桂呈芳

(包头市园林处,内蒙古 包头 014030)

1 引言

现代城市建筑物高度集中造成绿化用地紧张。为了进一步加强城市绿化美化,立体绿化已逐渐成为各城市绿化建设的一项重要措施。在城市高速发展的今天,土地空间紧张和能源的巨大消耗,成为城市难以治愈的顽疾。如何在不影响现代化发展的道路上,为宜居生活辟出一条绿色节能之路,正是城市管理者,特别是大城市管理者最为关注的问题。立体绿化以其先天条件迅速流行,并在实践中成就了很多城市的生态立市需求。立体绿化具有缓解城市热岛效应、减轻太阳辐射、储蓄天然降水、吸附粉尘、可改善城市生态、美化城市景观、增加城市绿地数量和可视绿量等诸多益处,是城市传统绿化方式的重要补充。

2 城市立体绿化的内涵

2.1 城市立体绿化的基本概念

立体绿化是地平面绿化、墙体垂直面绿化、屋顶高层面绿化的多层绿化的总称。根据实际情况,利用一切条件,将室内、地面、墙体、楼顶形成一个立体的不同层次的绿化网。绿色植物既有高大的乔木,又有丛生的灌木,既有藤本的攀缘植物,又有植株矮小的花卉和草坪,使整个场所的绿化呈现出错落有致、整齐有序的局面,达到全面绿化、真正美化的目的,是现代化城市改善环境的最佳途径之一。

2.2 城市立体绿化作用及意义

伴随着城市化进程的不断加快,在高楼林立、寸土寸金的城市里,立体绿化的概念应运而生,与平面绿化并驾齐驱,成为全国、全世界挖潜增绿的新增长点。立体绿化不仅能弥补平地绿化之不足,丰富绿化层次,而且有利于恢复生态平衡,有效地减除各种自然灾害的危害和影响,增加建筑的艺术效果,使之与环境更加协调统一。这一切将大大提升城市的外在魅力,避免城市用地紧张,绿化局促的现象,从而在促进园林城市、山水城市的构建中起着重要的作用。

2.2.1 增加城市的绿化面积

立体绿化占地面积极小甚至不占地,却大大提高了绿化覆盖率,相对增加了城市绿量。如一株爬山虎,占地盈寸,却覆盖丈余。一座城市如将各类建筑物可供绿化的墙面、屋面充分利用起来,再加上其他形式的绿化,就相当于整个城市平面被绿化植物所覆盖。

2.2.2 能够美化城市景观

立体绿化植物能随建筑构件的形状和位置不同而变化,较地面绿化立体感强。不仅使自然美与建筑美融为一体,勾画出多种多样的优美造型,形成千姿百态的绿貌,还能遮掩建筑和其他物体的不雅之处,使无生机、枯燥、刻板的物体变得生动活泼。同时通过空间立体模式,可以从平视、仰视、俯视等不同角度观看到绚丽多姿的绿色风景。立体绿化不仅可以使人产生正面的心理状态,带来美的享受,还可以改善环境、净化空气、美化城市,对建筑物本身起到隔热节能和降低噪音的作用。

2.2.3 调节生态环境

立体绿化植物能有效地降低太阳的辐射温度,夏日达到隔热保温增湿、庇荫纳凉等效果,冬天具有保暖功效,在当今能源极其短缺的情况下,是有效节约能源的途径之一。被绿化的屋顶除了夏天对室内外环境具有十分明显的降温和增湿作用,还可以大大降低屋顶外表面的平均辐射温度(一般可降10～20℃),从而进一步改善城市的热环境。在极端天气下,立体绿化植物对缓冲和削弱极端温度起着突出的作用。屋顶的绿色植物具有滞尘、杀菌和吸收低浓度污染物及增加空中负离子的作用,具有很强的空气净化能力。以上海为例,上海提倡夏季将空调温度提高1℃,这样全市可节约30万kW 的电,占全市缺电高峰的30%。假如全市的轻型屋顶都能实现绿化,顶层房间不用费电就能降低温度2～3℃,节电量将十分巨大。目前屋顶绿化绿化面积已达70万km2左右,而可绿化的面积还有相当大的增长空间,如都能利用起来,不仅可以拓展城市的绿化面积,而且可以让上海城市上空的CO2量减少85%(平均值为减少70%)。另外,植物的茎叶对雨水有截流的作用,而种植基质吸收水功能又可以把大量的降水储存起来,更有助于城市有效蓄积和利用雨水,减轻城市排水系统压力。与“平改坡”工程相比,“平改绿”无论在施工还是种植养护上,都已经拥有成熟可靠的技术,还可以降低政府建设费用。

