李智茂

(浙江農(nóng)林大學(xué) 風(fēng)景園林與建筑學(xué)院、旅游與健康學(xué)院，浙江 杭州 311300)

1 引言

隨著城市化進程的加快，城市人口迅速擴張。城市中傳統(tǒng)的平面綠地不斷地被巨大的鋼筋建筑所侵蝕。生態(tài)用地不足、熱島效應(yīng)、環(huán)境污染等問題日益嚴(yán)重。在此背景下，提升城市綠量是當(dāng)下最需要解決的問題，立體綠化的出現(xiàn)可以有效地解決城市中綠地面積不足的問題。

2 立體綠化的效益

2.1 美化城市

通過對植物造型可以有機的與建筑相結(jié)合，形成組合優(yōu)勢，有效地軟化、隱藏建筑的硬質(zhì)邊角，也增加了綠化的立體感和層次感。立體綠化還能用于隱藏城市中的不雅區(qū)域，如廁所、垃圾站等。

2.2 緩解城市用地緊張

立體綠化主要包括屋頂花園、陽臺綠化、墻面綠化和高架橋綠化。這些綠化形式占地面積小、收益大，一般僅占用構(gòu)筑物周邊土地。

2.3 改善生態(tài)環(huán)境

植物具有吸收污染氣體、降塵的作用，可以有效地改善城市環(huán)境。同時植物通過蒸騰拉力作用吸收空氣中的熱量可以有效地緩解城市中的熱島效應(yīng)。

2.4 降低建筑能耗

植物可以有效地緩解夏季高溫天氣狀況下對構(gòu)筑物的輻射影響。通過葉面反射、蒸騰作用、吸收熱量達到降低太陽輻射的效果。通過實驗分析表明，立體綠化對建筑有明顯的降溫效果，屋頂草坪綠化可節(jié)約空調(diào)耗電量約31.4%，屋頂灌木綠化可節(jié)約34.4%，立體綠化可節(jié)約40.4%[1]。

3 國內(nèi)外立體綠化發(fā)展歷程

立體綠化最早出現(xiàn)在原始的農(nóng)業(yè)社會。已知考據(jù)主要包括世界七大奇跡之一的巴比倫“空中花園”，公元前17世紀(jì)希臘克利特島的迷宮迷陣。這一時期對于立體綠化的關(guān)注還只是處于生產(chǎn)和美觀性階段，經(jīng)過數(shù)千年的演變和發(fā)展開始向技術(shù)和生態(tài)方面轉(zhuǎn)變。近幾十年來，國外對立體綠化在政策、技術(shù)以及生態(tài)效益方面的研究逐漸完善，尤其以德國、日本、新加坡發(fā)展最為完善，擁有完整的理論技術(shù)。并且將立體綠化作為重要的技術(shù)手段用于解決城市化進程中出現(xiàn)問題。

在歐洲，立體綠化發(fā)展最早的是德國，也是技術(shù)最成熟的國家。20世紀(jì)80年代是德國立體綠化的啟動期。在1980年墻體綠化作為城市計劃在德國柏林開始實施，同時建筑法律規(guī)范中都明確有關(guān)于立體綠化的相關(guān)要求，地方上推廣環(huán)保立法也是強有力的支撐。1991～1997年從國家到地方相繼頒布相關(guān)法律法規(guī)，以保障立體綠化的準(zhǔn)確執(zhí)行。1998年頒布的聯(lián)邦建設(shè)法案中明確提出將屋頂綠化作為生態(tài)補償?shù)姆椒?。將屋頂綠化強制納入城市發(fā)展規(guī)劃，規(guī)定屋頂綠化為土地利用規(guī)劃中的最基本要求。早期受到時代的影響，環(huán)境保護運動的興起，研究的內(nèi)容主要是在生態(tài)平衡和環(huán)境保護方面的研究，研究對象集中在屋頂綠化上面。1991年以后發(fā)展迅猛在材料選擇、施工工藝、生態(tài)效益方面的研究逐漸增多?，F(xiàn)如今研究已經(jīng)拓展到節(jié)約能源、雨水管理、生物多樣性等多領(lǐng)域各學(xué)科交叉并行。2008年以來，德國成立了德國可持續(xù)性建筑委員會 (Deutsche Gesellschaft fur Nachhaltiges Bauen, 簡稱DGNB)。DGNB發(fā)展出了一套以評價和優(yōu)化建筑物及城區(qū)的環(huán)保性、節(jié)能性、經(jīng)濟性和使用舒適性等為目標(biāo)的評價系統(tǒng)——DGNB建筑可持續(xù)性評價系統(tǒng)[2]。通過評價分析體系，肯定了立體綠化在環(huán)境質(zhì)量、經(jīng)濟效益以及生態(tài)平衡方面的作用，進而鼓勵了立體綠化在建設(shè)中的實施。

