发展立体绿化,构筑新型生态住区

作者:谢卓亚 刘瑜 戚智勇
单位:中南大学建筑与艺术学院 长沙环境保护职业技术学院
摘要:城市生态住区是居住区未来发展的方向,针对现阶段住区发展问题,探讨立体绿化在生态住区中的应用,提出大力发展立体绿化构筑生态住区的构想,实现提高居住环境、改善生态、降低资源浪费等目的。从立体绿化、生态学理论及住区建设关系中寻找合理的生态住区改进方式,阐明立体绿化与生态住区相结合的可行性与优势,提出生态住区发展模式。
关键词:生态住区 立体绿化 可持续发展
作者简介:谢卓亚,中南大学建筑与艺术学院硕士研究生; *刘瑜,长沙环境保护职业技术学院高级工程师; *戚智勇,中南大学建筑与艺术学院副教授;

 

1 研究背景

住区是人居生活的基本单元,当前,住区建设在国民经济中占据重要地位。研究显示,住区景观绿化投资可带动较高的边际利润。GB 50180-2018《城市居住区规划设计标准》中提出建设社区绿地新要求;“十九大”提出生态文明建设创新要求,保障人居环境的提升,使人们“开窗能赏景”。但随着城市的无序蔓延,我国人均绿地面积远低于世界平均水平,城市生态资源稀缺,人们生活在钢筋混凝土森林里。为改善绿地环境及充分利用空间,立体绿化应运而生。立体绿化技术利用建筑立面、屋顶等空间开展多功能深层次绿化[1],是改善城市局部生态环境、开拓城市绿色空间、提升市民身心健康水平的重要手段。

目前针对住区立体绿化的研究主要在城市住区外部环境改善、景观提升、设计原则等方面,大多以立体绿化为研究对象,侧重于立体绿化的推广研究,缺少以住区生态系统为视角对立体绿化的系统性、协调性、可持续性进行研究。本文以住区结构为切入点,研究如何将立体绿化技术应用于住区绿化系统,保障居民与环境和谐共处,从而提升城市居住绿化环境,促进资源循环。

2 立体绿化发展进程与作用

2.1 发展进程

据文献记载,公元前6世纪古巴比伦王国曾有座空中花园。这种立体绿化概念经过几千年演变,成为崭新的技术被现代众多建筑师所运用。马来西亚建筑师、生态建筑理论的创立者杨经文1992年设计米那亚大厦(Mesiniaga)时让植物随高度上升呈螺旋状分布于建筑中,保证植物阳光照射;美国建筑师埃米里奥·安柏兹(Emilio Ambasz)设计的Acros大厦将植物种植在整座大厦的梯形立面上;由英国建筑师诺曼·福斯特(Norman Foster)设计并建成于1997年的法兰克福商业银行大厦是世界首座高层生态建筑,体现人与自然和谐共存的生态观念[2]。这些建筑师运用生态学观念与立体绿化技术,以实践论述立体绿化在建筑中的应用与发展。新加坡立体绿化的发展位于世界前列,新加坡建设局国际开发署署长许麟济表示,除改善景观和环境外,立体绿化的节能贡献显著。新加坡国家公园局园林发展署署长杨明忠表示,立体绿化要应用于社区设施,让开发商积极参与立体绿化[3]

我国立体绿化自20世纪80年代开始应用。上海世博会200多个场馆中85%应用了立体绿化,为建筑节能、生态发展提供典范;2011年《北京市人民政府关于推进城市空间立体绿化建设工作的意见》(京政发[2011]29号文)指导立体绿化的发展;2017年“美丽天津工程”启动,在城市中打造丰富的立体绿化空间。北京园科院所长韩丽莉提出立体绿化有助于“海绵城市”建设,在花园式屋顶绿化中效果突出。原住建部副部长仇保兴将立体绿化拓展为“立体园林”,实现资源再生、“都市农业”等功能。清华大学教授郑波提出“大平层+庭院”住宅,让每位住户都拥有空中花园大阳台,打造清华建筑研究院的“第四代住房”概念。

