金乃玲 高建

安徽建筑大學(xué)/建筑與規(guī)劃學(xué)院 安徽 合肥 230022

前言

近現(xiàn)代以來(lái)，作為人類技術(shù)進(jìn)步、城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的標(biāo)志之一，高層建筑越來(lái)越多地出現(xiàn)在世界各地的城市中。同時(shí)，大面積的高層建筑帶來(lái)的負(fù)面問(wèn)題也在逐漸顯現(xiàn)，包括建造與使用的巨大資源消耗、局地風(fēng)環(huán)境、光環(huán)境變化、自然甚至社會(huì)生態(tài)結(jié)構(gòu)的破壞、鋼筋水泥叢林中人的心理失衡等。盡管如此，高層建筑作為人類集約化使用土地與空間的典型產(chǎn)物自有其存在的合理性，是否有可能在高層建筑發(fā)展的同時(shí)拉近人與建筑、城市、自然的距離呢？在可持續(xù)發(fā)展思想被提出、綠色建筑理念逐漸被社會(huì)接受的今天，意大利米蘭垂直森林項(xiàng)目成為生態(tài)化高層建筑首個(gè)建成實(shí)例。本文以垂直森林項(xiàng)目為起點(diǎn)，探討高層建筑設(shè)計(jì)中對(duì)自然與人類生活、建筑、城市的關(guān)系的最新思考以及在國(guó)內(nèi)對(duì)高層綠化推廣的試想[1]。

1 米蘭垂直森林

1.1 簡(jiǎn)介

垂直森林位于意大利米蘭市中心的伊索拉區(qū)，由米蘭理工大學(xué)教授博埃里（Stefano Boeri）設(shè)計(jì)，2014年10月剪彩落成，并于當(dāng)年獲得世界高層建筑大獎(jiǎng)。該項(xiàng)目從一開(kāi)始就吸引了全球的目光，被認(rèn)為是一個(gè)史無(wú)前例的高層建筑新模式，也是應(yīng)對(duì)城市人口密集化與綠色生態(tài)化趨勢(shì)的絕佳探索[2]。

項(xiàng)目由兩座高度分別是110m和80m的塔樓組成，從下至上建造了相互錯(cuò)落的混凝土陽(yáng)臺(tái)，每個(gè)陽(yáng)臺(tái)上都種滿了樹(shù)木，一共包含500株大喬木、300株小喬木、6000棵灌木和12000棵地被植物—相當(dāng)于2 hm2的森林。建筑上的植物使用收集中的水來(lái)灌溉，采用太陽(yáng)能為灌溉裝置供電。建筑陽(yáng)臺(tái)上的選擇的每種植物，無(wú)論是在種類上還是自身的適應(yīng)條件上都是經(jīng)過(guò)嚴(yán)格篩選過(guò)的，并有著專門的后期養(yǎng)護(hù)團(tuán)隊(duì)。從遠(yuǎn)處望去，建筑被郁郁蔥蔥的植被包裹，空氣、陽(yáng)光、植物與人交織在一起，營(yíng)造出靜謐、和諧、自然的氣氛。

1.2 探索過(guò)程

“完全被植被圍繞的塔樓”的想法源于2007年博埃里在迪拜的經(jīng)歷。當(dāng)時(shí)博埃里作為Domus雜志的主編，正在制作一期迪拜城市報(bào)告專題。資料顯示，迪拜20多年前還是中東一座貌不驚人的城市，現(xiàn)在卻由于一座座拔地而起的新摩天大樓為世界矚目。這些摩天大樓所有立面都是具有反射性質(zhì)的玻璃、陶瓷或金屬材質(zhì)，居民像生活在發(fā)熱電機(jī)之中，由玻璃和金屬構(gòu)成的建筑表皮，在人造城市中不斷增加，人與自然逐漸脫離。于是博埃里開(kāi)始思考—我們夢(mèng)想中的城市到底應(yīng)該是什么樣的？我們?yōu)槭裁床荒軐⑵戒伒纳謽?shù)立起來(lái)，在高密度的城市中心里建造一個(gè)人與自然共享的家？因此，2007年博埃里著手設(shè)計(jì)米蘭市中心塔樓項(xiàng)目時(shí)，一個(gè)天馬行空的垂直森林的想法出現(xiàn)在他腦海里，他開(kāi)始構(gòu)思一個(gè)讓綠色向上延伸的高層建筑，用以解決環(huán)境污染、土地緊張、人與自然隔離等問(wèn)題[3]。

