仇保兴  国务院参事  中国城市科学研究会理事长  博士

讲立体园林建筑，不得不提钱学森先生于1993年城科会写的一封很有远见的信。钱先生预计21世纪将步入信息社会，住地也将成为工作地，城市由园林、建筑构成。钱学森老先生陆续写了100多封信与城科会交流，并提出“山水城市是城市发展的终极目标”这样的观点。

今天我讲立体园林，有三个小标题，分别是渊源、结构和功能。

1 “立体园林”之渊源

渊源，就是重视山水自然与现代城市的结合。比方说，在现如今由钢筋混凝土构成的都市森林中，若能有十分之一的建筑披上绿色，就会一定程度上改善整个城市的面貌。像意大利的建筑规划师就已在米兰建成了两处森林建筑，获得了不错的社会反响。

图1 “垂直森林”THE   PROJECT IN MILAN BY STEFANO BOERI

当然他们在实际操作过程中也遇到许多问题，我们对此也进行了深入研究，并结合我国实际提出了适合我们自己的蓝本。众所周知，中国古代的园林建筑风格与西方迥异，中国文人始终有一个桃源梦。所以中国的名画基本上都是以山水画为主，而且山水画中山水、人及建筑的比例是恰到好处的。古代山水画中人都很小，但西方那些名画中人都占比很大。钱学森曾说人离开自然又回到自然，这是一种必然的轮回，城市也该如此。

图2 《姑苏繁华图》节选，徐扬，清代

与西方园林不同，中国园林最奥妙的地方在于园林跟建筑阴阳饱和，师法自然，宛如天成。换句话说，中国的园林和建筑是平等地融合在一起，而西方的园林和建筑是一种奴仆关系，园林是奴隶，建筑是主人。所以在这点上中西方是完全不同的，中国的“山水城市”是缩小了的天人合一的概念。

图3 苏州拙政园

这样一来，在中国城镇化进程中，对于如何改善紧凑型城市的生态，如何丰富它的生物多样性，以及如何增强紧凑型城市的弹性，我们有很多可以改进的地方。立体园林城市就是一个非常好的解决办法。实际上过去人们为了登上月球、登上火星，做了许许多多类似的事情，即在一个微小的空间里创造出一个能够不断自我循环的世界。这为园林建筑提供了非常丰富的理论基础和实践技术。如今基于这种理念的城市叫做自给自足型城市，这是一种在食物、能源、水资源依赖方面都充满弹性的城市。

图4 Vincent  Callebaut建筑事务所“2050巴黎智能城市”方案

同时中国人讲“山水城市”是最高的境界，比如现在保留下来的桂林老城，在城市跟山水之间的关系上就处理得非常好（图5）。但图6其实是海口的一个人造的山水，所以说，我们在雄安进行景观建设的时候大可不必进行堆山，我们可以人造一个建筑的山水。像挖山填海、大挖大填这样的模式是没有必要的。在黄山太平湖边的山上有一组建筑，跟山峦一点都不冲突，恰当的融合在一起。

图5 桂林山水老城                                                  图6 海口人造山水建筑

2 “立体园林”之结构

这样的建筑构造很有意思，可以用现在各种各样的方法完成。

比如说混凝土整体方案，实际是就是意大利的做法（图7）。再比如说钢结构整体方法（图8）。

图7 意大利“垂直森林”                      图8 2050巴黎智慧结构

还有装配式，装配式非常有意思就是积木式，这种工厂化生产的积木式结构，每一个积木功能都可以经常变化，每几年可以对它进行重新组合。比如今年出现在中间，明年就可以转换到顶层，可以按需求调整。而且它每个模块的功能都不一样。对于这一方向，我们有跟清华的相关团队一起合作研究（图9）。

图9 加拿大蒙特利尔Habitat67

对于山水城市园林城市必不可少的植物，我们委托若干位院士在浙江进行了大量的试验。我们对植物的选取非常严格。具体来说，植物要能给人以愉悦舒适的感觉，它的病虫害要很少，又要有多样性，而且它的根系又不能非常发达。这些在实现上是非常困难的，有很多问题需要考虑。像新加坡这样的建筑非常受欢迎（图）。

图10新加坡案例--绿色植被栽种在建筑内

建筑的窗户结构非常重要，要保证在风吹雨打的时候窗户能够很好的开闭（图11）。在这个过程中我们还注意到能源的多样性，因为国内的城市有很多高楼，高楼怎么样能够做到园林化，同时还要能把能源的多样性结合在一起。这样我们需要创造一个微能源结构。一幢大楼，从单纯的耗能到产能，它里面有很多不同类型的能源。比方说光伏，比方说屋顶上的风能，甚至电梯下降的势能都可以用来发电。这样的电梯十年前就已经出现，成本只比一般电梯高5%。还有就是高楼周边的园林及其内部的树木，可以利用其中的有机质、生物质进行发电，然后与我们的电动汽车形成储能系统。这个储能系统其实就是一个微电网，一个立体园林建筑或者一个园林建筑的小区实际上就是一个发电单位和用电单位，有多余的电可以卖给电网，不够的话就向电网购电（图12）。在将来这样的设想是完全可以实现的。

图11 新型窗结构Rue   Des Suisses公寓                                图12 能源多样化结构

更重要的是，在这样的建筑里能够实现绿化、饲养鱼类的一体化（图13）。目前我们和华大基因正就这一方面进行合作。其中最理想的植物培育方法是水培，因为使用土壤的话昆虫病害会很难控制。而且在功能上，水培能够在不占用土地的情况下就能实现城市的绿化，从而可以大大增加绿地面积。

