基于景观偏好理论的城市垂直绿化设计方法研究

沈姗姗 黄胜孟 史琰 包志毅

1 研究背景

随着城市化进程的不断推进，高层建筑的数量和密度在不断增加，城市地面可绿化面积相对减少，垂直绿化将植物种植从传统的“平面—地表”向“空间—建筑”延伸，标志着生态建设理念的革命性变化[1]。垂直绿化（vertical greening）指利用植物材料对建筑或其他构筑物的垂直面进行绿化[2]，主要类型包括墙面绿化、三台（阳台、窗台、露台）绿化、棚架绿化、栏杆绿化、立体交通绿化等[3]。其中墙面绿化应用最为广泛，常见于商业空间、道路、居住区等，具有模块式、铺贴式、攀爬式等多种技术形式[4]。近年来，垂直绿化的研究和应用正逐步开展，其适用范围更加广泛，营造手法也更为丰富，城市可以借助垂直绿化达到更好的景观效果。

垂直绿化通过竖向种植植物使硬质构筑物得到美化，具有很高的美学价值，因此合理利用垂直绿化的一个重要维度是审美研究。“垂直花园之父”Patrick Blanc就对形式美和透视法等进行了细致的研究，参照植物的生长速率、形态、质感等指标对其进行排序，以创作出符合现代都市氛围的有生命的艺术作品[5]。国外已有一些相关研究涉及对垂直绿化景观审美偏好的探索（表1），研究表明观赏者对垂直绿化的审美偏好受多种因素影响。而中国有关垂直绿化审美的研究并不多见，仅从植物材料的角度提出垂直绿化须遵循线条、外形、群植、质地和色彩5个基本原则[13]，尽可能使用不同观赏期植物搭配[14]，运用乡土植物形成地方特色[15]。此外，植物野趣程度、花叶比、背景或远景等也会影响垂直绿化的审美偏好[16-17]。但总体而言，并没有系统性的研究实证垂直绿化的设计方法。

表1 国外相关研究进展[6-12]Tab. 1 Related foreign research progress abroad[6-12]

景观偏好（landscape preference）指观赏者对景观喜好程度的主观评价，具有一定的异质性，且研究主要聚焦在认知主体的个体（群体）特征及景观客体的特征（属性）对景观偏好的影响2个方面[18]。目前景观偏好的研究对象主要集中在城市公园、社区公园等方面[19-21]。相关研究大多从使用评价的角度对其现状进行归纳总结，对未来景观优化的参考性较弱，且对垂直绿化植物审美偏好的研究寥寥无几。垂直绿化和地面绿化都是城市园林绿地的重要组成部分，但其景观营造有很大差异。垂直绿化以多年生草本和灌木、藤本等生活型的植物的搭配为主，物种丰富度高、均匀度低[22]。同时墙体代表着受干扰较大以及资源贫瘠的半自然生境[23-24]，生长环境相对恶劣，在应用中应考虑场地所处位置、墙面朝向、高度等多种因素，选择根系牢固、不易落叶、质量轻、少病虫的适应性强的植物[25]。由于垂直绿化的三维特征，其模纹图案可以更直观地被观赏，因此对竖向维度上的垂直绿化进行审美偏好研究具有一定的现实意义。

笔者以上海为例，聚焦商业空间这一典型的应用场所，探索大众对垂直绿化的审美偏好。主要研究问题包括：大众对垂直绿化的认知如何？影响垂直绿化审美偏好的要素有哪些？如何营造符合大众审美、观赏性较强的垂直绿化景观？

2 研究方法与内容

2.1 垂直绿化植物优选

上海市常见垂直绿化种类丰富，在众多的植物类型中选择最具代表性的植物是本研究的第一难点。选取上海地区较具知名度的景观绿墙进行调查，包括迪斯尼乐园绿墙、申迪生态园绿墙、k11购物艺术中心绿墙、金虹桥商业广场绿墙以及上海国际贸易中心绿墙，采集了包括不同植物类型及搭配的实景照片，按使用频度对植物进行排序，并就形态、色彩、高度等特征，结合实验所需的控制变量，发现18种垂直绿化植物较具代表性（表2），选为最终实验材料。

表2 上海市常见垂直绿化植物筛选结果Tab. 2 Screening results of common vertical greening plants in Shanghai

