绿色观察系列01期：城市中的垂直森林（建筑篇）

   

随着绿色发展成为当今社会关注的焦点，作为自然之禾的绿色工程师，我们关注着身边的绿色变化。团队以景观专业的视角去聚焦“建筑”“商业”“酒店、办公”等多种空间类型的绿色发展方向，通过对不同空间类型绿色发展趋势的深度分析后，最终以“自然之禾”绿色观察系列推文形式呈现，希望以此让更多人了解绿色发展，从中得到启发。

本文是物候设计子品牌“自然之禾（Nature`s Seedlings）”绿色观察系列第一篇，聚焦于城市中的垂直森林，从整体概述到单一的案例分析，以专景观专业的视角，来重点探讨“垂直森林”的发展史及在各类建筑中的具体应用。

——冯博

笔者作为一名景观设计师，近年来，观察到越来越多“绿色外衣的建筑”纷纷在世界各地建成。比如已建成的上海天安千树、黄冈垂直森林、荷兰特鲁多垂直森林和未建成的法国ilot de l'Octroi地标项目，建筑体整体看起来更像一个垂直的绿色公园，而不仅仅只是在建筑的表面覆盖简单的垂直绿化。

⑴ 绿色节能建筑成为全球趋势：进入20世纪后，城市的高楼越来越密集，人口密度越来越高；致密化的城市，严峻的气候问题促使高能耗，高排放的传统建筑必须向“绿色节能”转型。笔者认为绿色建筑不仅仅在材料和建造上面满足绿色需求而是要真正的实现建筑全生命周期的绿色生态效应。

台北信义区综合体项目 ©Spagnulo Partners

⑵ 生态环境成为城市核心竞争力，亲近自然的生活方式已为当下主流生活需求：国家为实现可持续发展推进“生态文明建设”，到各个城市提出“公园城市”战略，人们对亲近自然的生活方式的需求，促进各个城市对生态建设的决心。

成都锦城公园 ©四川在线

垂直绿化，指以单一的绿化方式对建筑的立面进行覆绿。比如利用爬藤或者绿墙只能对建筑立面部分进行覆绿形式。
垂直森林，指种植空间更复合、形式更多元的建筑覆绿形式。可能同时出现在建筑的顶部、外立面、架空层甚至室内，整体可以形成一个复合的植物系统对周边生态具有一定的促进作用。▼垂直绿化                                      ▼垂直森林立体绿化的技术随着时代发展而成熟，在建筑的运用中也突破了高度、形式的限制，因此我们发现越来越多的建筑外立面运用了立体绿化。为了更好的研究建筑的“绿色外衣” ，我们收集整理世界各地的代表项目。根据项目建成时间我们将其总结为三个发展时期：萌发期、成熟期、爆发期。萌发期：1993-2010年

绿色节能建筑理念提出后的实验完善阶段，各地根据项目情况适当运用立体绿化。

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成熟期：2011-2015年世界各国都已经建立自己的绿色建筑体系，立体绿化技术已经相对成熟，各种形式的立体绿化相继出现在建筑上。

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爆发期：2016年以后世界气候突变引发世界关注，建筑的可持续发展引起各国重视，具有“绿色外衣”的建筑爆发式呈现。

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通过以上案例发现建筑立体绿化的发展的几大特点：
①绿色建筑理念和做法从发达国家向发展中国家逐步推广发展。②建筑的立体绿化方式从单一形式向多种形式结合使用演变。③“绿色外衣”的建筑多集中在建筑密度大、人口密集的大城市中，尤其集中在东南亚区域。悉尼中央公园一号：多种立体绿化复合的外立面

笔者精选了6个具有代表性的经典项目，从设计理念、实施技术、生态效益,后期管养等维度进行深入的解析。

  建成时间：1993年

  建筑类型：办公

  项目地点：智利圣地亚哥

  气候类型：地中海气候

  建筑设计：Enrique Browne

  景观设计：Juan Grim

 ⑴ 最早运用绿色助力建筑节能

项目大面朝向西面，当地夏季气候炎热干燥，对建筑能耗极具挑战。在绿色建筑还未普及的年代，率先将绿色融入建筑设计，并实现了可持续的理念，有效降低建筑后期能耗运用成本。

