垂直绿化种植容器的演变及发展

冯丽丹 金生英 徐斌

摘要：垂直绿化种植容器具有承载造景植物、连接支撑结构与灌溉系统的作用，是垂直绿化系统中最重要的组成部分。通过对壁挂式容器和模块式容器中几种代表性容器的分析阐述发现，BAU500种植容器建造成本低，容易变形；PV290种植容器节省了滴灌系统成本.植物容易更换；XRJ种植容器制作成本高，无蓄水功能，适合浅根性植物；DHL1种植容器安装简便，养护容易；VGM种植容器植物预培时间长，成本高；PPC120种植容器安装简便，后期植物更换较难；DLM2种植容器拼接灵活，安装简便，更换植物容易。在实际应用过程中，根据环境条件和系统设计要求选择最合适的垂直绿化种植容器才是最重要的。

关健词：垂直绿化：年帷黯器；演变；壁挂式容器；模块式容器

中图分类号：S688

文献标志码：A

垂直绿化是指利用植物材料沿建筑立面或其他构筑物表面攀援、固定、贴植、垂吊形成垂直面的绿化，具有占地面积少、绿量大、覆盖速度快等优点[1]。垂直绿化在美化城市环境、提高城市绿量和发挥生态作用中具有不可忽视的作用[2]。因此，垂直绿化成为大城市解决城市建设与土地资源紧缺的矛盾的主要利器之一。

垂直绿化发展至今，已经突破了传统技术仅依赖植物攀援特性形成立面绿化效果的限制，通常由精密的灌溉系统、支撑结构系统、种植容器、造景植物、栽培基质等组成[3]。这些技术互相依赖，共同组成了一个完整的垂直绿化系统。垂直绿化技术的发展与演变是垂直绿化系统各组成部分的更新换代，而其中种植容器的更新换代最频繁。垂直绿化种植容器是垂直绿化技术中最重要的组成部分，是栽培基质、造景植物的重要载体，也是联接支撑结构系统和灌溉系统的重要组成部分[4]。垂直绿化的景观效果、养护难易程度和建造成本在很大程度上取决于种植容器的合理选择，不同的环境条件和成本控制使得种植容器有所不同。设计者为了追求景观效果优美、养护方便的垂直绿化，不断设计和改良种植容器，进而促进了垂直绿化技术手段的发展。

本文从垂直绿化种植容器的演变历程进行思考，通过对不同类型种植容器的分析，提取其演变的规律和共同的特征，使其对垂直绿化的发展有重要的实践意义和应用价值。

1 垂直绿化技术的演变

在垂直绿化技术演变的过程中，历史最悠久的垂直绿化可追溯到古巴比伦时期的“空中花園”，然而直到1978年，才首次有文章称法国植物学家帕特里克·布朗（PatrickBlanc）为垂直花园的创始人，其代表作就是巴黎凯布朗利博物馆垂直绿墙，该绿墙用种植毯的形式，使用1.5万株植物构成极具艺术创造力的植物幕墙[5]。帕特里克·布朗开启了垂直绿化的新纪元。然而这种垂直绿化早期的种植载体是一种植毯，虽然克服了植物生长对土壤基质的依赖，但这种技术使用的毛毡层在水肥作用下容易腐烂，绿墙使用年限短，后期维护困难，对建筑物也存在潜在的危险。因此，为使垂直绿化能在全世界不同纬度、不同环境下推广应用，设计者对垂直绿化技术不断更新，种植容器的更新换代最为明显，其创新发展推动着垂直绿化技术的发展。

垂直绿化技术先后经历了几个重要的发展阶段。

1）第一阶段：将平面容器种植的植物成品“立”起来。该阶段对容器内的土壤无要求，因此将水平种植的成品垂直后，由于培养植物的土壤有一定重量，会造成绿墙出现沉降，种植于最上部的植物会悬空，种植于最底部的植物受挤压而死，整个绿墙无曲线造型可言，而且种植容器的固定也采用最原始的捆绑式。

2）第二阶段：设计者把绿墙划分为大小相同的单元格，避免了第一阶段出现的受挤压问题，此时真正意义上的第一代垂直绿化种植容器应运而生。但这种种植容器仅仅起到一个承载植物的作用，容易堵塞，无论是在排水和蓄水方面，还是在安全方面上，都存在明显的隐患。

3）第三阶段：将绿墙分割成长条形，绿墙功能多样化，适用范围广，垂直绿化种植容器形式各异，排水和蓄水功能比较完善，垂直绿化种植容器的固定方式也变得更加多样化。但随着城市化进程的加快和人们对垂直绿化要求的提升，垂直绿化从室内走向室外，从低层建筑走向高层建筑，这对垂直绿化的安全、后期高层维护、灌溉和排水等提出了更高的要求。

4）第四阶段：为适应新时期的需求，垂直绿化技术呈现出标准化、智能化和多样化的特点，此时的垂直绿化种植容器不仅追求承载功能、蓄排水功能、安全功能，也要追求其艺术性。