3 城市立体绿化的发展现状

3.1 中国城市立体绿化的发展现状

自20世纪60年代起,我国开始研究主要以屋顶绿化的建造技术。随着我国改革开放发展的进程,旅游事业得到空前的发展。为了改善城市生态环境,增加城镇的人均土地面积等的需要,屋顶花园、屋顶绿、屋顶养花等立体绿化的形式才真正进城规划、设计和建造范围。

3.1.1 北京的立体绿化现状

从1983年长城饭店建成北方地区第一座屋顶花园以后,一直在尝试采用新技术进行立体绿化,但还是不能达到相应的环境需求。据统计,北京有立体绿化的建筑不到城市现有建筑总数的1%。不同时期建筑立体绿化目前有约几百处,面积约60万km2。2005年北京市颁布了《屋顶绿化规范》地方标准,2006年发布了《关于进一步推进本市屋顶绿化的通知》,北京市园林绿化局每年还会结合当年的实际情况发布《北京市园林绿化局关于开展屋顶绿化工作的意见》。在这些标准、政策的指导下,北京市的屋顶绿化工作已初步形成了政府引导、社会参与、市区财政奖励补贴的工作机制。对于新建的屋顶绿化,经北京市园林绿化局验收合格后,按复式屋顶绿化每公顷100～150元、简式屋顶绿化每公顷50～100元的标准进行补贴。北京市屋顶绿化在景观、生态和社会效益逐渐显现的同时,也存在一些问题。社会对屋顶绿化的意义和作用还缺乏进一步的认识,推进屋顶绿化还需要政策和财政支持,已建成的屋顶绿化成果尚未纳入城市绿化的范畴。北京市年初下发了关于2009年屋顶绿化工作的意见,提出今年是北京市财政将屋顶绿化补助资金采取转移支付方式划拨到各区(县)财政的第一年,各单位要建立切实可行的补贴和检查指导机制,巩固已有的屋顶绿化成果,将已建成的屋顶绿化纳入城市绿化的范畴,与地面绿化以同等地位保护起来。在补贴政策的扶持下,北京的立体绿化建设将会迎来快速发展的春天。

3.1.2 上海立体绿化的现状

近年来上海对屋顶绿化的推动力度也非常巨大。据统计,上海全市各类屋顶绿化的面积现在已有50万km2,而且形式各不相同,有的是简单的草坪式,有的是草坪和乔灌木的组合式,有的是花园式。在2003年以前,上海的屋顶绿化基本处于自发状态。2004～2005年,上海进入立体绿化起步阶段。上海市绿化部门拨款扶植19个区县屋顶绿化发展,并实行市和区县政府、业主三方各出一点资金的推进机制。尤其是在新建房屋规划、审批时,市绿化部门大力宣传、鼓励屋顶绿化,给予政策倾斜,企业建屋顶绿化,政府给予适当补助。屋顶绿化由政府提供技术指导和资金两方面支持,屋顶绿化将纳入迎世博行动计划。

3.1.3 其他城市立体绿化现状

重庆、武汉、成都、广州、深圳、海口等城市也都在稳步推进立体绿化工作[1],随着这一工程的深入展开,各地纷纷开始了包括符合本地区自然条件、植物配置、审美特色、建筑节能的绿色外衣等因素的探索。屋顶绿化与地面绿化的最大区别在于绿化种植等园林工程建于建筑物、构筑物之上,种植土层不与大地自然土壤相连,技术含量高,难度大。因此加上经费、自然要求等问题,不少城市难以开展屋顶绿化工程。而现在发展较好的许多城市,屋顶绿化基本是以自发形式展开的。

3.1.4 城市立体绿化所存在的问题

(1)在工程经费方面。华南农业大学园艺系刘海涛教授指出,尽管上海已在探索多方共管维护绿化的举措,但是对于经济承受力较弱、建筑相对老旧的中小城市,发展屋顶以及天台等立体绿化,急需的是政策和技术规范的支持。屋顶绿化等立体绿化是比较消耗财力和人力的绿化方式,对于不少城市都算是个考验。以天台绿化举例,按最普通的绿化标准,每公顷天台的绿化建设费用约为150元、防漏费用约50元,养护费用每公顷按最保守计,至少每年5元,如果费用全部由居民承担,这项工作肯定是难以推进的。目前一部分业主不愿意出种子、种苗和肥料的经费或保养费用,而且很多市民根本不懂如何养护植物。因此,政府应该统一绿化,并实行统一管理。通过把种子、种苗和肥料等下发给各个业主,并给予他们适当的经费补贴,提高市民对天台、屋顶绿化的积极性。

