高密度城市下亲自然建筑设计解析

孙 皓 王 珂

（湖北工业大学,湖北武汉 430000）

当今的城市环境十分缺乏生机，生活在其中的人们面临着压力大、无聊等问题。亲自然设计可以通过在城市设计中融入自然元素，使整个城市的建筑环境变得具有亲和力。有研究表明，在城市设计中大量融入自然元素，有利于修复城市的生态环境，对人民的健康和生活幸福感的提高都有积极作用。

一、亲自然建筑设计基本含义

城市中人们接触最多的就是建筑，建设亲自然城市就是要在设计亲自然景观绿化环境的同时打造亲自然建筑。亲自然建筑，即将自然元素与建筑相融相合。而二者的融合又可分为两大部分，即将自然元素与建筑的外部空间相融合，自然元素与建筑内部空间相融合。亲自然元素与建筑外部空间结合表现为建筑外部空间绿化系统，即建筑屋顶绿化系统和建筑外立面绿化系统。亲自然元素与建筑内部空间结合表现为建筑内部空间绿化系统，即建筑内部装饰景观墙、建筑内部垂直绿化带及室内花园等。将自然元素融入建筑室内设计中，对人们的工作生活都有很大的帮助，办公环境中的亲自然设计，可以在人们工作时有效缓解疲劳提高员工的工作效率。一方面城市内因被建筑覆盖而不断减少的绿化面积，在亲自然建筑物上得到了极大地增补。另一方面，人们在工作生活之余也能够与自然亲密接触，极大提高了人们生活质量的同时，也十分有益于人们的身心健康。

二、亲自然建筑外部绿化系统要素分析

（一）亲自然建筑屋顶要素分析

屋顶绿化有各种不同的屋顶绿化系统，以适应不同的天气条件。屋顶绿化系统通常由根系屏障、排水层、过滤层、保水层、生长介质和绿色植被组成（见文末图1）。

图1 屋顶绿化层剖面图

绿色屋顶系统的根障层，由于其根部屏障是建筑物屋顶组件上方的第一层，通常由混凝土等传统材料制成，主要目的是为屋顶组件提供防水膜。防漏是任何绿色屋顶系统设计的最重要的事项之一。

过滤层，其目的是防止上层的颗粒随水径流而排出，并阻塞排水层。该层可防止在排水过程中细小的材料渗透到下层。

（二）亲自然建筑外立面要素分析

在绿色立面系统中，植被覆盖物是由攀缘植物或层叠的地被植物形成的（见图2）。简单类型，特殊设计的结构例如网格和其他框架可为攀爬的植被提供支撑，从而使植物生长沿着建筑物的墙壁生长。而复杂的类型似活动墙，绿色立面植物植根于地面或植物箱中，但也可以使用中间花槽，将中间花槽以一定的高度固定在墙上，可作绿色梯级固定在墙上。对于植物来说，由于其多样性和密度较低，普通的绿色外墙所需的维护和防护强度要低于活动墙。活动墙因其有着不同附着方法的支撑结构，为避免出现潮湿问题，需要使用防水衬板将活动墙与建筑物隔离。同时灌溉网络也是必需的，而施肥、监控和照明系统则是可选择性的。

图2 绿墙系统示意图

布或毛毡及面板或盒子，是最常用的植被附着在支撑结构上的措施（见图2）。在面板系统内，一旦将结构连接到墙上，就可以直接进行种植。在不同情况下，将生长介质放置在面板内部，若使用布料系统则放置在口袋内部。使用有机或无机生长介质以及矿物养分在土壤外部促进植物生长的系统，也称为无土或水耕系统。在一些特定配置中，植物不植根于生长介质中，而是将根直接附着在布料上，从而变成需要灌溉的单一水培系统。总体来说，用于建造垂直结构的材料很多，可支持多种植物。

三、日本福冈县国际交流馆设计案例分析

福冈县国际会馆位于日本福冈市的中部，是国际文化和信息交流的中心，其下方是一百万平方英尺的多功能空间。福冈基金会绿色建筑师埃米利奥•安巴斯开拓性的将市中心近100,000m2的公园搬到了福冈县国际会馆的15个台阶露台上。该项目中，建筑师努力尽最大的可能将建筑物从城市中减去的所有土地还给福冈市民。该建筑通过连接天神中央公园，加强其表面种植区的连续性，并将公园整体的景观表现为山的图像（见图3），而不是像常规城市建筑物旁的普通低矮植被。建筑表面区域采用了楼梯形的屋顶花园。将建筑赋予山的形态，以大自然的美为主题，采用了代表四个季节变化的空间形态和植被形态。它的北面呈现出优雅的城市外观，并带有正式入口，可谓福冈金融区最负盛名的街道上的建筑物。大厅的南侧通过其一系列的梯田花园，扩展了现有的公园，这些梯田花园攀登了整个建筑物的高度，最终形成了一个十分壮观的眺望台，可观赏到城市港口的壮丽景色。

图3 福冈县国际会馆图（图片来源：网络）

沿着公园的边缘，建筑物在低矮的景观梯田中逐层提升（见图3）。每个露台楼层都包含一系列花园，可让人沉思，放松和远离城市的拥挤，而顶层露台则成了宏伟的眺望台，可一览福冈湾和周围群山的美景。在梯田花园的水平表面采用屋顶花园技术种植花草树木，而立面则是被垂直生长的攀缘类植物所覆盖。不断增长的生长介质深度在12到24英寸之间。最初建造时，有76个品种，总计37,000种植物。而到现在花园里大约有120种变种，近50,000种植物。梯田上一系列阶梯状的反射池,通过向上喷洒的水流连接起来，形成一个梯子状的攀登瀑布，以掩盖周围城市的周围噪音。

对公众开放的福冈像一座郁郁葱葱的绿色山峰一样出现，其绿色阶梯花园外观俨然已成为这座城市的新地标。阶梯花园向公众开放，可从公园一侧的两个入口进入，但不能从建筑物内部进入。福冈县国际会馆的设计使公园和建筑密不可分。福冈的这一设计为解决常见的城市问题，提出了一种新的解决方案，该建筑将本来要被占有的土地还给了城市，并使主要的城市结构与公共空间开放的宝贵资源共生，建筑与公众对开放绿色空间的需求相结合。福冈的设计通过创建一种创新的自然城市模式，在一个结构中满足了这两种需求。

四、结语

通过了解世界城市设计的发展趋势，我们可以得知密集城市也能够重生自然系统并创建更多自然城市系统的可能性。实际上，它已经在建筑物之间和整个建筑物之间进行了此操作，使用现有结构创建了以前从未考虑过的新的城市生态系统。而城市密度也能在城市生态系统中起到很大帮助，它使建筑物的高度可以用来帮助在城市生态系统中创造第三维生态空间。因此，当今城市亲自然化的积极因素是，高楼大厦的密集城市可能比低密度郊区具有更多机会去构建亲生物城市生态系统，因为建筑的高墙和水平屋顶能够带来额外的生物栖息地。

亲自然城市主义不太可能重塑城市前的生态系统，但它可以利用城市的建筑形式和微气候的多样性来创建比一维城市更具生物多样性和完整性的城市生态系统。在城市建筑设计上大量使用绿色植被，除了美学之外，在屋顶墙壁上种植植物还可以有效地减轻城市的热岛效应，改善空气质量，增强生物多样性，改善环境质量和居民福祉，是我们未来城市建设发展的方向。