金乃玲 高建

安徽建筑大學(xué)/建筑與規(guī)劃學(xué)院 安徽 合肥 230022

前言

近現(xiàn)代以來，作為人類技術(shù)進步、城市經(jīng)濟發(fā)展的標志之一，高層建筑越來越多地出現(xiàn)在世界各地的城市中。同時，大面積的高層建筑帶來的負面問題也在逐漸顯現(xiàn)，包括建造與使用的巨大資源消耗、局地風環(huán)境、光環(huán)境變化、自然甚至社會生態(tài)結(jié)構(gòu)的破壞、鋼筋水泥叢林中人的心理失衡等。盡管如此，高層建筑作為人類集約化使用土地與空間的典型產(chǎn)物自有其存在的合理性，是否有可能在高層建筑發(fā)展的同時拉近人與建筑、城市、自然的距離呢？在可持續(xù)發(fā)展思想被提出、綠色建筑理念逐漸被社會接受的今天，意大利米蘭垂直森林項目成為生態(tài)化高層建筑首個建成實例。本文以垂直森林項目為起點，探討高層建筑設(shè)計中對自然與人類生活、建筑、城市的關(guān)系的最新思考以及在國內(nèi)對高層綠化推廣的試想[1]。

1 米蘭垂直森林

1.1 簡介

垂直森林位于意大利米蘭市中心的伊索拉區(qū)，由米蘭理工大學(xué)教授博埃里（Stefano Boeri）設(shè)計，2014年10月剪彩落成，并于當年獲得世界高層建筑大獎。該項目從一開始就吸引了全球的目光，被認為是一個史無前例的高層建筑新模式，也是應(yīng)對城市人口密集化與綠色生態(tài)化趨勢的絕佳探索[2]。

項目由兩座高度分別是110m和80m的塔樓組成，從下至上建造了相互錯落的混凝土陽臺，每個陽臺上都種滿了樹木，一共包含500株大喬木、300株小喬木、6000棵灌木和12000棵地被植物—相當于2 hm2的森林。建筑上的植物使用收集中的水來灌溉，采用太陽能為灌溉裝置供電。建筑陽臺上的選擇的每種植物，無論是在種類上還是自身的適應(yīng)條件上都是經(jīng)過嚴格篩選過的，并有著專門的后期養(yǎng)護團隊。從遠處望去，建筑被郁郁蔥蔥的植被包裹，空氣、陽光、植物與人交織在一起，營造出靜謐、和諧、自然的氣氛。

1.2 探索過程

“完全被植被圍繞的塔樓”的想法源于2007年博埃里在迪拜的經(jīng)歷。當時博埃里作為Domus雜志的主編，正在制作一期迪拜城市報告專題。資料顯示，迪拜20多年前還是中東一座貌不驚人的城市，現(xiàn)在卻由于一座座拔地而起的新摩天大樓為世界矚目。這些摩天大樓所有立面都是具有反射性質(zhì)的玻璃、陶瓷或金屬材質(zhì)，居民像生活在發(fā)熱電機之中，由玻璃和金屬構(gòu)成的建筑表皮，在人造城市中不斷增加，人與自然逐漸脫離。于是博埃里開始思考—我們夢想中的城市到底應(yīng)該是什么樣的？我們?yōu)槭裁床荒軐⑵戒伒纳謽淞⑵饋?，在高密度的城市中心里建造一個人與自然共享的家？因此，2007年博埃里著手設(shè)計米蘭市中心塔樓項目時，一個天馬行空的垂直森林的想法出現(xiàn)在他腦海里，他開始構(gòu)思一個讓綠色向上延伸的高層建筑，用以解決環(huán)境污染、土地緊張、人與自然隔離等問題[3]。

讓建筑回歸自然、使建筑不局限于炫酷的外形或建筑師的個人偏好，垂直森林的綠化景觀讓建筑擺脫了冷冰冰的玻璃幕墻，換上了綠油油的植物外衣，實現(xiàn)了植物景觀空間與建筑的完美結(jié)合，提供了全新的高層建筑處理空間與建筑關(guān)系的設(shè)計思路。垂直森林建筑不僅優(yōu)化了城市的外部環(huán)境，而且將自然美引入了室內(nèi)，將室外的風景供給室內(nèi)的人享用。