日本在立體綠化方面起步較晚，但受限于人多地少的因素影響在立體綠化方面的發(fā)展較為重視，現(xiàn)已走入世界前列。1991年政府頒布了城市綠化法案，法案中規(guī)定建筑建設(shè)前需要提供與建筑相對應(yīng)的屋頂綠化設(shè)計，否則不予批準(zhǔn)。到1992年出臺的“都市建筑物綠化計劃指南”中又提出了更加明確、具體的規(guī)定。2004年12月, 日本國土交通省頒布并實施了景觀法、綠化區(qū)域設(shè)定、綠化率規(guī)劃、綠化設(shè)施指導(dǎo)意見以及綠化率計算法等, 屋頂綠化被正式認(rèn)可, 有關(guān)屋頂綠化的稅收制度改革也已實施[3]。日本政府通過一系列政策條例和綠化率計算方法等來不斷提升立體綠化建設(shè)的重要性，并通過嚴(yán)厲懲罰和財政補助措施來進行監(jiān)督。在嚴(yán)厲的獎懲措施下，日本城市的立體綠化面積發(fā)展迅速。

我國悠久的歷史文化中也記錄了許多有關(guān)立體綠化的例子。如：春秋戰(zhàn)國時期吳王夫差命人在太湖邊高900 m的姑蘇臺上種植了薛荔，后蜀皇帝在成都的城垣上大量種植芙蓉等。20世紀(jì)80年代立體綠化在我國真正意義上開始發(fā)展。全國各地發(fā)展不均，僅在上海、廣州等發(fā)達地區(qū)發(fā)展較快。綠化類型主要包括屋頂綠化、棚架綠化以及沿墻面種植攀援植物等。2010年世博會以后，立體綠化形式逐漸增多，建設(shè)體量逐漸加大。相比于發(fā)達國家，我國立體綠化存在著發(fā)展水平較低、立體綠化增長數(shù)量較慢的問題。

4 立體綠化在國內(nèi)的應(yīng)用案例

4.1 上海西岸傳媒港項目——“五維導(dǎo)控技術(shù)體系”

上海西岸傳媒港項目是我國經(jīng)典的立體綠化項目之一，是徐匯濱江地區(qū)重要的先導(dǎo)項目。園區(qū)控規(guī)綠地率為10%，通過基于“第二地面”層等概念拓寬立體綠化工程措施、形成體系化的技術(shù)解決方案, 最終使綠地率超過30%[4](圖1)。

圖1 上海西岸傳媒港鳥瞰圖

上海市園林科學(xué)規(guī)劃研究院以系統(tǒng)性與針對性為核心，發(fā)揮各個研究所體系化的技術(shù)優(yōu)勢，通過規(guī)劃設(shè)計、生態(tài)、植物、后期養(yǎng)護以及土壤五大專業(yè)門類為內(nèi)容構(gòu)建了“五維導(dǎo)控技術(shù)體系”。首先，全區(qū)業(yè)主較多，各業(yè)主需求目標(biāo)有所差異。為保障綠化工程效果達到既定的開發(fā)目標(biāo)，西岸傳媒港綠化工程分別從設(shè)計與技術(shù)同時入手編制了景觀設(shè)計導(dǎo)則和綠化工程技術(shù)導(dǎo)則。工程環(huán)節(jié)以工程技術(shù)準(zhǔn)則為準(zhǔn)，保障綠化的景觀效果。其次，在季相景觀塑造上也有考慮，觀花植物以粉色、紅色和紫色系為主來營造商業(yè)空間熱烈、喜慶的氛圍。色葉植物則主要以金色與紅色來形成季相景觀。園區(qū)以“百年綠化”為遠期目標(biāo)制定長遠計劃，在設(shè)計時就從土壤、植物防風(fēng)、間距、植物修剪以及種植池結(jié)構(gòu)方面進行了技術(shù)導(dǎo)控，將目標(biāo)計劃落到實處。根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，屋頂綠化需要土層大于等于1.5 m處才能滿足喬木的生長。為了滿足植物的長勢，避免未來不良的景觀效果。西岸傳媒港綠化工程制定了等寬式、拓寬式和貫通式3種切實可行的種植池形式設(shè)計。

