本書(shū)收錄全球眾多優(yōu)秀的高層建筑垂直綠化設(shè)計(jì)案例，包含氣候、結(jié)構(gòu)支持體系和植被選擇等方面豐富的信息，從技術(shù)層面詳細(xì)深入地分析垂直綠化的定義、標(biāo)準(zhǔn)、政策、類(lèi)型等相關(guān)實(shí)用問(wèn)題，詳細(xì)探討高層建筑垂直綠化的注意事項(xiàng)和限制、對(duì)能源效率的影響，并提出實(shí)用建議和未來(lái)研究的方向。

世界高層建筑與都市人居學(xué)會(huì)（CTBUH）是一家非營(yíng)利性組織，于1969年成立，歷史悠久。在高樓大廈和未來(lái)城市的設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營(yíng)方面擁有世界領(lǐng)先的專(zhuān)業(yè)資源。通過(guò)舉辦活動(dòng)、出版作品、進(jìn)行研究、成立工作組、利用豐富網(wǎng)絡(luò)資源介紹最新的信息知識(shí)，指導(dǎo)行業(yè)發(fā)展。

世界高層建筑與都市人居學(xué)會(huì)（CTBUH）簡(jiǎn)介 6

《世界高層建筑與都市人居學(xué)會(huì)（CTBUH）技術(shù)指南》簡(jiǎn)介 6

作者簡(jiǎn)介 7

前言 9

1.0 背景與簡(jiǎn)介 12

1.1 歷史上建筑中對(duì)垂直植被的利用 14

1.2 植生墻的定義和類(lèi)型 15

1.3 植生墻帶來(lái)的益處 20

1.4 標(biāo)準(zhǔn)、政策與獎(jiǎng)勵(lì) 28

1.5 關(guān)于本書(shū)的一些說(shuō)明 29

2.0 案例研究 32

2.1 康索喬圣地亞哥大廈，圣地亞哥，1993 34

2.2 福風(fēng)安可樂(lè)斯國(guó)際大廳，福岡，1995 44

2.3 CH2市政廳2號(hào)大廈，墨爾本，2006 52

2.4 紐頓軒公寓，新加坡，2007 60

2.5 三重奏公寓，悉尼，2009 68

2.6 One PNC廣場(chǎng)，匹茲堡，2009 76

2.7 Met公寓，曼谷，2009 84

2.8 雅典娜神廟酒店，倫敦，2009 92

2.9 保圣那集團(tuán)總部，東京，2010 100

2.10 新加坡藝術(shù)學(xué)院，新加坡，2010 108

2.11 洲際酒店，圣地亞哥，2011 118

2.12 嘉旭閣，新加坡，2011 126

2.13 SOLARIS大廈，新加坡，2011 134

2.14 B3維雷酒店，波哥大，2011 142

2.15 皮克林賓樂(lè)雅酒店，新加坡，2012 148

2.16 格林美西空中花園，馬卡迪，2013 156

2.17 米蘭空中森林，米蘭，2013 164

2.18 IDED Morph38公寓，曼谷，2013 172

3.0 設(shè)計(jì)考量與限制 182

3.1 氣候考量 184

3.2 主要功能與設(shè)計(jì)目標(biāo) 185

3.3 規(guī)劃與設(shè)計(jì) 191

3.4 植物的選擇 195

3.5 結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng) 198

3.6 灌溉系統(tǒng) 199

3.7 維護(hù) 200

3.8 系統(tǒng)限制 200

3.9 火災(zāi)與其他風(fēng)險(xiǎn) 201

3.10 對(duì)耗能產(chǎn)生的影響 202

4.0 建議與未來(lái)研究展望 204

4.1 建議 206

4.2 未來(lái)研究展望 209

5.0 附錄：植生墻與建筑節(jié)能 210

5.1 植生墻的節(jié)能效果 212

5.2 實(shí)驗(yàn)性研究 215

5.3 模擬性研究 217

5.4 CTBUH的節(jié)能研究 220

