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都市中的垂直森林

作者:admin 2020-10-29 我要评论

垂直的森林代表人与自然在城市景观中的共存方式,将绿植、氧气和生物多样性等要素带回城市生活。 悉尼高田浩一建筑事务所设计的都市森林,可能是目前最密集的垂...

垂直的森林代表人与自然在城市景观中的共存方式,将绿植、氧气和生物多样性等要素带回城市生活。

 

悉尼高田浩一建筑事务所设计的“都市森林”,可能是目前最密集的垂直花园建筑方案 (c) Koichi Takada Architects

 

意大利建筑师皮埃罗·利梭尼设计的自给自足概念摩天大楼 (c) Lissoni & Partners

 

图片版权/(c)Heatherwick Studio、Stefano Boeri Architetti

高层建筑绿化运动

上海苏州河畔莫干山路,英国赫斯维克工作室设计的“1000棵树”项目已经接近完工的状态,围绕四周的脚手架被拆除之后,显露出一座高低错落的人造“绿山”。临河一侧,葱郁的树木绿植从数百根白色柱子顶端生长出来,在周围“水泥森林”楼群的衬托下,更是一大片难得的绿意盎然。

树木覆盖的两座“山”既是建筑物,又是城市地形学的一种形式。它的结构特殊之处,在于没有把呈阶梯形排列的承重柱隐藏在内部,而是醒目地暴露在外立面。三种不同尺寸的种植盆被安放在混凝土柱顶部,实现功能的合二为一,树木绿植像是柱子的自然延伸,在顶端发芽开花。“1000棵树”总共使用了约2.5万株植物,涵盖灌木、攀援植物、多年生植物等46个品种。

南京江北新区浦口大道上,博埃里建筑设计事务所设计的“南京垂直森林”两座塔楼的主体部分已经建完,开始进行外立面施工。作为城市中的自然垂直致密化模式,方案中将有1000多棵树木和2500株层叠植物排列在塔楼外墙,覆盖约6000平方米的面积。它们每天可以释放约60公斤氧气,每年减少25吨二氧化碳排放。

2015年米兰Bosco Verticale垂直森林公寓获得法兰克福“国际高层建筑奖”之后,除了南京以外,意大利建筑师斯坦法诺·博埃里(Stefano Boeri)相继把这一模式推广到瑞士洛桑、荷兰埃因霍恩、埃及新开罗等城市。作为全球高层建筑垂直绿化运动的一部分,垂直森林将绿植、氧气、生物多样性和精神健康等要素,带回高密度的城市生活中。

9月份,悉尼高田浩一建筑事务所对外公布了目前最密集的垂直花园建筑方案,布里斯班南侧一栋30层高的混合用途住宅楼,里面种植1000多棵树木、2万多种植物,涵盖260多个物种类别。与常规的绿色建筑相比,它的绿植覆盖率达到300%,也就是说,覆盖面积约为地块面积的三倍。

“这可能是我们利用目前的绿植技术和法规,所能实现的最绿色高层建筑了。”高田浩一这样说。他把住宅楼命名为“都市森林”,代表“从地面生长的森林”概念。“都市森林”已经提交当地的规划审核,计划2021年底开始建造,大概2025年完成。

塔楼5.5万平方米的建筑面积中,交错分布了320套独立公寓,每套都有一个向外延伸的露台式阳台。整个外立面被树木密集地覆盖,繁茂绿植上下攀爬,藤蔓和绿叶在楼层之间蔓延,楼顶还有双层的屋顶花园。

借鉴昆士兰州的典型风格,一系列树桩造型的柱子支撑着塔楼底部。这样把楼体抬高之后,底部形成了一个面积超过1350平方米的公共空间,作为附近马斯格雷夫公园的自然延伸,向周围社区开放。

“都市森林”正好处在连接南岸公园区和马斯格雷夫公园的脊柱上,在那里建造一座绿色建筑,也是由它的具体位置决定的。设计之前,高田浩一事务所仔细考虑了它与库特山景观及绿地的联系,它的树木总拥有量将是公园的5倍之多。

为了增加当地的生物多样性,限制维护成本,260多个植物类别主要从本地物种中选择。随着季节变化,阳台上的绿植在冬天充分吸纳阳光照射,夏天遮挡西侧的阳光,在整个夏季可以减少30%的能耗。“最绿色建筑”也延伸到施工过程的各个环节,比如采购低碳混凝土,用最大化的自然采光和通风量降低电力需求,以及配备太阳能电池板、灰水和雨水收集系统等。

高田浩一认为,后疫情时期为建筑师提供了暂停与反思的机会:“我们有必要重新评估建筑的材料性,混凝土、钢材和玻璃等是坚固的工业材料,也可以说是死的物质,我们现在需要的是更加鲜活的材料,更加鲜活的建筑。”

