垂直绿化技术演变研究及植物幕墙设计实践（学位论文） .pdf

独创性声明 本人声明，所呈交的学位论文，在指导教师指导下，通过我的努力取得的成果，并且是自 己撰写的。尽我所知，除了文中作了标注和致谢中已经作了答谢的地方外，论文中不包含其他 人发表或撰写过的研究成果，也不包含在浙江农林大学或其他教育机构获得学位或证书而使用 过的材料。与我一同对本研究做出贡献的同志，都在论文中作了明确的说明并表示了谢意。如 被查有严重侵犯他人知识产权的行为，由本人承担应有的责任。 学位论文作者亲笔签 论文使用授权的说明 如d 6 、f o 本人完全了解浙江农林大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权送交论文的复印 件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其 他复制手段保存论文。 保密，在年后解密可适用本授权书。口 不保密，本学位论文属于不保密。 团 ( 请在方框内打“”) 学位论文作者亲笔签名： 指导教师亲笔签名：舄磊膨 v 2 - - - 摘要 舢舢圳圳删 y 2 3 6 5 2 6 0 摘要 本论文在垂直绿化功能价值及不同形式关键技术的相关文献资料搜集分析地基 础上，对垂直绿化技术演变进行研究及对植物幕墙的新技术、新手法和设计思路进行 实践，为今后植物幕墙在垂直空间的应用提供设计新思路。 通过研究国内外垂直绿化的相关文献专利资料及相关技术，论述垂直绿化技术的 演变；通过分析植物幕墙系统技术、施工节点及实践案例，进行植物幕墙设计实践。 为植物幕墙具体实施有所启发和帮助。主要研究结论如下： ( 1 ) 通过研究国内外垂直绿化的相关技术，论述垂直绿化技术的演变历程。对 国内外垂直绿化不同技术及相应地典型案例进行对比分析、归纳总结，为植物幕墙的 设计实践形成可借鉴的思路和方法。这是垂直空间绿化设计的基础，保证对该研究思 路上的前瞻性和创新性。本文更注重通过大量的实例图片的形式来对设计技术进行阐 述。 ( 2 ) 通过对基本设计原则、基本设计手法等进行了深入的分析研究以及对植物 幕墙的节点构造深入研究，完成了一套施工方便、节能高效的幕墙节点大样图，有助 于实现整体设计、标准化安装、流水布置、迅速成景。在此基础上，探讨了植物幕墙 设计施工要求的植物幕墙节点、结构间关系图及植物幕墙与建筑间关系节点大样绘 制。通过对室内外典型实践案例的深入剖析，更加系统全面的展示了植物幕墙在垂直 空间中成功应用。 ( 3 ) 对垂直绿化技术演变研究及植物幕墙设计实践两个方面归纳总结，形成可 借鉴的思路和方法，为今后植物幕墙的设计提供依据和参考。 关键词：垂直绿化，植物幕墙，技术演变，景观设计，建筑。 a b s t r a c t a b s t r a c t t h i sp a p e r ，o nt h eb a s i so fr e l a t e dl i t e r a t u r e sc o l l e c t i o na n da n a l y s i so fv e r t i c a lg r e e n i n gf u n c t i o n s a n dd i f f e r e n ts t y l e so fk e ys k i l l s ，s t u d i e dt h ee v o l u t i o no fv e r t i c a lg r e e n i n gs k i l l sa n de x p l o r e dt h en e w s k i l l sa n dp l a n n i n gt r a i no f t h o u g h t ，o f f e r i n gn e wt h i n k i n g so f u s eo f p l a n tc u r t a i nw a l li nv e r t i c a ls p a c e t h ep a p e rw a sd e v i d e di n t of i v ec h a p t e r s ，a i m i n gt op r o v i d ei n s p i r a t i o na n dh e l pt ot h es p e c i f i c i m p l e m e n t a t i o no fp l a n tc u r t a i nw a l lb yd i s c u s s i n gt h ee v o l u t i o n o fv e r t i c a lg r e e n i n gs k i l l sa f t e r s t u d y i