建筑外立面设计构思

建成效果

后续运营研究表明外墙具有立体绿化的保护，建筑外立面减少 60%的太阳辐射，每年可有效节省20% 的能源运营成本。

绿墙减少大量阳光透入

绿墙适当透入阳光

⑵ 建筑的双立面设计建筑为能够更好的有效节能采用双立面设计，外层植物绿墙攀爬构架与内层玻璃幕墙隔1.4米设置，有利于植物攀爬和阳光透入；内层使用节能幕墙玻璃夏季隔热冬季保温，同时屏蔽绿墙对室内的影响。

建筑幕墙与垂直绿墙关系

整个立面设置三层植物墙，植物墙每隔4层楼向上回缩一次，这样的设计可以让下层的绿墙能够充分接受阳光为植物的生长提供保障；植物墙与建筑之间都预留养护通道便于后期维护。

植物绿墙间隔回缩

垂直绿墙设计时充分考虑后期运维的便捷性、高效性，前期设计合理设置了滴灌、养护通道，有效的降低了后续绿墙管养成本。

不同季节的养护通道

⑶ 四季可变的绿墙

立体绿化采用的开花的落叶藤本植物植物，通过植物自身的季相变化，为建筑立面带来了不一样的变化，为建筑注入了强大的生命力。

四季变化

⑷ 观察与思考项目开创性的将立体绿化运用到高层建筑中，为建筑外立面设计提供更多的可能，也为以后类似项目的实施提供了有力的依据。

  建成时间：1995年

  建筑类型：文教公共

  项目地点：日本福冈

  气候类型：亚热带气候

  建筑设计：Emilio Ambasz And Associates

  景观设计：竹中株式会社

ACROS 福冈县立国际会馆是绿色建筑刚刚兴起的伟大尝试，将公园与建筑屋顶完美的融合为未来的绿色建筑设计提供了模式参考。
⑴ 城市环境中建筑和景观的融合典范在城市的环境中将大体量的建筑和周边景观环境做了完美的融合，巧妙的运用屋顶绿化将建筑与公园做到了环境融合。

建筑与城市间关系

项目鸟瞰

公园与建筑融合

⑵ 特色的阶梯花园建筑设计之初充分考虑与周边公园环境融合，特将5.4万平方米屋顶作为公园反馈给公众。60米高的建筑形式如同一座山，层层梯田通过楼梯自下而上，有效连接公园与屋顶观景台。

屋顶花园剖面图

屋顶花园连接楼梯

屋顶观景平台鸟瞰城市风景

屋顶花园以“花鸟风月” 为主题构建四季美景，整个屋顶花园如同城市绿洲，为众多经过的人提供慰藉和放松，尤其在秋季已经成当地人赏秋的热门目的地。

屋顶花园夏季

屋顶花园秋色

⑶ 促进城市生物多样性发展阶梯花园植物设计采用混合种植方式模拟自然山野，每一层种植由垂吊植物和灌木组成。经相关机构研究统计在20多年的时间内，原有的植物由建设之初，76个品种、3.7万棵树木；经过野鸟补充或携带的树种数量不断增加到现在约有200种，5万棵树木。

植物设计平面图

野鸟将植物带到各个角落

植物的生长变化

⑷ 影响城市小气候经相关机构研究整个垂直花园除了提供新鲜空气、减少污染和噪音外，还显著的减少了城市热岛效应。正因有花园的存在其有效的捕获和减少了现场的雨水径流，并将这些雨水用于自生的灌溉实现了自我的生态系统循环。整个项目因垂直花园的存在提高了建筑的可持续性，可以称为绿色未来的典范项目。