最近,意大利建筑师皮埃罗·利梭尼(Piero Lissoni)为纽约设计了一座自给自足概念的摩天大楼,用锥形结构的钢丝帘幕,支撑塔楼四周的悬挂式花园平台。平台上覆盖树木和灌木植物,形成另一种垂直的城市森林样式。

它的自给自足性来自一个生产、优化和回收能源的系统:使用地热能、光伏板供电,回收的雨水和污水经过过滤和净化,用于灌溉绿色植物,垂直森林吸收空气中的二氧化碳,帮助产生理想的微气候。除了住宅和共享办公空间,利梭尼还在塔楼中设置了学校、医院和无土栽培菜园等。

赫斯维克工作室在上海苏州河畔设计的“1000棵树”综合体 (c) Heatherwick Studio

 

“1000棵树”项目中,容纳树木绿植的种植盆被安放在混凝土柱子顶部,像是柱子的自然延伸 (c) Heatherwick Studio

 

树与人共栖的实验

博埃里把他的垂直森林模式称为“一个有人居住的树木之家”,相对于植物生命,建筑反而居于次要的地位。首个米兰垂直森林公寓楼属于树与人共栖的复杂实验项目:有480位居民、2.1万株植物以及1600多只鸟儿和昆虫共同栖居于此。

“像树木一样思考,像树木一样感觉”,最初,景观农艺师劳拉·加蒂(Laura Gatti)与米兰大学的植物学家、动物行为学专家合作完成了它的景观设计。他们反复实验了一些建筑业之前无需考虑的问题,如何预防树木被大风摧毁或从百米高空坠落,如何确保在不同高度、湿度和光照条件下,树木获得持续准确的浇灌等。自2015年开业至今,加蒂对垂直森林的发展感到满意:“树木享有良好的光照条件,它们的生长状况超出了我们的预期。”

斯坦法诺·博埃里致力于在世界各地推广垂直森林模式 (c) Stefano Boeri Architetti

 

早在1973年的米兰三年展上,奥地利艺术家、建筑师百水先生(Friedensreich Hundertwasser)在市中心曼佐尼大街的一栋公寓里,用吊车吊植了15棵树木。他提出建筑与植物共建的新型理念,尝试在人居空间中找到平衡人口数量与树木数量的标准。

“那时我还是一个高中生,也曾在米兰同一条街道上,在国会门口参加左派社会运动的示威活动。那时候的我认为,生态和环境问题是多余的,没有时代意义的,它们属于典型的资产阶级才关心的问题。”博埃里在他的专著《一座垂直的森林》中这样回忆说,“未曾料想40年后,就在米兰内城,我自己创作了这样一个变革城市中树木与人关系的作品,并投身于推广这场变革。”

米兰垂直森林公寓楼的真正变革性特点,当然不仅仅把乔木和灌木作为一种外立面的点缀。它总共覆盖了8900平方米的阳台总面积,相当于把2公顷森林,移植到1500平方米的城市土地上,并将生物多样性嫁接到城市环境中。

米兰垂直森林公寓楼属于树与人共栖的复杂实验项目(c) Stefano Boeri Architetti

 

“伊甸园”的露台式阳台也是内置种植盆的花槽 (c) Heatherwick Studio

 

从建筑学的角度看,阳台是其中的重要元素。与种植盆一体化的阳台沿着立面呈线性排列,彼此交错并向外悬挑3.25米。这样交错之后,形成了一系列不同高度的空间,适合种植3米到9米高的橡树、榛子树、山毛榉木、波斯铁木等,种植盆的深度达到1.1米。如果把垂直森林比作大树,那么阳台就是树枝,不同品种的植物充当树叶。这些绿化岛是吸引鸟类、昆虫的中转站,露台和屋顶上还安置了人工鸟巢和饲养器。

高层植被还可以改善城市的热岛效应,让附近的空气污染减少20%左右,如果一个地区有大量的绿色屋顶和墙面,那么,夏季的温度自然就会下降。只是要使它们真正起作用,数量必须足够多,这里的主要问题大概就是资金了。

赫斯维克工作室在新加坡牛顿区的第一个住宅项目“伊甸园” (c) Heatherwick Studio

 

米兰垂直森林公寓楼的绿植养护系统由专业公司管理,遵守严格的维护和修剪时间表,维护成本显然不菲。大约每四个月,几位“飞翔的园丁”悬挂在从屋顶边缘吊下的绳索上,穿梭在各个阳台之间。他们忙于修剪枯枝、检查树木的健康状况等,不仅需要掌握丰富的植物学知识,还要学会攀岩。

今年8月份,在新加坡牛顿区,赫斯维克工作室完成了他们的第一个住宅项目“伊甸园”,一座105米高、总共22层的泥土色混凝土结构住宅楼。在全年潮湿的环境中建造亲生物建筑需要周到的设计,富有表现力的贝壳形状阳台实际上是内置种植盆的花槽,它的特殊形状部分为了容纳土壤和排水,部分为了唤起有机生长的感觉。

