摘要:通過介紹種植毯、壁掛式和模塊式3類垂直綠化種植容器的結(jié)構(gòu)和功能,總結(jié)了其優(yōu)缺點(diǎn):種植毯容器整體性較強(qiáng),構(gòu)圖自然精美,腐爛后檢修維護(hù)的難度較大;壁掛式容器系統(tǒng)較為簡單,易于安裝,多采用系統(tǒng)上部滴灌,易造成下部植物缺水死亡;模塊式容器經(jīng)久耐用,但形狀規(guī)則,在不規(guī)則墻體上施工難度大。
關(guān)鍵詞:垂直綠化;種植容器;種植毯模式;壁掛式容器;模塊式容器文章編號(hào):1671-2641(2015)04-0021-05
中圖分類號(hào):S688
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
引言
垂直綠化技術(shù)是利用檐、墻、欄、桿等建筑物栽植攀緣植物,對立體空間進(jìn)行綠化的一種技術(shù)形式。利用相關(guān)的技術(shù)進(jìn)行垂直綠化是增加綠地面積、改善城市生態(tài)環(huán)境、打造綠色建筑的有效措施。由于垂直綠化產(chǎn)生獨(dú)特的生態(tài)效益和社會(huì)效益,近年來越來越受到人們的青睞。
垂直綠化技術(shù)一般由種植容器、造景植物、栽培介質(zhì)、結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、灌溉系統(tǒng)及施工維護(hù)等方面的技術(shù)組成。種植容器是栽培介質(zhì)、造景植物的重要載體,也是聯(lián)接結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和灌溉系統(tǒng)的重要組成部分。合適的種植容器,具有擴(kuò)大植物的選擇范圍、降低栽培介質(zhì)選用難度、簡化結(jié)構(gòu)系統(tǒng)復(fù)雜程度、減少施工維護(hù)成本等特點(diǎn)。目前市面上的種植容器類型很多,但因系統(tǒng)設(shè)計(jì)的不同而存在很大差異,如何根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、環(huán)境條件等要求,選擇合適的種植容器,成為了垂直綠化技術(shù)中的一個(gè)難題。本文主要對垂直綠化技術(shù)的種植容器進(jìn)行總結(jié),探討各種種植容器的優(yōu)缺點(diǎn),為建造綠色建筑及選擇垂直綠化種植容器提供參考。
1 種植毯
種植毯是當(dāng)代垂直綠化植物的種植載體之一。種植毯的發(fā)明者帕特里克·布朗克(Patrick Blanc)認(rèn)為“生活在都市的人渴望回到自然中生活”,因此,他一直致力于改善人、建筑、自然之間的復(fù)雜關(guān)系。受熱帶雨林垂直生態(tài)系統(tǒng)的靈感誘發(fā),帕特里克設(shè)計(jì)制作了最初的垂直系統(tǒng),即植生毯系統(tǒng)的前身。
種植毯是由10mm厚的聚氯乙烯防水膜和多層3mm厚的聚酰胺毛氈層構(gòu)成的植物種植容器。防水膜被鉚釘固定在墻上的金屬架上,架子后面的灌溉系統(tǒng)可以穩(wěn)定地為植物提供生長所需的營養(yǎng)液,防水膜可阻止?fàn)I養(yǎng)液對金屬架和建筑物墻面的腐蝕。種植毯中可種人種子、插條和整株植物。種植整株植物時(shí),先將最外面的兩層毛氈層劃出一道口子,將植物根部塞入口子內(nèi),然后用鉚釘釘住開口處的毛氈層,為植株提供一個(gè)較為穩(wěn)定的無土栽培環(huán)境,讓垂直墻面綠化成為可能。擁有150個(gè)不同種類共15000棵植物的巴黎凱布朗利博物館植物墻和西班牙馬德里的Caixa Forum博物館巨大植物“壁畫”的出現(xiàn),充分體現(xiàn)了種植毯系統(tǒng)對垂直綠化的影響和作用,既讓人們看到了垂直綠化巨大的發(fā)展?jié)摿?,也讓垂直綠化在研究領(lǐng)域中迅速地占據(jù)了一席之地。
