秦宏祥 寧文暉 龍靜瑤 董昱
摘要:本文對低碳環(huán)保植物墻進(jìn)行了介紹,并從當(dāng)代植物墻與綠色城市進(jìn)程、綠植墻的發(fā)展、研究內(nèi)容及研究的重點和工程難點等幾個方面進(jìn)行了論述。
關(guān)鍵詞:低碳環(huán)保;植物墻;新型生態(tài)化城市
一、研究目的和意義
植物墻的凈化空氣效用顯著,經(jīng)調(diào)查1L汽油普通燃燒會造成約3.2g的一氧化碳,但一盆蘭草在幾分鐘內(nèi)能夠吸收掉1.2g的一氧化碳和大量的甲醛。如果在建筑墻面上安置植物墻,以每個墻面300盆植物計算,每一刻鐘可吸收等同于10輛家用車一次啟動的排放量。植物墻可有效的緩解車輛帶來的污染,有效的凈化空氣,增加城市大氣的含氧量,且運(yùn)營成本極低。
在城市熱島效應(yīng)大量存在的今天,傳統(tǒng)的空調(diào)降溫方式會增加電能。我們知道臭氧層的破壞主要由空調(diào)排放的氟化物引起,而如果在屋頂及墻體覆蓋了適合當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)的植被后,陽光中的紅紫外線類熱輻射造成的表層上升溫度能被植物墻降低15度左右,絕大多數(shù)住宅可不再依賴空調(diào)降溫,這樣就減少了氟化物對臭氧層的破壞。在冬天植物墻也能起到保溫的作用。這種低碳節(jié)能的方式不但能降低用電量,減少火力發(fā)電需要,同時也讓人們的生活擺脫空調(diào)病的困擾。
伴隨城市化進(jìn)程不可逆的推進(jìn),噪音污染帶來的各種弊端也成為城市建設(shè)亟待解決的問題,而植物墻正是解決此類問題的一計良方。植物墻具有噪聲緩沖的功效,能為我們的住宅和辦公場所減少大量的外部噪聲及振動。植物墻將“草地”、“公園”甚至是“森林”帶到了的鋼鐵森林般的城市,這是人類智慧與大自然完美融合的展現(xiàn)。當(dāng)每一座橋面、屋頂、人行通道、護(hù)欄、建筑外墻都由來自另一個世界的綠意支配時,我們居住的城市便會成為人類智慧與自然力量和諧共處的理想之城。
綠色營銷在當(dāng)今社會已成為一個不可忽略的一種營銷方式,許多商業(yè)建筑都加入了更多的綠色元素以便更好的和客戶溝通。植物墻作為這一方面的利器,當(dāng)我們在向客戶介紹產(chǎn)品之前,已提前將產(chǎn)品、服務(wù)與環(huán)境和諧的統(tǒng)一起來。植物墻可以作為一個行之有效的市場營銷手段,可以被設(shè)計種植到形象墻、吉祥物或是會議標(biāo)志中。
二、當(dāng)代植物墻與綠色城市進(jìn)程
從上世紀(jì)60年代開始,發(fā)達(dá)國家已經(jīng)開始相繼開展屋頂花園及屋頂?shù)木G化設(shè)計。在美國、日本、德國、英法等國家的城市中,城市垂直綠化早已發(fā)展成熟,近幾年興起于法國的植物墻集無土栽培、微滴灌、水工藝自動控制等優(yōu)勢技術(shù)為一體,這種植物墻具有重量輕、適用范圍廣、易更換、全年常青等特色,可以滿足幾乎所有顧客群體的需求,實現(xiàn)獨特的“起源式生態(tài)修建”(即在建筑規(guī)劃之初便結(jié)合其產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計)。位于荷蘭德伊芬的荷蘭國家能源公司的設(shè)計就應(yīng)用了植物墻元素,其建筑模型可謂是“起源式生態(tài)修建”的標(biāo)桿。
近年來國內(nèi)出臺了越來越多的關(guān)于綠色城市發(fā)展的法律法規(guī),例如《北京城市環(huán)境建設(shè)(2004-2008年)》規(guī)劃中明確指出:低層建筑中60%以上的屋頂要進(jìn)行綠化,高層建筑中30%以上的屋頂要進(jìn)行綠化;2002年11月,上海市綠化管理局發(fā)布了《關(guān)于組織編制屋頂綠化三年實施計劃的通知》,對未來屋頂綠化及相應(yīng)的立體綠化工作進(jìn)行了詳盡的規(guī)劃;深圳是國內(nèi)倡導(dǎo)垂直綠化最早的城市之一,市政府于1999年下發(fā)了《深圳市屋頂美化綠化試驗方法》的通知。
三、植物墻的發(fā)展
