建筑物立体绿化设计与施工探讨

2014-06-06王卫红李启民

山西建筑 2014年16期

王卫红李启民

(1.山西省太原市万柏林区绿化队，山西太原 030001;2.中国地质大学(北京)水资源与环境学院，北京 100083)

最近100年来，全球气候变暖是客观事实，其总体的趋势和格局比较清楚。全球变暖的后果，使全球降水不确定性地重新分配，冰川消融、海平面上升、病害流行、极端气候频发、物种消失等，既危害自然生态系统的平衡，更威胁人类的健康和居住环境［1］。二氧化碳作为主要的温室气体之一，其浓度增加对全球气候变暖具有一定的影响。作为一个主要的、相对可控的温室气体，为了减少全球变暖所带来的环境风险，人类共同努力减少二氧化碳是现实的，也是非常必要的。园林绿化是减少空气中二氧化碳浓度、减缓气候变暖成本最低、最为有效的途径。研究表明，绿地生态系统和湿地生态系统每年吸收的二氧化碳相当于同时期工业排放二氧化碳的26%～34%。城市居民相对集中，日常生活和生产中燃烧油、气、煤都会排放大量的二氧化碳。大力强化城市绿化，不但能够降低空气二氧化碳浓度，还能减少噪声，降低空气污染程度，对建设宜居城市意义重大。居住小区的传统绿化率主要受建筑物密度和间距的影响。绿化率提高，居民生活的舒适度就提高，而建筑容积率则降低，建筑密度一般也需要降低，房地产商可用于回收资金的面积就越少。因此，建筑物密度与传统的绿化率之间存在着一定的矛盾。建筑物立体园林绿化是在居住建筑的屋面、外墙以及宅旁等地方，采用立体方式进行绿化，形成全方位的园林植物体，是解决绿化率、容积率、舒适度以及建设成本之间一系列矛盾的重要措施。

1 建筑物屋面立体绿化

屋面园林绿化是指利用园林绿化技术在屋面场地上种植乔木、灌木、地被草本、花卉及经济类作物等。屋面绿化可完全弥补建筑物占地所损失的绿化面积，具有吸收二氧化碳、释放氧气、吸附污染物、改善小气候等重要作用。另外，屋面绿化可以减小屋面温度变化幅度，减小屋面结构的温度应力，能有效减少紫外线辐射，延缓防水层老化等。另一方面，屋面绿化尚可增大屋面热阻，节能效果明显。

1.1 新建建筑物屋面绿化建筑设计

屋面绿化应将园林美学与建筑艺术相结合，在外形、色彩、体量、尺度等设计上协调一致。屋面园林绿化既要与主体建筑物及周围环境协调，又要有独特新颖的园林风格，凸显屋顶园林艺术美，使其成为城市园林规划的一部分。

屋面防水是屋面绿化的一个主要内容，既要防水、排水、不漏水，又要满足植物的生长需求。防水处理一般采用复合防水设施，即设置涂膜防水层和细石钢筋混凝土刚性防水层两道防线，并应进行相关的防水试验。

1.2 新建建筑物屋面绿化结构设计

屋面绿化种植土和植物形成较大的荷载，通常为1 kN/m2～5 kN/m2。如果计入绿化施工、管理荷载，屋面的绿化荷载就更大了。根据GB 50009-2012建筑结构荷载规范［2］，屋面均布活荷载的标准值(kN/m2)为:不上人屋面0.5，上人屋面2.0，屋顶花园3.0。普通居住建筑多为不上人屋面，其屋面设计活荷载较小，所以，不适宜在屋面上直接均布土壤进行绿化。

根据相关试验资料［3］，采用华北地区轻量基质混合后形成的绿化基质(密度为0.3 g/cm3～1.3 g/cm3，较一般土壤轻)，上人屋面可以在薄层土壤上(50 mm～250 mm)种植景天类植物和小灌木，而屋顶花园可在较厚层土壤(50 mm～400 mm)上种植小乔木。因此，直接在屋面上铺设土壤进行绿化，适合新建建筑物。这样可以根据屋面园林绿化设计所提供的绿化荷载进行建筑物的结构设计，既保证建筑结构安全，又不需要对屋面结构进行特殊处理。

1.3 既有建筑物屋面绿化

对于既有建筑物来说，由于原屋面设计没有考虑绿化荷载，加之使用时间较长，屋面结构承载力有所降低［4］，所以，一般不宜直接在屋面上填土绿化。对于普通屋面(原设计为不上人屋面)的既有居住建筑，屋面绿化可以利用原承重墙作为支点，进行架空式屋面绿化(详见图1)。

