淺析住宅生態(tài)環(huán)境中垂直綠化探索

時(shí)間:2022-05-14 07:34:00

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淺析住宅生態(tài)環(huán)境中垂直綠化探索

【論文摘要】通過研究垂直綠化,以達(dá)到對(duì)生態(tài)住宅環(huán)境進(jìn)行改善。研究基于中國(guó)風(fēng)水理論,生態(tài)建筑學(xué)和整合生態(tài)氣候建筑理論。從四個(gè)方面對(duì)住宅建筑及其環(huán)境進(jìn)行研究評(píng)測(cè),運(yùn)用科技手段使垂直綠化得以運(yùn)用實(shí)施,達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

【論文關(guān)鍵詞】環(huán)境理論垂直綠化生態(tài)環(huán)境風(fēng)水理論生態(tài)建筑學(xué)整合生態(tài)氣候建筑理論

垂直綠化是與地面垂直相對(duì)應(yīng),在立體空間進(jìn)行綠化的一種方法。它是在建筑物的檐、墻、桿、欄等處栽植藤本植物、攀緣植物和垂吊植物,以達(dá)到防護(hù)、綠化和美化等效果。它不僅能增加建筑物的藝術(shù)效果,使環(huán)境更加整潔美觀、生動(dòng)活潑,而且占地少、見效快、綠化率高。在居住區(qū)綠化建設(shè)中,精心設(shè)計(jì)各種垂直綠化小品,如藤廊、拱門、籬笆、棚架、吊籃等,可使整個(gè)住宅更有立體感,既增強(qiáng)了住宅的生態(tài)效果,又提高了人們的生活空間的品質(zhì)。近年來,由于全球呼吁可持續(xù)發(fā)展,對(duì)于建筑這個(gè)耗能大行業(yè)的改善研究顯得尤為緊迫。而占據(jù)建筑大半的住宅建筑的可持續(xù)發(fā)展研究更是當(dāng)務(wù)之急。在我國(guó),住宅建筑中平地綠化面積越來越少,因此進(jìn)行垂直綠化勢(shì)在必行。

1理論基礎(chǔ)

1.1中國(guó)風(fēng)水論

風(fēng)水是中國(guó)古代產(chǎn)生流傳的一種樸素的環(huán)境觀。它在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)指導(dǎo)人們審慎周密地考察自然、順應(yīng)自然、創(chuàng)造良好的居住環(huán)境,以便達(dá)到人和環(huán)境相協(xié)調(diào)的境界。從現(xiàn)代科學(xué)理論來看,風(fēng)水學(xué)是地球物理學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)、環(huán)境景觀學(xué)、生態(tài)建筑學(xué)、宇宙星體學(xué)、地球磁場(chǎng)方位學(xué)、氣象學(xué)和人體信息學(xué)合一的綜合性科學(xué)。風(fēng)水的產(chǎn)生是與人們擇地而居密不可分的,有“先民定而風(fēng)水生”的說法。風(fēng)水思想從根本上說是在人類長(zhǎng)期與自然作斗爭(zhēng)的過程中逐步形成的。它從先民的定居而來,與人居環(huán)境有密切關(guān)系。因此,從風(fēng)水術(shù)中的地理層面來討論人居環(huán)境是必要的。在風(fēng)水術(shù)的核心理論中與人居環(huán)境相關(guān)的大致有三個(gè),即:地形、地貌理論;山水城市理論;建筑的朝向、藏風(fēng)聚氣理論。在這三個(gè)核心理論中,地形、地貌理論總攬了人居環(huán)境。

1.2生態(tài)建筑學(xué)