2.2 变量及问卷设计

本研究中重点考虑的变量是垂直绿化的植栽要素搭配及图案构成，主要通过照片模拟结合景观偏好分析。垂直绿化与商业建筑结合十分常见，利用植物组合形成企业名称logo形状，使普通墙体变得生动富有辨识度，也是一种常见的手法[26]。以消费者为主要的调查人群，探讨如何使商业区垂直绿化的形象美得到最充分的发挥。此处以k11购物艺术中心北面外墙为例，拍摄了相应的实景图作为底图。

垂直绿化植物搭配及控制变量主要基于国内外已有文献，归纳出客观层面上可能影响景观偏好的各类环境特征因子，选取主要影响因子作为控制变量（表3）。借助Photoshop依次改变上述因子对该场景的实景图进行处理，得到控制单一变量的18张实景模拟图（图1）。

表3 图片编号及其控制的设计变量Tab. 3 Design variables for picture numbers and related design control variables

调研问卷分为3个部分：受访者社会背景、主体问题、评价打分。受访者社会背景调查主要包括性别、年龄、受教育程度、职业、成年前是否经常接触自然植物环境5项。主体问题主要包括：对垂直绿化的评价、对垂直绿化不足之处的认识以及对垂直绿化景观的愿景及建议，核心部分是依赖模拟实景图的打分，参照现有国家及地方性的法规和技术规范等将景观因子评价层分为5个等级：I级（优）得分5分、II级（良）得分4分、III级（中）得分3分、IV级（较差）得分2分、V级（差）得分1分。

2.3 问卷调研与数据回收

利用上文设计的调查问卷进行调研，总共发放问卷322份，收回有效问卷321份，其中，网络发放293份，有效问卷292份。调查了参与人员的社会背景信息（表4）。

表4 参与人员的社会背景信息Tab. 4 Social background information of participants

对于问卷收集的数据，通过IBM SPSS Statistics 20.0进行统计学分析。使用Cronbach’s alpha进行一致性检验并筛除无效问卷后，根据变量特征，分别使用描述性统计、单因素方差分析、相关性检验等方法进行分析，统计各变量的特征及之间的关系。

3 研究结果

3.1 公众对垂直绿化的态度与认知情况

调查过程中，49.32%的受访者给出了“一般”的评价，可见垂直绿化营造仍有较大的提升空间。在对垂直绿化存在问题的调查中，认为色彩搭配不够丰富（56.56%）和后期管理养护不够到位（60.63%）的人数最多，因此垂直绿化在注重种植设计的同时，也不可忽视后期的养护管理。调查也表明市民对垂直绿化有多样化的期待（图2），如图案体现当地特色（71.04%）和植物合理搭配、四季成景（68.78%）等，在实际设计中应当发挥垂直绿化的作用和功能；确定垂直绿化植物的形态搭配和观赏期；设计具有辨识度的图案造型；考虑植物造景在多感官上的综合应用。对模拟实景图进行打分（图3）。垂直绿化优化设计建议的采集过程中，许多市民提出了相对有建设性的意见，如许多被访问者提到了“凸显主题”“繁简适度”“造型特色”等相关词汇，在设计中应纳入参考。

3.2 垂直绿化植物搭配

3.2.1 植物多样性

本次对于植物多样性模拟了4个对照组，分别为1种（m=2.96）、2种（m=2.84）、3种（m=3.26）和4种及以上（m=3.61）。单一植物种植的绿墙选择大吴风草，2种植物的对照组选择大吴风草、红花檵木混种，3种植物的对照组选择大吴风草、红花檵木、女贞植物混种，最为丰富的植物对照组选择大吴风草、女贞、红花檵木、千叶兰、兰花三七、萱草、八角金盘。总体而言人们的偏好与植物的丰富度成正相关，相较于≤3种植物组成的绿墙，市民对于植物种类更为丰富的绿墙偏好度更高（p＜0.05）。但单一植物绿墙的得分高于2种植物组成的绿墙，其原因可能是单一植物种植也有其独特的简洁美感。

3.2.2 质感

垂直绿墙通常根据所需的绿化效果选择不同质感类型的植物。不同种类植物的叶片大小、形状、肌理都不相同，所给人的视觉心理感受也大不相同。因此以粗糙和细腻形成对照组，粗糙质感的绿墙使用叶片较大或是较为尖锐粗糙的植物，选择了大吴风草、南天竹、金边阔叶麦冬，辅以细腻植物如海桐，进行模拟；细腻质感的绿墙主要选择植株较为低矮，叶片光滑细腻或是修剪较为整形的植物，如黄杨、佛甲草和红花檵木，辅以花叶蔓长春，细腻质感为主的垂直绿墙（m=3.67）偏好度要略大于粗糙质感为主的绿墙（m=3.3，p＜0.05），叶大枝粗的植物容易突出建筑重点，而整齐低矮植物给人空间宽广之感。

