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专题【一】浅谈植物墙的技术体系

珠海植物墙 2020-10-03 189

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植物墙的技术体系

植物墙

简称绿墙,也叫植生墙、生态绿墙、垂直花园、植物幕墙等,英文名一般称greenwalls、livingwalls、vertical greenery、plantwalls等。是起源历史悠久,近年得到大力发展的一种垂直绿化形式。

植物墙的建造

是指在研究自然垂直或近似于垂直岩面的植物生长群落基础上,在建(构)筑物结构垂面或其他空间建立人工栽培系统,种植植物,使结构表面或空间内部,部分或全部覆盖绿色植物的种植过程。最终形成的相对稳定的垂直植物群落,称之为植物墙。

植物墙的技术体系

植物墙的特点

1、应用于原本不能或不适应于植物生长的空间和环境。

2、根据立地生态环境条件,选择与之相适应的工程技术和工艺方法,建立人工栽培系统。

3、选择合适种类植物通过合理配置,形成的相对稳定和持续的植物群落。

世界植物墙起源

学术界认为是公元前3世纪,罗马人把葡萄栽培在城堡的周边,爬满藤蔓的城堡成为了这一时期秘密花园的主要象征。而现代植物墙大多被认为是Patrick Blanc在十九世纪80年代后期的种植毯栽培尝试开始。

植物墙的技术体系

我国植物墙起源和发展

在春秋战国时期,吴王夫差就对南京的城墙进行了绿化,被认为是我国植物墙的雏形。现代植物墙传入我国在2004年左右,由留法学生引入。

植物墙在国内被大多数公众认知是在2010年的上海世博会。多个国家的场馆采用了植物墙的布置形式,形成独特靓丽风景。

近几年,随着材料研究的发展,以及精准浇灌技术、自动控制技术和物联网技术的普及,植物墙越来越多的出现在世界各地。近年特别是生态文明建设需求,我国植物墙的技术和应用处于高速发展阶段,当前植物墙技术水平不亚于发达国家,植物墙应用面积也遥遥领先世界各国。

植物墙的技术体系

植物墙的分类

现代植物墙引入我国年限还不长,作为新生事物,其名称和分类,从国家行业标准到各省地方建设规程和企业工法,各不相同,呈现出百花齐放的格局。在研究众多分类和技术形式后,我们进行了归纳总结,并从技术和管理角度,提出了如下分类。

1. 根据植物在墙面的排布方式,分为像素型绿墙和藤蔓型绿墙 。

像素型绿墙

容器或植物在垂直绿化面按点状分布,

以种植植物的容器区分,可分为:

种植盆(槽)式、种植框(箱)式、种植毯(袋)式。

藤蔓型绿墙

选择攀爬或悬垂类藤本植物的栽培形式,

以植物攀爬或附着的方式,可分为:

传统式、改良式。

2. 根据建成后的成景速度,也可以分为 即景型绿墙 和 养成型绿墙 。

即景型绿墙

以高密度的形式,将经过培育的大植物直接种植或安装于立体垂面上,快速形成垂直绿化面。

优点及时成景,缺点密度过大不利植物长期生长,一段时间后植物墙内部出现黄叶、枯叶、脱脚,叶片变得稀疏影响观赏。

养成型绿墙

将经过培育的中等大小植物,以适中密度种植于垂面墙。

优点有利于植物的健康生长,后期会健康茁壮,缺点需要一定的生长时间才能形成优美景观。

种植完工初期

优美养成系

不同技术形式植物墙的特点

种植盆(槽)式

由一个一个的种植盆(槽)组合而成,每盆种植一株或多株植物。

由于每个容器都是独立的,无论是安装和更换都相对便捷。

相同体量(冠径和高度)大小的植物安装起来外观较为一致整齐,不同体量植物组合在一起,欲达到理想效果需要较高技巧。

因盆器的土壤容积有限,时间一长根系往往会沿盆壁缠绕生长,最后由于没有生长空间植株老化而枯竭。

临时绿墙和需要经常更换植物的绿墙可以优先考虑使用。

植物墙的技术体系

▼ 日常维护 短期看相对方便,长期维护成本较高。

由于单盆数量多,每盆蓄水量少,需要较为频繁的浇灌。

如果没有自动浇灌系统,人工浇灌很难保证浇灌均匀,上部植物很容易缺水死亡;采用自动滴灌由于滴头数量多,管网复杂,一旦出现问题很难维修,所以也经常出现滴头堵塞或灌水不均匀,导致植物不是干死就是涝死。

目前市场也出现了将种植原盆直接摆放到能够蓄有一定水量的盆体或栽培管道内,前者施工相对方便,安装完盆体结构,一定规格植物连盆直接按图案摆放即可;

后者需水平安装不同形状的管道,并在管道的二端设置进水和排水口,使管道底部保持一定的水位。

种植盆从底部吸水供植物生长,良好解决了滴灌供水不均的问题。难点是不同地区水位高度的设置,使盆土不至过湿和过干,以及冬冷夏热地区的夏季水温过高和冬季结冰问题。

▼ 项目实践中往往还会出现:

浇水量过大,种植土容易从容器底部排水孔流失,时间一长,盆里的基质就会越来越少;由于盆底一般有部分蓄水,底部根系会越长越多,最后泥土和根系交织在一起堵塞了排水孔,植株因积水而死亡。

因此,我们建议采用和盆体配套的无纺布种植袋种植好植物,然后放置在种植盆内,便能很好的解决泥土流失和排水问题了,而且预培和更换也非常方便。

种植框(箱)式

也称模块式绿墙。

与种植盆(槽)式相比较,单株植物可以分配的根系生长空间更大。大部分的框体四周为网状结构,内部采用无纺布袋固土和防止泥土流失,当根系长到无纺布边缘伸出无纺布外,内外湿度的差异,根系通常就萎缩不在生长,也称“空气切割”。所以框体种植植物根系很难交织盘旋在一起。

