浅析垂直绿墙施工技术在海绵城市建设中的应用

浅析垂直绿墙施工技术在海绵城市建设中的应用

王耀辉

中建二局第三建筑有限公司北京100070

摘要：在建筑表面设计与地面相互垂直的、立体化的种植空间的技术就是垂直绿化技术，而承载该种植空间的墙体，就是垂直绿化生态墙，简称垂直绿墙。在建筑立面上开展垂直绿化设计能够使人类的各项活动与自然环境有效的联系到一起，体现出人类对生态与环境的关注，对垂直绿墙在海绵城市建设中运用的探讨具有重大的现实意义。玉溪市第二幼儿园主校区海绵城市改造中的垂直绿墙就是一个实例。

关键词：垂直绿化；海绵城市；垂直绿墙；垒土单元块

引言：近年来，随着城市建设的飞速发展，城市用地矛盾日益突出，人们越来越重视城市生态环境的建设，可持续发展成为人们关注的重要话题。绿色建筑是可持续发展战略在建筑领域内的具体应用和实践，这使得不占平面空间的垂直绿化成为城市立体绿化重要方式。海绵城市作为新一代城市雨洪管理的设计概念，垂直绿化在海绵城市的应用在今后建筑设计中有重大意义。

1垂直绿化及海绵城市概述

垂直绿化是建筑和园林艺术的结合，是综合使用造园技术与建筑技术创造出来的园林形式，它包含了建筑学、植物学、物理学、材料学、环境学等多门学科技术的复杂问题。随着科学技术的发展，各个学科、行业的联系越来越紧密，并逐渐形成一个庞大的社会化的学科系统。在这个系统之内，众多跨学科、跨行业的课题能够得以解决。垂直绿化的建设不断攻克技术难点，开发新的建造技术，进入到高速发展的时期。

海绵城市：城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。提升城市生态系统功能和减少城市洪涝灾害的发生。

2垂直绿墙施工技术方法

玉溪市第二幼儿园主校区位于云南省玉溪市红塔区玉兴路118号，建筑总面积6617.6m2，容纳学生650人。主校区内垂直绿墙施工面积28.4㎡，采用标准模块种植槽技术，该技术中的种植槽包括灌溉、结构与单元三大模块，灌溉模块负责为植物提供日常所需的营养与水分，其构成包括电子阀、水泵、过滤器、水管、灌溉滴管、施肥器、程序控制器等，通常水管的布置会根据结构构件的情况设置，但有时也可以直接在结构构件中布置水管；结构模块则负责固定生态墙，有时单元模块会与结构模块一起承担绿化的任务，而有时单元模块则会将结构模块覆盖住；单元模块负责完成植物种植，每个单元都是独立的个体，这样便于随时进行替换，其构成包括植物、生长基质以及种植基盘。施工内容包含：找平层施工、放线定位、挡水板安装、框架支撑龙骨施工、垒土格安装、自动灌溉系统安装、植物种植。

3材料选择

垒土技术是由日本国立冈山大学环境学博士戚智勇团队历时四年研发的一项专有技术，是以秸秆、棉花杆等农林废弃物为主要原料，根据植物生长良好所需的营养基构造制作生产出的一种固化可塑成型活性纤维培养土。垒土采用特殊的加工方法，在不改变土壤原有特性的情况下，通过改变土壤的纤维素来达到高通气性，高保湿性，较强的排水性，更加适合植物栽培，在固化成型的同时还可以根据不同要求变成各种形状。

垒土用作新型节能环保建筑辅材的一种，它能解决目前国内立体绿化中高层建筑上植物附着困难的根本性问题。传统立体绿化工程由于种植土壤基质的重量和散状物理结构，很难在承重差的已建筑屋顶和立面墙体上实施，同时下雨会有立体绿化基质的土壤流失堵塞下水道，干燥的大风天气容易造成尘土飞扬等。而用纤维活性土做立体绿化却能解决这些问题，还有很好的隔热、降噪等功能。

4工艺流程及操作要点

4.1工艺流程

施工内容包含：找平层施工→放线定位→挡水板安装→框架支撑龙骨施工→植物种植（种植在垒土单元块）→垒土格安装→自动灌溉系统安装→调试灌溉设备→竣工验收。

4.2操作要点

（1）框架支撑龙骨施工

建筑物的外墙有可安装绿化模块的构架，有足够的强度、刚度、稳定性和抵抗相对于主体结构位移的能力，并且能够承受垒土单元块的荷载。主校区工程中竖向龙骨采用25×40×3mm镀锌方钢，横向龙骨采用8#镀锌槽钢，预埋件采用M14化学锚栓。