1.3 垂直森林的優(yōu)勢

垂直森林是城市新一代高層建筑，盡管它完全被樹木和植物覆蓋，但它體現(xiàn)的不是簡單的高層綠化，它是推動城市中建筑與自然共生的儀器，毫不夸張地說它是復(fù)雜城市生態(tài)系統(tǒng)的創(chuàng)新。它主要體現(xiàn)出以一下幾點優(yōu)勢：

（1）垂直森林成倍增了城市中的樹木。垂直森林利用自身的優(yōu)勢于幾百平方米的城市空間之中移植了相當于數(shù)千平方米的森林和植被。如果350棵樹木可以造就1hm2的森林，那么已經(jīng)建成的米蘭垂直森林700棵樹的綠量就相當于2hm2的森林和植被。

（2）垂直森林降低了城市環(huán)境中的污染。垂直森林中的植物被設(shè)計定義為持續(xù)的綠色凈化器，安置在居住區(qū)的室內(nèi)與室外之間，能夠吸附城市交通產(chǎn)生的細小顆粒，產(chǎn)生氧氣．吸收二氧化碳，并在陽臺上制造一層隔離噪聲與污染的屏障。這些因減少環(huán)境污染而帶來的顯著效益，不僅是有益于建筑本身與住戶的，更為整個城市空氣質(zhì)員的提高做出了貢獻。

（3）垂直森林減少了能源的消耗。垂直森林內(nèi)每個種植池中的喬木與灌木將灌溉水轉(zhuǎn)化成水蒸氣，這個過程會從周圍環(huán)境吸收熱，在配合上陽臺上的植物作為過濾器，可以保證室內(nèi)溫度比室外減少將近3℃，尤其在夏季，可以緩解建筑外表皮高達30℃的高溫。

（4）垂直森林是樹木與人類共同居住的塔樓。在城市中心運作如此多樣和豐富的植物類型，垂直森林可以作為城市政策的參照和工具，直接推動了植物和動物進入到人造的城市文脈中，促進了不同地區(qū)的城市生物多樣性傳播。

2 技術(shù)上

2.1 建筑上的技術(shù)

以種植盆為例。在米蘭垂直森林的第一個設(shè)計版本當中。它們呈線性沿著陽臺外圍擺放，長度可達約2Km，深度不一（30～110cm），但是高度恒定（1.1m）?？紤]到植物所需的營養(yǎng)參數(shù)并要滿足澆灌要求，種植盆的大小是標準化的，以提供適宜的需求。種植盆是混凝土做的，以保證防水、排水性能，它可以保留土壤的某些特性如松軟度。植物根系生長的末端與樹盆底部的防水膜有相當?shù)囊欢尉嚯x，中間有個隔層和排水層[4]。

為了固定較大的樹木，還額外增加了一個用鋼索組成的鉚釘平面，可以使得植物更好地適應(yīng)大風環(huán)境。

圖2 垂直森林種植盆大樣 （圖片來源：筆者自繪）

2.2 植被上的技術(shù)

垂直森林里植物的存在，使得它看起來更像是一套流程，而不是一個簡單的建筑個體。其中最重要的過程之一，就是選擇需要培育和種植的樹，為了最好的與垂直森林中所能提供的生長條件相適應(yīng)，必須提前就植物的大小、結(jié)構(gòu)強度，以及為了克服移植后的問題等訂制方案。為了實現(xiàn)這個方案目標，在意大利首次簽訂了關(guān)于米蘭垂直森林的兩年預(yù)培栽合同。在2010年夏天，準備種在兩棟大樓中的植物從原產(chǎn)地的苗圃中被取出，然后種在了距離科摩較近的佩維萊立苗圃內(nèi)，放在專門的可回收塑料空氣盆當中。植物苗是由簽約公司選擇的，空氣盆的材料、大小和機械性能都經(jīng)過特別的篩選，從而使得它們可以與樹木的成長相適應(yīng)，這樣也促進了植物根系的形成，使根系的各項指標都達到項目要求。