此类型绿墙通常需要有一段时间的预培,使植物在预制模块内根系生长完好再现场安装可以大大提高植物的成活。

根系和土壤传播的植物病害容易扩散,事前对土壤和植物需进行认真消毒和预防病害发生。

大型模块的搬运、吊装和更换都需要专业的工具和机械,成本较高,不适合太小的和临时的项目,通常运用于长久性绿墙中。

▼ 目前市场常见的模块都是长方形或正方形,体积都是在330*330*50以上,有较大空间供植物根系生长,植物也可以在模块中较长久的良好生长。同时由于有较多基质,根系对外界不良环境的抗逆性也得到大大提高。种植框(箱)内的混合基质,通常根据植物种类采用恰当配方,既需要防止分解下沉过快,还应该具有良好的渗透性和孔隙度,在滴灌过程中水分在基质中扩散和分布均匀。

▼ 目前市场出现的垒土、仿土海绵和美植砖等各类固化基质加工制作的种植模块,都可以归类到此类栽培模式,由于基质采用了物理或化学的方法进行了固化,其固定方式也相对简单方便。

固化基质的材质有有机的,有无机的,也有有机无机混合的,其使用效果目前还在摸索阶段,但基质的固化是立体栽培的一个趋势,可以大大的节约绿墙结构成本和提高施工效率。

种植毯(袋)式

种植毯式绿墙具有重量轻,厚度薄,造形自由,植物根系可以在种植毯里自由生长等的优点,但是不是所有植物都适合在水培环境生长,对植物的了解和选择是该类植物墙设计建造的一大难点。

由于种植毯厚度薄,每次灌溉后能够吸附储存的水分很少,需要稳定精准的自动灌溉系统支撑植物的水肥供应,需要有较高的工程技术,目前较多的失败案例都是灌溉出现问题造成的。

▼ 种植毯式也称水培式,是法国科学家布兰克(Patrick Blanc)最早发明的垂直绿墙技术,核心是以吸水型的无纺布作为植物支撑、根系固定和水分养分供应的介质。

先将定制的无纺布固定在基础结构上,然后在表层无纺布,根据设定的种植密度,开孔种植植物。沿水平方向,从上而下每隔一定距离布设一条滴灌管,均匀地给吸水毯供水,供植物根系吸收。

▼ 种植袋式也称半水耕栽培,就是原盆预培的植物土球不进行去土,直接栽培到墙体。与纯种植毯式相比较,植物选择和日常养护相对简单。

目前常用的做法有二种,一种是将种植毯预先制作成为一定规格的种植袋,施工时植物直接脱盆,连土球栽种到安装种植袋的墙面;另外一种是将植物换盆种植到预制好的一定大小的单个种植袋内备用,安装好种植毯基层以后,再将已经种植好植物的种植袋固定到基层上完成墙面绿化。单盆种植袋因其组合灵活,可以勾勒出自由线条和任意的植物密度,尤其适合运用于快速成景的绿墙场所。

该技术形式的灌溉主要靠水分的重力渗透原理。水流从背面由上而下的流动,植物通过种植袋侧面吸水,最后给基质和植物根系供水。栽培基质的吸水性和种植袋与背板结合的紧密度是保证正常供水的关键,也是施工的重要环节。

▼ 近期出现的苔藓艺术墙,也是种植毯绿墙的一种。

以种植毯为基础,一改传统绿墙满种植物,元素单一,立体感不强的缺点,选用枯木、火山岩、苔藓等特殊质感材料,根据书画和插花的原理布置,注重意境,讲究留白。

尤其适合于小环境布置,提高绿墙的观赏性和艺术性,但建设和维护成本普遍偏高,有待于工程技术的提高,降低成本,普及推广。

藤蔓式绿墙

▼ 传统式藤蔓绿墙,是指让植物利用自身器官特性直接攀爬或悬挂于建(构)筑物墙体表面,植物根部直接栽种于墙基土壤或墙基种植槽内,靠自然的雨水生长,也无需日常维护。

此类绿墙的长成速度受植物种类、土壤肥力、墙面特性等因素综合影响,年生长量有大有小,有的只能生长1-2米,有的可以达到5-6米,属于养成型绿墙。

由于是直接附着在墙面上生长会增加墙体湿度、分泌物破坏墙面、滋生蚊虫等,也不利墙面的保养和出新。同时部分植物的缠绕茎还会影响门窗的开关和墙面空调设备的安全使用。建筑外墙新材料的使用,也不利植物攀爬。

现代建筑采用传统藤蔓式绿墙的使用越来越少,常用于车道、围墙、坡道等构筑物绿化。

▼ 改良式藤蔓绿墙,是指藤蔓植物以间接的方式攀爬在建(构)筑物墙体上设置的离开墙面有一定距离的牵引绳、格栅、网框等设施上,使植物限定在特定范围内生长,可以较好的保护墙体和改善墙体表面的空气流通,起到良好隔热效果。

植物可以和传统式一样进行墙基种植,自然雨水生长,也可以分段式种植槽种植加速绿墙生长成型,甚至可以基地预培成一定形状和大小的成型绿屏,运输到现场进行拼装,成为即景型绿墙。

总之,随着材料科技的发展和栽培技术的进步,以及广大科技人员的深入研究和不断实践,我们相信还会有新的技术形式和工艺方法出现,整个植物墙的技术体系将不断的得到补偿和完善。

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