创新实验计划项目的实践与体会

[摘要] 运用节能减排、生态环保的理念，结合景观与建筑设计的内容，在建筑立面构建“景观绿化的生态系统”。该系统具有美观、节能、调节环境的作用，同时也是建筑节能、低碳、生态的一种形式。在本项目开展中有不少体会与收获，主要是理解了节能减排、低碳生态的重要性，提高了对专业知识的认知，增强了动手能力；特别是自主实践对研究过程的认识，学会了思考问题。

[关键词] 创新实验计划项目；景观绿化；生态系统；建筑立面；景观设计

[中图分类号] TU2 [文献标识码] A [文章编号] 1674-893X(2012)03?0110?03

创新是发展的灵魂，“国家大学生创新性实验计划项目”的开展，加强了大学本科生的创新能力培养，体现了以学生特长、兴趣为出发点，以学会做事为基本要求，注重过程，追求实效，以期达到培养学生实践能力和创新能力之目的。同时，它也是国家高等教育改革与大学本科教学质量提高的一项重要举措。

一、项目的选题、目的与意义

（一）选题

节能与生态是当今社会的生活理念，是每一个建筑师和景观师在做项目设计时所必须考虑的问题。本着“绿色星球”的理念，尝试着去改变“混凝土森林”的现代建筑模式。正是在此研究背景下，笔者选择了“现代景观设计在建筑节能与生态上的应用”项目。

该项目为2009年申请立项的同济大学“国家大学生创新性实验计划项目”。具体的目标是研究建筑立面景观绿化的生态系统构造。

（二）目的与意义

1．目的。将现代景观设计的理念运用到建筑立面的绿化中来。提出建筑立面景观绿化的生态系统，解决设计中的构造节点问题。

2．意义。通过“建筑立面景观绿化的生态系统构造研究”的创新性实验，一方面让笔者团队更早更多地接触景观、物理等多学科的专业知识，开阔了思维；另一方面加强了动手实验的能力，提高分析问题和解决问题的能力，增强了创新意识，也是为节能、生态、低碳尽微薄之力。

从建筑立面景观绿化的生态系统来看，可以解决垂直绿化中存在的问题，协调人工绿化与植物生长环境之间的关系。

二、项目的开展与成果

2009年10月申请同济大学国家大学生创新性实验计划项目——“现代景观设计在建筑节能与生态上的应用——建筑立面景观绿化的生态系统构造研究”。12月组织小组成员收集资料、初步分工。2010年2月，学习植物、机械、制图等方面的知识和有关文献资料。3月12日完成项目的“文献综述”，签订“项目责任书”。4月组织了2次学习、讨论。5月~10月，参观世博会，学习先进的节能环保技术，特别是收集立体绿化方面的案例。7月，开展“景观单元格”的制作。9月，购买花卉在寝室阳台试种。收集市区道路周边的景观绿化图片。2011年9月完成了该项目。具体过程如下：

第一，收集相关的资料。通过网络、刊物、书籍、城市、展览等方式收集相关的资料。主要有《世界建筑》中的东京蒲公英之家、垂直绿化、双层表皮深度，上海《绿地设计规程》《垂直绿化技术规程》，刘滨谊教授的《现代景观规划设计》，李文敏导师的《园林植物与应用》，金煜的《园林植物景观设计》等。

第二，列出项目进展计划。根据时间节点，对目标和具体内容制订了实施计划。在初步阶段，分头构思草案，形成初步方案；在设计制图阶段，汇总方案，绘制图表；在装置制作阶段，根据已完成的设计图选定材料，制作出简单的模型、与导师汇报交流后制作初步装置，再根据试验结果修改、优化方案，并确定、制作出正式的试验装置；在观察植物生长和结构的测试阶段，观察植物的生长情况（有定量的数据），并发现了结构存在的问题（以便改进）；最后整理、分析研究报告。

第三，制定研究的技术路线。从现代景观设计理论建筑景观单元格（立面绿化）“机械传动装置”“植物的选择与观测”“植物的浇洒方式与雨水的收集、利用”（见表1）。

第四，景观单元格的设计。结合有关工程设计项目中的经验，分析了单元格的尺寸，并建立了几种方案的草图（见表2）。

第五，制作景观单元格。采用钢板为材料，委托加工了景观单元格装置（见图1）。

第六，观察植物的季相种植情况。一方面利用世博会的机遇，收集相关的节能环保信息，了解立体绿化应用的细节。另一方面记录上海市区在不同月份的城市景观绿化种植的相关情况。如2010上海世博会场馆的立体绿化、市区城市景观的绿化构造和种植，以及不同月份的植物（见图2）。

