高密度城市下親自然建筑設(shè)計(jì)解析

孫 皓 王 珂

（湖北工業(yè)大學(xué),湖北武漢 430000）

當(dāng)今的城市環(huán)境十分缺乏生機(jī)，生活在其中的人們面臨著壓力大、無(wú)聊等問(wèn)題。親自然設(shè)計(jì)可以通過(guò)在城市設(shè)計(jì)中融入自然元素，使整個(gè)城市的建筑環(huán)境變得具有親和力。有研究表明，在城市設(shè)計(jì)中大量融入自然元素，有利于修復(fù)城市的生態(tài)環(huán)境，對(duì)人民的健康和生活幸福感的提高都有積極作用。

一、親自然建筑設(shè)計(jì)基本含義

城市中人們接觸最多的就是建筑，建設(shè)親自然城市就是要在設(shè)計(jì)親自然景觀綠化環(huán)境的同時(shí)打造親自然建筑。親自然建筑，即將自然元素與建筑相融相合。而二者的融合又可分為兩大部分，即將自然元素與建筑的外部空間相融合，自然元素與建筑內(nèi)部空間相融合。親自然元素與建筑外部空間結(jié)合表現(xiàn)為建筑外部空間綠化系統(tǒng)，即建筑屋頂綠化系統(tǒng)和建筑外立面綠化系統(tǒng)。親自然元素與建筑內(nèi)部空間結(jié)合表現(xiàn)為建筑內(nèi)部空間綠化系統(tǒng)，即建筑內(nèi)部裝飾景觀墻、建筑內(nèi)部垂直綠化帶及室內(nèi)花園等。將自然元素融入建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)中，對(duì)人們的工作生活都有很大的幫助，辦公環(huán)境中的親自然設(shè)計(jì)，可以在人們工作時(shí)有效緩解疲勞提高員工的工作效率。一方面城市內(nèi)因被建筑覆蓋而不斷減少的綠化面積，在親自然建筑物上得到了極大地增補(bǔ)。另一方面，人們?cè)诠ぷ魃钪嘁材軌蚺c自然親密接觸，極大提高了人們生活質(zhì)量的同時(shí)，也十分有益于人們的身心健康。

二、親自然建筑外部綠化系統(tǒng)要素分析

（一）親自然建筑屋頂要素分析

屋頂綠化有各種不同的屋頂綠化系統(tǒng)，以適應(yīng)不同的天氣條件。屋頂綠化系統(tǒng)通常由根系屏障、排水層、過(guò)濾層、保水層、生長(zhǎng)介質(zhì)和綠色植被組成（見(jiàn)文末圖1）。

圖1 屋頂綠化層剖面圖

綠色屋頂系統(tǒng)的根障層，由于其根部屏障是建筑物屋頂組件上方的第一層，通常由混凝土等傳統(tǒng)材料制成，主要目的是為屋頂組件提供防水膜。防漏是任何綠色屋頂系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最重要的事項(xiàng)之一。

過(guò)濾層，其目的是防止上層的顆粒隨水徑流而排出，并阻塞排水層。該層可防止在排水過(guò)程中細(xì)小的材料滲透到下層。

（二）親自然建筑外立面要素分析

在綠色立面系統(tǒng)中，植被覆蓋物是由攀緣植物或?qū)盈B的地被植物形成的（見(jiàn)圖2）。簡(jiǎn)單類(lèi)型，特殊設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)例如網(wǎng)格和其他框架可為攀爬的植被提供支撐，從而使植物生長(zhǎng)沿著建筑物的墻壁生長(zhǎng)。而復(fù)雜的類(lèi)型似活動(dòng)墻，綠色立面植物植根于地面或植物箱中，但也可以使用中間花槽，將中間花槽以一定的高度固定在墻上，可作綠色梯級(jí)固定在墻上。對(duì)于植物來(lái)說(shuō)，由于其多樣性和密度較低，普通的綠色外墻所需的維護(hù)和防護(hù)強(qiáng)度要低于活動(dòng)墻。活動(dòng)墻因其有著不同附著方法的支撐結(jié)構(gòu)，為避免出現(xiàn)潮濕問(wèn)題，需要使用防水襯板將活動(dòng)墻與建筑物隔離。同時(shí)灌溉網(wǎng)絡(luò)也是必需的，而施肥、監(jiān)控和照明系統(tǒng)則是可選擇性的。

圖2 綠墻系統(tǒng)示意圖

布或毛氈及面板或盒子，是最常用的植被附著在支撐結(jié)構(gòu)上的措施（見(jiàn)圖2）。在面板系統(tǒng)內(nèi)，一旦將結(jié)構(gòu)連接到墻上，就可以直接進(jìn)行種植。在不同情況下，將生長(zhǎng)介質(zhì)放置在面板內(nèi)部，若使用布料系統(tǒng)則放置在口袋內(nèi)部。使用有機(jī)或無(wú)機(jī)生長(zhǎng)介質(zhì)以及礦物養(yǎng)分在土壤外部促進(jìn)植物生長(zhǎng)的系統(tǒng)，也稱(chēng)為無(wú)土或水耕系統(tǒng)。在一些特定配置中，植物不植根于生長(zhǎng)介質(zhì)中，而是將根直接附著在布料上，從而變成需要灌溉的單一水培系統(tǒng)。總體來(lái)說(shuō)，用于建造垂直結(jié)構(gòu)的材料很多，可支持多種植物。

