2022年春天,中国首座垂直森林黄冈“居然之家”迎来了第一批住户。
这座垂直森林由两座高80米的大楼组成,大楼表面覆盖着404棵树木、4620株灌木和2408平方米的花卉和攀缘植物。
大楼中的乔木有银杏、桂花、女贞和腊梅,中小型灌木类是木芙蓉、南天竹等,而攀缘类植物则是沿阶草、金边麦冬等。
“垂直森林”是一种构筑生物多样性的建筑原型,它关注人与其他物种的关系,希望城市可以摆脱冰冷的混凝土外观和明晃刺眼的玻璃,将植被带进都市居民的日常生活中。垂直森林就像城市里的再造森林,帮助城市恢复生态环境。
世界上首座垂直森林于2014年在米兰建成,从概念的提出到建筑落成历经了8年时间,并在随后几年扩展到世界各地二十几座城市。

第一座垂直森林

在建筑物上种树并不是21世纪的新发明,从传说中的古巴比伦空中花园,到工业革命后,生态环境破坏促使建筑业开始反思,越来越多的绿化建筑方案被纳入到工程设计中,而垂直森林是首次将高层建筑种满树木的建筑案例。
在垂直森林的“家乡”意大利,关于绿色建筑的讨论可以追溯至20世纪70年代。那个时期,能源危机、城市无节制的横向扩张、糟糕的空气质量,促使建筑师和艺术家开始讨论城市的发展,以及人与树在物理空间中的关系。
1972年,奥地利艺术家百水先生(Friedensreich Hundertwasser)开始制定“有机建筑”方案,希望寻找到一个标准,以此控制特定空间内人口数量与树木数量的关系。他拿着一颗小橡树在米兰街头徘徊,试图在城市中寻找一种包含树木、庭院、房间和人的新的生存空间,促使人们思考人类和树木是否应该有一个固定的平衡比率。
同年,意大利艺术家阿德里亚诺·塞伦塔诺(Adriano Celentano)写了一首关于污染和土地风险的歌曲 ——“一棵30层高的树”,这首歌打开了人们关于城市中垂直森林的想象。
42年后,第一座垂直森林在米兰正式建成。
这座垂直森林位于意大利米兰新门区,出自意大利建筑师斯坦法诺·博埃里(Stefano Boeri)之手,至今已经落成8年了,双子“树塔”中有近800棵树、15000余株多年生植物和地被植物、以及5000余株灌木丛,相当于在占地面积3000平方米的城市建筑表面上,创造了一座人均2棵树的城市森林。

斯坦法诺·博埃里与树 

从小斯坦法诺·博埃里就开始对树的痴迷,卡尔维诺的小说《树上的男爵》是他最初的记忆。

书中的主角科西莫从12岁就开始在树上生活,是青春期的博埃里向往的模样。和科西莫一样,博埃里迷恋地中海沿岸的橄榄树、橡树林,以及杜松、桃金娘和长满菊花的灌木丛。
1968年,12岁的博埃里参观了母亲奇尼·博埃里(Cini Boeri)在马焦雷湖附近Osmate树林中建造的一座房子,这座房子“镶嵌”在树木中,屋子里的窗户可以欣赏树林。
这些与树相关的记忆,不断激发着博埃里对树的痴迷。从米兰理工大学建筑学毕业后,博埃里又在威尼斯大学获得博士学位,主攻城市研究方向,他希望“将对树和自然的痴迷,与专业相结合”。 
90年代中期,博埃里与友人一起开了一家小型建筑事务所,承接的第一个项目,就是为了改善米兰城严重的空气污染而栽种下30万棵树,“从那一刻起,我也开始想象,如何在我的建筑中引入植物,树不是装饰,也不作为建筑的配套环境存在,而是真正成为建筑的一部分”。 
2007年,博埃里担任《Domus》的总编辑时,编撰了关于迪拜等地摩天大楼的报道,他发现当今世界的高层建筑,无一不被玻璃或金属包覆,这些建筑表面都会反射阳光,在空气中,尤其是在地面上以及行人居住的区域散发热度。
在哈佛大学设计研究生院教学时,博埃里曾经读过一篇研究报告,其中提到,在2000年世界上94%的高层建筑都被玻璃覆盖。他意识到,城市中的玻璃和矿物表面正在日益增加,城市的颜色只剩下了沉重的灰色。
恰好博埃里受邀设计两座位于米兰市中心的高层住宅塔楼,他产生了一个大胆的想法:创造可以让人们“回到树之间生活“的大楼,不是被玻璃覆盖,而是被植物覆盖。