目前我国立体绿化理论与实践仍处于起步阶段,大部分城市未普及,工艺与技术与国外存在差距,理论体系尚未形成,有待深入研究与实践。

2.2 立体绿化在构建生态住区中的作用

1)促进住区节能,改善生态环境立体绿化可降低夏季建筑表皮温度2~3℃,减少紫外线辐射95%,保护建筑表皮,延长墙体寿命[4];绿植能吸附尘埃,净化社区空气,是天然的噪声隔离屏障;绿化量增加有利于住区生态系统的稳定。

2)提升人的心理健康绿色植物在视觉上给人以自然放松的感受,应用立体绿化技术打造的家庭园艺丰富居民的业余生活,植物能挂于墙体、攀附于支架结构上,节省空间的同时使造型更多样。

3)带动住区的经济发展良好的外部空间为社区带来正效益,立体绿化景观能增强城市和社区外部空间的立体感,提升住区经济价值及住户吸引力。社区还可利用立体绿化进行生产,提供农产品或花卉,降低成本并提供就业岗位[5]

3 立体绿化实践

3.1 案例

我国立体绿化已在部分城市住区建设中进行了实践应用。如深圳华侨城项目运用攀缘植物为建筑物屋顶与阳台进行绿化;天津市中新生态城项目在已有植物地被层基础上进行多层次组合,塑造立体绿化景观,形成丰富的景观区域;第六田园生态住宅项目以“低层高、低密度”的建筑格局及“高回收、高利用”的资源调配,探索新型田园式生态小区。此外,北京北潞春小区、上海生态住宅示范楼、青岛李沧区生态社区、海口市望海狮城小区等都是值得研究的参考案例。浙江省在全国首次提出未来社区“139”顶层设计构架,以多样化的立体绿化及创新的绿化空间形成生态化住区格局。

我国立体绿化在住区中的应用已逐渐深入,但目前仍存在问题,如设计思路单一,仅针对住区景观或公共服务设施等单一方面进行改良,未将立体绿化与社区整体系统相关联,立体绿化与社区发展分离,进而导致立体绿化持续效果不佳,或成为社区开发的噱头。当前亟需形成应用立体绿化技术的社区发展模式。

3.2 垒土立体绿化技术

1)概念垒土主要应用于立体绿化行业,是用高分子聚合物与处理过的植物纤维构造植物根系所需营养空隙的新型绿色种植材料。其主要成分由处理后的植物纤维与高分子聚合物构成。

2)特性可固化成型,植物无需盆钵,不盘根;质量在干燥时为普通土壤的1/10,满水时为普通土壤的1/5,按10年使用期限计算,工程总造价较传统土壤综合成本节约15%左右;可为植物根系提供持续26年相对稳定的生长空间,不会因浇水施肥而造成土壤板结或流失。垒土技术与立体绿化其他系统比较分析如表1所示。

3)应用垒土技术在墙面绿化、森林城市综合体、屋顶绿化、绿色家装、装配式绿化等方面应用广泛,其优异的特性、多样的应用方式,较好实现了住区可持续生态型立体绿化,促进立体绿化的普及推广[6](见图1)。

表1 立体绿化各系统分析比较   

表1 立体绿化各系统分析比较
图1 垒土技术实例

图1 垒土技术实例

 

4 立体绿化在生态住区中的发展策略

4.1 技术策略

立体绿化的构成要素包括:介质、植被及设施。介质指植物生长所需的基质,起到固定植物、提供水和养分、保护根系等作用;植被指绿色植物;设施则用于保障植物顺利生长[7]。住区中立体绿化的施工应注重以下方面。