n gr e l a t e dl i t e r a t u r e sa n dp a t e n t si n f o r m a t i o n ，a sw e l la st e c h n o l o g y ；a n da n a l y z i n gt h es y s t e m a t i c s k i l l so fp l a n tc u r t a i nw a l l ，s t r u c t u r a ln o d e sa n dp r a c t i c ec a s e ( 1 ) i tp r o v i d e sv a l u a b l et r a i no ft h o u g h ta n dw a y st ot h ep l a no fp l a n tc u r t a i nw a l lw h i c hi st h e f o u n d a t i o no fg r e e n i n gd e s i g ni nv e r t i c a ls p a c e ，e n s u r i n gt h ef o r e s i g h ta n di n n o v a t i o no nt h et r a i no f t h o u g h tb ys t u d y i n gt h er e l a t e ds t u d i e so fv e r t i c a lg r e e n i n g ，d i s c u s s i n gt h ee v o l u t i o np r o c e s so f v e r t i c a l g r e e n i n gs k i l l sa n dm a k i n gc o m p a r i s o na n ds u m m a r yt ot h ed i f f e r e n ts k i l l so fv e r t i c a lg r e e n i n ga th o m e a n da b r o a da n dc o r r e s p o n d i n gt y p i c a lc a s e s ( 2 ) i t ，b ya n a l y z i n gt h eb a s i cd e s i g np r i n c i p l e sa n dr e l a t e dt e c h n i q u e sa n ds t u d y i n gd e e p l yt h en o d e c o n s t r u c t i o no fp l a n tc u r t a i nw a l l ，c o m p l e t e dad e t a i ld r a w i n go fc u r t a i nw a l ln o d e sw i t hc o n v e n i e n ta n d e n e r g ye f f i c i e n tb ys t u d y i n gd e e p l yt h en o d ec o n s t r u c t i o no fp l a n tc u r t a i nw a l l ，w h i c hi sh e l p f u lt o a c h i e v et h ew h o l ed e s i g n ，s t a n d a r di n s t a l l a t i o n ! w a t e r i n gl a y o u t ，r a p i d l yc o m i n gi n t ob e i n gl a n d s c a p e i t a l s od i s c u s s e dt h ep l a n tc u r t a i nw a l ln o d e sa n ds t r u c t u r ec h a r tt h a tp l a n tc u r t a i nw a l lc o n s t r u c t i o n d e m a n d s ，a sw e l la st h en o d ed e t a i ld r a w i n go fr e l a t i o n s h i pb e t w e e np l a n tc u r t a i nw a l la n db u i l d i n g s t h i so n e ，i nt h ee n d ，s h o w e dt h es u c c e s s f u la p p l i c a t i o nt h