生態(tài)建筑學(xué)在現(xiàn)代科學(xué)的意義上關(guān)注人與建筑自然的關(guān)系,同中國(guó)風(fēng)水學(xué)的“天人合一”宇宙觀,有著根本的一致。所謂生態(tài)建筑學(xué)(Acologies)或稱建筑生態(tài)學(xué)(Are—ology),是建立在研究自然界生物與其環(huán)境共生關(guān)系的生態(tài)學(xué)(Ecology)理論基礎(chǔ)上的建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)理論與方法。換句話說,就是探索地球上生命活動(dòng)功能均衡發(fā)展的生態(tài)學(xué)延伸于建筑學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)分支,反映出現(xiàn)代建筑思潮的價(jià)值取向。根據(jù)現(xiàn)代科技的成就,生態(tài)建筑學(xué)在依據(jù)自然生態(tài)系統(tǒng)創(chuàng)造人工生態(tài)系統(tǒng)過程中,應(yīng)實(shí)現(xiàn)能量和物質(zhì)流的平衡,即生態(tài)平衡原則。當(dāng)代生態(tài)建筑學(xué)是從整體有機(jī)聯(lián)系上以生態(tài)規(guī)律來揭示并協(xié)調(diào)人、建筑、自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境的相互關(guān)系。其實(shí)施手段,更以當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的物質(zhì)條件為重,來實(shí)現(xiàn)人在自然生態(tài)系統(tǒng)下構(gòu)建人工生態(tài)系統(tǒng),以其間的具體的、物質(zhì)的交流,爭(zhēng)取達(dá)到最優(yōu)關(guān)系。

1.3整合生態(tài)氣候建筑理論

由于不同的地區(qū)氣候不同,建筑的生物氣候?qū)W應(yīng)用方法亦各異,但生物氣候建筑的設(shè)計(jì)思想方法還是有很大共性。西班牙巴塞羅那著名的建筑師J·巴爾巴便是生物氣候建筑理論的創(chuàng)始人,他認(rèn)為“整合生態(tài)氣候建筑”又可以稱為可持續(xù)建筑。從建筑哲學(xué)的觀點(diǎn)來看,建筑物及其有關(guān)能源的使用和視覺的污染,可以說對(duì)環(huán)境破壞所造成的影響愈加嚴(yán)重?!吧餁夂蚪ㄖ辈粌H在結(jié)構(gòu)形式上,而且在功能上體現(xiàn)生物的自我適應(yīng)、自我調(diào)節(jié)、自我完善功能,從而帶給人們舒適、安全、高效的棲息環(huán)境;在設(shè)計(jì)上他結(jié)合自然、遵從仿生學(xué)的原理、具有生態(tài)學(xué)的經(jīng)濟(jì)性功能;在景觀上他融入環(huán)境而對(duì)環(huán)境無害。另外,生物氣候建筑在為人類創(chuàng)造舒適的人居環(huán)境的同時(shí),還關(guān)注健康的營(yíng)造??傊?,生物氣候建筑的設(shè)計(jì)思想最初源于節(jié)省能源的需要,繼而上升到保護(hù)環(huán)境的高度。

2住宅的垂直綠化研究

基于以上的三大理論,在進(jìn)行住宅環(huán)境設(shè)計(jì)研究中,居住區(qū)應(yīng)充分利用有限的綠地面積和空間進(jìn)行垂直綠化,增加綠化的空間層次和綠色量,改善和提高居住區(qū)小氣候環(huán)境。充分利用當(dāng)?shù)刂参镔Y源,形成地方特色,創(chuàng)造出四季景觀,從而創(chuàng)造一個(gè)和諧的住宅生態(tài)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)住宅建筑的可持續(xù)性。本文主要從地面綠化、墻面綠化、室內(nèi)綠化和屋頂綠化四個(gè)方面進(jìn)行改善研究,達(dá)到建筑與環(huán)境渾然。

2.1地面綠化

我國(guó)居住區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定綠地面積應(yīng)不少于居住區(qū)用地面積的30%~40%。綠化植物的生態(tài)效益如光合作用吸收二氧化碳釋放出氧氣,吸收各種有毒氣體。蒸騰水增加空氣濕度,炎夏降低植物周圍的溫度,吸收噪音及吸滯粉塵等,全靠葉面來完成。因此生態(tài)效益與葉面積成正比。住宅環(huán)境綠化應(yīng)以喬木、灌木、草本的立體綠化模式為主,這種栽植方式葉面積最大,產(chǎn)生的生態(tài)效益是單草坪的幾倍、十幾倍甚至幾十倍,尤其要多栽大樹。據(jù)科學(xué)測(cè)算大樹吸收二氧化碳制造氧氣的功能是草坪的5倍,1000m。樹木每年可吸收二氧化碳16t釋放氧氣12t,吸塵量是草坪的3倍;成片樹陰下的氣溫比草坪溫度低5~C左右,配植結(jié)構(gòu)合理的綠地空氣濕度可增加54%。即使在綠化覆蓋率很高的國(guó)家,喬灌草配植的綠地的比例比純草坪也要高出5倍多。所以要充分發(fā)揮居住綠地生態(tài)效益必須建造立體綠化模式,從而提高綠地生態(tài)效益的效率,切不可不切實(shí)際的以草坪取勝。

