模塊式垂直綠化特點及種植基質篩選

史有莊，史屹峰，趙輝

模塊式垂直綠化特點及種植基質篩選

史有莊1，史屹峰2，趙輝3

（1. 三門峽甘山森林公園，河南 三門峽 472100；2. 河南省綠洲園林有限公司，河南 鄭州 450008；3 河南省林業科學研究院， 河南 鄭州 450008）

模塊式垂直綠化是適應現代城市發展的一種新型綠化技術，簡單介紹了其特點及優點。通過考量其關鍵技術中的基質篩選條件，確立了基質理化性質指標標準，并提供了復配土不同組分及配比。測定結果表明兩種基質的理化性質均符合生產要求。

垂直綠化；基質；模塊

垂直綠化就是利用植物材料沿建筑物立面或其他構筑物表面攀扶、固定、貼植、垂吊形成垂直面的綠化。隨著現代城市的飛速發展，攀援式垂直綠化的材料單一、綠化高度較低、成形時間長等問題逐漸顯現，傳統技術無法滿足高層建筑對垂直綠化的需求。通過研究，以期構建一種突破高度限制的垂直綠化體系，解決這一矛盾。

垂直綠化的基質是垂直綠化的重要材料，因為綠化植物生長發育所需的營養及水分都來自于基質，可以說基質是植物生長的物質基礎。同時植物的根系生長在基質中，也對植株本身起到固定和支撐作用。相對于平面綠化，垂直綠化的種植模塊和植物處于建筑物的立面上，因此對介質的整體重量有輕質化的要求；植物位于建筑物表面，處于高空，因此對植物和基質的整體性有要求；基質除了要能滿足植物生長的需求，因養護不便，對基質的保水性、保肥性也有較高的要求。因此，要建設一個安全、美觀、實用、耐久的垂直綠化模塊，對栽培基質的研究很有必要。

1 模塊式垂直綠化的特點

模塊化式垂直綠化，是先沿著墻體搭建鋼骨架作為植物生長的支撐體系，安裝種植槽并添加基質作為植物生長的基礎，再搭配自動控制滴灌系統，對垂直綠化的植物可完全實現人工控制，該垂直綠化系統，采用模塊式單元化管理，各單位之間靠構件連接，便于拆解與維護，跟傳統模式相比，即不失美感，又大大降低維護成本。這種模塊組合的方式，可以隨意根據建筑物形狀調整，植物色塊搭配及調換更加方便快捷，不同季節選用不同的植物，達到全年候景觀效果。

1.1 穩定性

模塊化垂直綠化構建采用種植槽種植，種植槽與墻面四處鋼筋掛接，這種結構抗風性和負重性很強。搭設高度主要視支架高度而定，突破了建筑高度的限制，非常適合現代高層建筑采用。

1.2 便捷性

傳統的垂直綠化，從基部種植攀援植物開始，經過植物多年生長才顯現整體效果。而模塊化垂直綠化可以先根據創意畫出設計圖案，將在地面把預先篩選的植物培育完成。實地安裝時間很短。安裝后，短期就會體現整體效果。

1.3 質輕性

由于采用了輕型基質，種植槽內基質飽和水分的情況下，重量一般不超過50 kg/m2。減輕了垂直綠化系統的整體重量，提高了系統的安全性。

1.4 耐久性

傳統使用的垂直綠化，營養土1年必須更換1次才能達到最佳使用效果。模塊式垂直綠化篩選的基質如草炭、蛭石、松針、珍珠巖、輕質顆粒等，本身具有修復、分解功能；同時可以在不影響植物的情況下對基質進行補充，正常性況下基質可以使用5年以上。

1.5 精確性

現代滴灌技術的發展也為新型垂直綠化技術提供了保障，運用自動灌溉系統，可以實現完全自動灌溉，保證供水精確、無死角；通過給水系統外掛配方施肥系統，對植物進行精確施肥。

2 種植槽基質的篩選條件

2.1 質量輕，透氣性好

這是垂直綠化栽培基質選擇的最重要原則?；|輕，可以減少墻面和金屬支撐架所承受的重量，以保證安全。較大的總孔隙度，是垂直綠化基質的一個重要指標，只有較大的孔隙度，才能保證基質飽和吸水時仍能提供大量通氣空隙，為植物根系生長提供必需的氧氣，這是根系貫通和擴展的有利條件。減少細菌及病毒的滋生，避免植物根部腐爛，減少病蟲害發生。

2.2 保水、保肥性能好

因為種植槽懸掛于空中，高溫季節，水分喪失很快，這就要求基質應具備較強的持水能力，為植物提供充足的水分。因為基質空隙度大，排水良好，可以及時排出過多的水分，防止植物根部積水腐爛，但同時也造成了營養物質的流失，選擇保肥性好的基質，是垂直綠化效果持續的重要保證。

2.3 整體性好

因為垂直綠化的植物種植于高空，受到的風力較大，同時因為栽培基質質輕疏松，因此在大風天氣植物有可能會被吹落，尤其在垂直綠化剛栽植完成的墻面上，此問題發生的概率較大。因此，栽培基質應該具備良好的整體性，能在安裝后短期內和植物根系形成一個整體。

2.4 適宜植物生長

垂直綠化基質為人工栽植的種植介質，其理化性質和自然的土壤存在一定的差異，基質的pH值、養分含量、三相比、含水量等指標，要滿足綠化植物的生長發育需要，并有便于根系生長及延伸。因此要通過試驗比較和驗證其是否適宜植物的生長。

2.5 選擇材料應該無公害、可反復使用

垂直綠化面向公眾開發，所以用作基質的材料應無毒、無害、無污染，并經過高溫消殺，不能攜帶病蟲害，從而減少病蟲害的發生。此外，因為高度的限制，應充分考慮養護的成本，基質還應具備使用壽命長，不易變形、變質。

3 垂直綠化種植基質理化指標要求

基于上述條件，通過多次試驗，制定出基質理化性質指標，各項指標在要求范圍內的才可以用于模塊式垂直綠化，超過這個范圍會導致植物生長不良，甚至綠化失敗。種植基質的理化性質指標詳見表1。

表1 基質的理化性質要求參考值

天然土壤的自重較重，密度為1 800 kg/m3，且顆粒細密，雨水不能迅速滲入土壤，容易造成屋面積水，從而造成爛根或破壞墻體，不適于直接應用于垂直綠化。

4 專用基質的配比及理化性質

專用土壤主要包括復配土和輕型基質兩種類型，具有質輕、保水、透氣、保肥、低成本、不易被雨水沖走等特性。復配土一般由園土、草炭、腐殖土、蛭石、松針、珍珠巖、輕質顆粒和有機肥料按一定比例混合配制而成（表2）。這樣可以增加基質層中的孔隙度，從而改善基質層透氣性，提高水滲透速度，利于植物生長。輕型基質由表面覆蓋層、栽植育成層和排水保水層3部分組成，其主要特點是孔隙度較高、容重小，排水保水性能好。

表2 基質配置

對按表2配比的兩種基質理化性質進行逐一測定，結果見表3。

表3 復配土與輕型基質理化指標比較

可以看出這兩種基質的各項指標都符合模塊式垂直綠化的基質要求，適合用于垂直綠化。

（責任編輯：王文彬）

2017-10-03

國家林業局行業公益項目（201304109）。

史有莊（1969-），男，河南陜縣人，工程師，主要從事森林培育。

史屹峰（1970-），男，河南太康人，教授級高工，主要從事園林綠化。

S 731.2

B

1003-2630（2017）04-0040-03