讓建筑回歸自然、使建筑不局限于炫酷的外形或建筑師的個(gè)人偏好，垂直森林的綠化景觀讓建筑擺脫了冷冰冰的玻璃幕墻，換上了綠油油的植物外衣，實(shí)現(xiàn)了植物景觀空間與建筑的完美結(jié)合，提供了全新的高層建筑處理空間與建筑關(guān)系的設(shè)計(jì)思路。垂直森林建筑不僅優(yōu)化了城市的外部環(huán)境，而且將自然美引入了室內(nèi)，將室外的風(fēng)景供給室內(nèi)的人享用。

1.3 垂直森林的優(yōu)勢(shì)

垂直森林是城市新一代高層建筑，盡管它完全被樹(shù)木和植物覆蓋，但它體現(xiàn)的不是簡(jiǎn)單的高層綠化，它是推動(dòng)城市中建筑與自然共生的儀器，毫不夸張地說(shuō)它是復(fù)雜城市生態(tài)系統(tǒng)的創(chuàng)新。它主要體現(xiàn)出以一下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：

（1）垂直森林成倍增了城市中的樹(shù)木。垂直森林利用自身的優(yōu)勢(shì)于幾百平方米的城市空間之中移植了相當(dāng)于數(shù)千平方米的森林和植被。如果350棵樹(shù)木可以造就1hm2的森林，那么已經(jīng)建成的米蘭垂直森林700棵樹(shù)的綠量就相當(dāng)于2hm2的森林和植被。

（2）垂直森林降低了城市環(huán)境中的污染。垂直森林中的植物被設(shè)計(jì)定義為持續(xù)的綠色凈化器，安置在居住區(qū)的室內(nèi)與室外之間，能夠吸附城市交通產(chǎn)生的細(xì)小顆粒，產(chǎn)生氧氣．吸收二氧化碳，并在陽(yáng)臺(tái)上制造一層隔離噪聲與污染的屏障。這些因減少環(huán)境污染而帶來(lái)的顯著效益，不僅是有益于建筑本身與住戶的，更為整個(gè)城市空氣質(zhì)員的提高做出了貢獻(xiàn)。

（3）垂直森林減少了能源的消耗。垂直森林內(nèi)每個(gè)種植池中的喬木與灌木將灌溉水轉(zhuǎn)化成水蒸氣，這個(gè)過(guò)程會(huì)從周圍環(huán)境吸收熱，在配合上陽(yáng)臺(tái)上的植物作為過(guò)濾器，可以保證室內(nèi)溫度比室外減少將近3℃，尤其在夏季，可以緩解建筑外表皮高達(dá)30℃的高溫。

（4）垂直森林是樹(shù)木與人類共同居住的塔樓。在城市中心運(yùn)作如此多樣和豐富的植物類型，垂直森林可以作為城市政策的參照和工具，直接推動(dòng)了植物和動(dòng)物進(jìn)入到人造的城市文脈中，促進(jìn)了不同地區(qū)的城市生物多樣性傳播。

2 技術(shù)上

2.1 建筑上的技術(shù)

以種植盆為例。在米蘭垂直森林的第一個(gè)設(shè)計(jì)版本當(dāng)中。它們呈線性沿著陽(yáng)臺(tái)外圍擺放，長(zhǎng)度可達(dá)約2Km，深度不一（30～110cm），但是高度恒定（1.1m）?？紤]到植物所需的營(yíng)養(yǎng)參數(shù)并要滿足澆灌要求，種植盆的大小是標(biāo)準(zhǔn)化的，以提供適宜的需求。種植盆是混凝土做的，以保證防水、排水性能，它可以保留土壤的某些特性如松軟度。植物根系生長(zhǎng)的末端與樹(shù)盆底部的防水膜有相當(dāng)?shù)囊欢尉嚯x，中間有個(gè)隔層和排水層[4]。

為了固定較大的樹(shù)木，還額外增加了一個(gè)用鋼索組成的鉚釘平面，可以使得植物更好地適應(yīng)大風(fēng)環(huán)境。

圖2 垂直森林種植盆大樣 （圖片來(lái)源：筆者自繪）

2.2 植被上的技術(shù)

垂直森林里植物的存在，使得它看起來(lái)更像是一套流程，而不是一個(gè)簡(jiǎn)單的建筑個(gè)體。其中最重要的過(guò)程之一，就是選擇需要培育和種植的樹(shù)，為了最好的與垂直森林中所能提供的生長(zhǎng)條件相適應(yīng)，必須提前就植物的大小、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，以及為了克服移植后的問(wèn)題等訂制方案。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)方案目標(biāo)，在意大利首次簽訂了關(guān)于米蘭垂直森林的兩年預(yù)培栽合同。在2010年夏天，準(zhǔn)備種在兩棟大樓中的植物從原產(chǎn)地的苗圃中被取出，然后種在了距離科摩較近的佩維萊立苗圃內(nèi)，放在專門的可回收塑料空氣盆當(dāng)中。植物苗是由簽約公司選擇的，空氣盆的材料、大小和機(jī)械性能都經(jīng)過(guò)特別的篩選，從而使得它們可以與樹(shù)木的成長(zhǎng)相適應(yīng)，這樣也促進(jìn)了植物根系的形成，使根系的各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到項(xiàng)目要求。