2 垂直绿化种植容器的演变

垂直绿化种植容器常会因各系统设计有很大差异，造景植物的选择、灌溉系统的设计、建筑类型的差异以及绿墙艺术造型的不同需求，都需要选择合适的垂直绿化种植容器来完成相应的工程。一般来说，一个好的垂直绿化种植容器应当具备抗老化能力强，造景植物栽培成活率高，安装简便，后期养护容易以及成本相对较低的特征。

2.1 壁挂式容器

壁挂式垂直绿化是通过龙骨、铆钉、挂钩、螺杆等框架结构悬挂支撑花盆容器、板式容器、槽式容器或盒式容器来实现垂直绿化的一种方式。壁挂式垂直绿化种植容器产品较多，形式各异，有倒梯形、圆形、长方形、V形、盒形等，大多采用抗老化PP材料制作而成。这些产品具有易更换、易施工、寿命长、应用范围广的特点，是目前市场上种类最多、应用最多的容器。

2.1.1 BAU500种植容器

该种植容器属于盆栽式的长方形容器（图1），是垂直绿化种植容器中应用最早的产品，也是最早意义上的第一代垂直绿化种植容器，类似的产品应用在街道栏杆绿化、室内装饰、室外展示墙上。该容器结构简单，容器内无过滤装置，容器规格为500mm×290mm×300mm，由于容器长500mm而无中间隔板，在使用过程中容易因种植基质的膨胀而变形。另外由于无过滤装置容器底部漏水口容易堵塞，且容器需要配置精准的滴灌系统，后期维护较难，植物更换比较繁琐，安全性不高，只能在一定高度范围内使用。但该容器最大的优点就是建造成本低，其绿墙容易做艺术造型。

2.1.2 PV290种植容器

该种植容器属于圆孔型花盆容器（图2），容器规格为290mm×200mm×180mm，采用PP材料抗老化、抗紫外线。每个种植容器上设置了2个斜向上的种植槽，种植槽中安装预先培育好的造景植物。该容器利用种植容器背面挂钩安装在钢结构龙骨上，相邻2个种植容器之间通过对应的轨道连接，安装拆卸便捷，安全性高。该容器更换植物容易，植物成活率高，因为植物的栽培基质不与蓄水区的水直接接触，避免了植物直接泡根的现象，后期养护简便易行，最主要的是有蓄排水功能取代了传统的滴灌系统，这为整个绿墙系统节省滴灌系统的成本。

2.1.3 XHJ种植容器

该种植容器属于花盆式垂直绿化板（图3），上下种植槽之间错位排列，单元种植槽与建筑物平行，无蓄水功能。垂直绿化板是由玻璃钢（FRP）材料制成的，耐腐蚀性强，可设计性好，适合一些特殊形状造型的制作。玻璃钢（FRP）材料制成的垂直绿化板无法批量生产，制作成本高。从图3可以看出，产品表面不够平整，气泡较多，颜色灰暗，整体效果比PP材料的容器要差，而且该容器的种植槽空间狭小，只适合栽植浅根性的植物。

2.1.4 DLH1型种植容器

该垂直绿化种植容器（图4）在吸取了以上3种垂直绿化种植容器劣势基础上，通过优化设计，使该容器实用性更强，适用范围更广。该容器由栽种植物的种植盆、种植盆底座、固定在墙上的安装架以及装于安装架上的种植盆载体组成。安装架用螺丝钉直接固定在建筑立面上，种植盆载体通过滑道式连接安装在架上，种植盆通过卡扣固定在种植盆载体上，相邻2个种植盆载体之间通过互通连接扣相连，上下层之间通过进出水接头和水管连接。

该垂直绿化种植容器最大的优点就是通过滑道式可拆卸的安装方式，摒弃了传统的钢架结构，既省材料又省人工，非专业人员也可安装。安装组合容易，操作简单，整个装置具有蓄水和排水的功能。独特的种植盆底座设计，使种植盆通过底座吸水，避免了造景植物长期泡水，植物成活率高，减少了后期维护费用，最大限度地利用了水资源，节水效果显著。

2.2 模块式容器

模块式垂直绿化种植容器有多种类型，但主体功能是一致的，具有高度的安全性，在高层建筑垂直绿化中应用较多。这类容器常因各系统设计在尺寸、样式和材质上存在差异。VGM模块和PPC120模块均可用于高层建筑垂直绿化上，但这2种种植模块的支撑结构和苗木培育方式是完全不同的。

2.2.1 VGM模块

VGM模块拆卸方便，固定便捷，每个箱体有4个不锈钢加固挂件，并通过挂件锚定在不锈钢壁柱上（图5）。壁柱安装无需深度穿透支撑墙，装与卸均非常方便。该系统安全可靠，不锈钢支架系统符合国际与国家标准，专为墙面系统设计，箱体、不锈钢角栓、不锈钢壁柱和防滑落定臂构成4道安全屏障。由于该系统需要配备滴箭式滴灌系统，而此模块系统成本较高，而且植物要进行预培，从水平到倾斜再到竖直，周期较长。