6.0 參考文獻(xiàn) 224

參考書(shū)目 226

百棟世界最高建筑 230

CTBUH建筑高度評(píng)估標(biāo)準(zhǔn) 234

CTBUH組織及成員 238

目前在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上比較缺少高層建筑方面的選題，而由像美國(guó)高層建筑及城市住區(qū)委員會(huì)這樣權(quán)威的機(jī)構(gòu)編著的作品集更是少之又少，因此應(yīng)有比較大的市場(chǎng)空間；此外，收錄書(shū)中的項(xiàng)目均為國(guó)外的優(yōu)秀作品，設(shè)計(jì)起點(diǎn)高，借鑒價(jià)值高。

本書(shū)收錄全球眾多優(yōu)秀的高層建筑垂直綠化設(shè)計(jì)案例，全面詳盡地闡述和分析了氣候、 結(jié)構(gòu)支持體系和植被選擇以及其他技術(shù)層面的問(wèn)題，信息量大而全，實(shí)用性強(qiáng)，參考價(jià)值。

當(dāng)?shù)貧夂?p/>

福岡市氣候溫和，夏季炎熱，冬季溫暖，年平均溫度16.6℃，年平均濕度近70%（見(jiàn)圖2.2.1）。冬季以涼爽天氣為主，氣溫鮮少降至0℃以下，更少有積雪。6 月至7 月間開(kāi)始進(jìn)入“梅雨季節(jié)”，月平均降雨量為150 毫米，此時(shí)天氣濕度高，溫度也超出平均氣溫，在25℃到30℃之間。夏季最高溫甚至可以達(dá)到32.5℃。秋季的天氣最為溫和也最干燥。即便如此，日本的臺(tái)風(fēng)季也會(huì)在8 月至9 月間來(lái)臨。

背景

在與商業(yè)地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商的合作中，福岡市政府決定開(kāi)發(fā)一塊位于市中心的閑置地皮，這就是后來(lái)的福岡安可樂(lè)斯國(guó)際大廳。政府的目的是希望從建筑空間中分配一部分，用于公共空間和市政運(yùn)行，剩下的空間則可面向創(chuàng)收實(shí)體企業(yè)出租。為了提出優(yōu)秀的規(guī)劃方案，參與競(jìng)標(biāo)的開(kāi)發(fā)商都在尋求將這塊土地的潛在收益達(dá)到最大化的方法。而另一方面，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)卻需要把重心放在新開(kāi)發(fā)的項(xiàng)目給毗鄰的天神中央公園帶來(lái)的影響——該公園是福岡市在該區(qū)域僅存的綠地空間。埃米利奧•安巴斯聯(lián)合設(shè)計(jì)有限公司最終在競(jìng)標(biāo)中勝出，因?yàn)槠湓O(shè)計(jì)方案成功地解決了魚(yú)與熊掌不可兼得的問(wèn)題：一方面將公園的面積擴(kuò)大了一倍，另一方面將為福岡市中心區(qū)域打造一座標(biāo)志性建筑。

1.

福岡安可樂(lè)斯國(guó)際大廳是一座集城市與園林形式為一體的有力的綜合性建筑（見(jiàn)圖2.2.2）。建筑北側(cè)為傳統(tǒng)的都市大樓外觀，正對(duì)著福岡市金融區(qū)一條頗負(fù)盛名的街道（見(jiàn)圖2.2.8），而建筑南側(cè)則由一系列延伸至建筑最頂端的階梯形臺(tái)地園林構(gòu)成，看上去就像是天神中央公園的擴(kuò)展部分。建筑最頂端建有巨大的瞭望臺(tái)，可以將福岡港口嘆為觀止的美景盡收眼底。在這十四座與樓層等高的階梯形臺(tái)地園林之下是占地面積近93,000 平方米的多功能空間，包括展覽廳、博物館、可容納2000 人的大舞臺(tái)劇院、會(huì)議設(shè)施、政府及私人辦公室，另有若干層地下空間用于停車(chē)和零售。該設(shè)計(jì)使得公園和建筑成為了不可分割的整體。建筑將原本占據(jù)的公共空間又還給了公眾，實(shí)現(xiàn)了城市主體建筑與寶貴的開(kāi)放公共空間共生的目標(biāo)。

