陳旭
編者按
2016年5月11日,“立體綠化新技術、新產品論壇”于第十八屆中國國際花卉園藝展覽會同期舉辦。此次論壇以建設海綿城市、改善生態環境、治理大氣污染、美化人們的生活環境為切入點,邀請行業專家和優秀企業代表介紹立體綠化新技術、新產品,全面呈現我國立體綠化的最新成果。本刊編輯部對部分精彩報告進行整理,現刊登如下,與讀者分享。
立體綠化與海綿城市
海綿城市的概念
海綿城市,是新一代城市雨洪管理概念,是指城市在適應環境變化和應對雨水帶來的自然災害等方面具有良好的“彈性”,也可稱為“水彈性城市”,國際通用術語稱之為“低影響開發雨水系統構建”。通俗來講就是下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用。在海綿城市建設中,立體綠化技術應用最為廣泛。
立體綠化的概念
除地面綠化以外的所有綠化,都稱為立體綠化,其中具有代表性的幾種綠化形式為:垂直綠化、屋頂綠化、樹圍綠化、護坡綠化、高架綠化、下凹綠地、透水鋪裝等。有人也將立體綠化稱為“建筑綠化”,因為大部分綠化都運用在建筑上,而護坡綠化往往被應用于堤壩,是防止泥土流失的一種綠化方式。
立體綠化與海綿城市
立體綠化在海綿城市建設中的最主要作用是:蓄貯雨水、緩解洪水。花園式屋頂綠化可截留雨水64.6%,簡單式屋頂綠化可截留雨水21.5%,屋頂綠化平均可截留雨水43.1%。它的生態作用有:吸納降解PM 2.5等顆粒物、凈化空氣;改善城市熱環境、降低城市熱島效應;節約能源、節省50%空調用電;保護建筑物、延長其使用壽命;創造城市內生物生息空間、完善生態系統;是城市中心區最廉價的綠化方式;降低城市噪音;屋頂農業解決食品安全;創造寓教于樂的生活空間。
現在霧霾問題日益嚴重,政府部門雖采取了各種手段來解決,但效果均不理想。所以吸納降解PM 2.5等顆粒物、凈化空氣便成為立體綠化另一重要作用,屋頂花園的平均滯塵率為31.13%,屋頂簡單式草坪的平均滯塵率為21.53%。雖然屋頂花園的造價稍高,但它的生態效益卻比簡單式草坪高出近10%。
成功案例
中國常州“樹立方”
中國第一座專門用于屋頂綠化、露臺綠化、室內綠化的科研樓。實現了“借地球一畝地,還地球四畝綠”理念的超大綠量的景觀效果。
意大利米蘭“垂直森林”
世界第一對綠色公寓,在高約110 m和80 m的姐妹樓外墻體上,共種下730棵喬木、5000株灌木和1.1萬株草本植物,故稱為“垂直森林”。建筑采用溫帶落葉植物,夏季可以為室內遮陽,冬季可以保證充足的光照。對于溫帶城市來說,“垂直森林”的設計非常值得學習。
日本立體綠化
日本立體綠化設施非常完善。2000年至今,日本新建筑屋頂綠化率達100%,建筑能耗僅為中國的九分之一。
新加坡金沙酒店屋頂花園
世界上最高的屋頂花園,3座60層高的摩天大樓,凈高可達200 m,建筑每層都實施了露臺綠化和室內綠化。
功能基質特征及其在屋頂綠化的應用
功能基質的概念
功能基質是根據對象植物對水分、空氣、養分、溫度的特殊需要和種植環境的實際情況,添加特殊功能組分和物料,在工業化生產線上按照特定標準生產的專用基質。功能基質除了滿足植物生長需要的各項條件外,還能夠提供用戶特需的容水功能、抗旱功能、抗旱功能。
基質原料
功能基質組成成分分為有機組分、無機組分和添加劑三部分。基質中有機原料普遍為泥炭、樹皮、樹木纖維、稻殼、椰糠、堆肥等,其中以質量均勻穩定的泥炭資源優勢最為突出、應用最為廣泛。在歐洲,專業基質的86%是使用泥炭作為原料,家庭基質原料的69%也是泥炭。
泥炭原料的優勢
泥炭具有容重小、吸水性極強,導熱性與水分相近等特點。屬于天然有機質,可自然降解,回饋大地,是農業與人居環境的綠色安全物質投入;富含水溶性腐殖酸,生物活性強,未經化學加工,不攜帶化工成分,無不利環境影響;不含病菌、蟲卵、草籽,不傳播病蟲草害,可減少或避免劇毒有害農藥投入;重金屬含量低,不含化學污染物,可提高食品安全級別;礦物營養、酸性低,便于根據用戶需求柔性定制,按需生產。泥炭礦層呈水平分布,便于控制品位,提高開采效率,保證產品質量。泥炭資源效益多樣,一次資源投入,經濟、社會、環境三大效益同步提高。