3.2.3 不同大小叶片面域比

不同大小叶片面域比选择了3个对照组进行对比，大、中、小叶片比例分别为1 ∶1 ∶1、3 ∶5 ∶2、1 ∶8 ∶1。通过较为精确的面积计算将原有绿墙图案形式分为7个区块，根据比例进行植物种植。1 ∶1 ∶1的对照组：大叶片区块选择大吴风草、八角金盘；中叶片区块选择了女贞；小叶片区块选择了千叶兰、佛甲草。3 ∶5 ∶2的对照组：大叶片区块选择矾根、八角金盘；中叶片区块选择了女贞、海桐；小叶片区块选择了佛甲草。1∶8∶1的对照组：大叶片区块选择大吴风草、八角金盘；中叶片区块选择了女贞、红花檵木；小叶片区块选择了佛甲草。调查结果显示：3∶5∶2叶片面域比的垂直绿墙（m=3.58）最受欢迎，其次是1 ∶8 ∶1的绿墙（m=3.43），1 ∶1 ∶1的绿墙（m=3.22）最差。其原因可能是3∶5∶2的垂直绿墙在美学上搭配更为合理。

3.2.4 花朵丰富度及疏密

花朵丰富度设置了单一花卉（m=3.57）和2～3种花卉（m=3.88）2个对照组。同一绿墙尽量选择花期相近的常绿开花植物。单一花卉使用杜鹃较大面积覆盖，2～3种花卉在该基础上添加了栀子和花叶蔓长春。同时将种植较密集的杜鹃与种植较稀疏的山茶进行对比，形成新的对照组。对其得分进行单因素方差分析得出，花朵丰富度对于绿墙偏好有显著影响（p＜0.05），人们更偏向花朵色彩、种类丰富的垂直绿墙。但稀疏花卉的绿墙（m=3.56）与密集花卉的绿墙（m=3.57）偏好并没有明显差异，可见花的疏密并不与人们的偏好直接相关，品种丰富，搭配疏密错落更为重要。

3.2.5 色彩偏向

关于色彩偏向模拟了厚重（冷色为主）和明亮（暖色为主）2个对照组，冷色为主的垂直绿化墙及以绿色系为主，选择大吴风草、女贞、千叶兰、兰花三七、萱草、海桐，搭配少量暖色的红花檵木，颜色较为厚重。暖色为主的垂直绿化墙以红黄色系为主，选用南天竹、花叶蔓长春、黄杨，搭配了黄绿色的大花六道木，形成明亮的视觉效果。结果显示：相较于暖色的绿墙（m=3.41），人们更偏好冷色为主的绿墙（m=3.57，p＜0.05）。由于植物大多以中性色绿色为主，可搭配其他色彩的植物相互过渡，表现丰富的色彩层次。

3.3 垂直绿化图案造型设计

垂直绿化按图案造型形式大致可以分为规则式绿墙和自然式绿墙。规则式绿墙按构成形式可以分为点构图、线构图、面构图3种。自然式绿墙以植物混种为主，主要表现为植物具有自然的形态和种植形式。4个对照组选用了相同植物：八角金盘、大吴风草、南天竹、茶梅、海桐、金边阔叶麦冬、黄杨、佛甲草，分别进行模拟。结果显示规则式绿墙中面构图（m=3.75）得分最高，线构图（m=3.43）次之，点构图（m=3.28）最差,且规则式绿墙总体偏好值总体优于自然式绿墙（m=3.27），说明在商业区环境中，人们更偏爱种植区域较规则的绿墙。规则式绿墙通过植物种植组合呈现不同的几何形态，展现植物整齐、流畅的图案美，给人以强烈的视觉效果，但是过于规整会让观赏者觉得呆板压抑，而自然式绿墙保留植物本身自然形态，可结合二者进行种植。

3.4 其他影响因素

使用者的社会背景以及人生阅历都会对景观偏好产生影响[27]。本研究从性别、年龄段、受教育程度、职业、成年前是否经常接触自然植物环境等属性对被调查者背景进行了解。分别将各属性与总分进行相关性检验（表5），结果显示年龄与总分在0.05水平（双侧）上显著相关，根据调查数据和访谈结果对不同群体偏好进行分析。

表5 不同属性与总分之间的相关性检验Tab. 5 The correlation test between different attributes and total score