a tp l a n tc u r t a i nw a l lu s e di nt h ev e r t i c a ls p a c e b ym a k i n gad e p t ha n a l y s i st oi n d o o ra n do u t d o o rt y p i c a lp r a c t i c a lc a s e s ( 3 ) s u m m a r i z i n gt h ee v o l u t i o n a ls t u d y i n go fv e r t i c a lg r e e n i n gs k i l l sa n dd e s i g np r a c t i c eo fp l a n t c u r t a i nw a l li sh e l p f u lt oo f f e rt h eb a s i sa n dr e f e r e n c et ot h ed e s i g no fp l a n tc u r t a i nw a l li nt h ef u t u r e k e yw o r d s ：v e r t i c a lg r e e n i n g ，p l a n tc u r t a i nw a l l ，t e c h n o l o g ye v o l u t i o n ，l a n d s c a p ed e s i g n ， a r c h i t e c t u r e i i 目录 目录 摘要i a b s t r a c t i i l 绪 仑1 1 1 研究背景1 1 1 1 可持续发展思想的提出和发展1 1 1 2 低碳化城市绿化发展的需求1 i 1 3 垂直绿化与建筑物( 构筑物) 相互发展的趋势1 1 2 研究目的及意义3 1 3 研究内容及方法3 1 3 1 研究内容3 1 3 2 研究方法4 1 4 国内外研究历史一4 1 4 1 欧洲4 1 4 2 美洲5 1 4 3 日本、韩国和新加坡5 1 4 4 国内5 2 垂直绿化国内外相关研究7 2 1 垂直绿化相关政策及标准规范7 2 1 1 欧洲7 2 1 2 美洲7 2 1 3 日本、韩国和新加坡等7 2 1 4 国内7 2 2 垂直绿化相关文献一8 2 3 垂直绿化相关专利9 2 4 垂直绿化的相关概念及功能价值9 2 4 1 垂直绿化的相关概念1 0 2 4 2 垂直绿化的功能价值11 3 垂直绿化技术演变18 3 1 攀爬式垂直绿化18 3 1 1 附壁式1 8 3 1 2 牵引式1 9 3 1 3 附架式2 2 3 2 模块式垂直绿化2 4 3 2 1g s k y 绿化模块系统2 4 3 2 2a n s y s t e m 模块化绿墙2 9 3 2 - 3 壁挂植物种植模块系统3 4 3 3 水培介质型垂直绿化3 7 3 3 1f y t o w a l l 垂直绿化系统3 7 3 3 2 植生毯系统4 0 3 4 不同垂直绿化技术比较4 7 4 植物幕墙设计实践5 0 4 1 基本设计要素5 0 i i i 目录 4 1 1 植物幕墙系统设计5 0 4 1 2 植物选择5 2 4 1 3 养护管理。5 3 4 2 基本设计原则5 3 4 2 1 系统性原则5 4 4 2 2 完整性原则5 4 4 2 3 生态性原则5 4 4 2 4 地域性原则一5 4 4 3 基本设计手法5 5 4 3 1 构图形式5 5 4 3 2 色彩设计手法一5 6 4 3 3 质感设计手法5 7 4 3 4 植物形态的设计5 9 4 3 5 灯光雾化效果的设计6 1 4 3 6 意境营造手法6 2 4 4 节点设计6 2 4 5 实践案例6 7 4 5 1 重庆市江北区石子山体育公园边坡植物幕墙设计一6 7 4 5 2 杭州市某饭店s p a 室内植物幕墙设计7 4 5 结语7 8 参考文献：7 9 个人简介81 致谢8 2 i v 1 绪论 l 绪论 1 1 研究背景 1 1 1 可持续发展思想的提出和发展 1 9 9 1 年11 月，可持续发展问题的专题研讨会由国际生态学协会( i n t e c 0 1 ) 和国际 生物科学联合会( 1 u b s ) 联合成功举办。该研讨会将可持续发展定义为：保护和加强环 境系统的生产和更新能力，这成果不仅发展而且深化了可持续发展概念的自然属性。 可持续发展是寻求一种最佳的生态系统以支持生态的完整性和人类愿望的实现，使人 类的生存环境得以持续f i 】。 可持续发展要求经济建设和社会发展要与自然承载能力相协调。发展的同时必须 保护和改善地球生态环境，保证以可持续的方式使用自然资源和环境成本，使人类的 发展控制在地球承载能力之内【2 】。