构建立体绿化研发及技术体系

文·图 ◎ 吴锦华 刘芳伊

景观设计＞LANDSCAPE DESIGN

构建立体绿化研发及技术体系

文·图 ◎ 吴锦华 刘芳伊

立体绿化是城市绿化发展的新趋势，也是城市生态绿化的重要组成部分，能有效提高城市绿化率，改善城市生态环境。本文以笔者所在的南京万荣立体绿化工程有限公司的实践出发，通过对项目的自主研发、企企联盟、政校企合作等方式进行立体绿化技术的研究和市场推广，并应用研究成果建设多个立体绿化项目，在实践中总结提升并最终形成了地方行业标准。对于一个运转于市场的立体绿化企业来说，如何构建一套行之有效的立体绿化的研发及技术体系非常必要。

国内外立体绿化的发展现状

欧洲屋顶绿化起源于19世纪晚期的德国，经过长期的发展和实践，从设计理念到材料技术，已经进入一个相当成熟的阶段。早在20世纪末就立法强制推行屋顶绿化，对实施屋顶绿化的项目可申请享受减免费用、政府补贴、低息或无息贷款等优惠。如今，新建或改建项目申报规划设计，都必须同时申请屋顶绿化设计，否则不予受理。德国每年完成屋顶绿化的总量约为500万平方米。

“花园城市”新加坡，整个城市里到处都是郁郁葱葱的各种植被，该城市的立体绿化让所有建筑物都淹没在一片绿色之中。美国的许多大城市里所有的空地几乎全都被绿色的草皮覆盖，大多数超级市场的护栏、建筑物墙上都植满了绿木的花草加以修饰。

另外还有很多西方国家规定，城市里不允许建造砖墙、水泥墙，必须要营造“生态墙”，其具体做法是沿墙面的走向等距离种植树木，中间再配以攀缘类、藤本类的花草，也可用例如铁网这样既省工又省料又实用的形式来辅助，不仅可以达到垂直绿化的效果，还可以起到透景的额外作用。

北京的垂直绿化源于1983年建成的长城饭店屋顶花园，并以2008年的北京奥运会为契机，大部分能够实施绿化工作的屋顶、立交桥、高架等立面均实现了绿化。北京市区可进行绿化的屋顶面积约6 979万平方米，其中多层楼屋顶(18米以下)约占70%，高层楼约占30%。

上海是中国第一个以立法的形式要求规范建设屋顶绿化的地区。截到2014年底，全市累计建成屋顶绿化约195万平方米，而据不完全统计，可绿化资源为3 000多万平方米，绿化潜力巨大。

南京在立体绿化推广和应用方面也做了尝试，主要对主城区范围内公共建筑（含居民小区公共部位）上实施的立体绿化项目进行项目扶持。城区内绿化覆盖率较低的重点区域立体绿化建设项目，给予优先扶持。

立体绿化技术研发的理论基础

1. 立足自身，开展相关技术研究

2005年末，南京鼓楼区政府原礼堂顶改造成为屋顶花园的项目，为立体绿化技术的研发拉开了序幕。此项目最大的难点是解决安全问题。为解决这一难题，技术人员一方面远赴广州、上海、北京等地进行考察学习，一方面在南京本地的老建筑屋面和紫金山、栖霞山、幕府山等处寻找类似环境的自然生长植物，并将收集来的各种材料和技术在自家园艺中心的3层楼顶和总公司的2层平台进行栽培试验。通过实地考察、野生品种收集、模仿自然栽培、学习他人经验，并将取得的成果技术进行二次研发。结合南京的气候特点，项目组很快就摸索出一套“轻型屋面绿化技术”，并于2006年国庆利用长假，顺利完成1 000平米的大跨度政府礼堂顶的屋顶绿化工程。

图片说明

1. 园艺中心3层楼顶的模拟试验

2010年上海世博会的200多个场馆中，85%都进行了建筑特殊空间的立体绿化，如印度馆、新西兰馆、沙特馆、世博主题馆等屋顶和墙体绿化。项目组多次前往现场观摩学习，并以此为契机成立“立体绿化研发中心”，针对植物选择、基质选择、灌溉系统等技术关键点攻坚克难，全面系统研究立体绿化技术。