“伊甸园”的奢侈之处在于只有20套占据整个楼层的全层公寓,每一套都享有270度的视野,在三个方向交叉通风。宽敞的中央起居空间通向种满绿色植物的大阳台,公寓的三个侧面都有空中花园攀爬。

亲生物的治愈空间

赫斯维克工作室对亲生物(Biophilia)设计的兴趣,始于2015年与丹麦建筑师比雅克·英格斯合作加州谷歌公司总部“山景城”的总体规划与建筑。在托马斯·赫斯维克看来,“建筑界一直以来过于学术、过于理性,忽略了情感的作用。亲生物设计就是一种融入情感的方式,用自然元素创造令人愉悦的环境,增加建筑中的人性化维度”。

不仅仅是奢侈公寓,工作室也把亲生物设计与绿色有机形式用于治愈性的空间。例如今年6月完成的玛吉中心,一家供癌症患者免费使用的慈善机构,位于英国利兹市圣詹姆斯大学医院内部。

玛吉中心面积462平方米,被分为三个蘑菇形状的体块,立于倾斜的场地上。为了实现自然通风,赫斯维克工作室细致安排了这三个体块的形状和方向。所用材料也都是亲生物性的。结构框架用预制的、可持续采购的云杉木材制作,触感良好的胶合木板用作墙壁和天花板,还有灰泥等多孔材料有助于保持室内的湿度。

来到玛吉中心的癌症患者正经历着人生中的艰难时期,他们的身体处于接受治疗或者康复过程中。赫斯维克认为在这一方案中,自然元素是如此重要,“我们需要一栋透气的建筑物,整个季节都会发生变化。我们需要用友好的、具有同理心的方式来安排场所,对人们的感受产生影响,激发他们在康复过程中的希望和毅力”。

他邀请屡获殊荣的英国景观设计师巴尔斯顿·阿吉乌斯为中心创建种植计划,总共2.3万个球茎和1.7万株植物都是来自约克郡林地的本地物种,四季常青的植物即使在冬天也能提供满眼的绿色。作为一种帮助治愈的手段,访客被鼓励参与到绿植的照料活动中。

玛吉中心所用的材料都是亲生物性的 (c) Heatherwick Studio

 

赫斯维克工作室设计的种植盆模块桌  (c) Heatherwick Studio

 

绿色植物主要集中在屋顶花园,三个体块的内部安排了厨房、图书馆、健身室等鼓励社交活动的空间。还有一些隐蔽的角落,提供给那些更希望保持孤独的人们,访客可以自由选择不同程度的隐私度。

博埃里的垂直森林模式,也第一次被用于荷兰埃因霍温的社会住房项目。受埃因霍温圣特鲁多房屋协会委托,2018年,博埃里事务所完成了特鲁多垂直森林的方案。19层高的塔楼中容纳125套紧凑的一卧室公寓,以可负担的价格提供给城市的低收入群体。每间公寓建筑面积50平方米,带一个4平方米的露台,上面种植一棵树外加20种植物和灌木。所以,整个外立面拥有125棵树木和5200多株植物。

博埃里事务所也必须利用预制件和外墙技术的合理解决方案,确保在紧凑预算内交付工程。“垂直森林不仅改善城市环境,同样能够改善低收入居民的生活条件。它的最终目标是共生,人、建筑和自然之间的共生才是真正的可持续性。”博埃里这样说。

如果说传统的可持续性目标在于把建筑对环境的影响最小化,其实仍然在维护以人为中心的观点。从生物多样性的认知来说,人作为众多生物的一种,需要找到与自然共栖的新形式,这意味着需要学会与树木一起生活,见证它的生长速度与调节能力。也可以这样认为,那些本来是为树木而建的大楼,只不过凑巧人也在上面居住。

种植盆与灌溉系统

种植盆在垂直森林项目中呈线形沿着阳台外围摆放,它们的大小是标准化的,混凝土材料保证防水性能和排水性能。盆底有防水膜,中间还有隔层和由两个过滤器组成的排水层,以及固定植物的金属装置。每一株植物因为光照条件和生长高度不同,需水量也会有明显差异。智能的滴灌系统用电脑设备远程控制的探测器,来监控植物的湿度,根据收集的数据,供水系统可以灵活开关。

三维立面

与常见的建筑立面不同,垂直森林的立面是一个复杂的三维体系,它们的高度与宽度需要与植物生长的深度结合。墙面由空心砖构成,上面叠加了带保暖纤维的绝热层,然后是由金属支撑的陶瓷板外层。三维立面的最外层当然是植物了,它们作为天然的过滤器,为室内提供有益的微气候环境。


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