種植毯克服了植物生長對土壤基質(zhì)的依賴性,實(shí)現(xiàn)了植物在垂直立面的無土栽培。毛氈層具有良好的吸水性,能吸附營養(yǎng)液和水分供給植物生長。種植毯系統(tǒng)吸水后,整體重量約為30kg/m2,質(zhì)量較輕,且植物在種植毯上的分布形式可根據(jù)設(shè)計(jì)圖案自由變換,構(gòu)圖更加靈活自然,整體性更強(qiáng)。美中不足的是,無論多厚的毛氈層,在營養(yǎng)液和水分的長時(shí)間浸潤以及植株根、莖、葉生長的重力作用下,都會(huì)發(fā)生腐爛變質(zhì)。而種植毯系統(tǒng)的安裝是按照帕特里克的種植習(xí)慣進(jìn)行,都是在金屬結(jié)構(gòu)安裝完成后,鋪設(shè)種植毛氈之后再種植植物。各步驟施工過程均采用高空作業(yè),危險(xiǎn)系數(shù)較高,也增加了施工的難度。如果金屬結(jié)構(gòu)安裝、種植毯鋪設(shè)和種植植物三者能同時(shí)進(jìn)行,能減少高空作業(yè)時(shí)間,也能相應(yīng)降低長時(shí)間高空作業(yè)的危險(xiǎn)系數(shù)。且種植毯系統(tǒng)為了整體構(gòu)圖精美,部分采用一、二年生草本植物,然而由于植物毯整體性強(qiáng),檢修及植物更換或萎蔫死亡后的移除工作都比較困難,不及時(shí)更換維護(hù)即出現(xiàn)“禿斑”,影響整體效果。
2 壁掛式種植容器
壁掛式種植容器是依靠支架、鉚釘或粘貼而懸掛起來的用于垂直綠化的植物袋、花盆容器或槽式容器。
2.1 閣林綠墻植物袋
閣林綠墻植物袋是國內(nèi)近年出現(xiàn)的一系列產(chǎn)品,該種植袋采用抗紫外線粒子材料、抗腐蝕、蓄排水、過濾性能良好、壽命長、不易降解的聚對苯二甲酸乙二酯(PET),種植袋規(guī)格為:1050mm×1050mm,口袋大小分別有3種:120mm×130mm,110mm×110mm,
100mm×110mm。種植袋經(jīng)高強(qiáng)度防水涂料粘合固定到墻體的防水層上,與墻面構(gòu)成一個(gè)整體。防水層可避免植物袋與墻體直接接觸,以免植物營養(yǎng)液或水分等對墻體造成侵蝕。種植袋可承重780N/m2,在暴風(fēng)驟雨中仍穩(wěn)固、不易脫落。植物袋的口袋尺寸與塑料種植杯配套,植物在種植杯內(nèi)培育好后可直接安放至口袋內(nèi),或?qū)⒎N植杯去除后放入口袋內(nèi),植物在與種植杯相似的環(huán)境條件下生長時(shí),成活率較高。種植袋系統(tǒng)結(jié)合滴灌系統(tǒng)、驅(qū)蟲系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)進(jìn)行滴灌澆水和驅(qū)蟲、除塵。這種系統(tǒng)的優(yōu)越性在武漢奧山地產(chǎn)世紀(jì)城、成都綠地城植物墻、長沙綠地中心植物墻等垂直綠墻中均得到了體現(xiàn)。
但在施工過程中,粘貼種植袋時(shí)對防水涂料的涂抹技巧要求較高:涂料要求均勻覆蓋整個(gè)墻面,且植物袋必須完全接觸涂料,保證植物袋受力均勻,以免植物袋在墻面上“起泡”,而導(dǎo)致植物袋整體脫落。滴灌系統(tǒng)的主管道設(shè)置在植物袋的頂端,由于植物袋蓄水性較差,極易將上部植物袋中的基質(zhì)沖刷掉,而且滴灌過程中水分下滲,會(huì)造成下部水分多于上部,長期下去會(huì)對上部植物的生長產(chǎn)生不良影響。
2.2 VGP懸掛式容器
VGP懸掛式容器(VersiwallGreen Pot)是在花盆式容器基礎(chǔ)上改良創(chuàng)新的垂直綠化種植容器。該容器采用添加有抗紫外線、抗老化的添加劑且能防止滑動(dòng)的100%可再生塑料制作。種植容器通過掛鉤緊緊扣掛在相同材質(zhì)面板或者鋼軌道的凹槽內(nèi),面板或軌道是由螺桿和螺帽事先固定到墻體上的。容器的下邊沿與下部容器的上邊沿能緊密銜接,不會(huì)發(fā)生移動(dòng)。容器的上部和下部分別扣掛、銜接,增加了容器之間的穩(wěn)定性和整體性。灌溉時(shí),多余的水分可沿著固定軌道滲漏到排水管道中進(jìn)行循環(huán)利用。容器在固定軌上固定后,將傾斜約300,適宜多數(shù)草本或小灌木植物的自然生長。但植物沒有完全覆蓋種植容器時(shí),容器內(nèi)的基質(zhì)會(huì)在大雨的沖刷下飛濺到植物葉片上和容器外,影響植物的觀賞效果。上部植物水分易滲漏到下部植物容器中,最終易引起頂部植物水分缺失,因此頂部需選用耐旱性強(qiáng)的植物。