根据垂直绿墙施工设计图横向分格放线，横向龙骨放线是在竖向龙骨上标出，横向龙骨应在的位置，应准确无误；以每层水平线为标准，随时进行复查分格是否水平；按照分格安装横向龙骨（点焊）；再次依据垂直绿墙施工设计图分格进行检查横向龙骨是否水平，满焊固定。

竖向龙骨的允许偏差应为±10mm，截料端头不应加工而变形，并不应有毛刺；孔位的允许偏差应为±0.5mm，孔距的允许偏差应为0.5mm，累计偏差不得大于1mm。

（2）植物种植及垒土格安装

根据当地气候条件、设计意向等情况，选择和当地特色的植物，同时植物的覆盖能力较强，且其侧根相对发达，此类植物在生长中能够快速与垒土单元块相结合，同时其具有较强的抗风性、耐湿热性、耐寒性、耐旱性以及耐强光性。选定好的植物在垒土格安装之前直接种植在垒土单元块上，同时保证垒土单元块中水分充足，避免在安装过程中植物死亡。垒土格下侧卡在槽钢槽内，上侧与上部槽钢采用M6螺栓固定。

（3）灌溉系统的安装及调试

垂直绿墙的背面是安装浇灌装置的主要位置，所有应用的安装材料都要进行预制加工，在安装时可采用滴头方式并对压力进行必要的补偿。浇灌系统中滴灌管道需要安装在垒土格的相应位置，整个浇灌系统受定时系统的控制。浇灌系统安装完毕后需开展必要的调试，保证系统能够正常运作，对垒土格进行均匀的浇灌，对压力进行必要的补偿则能够保证流量恒定，即时压力出现较大的起伏，水流量也不会有大范围的波动。在龙骨安装完成后，垒土格安装前进行喷灌系统预埋管安装，预埋管采用DN16滴灌管。

4.3注意事项

（1）化学锚杆安装完成后，必须进行抗拔试验，保证支撑龙骨的承载能力，防止垂直绿墙脱落；墙面绿化与原有墙面之间需留有空隙或安装防潮隔离层，确保灌溉用水不渗漏到墙面。

（2）攀爬结构或支撑结构需采用防腐蚀的轻型金属等材料，金属焊接或紧固件的施工应符合《钢结构施工质量验收规范》（GB50205）的相关规定。

（3）安装完毕要分别对排水槽和灌溉管道进行闭水检测、管道压力检测，检测合格后方可进行下一步操作。

（4）墙面绿化植物种植施工应符合以下规定：

1）墙面绿化植物宜选择经过专门预培的容器苗，以提高苗木成活。

2）根据不同绿墙形式选择适宜植物，引进植物应符合相关检验、检疫标准。

3）具有自动灌溉系统的绿墙，应事先调试灌溉系统，运行正常方可种植植物。

4）植物种植应根据设计图案，先放线后栽植。栽植时注意植物的叶片方向、植株大小和色彩搭配。

（5）在施工建设中生态墙的设计应当与建筑设计有效的结合到一起，使其风格能够保持一致，实现一体化建设，同时与建筑设计相结合也能够使植物获得更加适宜的生长环境；施工结束后，管理人员一定要关注养护工作，对生态墙进行全面的管理与保护，使绿化效果能够达到理想状态，在设计中应当预留一部分操作空间，以满足后续管理的需求；在施工中，施工人员应当对当地的发展情况、气候条件等因素进行综合的分析与考量，最终选择适宜的技术手段开展设计施工，将成本有效的控制在合理范围内。从目前的情况来看，我国的垂直滤清设计与管理技术已经趋近成熟状态，只要设计人员进行科学合理的分析，并作出慎重的选择，就能够实现最佳的绿化效果。

结语

2017年3月5日中华人民共和国第十二届全国人民代表大会第五次会议上，李克强总理政府工作报告中提到：统筹城市地上地下建设，再开工建设城市地下综合管廊2000公里以上，启动消除城区重点易涝区段三年行动，推进海绵城市建设，使城市既有“面子”，更有“里子”。在海绵城市建设扩大的趋势更加明显，垂直绿墙施工技术的不断成熟的情况下，垂直绿墙施工技术在海绵城市建设的运用会更加广泛。此施工技术成本低、灵活、方便、快捷、环保，对周围环境影响小，具有广阔的市场推广及应用前景。

参考文献：

[1]王海军，浅谈垂直绿化生态墙的施工技术，绿色环保建材，2016。

[2]陈永苗，垂直绿化生态墙的施工技术，绿色节能，2012（11）。

[3]张宏伟许荷，垂直绿化概述，规划与设计，2014（08）。