城市立体绿化如何设计才能体现建筑及环境优势
立体绿化作为一种设计理念和建筑技术，对绿色建筑有着积极的意义。最近在中国,屋顶绿化和节能建筑节能协会专业委员会主办的三维绿云类,建筑设计研究院、清华大学生态规划与绿色建筑设计研究所副主任元凌从绿色建筑的角度,结合国内近年来的相关研究和应用垂直绿化情况,对立体绿化的前景进行了展望。
优势与劣势并存，科研起步早
众所周知，立体绿化对居住环境具有多种生态效应，包括改善热环境和节能、储存雨水、固碳固氧、净化空气、降噪、增加生物多样性等。与其他绿色建筑技术相比，立体绿化更能直接体现生态、绿色、环保的理念，具有较高的美学和文化价值。特别是在环境恶化、绿化数量不足的集约化建设区域，立体绿化能够很好地满足人类“亲生物”的生理和心理需求。因此，它近年来发展迅速，已成为一种常见的设计技术。
诚然，立体绿化也有一定的局限性。与普通绿化相比，在实施维护成本、单位面积绿化数量等方面仍有一定差距，技术不够成熟。不适当的设计或实施可能成为建筑物和城市的环境负担。
绿色建筑强调采用适当的技术，在建筑的整个生命周期中获得最大的效益。因此，立体绿化在绿色建筑中的应用应以扎实的科学研究为基础。自2004年起，袁凌带领团队成员通过cnki等数据平台对相关文献进行检索和统计。
从论文数量上看，“屋顶绿化”与“种植屋顶”相关研究起步较早，在2008年北京奥运会前后达到高峰;“立体绿化”或“垂直绿化”的研究在2010年上海世博会后达到顶峰。此后，论文数量基本持平，但研究质量逐步提高。这些趋势表明重大活动对立体绿化的促进作用，以及由平面屋顶绿化向空间立体绿化逐步发展的趋势。
从学科分类的角度来看，立体绿化的研究涉及到很多学科，其中以林业、农业和建筑为主体。从整体上看，林农学科是以植物为中心的实验研究和定量研究。建筑学科主要研究三维绿化对建筑或城市的生态效应，以及相应的规划设计方法、技术措施等。
经过进一步的归纳整理，研究人员发现，立体绿化研究按照知识结构可分为三个领域:生态效应、规划设计方法和经济政策，这三个领域可分为几个子范畴。另一方面，不同学科之间存在着许多交叉和重叠。虽然目的和方法不同，但也有协同促进和相互融合的趋势。
加强基础工作，扭转尴尬局面
生态效应研究作为一项基础性研究，大多以实证和定量方法为基础。国内在热环境与节能、雨水截留等生态效应方面的学术研究十分丰富。在生物多样性和人类健康等方面的研究很少。元凌指出,研究雨水存储已经取得了一些进展,可以指导设计和产品研发在某种程度上,但研究的广度和深度还不够,很多需要做基础研究,以满足应用程序的需要高质量的绿色建筑。
“在早期暴雨和湿土的情况下，屋顶绿化减少的径流非常有限。因此，雨水蓄积规划设计不应过分依赖三维绿色系统，这需要规划设计师的重视。立体绿化由于自身的结构和运行维护需要，也可能造成水污染。”在此基础上,元凌相信未来工作的一个重要方向是把立体绿化与隐藏式绿色空间,雨水花园和其他地面雨水储存和保留措施,全面规划和设计,和发展平衡和有效的雨水排水、存储和利用系统根据当地条件。
研究发现，在上海绿色建筑中，立体绿化得到了广泛的应用，具有良好的发展趋势，但也存在一些差异和问题。首先，随着公共建筑中绿色建筑之星的提升，立体绿化应用的比例相应增加，业主投入越多，实施效果越好。其次，投资较高的花园式屋顶绿化所占比例较高，并配有灌溉系统，由专业人员定期维护，运行效果较好。但在发达国家，以低成本简单屋顶绿化为主流，在上海所占比例较小，普遍存在生长不良的尴尬局面。
上述现象表明，我国绿色建筑中立体绿化的应用还处于相对较低的水平。需要明确的是，最终目标是用更少的投资和消费实现更大的生态效应。此外，三维绿化在绿色建筑实际运营中的运维成本和节能效果，以及缺乏实测数据，也制约着运营管理水平的进一步提高。”“元凌警告说。
袁玲结合国内几个优秀案例和行业中存在的问题，总结出三维绿化设计在绿色建筑中应用应遵循的五个原则:
一是坚持因地制宜原则。
“土地”不仅指项目所处的区域及其气候、生态、环境等特征，还指建筑的功能特征。
二是生态友好原则。
立体绿化的设置应以生态恢复或补偿为目的，通过合理的、创造性的设计，尽量减轻对环境的压力，达到最佳的生态效果。
第三，经济合理性原则。
绿色建筑的整个生命周期内“节省资源最大,立体绿化的最低要求是不会成为建筑和环境的负担,最有效的操作方法是根据项目的位置,充分考虑操作维护的需要,采取合理的设计和操作措施,严格控制建设和运行维护成本。
四是空间整合原则。
在技术进步和文化日益包容多元的背景下，未来建筑的发展将不断突破现有的障碍。现有的屋顶绿化、垂直绿化，甚至屋顶、墙体和地面的概念也可能发生变化或相互融合。建筑与景观、农业、林业、环境等科学将继续相互启发、相互融合。在碰撞与融合的过程中，会产生更多的新概念、新形式、新技术。
五是科学体系原则。
我国绿色建筑发展到今天，越来越需要用业绩指标和实际数据说话。立体绿化的应用应以准确计算整个生命周期的生态效应和负荷为基础，这需要大量的科学、系统的基础研究。
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