園區(qū)內(nèi)高樓林立，空間結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。在設(shè)計之前先對場地的微氣候環(huán)境進行分析。通過分析全年光環(huán)境輻射信息得出各空間所適宜種植的植物以及植物種植形式，對設(shè)計的科學(xué)性有了較強的提升。園區(qū)緊鄰黃浦江，瞬時風(fēng)力較大，出于安全影響的考慮分析了場地的風(fēng)環(huán)境，對風(fēng)力大的區(qū)域配套了穩(wěn)固設(shè)施，增加了喬木的穩(wěn)定性。

西岸傳媒港綠化工程首次創(chuàng)建了“五維導(dǎo)控技術(shù)體系”，從規(guī)劃設(shè)計、生態(tài)、植物、后期養(yǎng)護以及土壤五大專業(yè)門類入手，結(jié)合理論依據(jù)(場地微氣候環(huán)境分析)和長期管理，系統(tǒng)的解決了立體綠化全生命周期的技術(shù)問題。

4.2 上海市委黨校項目——經(jīng)濟合理的立體綠化設(shè)計

2010年上海世博會成功舉辦，很多場館都運用有立體綠化特別是綠墻模式。相比于傳統(tǒng)的攀爬鋼絲網(wǎng)的模式，綠墻模式擁有建造方便、見效快、植物種類多、后期便于養(yǎng)護等優(yōu)點。隨后綠墻模式在國內(nèi)受到很高的關(guān)注，在國內(nèi)廣泛應(yīng)用于立體綠化中，但綠墻的建設(shè)中也存在許多問題。上海市委黨校項目在吸取上海世博會綠墻建設(shè)養(yǎng)護方面經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，在各方面做了一些有益的改進。

上海市委黨校項目在設(shè)計之初就將綠色建筑、節(jié)能減排作為目標(biāo)，通過運用屋頂花園、模塊化綠墻和攀爬鋼絲網(wǎng)等立體綠化形式來達到可持續(xù)發(fā)展的效果。項目主要包括教學(xué)樓和學(xué)院樓，在建筑東立面運用總面積大約為430 m2的模塊化綠墻模式。根據(jù)總結(jié)上海世博會期間綠墻建設(shè)的經(jīng)驗，做了一些設(shè)計上的改進。如：①以往綠墻的建設(shè)單單只考慮景觀效果，在營造景觀效果中大量運用多種植物種類進行搭配，并未考慮優(yōu)勢植物對劣勢植物的影響。景觀效果遠遠偏離初期的設(shè)計預(yù)想。并且給今后的使用和養(yǎng)護留下諸多不便。②學(xué)習(xí)世博會主題館立體綠化在穩(wěn)定性和安全因素方面的考慮，并進行了一些改良設(shè)計。運用主材的自重以及環(huán)境因素的影響穩(wěn)定在鋼結(jié)構(gòu)槽中。同時，橫向采用鋼板連接兩側(cè)卡槽,避免花盆滿載后長期中間滿載受力容易折斷的情況發(fā)生[5]。相比于掛鉤式大大提高了穩(wěn)定性。同時，將卡槽設(shè)計的寬度大于花盆的長度30 mm，以避免工程誤差和熱漲冷縮對于卡槽的影響，也便于安裝。③在種植介質(zhì)土壤中摻入50%的椰絲可以有效地改善土壤的透氣性和保水性，椰絲具有成本低廉、質(zhì)量較輕、可以有效減小自重方便施工的特點。

上海市委黨校綠化工程建成數(shù)年以來運行效果良好，其建設(shè)過程中考慮的問題與探索在華東其他地區(qū)項目中得到一定的推廣，發(fā)揮了較好的示范作用。