现代景观设计在建筑节能与生态上的应用，正是追求建筑与人形成生态的和谐统一。

三、创新点与特色

（一）创新点

①过去的垂直绿化形式较为单一，多为“块、面、带”状，而这个项目经过实验与研究，使得植物与建筑外立面的环境和谐度得到提高，景观丰富性得到改善。

②制作出综合了多种技术、能把雨水资源循环利用的模型并采用机械传动方式，在利用阳光的同时又增加了建筑的自然通风，改善了建筑环境。

③经过模块组合后培养出的立体绿化结合了节能与生态的概念，从节能的角度来说，在绿色植被的覆盖下，建筑的内部能冬暖夏凉。从生态方面讲，把多余的雨水进行了重新利用。在原有的绿色理念中，又增添了对生态的考虑，这些就是本项目最大的创新与特色。

设计的景观绿化的生态单元格主要由3部分组成。一是安装在建筑立面的绿化种植槽，二是雨水回收处理利用装置，三是循环管道。“建筑立面景观绿化的生态系统构造”的设计，目前已取得了专利[1]。

（二）特色

①将节能、生态、低碳的理念运用到创新项目中，融入现代景观设计的生态思想。

②将专业知识与创新实践项目相结合。景观学专业侧重设计、美学，物理专业侧重机械传动的分析。增加了建筑表皮的表现肌理形式、在建筑立面构建出景观的斑块元素。

③集成创新了雨水回用（水处理）、储水与提升、喷灌与滴灌、机械传动与控制等技术。形成自成一体的生态循环系统。

④解决了常规垂直绿化中的不足，如满足不同位置植物对阳光和水的需求、避免出现浇灌中水的浪费和水渍等问题。

⑤认识了相关植物的生长特性，了解到地区适宜问题。

四、启示

第一，节能低碳、生态环保要从身边做起。国家提出节能减排不仅仅需要认识的提高，更需要行动。事实上，节能、生态就在我们身边。建筑节能可以通过景观生态单元格来进行，既可以起到保温作用，又可以起到通风、降低二氧化碳及空气中的尘埃、美化建筑立面的功效。

第二，创新的过程也是学习的过程。在创新活动项目中，笔者团队学到了很多专业知识，也学到了一些研究方法。活动的开展让我们感到知识的不足，收集了不少书籍、刊物。最早的想法源于专业刊物中日本的“东京蒲公英之家”住宅，项目开展后我们又结合专业开始学习《现代景观规划设计》《园林植物与应用》《景观美学》等，学会了平时关心专业知识。在2010年上海世博会期间，也多次参观了解相关技术的进展。经过资料的收集和学习，作为景观专业的学生，学习了生态、环境、建筑等方面的认识，有利于更好地认识人与自然的和谐发展。创新活动提高了我们研究的能力，使我们初步了解了解决问题的途径。在初期通过大家讨论，确定了活动的方法和进度，制订了技术路线图。特别是中期考核对我们来说是有效的督促，懂得了研究工作是一个持续不断的过程，

第三，知识的结合是创新的聚集点。该项目的创新在于将不同知识相结合，寻找各专业的交叉点进行创新。我们认为，大学生创新活动需要通过自主的实践来认识创新的过程。该项目就是解决了建筑与景观共同需要处理的问题，并满足节能和生态的要求，提出了“景观?生态?技术”的新想法。

第四，创新需要团队协作，取长补短。活动团队由景观学系和物理系的同学组成，有景观学专业的技术支持，同样也有物理系的结构保障。注重实践的同时，及时补充相互的专业知识。景观偏文，但平时经常做模型，有一定的动手能力；物理偏理，有较强的思维能力，相互协作，取长补短，发挥每位成员所具有的特长。

第五，发现问题，及时解决。虽然我们在初期制订了计划，但在过程中会出现新的问题。一是项目中发现有类似的垂直绿化项目，我们就考察了世博会的主题馆、沪上生态家、外滩绿化墙，分析各自的特点，调整我们的研究，强调系统的生态性。二是现阶段做出的样品装置与想象的结果有差异，让我们知道在活动中要学会不断修正、不断改进，对比目标前进。三是活动过程中要学会发现，多思考。在解决问题的过程中不断进步。

通过国家大学生创新性实验计划项目，有助于培养学生实践动手能力，解决问题的能力，沟通交流能力，团队协作能力。并能给学生发挥的空间，引导学生领悟、思考，体现了该项目“兴趣驱动、自主实践、重在过程”原则。

参考文献：

[1] 建筑立面景观绿化的生态系统构造.中国，实用新型专利，ZL 201120092421.3，2011.10.06.