2.2.2 PPC120模块

PPC120模块可拆卸，运输和安装比较方便。植物可提前装盆预培，每个模块可以种植9盆植物，而且植物的根部有足够的基质，适合在高层种植，并且该装置还配有标准化的精钢安装配件，设计合理（图6）。植物种植盆可拆卸，也可更换，但在高层建筑中后期更换植物比较困难，这种弊端不仅仅是这种模块的，也是高层垂直绿化中要解决的关键问题之一。在后期的垂直绿化种植容器开发设计中，解决植物更换问题是主要突破方向。

2.2.3 VGM模块与PPC120模块比较

单从景观效果以及养护的难易程度来讲，PPC120模块更加实用，无论是前期的苗木培育，还是后期死亡苗木的更换都优于VGM模块。但从支撑结构上来讲，VGM模块的支撑结构相对简单、成本较低，而PPC120的支撑结构相对复杂、成本较高。因此不同的模块式容器有各自独特的优劣势，模块式垂直绿化种植容器的发展是一个从简单到复杂、从高成本到低成本、从难维护到易维护的一个过程。

目前常见的垂直绿化模块都有2个共性：其一，模块规格大小基本都为500mm×500mm×100mm，这种单元模块在建筑外立面上使用时不能按照建筑物设计的长宽准确植入，收边较困难，植物图案拼凑不够灵活，因此模块单元应该比500mm×500mm×100mm更小，这样就能尽可能地避免以上情况；其二，模块内部无隔层，模块内的种植基质处在同一个模块中，当这些模块安装到建筑立面后，模块内的轻质基质经过淋水、水土流失、沉降和垂直面上的重力作用，整个模块内的基质会集中在中下部，上部有可能会出现中空的现象。

因此针对以上这2种情况，对垂直绿化种植DLM2型模块（图7）进行改良设计，改良设计后的模块主要包括箱体、种植杯和杯盖，模块规格为300mm×300mm×80mm，箱体与箱体之间可以灵活拼接，适用于不同类型的墙面。箱体的面板与侧板之间通过卡扣连接，这样在填装基质的时候可以灵活操作；另外种植杯卡扣的设计不但可以防止植物高空坠落，还可以解决种植箱更换植物困难的问题。

3 结语

一个合适的垂直绿化种植容器，具有科技上适用、成本上合理、维护上简便并可持续发展的特点，合理地选择垂直绿化种植容器是垂直绿化技术中很重要的部分。无论选择何种垂直绿化种植容器，首先安全和立面荷载能力要好，在此基础上要求施工简单、后期养护容易、表现效果好。目前关于垂直绿化种植容器的系统研究较少，而实际生产的种类却很多。从以上列举的几个特殊案例中可以看出，不同的垂直绿化种植容器，其制作材料、结构和外形工艺有很大的差別，结构和材料的不同导致垂直绿化种植容器的应用范围和功能表现也不同。在实际应用中，并不是之后创新的垂直绿化种植容器就是最好的，根据环境条件和系统设计要求选择最合适的垂直绿化种植容器才是最重要的。

随着科技的进步和材料的革新，垂直绿化技术形式不断演变和发展，这必将带动垂直绿化种植容器的创新发展。新型的发展趋势要从项目运行的全周期考虑，从设计、开模、施工应用、维护和使用各阶段来论证垂直绿化种植容器所实现的综合效益。未来的垂直绿化种植容器有2大演变趋势：1）垂直绿化种植容器多功能化及标准化，即垂直绿化种植容器都是集灌溉与安装构件于一体，各个构件标准化，只要建筑立面荷载及防水达到要求就可以立即施工，而且非专业人员都可以安装使用，因为所有构件的设计标准化和人性化，后期维护也简便；2）垂直绿化走进千家万户就意味着需求的多元化，业主在选择垂直绿化容器时因不同环境或不同功能需求，其选择的垂直绿化种植容器差异较大，这就要求垂直绿化种植容器要向多元化发展.让业主有所选择。

参考文献：

[1]王雁.我国城市绿化理念探索的回顾与发展趋势[J].浙江林学院学报，2003，20（3）：315-321.

[2]唐瑭.广受地区居住建筑垂直绿化技术应用研究[D].广州：广州大学，2017.

[3]范体凤，冯志坚，朱锦心，等.广州市垂直绿化新形式的应用调查[J].湖南林业科技，2016，43（5）：112-117

[4]谭建萍，李映萍，吴祖军，等.垂直绿化种植容器[J].广东园林，2017，37（4）：21-24

[5]PATRICK BLANC.The verticalgarden[M].New York：W.W.Norton，2008.