第1章 概述
1.1 墙体绿化发展概述
20世纪是世界城市化进程迅猛发展的时代。随着全球经济的迅速发展，越来越多的人口向城市集中，城市人口在20世纪初为13.6%，20世纪中叶发展到28.2%，进入21世纪后，全球人口总数的一半以上集中在城市，经济发达国家城市人口比例超过70%。
伴随着城市人口的急剧增加、城市建设用地规模的不断扩大，钢筋混凝土疯狂地吞噬了城市中的绿色空间，城市可用绿地面积日益减少，自然环境逐渐被城市发展所边缘化。人们的生活、工作愈加集中在越来越高的建筑中，逐渐远离自然、远离绿色。城市化的高速增长使生态压力日益加剧，产生了一系列严重的生态和环境问题，诸如大气污染、热岛效应（图1-1）等已成为备受关注的城市环境问题。
图1-1 热岛效应示意图
图1-2 建筑立体绿化设计效果图
根据联合国环境规划署的研究结果，良好的城市生态圈应建立在城市居民人均绿地面积超过60m2的基础上。因此，绿化是解决现阶段城市“综合病”的良好手段，但可用绿化面积随着城市的扩张不断减少，势在必行的方法是在保持现有绿地的基础上，将绿化由平面向立体扩展，在城市土地资源有限的条件下，进行立体绿化。
建筑立体绿化指在建筑上进行的绿化，用建筑的语言来说，就是用植物这种装饰材料对建筑的表面进行装饰，包括人们熟悉的屋顶绿化以及墙体绿化等（图1-2）。近些年，立体绿化技术得到了很好的推广和普及，我国的城市建设者们也从上海世博会开始，愈发重视这一不占地面面积的城市绿化方式。
墙体绿化是立体绿化的一种方式，是指利用植被装饰材料在建筑墙体上进行的垂直方向的绿化（图1-3）。与传统的平面绿化相比，墙体绿化有更大的空间，让“混凝土森林”变成真正的绿色天然森林，是人们在绿化概念上从二维空间向三维空间的一次飞跃，将会成为未来建筑发展的新趋势。
墙体绿化能够营造生机盎然的绿色墙面，不仅不占地面面积，而且能美化环境、减少噪声、净化空气、维持碳氧平衡、调节建筑小环境温度与湿度、降低建筑空调使用量从而降低建筑能耗。另外，墙体绿化与平面绿化一样，有一定的蓄水功能，可以减缓全部雨水排入城市地下雨污水管道的问题，缓解短时间内由于暴雨而造成的下水道堵塞和排水系统瘫痪的问题，减轻城市排水系统的压力；同时还能起到净化雨水水质的作用，留存下来的水可以通过蒸发或者蒸腾作用，直接进入自然水循环系统。由此可见，墙体绿化对于改善城市生态环境，推进“海绵城市建设”与“生态文明建设”，具有重要的意义，已成为全世界“绿色运动”的一部分。
图1-3 墙体绿化
1.1.1 国外发展概述
公元前3500年在埃及出现了用葡萄藤装饰的墙壁，开启了墙体绿化的先河。随后，在公元前17世纪的克里特岛，希腊人用绿色植物编成篱笆铸成了一座绿色的迷宫。
具有现代意义的墙体绿化因技术含量高、成本高等原因，发展历程只有几十年的时间。在20世纪80年代，法国植物学家帕特里克·布兰克提出了把景观设计与立体绿化相结合的环保理念，并于1986年制作了世界上第一面室内植物墙（图1-4），5年以后又制作了世界上第一面室外植物墙。从此墙体绿化进入了一个崭新的阶段。
近几十年，墙体绿化在世界各国纷纷出现，并得到重视，特别是新加坡、日本、德国、荷兰、匈牙利等国家对墙体绿化技术进行了较为深入的研究。从墙体绿化的设计理念上来看，国外更加注重绿色空间布局、功能状态和绿色空间的可持续性等因素。许多国家规定，城市不允许建砖墙、水泥墙，必须营造“生态墙”，具体做法是沿墙面等距离植树，中间栽植藤本植物，亦可辅以铁艺网，这样省工、省料、实用，既达到了墙体绿化效果，又起到透绿的作用。其中以法式植物墙较为突出，法式植物墙采用以帕特里克·布兰克为代表的墙体绿化技术，集无土栽培、微滴灌、自动化操控等于一体，这种植物墙具有质量轻、适用性广、易替换、非寒冷地区四季常绿等特点，植物的多样性可以满足不同顾客群的需求，实现独特的“生态修建”。2004年，法国生态学家、植物艺术家帕特里克·布兰克为凯布朗利博物馆设计的面积为800m2的植物墙（图1-5）成为墙体绿化的标志性工程。
图1-4 帕特里克·布兰克制作的植物墙
《城市绿化技术集》一书对墙体绿化的技术作了详细说明，该书作者近藤三雄先生指出，城市环境的改善已经成为解决环境问题的突破口，新型环境技术市场已经形成，在众多环境技术中，绿色环境能给人以安定舒适之感，墙体绿化以一种新型的环境技术走上生态环保的舞台。2005年日本爱知世博会上，举办方展示了长150m、高12m的“生命之墙”（图1-6），其汇集了当时最新的墙体绿化技术，进一步把墙体绿化技术展示给世人。
图1-5 凯布朗利博物馆植物墙
图1-6 日本爱知世博会“生命之墙”
1.1.2 国内发展概述