1)施工分析住区中立体绿化设计应由不同部门协同完成。据统计,美国50%以上的绿色建筑使用协同设计,通过协同方式对建筑进行全面分析。住区结构由住宅、景观、道路、公共服务等设施组成,立体绿化作为新技术,不是简单的独立工程,而是系统性的应用工程,需依靠建筑、环境、生态、艺术、植被等多学科交叉实践,若缺少多部门协同配合,则达不到预期效果,浪费成本。

2)植被选择植物是立体绿化的主要部分,选用植被应遵循当地气候、湿度、温度等外部因素,优先考虑耐旱、根系浅、生命力顽强的植物。按植物分类,可分为大木、草本和藤本植物。大木类植物包括乔木和灌木,具有寿命长、枝干坚固等优点,其体型偏大,且树冠形状自由多变不易固定,适合种植在室外公共建筑墙体上或住区公共空间中;草本类植物分1~2年生和多年生,其特征是叶片面积较大,质量较轻,生长快速易成型,在立体绿化中能轻易提高绿化覆盖率及绿视率,适用于室内和室外建筑墙体、绿化雕塑、屋顶等环境;藤本植物需依附于某种结构(如竹竿、树干、连廊、墙面、雕塑)才能生长,其造型自然、枝条强韧,能形成较高的观赏价值,可应用于室外建筑小品和室内装饰。

3)介质选择传统的植物种植扎根于普通土壤,占地面积大且不便于悬挂在建筑墙面,施工和养护困难。立体绿化常用介质包括:轻质土壤、泡沫材料基质、培养液基质等,这些基质的共性是轻质、无虫害、易固定、便于运输和安装。在生态住区中需对成本、质量、持久性进行考量,优先选择轻质土壤,建议采用垒土技术。垒土由废弃材料加工合成,实现资源再利用;质量较轻,用特殊黏合剂对其固定,产生疏松多孔且稳固的物理结构,不受容器限制,便于立体种植。在后续保养方面,相较其他材料基质及培养液,垒土养分含量适中、保肥保水性强,后期养护和维护更方便,运输较便捷,建议在住区中考虑该形式的立体绿化。

4)养护与管理为保证植物生长,应提供基本的水与养分。为保障及时对公共区域立体绿化进行灌溉,应加入智能滴灌系统,利用管道为不便于人工浇灌的绿植补充水分。另一方面,对土壤施肥保肥,根据植物的生长习性在合适的周期对其施加肥料,改良生长基质[8]。此外,还需对生长茂盛的植物修剪枝叶、除草防虫,保证植物的健康生长。

4.2 空间策略

1)公共空间基于立体绿化已有的应用技术,可对住区公共服务设施加以改良。公共服务设施功能包括管理、商业、娱乐、康养、教育等。2018年实施的《城市居住区规划设计标准》中规定在5min生活圈内需配置幼托、社区及养老服务等。而目前我国社区公共服务设施与居民需求脱节,调查显示,除与居民密切相关的日常活动设施外,针对儿童、老年人等服务缺乏。在住区中应用立体绿化对植物进行种植与栽培,打造立体绿化兴趣爱好活动室,建设适合植物生长的阳光房,在小区物业推动下鼓励居民尝试立体绿化园艺及种植体验;打造娱乐康养和展示中心,利用立体绿植设计室内空间,服务娱乐和康养人群;将绿化与住区幼托设施相结合,设立儿童教育课堂,利用创意绿植、趣味盆栽等激发儿童兴趣,寓教于乐。

2)景观设计当前城市社区景观存在设计造型雷同、缺乏新意,追求视觉效果、缺乏实际作用,空间上偏平面、缺乏立体感等问题[9]。应用立体绿化的住区景观可分为远、中、近3个层次。(1)远景方面住区大面积立体绿化墙可丰富小区景观元素;(2)中观场景需设计使人目光停留或驻足的景色,绿化小品或雕塑是较好选择,在某处广场或节点设置绿色标志物,形成独特的心理印象和街道形象,“会呼吸的雕塑”满足美观性的同时净化空气,传达自然和谐的美感;(3)近距离场景可设置绿色交往空间,如一段连廊、一条通道、一片花田等,从丰富视觉到感受植物,形成宛若森林的空间感,如同置身园博园,与奇景互动。