2000 年竹中公司、九州大学和日本工业大学联合热环境调查记录

室内中庭的自然采光

现场雨水收集

雨水重新利用灌溉

雨水收集后的循环利用

⑸ 观察与思考

建筑合理的运用立体绿化可以适当的改变城市的气候及生物多样性，为我们未来城市建筑设计提供参考依据，也为城市使用者创造福祉。

  建成时间：2013年

  建筑类型：商业

  项目地点：法国巴黎

  气候类型：温带海洋性气候

  景观设计：Patrick Blanc

2013年巴黎时装周设计周邀请帕特里克·布兰克在 Rue d‘Aboukir 和 Rue des Petits Carreaux 十字路口的巨大山墙上设计实施了一片垂直绿墙轰动当时，这面墙也因此成为巴黎城市生态的标志。

绿墙所在位置

⑴ 垂直花园助力旧城更新

城市老区由于原有规划的限制，无法增加更多的绿色。垂直花园（垂直绿墙）的运用，可以有效的唤醒城市生机，为原本没有太多绿色城市环境注入新的活力。

改造前

改造1周后

改造3个月后

改造7年后依旧生机自然

在极度缺少绿色老旧的商业街中，一面具有生机的绿墙以丰富的四季变化着，不仅改善了整个街区的购物和住宅区的生态环境，同时吸引来往的游客驻足，它可称为一件具有生命的艺术品。

⑵ 为构建城市生物多样性提供新的选择

垂直花园在少量的面积中可以种植更多的植物种类，植物选择时使用适合当地气候品种，这样的选择对该地区生物多样性具有积极作用。

布朗克设计手稿

高达25米的墙面，设计以叶脉为设计理念，丰富的图案线条种植了多达237种、1.5万多株适合本地的植物。⑶ 观察与思考垂直花园以最少的面积，丰富的植物品种有利于老旧城区的生物多样性恢复，这种对城市生态具有积极作用的做法为老旧城市更新中增绿带来新的方向与选择。

  建成时间：2014年

  建筑类型：住宅

  项目地点：意大利米兰

  气候类型：地中海气候

  建筑设计：Stefano Boeri Architects

  景观设计：Emanuela Borio, Laura Gatti

米兰垂直森林是在城市建筑垂直化，致密化进程中给予的新型答案，给城市建筑自然化实施提供新模式 。这是博埃里工作室对“垂直森林”这一个新概念的首次提出与实施。

⑴ 链接城市与自然的新生活方式

项目创意的将植物种植于建筑的各个方位的阳台上，充分的考虑室内与植物阳台的关系，将人与自然拉到最近的距离，让人足不出户就可以享受自然带来的放松感，因此也创造了一种城市中亲自然的生活方式。

阳台与生活空间的融合

阳台生活花园

室内与阳台景观

⑵ 改变城市局部微气候垂直森林的愿景是对日益严峻的气候变化挑战做出回应，利用植物系统有助于构建和改变小气候。植物产生湿度、吸收二氧化碳和灰尘颗粒并产生氧气的作用，这种作用对环境具有积极影响特色能够营造出一个适宜居住的微气候。

改善气候模拟图

⑶丰富城市生物多样性整个项目以人与其他生物之间的关系为中心思想构建城市生多样性。根据光照条件种植94 种约800 棵乔木（每棵树高 3、6 或 9 米 )、4,500 株灌木和 15,000 株来自各种地被和花卉植物。优良的植物环境营造，对其他生物也具有一定的吸引力，因此吸引了20多种鸟类和昆虫在此逗留或筑巢。

生物多样性设计构想

植物品种选择

丰富的植物品种

⑷ 四季变化的城市新地标垂直森林的设计区别于传统高层建筑外立面以玻璃和混凝土面为主，而是运用大量的植物作为整个建筑的外立面，这种做法也因此使得它在众多的建筑种脱颖而出。植物设计构想源自于森林四季变化的特点，建筑设计时植物的选择上也充分靠考虑了这一点，四季中每个季节都有自己的特点迅速让其成为城市新地标。