从访谈结果得出男性与女性在有关垂直绿化的景观要素选择上大致相同，但分析其具体分值可得女性打分更倾向于色彩较丰富、质感较细腻、有观花植物的绿墙。调查样本主要集中在19～30岁（表6），且31岁以上人群评分均值较高。但就具体打分情况而言，0～18岁和50岁以上的人对于色彩相对艳丽的垂直绿墙喜好高于其他年龄层次，可能与儿童和老人群体更偏好色彩多样的事物有关[28-29]。且接受高等教育的人群拥有更严格的审美意识，也对垂直绿化有更深刻的解读。同时结合深层次的访谈和相关性分析发现：成年前经常接触自然环境或者植物相关专业的人群，对垂直绿化生态效益等了解度较高，也有更强烈的加强景观营造的诉求。

表6 不同年龄段与总分描述性统计分析Tab. 6 Descriptive statistical analysis of different age groups and total scores

4 实践建议

4.1 植物选择

垂直绿化的植物选择应当本着因地制宜、协调环境的原则，在追求植物疏密错落、色彩质感丰富的同时重视整体的和谐美感。在品种的选择上，可以采用不同高度的木本植物与草本植物相结合，形成高低错落的景观效果；在细腻叶形的植物中穿插一些粗糙叶形的植物，不同质感的植物合理搭配；大、中、小叶片植物应按合适的面域比进行种植，形成乱中有序的景观效果；尽量引入观花植物疏密错落搭配，且利用植物花期错落的特点，在不同季节呈现不同的景观效果；在色相上充分考虑场地特征，可选用绿色观叶植物作为底色，少量的彩叶植物进行点缀。

4.2 图案设计

垂直绿化需要通过合理运用不同的构图形式，表达丰富的视觉语言，在设计中比例与节奏的把握是最不可忽视的部分。从审美角度看，相同或相似几何形式的重复出现能让人较直观地把握和体会图案变化的规律，从而形成一种富有韵律的美感。图案设计当以面构图为主，且尝试自然式与规则式结合的种植形式，整齐流畅的同时不失野趣。同时垂直绿化将植物图案运用到建筑外墙时，也应当注意凸显当地文化风貌。

4.3 公众认同感

为了实现垂直绿化走进公众生活的目标，首先应当让公众在社会宣传的影响下对垂直绿化形成一定的了解，同时增加其覆盖率，使人们在长期的观赏过程中形成对这种绿化方式的认同。研究表明，不同属性的人群都在一定程度上具有原风景意识，即人们在18岁之前由于在某一地域中长期生活而形成的对该地域永恒的定影景象[30]。能满足情感诉求，给人以强烈归属感的设计才最能引起观赏者的共鸣，可以尝试融入当地元素，加强人们的归属感。考虑观赏客体视觉输出的同时也当考虑观赏主体的感知特点，成年以前的阶段是人对自然态度形成的关键时期，应该在这个阶段重点加强人们对植物的认知。

5 结语

研究主要是从视觉美学层面上对如何提升建筑外墙垂直绿化进行探索，研究地点位于上海，类型以商业区为主，植物的选择和搭配具有地域性。研究发现垂直绿化的质感、色彩、图案、种植比例等都会影响大众的审美偏好。从评价主体而言，应综合考虑垂直绿墙的设计。对于植物配置应优先选取可观花、花叶冷色调为主、叶片质感光滑的植物，不同大小叶片以3 ∶5 ∶2的面域比为宜，并使用多植物进行组合以营造色彩丰富、比例协调的垂直绿墙。图案造型须充分考虑场地特征，营造具有辨识度的垂直绿化景观。从评价客体而言，应充分考虑不同观赏人群的偏好特征，在了解场地使用人群比例的基础上进行设计。以老年人或是儿童活动为主的区域应优先选取观花且花色鲜艳的植物，青壮年活动为主则更讲求色彩协调，且应当增加未成年人接触自然植物的机会，有助于人们增加对垂直绿化的认同。

总体来说，垂直绿化不仅能够带来生态意识的转变，而且可以使人们从多感官上得到满足。后续可尝试运用实景照片对垂直绿化进行景观评价，且评价对象不单一聚焦于商业空间这一种垂直绿化景观营造场所，尝试探究居住区垂直绿化、医疗场所垂直绿化等其他不同场所和背景的景观偏好，创造优美、舒适的城市共享空间。

致谢(Acknowledgments)：

感谢浙江农林大学黑豹工社胡汪涵、南歆格、王巧良、王圣杰对上海市垂直绿化植物材料种类的获取提供帮助。

图表来源(Sources of Figures and Tables)：

表1数据来自参考文献[6-12]，其余图表均由作者绘制。