2. 总公司2层平台的模拟试验

2. 企企合作，将“引进来”与“走出去”相结合

利用“引进来”的模式能大大加快立体绿化的研发步伐。采取合作方式将世界最前沿的技术引入，结合自身的实际情况进行二次开发利用，激发出技术创新的活力，突破技术壁垒，迅速培育出具有竞争力的立体绿化核心技术。如2011年，万荣公司的技术人员利用去新加坡考察的机会，深入与新加坡的国际知名景观资材公司接触和沟通，引进新加坡国际先进的VPM立体绿化模块技术，并加以实际运用和改进。

“走出去”是企业发展壮大后对外扩张的必然选择，结合自身特点我们选择了技术输出。运用多年的研究成果和各地具有市场能力而缺少技术的企业合作，在获取经济效益的同时，也使我们的科研成果得以推广和改进。如2012年，与湖北黄石花木公司签订了技术授权使用协议，通过项目跟踪施工、理论知识培训等形式为该公司培养了3名技术人员，成功将立体绿化技术引入湖北。

3. 大跨度政府礼堂顶的屋顶绿化效果

3. 开放式科研，实现产学研助长

早在立体绿化研发初期，万荣公司就和南京林业大学、金陵科技学院等多所高校形成技术合作联盟，充分发挥高校的人才、设备和信息优势，在立体绿化技术研究的过程中，获得极大的助力。学校结合企业实际生产中的问题及需求，提供基础理论研究支撑；而企业再将学校的理论付诸行动转为实践产品，加速企业产品和技术的创新。同时，企业的研发和生产基地又成为学校的教学和实践基地。企业的技术骨干定期举办专业讲座，推广立体绿化专业知识，针对性培养适合企业需求的员工，实现学校与企业“优势互补、资源共享、互惠互利、共同发展”的双赢结果。

4. 企业的研发基地作为学校的教学和实践基地以谋求双赢

立体绿化技术体系的建立

1. 屋顶绿化

根据建筑屋顶的承重荷载、种植土壤厚度、布局形式、植物种类、维护水平等要素将屋顶绿化分为如下三种类型。

花园式屋顶绿化：在建筑屋面种植小乔木、灌木、地被、草坪等植物进行造景，并适当配置亭、廊架、汀步、水池等小品设施供人们休憩娱乐的屋顶绿化形式。屋顶预留荷载要求≥450千克/平方米，一般需要高投入的精细养护，才能保证长久的景观效果。该类型屋顶绿化需要较大屋面荷载，适用于与建筑同步设计和建设的屋顶绿化。

组合式屋顶绿化：建筑屋面荷载通常≥200千克/平方米，在屋顶承重墙、梁、柱部位或钢筋加密部位进行花坛、绿带、小型景点等布置，大部分区域以草坪地被为主，局部配置小乔木和小灌木，辅以简单的汀步、休闲设施等供人们休闲的屋顶绿化形式。这种屋顶兼顾了使用功能和景观效果，日常养护投入中等。一般适合于原有上人屋面绿化改造采用的绿化类型。

简单式屋顶绿化：建筑屋面荷载一般不能低于100千克/平方米，种植低矮地被和草坪，布置简单的维修和养护通道，以隔热保温、改善局部生态环境为目的的屋顶绿化形式。这类屋顶绿化以少维护和低维护为发展方向，适合于非上人屋面的绿化。

2. 垂面绿化

以自动化墙体绿化系统为研究目标，以不同类型的绿化模式选择、基质和植被的本土化（选和育）、稳定经济实用的自动水肥控制系统为研究内容，研究出了多种墙体绿化技术，包括VPM种植框植物墙绿化技术、室内种植毯式植物墙绿化技术、改良型种植袋植物墙绿化技术、PE种植盒植物墙绿化技术等垂面绿化技术。这些技术将室内墙面防水、自动浇灌、室内绿化、建筑节能相结合，在技术上形成一个完整系统。