3 模塊式容器
模塊容器是目前市面上常見的一種垂直綠化種植容器。模塊容器由標(biāo)準(zhǔn)大小的塑料、彈力聚苯乙烯塑料、合成纖維、鐵制等材料制成的盒子或托盤,可種植大密度、多樣性的植物。模塊式容器具有形狀規(guī)則、安裝快、拆卸維護(hù)方便、更換便捷的特點(diǎn)。但模塊形狀太過規(guī)則,在不規(guī)則墻體上施工難度大。模塊容器主要包括以下幾種形式:
3.1 G-Sky綠色種植模塊
G-Sky綠色墻板是標(biāo)準(zhǔn)化的90°墻上的種植系統(tǒng),主要面向北美和中東地區(qū)的垂直綠化市場。單體模塊由3部分構(gòu)成:一是耐腐蝕耐沖擊的聚丙烯板框(PP),二是培養(yǎng)基質(zhì),三是不易燃耐腐蝕的無紡布。每個(gè)單體模塊都是一個(gè)獨(dú)立的種植基盤,常用規(guī)格為300mn×300mm×70mm,厚約82~89mm。每個(gè)模塊種植9株或者13株植物,甚至多達(dá)25株。單體模塊種植的植物可以在花房內(nèi)預(yù)培后再安裝到由不銹鋼和木頭制作的墻體支撐結(jié)構(gòu)上,不需要再經(jīng)過單株植物移植,減少對根系的傷害,提高植物的存活率。G-Sky種植模塊使用較靈活,適用性較強(qiáng),可用于多種氣候區(qū)。如總面積達(dá)3500m2的日本愛知世博會(huì)綠墻便是使用G-Sky綠色種植模塊,并被人們稱為“生命之墻”。G-Sky模塊系統(tǒng)的基質(zhì)和模塊是由兩根平行的繩索綁縛到容器內(nèi),當(dāng)基質(zhì)受力受熱膨脹或者在風(fēng)雨等外力侵蝕作用下,極可能造成繩索斷裂,進(jìn)而引起基質(zhì)和所種植物從墻面上整體脫落。如若板框上增加能被扣合的相同材質(zhì)網(wǎng)格狀蓋板,則一方面可以讓植物正常生長,另一方面也能避免繩索斷裂。
3.2 ANSystem種植模塊
ANSystem種植模塊是歐洲地區(qū)國家垂直綠化的主要種植模塊。種植模塊80%以上是由可回收材料聚乙烯(PE)和聚丙乙烯(PPE)混合制作而成,能抗紫外線,并且防火等級(jí)符合BS476-71997一級(jí)標(biāo)準(zhǔn),在-40℃~80℃范圍內(nèi)均可使用,模塊在15年保質(zhì)期內(nèi)可被循環(huán)使用。每個(gè)單元模塊被分隔成若干個(gè)角度為30°的種植單元格,更有利于支持強(qiáng)根性植物的生長和植物種類的選擇。單元模塊由固定螺桿固定在墻面固定軌上,方便拆卸和維護(hù)修理。韓國首爾的AnnDemeulemeester零售商店店面的垂直綠化(圖1)均采用此模塊。該模塊固定到墻體后,基質(zhì)不會(huì)流失,植物仍能按照其自然生長規(guī)律向上生長,成活率較高。但單元格內(nèi)無排水孔,灌溉后的水分滯留在單元格內(nèi),致使根系長期浸泡在底部積水中,容易爛根、生長不良。若能將單元格底部材料替換成毛孔墊子,則既能排除多余的水分,又能促進(jìn)根部呼吸作用,讓植物生長更茁壯。
3.3 壁掛式植物種植模塊
壁掛植物種植模塊(圖2)采用共聚聚丙烯可回收塑料,并添加防紫外線、防腐化成分,屬環(huán)保材料,使用年限超過5年。種植模塊主要的技術(shù)參數(shù)如熔融指數(shù)為0.25g/10min,熔融溫度142℃,抗拉強(qiáng)度27.5Mpa,伸率500%,Vicat軟化點(diǎn)130℃等。該種植模塊包括一個(gè)固定面板,沿固定面板長度方向設(shè)置2塊隔板,平行于固定面板的隔板前段設(shè)置面板,兩側(cè)分別設(shè)置側(cè)板,從而形成3個(gè)植物種植槽。面板上面有排水孔和透氣孔,種植槽前面板上端向外傾斜450~700更適合植物的自然生長。