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建筑物的垂直绿化启动物业新价值(2)

时间:2015-11-25 14:05来源:现代物业杂志社 作者:黄世孟 点击:
在台湾日常生活中经常可观察到建筑物或公共设施外表以植栽为主要覆盖物的传统的垂直壁面绿化的案例
  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)
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