在對米蘭垂直森林里種植的所有大中型植物都綜合了審美標準和技術(shù)標準評估當中，考慮到了樹木的結(jié)構(gòu)強度以及它們天生的適應(yīng)能力，即植物對外部壓力和修剪的耐受能力。

3 在我國推廣

3.1 原因

（1）環(huán)境。根據(jù)我國現(xiàn)階段大中城市空氣質(zhì)量報告的數(shù)據(jù)顯示，其城市中主要空氣污染物80%以上為可吸入顆粒物。要減少該污染物主要手段就是減少城市中心的熱島效應(yīng)。當減少城市地面向上升騰的熱氣流時，空氣中的顆粒物就可以伴隨自由落體運動降落附著。

經(jīng)科學(xué)工作者研究發(fā)現(xiàn)，在CO2排放量相同的情況下，對比有綠化景觀和沒有綠化景觀的兩個街道上的懸浮顆粒含量，可以很明顯地發(fā)現(xiàn)后者空氣中的懸浮顆粒物比前者高出十倍。這一數(shù)據(jù)表明，綠化景觀能有效地減少空氣中將近90%的懸浮顆粒物。另外通過栽種爬山虎類、攀緣類植物形成的垂直綠化，也有利于城市的降溫和降塵。因為攀緣植物在建筑物的外墻上形成一個夏天阻熱、冬天保暖的隔層，因此垂直綠化也可以降低建筑物內(nèi)部的能耗[5]。

（2）土地。我國土地面積位列世界第三位，可耕地資源和城市用地卻較少，這與很多發(fā)達國家的土地使用情況截然不同。我國大中城市的主城區(qū)，建筑密度大、人口密集、綠地缺失，這就必定導(dǎo)致用地的緊張。垂直綠化就是使綠化從平面走向立體，進一步拓展了城市的綠化空間，是城市綠化的新方向，這種方法不僅可以節(jié)約城市土地、豐富城市空間類型，還在美化城市方面有著自身不可替代的優(yōu)勢。

3.2 推廣面臨的困難

不光是國內(nèi)，對于發(fā)達國家比如加拿大，如何平衡綠地與高層的關(guān)系也是待解決的問題，高層綠化面臨的是花費昂貴以及后期維護程序煩瑣[6]。除了美觀以外需要考慮更多的是植物的本身，植物的生長是一個復(fù)雜的事情，并不是有土就能長的。這就要求陽臺要具有承擔排水保暖的功能；若屋頂沒有遮蔽，夏天灌溉需求很高，又引來陽臺防水問題；植物根莖破壞陽臺結(jié)構(gòu)的問題。因此一個可持續(xù)的垂直森林要求前期詳細的設(shè)計、植物的種類配比與培育、排水的設(shè)計、陽臺結(jié)構(gòu)的設(shè)計等，這些都要花費高昂和復(fù)雜程序的原因。

于我國而言，由于國土地域遼闊，從緯度上算由南至北橫跨5個溫度帶。不同的溫度帶內(nèi)植被所吸收的是熱量不同，導(dǎo)致植被生長期長短不一，最終形成的植被形態(tài)也有明顯差別。這也是今后垂直森林在我國大面積統(tǒng)一推廣的不利因素。

4 結(jié)束語

垂直森林項目的建成像一座燈塔，為高層綠化點亮了一個方向，使生態(tài)化高層建筑的建設(shè)不再只是研究機構(gòu)計算機中的構(gòu)想，而成為一種可期待、可建造的未來。其設(shè)計手法已經(jīng)開始在世界各地的新建高層建筑項目的創(chuàng)作中被運用[7]。相信的不久的將來，高層綠化的技術(shù)會愈漸成熟，進而推廣。

圖3 亞洲首例—南京垂直森林 （圖片來源：網(wǎng)絡(luò)）