因此，生态可持续发展同样强调环境保护，可持续 发展要求通过转变发展模式，从人类发展的源头、从根本上解决环境问题【 】。 随着可持续发展理念的普及，包括园林设计师在内的有识之士逐渐认识到从事本 学科的研究与实践将以可持续发展思想为指导的必然性。 1 1 2 低碳化城市绿化发展的需求 2 0 0 9 年1 2 月7 日至1 8 日，联合国气候变化大会在丹麦哥本哈根举行，并对低碳创 新、节能减排、遏制全球气候变暖等方面进行商讨，引起了世界各国的高度重视。低 碳化发展的最终目标在于减少碳排放，减缓全球气候变暖和冰川融化，让城乡回归自 然。要实现这一目标，不仅需要在城市规划中推广应用相关的低碳技术，更要从城市 规划的建设用地来增加绿化从而控制土地的碳源排放。但是在用地紧张、环境污染严 重、资源能源消耗过多等问题突出及人们对绿色健康环境的要求却日趋强烈的情况 下，实施垂直绿化便成为有效增加城市绿化面积的新型途径【】。 1 1 3 垂直绿化与建筑物( 构筑物) 相互发展的趋势 随着中国城市化进程的加快，居住在高楼的人们视线中充斥着层层堆砌的各种建 筑材料，人们对绿色健康环境以及居室美化和视觉的要求也日趋强烈。建筑仅是环境 的一个小部分，建筑美从整体上应服从于周围环境【5 】。稳定而不可移动的建筑物需要 借助于周围环境的和谐布局才能获得完美的造型表现。自然环境中的绿色植物在生态 效应、视觉感受和人文景观渗透等方面一直影响着人们的生活。人们有意识地改变环 境的同时，建筑设计中环境要素的地位日渐突出，绿化与建筑相互发展也由寄生关系 趋向共生关系，而且这种探索也可以看做是对未来建筑的一种发展方向，暗示着建筑 绿化已经走向立体化和生态似s 】。垂直绿化技术将容器栽培、介质配制、自动灌溉与 特殊适生植物整合为景观优美、生态自然、低碳节水的绿化装置，并已形成了相当规 模的新型产业【7 】，通过合理的布局组织，形成富有特色的空间环境，将建筑充分融入 1 垂直绿化技术演变研究及植物幕墙设计实践 到自然环境中。植物幕墙绿化是着眼城市建设绿化技术的创新，不仅解决了城市肌理 中的景观问题，而且将建筑本身向其周边的风景和自然环境开放【8 】。 马来西亚建筑师杨经文说过“建筑物常可以看做被大量的无生命物质的堆积而 成，垂直绿化的目标就是将有机的、富有生命力的物质与无机的、无生命的物质融为 一体”【，】。他设计的新加坡e d i t t 绿塔方案中，将整座2 6 层建筑披上了绿装，绿色空 间与居住面积比例为1 ：2 ，运用当地最适宜的植物，沿坡道螺旋状排列种植攀缘在不 同的屋顶上，使得植物最大限度的获取阳光和雨水，同时，利用遮阳板和导风墙，将 风引入空中庭园，加上植物的调节作用，可使最低程度地减少机械通风( 图1 1 ) 。 。 ij 。_ _ 一i i 露i _ _ _ ；_ j 曩季溜 图1 1 新加坡e d i t t 绿塔楼 f i g 1 1s i n g a p o r ee d i t tt o w e r 图片来源：h t t p ：t e c h k e x u e c o m 法国植物学家、设计师派屈克布朗克( p a t r i c kb l a n c ) 的代表作巴黎凯布朗利博物 馆( m u s 6 ed uq u a ib r a n l y ) 垂直花园令人影响深刻，也充分说明了垂直绿化与建筑物 相互融合的发展趋势。布朗克在面积为8 0 0m 2 的行政大楼外墙上，种植了来自世界主 要温带地区1 5 0 种1 5 万株植物，构建出一面青葱翠绿并点缀着五彩缤纷花朵的垂直花 园，形成远景埃菲尔铁塔与钢结构博物馆之间在视觉上的完美过渡，使人产生强烈的 空间感，体现出植物幕墙极具艺术创造力【1 0 】( 图1 2 ) 。 1 绪论 图1 2 巴黎凯布朗利博物馆垂直花园 f i g 1 2t h ev e r t i c a lg a r d e no fm u s e u mm u s 6 e d uq u a ib r a n l yi np a r i s 图片来源：h t t p ：i n h a b i t a t c o m v e r t i c a l - g a r d e n s b y - p a t r i c k - b l a n c 1 2 研究目的及意义 基于上述研究背景，垂直绿化不仅增加城市绿化量、对城市中日益恶化的生态环 境进行调节，也增加城市空间的景观效果，提高城市人居环境质量。垂直绿化是与地 面垂直，在立体空间进行绿化的一种方法，可以达到防护、绿化和美化等效果。它不 仅能增加建筑物的艺术效果，使环境更加整洁美观、生动活泼，而且占地少甚至不占 地、绿量大且见效快，也能解决地面绿化占地与城市寸土寸金的矛盾，同时丰富了城 市绿化空间的层次，使绿化与环境更加协调统一】。 