3)建筑空间立体绿化技术可应用于住区建筑的表皮、屋顶、室内家装及室外阳台等。不同于市政绿化,立体绿化在住区中不应独立存在,而需与人交互联动。在室内家装方面,目前已有绿植相框、绿植盆栽、绿植生态缸等立体绿化创新产品,充分利用空间、便于打理。利用立体绿化进行屋顶花园设计,充分利用屋顶空间创造弹性绿化地带,其维护成本较低、空间利用率高,体现建筑垂直方向的景观多样性,郁郁葱葱的绿植降低夏季屋顶温度,缓解城市热岛效应,还能滞留雨水、吸收水分,实现雨水节约利用。

4.3 循环发展策略

1)形成立体绿化产业链要实现循环发展,除技术本身保质持久,还需在生态住区中形成立体绿化产业链。随着立体绿化技术的发展,住区公共服务设施新增园艺与种植等功能,利用居民的种植乐趣自行生产家庭园艺装饰、果蔬产品等,再反馈应用于住户家庭和住区景观系统。随着规模扩大,剩余劳动产品可进行销售,获得效益再投入原材料生产,实现扩大再生产的循环。

2)用管理促进循环发展住区物业服务水平与收入挂钩,但社区建设常与物业脱节,管理人员缺乏生态环保意识,难以对立体绿化生态社区进行管理。因此,在规划设计阶段引入立体绿化,在施工、运营等阶段跟进落实,并对有关人员进行培训,管理先行。

3)创建完善的规章制度针对立体绿化的创新性住区管理模式,应创建完善的规章制度,设立发展方向,长效维持立体绿化建设;用规章制度调整各要素间的关系,达成物业与业主的共识;宣传立体绿化技术,开展住区绿化种植活动,利用新媒体进行远程运营等;打造住区农场,培养农产品与绿化模块,调动业主积极性,实现住区可持续健康发展。

5 结语

在可持续发展背景下,我国当前住区已不能满足绿色、循环、健康、生态等需求。推行立体绿化技术,构建可持续、健康的生态住区是大势所趋。未来,如遇突发事件或紧急情况,社区一旦封闭导致资源不流通,就必须考虑社区独立条件下如何持续健康发展,绿色生态可循环社区彰显其优势。因此,应探索立体绿化与住区有机融合,将立体绿化规模化、政策化,使立体绿化在住区中走向普及。

 

 

参考文献[1]杨洁莹,戚智勇.屋顶绿化在海绵城市中推广策略研究[J].华中建筑,2016,34(10):98-101.

[2]张小康.建筑立面垂直绿化设计策略研究[D].重庆:重庆大学,2011.

[3]许麟济.新加坡垂直绿化经验和相关政策分享[J].住宅与房地产,2018(32):25-26.

[4]苏顶勋,赵阁,李晓庆.浅谈立体绿化在城市园林中的应用[J].农业科技与信息(现代园林),2009(11):46-49.

[5]宁艳杰.城市生态住区基本理论构建及评价指标体系研究[D].北京:北京林业大学,2006.

[6]韩晓丽.垒土技术在立体绿化中的应用——以虹口港泵站立体绿化为例[J].现代园艺,2019(24):166-167.

[7]吴玉琼.垂直绿化新技术在建筑中的应用[D].广州:华南理工大学,2012.

[8]宋利成.住宅小区绿化规划设计管理研究[D].天津:天津大学,2010.

[9]徐洁华.休闲视角下的城市居住社区景观设计初探[J].特区经济,2007(10):181-182.
Develop Three-dimensional Greening and Constructing New Ecological Residential Areas
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