图13 绿化、饲养鱼类一体化结构

3 “立体园林”之功能

立体园林能让古典园林拥抱现代化高楼。中国的古典园林，是阴阳组合的。园林与建筑是平等的、相融的。这比国外的园林建筑只是建筑外包上一层绿色的‘皮’要合理得多。这样的建筑是真实存在的，我也曾经去过。当年杭州市荣获联合国人居奖，我们作为代表到日本参加了颁奖典礼并顺便参观了一个独特的建筑（图14）。这个建筑是联合国人居署在亚洲的总部，是日本人建好后赠与联合国使用的。该建筑给充斥着钢筋混凝土的城市增添了一抹绿色，很好的改善了城市中心的景观。当地民众都非常喜欢、愿意到这里来。这里就像是个立体的园林，市民可以上去参观体验。如果再进一步做一些修改，它就能成为整个城市的中心。国内不是有很多城市中心都开始呈现衰败之势，实际上城市中心只要能存在几个诸如此类的建筑就可以非常有效地抵抗城市的衰败，这对城市紧凑性来讲至关重要。

图14 联合国人居署亚太区办事处（福冈）

立体园林可以削减空气的污染，因为这样可以增加负氧离子的浓度。负氧离子对PM2.5有抑制作用，负氧离子升高PM2.5就会降低。如果一部分的建筑中有非常丰富的绿叶，绿叶如果在空中大量分布并且面积足够大，那相应的负氧离子的浓度就会上升。当负离子浓度上升到一定程度以后，比如说达到郊外田野的水平，那都市哮喘病的患病概率就会大幅度地下降。

立体园林还可以创造四季景观变化的新地标（图15）。一年四季呈现的景观各异，鉴于中国的城市多是大陆性气候，这点就更为重要。这种动态的城市的景观变化能够给人一种愉悦的感觉，而且四季分明。

图15 立体园林的四季景观变化

立体园林能够构建“职住平衡”的新生态系统，能够创造出非常好的社会生态平衡，因为园林单元和工作单元相互包含，你中有我，我中有你。所以钱学森老先生过去所提出的“山水城市”的设想现在已能成为现实。

立体园林还是实践微循环的新载体。我们和浙江的农科院正在合作研究实现微循环，这种微循环是通过水培来实现。水培有个好处就是它非常容易控制，而且它非常节水，室内和室外节水相差7倍。而且我们还使用微型中水系统，该系统就是在卫生间里面设有一个装置，它能把日常的洗脸水洗澡水进行处理，然后用于冲洗马桶，就这样一个小装置就能节水35%，效果非常显著。

立体园林能够增加城市生物多样性，有了立体的园林建筑，生物多样性能够大大提高。根据国际有关组织的研究，只要有十分之一这样的园林生态建筑，多样性就可以提高50%甚至100%。这就是美国国家地理杂志的一个封面，是新加坡的一种建筑（图16），能够极大的提高生物多样性。

图 16 立体园林建筑案例（新加坡）

如果说在北方我们能够用一种现代化的玻璃把植物隔离起来，那么即使是在冬季我们也能够欣赏到满眼绿色（图17）。特别是像在盐碱地，我们无法种出庄稼和花草，但是在建筑里面就可以实现。这样就意味着城市里的人也可以很容易的享受到田园之乐，这对老龄化来说意义非凡。老人都希望能实现类似渔樵耕读这样的桃源梦，而这在中国可能就能实现。甚至国外的意大利有更简单的办法，在老建筑上做一个框架，然后就把各种元素都应用上去。老年人就可以自娱自乐，生活过得非常充实。

图17 用玻璃隔离的立体园林

说到微农场，下面有个案例。一般来说室外的植物一年中会遭受20次到25次的灾害，而微农场可以避免这些问题，并能节约85%的能源和缩短50%的植物成长周期，因为它是用LED灯持续照射植物，植物每天至少有22小时都处于生长状态。用它培育出的蔬菜从采摘到厨房里烹调只需15分钟。我们应用了现代的技术，实际上它不仅有生物智慧而且也是一种类人脑的智慧，使得整个大楼处在一种类人脑智慧的控制之下，然后它的水循环、能源循环、物质循环和各种循环都能够发挥作用。这就像这样我国古代的那种回归自然、山水城市、渔樵耕读的状态，文人心中的目标就可以实现。

图18 具有生物智慧的现代楼宇

4 小结

立体园林的建筑实际上体现了国人的人文精神，同时它本质上是把微中水、微能源、微交通、微农场、微降解有机的结合在一起。它是一个载体，建筑本身就是一个载体。所以我们经常讲绿色，建筑所需要的绿色是其最基础的构成细胞。首先，我们如果把城市一部分的楼宇改造成为立体园林建筑的话，那里宜居性、景观性都可以得到改善，所以城市双修本身就是一个主要的途径。其次，如果有众多这样的建筑构成的城市就具有一种生物上的自主性，它具有自动演化及自我优化的生态特征，所以这样的绿色生态城市是我们努力的方向。再者，立体园林城市能将传统的污水、垃圾处理做得微小化、分布式。这样一种自给自足的城市模式，对区域、对整个世界、对整个国家来说，能够提供一种充满弹性的安全保障。