不同的技术手段所呈现出的垂直绿化效果不同，选好植物、增加技术含量可以形 成良好的空间景观效果。但是，当技术手段一定时，植物幕墙景观效果在很大的程度 上是取决于设计手法的运用。因为设计者出于对植物幕墙景观效果的追求，不断提出 新设计手法，不断对技术手段进行改良和研发，进而促进了技术手段的发展。 本文从垂直绿化不同技术演变进行思考，通过对国内、外垂直绿化技术进行对比 分析，提取其中共同的规律性，并进行归纳总结垂直绿化的新技术、新手法和设计思 路，为今后植物幕墙在垂直空间的实践发展做出研究和探索。 1 3 研究内容及方法 1 3 1 研究内容 研究垂直绿化不同技术演变历程，结合国内、外垂直绿化案例，分析垂直绿化在 不同技术下的景观构成表现，归纳垂直绿化设计的关键技术要点。在了解相应的垂直 绿化技术的基础上，针对现有实施垂直绿化存在的问题，结合自己植物幕墙设计实践， 提出相应的优化策略。 垂直绿化技术演变研究及植物幕墙设计实践 ( 1 ) 对国内、外垂直绿化技术进行对比分析，提取其中共同的规律性并进行归 纳总结，为植物幕墙的表现手法和技术创新研究形成可借鉴的思路和方法。 ( 2 ) 研究归纳出垂直绿化设计的关键技术要点及在不同的技术手段下呈现出的 绿化效果，不仅为植物幕墙设计实践提供依据和参考，更可以对美感较差的建筑或老 建筑进行改造，增加城市空间的景观效果。 ( 3 ) 基于本论文的研究方法和设计思路，运用计算机软件、手绘等手段为植物 幕墙案例经行推敲，设计出较理想的景观效果，促使技术手段改良、研发。 ( 4 ) 通过植物幕墙设计实践，研究植物幕墙的节点构造，完成了一套施工方便、 节能高效的幕墙节点大样图。 1 3 2 研究方法 垂直绿化是以技术手段为基础来演变的，设计形式和绿化效果受到技术手段的制 约，而且随着技术手段的不断创新发展，使得垂直绿化形式繁多，体系复杂，较难把 握。因此，本次论文在研究过程中，注重多种方法的综合应用，主要采用以下几个方 面的研究方法： 文献案例研究的方法：通过全面搜集和查阅国内垂直绿化领域的相关文献，尤其 是在技术领域的须认真归纳整理，力求对本论文课题有一个整体的把握、系统的研究。 在探究垂直绿化技术的演变过程中，客观分析国内外垂直绿化的典型案例，从而探讨 了不同的技术和设计手法对植物幕墙设计效果的影响。 对比分析研究的方法：通过对国内、外垂直绿化技术的对比分析，提取其中共同 的规律性并进行归纳总结，为植物幕墙的表现手法和技术创新形成可借鉴的思路和方 法。这是垂植物幕墙设计实践的基础，保证对该研究思路上的前瞻性和创新性。 建立模型的方法：通过计算机软件、手绘等主要手段对不同垂直绿化技术进行模 型设计，给人以更直观的想象和理解，在此基础上，进一步研究植物幕墙系统的合理 性，进而讨论了植物幕墙绿化中技术手段与设计手法之建是密不可分的关系。 实例论证的方法：由于垂直绿化技术及设计手法有的时候是无法用叙述性的语言 可以表达或阐述清楚的，所以本论文更注重通过大量实例图片的形式对设计手法进行 阐述。在不同的技术手段下，垂直绿化可能呈现出不同的绿化效果，通过对这些不同 实例的探讨，为植物幕墙设计实践提供依据和参考。 1 4 国内外研究历史 1 4 1 欧洲 在欧洲，垂直绿化有着悠久的历史，至今仍能见到一些城堡宫廷上的紫藤。17 1 8 1 1 t 纪，垂直绿化的奢侈品从特权阶级推广到市民之中。1 9 世纪，藤本植物作为庭院 绿化达到了顶峰，利用攀援于墙面或支架上的藤本植物，构成竖向绿荫。在产业革命 以后，随着城市的发展，更多的上地被占用而产生高层建筑，随之高效利用和发挥建 1 绪论 筑空间潜能的垂直绿化成为了现代发展趋势。2 0 0 4 年，英国建筑i ) 币n o r m a nf o s t e r 在瑞 士再保险公司总部大楼中将室内花园贯穿整个建筑的始终，绿色植物通过螺旋上升的 采光井将建筑缠绕起来，一直从建筑底部蔓延到顶层1 1 2 。2 0 0 6 年6 月，法国“垂直花 园”的创始人著名植物学家p a t r i c kb l a n c 与建筑师j e a nn o u v e l 合作设计的巴黎 m u s e ed uq u a ib r a n l y 以真实植物为素材，将自然面貌与人造建筑巧妙融合，震惊世 界。在目前世界上“建筑物大面积植被化”的技术成果和科研开发中，大约9 0 为德 国的专利。2 0 0 2 - - - 2 0 0 7 年在a d l e r s h o f 项目中，主要是更深入研究墙面绿化技术。 1 4 2 美洲 1 9 5 9 年，美国加利福尼亚州奥克兰市凯泽中心在6 层楼顶上建造了一个面积不大 的花园。