(2)在工程实施方面。如果建草坪,屋顶承载力要达到每公顷 150～200kg,土壤介质厚度 15～20cm。如果有树木花草,那屋顶承载力要达到每公顷500～600kg,土壤介质厚度为50～80cm。而大多20世纪80年代前建造的老房子,无法达到承重要求。天台绿化层普遍包含了种植层、过滤层、蓄排水层、保温层和防水层几个部分,以确保绿化效果美观又安全。因此,技术规范的出台就显得尤为重要。

3.2 国外城市立体绿化的发展现状

西方发达国家在20世纪60年代以后,相继建造各类规模的屋顶花园和屋顶绿化等立体绿化工程,如美国华盛顿水门饭店屋顶花园、美国标准石油公司屋顶花园、美国DT&T公司屋顶花园、英国爱尔兰人寿中心屋顶花园,加拿大温哥华凯泽资源大楼屋顶花园、德国霍亚市牙科诊所屋顶花园。日本同志社女子大学图书馆屋顶花园,香港太古城天台花园、香港葵芳花园住宅楼天台花园,这些与建筑设计统一建在屋顶的花园,多数是在大型公共建筑和居住建筑的屋顶或天台,向天空展开。

(1)美国许多城市所有空地几乎都被绿草覆盖,各大超级市场的护栏、建筑物墙上等都植有绿木花草,想方设法来增加绿量。在芝加哥屋顶花园十分普及,芝加哥环境部决定设计建造各种屋顶花园,以节省市政府在夏季的开销,每年节省下的4000万美元降温费用于建筑新屋顶,其寿命比传统屋顶长一倍。设计多层特制土壤,并用聚苯乙烯材料、蛋壳形锥体和防水薄膜等防止屋顶不能承受土壤、洒水和植物的总重量而发生的渗漏。屋顶花园将种植野洋葱、红花山桃草、天蓝色翠菊和野牛草等各种植物。

(2)日本东京规定,凡是新建建筑物占地面积超过1000m2者,屋顶必须有20%为绿色植物覆盖,否则要被处以罚款,德国特别重视屋顶绿化,在新技术研究方面处于世界领先地位。到2007年,德国的屋顶绿化率达到80%左右,是全世界屋顶绿化做得最好的国家。为进一步更新楼房造型及其结构,将楼房建成阶梯式或金字塔式的住宅群。

(3)在加拿大,设计师、建筑师和园艺师们打破传统的分工,同心合力,别出心裁,在一座18层的办公大厦中,采用轻型多孔材料,建成了一个集假山、瀑布、水池、草坪、花坛等多种景致于一体的盆景式“空中花园”。

(4)匈牙利的布达佩斯也是繁花似锦的花园城市,该市居民楼的每户阳台上布满藤蔓植物,每个楼梯上及转弯平台处也摆放盆盆鲜花。通过自己的实际行动来发展立体绿化事业。[2]

4 立体绿化的发展前景

目前全国除少数自然环境无法达到要求的地区外,大部分城市都已开始为自己所辖的建筑屋顶和居民天台精心植绿,绿化方式、方法和技术水平亦在不断进步。

4.1 世博会馆中的立体绿化

在上海世博会近240个场馆中,80%以上做了屋顶绿化、立体绿化和室内绿化。市民游世博园,除观赏场馆东南西北4个立面外,还可以看到“第五立面”——以屋顶花园为主的立体绿化。在上海世界博览会上,200多栋时尚建筑,集中展示了各国的屋顶绿化、墙体绿化、室内立体绿化的新技术。世博园主题馆的东、西两个立面采用垂直绿化技术的生态绿化墙面——造成总面积约5000m2的世界上最大的立体花卉墙。立体花卉墙将回收的废塑料进行二次利用,将枯枝落叶等作为植物生长的土壤和肥料,并将废纸加工制作成栽培植物的环保型花盆。

