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建筑物垂直绿化与风土外墙设计
建筑外墙设计的颠覆理念
1、从“形随机能生”转化成以植物的“垂直绿化装饰”
我的专业是建筑，虽然深深烙印着“形随机能生（Form follows function）”的思维，却即将被“垂直绿化装饰”为主的植生设计所颠覆。今天追求永续发展的环境设计中，建筑营造过程如何让建筑物更能容纳自然生态潜力，确实是值得探讨的好主题。
2、建筑物外墙是可以更换的皮肤
台北市政府为鼓励都市更新事业的推展，制定建筑物外墙整建维护之补助经费制度，今天在台北市干道上，经常可以看到建筑外墙“拉皮”之整建工程。例如仁爱路与基隆路口的东华大楼、忠孝东路与新生南路的世界金融大楼，可谓建筑物外墙更换了新皮肤的典型案例（编者注：更多关于“拉皮”工程的报道请参见《现代物业》2011年10期专题“都市更新计划”）。
若能于建筑设计启动时，锁定建筑外墙某段时间后，预定执行外墙表材更换的编列预算与改造计划，如此可确定建筑物外墙更换的契机。这种外墙的表材，也许是金属帷幕墙、重新张贴瓷砖，形成建筑物的新皮肤。但本文强调一种新皮肤，就是垂直的墙面绿化，值得尝试与探讨。
3、台湾风土的建筑表情
台湾全岛拥有丰沛的阳光与雨水，如此的自然资源可以塑造台湾风土建筑的特色，方式之一就是执行本文提案的垂直绿化。举例言之，高雄大学校园污水处理厂设施外墙的垂直绿化，采用完全自然型的植栽攀藤方式。记忆中校园庭园班对此栋建筑物的植栽，并无特别礼遇过多照顾，几乎是放生型让其自然成长，大约三、四年后就有如此的景貌（图15）。
图15 高雄大学污水处理厂外墙垂直绿化
植栽、附加设置物与建筑物之关系
本文探讨建筑外墙垂直绿化的基本技术，乃针对植栽、附加设置物与建筑物为主题，说明建筑设计所涉及的几项基本技术：
1、建筑物的规划设计：传统的建筑设计理念与方法，植栽与建筑是绝对分离的，但是今天探讨垂直绿化课题时，涉及植栽结合建筑物之整合设计。换言之，必需考量建筑物外壳（包括屋顶、四周垂直外墙）全体表皮，如何设计最能结合植栽的营建技术。落实建筑物垂直绿化的主要关键技术，首先须从建筑物的外壳设计着手。
平屋顶与斜屋顶的绿化
建筑物主要外壳部位之一的屋顶空间，有平屋顶与斜屋顶两种形式（“绿屋顶”意指在屋顶上进行薄层绿化，强调质量轻、成本低、维护少之“人工地盘技术”）。平屋顶着手绿化、美化有很多种方式，一般为舒适节能性的隔热草坪，或为景观性的屋顶花园，或为实用性的屋顶菜园。其次，斜屋顶的屋面绿化案例，法国旺代省历史博物馆（L'Historial de la Vendée）的斜屋顶，有达8,000平方米植物覆盖，台湾也有许多类似的案例，这些屋顶绿化技术，纳入本文所述墙面垂直绿化之领域之一。
墙面垂直绿化
建筑物四周的垂直墙面，如何落实垂直绿化的方法，就建筑设计而言，主要考量墙面、阳台两项元素。
首先谈阳台设计：阳台设计形式有垂直型与退缩型两种（图16），对建筑物内或外的视觉而言，阳台最容易落实垂直绿化效果，阳台设计时需考量课题，包括适合的植物栽植位置、适当的树穴设计、妥善的排水设施、容易定期维护修剪、不易受台风暴雨影响等因素。
图16 阳台的垂直型、退缩型示意图
其次谈垂直墙面：垂直绿化的墙面最经常出现在西向，其次为东向与南向。从风土建筑造型与需求的自然衍生逻辑而言，西向的垂直绿化效果，侧重于遮阳、降温的节约能源观点，而非仅为增强建筑景观美感。许多成功或典型的案例，条件非常简单，只需于垂直墙面的地平面位置，设置足够的空地与土壤，栽植地锦（俗称爬墙虎）攀爬型植栽，若干年后即可达成墙面全部绿化效果。此种方式的墙面建筑设计时，需慎重考量结构壁体表材的规范，壁面慎选瓷砖种类与施工方式。外墙施工防水处理后，不再施做壁体外表修饰。