1 9 7 7 年，加拿大不列颠哥伦比亚温哥华凯泽资源有限公司在1 8 层楼顶上建造 一个4 0 0 多平方米的屋顶花园。在巴西里约热内卢使用一种“绿草墙”是巴西独有的 植物墙，它是采用空心砖，在空心里面填入基质和草籽，在内部接通喷水管，按一定 时期喷水，草生长良好，成为绿色的墙壁，不但美化环境，而且还起到净化空气、减 少噪声和隔热降温的作用。 1 4 3 日本、韩国和新加坡 日本、新加坡等国家人多地少，寸土寸金，对垂直绿化绿化愈来愈重视。日本明 治维新以后，伴随西洋建筑的引入开始了垂直绿化。据记录，1 9 2 4 年在兵库县西宫市 甲子园棒球场用常春藤进行垂直绿化。19 8 3 年神户的垂直墙面绿化，采用地锦等攀援 植物在铅制架上绿化。2 0 0 0 年以后的数据显示，日本墙面垂直绿化达到了1 0 1 公顷。 2 0 0 5 年日本全国的建筑物垂直绿化面积则至少是2 0 0 0 年的1 3 倍。韩国从2 0 世纪8 0 年代 开始普及屋顶绿化。首尔市开始重视墙体绿化是在2 0 世纪9 0 年代末。即1 9 9 9 年，首尔 市才正式开展名为“城市构筑物墙体绿化”的工作。新加坡在上世纪8 0 年代开始享受 绿化的成果，赢得“花园城市”的美称。如今，新加坡的绿化策略进一步微调，在继 续强调绿树花园、维持现状的基础上，探索如何加强保育，并改造社区设施，推进一 地多用以及屋顶和垂直绿化。 1 4 4 国内 我国垂直绿化应用历史悠久，可追溯至t j 2 4 0 0 年前春秋时期吴王夫差利用薛荔藤本 植物建造苏州城墙。在现存的苏州古典园林中，挑砌或石矾常以迎春、探春点缀，或 覆以薛荔、络石，构成野趣横生、自然纯朴的风貌。近几年来，全国各地大小城市的 园林绿化单位都对本地实现城市垂直绿化进行研究和探讨，有些城市还进行了不少实 践，垂直绿化得到了较大发展1 1 3 。北京城区2 0 0 8 年以前，全市形成5 0 0 余项包括垂直 绿化，北京正在大力发展立体绿化，充分利用墙体、屋顶和桥体扩大绿化面积。2 0 1 0 年在上海举行的世博会使上海垂直绿化建设上了一个新的台阶。世博会期间的中国宁 波滕头馆墙体绿化、卢森堡馆墙体绿化、主题馆墙体绿化、英国馆室内绿化、加拿大 垂直绿化技术演变研究及植物幕墙设计实践 馆墙体绿化、“沪上生态家”等都使用一些比较新的方法。总的来讲，虽然近年来我 国在垂直绿化方面取得了一定的成绩，但是规模也较小，工艺技术与国外先进水平相 比还存在着较大的差距，因而对垂直绿化的研究特别是设计方法上的研究还有待进一 步的深入。 2 垂直绿化国内外相关研究 2 垂直绿化国内外相关研究 2 1 垂直绿化相关政策及标准规范 2 1 1 欧洲 从上世纪5 0 年代起，德国就开始推行屋顶绿化，走“立法一号召一奖罚结合”的路 径。德国政府于1 9 8 2 年立法，强制推行屋顶绿化。德国园林研究协会( f l l ) 发行的 全国统一标准规范绿色屋顶的设计、安装以及后期养护技术指南主要针对的是屋 顶绿化工程相关技术指导。德国现行的政策还规定：新建或改建项目申报规划设计必 须同时报屋顶绿化设计，否则不予受理；在德国通常每绿化l 平方米面积屋顶将得到 1 0 “ - 2 0 欧元的补助。另外，实施屋顶绿化可减免5 0 8 0 的排水费；实施屋顶绿化可 得到政府5 0 8 0 的屋顶绿化工程款补贴等【- 】。意大利在2 0 0 9 年6 月，批准了利用屋 顶绿化技术来提高建筑能源利用率，并提供5 5 的财政支持。 2 1 2 美洲 在美国，私人住宅立体绿化可获5 0 0 0 美元补贴，每栋商业大楼垂直绿化可获l 万美元；新建筑屋顶绿化的项目审批从简，必要时政府还可以给予低利率融资等补贴。 2 0 0 1 年1 0 月，美国已经把屋顶绿化正式纳入“美国绿色建筑评估体系”，即由美国 绿色建筑协会( u s g b c ) 颁布的l e e d 标准，并对达到一定分值的项目提供相应的财政 补贴。加拿大在1 9 9 9 年就成立了目前在北美屋顶绿化领域非常有名的非赢利性组织 “g r e e nr o o f f o rh e a l t h yc i t i e sn o r t ha m e r i c a n ”，并于2 0 0 2 年1 2 月由一组非常著名的 园林专家编写并正式发布了加拿大国家的“屋顶绿化技术导则”。 2 1 3 日本、韩国和新加坡等 日本东京都政府在1 9 9 1 年就颁布了城市绿化法律规定：设计建筑方案时，必须先 提出屋顶绿化计划书，否则不予审批。又在1 9 9 2 年颁布都市建筑物绿化计划指南， 让城市绿化更加具体。在2 0 1o 年5 月修订的城市绿地保护法中，明确提出了“屋顶绿化 设施配备计划”，规定新建建筑物占地面积超过1 0 0 0 平方米的，屋顶必须有2 0 为绿 色植物覆盖，否则要予以罚款。