在對(duì)米蘭垂直森林里種植的所有大中型植物都綜合了審美標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估當(dāng)中，考慮到了樹(shù)木的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及它們天生的適應(yīng)能力，即植物對(duì)外部壓力和修剪的耐受能力。

3 在我國(guó)推廣

3.1 原因

（1）環(huán)境。根據(jù)我國(guó)現(xiàn)階段大中城市空氣質(zhì)量報(bào)告的數(shù)據(jù)顯示，其城市中主要空氣污染物80%以上為可吸入顆粒物。要減少該污染物主要手段就是減少城市中心的熱島效應(yīng)。當(dāng)減少城市地面向上升騰的熱氣流時(shí)，空氣中的顆粒物就可以伴隨自由落體運(yùn)動(dòng)降落附著。

經(jīng)科學(xué)工作者研究發(fā)現(xiàn)，在CO2排放量相同的情況下，對(duì)比有綠化景觀和沒(méi)有綠化景觀的兩個(gè)街道上的懸浮顆粒含量，可以很明顯地發(fā)現(xiàn)后者空氣中的懸浮顆粒物比前者高出十倍。這一數(shù)據(jù)表明，綠化景觀能有效地減少空氣中將近90%的懸浮顆粒物。另外通過(guò)栽種爬山虎類、攀緣類植物形成的垂直綠化，也有利于城市的降溫和降塵。因?yàn)榕示壷参镌诮ㄖ锏耐鈮ι闲纬梢粋€(gè)夏天阻熱、冬天保暖的隔層，因此垂直綠化也可以降低建筑物內(nèi)部的能耗[5]。

（2）土地。我國(guó)土地面積位列世界第三位，可耕地資源和城市用地卻較少，這與很多發(fā)達(dá)國(guó)家的土地使用情況截然不同。我國(guó)大中城市的主城區(qū)，建筑密度大、人口密集、綠地缺失，這就必定導(dǎo)致用地的緊張。垂直綠化就是使綠化從平面走向立體，進(jìn)一步拓展了城市的綠化空間，是城市綠化的新方向，這種方法不僅可以節(jié)約城市土地、豐富城市空間類型，還在美化城市方面有著自身不可替代的優(yōu)勢(shì)。

3.2 推廣面臨的困難

不光是國(guó)內(nèi)，對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家比如加拿大，如何平衡綠地與高層的關(guān)系也是待解決的問(wèn)題，高層綠化面臨的是花費(fèi)昂貴以及后期維護(hù)程序煩瑣[6]。除了美觀以外需要考慮更多的是植物的本身，植物的生長(zhǎng)是一個(gè)復(fù)雜的事情，并不是有土就能長(zhǎng)的。這就要求陽(yáng)臺(tái)要具有承擔(dān)排水保暖的功能；若屋頂沒(méi)有遮蔽，夏天灌溉需求很高，又引來(lái)陽(yáng)臺(tái)防水問(wèn)題；植物根莖破壞陽(yáng)臺(tái)結(jié)構(gòu)的問(wèn)題。因此一個(gè)可持續(xù)的垂直森林要求前期詳細(xì)的設(shè)計(jì)、植物的種類配比與培育、排水的設(shè)計(jì)、陽(yáng)臺(tái)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)等，這些都要花費(fèi)高昂和復(fù)雜程序的原因。

于我國(guó)而言，由于國(guó)土地域遼闊，從緯度上算由南至北橫跨5個(gè)溫度帶。不同的溫度帶內(nèi)植被所吸收的是熱量不同，導(dǎo)致植被生長(zhǎng)期長(zhǎng)短不一，最終形成的植被形態(tài)也有明顯差別。這也是今后垂直森林在我國(guó)大面積統(tǒng)一推廣的不利因素。

4 結(jié)束語(yǔ)

垂直森林項(xiàng)目的建成像一座燈塔，為高層綠化點(diǎn)亮了一個(gè)方向，使生態(tài)化高層建筑的建設(shè)不再只是研究機(jī)構(gòu)計(jì)算機(jī)中的構(gòu)想，而成為一種可期待、可建造的未來(lái)。其設(shè)計(jì)手法已經(jīng)開(kāi)始在世界各地的新建高層建筑項(xiàng)目的創(chuàng)作中被運(yùn)用[7]。相信的不久的將來(lái)，高層綠化的技術(shù)會(huì)愈漸成熟，進(jìn)而推廣。

圖3 亞洲首例—南京垂直森林 （圖片來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)）