以米兰垂直森林为例简析高层绿化的发展趋势

金乃玲 高建

安徽建筑大学/建筑与规划学院 安徽 合肥 230022

前言

近现代以来，作为人类技术进步、城市经济发展的标志之一，高层建筑越来越多地出现在世界各地的城市中。同时，大面积的高层建筑带来的负面问题也在逐渐显现，包括建造与使用的巨大资源消耗、局地风环境、光环境变化、自然甚至社会生态结构的破坏、钢筋水泥丛林中人的心理失衡等。尽管如此，高层建筑作为人类集约化使用土地与空间的典型产物自有其存在的合理性，是否有可能在高层建筑发展的同时拉近人与建筑、城市、自然的距离呢？在可持续发展思想被提出、绿色建筑理念逐渐被社会接受的今天，意大利米兰垂直森林项目成为生态化高层建筑首个建成实例。本文以垂直森林项目为起点，探讨高层建筑设计中对自然与人类生活、建筑、城市的关系的最新思考以及在国内对高层绿化推广的试想[1]。

1 米兰垂直森林

1.1 简介

垂直森林位于意大利米兰市中心的伊索拉区，由米兰理工大学教授博埃里（Stefano Boeri）设计，2014年10月剪彩落成，并于当年获得世界高层建筑大奖。该项目从一开始就吸引了全球的目光，被认为是一个史无前例的高层建筑新模式，也是应对城市人口密集化与绿色生态化趋势的绝佳探索[2]。

项目由两座高度分别是110m和80m的塔楼组成，从下至上建造了相互错落的混凝土阳台，每个阳台上都种满了树木，一共包含500株大乔木、300株小乔木、6000棵灌木和12000棵地被植物—相当于2 hm2的森林。建筑上的植物使用收集中的水来灌溉，采用太阳能为灌溉装置供电。建筑阳台上的选择的每种植物，无论是在种类上还是自身的适应条件上都是经过严格筛选过的，并有着专门的后期养护团队。从远处望去，建筑被郁郁葱葱的植被包裹，空气、阳光、植物与人交织在一起，营造出静谧、和谐、自然的气氛。

1.2 探索过程

“完全被植被围绕的塔楼”的想法源于2007年博埃里在迪拜的经历。当时博埃里作为Domus杂志的主编，正在制作一期迪拜城市报告专题。资料显示，迪拜20多年前还是中东一座貌不惊人的城市，现在却由于一座座拔地而起的新摩天大楼为世界瞩目。这些摩天大楼所有立面都是具有反射性质的玻璃、陶瓷或金属材质，居民像生活在发热电机之中，由玻璃和金属构成的建筑表皮，在人造城市中不断增加，人与自然逐渐脱离。于是博埃里开始思考—我们梦想中的城市到底应该是什么样的？我们为什么不能将平铺的森林树立起来，在高密度的城市中心里建造一个人与自然共享的家？因此，2007年博埃里着手设计米兰市中心塔楼项目时，一个天马行空的垂直森林的想法出现在他脑海里，他开始构思一个让绿色向上延伸的高层建筑，用以解决环境污染、土地紧张、人与自然隔离等问题[3]。

让建筑回归自然、使建筑不局限于炫酷的外形或建筑师的个人偏好，垂直森林的绿化景观让建筑摆脱了冷冰冰的玻璃幕墙，换上了绿油油的植物外衣，实现了植物景观空间与建筑的完美结合，提供了全新的高层建筑处理空间与建筑关系的设计思路。垂直森林建筑不仅优化了城市的外部环境，而且将自然美引入了室内，将室外的风景供给室内的人享用。

1.3 垂直森林的优势

垂直森林是城市新一代高层建筑，尽管它完全被树木和植物覆盖，但它体现的不是简单的高层绿化，它是推动城市中建筑与自然共生的仪器，毫不夸张地说它是复杂城市生态系统的创新。它主要体现出以一下几点优势：

（1）垂直森林成倍增了城市中的树木。垂直森林利用自身的优势于几百平方米的城市空间之中移植了相当于数千平方米的森林和植被。如果350棵树木可以造就1hm²的森林，那么已经建成的米兰垂直森林700棵树的绿量就相当于2hm²的森林和植被。

（2）垂直森林降低了城市环境中的污染。垂直森林中的植物被设计定义为持续的绿色净化器，安置在居住区的室内与室外之间，能够吸附城市交通产生的细小颗粒，产生氧气．吸收二氧化碳，并在阳台上制造一层隔离噪声与污染的屏障。这些因减少环境污染而带来的显著效益，不仅是有益于建筑本身与住户的，更为整个城市空气质员的提高做出了贡献。

（3）垂直森林减少了能源的消耗。垂直森林内每个种植池中的乔木与灌木将灌溉水转化成水蒸气，这个过程会从周围环境吸收热，在配合上阳台上的植物作为过滤器，可以保证室内温度比室外减少将近3℃，尤其在夏季，可以缓解建筑外表皮高达30℃的高温。