十四層樓、60 米高的安可樂(lè)斯國(guó)際大廳是目前世界上最大的建筑之一，其建筑墻體被綠色植物所覆蓋。

安可樂(lè)斯國(guó)際大廳的主要設(shè)計(jì)理念是打造一個(gè)綠色屋頂系統(tǒng)，并將與之毗鄰的公園融合進(jìn)整個(gè)設(shè)計(jì)之中（紐曼 & 馬坦，2013），同時(shí)既增加了公園和綠化空間的面積，又能為市政運(yùn)行提供足夠的辦公區(qū)域。建筑沿著公園的一側(cè)，像階梯一樣慢慢增高，以臺(tái)地園林分層，每層與建筑內(nèi)部樓層等高。每層階面都是城市公園在垂直方向上的延伸，其中還規(guī)劃了一排園林景觀，可供公眾休閑、深思，遠(yuǎn)離都市的擁堵。在臺(tái)地之上是一系列階梯狀的倒影池，由向上噴水裝置連接一起，形成了梯子狀的攀爬瀑布，將周?chē)鞘械男鷩谈艚^在外。這些倒影池位于建筑內(nèi)部中央天井之上，漫射光透過(guò)隔開(kāi)倒影池的玻璃天窗柔和地灑進(jìn)室內(nèi)。在臺(tái)地園林下方，有一座磐石般的巨大楔形建筑結(jié)構(gòu)，上面安置了一道倒V 字形入口，可以通往建筑內(nèi)部。該設(shè)計(jì)以粗制的石制結(jié)構(gòu)暗喻位于植被層之下的地質(zhì)分層，將整棟建筑比作一塊巨大的土地切塊。這座楔形結(jié)構(gòu)身兼兩職，一方面用來(lái)為地下空間通風(fēng)排氣，另一方面還為表演藝術(shù)家們提供了升高的舞臺(tái)。

植生墻概況

該項(xiàng)目的主要策略是打造一個(gè)新型臺(tái)地綠色公共空間。14 座階梯形綠化臺(tái)地總面積為5,326 平方米，使福岡市中心占地93,000 平方米的公園面積得到了擴(kuò)充（見(jiàn)圖2.2.6 和2.2.7）。

每層臺(tái)地空間都規(guī)劃了一排園林景觀，可供公眾休閑、沉思，遠(yuǎn)離都市的擁堵。建筑最頂端的臺(tái)地被打造成觀景臺(tái)，在這里可以觀賞到福岡海灣和群山環(huán)繞的無(wú)與倫比的美景。每層臺(tái)地空間約長(zhǎng)98至120 米，寬6 米，高4 米。

美學(xué)價(jià)值是綠化植被的另外一項(xiàng)基本功能。這些巨大的臺(tái)地園林隨著季節(jié)的更替，其色彩和結(jié)構(gòu)也會(huì)發(fā)生變化。除此之外，園林的輔助功能還有很多，例如通過(guò)利用綠色屋頂和臺(tái)地園林的隔熱性能來(lái)控制建筑內(nèi)部的溫度，從而降低建筑能源消耗以及收集流失的雨水進(jìn)行再循環(huán)利用。