4.3 中山大學(xué)附屬第八醫(yī)院改擴建工程——“花園醫(yī)院”概念的詮釋

中山大學(xué)附屬第八醫(yī)院項目采用的立體綠化形式,主要以屋頂花園和陽臺綠化為主。首先，設(shè)計師借鑒新加坡邱德拔醫(yī)院的綠色概念，使綠色從建筑中生長出來，詮釋了“花園醫(yī)院”的概念。其次，在建筑設(shè)計時就將綠化考慮其中，使立體綠化由以往的被動式填入，變?yōu)橹鲃邮降脑O(shè)計，更好地使立體綠化與建筑相融合。設(shè)計師巧妙地運用不規(guī)則蝶形輪廓，增大了建筑外立面面積和陽臺空間擴大了立體綠化面積。并且大膽引入“一床一窗”的設(shè)計理念，使每個病床都有一扇可以獨立控制的外窗，結(jié)合窗外的立體綠化給患者帶來置身于花園中的感受。另外，建筑外立面的景觀墻布滿了使用滴灌過濾系統(tǒng)的氣生植物，形成室外衛(wèi)生間的私密屏風(fēng)。室外，淺水溪流植物為生態(tài)池塘提供了主要的水循環(huán)過濾系統(tǒng)[6](圖2)。

圖2 中山大學(xué)附屬第八醫(yī)院鳥瞰圖

中山大學(xué)附屬第八醫(yī)院改造工程從以人為本的角度出發(fā)，在設(shè)計中引入“花園醫(yī)院”的概念，運用“一床一窗”的設(shè)計理念，營造生機勃勃的氛圍，更好地照顧到患者的心里。這種設(shè)計理念是未來醫(yī)院立體綠化設(shè)計中重要的發(fā)展方向。

5 結(jié)語

5.1 完善的法規(guī)體系與援助性政策

立體綠化的有效實施離不開完善的法律體系與援助性政策互補作為保障。從國外發(fā)展過程中可以看出，國外的法規(guī)政策具有強制性、自上而下以及目標(biāo)明確等特點。在初期通過強硬的政策可以在短時間內(nèi)迅速增長大面積的立體綠化。但企業(yè)和個人在一定時間內(nèi)加大了投入又短時間內(nèi)看不到綠化效益，進而拒絕立體綠化的建設(shè)。政府又通過出臺援助性政策，包括綠化材料援助、直接或間接財政補貼以及開展競賽、體驗等方式鼓勵公眾參與立體綠化建設(shè)，加深對立體綠化功能的認(rèn)識。

5.2 合理協(xié)調(diào)建筑設(shè)計與立體綠化

“新加坡的人行天橋在建造之初就與橋身結(jié)合同時配建了綠化種植系統(tǒng)以及灌溉養(yǎng)護的管線”[7]。日本和德國也有相同的法律法規(guī)：建筑建設(shè)前需要提供與建筑相對應(yīng)的屋頂綠化設(shè)計。在發(fā)達國家，立體綠化設(shè)計與建筑設(shè)計是同步進行的，雙方從項目之初就開始保持良好的溝通，使立體綠化的建設(shè)與建筑本身相融合，避免立體綠化成為建筑的“附屬品”。

5.3 追求生態(tài)、經(jīng)濟、可持續(xù)性綜合效益

追求生態(tài)、經(jīng)濟、可持續(xù)性綜合效益是立體綠化未來的發(fā)展趨勢。立體綠化行業(yè)要向產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，集生產(chǎn)、建設(shè)、營銷一體化的產(chǎn)業(yè)服務(wù)，達到提高效率、保障質(zhì)量的目的。同時注重提升立體綠化的綜合效益，從前期的材料選擇到后期的養(yǎng)護管理都要始終貫徹可持續(xù)發(fā)展的理念，如注重清潔可循環(huán)材料的使用，避免高污染建材的設(shè)計。在植物方面盡量選用當(dāng)?shù)卦参?，減少后期的養(yǎng)護成本。同時也可以結(jié)合“屋頂菜園”等理念，在滿足生態(tài)景觀效益的同時獲得一定程度的經(jīng)濟效益。