地鐵車輛基地上蓋開發(fā)中的垂直綠化設(shè)計(jì)研究

胡鳳祥

(中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,湖北 武漢 430063)

0 引言

隨著地鐵的建設(shè)飛速發(fā)展,車輛基地上蓋開發(fā)因其巨大的用地范圍和建筑體量,對(duì)城市地貌和城市發(fā)展影響巨大。采用恰當(dāng)?shù)拇怪本G化設(shè)計(jì),不僅能夠減弱上蓋開發(fā)對(duì)城市人行視角的沖擊,還能豐富城市立體空間生態(tài)效果。但蓋上蓋下投資一般以蓋板面為界進(jìn)行劃分,蓋上為開發(fā)商建設(shè),開發(fā)商會(huì)結(jié)合物業(yè)開發(fā)產(chǎn)品需求,量身打造豐富多彩的蓋上景觀,而蓋板及以下為地鐵公司建設(shè),設(shè)計(jì)周期早于蓋上,設(shè)計(jì)時(shí)一般多考慮地鐵功能性需求,側(cè)重設(shè)計(jì)上蓋開發(fā)預(yù)留接口,缺乏蓋板以下建筑立面的覆綠設(shè)計(jì),導(dǎo)致垂直綠化的整體性較差。因此若全方位打造城市軌道交通上蓋物業(yè)開發(fā),蓋板面及以下的垂直綠化是設(shè)計(jì)的重中之重。

1 垂直綠化的意義

垂直綠化是充分利用城市垂直空間來美化環(huán)境的一種綠化方法。隨著城鎮(zhèn)化發(fā)展,用地日趨緊張,城市垂直綠化需求也更為迫切。垂直綠化可有效吸收汽車尾氣,吸附空氣中的浮塵,調(diào)節(jié)空氣濕度、阻擋陽光直曬、降低環(huán)境溫度、減少噪聲,還可以根據(jù)裝飾需要,將植被的藤蔓枝條引導(dǎo)搭建成各種綠意盎然的圖案,為城市增彩,具有良好的生態(tài)效益。在建筑物上進(jìn)行垂直綠化,植物的色彩可以融合到建筑物的線條中,有助于提高建筑的親切感;住宅里的垂直綠化使每個(gè)住戶都擁有自己的私人花園,或者使每個(gè)群體都有一個(gè)公共的花園平臺(tái),讓老人和孩子們有休閑娛樂的場(chǎng)所,促進(jìn)鄰里關(guān)系,使居民更好的貼近大自然,具有良好的社會(huì)效益[1]。有些藤本植物的莖、葉、花等能入藥,果實(shí)可以食用,具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。

2 垂直綠化在車輛基地設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在城市建設(shè)中垂直綠化十分常見[2]。根據(jù)垂直綠化在建筑物中分布的位置分屋頂綠化、墻體綠化、花架綠化等。其中屋頂綠化以建筑物、構(gòu)筑物屋頂或陽臺(tái)為載體,采用人工覆土方式種植,不與大地接壤,并根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和屋面上的生態(tài)環(huán)境條件,選擇習(xí)性與之相適應(yīng)的綠植。屋頂綠化不僅能改善城市生態(tài)環(huán)境,還能兼顧建筑景觀,打造建筑的“第五立面”,比較適用于開敞的屋面,以滿足日常觀賞和養(yǎng)護(hù)需求。屋頂綠化的設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)難度低,應(yīng)用廣泛,如蘇州1號(hào)線天平車輛基地運(yùn)用庫(kù)(如圖1所示)。

墻體綠化泛指利用攀緣植物來裝飾建筑物內(nèi)外墻或其他墻面的一種垂直綠化形式,具有占地面積小、綠化面積大的優(yōu)點(diǎn)。墻體綠化可沿墻腳種植,也可以采用種植槽或容器種植,如鄭州6號(hào)線賈峪停車場(chǎng)圍墻(如圖2所示)。因?qū)哟呜S富的墻體綠化需要設(shè)計(jì)專用的種植槽或種植容器,建設(shè)成本高,養(yǎng)護(hù)難度大,且對(duì)建筑的通風(fēng)采光有一定的影響,實(shí)施的案例較少。