2、附加设置物：所谓“附加设置物”是指为容纳置入垂直绿化植物的必要配合设施与设备。回顾前述案例分析中，可以归纳为无附加设置物或有附加设置物两类型。
无附加设置物是指建筑主体四周的垂直壁面上（屋顶）或下（地面），直接让植栽自然攀爬，这是最传统且一般的施做方式。由于没有设施安置作为，其规划设计如同前述的墙面垂直绿化要领。
建筑主体各面向已经事前安排设置有附加物（图17），便利植栽自然攀爬，达成垂直绿化的景观效果。由于附加的设置物相当多样化，包括设施、材料种类、设计形式等，以下列举实例说明之：
图17 植物攀爬垂直墙面示意图
盆栽设置物：任何能够容纳垂直绿化植物的容器（图18），形成盆栽型的绿化单元，无论是置放于建筑物阳台地坪上，或衔挂在阳台栏杆上，均属此类所称的设置物。其容器一般多为市贩、定型化，材料有金属、陶瓷或塑胶等类型。采用此形式可为最简陋的垂直绿化作为，也非本文主要论述的对象与重点。
图18 墙面垂直绿化植物的容纳盆栽设置物
网状设置物：建筑物的垂直墙面为了攀藤植物容易攀爬，经常于外墙面上设置附加物，例如网状的铁丝网、尼龙绳网。台南市某小学校舍墙面（图19），为达成垂直绿化之效果，事先于墙面的外侧加装一层铁丝网，能让攀爬植栽容易形成网状、面状的绿化效果。铁丝网附加设置物的具体细部做法，如图20所示，于圆柱外围附加一道铁丝网圈，让攀藤植物容易攀爬。网状附加设置物的材料也可采用尼龙绳，让攀藤植物形成一层类似板面之隔墙，达到绿化、美化与节能省经费之效果。
图19铁丝网垂直绿化墙
图20 铁丝网垂直绿化柱
板状设置物：定义为“板状设置物”乃针对单元板块状塑胶板或单元面积的瓷砖，其设计功能上能够容纳攀爬植物的栽植穴，例如前述日本竹中工务店所开发完成的制品（见图13A），材料无论陶制品、瓷制品、金属制品或塑胶制品，均属此类型的设置物。此类设置物开发时，必须整合浇水、施肥系统，以及植栽定期整修维护等面向。台湾目前已有相关厂商从事本产品的研发或制作贩卖，但由于此种板状单元型的设置物，似乎最容易兼顾新设计建筑物与既有建筑物之适应性，此类产品值得开发，且具有相当大的市场潜力。
面状设置物：高雄大学运动健康休闲中心主入口的假墙，就是一种典型的代表案例。假墙是钢筋混凝土构造、钢架构造或其他任何材料的营造方式不拘，由于此垂直绿化面积确实分离建筑结构主体，因此，落实垂直绿化的植栽种类、造型景观等，运作将会相当大的自由度。
3、植栽：建筑物外墙垂直绿化的植物，从植物的攀爬特性而言，最重要主角有地锦（中文名）与薜荔（中文名）两种类，而且也是台湾各地经常采用的植物种类。依据两种植物的相异特性，地锦比较需求阳光，经常采用在向阳面、或东西晒的垂直墙面上。反之，薜荔因为有耐阴的习性，经常采用在阳光比较不足部位，例如建筑物北向，高架桥下的柱列外表绿化等部位。
垂直绿化的国际新科技
为满足植物在垂直面上之生长需求，各种新的绿化工法、解决方案也因应而生，将经常使用在平面庭园中的四季草花、多年生灌木等植物种在垂直面上。例如：将植物连同土球及花盆固定于金属格架上；或将植物及栽培介质以不织布包覆，再以金属网架固定于墙面上；亦有将植物直接固定于不织布上，再施以养液栽培之方式；或是以连结式之塑胶花盆堆砌成垂直墙面、圆柱，再将植物摆放入花盆中。各种突破传统之方式，在这几年间快速发展，墙面上栽植各式各样的植物，为原本生硬、单调的墙面增添许多生气与色彩。
针对国际发展中之绿墙做一简单介绍，再从植物栽培的观点检视目前发展中之绿墙，是否能满足植物生长的需求，再就组合单元之规格大小、重量、水份排放控制、使用弹性、维护管理等问题做一粗略的探讨。
欧洲及澳洲