四季变化

游客前往打卡

⑸ 创新的乔木支撑技术高层建筑种植众多的植物，尤其是高大的乔木对落地实施是巨大的挑战，在设计时运用了多项创新的技术（乔木牵引固定、风洞测试、植物土球固定等）来保证项目的落地。   

植物施工种植土球固定

土球固定设计模拟

植物风洞测试

乔木竖向固定

⑹ 独特植物管护方式立面种植区域分布于建筑里面各个位置，在植物的管护上也采用了较多特殊的方法。物业聘请了专业团队高空养护，“飞行园丁”每三个月从垂直森林的塔顶爬下一次，使用 300 米长的绳索，逐层修剪、缩短和控制阳台上的树木。

“飞行园丁”进行植物维护

⑺ 思考与观察垂直森林的出现丰富了绿色建筑的呈现形式，为绿色建筑提供了新选择。植物的养护不够便捷、从业要求高、后续的管养运营费用相对太高（ 每户7000欧元/年）不利于项目推广普及。植物几乎充满整个建筑外立面，这样的设计在国内与消防规范有一定冲突，再如植物落叶的洒落与堆积对住户的影响都值得完善考虑；目前国内已有类似项目实施落地，相关问题值得跟进观察。

秋季落叶堆积或洒落阳台

种植区域的荷载相对于普通的项目较高，相对于普通建筑而言会付出更多的隐性成本不利于类型项目普及。此类项目的实施植物选择非常重要，尤其是对植物生长量的预估和控制。如果植物选择和养护不恰当会对后续带来诸多的不利影响。

植物过密意向室内采光

植物生长多年后顶住上层阳台

  建成时间：2016年

  建筑类型：混合

  项目地点：新加坡

  气候类型：热带雨林气候

  建筑设计：WOHA

  景观设计：STX Landscape

笔者对本项目进行了实地考察，发现项目最大化的利用了垂直空间，将功能与绿化空间巧妙叠加，在有限的土地上实现高绿化覆盖率反馈堪称集约化用地开发典范。

⑴ 多层次、多类型的垂直花园

通过多个空中露台空间错层布置实现了办公休闲、酒店花园、俱乐部私享花园、屋顶花园的功能使用，同时在对应的功能空间中嵌入空中花园拉近人与自然的距离。阳光透过外立面攀援植物映射到空中花园中让整个花园变得更加动态、自然。

垂直花园分布图

项目鸟瞰

6F办公休闲花园

12F酒店接待花园

21F俱乐部花园

27F屋顶公共花园

⑵ 丰富的植物氛围营造建筑外立面区别于传统建筑，其充分融入植物的元素。为了促进城市生物多样性在空中花园种植33种植物，立面爬藤植物更是高达21种，通过丰富的植物环境营造吸引了当地的鸟类时常驻足于花园中。

丰富的爬藤植物覆盖建筑

酒店接待花园丰富的植物品种

在外立面的攀爬植物品种设计时，充分的考虑建筑的每个外立面环境情况，根据植物需求的光照、水分等条件合理分配植物品种。设计时也充分考虑其自身观赏性，选用了较多开花藤本植物，让大家能够在热带城市中也能感受植物季相的变化。

植物设计品种分布

项目运用藤本植物品种（部分）

不同植物品种运用的效果

⑶ 分段式的垂直绿墙设计垂直绿墙整体采用分段式布置，在每层设置1800个1m深的玻璃纤维种植箱，攀援植物只需要爬上3到5米就可以与下一层花盆重叠。每层的种植箱均设置有自动滴灌及养护通道便于绿墙的后期管养。

早期植物由内向外渗透

分层的种植箱

自动滴灌及养护通道

⑷ 观察与思考本次建筑设计摒弃传统阳台（挑台）式的立体绿化方式，而运用爬藤植物以相对低廉的成本实现建筑的完全覆绿的目的，在热带（亚热带）地区植物生长快速的项目可以参考选择。设计时植物品种选择上做了最优的选择，但最后的呈现的效果还是与设计之初有一定的出入。在我们实地考察中发现，在同等环境中不同品种的植物之间存在生长竞争，不可避免弱势品种会在竞争中死亡。藤本植物设计选用了大量开花植物，由于花朵较小、开花量少及花色等原因，在实际呈现时给人感受不太明显。在极限的用地条件下，爬藤对覆土条件、种植空间需求小、后期长势快的特性是用于做垂直绿化的上好材料。