在中國,植物墻的發(fā)展也有著極其悠久的歷史,最早可追溯到新石器時代。如在河姆渡新石器遺址內(nèi),就出土過有盆栽綠植紋的五葉紋陶塊。唐代人們已普遍接受了吊蘭、壁虎藤等植物的垂直綠化。明清時期,對垂直綠化的研究已經(jīng)從的生活領(lǐng)域進(jìn)入學(xué)術(shù)領(lǐng)域,并且擁有了相對完善的理論體系。古羅馬時期,由于城市的迅速發(fā)展使城鎮(zhèn)室內(nèi)盆栽花園十分盛行。1927年,澳大利亞出臺法律,規(guī)定建筑墻必須整合加入植物墻技術(shù)。隨著時代的進(jìn)步,植物墻也逐步發(fā)展起來,并越來越多的進(jìn)入我們的日常生活。
四、研究內(nèi)容以及研究的重點和工程難點
室內(nèi)外植物墻的垂直綠化是本世紀(jì)植物墻研究的核心技術(shù)點。植物土胚模塊、植物盒、金屬支架和自控微灌溉系統(tǒng)作為基本組件,通過膨脹螺絲固定在建筑墻體上,并保持八英寸的距離,以保證空氣流通與濕度平衡。
灌溉系統(tǒng)經(jīng)過多年發(fā)展已逐漸成熟,它是由控制系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)和未端灌溉系統(tǒng)組成。未端噴灌由水源、首部系統(tǒng)、輸配管道組成。對未端噴灌的自動控制系統(tǒng)的優(yōu)化升級,也是近年來自控、傳感器等學(xué)科研究的一個方向。營養(yǎng)液是根據(jù)所選配的植物、植物不同時期與時段對養(yǎng)分的需求,以及植物垂直培養(yǎng)的生長特殊性,進(jìn)行了專業(yè)的營養(yǎng)液配方設(shè)計。初始安裝植物效果與設(shè)計效果吻合度達(dá)七成以上,一個季度基本達(dá)到設(shè)計的效果。后期需每年十至十五次調(diào)整植物墻生產(chǎn)養(yǎng)分供給與養(yǎng)護(hù)周期,并定期對植物進(jìn)行補(bǔ)種或更換。近年來相關(guān)研究的另一重點是水利栽培技術(shù),這項技術(shù)是利用人造植物的根系環(huán)境,解決傳統(tǒng)土培中氧氣、水份、養(yǎng)分的供應(yīng)問題,使植物能更充分的生長。通過無土栽培中的水培、霧培、基質(zhì)栽培,可以使植物的生長周期與效果最大化。新技術(shù)體系中的模塊式、鋪貼式、布袋式、攀爬垂吊等方式,是利用藤蔓植物的吸附、纏繞或增加安裝模塊的手段使植物鋪設(shè)在墻上。
如今國內(nèi)該領(lǐng)域研究重點和工程難點在于三個方面:1)微灌溉系統(tǒng)的控制技術(shù);2)程序控制器、施肥器、過濾器、UV滅菌器、電子閥、抗阻塞微灌溉滴管等器件的整體調(diào)試;3)對能夠根據(jù)植物生長的情況、所需養(yǎng)分及維持特殊生物環(huán)境的自動控制系統(tǒng)的安裝調(diào)測。解決這些問題需要進(jìn)行大量的植物種植實驗,并對一些具有地域代表性植物的生長條件、隔音隔熱效果、空氣質(zhì)量調(diào)節(jié)效果等大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。當(dāng)然陀螺儀的運(yùn)用、玻璃清洗噴頭毛刷及清洗方式的設(shè)計、真空泵結(jié)合吸盤緩沖裝置的設(shè)計、遙控遙感的運(yùn)用、拉繩材料及樓頂固定裝置設(shè)計制作、供電供水方式的選擇、清潔劑的配制、保潔實時監(jiān)控等新技術(shù)的融合統(tǒng)一也是研究重點和工程難點。
五、結(jié)束語
隨著人們對新型生態(tài)化城市的認(rèn)識不斷的深入,未來低碳環(huán)保植物墻會越來越多的進(jìn)入我們的生活。
參考文獻(xiàn):
[1]林書亮.深圳地區(qū)立體綠化現(xiàn)狀及存在問題研究.中國園藝文摘.2017-12.
[2]虞莉霞.城市綠色生態(tài)植物.園林.2009.12
[3]魯潔明.蘇州地區(qū)立體綠化與高層辦公建筑一體化設(shè)計研究.蘇州科技大學(xué).2016.6
作者簡介:
秦宏祥,男,出生于1997年3月,本科,從事智慧建筑和電氣工程及其自動化方面的研究工作;
通訊作者:
寧文暉,男,高級工程師,出生于1973年7月,碩士,從事計算機(jī)通信和智慧建筑方面的研究工作;
龍靜瑤,女,出生于1997年7月,本科,從事金融學(xué)方面的研究工作;
董昱,男,出生于1996年2月,本科,從事電氣工程及其自動化方面的研究工作。