图1 架空式屋面绿化示意图

2 建筑物外墙绿化

屋面绿化补偿了建筑物占地所损失的绿化面积，外墙绿化则是建筑物自身的绿化贡献。对于多层和高层建筑来说，其外墙面积远大于建筑物占地面积，所以，外墙绿化的潜力更大。

2.1 新建建筑物外墙绿化设计

新建建筑物的外墙绿化既要考虑到建筑物立面美观效果，又要考虑结构受力情况以及植物的日常管理等。所以，结合新建建筑物的建筑和结构设计，在窗台附近设置花台进行绿化，可兼顾多种效应，详见图2。

图2 窗前花台示意图

2.2 既有建筑物外墙绿化设计

既有建筑的外墙绿化，可以设计整齐划一的外挂式金属花篮，篮内种植小型植物及花卉，形成点缀式的绿墙。也可以在花篮里或地面的散水外种植攀缘植物(如爬山虎等)，既垂直绿化了墙面，也有效地降低了墙面温度和室内的气温。一般的攀缘植物可向上攀伸达20 m～30 m，可有效绿化建筑物外墙［5］。

3 建筑近旁立体园林绿化

由于我国的城市用地紧张，建筑密度较大，一般建筑物近旁绿化用地小而分散，因此空间构成比较零碎。除了沿街地带外，近旁绿地多属于内向型空间，限定因素较多，绿化空间较为封闭。

但是，随着经济的发展，人民生活水平的不断提高，城市建设日新月异，建筑规划设计的水平也在不断提高。住宅建筑的规划布局也改变了过去兵营式的空间结构，建筑布局多样化，空间组织多样化，形成了新的空间秩序。

3.1 近旁立体园林绿化类型

1)树林型——用高大的乔木，多行成排地布置在建筑物近旁绿地上，形成树林。这种布置形式对改善环境和小气候具有显著的作用，也为人们在树荫下进行各项活动提供了良好的条件，但比较粗放、单调，距离建筑物较近时容易影响到室内的通风和采光。

2)绿篱型——在建筑物前后用绿篱围出一定的面积，种植草坪、花木等，是早期绿化中常用的手法。绿篱多采用常绿树种，如黄杨、侧柏、桧柏、女贞等，也可采用花灌木做成花篱、果篱、刺篱等。其中花木的布置，在有统一基调前提下，可根据用户的爱好进行配置。这种布置形式色彩丰富、观赏性强，但比较封闭，影响活动，利用率低，改善环境和小气候的作用相对较弱。

3)花园型——在建筑物绿地上用绿篱或围栏围出一定的用地，留若干个出入口。绿地内布置有游步道、小型铺装广场、花架、桌凳等，将草坪、绿篱、花木采用自然式、规则式、开放型或封闭型配置。这种布置形式多样、层次分明、色彩丰富，既能降噪、防尘、美化环境，又能提供休息场所。

4)围栏型——用砖墙、预制花格墙、水泥栏杆、金属栏杆、竹篱笆等在建筑正面围出一定的面积，形成首层庭院，布置花木，形成绿地，这是近年来小区绿化中最受欢迎的一种类型。

5)庭院型——对于独院式的住宅，除种植花草树木外，还可布置山石、水池、花架、小径和桌凳，形成自然、清幽的生活环境。庭院型的绿化布置要根据院落大小和形状，把边占角让心，避免闭塞，影响人们的出入和活动。

6)草坪型——多用于高级独院式住宅，有时也用于多层或高层建筑物，养护管理要求较高。

3.2 近旁立体园林绿化设计

建筑物近旁立体绿化可根据实际情况，进行墙基和角隅绿化。结合道路布置，在建筑墙基、角隅处以植物绿化，形成窄状绿带，栽植低矮的花灌木、草坪等进行过渡，丰富立面。如墙基种植铺地柏、鹿角柏、麦冬、葱兰、玉簪等，角隅种植金银木、珊瑚树、八角金盘、凤尾竹、紫薇、榆叶梅等，使屋角和墙角绿树茵茵，色彩丰富。为防西晒，可在西墙外结合道路走向，种植高大的落叶乔木，如白毛杨、水杉、法桐、泡桐、国槐等，盛夏时节像一堵绿墙为墙面遮阴，为室内降温。