效果。其結構層次包括：鋼結構支架、植物種植基盤、種植基質、植物、自動滴灌系統。模塊式墻面綠化可以在模塊中按植物和圖案的要求，預先栽培養護數月后進行安裝，形成各種形狀和景觀效果的綠化。模塊式持久性較好，適用于高難度的大面積垂直綠化。

3.3 布氈水培式[1]

布氈系統由法國人Patrick Blanc專為垂直花園設計，該系統將植物栽植于袋狀布氈中與墻體連接，采用滴灌技術維持布氈濕潤狀態，以供給植物生長。布氈系統開放式的結構利于植物根系生長，形成融為一體的景觀效果。布氈系統由金屬格架、PVC板和布氈三部分組成。在結構墻面上架設不銹鋼架，再鋪上PVC板，形成一層防水層；在防水層上用鋼釘固定兩層布氈；割開表層布氈，將植物的根部置入開口處，以兩層相疊的布氈為植物根部提供生長附著空間；綠墻上方布置自動控制的滴灌設備，定時從上方施以水分和營養液，讓水分沿著布氈向下擴展，提供植物所需養分。

3.4 布袋式

布袋式垂直綠化是在做好防水處理的墻面上直接鋪設軟性植物生長載體，比如毛氈、椰絲纖維、無紡布等，然后在這些載體上縫制布袋，在布袋內裝填植物生長基材，種植植物，實現垂直綠化。供水可以采用滲灌方式，讓水分沿載體往下滲流。

3.5 鋪貼式

鋪貼式墻面綠化即在墻面上直接鋪貼已培育好的綠化植物塊。植物以毛氈、無紡布、椰絲纖維等為載體，直接附加在立面，無須另外做鋼架，降低建造成本。通過灌溉系統澆灌；系統總厚度薄。

4 一種特殊的應用——無土垂直綠化

從古至今，國內外垂直綠化所用的方法都是利用植物自生的生長習性來達到垂直綠化的效果。而用無土草坪做垂直綠化工程是垂直綠化工作的一個新創舉。和其他的垂直綠化相比較他有如下特點：

4.1 美觀

用無土草坪做垂直綠化墻面就像鋪上了一塊厚厚的綠色毯子景觀非常漂亮，尤其是大面積鋪設景觀的視覺沖擊力更強。再加之它是世間少有的垂直綠化方法而更顯珍貴。

4.2 綠化速度快

用純無土草坪毯做垂直綠化能立竿見影，是任何別的垂直綠化方法所不能比擬。由于我們采用工廠化生產，草坪板在我們生產基地組裝，組裝好的草坪板到施工現場后安裝也較為方便，綠化效果非常明顯。

4.3 節水、節能

在我國不論南方、北方節水、節能都是必須要重視的問題。用純無土草坪毯做垂直綠化它的澆灌系統由于采用了水的循環使用，澆灌用水沒有浪費，只及地面草坪用水的幾分之一。在節能方面，草坪鋪設在建筑物立面它夏天擋太陽光直射墻面，冬天擋北風，取到一定的節能效果。

4.4 安全

安全是任何工程首先要考慮的問題，用純無土草坪毯做垂直綠化我們首先在制造草坪板有一定的標準，制成的草坪板應當是經久耐用的，草坪板自身有一定的重量，經過一段時間相鄰草坪板之間的草根也會串聯在一起，它們能抵御大風對它們的破壞。另外草坪板和墻面有一定的距離，澆灌用水不會弄到墻面。

4.5 管理簡單

無土草坪垂直安裝在墻面，草坪在整個生長期通風效好，不用剪草草坪也不易生病。由于采用了先進的全自動滴灌技術，草坪的澆灌、施肥都變得簡單了。用純無土草坪毯做垂直綠化能立竿見影，綠化的效果非常明顯，是任何別的垂直綠化方法所不能比擬。在技術方面我們根據垂直綠化的特點提出了一些新技術用于在垂直綠化工程方面，這些新技術有利于我們進行工廠化生產，也有利于草坪毯施工和安裝，更利于草坪毯修整和更換，安裝好的草坪毯也更加牢固。

參考文獻

[1]中國綠色時報，2014-11-22，32（6）：35-36，1-122.