在法国馆内,整个建筑的中心区域都是“植物墙”。新西兰馆的整个屋面是一个完整的坡状屋顶花园,从高原植被、沙漠植物到食用蔬菜等应有尽有。位于城市最佳实践区的阿尔萨斯案例馆,倾斜的屋顶也变成了一面巨大的绿色植物墙。香港馆的顶层是一个水景花园,参观者可以穿过这片由40棵乔木组成的林木区,观赏人工水景,感受香港的“湿地生态区”。德国馆的不规则建筑上,也做了大面积起伏的屋顶草坪。英国近年来也较为重视屋顶绿化,尤其重视屋顶绿化所带来的生物多样性,从世界各地收集植物并进行筛选研究,其千年种子银行项目也在世博园区的英国馆中得到充分展示,伦敦零能耗建筑中也充分利用植被屋面的生态功能。

4.2 建筑节能的低炭需求

屋顶绿化会对环境及建筑节能带来显著的影响,城市建筑密集,地面大都被沥青和钢筋混凝土所覆盖,可绿化面积减少。城市建筑屋顶大多“披”着钢筋混凝土、沥青和砂石,形成“水泥森林”,并且闲置着没有得到充分利用。面临绿化用地日趋紧张的局面,城市绿化从地面转向空间发展是必然的趋势。而屋顶绿化是全方位美化城市、降低温室效应、缓解土地紧张和建筑节能减排的最佳途径和有效措施之一,是目前各大一线城市挖潜增绿的新增长点。

4.3 城市环境的生态需求

城市屋顶绿化及垂直绿化是城市绿化的重要形式之一,是改善城市生态环境,丰富城市绿化景观的有效途径。改善城市生态环境是现代立体绿化设计的核心理念。在现代立体绿化设计中,人居环境是景观设计师考虑的重要方面。人居环境包括自然环境和人文环境,其中自然环境的一个重要方面是绿化环境。立体绿化以三维绿化形式来改善人们的室外环境。立体绿化把绿化的概念扩充到空间构成中去解决城市用地紧张的问题,既节约地面空间,又改善了立面环境,满足市民对公共绿地需求不断增大的愿望。

“花园城市”和“宜居城市”,是近年来各地城市化建设和改造的理想目标。花园城市要求建筑与环境成为一个有机统一体,达到建筑形体与自然相配合,人与自然相协调的城市景观效果。立体绿化能够最大限度地达到这些要求。立体绿化方式多种多样,能够弥补平地绿化方面的不足,丰富绿化层次,有助于恢复生态平衡,提高城市绿化面积,增加建筑物的艺术效果,使环境更加整洁美观,生动活泼,通过立体绿化来建设城市,改造城市,使城市与自然共存融合,建筑与景观融合,以此来达到改善城市生态环境问题,最终将达到人与环境的和谐统一。

4.4 城市建设对立体绿化的市场需求

城市发展的突出特征表现为建筑层次的逐步增高和建筑密度的不断加大,绿地面积距“花园城市”和“宜居城市”目标相差甚远,国内外生态学界一致认为,城市环境中森林、绿地面积达到30%以上才能有效改善生态环境质量,50%以上为最佳居住环境,人均占地绿地面积40m2以上才能自动调节器空气中CO2和O2的平衡。目前各大城市用地十分紧张,各类建筑占地75%左右,交通道路占20%左右,公共绿地仅占2%～5%。因此通过立体绿化来开拓城市绿化新空间,实现生态平衡十分重要和迫切。对占地75%左右建筑空间进行立体绿化,市场需求是非常巨大的,有广阔的市场前景。

5 结语

城市的立体绿化作为城市整体绿化规划组成的部分,在城市的建设中起着不可忽视的作用.因此在下一步的景观生态的营造中,将积极关注平时不被注意的角落,将绿化向立面、顶面、室内延伸,进行更加人性化、生态化的设计、满足绿化设计的三维性。在上海世博会的区展馆中,立体绿化,使世博会“绿色、低碳”的理念得到淋漓尽致的表现。众多的屋顶和墙体绿化,迎合了低碳、节能、环保、景观的需求,契合了世博会的主题,使得上海世博园的立体绿化成为未来城市的缩影,也成为园林工作者未来城区规划设计的重要范本。

[1]陈华林,王远会,何 叶.从立体绿化发展现状探讨其在重庆森林城市建设中的应用前景[J].南方农业,2008(4):55～56.

[2]张 营,江益超.浅谈中外城市立体绿化[J].上海商业,2009(12):59～61.