我国有关墙体绿化的历史记载出现较早，春秋时期吴王夫差建造苏州城墙时，就利用藤本植物进行了墙体绿化。而现代墙体绿化在我国的发展不过十多年时间，其真正兴起是从2010年上海世博会开始的，展会大量展示了国内外墙体绿化案例（图1-7），是墙体绿化技术在我国发展的一次飞跃。
上海世博会主题馆植物墙（图1-8）单体长180m、高26.3m，总面积达5000m2，为当时世界上最大的生态绿化墙面，具有移动灵活、组合便捷、快速成景等优点。
图1-7 上海世博会法国馆植物墙
图1-8 上海世博会主题馆植物墙
墙体绿化作为一项历史悠久的技术，经过几十年的技术再造，逐渐显示出它的无穷魅力。尽管如此，该技术目前仍未能大规模地推广应用，归结起来，主要有如下六个原因：
1.建造和维护成本较高
上海世博会的资料显示，采用新技术的主题馆墙体绿化成本在1000元/m2左右，如果再加上技术开发费用、承建方应得的利润及后期养护费用，其综合成本应该要翻番，而国外一些公司提供的参考报价更是达到了这个水平的3～4倍。高昂的建设和维护成本阻碍了该技术的推广应用。
2.稳定性、持久性较差
墙体绿化与平面绿化不同，墙面具有生长基质有限、水热条件差、植物生长朝向不同的特点，因而导致墙体绿化难以维护，稳定性、持久性较差（图1-9）。
3.重应用、轻研究，缺乏新技术
目前，墙体绿化有多种方式，技术发展迅速、产品种类繁多。但相对应用上的发展，针对墙体绿化对环境影响的研究，特别是基础研究则寥寥无几，这也使现代墙体绿化技术在营造近自然环境上显得力不从心。
图1-9 墙体绿化失败案例
4.不属于建筑设计的范畴
目前的建筑设计很少考虑墙体绿化，墙体绿化也仅仅是景观设计上的一个特类。当建筑物建成后再进行墙体绿化设计，易造成各种先天不足或重复建设，浪费人力物力。
5.市场混乱
目前墙体绿化在我国仍处于发展阶段，市场还不够成熟，缺少监管和引导。市场上的墙体绿化公司管理、技术水平参差不齐，为了争取项目，常常采取偷工减料、低价竞争等恶性行为，导致行业市场混乱，服务水平低下。
6.缺少政策扶持、引导
近几年，墙体绿化在我国快速发展，相关技术水平不断提高，但推广范围局限于几个大城市中，缺少相关政策的扶持，行业标准、规范技术指导性较低，适用范围有限，未能与时俱进，不能起到对行业发展的引导作用，严重制约了墙体绿化技术的推广和发展。
1.1.3 国内外立体绿化发展比较
国外的立体绿化，呈多元化、规模化、体制化向前发展。国内的立体绿化，以局部地区为先导，带头示范引领发展。通过对国内外立体绿化的对比分析，得出以下结论：
法律法规不同。国外的立体绿化有相关的政策及法律作支撑，而我国只有少部分政策鼓励。在国外，很多国家对立体绿化有一定的法律约束，在政策上进行扶持并形成了体系，如德国、日本和美国。而我国实施立体绿化的范围还比较小，只有几个城市在尝试立体绿化。
技术与资金投入不同。立体绿化在国外已经有多年历史，并有正规的法制及高端的技术支持，因此以立体绿化这种方式来改善城市的环境、创造独特的园林景观已经相对成熟。而我国的立体绿化起步较晚，实施的范围还很有限，很多城市还没有深入地认识到其深远价值。立体绿化涉及植物、构筑物的养护等一系列技术问题，我国在此方面面临很大的难题，需要攻破。因此，在技术的完善及资金的投入等方面，我国还有一定差距。
墙体绿化是一项能深刻影响人类生活环境的新技术，给人居环境建设和城市发展带来了全新的视野和挑战。为此，针对目前我国墙体绿化技术存在的问题，提出如下对策：
1.加大投入，积极开展墙体绿化技术研究
建议政府、高校、科研院所等部门加大人力、物力的投入，积极开展基础理论和应用技术研究，争取墙体绿化技术有较大的突破。
2.把墙体绿化列入建筑设计的范畴
把建筑物结构设计与墙体绿化设计结合起来，形成一体化的生态墙体，避免墙体绿化带来的二次施工或重复建设。这样可有效地降低建造维护成本，提高墙体绿化效果，营造“天人合一”的宜居环境。
3.制定墙体绿化规范，鼓励和补助实施墙体绿化
毫无疑问，墙体绿化是改善城市生态环境的重要途径，为此，有必要完善墙体绿化的技术体系，形成技术规范和标准。完备的技术规范体系有助于引导政府部门出台相关配套的补贴扶持措施，加大墙体绿化技术的推广应用。
4.加强国际交流，共同推广墙体绿化技术
美国、加拿大、日本及欧洲一些发达国家的墙体绿化技术目前处于领先地位，发展中国家的墙体绿化技术较落后。因此，在各国合力应对全球气候变化的大背景下，需要各国加强国际交流，将日臻完善的技术体系转化为全球应对气候变化的动力。
5.规范市场行为，加大监管力度
政府部门、行业协会等相关团体应出台墙体绿化市场、价格标准，规范企业市场行为，对于恶性竞争行为应进行监管，确保立体绿化行业良性发展。