该市目前屋顶绿化量达到了1 4 。 韩国环境部于1 9 9 9 年l1 月发行了普及型屋顶绿化指导手册，对屋顶绿化的设 计、施工及养护管理作了规定。有关住宅建设标准等相关规定中规定，屋顶绿化 可算作绿化面积。2 0 0 8 年，首尔市根据有关城市绿化的条例，对屋顶绿化实行财 政支持，积极发展立体绿化。首尔市2 0 0 9 年颁布墙体绿化对象补贴条例，许多地方政 府承担全部墙体绿化费用。 新加坡政府于1 9 7 0 年大力倡导花园城市运动，把垂直绿化列为重点之一。从而被 全世界公认为最适宜居住的国家之一。 2 1 4 国内 垂直绿化技术演变研究及植物幕墙设计实践 目前，在国家层面上没有具体的推广办法也没有强制推行种植，但是鼓励发展立 体绿化。2 0 0 6 年6 月，由建设部与国家质检总局联合发布的工程建设国家标准绿 色建筑评价标准( g b t 5 0 3 7 8 - - 2 0 0 6 ) 。2 0 0 7 年7 月，国家建设部出台了名为种 植屋面工程技术规程( j g j l 5 5 - - 2 0 0 7 ) 的行业标准，主要介绍了种植屋面的分类、基 本规定、各层材料的选择、及种植屋面的设计、施工和验收的要求等。2 0 0 8 年2 月， 发改委发布种植屋面用耐根穿刺防水卷材( j c t1 0 7 5 2 0 0 8 ) 是参照欧洲标准， 即p r e n l 3 9 4 8 ：2 0 0 6 ( 最终草案) 柔性防水卷材一沥青、塑料、橡胶屋面防水卷材 一耐根刺实验的确定制定的，主要规定了种植屋面用耐根刺用防水卷材的分类和标 记、技术要求等。 我国北京、上海、天津、昆明、成都、广州、深圳、厦门等城市根据自己的实际 情况制定相关政策标准、推广垂直绿化，并从其绿化设计、选材、施工、养护上给出 建议。1 9 9 8 年，上海颁布的上海市垂直绿化技术规程( d b j o s 7 5 9 8 ) ，对墙面 绿化给与肯定，上海墙面垂直绿化得到了进一步的发展。2 0 1 0 年5 月上海市绿化技 术规范中更加详细地规定了墙绿化实施的具体情况。2 0 0 4 年4 月，天津市出台了天 津市屋顶绿化技术规程( d b 2 9 t 11 耻- 2 0 0 4 ) 。2 0 0 6 年11 月，北京市发布了北京垂 直绿化技术规范( d b l1 t 2 8 1 - - 2 0 0 5 ) 。2 0 11 年8 月，北京市政府实施“北京市人民 政府关于推进城市空间立体绿化建设工作的意见” 京政发( 2 0 1 1 ) 2 9 号】。 2 0 0 7 年4 月，昆明出台昆明城市立体技术规范( 试行) 。2 0 0 8 年9 月，成都市推 行了成都市屋顶绿化及垂直绿化技术导则( 试行) ，借鉴了德国经验，从设计报建 的源头抓屋顶绿化，政府利用了政策导向。2 0 0 9 年7 月，深圳市开始实施屋顶绿化 设计规范( d b 4 4 0 3 0 0 t 3 7 - - 2 0 0 9 ) ；2 0 1 0 年1 月，福建省住房和城乡建设厅发布了城 市垂直绿化技术规范( d b j t 1 3 一1 2 4 _ - 2 0 1 0 ) 。2 0 11 年l1 月，西安市政府实施“西安 市推进城市屋顶绿化和垂直绿化工作实施意见” 市政办发( 2 0 11 ) 1 9 7 号】。此外，武汉、 济南、杭州、长沙、合肥等城市也以各种形式积极地开展城市环境的立体绿化【1 5 】。 2 2 垂直绿化相关文献 在中国学术文献网络出版总库中，用关键词“垂直绿化”检索查询，可以得到1 0 9 8 篇文献。其中期刊6 1 l 篇，报纸3 6 4 篇，会议5 8 篇，硕士论文5 3 篇。通过对检索到的相 关资料、文献进行统计，可以看出业界学者们在垂直绿化的研究方向上存在着明显的 差异( 见表2 1 ) 。研究的方向主要侧重于攀缘植物资源、垂直绿化植物选择及结构， 而对生态效益方面多是描述性文字、缺乏数据支持。在政策法规的研究上，相关资料、 文献寥寥无几，建议业内人士及绿化组织多做这方面的工作，以便为今后的政府法规 的制定提供参考。在研究层次上，广泛采用攀缘植物进行墙体绿化，缺乏对模块化、 无土栽培的垂直绿化技术方面研究。从相关资料、文献的数量百分比可以看出，国内 对垂直绿化的研究尚处于起步阶段，但研究数量趋势增加，再加上巨大的应用空间和 2 垂直绿化国内外相关研究 良好的市场前景，发展速度会很快。 