  建成时间：2017年

  建筑类型：混合

  项目地点：新加坡

  气候类型：热带雨林气候

  建筑设计：WOHA

  景观设计：Ramboll Studio Dreiseitl

新加坡第一个以满足人口老龄化需求综合公共开发项目，充分集约化的运用土地把各种公共设施和服务集中在一个屋檐下。⑴ 独特的立体村庄模式设计将村庄生活的方式和功能需求，以 “总会三明治”的方式行集中在一个建筑内进行立体叠加，将各个年龄阶段的人群充分的聚集在一起实现了村庄生活的方式。

社区功能分布图

独特的城市社区养老新模式，处处精细化设计以老年人核心，让老人可享受最近距离的一站式服务，同时兼顾青年与儿童的需求，将“三代居”理念做到真正的融合。

老年人日常活动

三代聚集活动

⑵ 促进社区生物多样的发展通过社区的植物环境的营造，吸引了各种各样的物种的到来；社区的雨水花园和水景设置为其提供了重要的水源和栖息地，为增加生物多样性提供了相应的助力。

立体的屋顶花园

社区通过详细的雨洪设计和科学的花园布置，将场地的雨水通过植物、雨水花园和雨链等净化系统进行收集和净化，然后运用到场地内的水景和花园灌溉。

雨水花园运作图

中庭雨水花园

社区水塘

透水铺装与植物过滤池

2018年统计发现了近50种不同的生物，包括19种鸟类和22种昆虫，时常还有一些不常见的物种到来，发现这个区域的生物多样性明显高于周边。

社区水塘鱼儿游荡

⑶ 亲自然的屋顶花园设计郁郁葱葱的社区公园以梯田的形式镶嵌于各个室内功能区外，往外看似乎建筑完全消隐于公园的之中。

2017年屋顶花园

2019年屋顶花园

公园的功能设置互补与建筑功能，让人们能够在最近的距离内享受社区内的自然景致，也能很好的亲近自然。

儿童游乐区

老年人健身区

老年人建身步道

在 3600 平方米的屋顶上种植了 610 多棵树和 8万棵灌木，其中不乏一些热带水果如青柠、红毛丹等，当水果成熟时社区会组织采收让老人或小孩更加亲近自然。

花园内成熟的水果

社区组织的采摘活动

⑷ 唤醒记忆的社区农场1960年代后新加坡人就从乡村搬到了城市高楼中生活，离开乡村后人们与自然、粮食生产的联系就消失了。为了让居民能够更加沉浸自然的感受，社区公园设置了较多的交流空间，并在顶层设置了社区农场，这样的设计让人可以重拾乡村农场耕作与交流的记忆。

屋顶农场

社区农场的设置也是积极相应新加坡绿色计划2030可食园艺的倡导，鼓励人们可以积极地参与种植为实现新加坡公园之城，同时也能够保证新加坡人的粮食安全。

社区及政府志愿者指导种植

居民参与种植中

⑸ 观察与思考

项目不仅做到高度集约化的多功能叠加，还将绿色生态充分的融合可以称为此类项目的典范，使场地真正的变得可持续。
在应对社会老龄化各种需求的同时，又将老年人这个核心充分发挥出来去做社会的融合剂推动其它人群的功能融合，让老人真正能够在这里感受到三代居的幸福感。项目在应对全气候变化带来的危机提前做好了准备及应对措施，社区景观与农场生产做了高度融合的设计。当下，全球面临同样的问题：环境恶化、能源危机、粮食危机、疫情常态化等，为了我们城市更持久的未来，世界各国家在付诸具体行动，各建筑事务所都在倡导将绿色融入建筑，促进城市更加绿色。