花架綠化是指借助棚架等構(gòu)件,利用攀緣植物打造立體景觀的綠化方式,經(jīng)常與屋面綠化或者公園綠化結(jié)合使用。

3 垂直綠化的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 選擇合適的綠化分布位置和種植方式

1)屋面垂直綠化:上蓋開發(fā)屋面本身就是上蓋物業(yè)開發(fā)的落腳點(diǎn),蓋上庭院景觀綠化設(shè)計(jì)范圍廣、自由度大,可設(shè)置多種類型的喬木、灌木、草坪。設(shè)計(jì)時(shí)需根據(jù)庭院綠化需求,預(yù)留足夠的覆土厚度,一般來說對(duì)于胸徑大于20 cm的喬木需1.8 m的土層厚度,胸徑小于20 cm的喬木需1.5 m的土層厚度,灌木需40 cm～90 cm的土層厚度,草坪、花卉、草本地被則需30 cm的土層厚度。

2)墻體垂直綠化:在車輛基地上蓋開發(fā)設(shè)計(jì)時(shí),一般蓋上為住宅或公園業(yè)態(tài),蓋下為地鐵車輛檢修功能,很多情況下,中部還會(huì)設(shè)有車庫(kù)夾層(如圖3所示),因此上蓋開發(fā)住宅地面距離市政道路的高差可達(dá)10 m～16 m,此范圍內(nèi)的墻面是垂直綠化的重要位置。同時(shí)受檢修工藝影響,蓋下地鐵檢修功能用地長(zhǎng)度達(dá)1 km之多。考慮其獨(dú)特的建筑體量,在其超長(zhǎng)的建筑立面上,可采用多種垂直綠化方式。

對(duì)于常規(guī)情況,由于蓋下建筑一般需考慮通風(fēng)采光,為不遮擋外窗,在屋面結(jié)構(gòu)板的位置可內(nèi)凹或出挑形成種植槽(如圖4,圖5所示),結(jié)構(gòu)更加安全、耐久。因種植槽可內(nèi)置更多的種植土,因此在可選的植物類型更多,養(yǎng)護(hù)成本更低,但建設(shè)成本相對(duì)較高。

對(duì)于無通風(fēng)采光要求的位置,可設(shè)置實(shí)體墻,在墻上懸掛成品種植盆,并通過適當(dāng)?shù)闹渭芙M合在一起,形成垂直栽植面,并栽植植物(如圖6所示)。這種植物墻的栽培方法相對(duì)傳統(tǒng),技術(shù)難度低,在工程實(shí)踐中應(yīng)用廣泛。因每個(gè)容器都是獨(dú)立的,無論安裝還是更換都很方便,還可以在容器內(nèi)提前把植物預(yù)培成大苗,安裝后立即成景。但是此類種植方式由于盆土容量有限,植物根系往往沿著盆壁纏繞到整個(gè)盆體上,從而失去基質(zhì),不利于植物的生長(zhǎng)。因此此類種植一般用于短期內(nèi)的外墻美化,換苗成本較高。除采用成品種植盆外,在實(shí)體墻上出挑鋼筋混凝土池槽(如圖7所示),兼顧種植槽的功能,可有效突破盆土容量的限制,大大提高苗木的存活時(shí)間,同時(shí)槽內(nèi)綠植與池槽出挑相得益彰,靈動(dòng)活潑富有節(jié)奏,形成豐富的建筑立面。

對(duì)于通風(fēng)采光要求低的位置,可設(shè)置低鏤空率形式的外墻。利用成品種植槽疊拼,交錯(cuò)布置形成鏤空墻面,種植槽的實(shí)體部分作為圍護(hù)結(jié)構(gòu),內(nèi)部進(jìn)行種植,種植槽之間的空隙作為綠植的成長(zhǎng)空間。此類種植槽可采用長(zhǎng)條形大容積規(guī)格,既能為綠植提供足量的基質(zhì),又便于日常養(yǎng)護(hù),而種植槽內(nèi)的綠植填充鏤空墻面間隙后,還能有效地遮擋外部視線,實(shí)現(xiàn)了“綠化入墻、通而不透”的視覺效果(如圖8所示)。