Sketch of Vertical Forest by Stefano Boeri
历经八年实验

但这个天马行空的想象,是一项特殊又困难的实验。
由于没有任何案例借鉴,博埃里和团队花了几个月的时间,与植物学、结构工程学以及可持续发展方面的专家进行研究和实验。
植被的选择是他们需要解决的第一个问题,设计垂直森林相当于种一片森林,从植物的安全性、适应性及养护条件考虑,本地植物是垂直森林植被的首选。
米兰垂直森林的植物品种由植物学家劳拉·加蒂(Laura Gatti)和伊曼纽拉·博里奥(Emanuela Borio)进行挑选。在对城市环境以及当地气候进行考察后,Gatti和团队挑选当地特色树种,模拟高空环境和根系条件进行实验,“以植物在距离地面约80或110米的建筑物顶部的抗风性为首要指导标准,并且它们要便于修剪和扛害虫”。
建筑的美观性也是Gatti团队挑选植物时考虑的因素之一,“相较于过敏性植物,我们更喜欢其他易维护,能够减少粉尘的植物。为了更好的视觉效果,我们选择了圣栎、土耳其榛子、山毛榉、李子树等树种”。
Gatti及其团队根据每个立面的日照情况排列分布植物,这样,每个季节的视觉效果就会有所不同,“在建筑南侧,我们放置了常绿物种,色彩丰富而华丽。在北部和西部有落叶植物,在秋天会变色,而在东部,春天的色调将占上风”。
为了确保垂直森林的可行,团队做了一系列的实验。⬇️
当树的大小和重量承受强风时,就会向建筑结构施加一定的作用力。为了实验大楼在风中的承重能力,负责工程方面的Arup团队在米兰理工大学和迈阿密的风洞实验室,以1∶100的模型,进行风洞实验,以测试种植系统可承受高达190 km / h的风速。

风洞实验:在小风面前,惬意的树木
风洞实验:在暴风面前,被吹变形也不倒的树木
为了保证大楼的安全,所有中型和大型树木都系有一根安全绳以防止树干断裂时掉落,保证树木不会在强风中坠落
在最容易受到风影响的地方,最大的树木都有一个安全钢笼,用来限制根球并防止其在大风暴下翻倒
为了实现水资源的循环利用,两栋建筑通过数字和远程控制装置监控植物的灌溉需求,从建筑的底部取水向上运输灌溉,取水过程使用的电力由由位于屋顶的太阳能电池板提供。灌溉的水资源也可以从收集的雨水和土壤中获得。同时,阳台使用了防水侵蚀的材料,便于更长久的使用。
栽培植物的土壤混合了农业用土、有机填料及火山质,这种混合土壤质量很轻,可以减轻阳台周边的荷载;同时很密实,可以增加根系的稳定性。土壤深约一米,底部设计有能通气的基底,便于植物呼吸。为了防止树木根系侵蚀墙体,树盆覆上了三层地膜。
特殊的森林 
要维护垂直森林的外观不是一件容易的事,由于建筑高度高,植被种类丰富,需要通过集约养护的手段来进行维护,维护工人也需要一定的高空作业技巧,博埃里将这个工作称为“飞翔的园丁”,“每年这些垂直森林的植被养护工人都会完成数次维护工作,在高空中穿梭,在立面上行走”。
飞翔的园丁每隔四个月工作一次,准备工作从凌晨四点开始。他们挂着绳子从屋顶的边缘缓缓下降,在高空森林中见证整座城市的苏醒,穿梭在阳台之间,于数千棵树木和植物之中攀援、下落,帮植物枝条修理身姿,检查树木的健康状况,顺便叫醒垂直森林中的动物住户。
作为专业的空中园丁,他们要懂植物学、园艺,更要学会在不同楼层间的阳台上跳跃,逐层而下的过程中保护好自己。
建成几年后,垂直森林成为了益虫和候鸟的新家园,超过20种鸟类在树丛中筑巢,包括紫崖燕,红尾鸟,雨燕等。植被中生活着不同昆虫的种群,为了防止虫害,减少杀虫剂的使用,也专门放养了一些瓢虫在其中。
“就城市层面而言,目前城市所生产的二氧化碳已经占到了地球总量的75%,“在博埃里看来,在城市中大量种植植物是延缓全球变暖趋势的最有效方法,"而且,生物多样性也会为城市筑起更多保护屏障。” 
建造这些垂直绿化相当于在城市中安插了一座10000平方米的森林,它为住户提供氧气的同时,也吸收了多余的二氧化碳和杂尘,有效隔离了城市噪音,缓解了城市的热岛效应。博埃里将这些树木比作窗帘,“树木窗帘在夏天时会产生一个小气候,让建筑内的温度降低2-2.5摄氏度”。