三、日本福岡縣國(guó)際交流館設(shè)計(jì)案例分析

福岡縣國(guó)際會(huì)館位于日本福岡市的中部，是國(guó)際文化和信息交流的中心，其下方是一百萬(wàn)平方英尺的多功能空間。福岡基金會(huì)綠色建筑師埃米利奧?安巴斯開(kāi)拓性的將市中心近100,000m2的公園搬到了福岡縣國(guó)際會(huì)館的15個(gè)臺(tái)階露臺(tái)上。該項(xiàng)目中，建筑師努力盡最大的可能將建筑物從城市中減去的所有土地還給福岡市民。該建筑通過(guò)連接天神中央公園，加強(qiáng)其表面種植區(qū)的連續(xù)性，并將公園整體的景觀表現(xiàn)為山的圖像（見(jiàn)圖3），而不是像常規(guī)城市建筑物旁的普通低矮植被。建筑表面區(qū)域采用了樓梯形的屋頂花園。將建筑賦予山的形態(tài)，以大自然的美為主題，采用了代表四個(gè)季節(jié)變化的空間形態(tài)和植被形態(tài)。它的北面呈現(xiàn)出優(yōu)雅的城市外觀，并帶有正式入口，可謂福岡金融區(qū)最負(fù)盛名的街道上的建筑物。大廳的南側(cè)通過(guò)其一系列的梯田花園，擴(kuò)展了現(xiàn)有的公園，這些梯田花園攀登了整個(gè)建筑物的高度，最終形成了一個(gè)十分壯觀的眺望臺(tái)，可觀賞到城市港口的壯麗景色。

圖3 福岡縣國(guó)際會(huì)館圖（圖片來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)）

沿著公園的邊緣，建筑物在低矮的景觀梯田中逐層提升（見(jiàn)圖3）。每個(gè)露臺(tái)樓層都包含一系列花園，可讓人沉思，放松和遠(yuǎn)離城市的擁擠，而頂層露臺(tái)則成了宏偉的眺望臺(tái)，可一覽福岡灣和周?chē)荷降拿谰啊Ｔ谔萏锘▓@的水平表面采用屋頂花園技術(shù)種植花草樹(shù)木，而立面則是被垂直生長(zhǎng)的攀緣類(lèi)植物所覆蓋。不斷增長(zhǎng)的生長(zhǎng)介質(zhì)深度在12到24英寸之間。最初建造時(shí)，有76個(gè)品種，總計(jì)37,000種植物。而到現(xiàn)在花園里大約有120種變種，近50,000種植物。梯田上一系列階梯狀的反射池,通過(guò)向上噴灑的水流連接起來(lái)，形成一個(gè)梯子狀的攀登瀑布，以掩蓋周?chē)鞘械闹車(chē)胍簟?/p>

對(duì)公眾開(kāi)放的福岡像一座郁郁蔥蔥的綠色山峰一樣出現(xiàn)，其綠色階梯花園外觀儼然已成為這座城市的新地標(biāo)。階梯花園向公眾開(kāi)放，可從公園一側(cè)的兩個(gè)入口進(jìn)入，但不能從建筑物內(nèi)部進(jìn)入。福岡縣國(guó)際會(huì)館的設(shè)計(jì)使公園和建筑密不可分。福岡的這一設(shè)計(jì)為解決常見(jiàn)的城市問(wèn)題，提出了一種新的解決方案，該建筑將本來(lái)要被占有的土地還給了城市，并使主要的城市結(jié)構(gòu)與公共空間開(kāi)放的寶貴資源共生，建筑與公眾對(duì)開(kāi)放綠色空間的需求相結(jié)合。福岡的設(shè)計(jì)通過(guò)創(chuàng)建一種創(chuàng)新的自然城市模式，在一個(gè)結(jié)構(gòu)中滿足了這兩種需求。

四、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)了解世界城市設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)，我們可以得知密集城市也能夠重生自然系統(tǒng)并創(chuàng)建更多自然城市系統(tǒng)的可能性。實(shí)際上，它已經(jīng)在建筑物之間和整個(gè)建筑物之間進(jìn)行了此操作，使用現(xiàn)有結(jié)構(gòu)創(chuàng)建了以前從未考慮過(guò)的新的城市生態(tài)系統(tǒng)。而城市密度也能在城市生態(tài)系統(tǒng)中起到很大幫助，它使建筑物的高度可以用來(lái)幫助在城市生態(tài)系統(tǒng)中創(chuàng)造第三維生態(tài)空間。因此，當(dāng)今城市親自然化的積極因素是，高樓大廈的密集城市可能比低密度郊區(qū)具有更多機(jī)會(huì)去構(gòu)建親生物城市生態(tài)系統(tǒng)，因?yàn)榻ㄖ母邏退轿蓓斈軌驇?lái)額外的生物棲息地。

親自然城市主義不太可能重塑城市前的生態(tài)系統(tǒng)，但它可以利用城市的建筑形式和微氣候的多樣性來(lái)創(chuàng)建比一維城市更具生物多樣性和完整性的城市生態(tài)系統(tǒng)。在城市建筑設(shè)計(jì)上大量使用綠色植被，除了美學(xué)之外，在屋頂墻壁上種植植物還可以有效地減輕城市的熱島效應(yīng)，改善空氣質(zhì)量，增強(qiáng)生物多樣性，改善環(huán)境質(zhì)量和居民福祉，是我們未來(lái)城市建設(shè)發(fā)展的方向。