法国、瑞典、德国、澳洲目前所采用的不织布式养液栽培。此一工法率先由法国派屈克·布朗克（Patrick Blanc）采用，在结构墙面上架设金属格架，再铺上PVC板，形成一防水层；于防水层上以钉枪固定两层不织布；割开表层不织布，再将植物根部置入开口处，以两层相叠的不织布供为植物根部生长附着空间；绿墙上方再以自动控制灌溉设备，定时从上方施以养液，让养液沿不织布向下扩展，提供植物所需之养分。此一工法并未在墙面上提供土壤或其他传统之栽培介质，以不织布取而代之，整体绿墙的厚度大幅缩小，所占用的空间也最少。单位面积的重量最轻，金属结构、防水层、不织布及植物加总，每平方公尺约三十公斤。对于结构墙面之负担最小。
但此一绿化工法目前施作的方式，按照施作墙面的大小、门窗开孔，将整片绿墙连结成一大单元，按基地现状与需求订制，不用迁就组合单元的模距，成品有较佳的整体感，但日后若有渗漏、防水层破损、结构墙检修等问题时，无法针对部分墙面进行检修，也不易将绿墙上之植物暂时性搬离。另外在灌溉作业进行时，养液易沿着植物茎、叶漫流至绿墙外，造成周边环境的问题；养液也易因重力现象造成绿墙上、下水分不均。
养液的调配与控制也是一门专业之学问，非一般栽培者所能胜任，建构及维持绿墙的技术门槛最高，不易普及至一般大众。其栽培技术之要求程度高，管理作业较复杂。植物直接由液体供应养分，其对病虫害之缓冲能力较少，病害传播（尤其水生菌类）比传统土耕快速。再者，台湾地区夏季常有台风侵袭，此一绿化方式是否能安然度过此一恶劣天气，因未有相关的户外实作案例，目前并无法证实。
我想象中需要的技术与发展构想，国外已经如此的普遍，尤其欧洲北纬度的许多先进国家，包括法国、荷兰、西班牙等。其中的一段精彩如下：某校教学课程中，学生首先在室内备妥培养土盆栽与栽培草种，草种栽培成草皮后进行分割、排列以利垂直绿化，实习学生将草皮单元串连成带状绿面预备垂直吊挂在墙面上，以吊车施作校舍建筑物外墙垂直绿化案例（图21）。
图21 单元草皮串连成垂直带状绿面吊挂在墙面上
美国、加拿大、荷兰
目前美国、加拿大、荷兰等国采用栽培箱盒式绿墙工法。此工法先将植物生长所需之栽培介质，装置于箱盒中，种好植物后，再吊挂于预先固定在垂直墙面之架构上，接上自动给水设备，供后植物生长所需。工厂大量生产之模块化产品，单元小操作简便，大幅降低建置成本；维护管理作业也较养液栽培式容易许多。但装置于箱盒中的栽培介质饱和含水后，也大大增加了绿墙的重量。各国使用的箱盒大小不一，小型的箱盒重量较轻，但介质少，植物很快就无处生长；大型的箱盒能装置大量的介质，但重量却成为结构墙及支撑架构的一大负担；且无论大、小盒箱，栽培介质在植物生长一段时间后，都将面临老化、腐败的问题，需全面更换栽培介质，此一介质老化的问题，对地处亚热带的台湾而言，将较温带地区更快发生。
上述这些栽培箱的余水排放方式也不尽相同，部分产品将水分直接排放至下层栽培箱中，造成下层栽培箱水分过多等问题。对于盆箱、植物的吊挂、固定方式也各不相同，各家产品各有不同的方式。
日本
近年在日本也发展了另一绿墙工法，将泥炭土、椰纤或其他有机介质，以热溶性的胶合剂胶合，压铸成固化状之“介质板”，大小约30×30×5cm，再将此“介质板”镶于上下各一之金属横槽中，上层金属横槽呈ㄇ型，下层之金属横槽呈ㄩ型，“介质板”前后侧再以“田”字型金属格网固定在上、下横槽，灌溉设备置于上层之金属横槽中，下层金属横槽，除固定“介质板”外更可供为排水用之水槽。
上述之绿墙工法在东京街头有很多应用实例，植物生长状况十分良好，但目前在台湾并未有相关作品，无法得知此一“介质板”应用于亚热带之状况。生产厂商也未提供相关产品之耐用年限等技术资料。“介质板”在植物生长状况达到颠峰后，是否能如预期，维持植物生长在良好状况；“介质板”崩解后，附生其上之植物是否容易移至新的介质板上等问题需待日后验证。
结语
本文提出建筑物垂直绿化启动物业新价值，明示物业管理服务专业认识垂直绿化新技术。垂直绿化主题在台湾成为流行的火种，逐渐带动台湾建筑绿美化新风潮，同时带动业界对于垂直绿化技术的研究与开发，拓展业主、建筑师落实垂直绿化的实践，盼将台湾丰富与多样化的风土建筑的创意设计，分享与交流物业管理同行。
(责任编辑：现代物业) |
