浅谈高层建筑设计中垂直绿化的设计趋势

2022-09-11

一、建筑设计中垂直绿化的定义及其积极作用

在建筑设计中, 垂直绿化指的是建筑师利用不同的空间条件, 将适宜的植物依附或者铺贴于各种建筑空间的绿化方式。垂直绿化在当代建筑设计中应用十分广泛, 原因在于:

首先, 对于城市来说, 大量的绿化提高了空气质量, 降低热岛效应, 美化环境。不同于地面绿化, 垂直绿化增加了城市植被保有量, 大大减轻了城市的用地压力以及土地绿化成本。其次, 针对建筑室内物理环境, 建筑表层的植被能够吸收二氧化碳及粉尘、制造氧气, 保证室内空间的自然气候。同时, 将植物作为建筑外维护结构, 还可以达到改善建筑热工性能, 节省建筑能耗的作用。再次, 位于垂直墙面或是空中各层的绿植, 为居于高空的使用环境增添了一抹绿色, 营造出类一层的舒适自然空间。

因此研究垂直绿化的设计趋势, 对于营造良好的城市及建筑环境有着积极的意义。

二、传统垂直绿化设计

随着高层建筑、超高层建筑的发展, 垂直绿化的设计也一直在持续跟进发展。传统垂直绿化的做法及发展, 大致可以分为以下三种:

1.绿植墙面——原始的绿植墙面是指种植爬山虎等具有吸盘或气生根的藤本植物, 沿墙面、石壁、篱笆攀爬, 形成绿色覆盖的墙面。当建筑体量越来越大, 需要配置更大更高的绿植墙面时, 随之发展出的是可以人工参与布置、大面积种植的绿植墙。这类绿植墙的做法是, 首先在墙面构筑垂直的绿植架, 然后将一罐罐带有泥土的绿植布置在绿植架上, 根据设计师的想法, 还可以用绿植拼接出各式图案。

2.屋顶花园——是指在建筑屋顶上铺设种植基质, 人工创建一个适合植物生存生长的环境, 进行绿化及适当点缀建筑小品的一种绿化形式。建筑师Vincent Callebaut拟建的布鲁塞尔生态社区, 被构想成一个城市可持续发展的新模式。建筑师利用层层退台的屋顶花园, 设计出如同绿色飘带似的建筑立面。

3.阳台、中庭穿插设置绿植——在阳台、中庭内种植, 不仅使建筑立面得到了绿色的点缀, 而且让优美和谐的大自然风景渗入室内, 增添了生活环境的生气与美感。

由法国建筑师Jean Nouvel设计的悉尼One Central Park是综合运用以上三种形式的建筑代表。建筑包括两栋高度分别为33层和16层的住宅塔楼, 由休闲平台相连, 裙房包含购物中心、银行、餐厅和大型超市。

对于传统垂直绿化的分析与研究, 我们可以看出:依靠着技术的进步, 垂直绿化设计作为建筑设计的一部分, 正以越来越多的形式, 大量出现在建筑设计中。但尽管垂直绿化发展迅速, 花样繁多, 其终究是以一种设计元素的形式, 辅助参与在建筑设计中。

三、“垂直森林”概念的提出及实践

2006年, 建筑师Stefano Boeri萌生了“垂直森林”的概念, 并于2013年在米兰将这一概念实践。这一案例将高层建筑内垂直绿化设计引入了一个新的高潮。项目被CNN赞叹为:“掀起了一股全新的对于丛林都市思考, 让城市的天际线步入未来”。

米兰垂直森林项目为两座高层公寓建筑, 分别高为高约111米和约79米。两栋高层的外墙从下至上建了相互错列的混凝土阳台, 这些阳台就作为种植树木的苗圃, 种植了730棵乔木、5000株灌木和1.1万株草本植物。

不同于传统垂直绿化的设计, “垂直森林”在多方面均具有进取意义。首先, 垂直绿化成为设计的出发点。建筑设计师的灵感来源于一次植树活动。“为什么不能将平铺的森林立起来, 在寸土寸金的大城市里建造一个人与自然共同的家呢?”根据这一想法, 垂直森林的形象被渐渐构筑起来。

其次, 在构造上, 绿植的角色发生变化。绿植如同建筑构件一样被安排在每一个公寓模块内。每一间公寓含有至少一个类似于小花园或小树林的阳台。由这种公寓模式构筑起的高层公寓楼, 有着与传统垂直绿化不尽相同的建筑立面。正如设计师自己所谈到的, 该建筑以生态立面替代了玻璃表皮。

再次, 基于“垂直森林”这一模式, 建筑内绿植量也远远超过传统垂直绿化。据报道, 该项目仅仅占用了1500平方米土地, 却相当于制造了20000平米的森林。

正是意识到垂直森林的各项优点以及可实现性, 中国也开始积极复制“垂直森林”这一模式。

南京垂直森林位于南京浦口区明发财富中心。项目旨在将米兰垂直森林的理念完全引入两栋塔楼之中, 沿外立面种植景观植物直到屋顶, 让建筑充满绿色。项目结合南京当地气候, 调整景观、植被, 外立面还以中国红配古朴暮色, 最终呈现中国第一座垂直森林。

贵州万峰谷“垂直森林”规划面积400亩, 包含250个酒店房间。设计概念来源于万峰谷的独特自然景观, 与原有的地形与生态系统。设计的目的是恢复景观, 通过重建过去的山峰, 以仿效过去和现在的山丘景观。

在众多“垂直森林”的设计与实践后, 我们不难发现, 这一理念影响下所形成的建筑, 更像是一件产品, 通过结合当地不同的物理、文化条件, 被复制在各个城市中。但是在复制过程中, “垂直森林”的发展也可能面临以下几种限制:

首先, 安全性有待验证。从几十米、甚至百米的高空, 即使一颗果实掉落, 也会造成严重的后果。尽管建设“垂直森林”的团队早已意识到这一问题的严重性, 并严格对绿植进行风洞实验以验证其高空种植的安全性。但是, 由于绿植在种植后还会继续生长, 在设计伊始的实验未必能预测到所有绿植生长方向的可能性, 绿植的掉落仍然可能是不安全因素。

其次, 建设、维护成本高。根据Boeri事务所的说法, 比起普通高层建筑, 垂直森林的总造价增加了6%, 主要增加在钢筋和植物空气维护系统。而其养护增加了20%, 养护内容包括邀请攀岩选手定期为高空绿植进行修剪。

最后, 审美疲劳。目前设计的几处“垂直森林”建筑的手法基本一致, 仅仅在建筑造型上略有区别。如果越来越多的城市引入“垂直森林”的设计, 或者一个城市内多处新建“垂直森林”, 这些建筑固然对城市环境起着积极作用, 但是, 长相如同毛茸茸的绿棍般的绿色高层, 也有可能对城市造成新的一轮视觉混乱。

综上所述, 建筑设计中的垂直绿化, 正在向一轮又一轮创新方向发展。了解这方面的最新的设计手法, 并运用于适宜的建筑中, 能为城市以及使用者带来积极的作用, 是作为建筑师对于城市环境以及建筑使用者的一份馈赠。

摘要：垂直绿化是一种设计手法, 可以为城市、建筑以及使用者带来许多切实利益。研究垂直绿化的设计趋势, 对于建筑师营造良好的城市及建筑环境, 有着积极的意义。

关键词：垂直绿化,高层建筑,垂直森林