環(huán)保型植物栽培內(nèi)襯容器是用作綠化植物預(yù)先定型培養(yǎng)的栽培容器,待植物生長到預(yù)期效果后即可安裝到種植模塊內(nèi)。2010年,總面積超過6000m2的世博主題館東西墻體項(xiàng)目(圖3)是壁掛式植物種植模塊的一大創(chuàng)舉。模塊外形穩(wěn)定,持水量大、重量輕,不易脫落,達(dá)到健康、持久、良好的景觀效果。而且,整個(gè)系統(tǒng)安裝、拆卸簡便,不需搭設(shè)外墻腳手架即可完成施工作業(yè)。缺點(diǎn)是種植基質(zhì)預(yù)培植物后由于根系分布或遇水膨脹等原因可能會(huì)引起內(nèi)襯容器變形而無法安置到種植模塊中。
3.4 ELT墻體種植模塊
如圖4所示,Easy Green WallLiving Panel即ELT墻體種植模塊,是由抗紫外線、100%可回收的高密度聚乙?。℉DPE)制造,防火等級(jí)為B類、耐適溫度為-400C~80℃的種植面板拼接而成。ELT種植模塊的外形與ANSystem種植模塊類似。不同的是,規(guī)格通常為500mm×500mm×60mm,種植面板內(nèi)包含了許多板條,用以支撐植物及種植媒介和分隔種植單元。種植面板的大小為30cm×30cm×10cm,可以根據(jù)墻面高度和寬度拼接成不同的尺寸,適用性較強(qiáng)。種植單元底部開設(shè)有槽口用于排水和通風(fēng),且每個(gè)種植單元內(nèi)都有水容器,不需要經(jīng)常澆水。該模塊在印度某些城市的墻體綠化中應(yīng)用較廣泛,如班加羅爾的微軟公司內(nèi)墻綠化、印度普納某賓館圍墻及外墻綠化等。
3.5 VGM種植模塊
Vertic al Greening Module即VGM種植模塊,規(guī)格為560mm×480mm×15mm,是由高強(qiáng)度輕質(zhì)聚丙烯材料結(jié)構(gòu)面板組裝而成的垂直綠化模塊,包含了可拆卸的環(huán)環(huán)相扣、便于裝配的構(gòu)件。適用溫度范圍為-20℃~80℃,承重為IOOOkg/m2。種植模塊6個(gè)面均扣合在一起,模塊內(nèi)包含1個(gè)土工布襯墊,用于放置質(zhì)輕、疏松、持水保肥能力較好的栽培基質(zhì),栽培適宜的綠墻植物。綠墻植物可預(yù)先進(jìn)行培育,種植箱理論上可實(shí)現(xiàn)全方位的植物種植,避免“視覺死角”的出現(xiàn)。實(shí)際上,一般根據(jù)景觀設(shè)計(jì)需要進(jìn)行植物預(yù)培。種植箱頂部蓋板易于拆卸和安裝,便于植物維護(hù)和更換。VGM模塊使用螺栓固定在墻體導(dǎo)軌上,或固定在獨(dú)立鋼支撐貨架結(jié)構(gòu)上。箱體一經(jīng)固定后,不會(huì)出現(xiàn)其他模塊系統(tǒng)常出現(xiàn)的模塊變形和種植基質(zhì)袋凸?jié)q等問題。如澳大利亞墨爾本富士通總部的綠色辦公室、新加坡烏節(jié)路購物中心、2013年第三屆國際(廣東)節(jié)能展東籬綠墻現(xiàn)場展示均采用VGM種植模塊。缺點(diǎn)是導(dǎo)軌或鋼支撐貨架的規(guī)格必須與VGM模塊上的卡槽規(guī)格一致,出現(xiàn)一點(diǎn)偏差,都必須重新安裝,對施工技術(shù)和制作工藝均提出了更高的要求。
4 結(jié)語
垂直綠化是將綠化與建筑緊密結(jié)合,緩解建筑占地增多與綠地面積不足之間矛盾的有效方式之一。帕特里克·布朗克作為垂直綠化的先驅(qū),無疑開啟了垂直綠化裝飾建筑、柔化建筑、美化建筑的大門。在垂直綠化中,根據(jù)建筑環(huán)境和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需要,利用和優(yōu)化現(xiàn)有的垂直綠化技術(shù),選擇合適的垂直綠化種植容器以達(dá)到預(yù)期的景觀效果,實(shí)現(xiàn)垂直綠化與建筑的和諧統(tǒng)一,最終達(dá)到生態(tài)環(huán)境、人文環(huán)境和社會(huì)環(huán)境的完美結(jié)合。