從外觀上看，綠化臺(tái)地像是一座座修建在主建筑階梯狀結(jié)構(gòu)上的傾斜的“山丘”（見(jiàn)圖2.2.9）。也就是說(shuō)，綠化植被自身形成了一道傾斜的坡面，從而解決了臺(tái)地階梯垂直面與水平面之間的過(guò)渡問(wèn)題，同時(shí)每個(gè)斜坡的底部又保留了平整的水平區(qū)域。接著設(shè)計(jì)師又通過(guò)使用泡沫材料填充傾斜空間，一方面減少了建造“山丘”需要的土壤量，另一方面也極大程度地減輕了整個(gè)結(jié)構(gòu)的重量。設(shè)計(jì)師在雕砌成斜坡?tīng)畹呐菽牧贤怃佋O(shè)了一層土壤，內(nèi)置塑料排水系統(tǒng)。這里使用的土壤是“人工、無(wú)機(jī)、輕型土，由珍珠巖制成，是一種天然的非液態(tài)黑曜巖，主要成分為二氧化硅、鋁、鉀以及氧化鈉”（貝恩特松，本特松，& 神乃，2009）。這種土壤的優(yōu)點(diǎn)在于其高保水性和飽和后的高濾水能力。

植物種類(lèi)

當(dāng)該建筑在1995 年剛剛建成時(shí)，均高四米的綠化臺(tái)地種植了76 種植物，共計(jì)37,000 株?，F(xiàn)如今，整棟建筑上種植了120 個(gè)植物品種，共計(jì)50,000 株，其中一部分是植物種子自然遷移的結(jié)果。

灌溉系統(tǒng)

建筑臺(tái)地園林的灌溉系統(tǒng)由噴水裝置和濾水器構(gòu)成。但后來(lái)發(fā)現(xiàn)，該系統(tǒng)并沒(méi)有如最初想象的使用得那么頻繁，因?yàn)榇怪眻@林已經(jīng)形成了自身的生態(tài)系統(tǒng)，主要依靠雨水灌溉即可。系統(tǒng)的引流裝置根據(jù)山體中的天然排水原理設(shè)計(jì)，雨水被頂樓土壤吸收后進(jìn)入水道，流經(jīng)懸掛的花槽之后瀉入連續(xù)的土壤層，一部分被土壤吸收，另一部分則一直流到最底層。

性能數(shù)據(jù)

2000 年，日本九州大學(xué)、日本工業(yè)大學(xué)與竹中工程公司聯(lián)合開(kāi)展了一項(xiàng)熱環(huán)境評(píng)估調(diào)研項(xiàng)目。項(xiàng)目主要搜集了該建筑五樓、六樓、十樓以及十四樓（頂樓）的陽(yáng)光輻射、風(fēng)速、溫度和濕度數(shù)據(jù)。調(diào)研結(jié)果顯示，垂直綠化系統(tǒng)在減少建筑能源消耗、降低城市熱島效應(yīng)及為周?chē)h(huán)境降溫方面有著非常顯著的效果。由于綠化系統(tǒng)的存在，根據(jù)日照強(qiáng)度的不同，綠化區(qū)域表層同與其相接的建筑混凝土表面溫差最高可以達(dá)到15℃（竹中工程公司，2001）。除了熱性能效率外，綠化臺(tái)地園林還能有效降低其周?chē)h(huán)境的溫度，因?yàn)橹参镌谝归g進(jìn)行呼吸時(shí)會(huì)促使冷空氣沿著階梯狀園林向下流動(dòng)，進(jìn)入城市中央公園。

分析與結(jié)論

安可樂(lè)斯大廈樓頂?shù)碾A梯形臺(tái)地園林的整體效果不容否認(rèn)，其漂亮的外觀極大程度地提高了建筑本身以及周邊地區(qū)的吸引力，在調(diào)節(jié)建筑能源消耗上發(fā)揮了相當(dāng)重要的作用，同時(shí)給總體環(huán)境也帶來(lái)了一定的影響，尤其是在減少城市熱島效應(yīng)和減少水分流失方面。這些階梯形的公共園林景觀為人們提供了一個(gè)可以自由呼吸新鮮空氣的場(chǎng)所，同時(shí)也能讓人的身心同旁邊的公園聯(lián)系起來(lái)。誠(chéng)然，在建筑主體部分垂直及水平表面進(jìn)行如此大范圍的綠化，花費(fèi)著實(shí)不菲。植被下方的結(jié)構(gòu)必須經(jīng)過(guò)特殊加固，才能支撐住無(wú)論是干燥狀態(tài)還是飽和狀態(tài)下的土壤。而且在景觀土丘靠近階梯形結(jié)構(gòu)拐角部分的時(shí)候，防水處理也會(huì)成為一個(gè)難題，因?yàn)檫@里通常是建筑防水中最難處理的位置。另外，相比于其他同等規(guī)模的寫(xiě)字樓，安可樂(lè)斯大廈垂直伸展的植生墻勢(shì)必也增加了維護(hù)成本。如果說(shuō)有哪些方面同臺(tái)地園林的設(shè)計(jì)目標(biāo)背道而馳的話，也許最為明顯的便是位于這些園林后面的辦公室本應(yīng)該能獲得最佳視野效果——站在樓上就可以看到樓下的公園景觀——但實(shí)際上從這個(gè)方向的所有辦公空間是什么都看不到的。這一點(diǎn)將很有可能影響到這些位置辦公空間的出租情況。