2.2墻面綠化

居住區(qū)建筑的墻面綠化對(duì)居住環(huán)境質(zhì)量的改善尤為重要。墻面綠化是一種占地面積少而綠化覆蓋面積大的綠化形式,其綠化面積為栽植占地面積的幾十倍以上。住宅建筑的立面綠化有利于生態(tài)環(huán)境,植物的生長(zhǎng)過程明顯的改善著小氣候。實(shí)測(cè)表明,墻面綠化植物可以反射和吸收太陽輻射熱的70%左右。另外,墻面綠化還可減弱城市噪聲,當(dāng)噪聲聲波通過濃密的藤葉時(shí),約有26%的聲波被吸收掉。攀援植物葉片多有絨毛或凹凸的脈紋,能吸附大量的飄塵,起到過濾和凈化空氣的作用。另外,墻面本身的構(gòu)造決定了綠化的技術(shù)。首先要解決的就是種植培栽體,要考慮具有良好的保水保肥性,因在立面上氣候環(huán)境比平面的變化更劇烈。另外還要考慮美觀性,及栽培載體的輕便性,還要充分考慮到管理的方便性。針對(duì)這些問題,有以下幾種壁面綠化技術(shù),一種是利用壁面的基部種植攀援植物,讓其沿垂面爬蔓生長(zhǎng),大多選莖節(jié)上有吸盤或強(qiáng)攀援性的藤蔓植物;第二種是利用帆布作為載體,在其上按一定距離縫制袋狀容器進(jìn)行輕型基質(zhì)栽培;第三種是,在壁面上按幾何圖形整齊地安裝輕型基質(zhì)塊,進(jìn)行養(yǎng)液循環(huán)栽培。墻面綠化要根據(jù)居住區(qū)的自然條件、墻面材料、墻面朝向和建筑高度等選擇適宜的植物材料及種植方法。

2.3室內(nèi)綠化

充分利用空問,大力發(fā)展陽臺(tái)和棚架綠化。隨著物質(zhì)文化生活水平的日益提高,人們對(duì)居室環(huán)境的要求也越來越高。陽臺(tái)和棚架綠化,不但能滿足人們屋內(nèi)擺花的需求,改善居室空間環(huán)境,還能美化建筑物立面。陽臺(tái)綠化的形式是多種多樣的,植物的選擇亦很廣泛。只要掌握安全和實(shí)用這兩個(gè)原則就可以了。目前,居室擺花與陽臺(tái)綠化的有機(jī)結(jié)合,已成為人們美化生活的時(shí)尚。選擇常綠耐蔭的溫室觀葉花卉,如文竹、龜背竹、吊蘭、花葉常春藤等等,都能很好的改善居室環(huán)境。另外,現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外居住建筑越來越多的設(shè)計(jì)入口花園以及空中庭院來改善住宅室內(nèi)環(huán)境(熱、聲、光環(huán)境和空氣品質(zhì)),長(zhǎng)沙市的香墅美地樓盤便是很好的例證。

2.4屋頂綠化

屋頂?shù)木G化種植總面積應(yīng)占屋頂總面積50%以上??筛纳莆菝鏈囟?~C~5~C左右,而且還可以使屋頂雨水的排放量減少三分之一,其余三分之二的雨水蓄存在屋頂上。通過屋頂綠化,能夠改善小環(huán)境的生態(tài)效應(yīng)。屋頂綠化能夠幫助過濾空氣中的灰塵、煙霧以及有害物質(zhì)。通過屋頂綠化能夠降低噪聲約3dB,并且能增強(qiáng)隔音約8dB。實(shí)用、精美和安全是營(yíng)造屋頂花園的三要素,而“安全”是屋頂花園的保證。屋頂?shù)某兄啬芰头缆┨幚韯t是保證屋頂花園的安全的關(guān)鍵。屋頂綠化設(shè)計(jì)須進(jìn)行以下方面的處理。荷載(承重、負(fù)荷)處理:設(shè)計(jì)活荷載大于3.5kN/m的屋頂,根據(jù)荷載大小,除種植地被、花灌木外,可以適當(dāng)選擇種植小喬木;設(shè)計(jì)活荷載為2.0~3.5kN/m的屋頂,根據(jù)荷載大小,栽植地被、花灌木;設(shè)計(jì)活荷載2.0kN/m以下的屋頂不宜進(jìn)行屋頂綠化。