表2 1 垂直绿化资料、文献统计分析 t a b l e2 1s t a t i s t i ca n a l y s i so f m a t e r i a l sa n dd o c u m e n t s 2 3 垂直绿化相关专利 在s o o n 盯专利网( h n p ：u w w s o o p a t c o r n ) ，上面有关t - 1 9 8 5 年到2 0 1 2 年关于容器 型墙体绿化的专利以及容器型墙体绿化子类专利的统计，“垂直绿化”的专利分析报 告。从走势图可以看一出近几年来，垂直绿化可以用得产品越来愈多( 图2 1 ) 。也以 认为人们对垂直绿化的关注随之增加，关于垂直绿化的技术逐渐成熟。 堇堇兰堇堇彗兰彗堇萎堇兰羔堇兰善萎蓍蓍薹堇堇誊茧蓍萎萋彗 ；筝享季垂霎善挈萋善善妻享参季 垂堇l 堇室萋；耋 图2 1 “垂直绿化”的专利分析报告 f i g 2 1a n a l y s i sp a t e n tr e p o r to f v e r t i c a lg r e e n i n g 图片来源：h t t p ：l l w w w s o o p a t c o m + 全部专利 发明和实用新型 发明 买用新型 外观 在s o o p a t 专利网数据库中，以“垂直绿化”、“绿墙”、“植物幕墙”等作为关键 词s o o p a t 搜索得到6 2 条有权垂直绿化相关专利；以“v e r t i c a lg a r d e n ”、“v e r t i c a l 垂直绿化技术演变研究及植物幕墙设计实践 g r e e n i n g ”、“g r e e nw a l l ”等作为关键词新世界搜索得至l j 7 0 条有权垂直绿化相关专利( 见 表2 2 ) 。 表2 21 9 8 5 - 2 0 1 2 年国内外垂直绿化相关专利统计结果 t a b l e2 2t h es t a t i s t i c a lr e s u l t so fv e r t i c a lg r e e n i n gp a t e n tf r o m19 8 5t o2 013i nt h ew o r l d 从表2 2 可以看出垂直绿化专利中内容比较全，垂直绿化结构、安装方法、种植 容器、种植基质及灌溉养护等都有涉及。在搜索过程中，可能由于搜索方式方法不太 专业或者数据库等局限性，得到的专利数量不多。但还是可以粗略的说明一些问题： 2 0 0 5 年以后相关的专利申请增加，特别是最近三年显著增加。在这些专利资料中， 大部分都是以垂直绿化本身进行研究，涉及垂直绿化与建筑物墙体相结合的内容很 少。一半以上的研究都集中在垂直绿化技术本身结构和种植容器两方面，而垂直绿化 的相关技术措施和构造做法很少出现。养护措施和植物基质多在攀援类型的垂直绿化 中出现。 2 4 垂直绿化的相关概念及功能价值 2 4 1 垂直绿化的相关概念 垂直绿化( v e r t i c a lg r e e n i n g ) ：从狭义上来说，垂直绿化即为栽种藤本植物或依 附墙体的绿化；从广义上来说，垂直绿化是指藤蔓植物和其他植物依附于各种建筑物 或构筑物及其它空间结构的一种绿化方式，即利用植物纵向空间发展的绿化，包括山 体、护坡、花架、花格、栅栏、挡土墙、围墙、立柱及各种建筑设施的绿化【1 6 】。 墙面绿化( w a l lp l a n t i n g ) ：泛指用攀援植物装饰建筑物外墙和各种围墙的一种垂 直绿化形式f 1 7 】。 建筑幕墙( c u r t a i nw a l lf o rb u i l d i n g ) ：由面板与支承结构组成，相对于主体结构有 一定位移能力，除向主体结构传递自身所受荷载外，不承担主体结构所受作用的建筑外 围护体系。建筑幕墙，包括玻璃幕墙、金属幕墙、石材幕墙、人造板材幕墙、复合板 材幕墙以及由上述不同材料组合的幕墙，含分层支承的幕墙体系【1 8 1 。 植物幕墙1 1 9 1 ( p l a n tc u r t a i nw a l l ) ：是指在模拟自然界垂直立面植物群落的基础上， 以一种抗酸碱腐蚀且寿命长的植物幕墙基质布【2 0 】为介质，运用园林工程技术和艺术设 计的手法，通过声、光、雾，把丰富多彩的植物与建筑立面完美结合的垂直绿化。本 1 0 2 垂直绿化国内外相关研究文所指的植物幕墙基质布是植物幕墙的核心结构，是由人工纤维或合成纤维构成的具有一定厚度的双层复合式结构。2 4 2 垂直绿化的功能价值垂直绿化主要在缓解城市热岛效应，提高建筑的节能效益，改善城市的的景观，丰富城市的物种多样性等方面给城市带来巨大的环境效益和经济利益。据加拿大“多伦多屋顶绿化研究团体”的一项研究表明【2 l 】：如果多伦多市屋顶面积有6 ( 6 5 0 万平方米) 被绿化，其结果是热岛效应降低1 2 、温室气体排放每年减少2 1 2 兆吨，减少灰霾天气5 1 0 、通过植物吸附灰尘每年3 0 吨，创造t 6 5 0