（4）垂直森林是树木与人类共同居住的塔楼。在城市中心运作如此多样和丰富的植物类型，垂直森林可以作为城市政策的参照和工具，直接推动了植物和动物进入到人造的城市文脉中，促进了不同地区的城市生物多样性传播。

2 技术上

2.1 建筑上的技术

以种植盆为例。在米兰垂直森林的第一个设计版本当中。它们呈线性沿着阳台外围摆放，长度可达约2Km，深度不一（30～110cm），但是高度恒定（1.1m）。考虑到植物所需的营养参数并要满足浇灌要求，种植盆的大小是标准化的，以提供适宜的需求。种植盆是混凝土做的，以保证防水、排水性能，它可以保留土壤的某些特性如松软度。植物根系生长的末端与树盆底部的防水膜有相当的一段距离，中间有个隔层和排水层[4]。

为了固定较大的树木，还额外增加了一个用钢索组成的铆钉平面，可以使得植物更好地适应大风环境。

图2 垂直森林种植盆大样 （图片来源：笔者自绘）

2.2 植被上的技术

垂直森林里植物的存在，使得它看起来更像是一套流程，而不是一个简单的建筑个体。其中最重要的过程之一，就是选择需要培育和种植的树，为了最好的与垂直森林中所能提供的生长条件相适应，必须提前就植物的大小、结构强度，以及为了克服移植后的问题等订制方案。为了实现这个方案目标，在意大利首次签订了关于米兰垂直森林的两年预培栽合同。在2010年夏天，准备种在两栋大楼中的植物从原产地的苗圃中被取出，然后种在了距离科摩较近的佩维莱立苗圃内，放在专门的可回收塑料空气盆当中。植物苗是由签约公司选择的，空气盆的材料、大小和机械性能都经过特别的筛选，从而使得它们可以与树木的成长相适应，这样也促进了植物根系的形成，使根系的各项指标都达到项目要求。

在对米兰垂直森林里种植的所有大中型植物都综合了审美标准和技术标准评估当中，考虑到了树木的结构强度以及它们天生的适应能力，即植物对外部压力和修剪的耐受能力。

3 在我国推广

3.1 原因

（1）环境。根据我国现阶段大中城市空气质量报告的数据显示，其城市中主要空气污染物80%以上为可吸入颗粒物。要减少该污染物主要手段就是减少城市中心的热岛效应。当减少城市地面向上升腾的热气流时，空气中的颗粒物就可以伴随自由落体运动降落附着。

经科学工作者研究发现，在CO2排放量相同的情况下，对比有绿化景观和没有绿化景观的两个街道上的悬浮颗粒含量，可以很明显地发现后者空气中的悬浮颗粒物比前者高出十倍。这一数据表明，绿化景观能有效地减少空气中将近90%的悬浮颗粒物。另外通过栽种爬山虎类、攀缘类植物形成的垂直绿化，也有利于城市的降温和降尘。因为攀缘植物在建筑物的外墙上形成一个夏天阻热、冬天保暖的隔层，因此垂直绿化也可以降低建筑物内部的能耗[5]。

（2）土地。我国土地面积位列世界第三位，可耕地资源和城市用地却较少，这与很多发达国家的土地使用情况截然不同。我国大中城市的主城区，建筑密度大、人口密集、绿地缺失，这就必定导致用地的紧张。垂直绿化就是使绿化从平面走向立体，进一步拓展了城市的绿化空间，是城市绿化的新方向，这种方法不仅可以节约城市土地、丰富城市空间类型，还在美化城市方面有着自身不可替代的优势。

3.2 推广面临的困难

不光是国内，对于发达国家比如加拿大，如何平衡绿地与高层的关系也是待解决的问题，高层绿化面临的是花费昂贵以及后期维护程序烦琐[6]。除了美观以外需要考虑更多的是植物的本身，植物的生长是一个复杂的事情，并不是有土就能长的。这就要求阳台要具有承担排水保暖的功能；若屋顶没有遮蔽，夏天灌溉需求很高，又引来阳台防水问题；植物根茎破坏阳台结构的问题。因此一个可持续的垂直森林要求前期详细的设计、植物的种类配比与培育、排水的设计、阳台结构的设计等，这些都要花费高昂和复杂程序的原因。

于我国而言，由于国土地域辽阔，从纬度上算由南至北横跨5个温度带。不同的温度带内植被所吸收的是热量不同，导致植被生长期长短不一，最终形成的植被形态也有明显差别。这也是今后垂直森林在我国大面积统一推广的不利因素。

4 结束语

垂直森林项目的建成像一座灯塔，为高层绿化点亮了一个方向，使生态化高层建筑的建设不再只是研究机构计算机中的构想，而成为一种可期待、可建造的未来。其设计手法已经开始在世界各地的新建高层建筑项目的创作中被运用[7]。相信的不久的将来，高层绿化的技术会愈渐成熟，进而推广。

图3 亚洲首例—南京垂直森林 （图片来源：网络）