對(duì)于基地高差較大的邊坡位置,考慮建設(shè)成本,一般采用放坡處理,大邊坡的位置還會(huì)設(shè)置拱形骨架,內(nèi)部撒草籽或種植灌木。但此類邊坡容易遭受雨水沖刷,造成綠植移位缺失,運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本大。相對(duì)于拱形骨架方案,可采用種植槽疊拼設(shè)計(jì)(如圖9所示),利用混凝土成品種植槽相互咬合錯(cuò)位疊拼,形成擋土墻,可有效防止水土流失;種植槽內(nèi)種植耐旱植物,底部設(shè)有泄水孔,可有效提供綠植存活率,降低運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本。

3.2 選擇合適的綠植種類

綠化植物種類的選擇,需要根據(jù)植物的不同習(xí)性和對(duì)環(huán)境條件的不同需要[3],選擇耐旱、耐寒、耐貧瘠的強(qiáng)陽性或強(qiáng)陰性的攀緣、藤本或垂吊植物[4]。

設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)不同種類植物自身特有的習(xí)性,創(chuàng)造適合植物生長(zhǎng)的條件[5]。攀附類植物適用于墻面等,如扶芳藤、爬山虎等;攀緣植物類適用于棚架、籬墻和垂掛等,如葫蘆、鐵線蓮、葡萄等[6];纏繞類植物適用于棚架、欄桿等,如紫藤、芎蘿、凌霄、牽牛花、金銀花等;鉤刺類植物適用于籬墻、棚架和欄桿等,如藤本月季、木香、薔薇等。

設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)綠植所在地的朝向選擇不同的植物種類,如東向和南向的墻面或構(gòu)筑物前首選喜光的綠植,西向首選喜光、耐旱的綠植,北向首選植半耐蔭或耐蔭的綠植[7]。

設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)所處地段及墻面材質(zhì),可選擇凌霄、爬墻虎、攀緣月季等綠植,沿墻的綠植首選種植池或在墻腳種植,墻邊可選用塑料網(wǎng)等材料鋪設(shè)輔助網(wǎng),以便于植物攀緣。

設(shè)計(jì)時(shí)還根據(jù)其觀賞效果和功能要求進(jìn)行設(shè)計(jì),所選植物應(yīng)注意與攀附建筑物的色彩、風(fēng)韻、高低相配合,如紅磚墻面不宜選用秋葉變紅的攀緣植物,而灰色、白色墻面,則可選用秋葉紅艷的攀緣植物[8]。

設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)壓等氣候特點(diǎn)、綠植所處的位置,選擇不同根系的植物,如風(fēng)壓大的城市或位于高處的綠植,應(yīng)選擇根系發(fā)達(dá)的植物,以避免被大風(fēng)吹落。

3.3 選擇合適的灌溉方式

為保證植被的存活率,垂直綠化系統(tǒng)一般采用人工灌溉方式。常用的灌溉方式有以下幾種:

1)滴灌:用塑料管將水通過管子上的小孔滴到植物根部進(jìn)行局部灌溉,水滴慢慢滴入根部土壤,讓遠(yuǎn)離根部的土壤則保持干燥,大大降低了土壤板結(jié)的不利影響。此種灌溉方式可大大節(jié)約用水,水的利用率高達(dá)95%,是干旱缺水地區(qū)最有效的節(jié)水灌溉方式。但因滴頭管孔小、出水慢,滴頭容易結(jié)垢和堵塞,因此,需對(duì)水源進(jìn)行嚴(yán)格的過濾。

2)噴灌:通過設(shè)備加壓或者自然水壓力差將有壓水送到灌溉地段,用專用噴頭將水噴灑到空氣中形成“人工降雨”的效果,灌溉較為均勻。此類灌溉方式主要適宜于較大規(guī)模的灌溉,相對(duì)于傳統(tǒng)漫灌,具有節(jié)水、節(jié)工,提高土地利用率、適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。但是噴灌作業(yè)在空氣濕度過低時(shí),蒸發(fā)損失加大,且為了使噴頭運(yùn)轉(zhuǎn)和達(dá)到灌水均勻,必須給水一定壓力,消耗一定的能源。因此噴灌系統(tǒng)具有投資較高、受風(fēng)和空氣濕度影響大,耗能大的缺點(diǎn)。