泥炭的來源
全球泥炭地總面積400萬km2,現開采面積不到總面積的1%。年新生泥炭200億m3,而每年開采量不到新生量的1/200。現在泥炭資源可以滿足供應,毫無資源枯竭之慮。
概念混淆與不切實際的保護觀念是制約泥炭地開發的障礙。泥炭地與濕地有本質區別,開發泥炭地并不會破壞濕地。濕地是指泥炭沼澤地,而要開發的泥炭地為已經退化的濕地,退化濕地泥炭的積累已經中斷并且開始加速分解,不再具備濕地的功能和效益,不屬于濕地保護范疇。所以分類管理,合理利用,搶救性開發衰亡泥炭地中的資源,是采用市場化機制將優質資源重新配置的正確方式。
海綿城市建設對功能基質的需求
海綿城市建立滲、滯、蓄、凈、用、排等多種工程措施,下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時將蓄存水“釋放”并加以利用,消納和利用降雨量的80%,提升城市生態系統功能和減少城市洪澇災害的發生。海綿城市建設領域分為屋頂綠化、城市綠地、城市濕地、雨洪公園、滲水道路和地下蓄水。其中屋頂綠化建設難度最大、對基質的要求最高。屋頂綠化基質應具備容重小、不含有害物質、結構穩定、質地疏松、施工方便、熱容量大、抗極端環境能力強、便于維護、促進各種植物健康快速生長等特點,但現有基質普遍無法同時達到這些要求。功能基質的使用可以完美解決屋頂綠化基質的需求問題。
網絡中央控制系統在立體綠化灌溉管理中的應用
無線網絡中央控制的概念
近幾年,隨著通訊技術的迅速發展,3G、4G網絡的普遍覆蓋,無線網絡使我們生活中的信息交流越來越便利。無線網絡具有覆蓋廣、信息傳輸速度快、費率適中等優勢,如何結合節水灌溉項目進行管理和控制,是我們目前新的發展方向。
以色列佳控GALCON無線網絡中控,是基于無線網絡(3G或4G)進行信息傳輸,中央控制中樞在服務器上,與傳統中央控制系統的最大區別在于信號傳輸方式是無線的。用戶可在任何有網絡連接的地方,使用電腦或智能手機對灌溉項目進行管理控制和編程。
GSI網絡中控系統工作原理
通過分布在場地內的若干分控箱,根據系統傳過來的指令來控制電磁閥的開啟和關閉,檢測并記錄流量傳感器、雨量傳感器的信息,向服務器反饋灌溉數據和警報。服務器是網絡中控的核心,用戶通過服務器對分控箱進行操作和監控,分控箱將數據傳回服務器,同時,服務器還可以下載網絡上的當地氣象數據,幫助系統實現ET自動灌溉。管理員可通過電腦、平板電腦、智能手機登錄GSI網站,對控制系統進行管理、監控、編程等操作。另外用戶郵箱還可以收到來自服務器的報警信息。
GSI智能灌溉系統的主要功能
網上編程:用戶只要一臺電腦上網即可完成灌溉程序編輯,灌溉程序可在電腦上隨時更改,無時間和地點的限制。
實時監控:使用電腦或智能手機登錄中控系統,可實時監控灌溉情況,查看閥門運作狀態,當前流水量等信息。
遠程控制:可以用電腦和智能手機遠程實時控制灌溉系統,實時開啟或關閉閥門。
報警功能:在發生無交流電、短路、無水流、低流量、高流量、連接錯誤、漏水等問題時,控制器會在第一時間將警報發送到用戶指定郵箱,并可以通過設置,在異常情況出現時采取相應的緊急動作,如關閉閥門,停止灌溉,強制報警等。
自動施肥:結合壓差定比例施肥器,GSI控制系統可以進行施肥控制。每個灌溉閥門都可以設定不同的施肥量,定期、定比例的自動施肥可以保證植物的更好生長。
數據整理:使用電腦系統可生成月度、季度、年度報表,通過數據全面的了解灌溉系統用水情況為科學合理灌溉提供依據。
無線網絡中控的優勢和應用前景
無線網絡中控的控制距離不受限制,管理便捷;控制范圍大,控制項目多,真正實現科學灌溉,節水灌溉。其擁有報警功能、升級簡便、節約投資、施工便捷、售后便捷等優勢,實現了智能灌溉系統一個用戶,多項管理,所有項目灌溉情況盡在掌握,管理水平邁上新臺階。
合作案例
2014年湖州安泰植物墻項目采用1臺GSI分控箱,配流量傳感器,實現精準灌溉。