攀爬型：攀援植物利用自身的勾刺、卷须、吸盘、气生根等依附或悬挂于垂面，可自然攀爬，也可设置牵引绳、固定网、木格栅等辅助方式攀爬，是最节省、最低碳、最生态、最持久的墙面绿化方式，应大力推广。缺点是植物生长速度慢，种植到成型时间长。

容器（盆）组合型：在墙体或者斜面上设置固定结构、固定规格的大小容器，并种植植物以及配套垂直浇灌系统。这种方式栽培的植物为原盆栽植，没有缓苗期，植物建植成形速度快，且生长旺盛；同时原盆种植便于更换，日常管理成本相对较低。

框体（模块）装配型：绿化墙由预制好的单元模块，按一定要求拼装组合，并设置灌溉系统。每一个预制种植块可以是独立的、自给自足的植物生长单元，也可以互相联系，形成有机整体。这种类型的优点是单元植物模块可以预培养，节约施工时间，装配便捷。缺点是初装成本较高，植物更换难度大。

种植毯（袋）型：将植物垂直固定在墙面绿化专用种植毯上，通过自动循环系统，根据植物需要自动控制水肥供应。优点是整个系统重量轻，结构厚度薄，植物组合自由。缺点是植物选择范围小，日常管理精度高。

5. 南京鼓楼区政府大院屋顶绿化全景图

案例解析

1. 鼓楼区政府大院屋顶绿化工程

南京鼓楼区政府礼堂及办公楼的屋顶绿化工程，分别在2005年、2008年以及2013年对鼓楼区政府的楼体屋面进行了三期屋面绿化施工，总施工面积达2 800平方米，共7个楼面。其绿化类型有景观型和生态型，较之前单调、枯燥的灰色屋顶,现在变成了清爽、靓丽的“绿色”屋面，一方面大量增加了鼓楼区政府的绿化面积，且在一定程度上降低了整个楼体的屋内温度。此项目采用的是公司拥有自主知识产权的生态屋顶绿化盒、生态屋面绿化垫和可移动式生态屋面绿化模块组成的屋面轻质绿化系统，巧妙地将屋顶绿化与防水、隔热相结合，实现了生态与节能的双赢。

2. 常州武进区凤凰谷立体绿化工程

凤凰谷是常州武进区2010年城建的十大工程之一，项目建筑面积为4.8万平方米，整个建筑由影剧院（A区）、少年宫（B区）和展览馆（C区）三大部分组成。该立体绿化项目分为屋顶绿化和垂直绿化二大部分：屋顶部分面积为7 700平方米，由不同坡度的斜屋面，呈几何状拼接而成，屋面坡度分别在15～60度之间。垂直绿化部分，位于A区和C区的外墙，面积为800平方米，呈倒三角型，最大高度为32米，采用框体结构种植，建成效果极佳。

6. 常州武进宫凤凰谷立体绿化工程效果展示

3. 南京水平方中庭绿化柱

南京水平方中庭的垂直绿化立柱高达32米、直径2米，是南京第一家将立体绿化运用于商业空间的范例。项目采用公司自主研发的室内种植毯技术，先期在研发中心建植等直径、高3米的立柱进行试验，然后总结经验和施工要点，确定项目的建造方案。此项目采用16种适合室内生长的半耐荫植物，耗时15天完工，为水平方打造了一个四季常绿、植物丰富的生命之树。

7. 南京火车站北广场山体断面的巨型垂直绿化墙

4. 南京火车站北广场垂直绿化

南京火车站北广场建设时，开挖了原小红山的山体，导致大面积的山体断面覆盖着混凝土层，给环境造成很大破坏，山体急需绿化恢复。此项目采用VPM（Vertical Planting Module）框体植物墙技术和种植毯技术对山体的混凝土层进行垂直绿化恢复，在不对山体进行大规模改动的前提下，仅用2个月时间和15万株植物，将一块面积达2 300平方米的巨型植物墙在北广场开通前提前展现给南京市民。这是迄今为止江苏省面积最大的一面植物墙。

8. 南京水平方中庭的垂直绿化立柱

吴锦华 高级工程师，主要从事立体绿化应用技术及园林花卉培育方面的研究工作。