綠化覆蓋率計(jì)算

從平面圖來(lái)看，安可樂(lè)斯大廈是一個(gè)不規(guī)則的扁菱形，由一系列長(zhǎng)度遞減的長(zhǎng)方形以階梯方式向上堆疊起來(lái)。建筑西側(cè)沒(méi)有任何植物覆蓋，長(zhǎng)約92 米，階梯形墻體約從4 米逐漸增加到60 米。建筑東側(cè)約長(zhǎng)105 米，同樣階梯形墻體也從4 米增加到60 米。

建筑南側(cè)面向公園，所有的綠化面積都在這一側(cè)，長(zhǎng)約120 米，高60 米。建筑北側(cè)長(zhǎng)約98 米，高60 米（見(jiàn)表2.2.1）。建筑南側(cè)的臺(tái)地園林東西走向，寬度從120 米向上逐漸縮短至98 米，像階梯一樣拔地而起，每個(gè)臺(tái)階約高4 米，深6 米。臺(tái)階上覆蓋著塑成坡形的泥土層，營(yíng)造出青翠的“山坡”效果。

由于本書(shū)的重點(diǎn)在于垂直綠化在高層建筑中的應(yīng)用，最終需要的是建筑立面綠化覆蓋率，所以只計(jì)算了臺(tái)地園林垂直方向的面積，并沒(méi)有包括水平的臺(tái)地屋頂綠化面積。每層臺(tái)地垂直面的高度約為4 米，頂部?jī)蓪觿t為8 米。除最高層向內(nèi)收進(jìn)4 米外，每層臺(tái)地的垂直面比其下層向內(nèi)收進(jìn)約2 米。

因此，得出綠化覆蓋面積如下：

建筑北側(cè)沒(méi)有任何綠化，面積為5,880 平方米（高60 米，寬98 米）。

建筑東側(cè)也沒(méi)有綠化，面積為3,876平方米。

建筑西側(cè)沒(méi)有綠化，面積為3,096 平方米。

項(xiàng)目中所有的綠化面積均集中在建筑南側(cè)。根據(jù)上面給出的方法得出建筑垂直表面積為6,376 平方米。接下來(lái)減掉南側(cè)楔形入口大廳的表面積，經(jīng)估算為630平方米（高21 米，寬30 米）。然后再減掉從建筑中央探出來(lái)的天井的面積，按照高28 米、寬15 米的平面投影來(lái)估算，面積為420 平方米。將這兩部分面積從總面積中減掉之后得到綠化覆蓋面積5,326 平方米，綠化面積占南側(cè)立面的84%。

建筑四個(gè)立面的總垂直表面積為19,228平方米，因此5,326 平方米的綠化面積覆蓋了建筑總體垂直表面的28%。

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)

開(kāi)發(fā)商：Dai-Ichttti 互助人壽保險(xiǎn)公司設(shè)計(jì)部

建筑師：埃米利奧•安巴斯聯(lián)合設(shè)計(jì)有限公司

結(jié)構(gòu)工程師：竹中工程公司

電氣工程師：竹中工程公司

主承建商：竹中工程公司