与垂直森林走过四季
走过世界

但和许多森林一样,米兰垂直森林的外墙颜色,也都会根据季节和天气情况而产生变化。垂直森林变成了一个鲜活的档案,见证了一个在城市中心缓慢生长的生态系统。
Spring@kyrenian
Summer@matteotriola
Autumn@matteotriola
Winter@milano4dimensions
商务代理人西蒙娜·皮齐( Simona Pizzi )和她的家人在2014年9月搬进了米兰垂直森林,居住在较高一栋楼的第 14 层,“我们的公寓光照充沛,就像置身于云端,可以俯瞰大教堂、维拉斯加塔楼,还有更远处的 Resegone 山。而公寓的加分项是来这个绿意盎然的露台,因为它,最近几个月我们有幸能够直接体验季节的变换。”
“我们就像置身于一座魔法森林,野苹果树上盛开的繁花,在秋季变为鲜红的果实,绣球花在夏季肆意绽放,而山茶花在冬季缀满枝头,野草莓树上喜人的红色浆果则在雾气弥漫的秋日点缀着米兰。在没有阳台的一侧,楼下邻居种植的树木可以尽收眼底。
博埃里把第一座垂直森林命名为VF01,建设VF01时积累的技术经验,是世界各地垂直森林项目的基础保障。尽管原型可以迁移,但不同地区的垂直森林设计各有不同。
除了根据不同城市的气候、生态环境确定植物选种外,建筑师团队还要根据不同地区的风力情况创建模型,进行树种及种植区块的安全性测试。

荷兰埃因霍温——特鲁多垂直森林 

VF01的住宅类型主要为豪华公寓,而特鲁多的这座18层塔楼里有125个社会住房单元,是一个面向低收入群体和年轻人的公租房项目。它通过诠释都市森林化的概念,确立了对抗气候变化和解决住房问题的可能性,博埃里说他们“希望这种垂直森林模式,每个人都负担得起。”

埃及首都——开罗垂直森林

沙漠城市的自然环境使得垂直森林的建设非常有挑战性,正在施工中的开罗垂直森林,设计有精良的灌溉系统,以尽可能高效地利用水资源,形成“纵向上的绿洲”。开罗垂直森林由三个“绿色立方体”组成,博埃里称,它的建设也许会让新开罗成为“第一个回应气候变化和生态挑战的北非大都市”。

法国巴黎——白之森林、绿色庭院

白之森林和绿色庭院是两座分别位于法国北部郊区的两座绿色建筑,分别位于计划发展区域的南端和北端。
其中,白之森林延续了第一座垂直森林的概念,作为一个城市象征,建筑位于该地区南部的分叉地带,面对着国会宫,位于RD10、Bry-Villiers-Champigny 站和“大都会花园” 之间。它从地基向上垂直递进,设计和布局最大限度地利用了一整天光照条件,也保证了良好的自然通风。
“绿色庭院”专用于办公服务,其结构趋向水平。位于国会宫和购物区附近,是一个占地面积为750平方米的庭院,一楼是一个公共花园,以一座绿色岛屿的形式呈现。

阿尔巴尼亚——地拉那垂直森林

地拉那垂直森林建成后将覆盖3200多棵灌木和矮树丛以及145棵树,绿植总面积超过550平方米,其中包括鲜艳的绿色、黄色和紫色的花朵,以及具有香味的桃金娘和迷迭香。
植物学家Gatti考虑到地拉那位于地中海,在挑选植物时和团队选择了适合当地生态系统的植株,“地中海灌木的特点是颜色鲜艳,我们选了很多黄色和紫色的花朵,这里也有很多自身有香味的植物,我们从中挑选了桃金娘和迷迭香”。
城市作为当下人口的主要居住地,消耗了世界上75%的自然资源,并排放了全球70%以上的二氧化碳,这也是造成今天全球气候变化、冰川融化、海平面上升、生物多样性流失等生态灾难的主要原因。
面对这些危机时,垂直森林的作用是有限的,它只能让城市变得更“绿”一点。但垂直森林像一个起点,它让城市居民意识到城市与自然并不是孤立的,而是相互依存的,就像建筑中的森林一样,城市中也有许多尚待探索的可持续行动。
就像博埃里说的,“人类过去的城市化发展似乎是一种孤岛化的扩展,我们的城市就像是自然环境当中、海洋当中的孤岛一样。希望在未来,城市、自然能够变得密不可分,我们要能够站在其他物种的角度理解当下的状况,人类可以与植物、动物共同创造全新的栖息地。”
文字:云萝卜   编辑:高高、晓萌
参考资料:

https://www.zwqzj.com/article/1931.html
https://www.bilibili.com/video/BV1DU4y1E7we?spm_id_from=333.999.0.0
https://www.hisheji.com/designer/2016/04/29/23215
https://www.dezeen.com/2021/10/14/trudo-vertical-forest-social-housing-stefano-boeri-eindhoven-architecture/
https://www.stefanoboeriarchitetti.cn/project/%e9%bb%84%e5%86%88%e5%9e%82%e7%9b%b4%e6%a3%ae%e6%9e%97/
http://areademo.net/lauragatti/?lang=en
http://areademo.net/lauragatti/i-segreti-del-bosco-verticale/?lang=en
http://areademo.net/lauragatti/oltre-la-facciata-del-bosco-verticale/?lang=en
https://www.urbangreeninfrastructure.org/speakers/laura-gatti/
https://www.arup.com/projects/bosco-verticale
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