3)微噴灌:基本原理同噴灌,只是水壓、流量和水滴都比噴灌小,所以稱作微噴灌。微噴灌兼具滴灌和噴灌的特點(diǎn),相對(duì)于滴管,微噴灌對(duì)水的過濾要求較低,其出孔流量大,流速大不易堵塞;相對(duì)于噴灌,水的壓力小,更節(jié)約能源,對(duì)管道承壓要求低[9],其噴頭口徑小、壓力大,霧化程度好,對(duì)植物和土壤的沖擊力小,能顯著提高空氣濕度,降低局部環(huán)境溫度。但該系統(tǒng)用于溫室時(shí),當(dāng)處于低溫潮濕的季節(jié),會(huì)導(dǎo)致溫室內(nèi)濕度過大而是作物產(chǎn)生病害,因此用于溫室灌溉時(shí)有一定的限制。

4)滲灌(如圖10所示):在低壓條件下,通過埋于植物根系活動(dòng)層的灌水器,根據(jù)植物的需水量向土壤滲水供給植物[10]。滲灌屬于地下微灌技術(shù),目前認(rèn)為一種較節(jié)水的灌溉技術(shù),適用于上層土壤具有良好毛細(xì)管特性,而下層土壤透水性弱的地區(qū),但不適用于土壤鹽堿化的地區(qū)[11-12]。

因此,對(duì)于大面積的垂直綠化,如上蓋開發(fā)屋面等位置,適合采用微噴灌技術(shù);對(duì)于建筑外墻種植槽類型的綠化,適合選用微噴灌或滲灌的灌溉方式,或者結(jié)合具體的工況,選擇最優(yōu)的方案。

3.4 做好屋面的防水和排水措施

對(duì)于屋面的防水,常用的技術(shù)措施是在種植范圍內(nèi)的屋面上敷設(shè)具有耐根穿刺性能的防水卷材。

對(duì)于屋面的排水,主要是指土壤內(nèi)的積水,因上蓋結(jié)構(gòu)板阻隔了土壤水的繼續(xù)下滲,蓄積在屋面板上,不僅蓋板漏水隱患大,還會(huì)導(dǎo)致植物爛根壞死。因此需在覆土底部設(shè)置蓄排水板(如圖11所示),一方面排走多余積水,一方面保留一部分蓄水,供植被生長(zhǎng)所用。

4 結(jié)合車輛基地特點(diǎn)進(jìn)行垂直綠化細(xì)部設(shè)計(jì)

在多層蓋板位置,為降低超長(zhǎng)尺度的蓋板外立面呆板的意向,局部蓋板可進(jìn)行凹凸進(jìn)退處理,形成屋面錯(cuò)層,兼做垂直綠化空間。若在垂直綠化設(shè)計(jì)中采用曲線線條,結(jié)合交通流線設(shè)計(jì),不僅能柔化建筑外立面,解決交通功能問題,還能極大地豐富空間效果(如圖12所示)。

在咽喉區(qū)位置,受工藝布局影響,蓋板柱網(wǎng)布置不規(guī)則,上方的建筑物或構(gòu)筑物靈活多變,在垂直綠化設(shè)計(jì)中,可設(shè)置棚架、景觀小品,并結(jié)合微地形設(shè)計(jì)打造富有空間特色的交通園林空間(如圖13所示)。

5 結(jié)語

在開展車輛基地物業(yè)開發(fā)的垂直綠化設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)結(jié)合上蓋開發(fā)意向,進(jìn)行配套的板下立面設(shè)計(jì),并依據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)和垂直綠化位置,選用相適應(yīng)的植物種類,采用合理的灌溉方式和防排水設(shè)計(jì)方案,降低運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本,提高綠植的成活率,打造宜人的上蓋景觀環(huán)境。