① 新加坡绿色计划2030 新加坡为推进国家可持续发展早日实现碳中和全民运动，计划从 “自然城市” 、“能源改变”、“绿色经济”、“弹性未来”、“可持续生活”五大方面进行引导。

新加坡绿色计划宣传片

② 温哥华最绿色的城市行动计划

温哥华一个多年被评为“全球最宜居的城市”，在面对城市未来发展制定了长期的“绿色城市行动计划”。这项计划主要涵盖绿色经济、绿色环境和居民健康三大领域十大近远期的行动目标，旨在让温哥华成为世界上最为绿色环保，生态宜居的可以持续城市。

温哥华最绿色城市计划宣传片

③ SBA博埃里 “都市森林化”意大利博埃里建筑设计事务所在应对气候变化日趋严重的当下已经威胁物种的生存。他们希望城市更加绿色、舒适、可持续，所以提出了都市森林化的理念，创造性在米兰实施了“垂直森林” 项目，也将类似的项目带向全世界。

博埃里的垂直的森林城市概念

④ WOHA“会呼吸的建筑”新加坡WOHA建筑事务所创造了“会呼吸的建筑”，他们在设计中一直探索如何解决城市与环境可持续发展，还创造性的提出了“空中迷你城市” 的理念。

Permeable Lattice City 概念 ©WOHA

我们通过对各类型的“垂直森林”进行深度分析后，对“垂直森林”未来需要解决的技术难点、设计趋势的思考有以下几点。

（1）安全性技术的革新：安全是 “垂直森林”发展的最重要因素，各项设计将围绕其深入考虑。随着“垂直森林”的普及度更大时，针对垂直森林的安全设计也会迎来更加规范、适用度更高的技术革新。

（2）舒适度的提升：“垂直森林” 本身服务于人，特别是在近人尺度环境的考虑将是最为重要和棘手。“垂直森林” 带来的环境质量提高，必将带来生物多样性的发展，如何考虑在享受优美环境的同时避免有害蚊虫的滋扰将成为必要解决问题。

（3）养护管理进行提前设计：养护管理是垂直森林发展的必要环节，经济良好的维护会使得垂直森林的可持续性更强,提前的养护规划设计会利于垂直森林的未来发展。

（4）植物种植设计的重要性：垂直森林营造的核心是植物，在兼顾美学与实用的情况下，对植物品种科学的选用将为后续维护管理带来更大的便利。
作者简介：拥有12年植物设计及工程经验，对植物有深入研究与热爱，足迹遍布国内外70多个城市，考察过10个以上植物园。行走于国内各个苗木产区，多年专注于植物的物候观察和资源收集，熟知国内外的植物品类、生长习性、资源分布且拥有丰富的种植养护和落地经验。

推崇自然主义种植，希望通过设计和技术，传达植物最原始的魅力，擅长提出具有创新性和可操作性的解决方案，追求每一个项目的独特性，从而提升项目的整体价值。

个人代表项目：

重庆光环·沐光森林、重庆十八梯传统风貌区、重庆龙湖时代天街C/D馆、云南腾冲花海展厅花境、重庆龙湖九里晴川、北京万科翡翠山晓样板区、重庆融创春华锦。

《立体绿化发展及技术难点解析》

《世界著名植物园及观赏温室发展趋势解析》

《植物室内适应性应用研究》

参编教材《园林景观设计案例式植物篇章》

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部分文字参考文献来源：

1.IPCC全球变暖1.5ºC    https://www.ipcc.ch/sr15/chapter/spm/

2.世界绿色建筑委员会（WorldGBC ）   https://www.worldgbc.org/

3.世界高层建筑与都市人居学会（CTBUH）   https://www.ctbuh.org/

4.伦敦碳中和官网  https://www.london.gov.uk/what-we-do/environment/london-environment-strategy

5.新加坡绿色计划2030  https://www.greenplan.gov.sg

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相关链接：在室内建造“城市森林” | Mega Foodwalk步道景观


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