防水處理:在進(jìn)行屋頂綠化施工時(shí),首先在原屋面增加一層柔性防水層,且按相關(guān)技術(shù)規(guī)范操作。屋面進(jìn)行兩次閉水試驗(yàn)以確保防水質(zhì)量,第一次在屋頂綠化施工前進(jìn)行,第二次在綠化種植前,每次閉水時(shí)問不小于72小時(shí)。排水處理:設(shè)置完善的排水系統(tǒng),種植層下必須設(shè)置過濾層、排水層(見圖1),種植面層應(yīng)保持排水的坡度,保證排水暢通。砌筑花臺(tái)不能利用女兒墻為其邊,應(yīng)根據(jù)排水槽寬度間隔一定距離,一般間隔距離大于20cm,材料應(yīng)選用輕質(zhì)材料。

種植床:種植床結(jié)構(gòu)包括種植層、過濾層、排水層、防水層。為滿足植物根系生長(zhǎng)需要,種植土要30cm至40cm厚,局部可設(shè)汁成60cm至80cm。種植床厚度應(yīng)根據(jù)屋頂設(shè)計(jì)活荷載數(shù)值確定,各層總重度應(yīng)小于1000kg/m。養(yǎng)護(hù)管理及灌溉:預(yù)留水樁和其它供水設(shè)施確保灌溉。定期檢查構(gòu)筑附著物的安全性,疏通排水管道。

修枝整形,控制植物生長(zhǎng)過大、過密、過高。施肥宜用復(fù)合型有機(jī)肥,澆水保持土壤濕潤(rùn),確保植物正常生長(zhǎng)。注意檢查和防治病蟲害。植物材料一般選擇適應(yīng)性強(qiáng)、耐干旱、耐瘠薄、喜光的花、草、地被植物、灌木,藤本和小喬木。

3綠色生態(tài)住宅展望

生態(tài)住宅設(shè)計(jì)重要的方面,它決定了該建筑物的“舒適標(biāo)準(zhǔn)”。這并不像人們想象的那樣直截了當(dāng),舒適的表現(xiàn)即使在一組生態(tài)群體中,那些更習(xí)慣于當(dāng)?shù)貧夂驐l件的生物個(gè)體也不盡相同。另外由于居住者的心理狀態(tài)、身體狀態(tài)不同,所體驗(yàn)到的舒適感亦不一樣,必須因地制宜。節(jié)能的一個(gè)有效方法是設(shè)計(jì)建筑物時(shí)充分開發(fā)自然資源,如陽光、風(fēng),采用“被動(dòng)式太陽能設(shè)計(jì)”。正如J·巴爾巴的經(jīng)驗(yàn)之談,好的“整合生物氣候建筑”應(yīng)該將場(chǎng)地與視覺與景觀上的生動(dòng)性融為一體,不能引起情感共鳴的建筑不是好的建筑。綠色生態(tài)住宅注重與周邊資源的和諧,包括對(duì)日光利用,空氣流通,景觀環(huán)境等的綜合考慮,為居住者提供一個(gè)各方面俱佳的生活空間,并對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生長(zhǎng)期的積極影響。是綜合運(yùn)用建筑智能化技術(shù)達(dá)到生態(tài)健康的生活理念。其內(nèi)容包括:綠色建材、建筑設(shè)施、建筑智能化系統(tǒng)、智能化家居及小區(qū)管理系統(tǒng)、建筑和交通監(jiān)控管理系統(tǒng)、建筑環(huán)保、管理和輔助決策系統(tǒng)。它關(guān)注建筑材料與能源的合理利用與節(jié)約,因而在建筑的設(shè)計(jì)階段,對(duì)建筑物建造與使用過程的每個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)進(jìn)行認(rèn)真地籌劃,以求最大程度地節(jié)約能源與材料。綠色生態(tài)住宅將環(huán)保技術(shù)、節(jié)能技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)滲透到居民生活的各個(gè)方面,即用最新的理念,最先進(jìn)的技術(shù)和最快的速度去解決生態(tài)節(jié)能與居住舒適度問題??傊?,綠色生態(tài)住宅不僅僅是遮風(fēng)避雨,享受環(huán)境和振作精神的場(chǎng)所,更是成為環(huán)境的一部分,與之共同構(gòu)成和諧的有機(jī)系統(tǒng)。