关键词：植物幕墙；室内设计；设计手法；综合评价
中图分类号：TU238文献标识码：ADOI编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2017.02.026
Abstract：Toinvestigateapplicationeffectanddesignmethodsofplantcurtainwallintheinteriordesign，theresearchontheinteriorspacedesignoftheplantcurtainwallwascarriedoutfromfiveaspectsoftheartofcomposition，thecolorofplants，thetextureofplants，theplantformandartisticconception.AnalyzingthedesignmethodsofinteriorplantcurtainwallofHangzhouDragonHotel，fromthreeaspectsofdesignidea，plandesignandplantselection.Throughtheinfluencefactorsofthecomprehensiveeffectofindoorplantcurtainwall，theresultsscreenedout3firstleveland14leveltwoindexes，byusingtheAHP-comprehensiveevaluationmethodtoconstructthecomprehensiveevaluationmodelofindoorplantcurtainwall.
Keywords：plantcurtainwall；interiordesign；designmethods；comprehensiveevaluation
植物幕墙常被称作绿墙、生态墙，是指在模拟自然界立体植物群落的基础上，在室内外的立体表面覆盖绿色植物，由绿色植物、栽培设施、基质共同组成的一种薄层轻质的无土栽培系统[1-3]。其由于具有独特的装饰性和功能性，成为室内设计环保理念的重要体现方式，从而营造一种适宜人类生存的室内环境。
目前，国内外的研究大多集中在植物幕墙的建构方式、基质的选择及植物生长状况等方面[4-5]，而对植物幕墙在室内设计中的应用手法、应用的综合效果尚未见报道。笔者对植物幕墙的设计手法、植物种类的选择、应用的综合效果进行初步研究，以期进一步了解植物幕墙的应用形式。
1植物幕墙在室内的设计手法
在进行植物幕墙设计时必须依照美学的原理，通过艺术设计，明确主题，合理布局，分清层次，协调形态和色彩，符合整体风格，充分考虑生态因子的影响，创造出稳定的立体植物群落[6]。根据人对周边环境的空间形状、空间尺度和空间私密度的需求和感受，运用色彩、材料、光线等不断地丰富室内空间，使之能够在满足使用者实际使用需求的同时，为使用者提供一个美观、舒适、放松的生活和工作环境[7-8]。
1.1构图艺术原理及室内空间形态
植物幕墙的构图艺术手法主要包括重点与衬托、协调与统一、比拟与联想等。同时，还要注意构图比例的问题。在室内植物幕墙构图设计时，使用大的构图可使幕墙画面提前，室内空间相对缩小；反之，室内空间相对放大。
1.2色彩与室内环境氛围
在植物幕墙设计中，色彩的搭配原则包括单色组合、对比色组合和邻近色组合[10]。在植物幕墙的色彩搭配中，一般以绿色的植物为主、其他色相的植物为辅，合理搭配，调和出丰富多彩的氛围。
1.3植物质感与室内空间性质
在植物幕墙设计中，选用细质型植物作为基底，粗质型植物作为景观的重点，中质型植物作为过渡[11]。其中，细质型植物通常叶片整齐小巧、枝干细小柔软，如苔藓、铁兰、青叶碧玉；粗质型植物通常枝干、叶片粗大，如龟背竹、罗汉松；中质型植物居于二者之间。营造有特色质感效果的植物幕墙，不仅具有较强的艺术感染力，还能增加垂直景观的趣味性[12]。
1.4植物形态与室内空间
在植物幕墙设计中，局部植物单体的形态应注意与群落整体形态的协调。以株形小巧玲珑的观叶植物和观花植物为主，适当点缀株形奇特挺拔的植物，注意各种形态间的合理搭配。
1.5意境营造与室内空间
在植物幕墙设计中，意境美通常是利用植物的生态属性和构图寓意，同时与水流、景观石、灯光等巧妙组合，创造出特定的氛围，引起人们的共鸣和遐想[13]。
2植物幕墙在室内环境设计中的应用案例
2.1概况
杭州市黄龙饭店是五星级标准的豪华酒店，是杭州接待国内外重要嘉宾的首选之处。饭店室内植物幕墙总面积约200m2，饭店要求植物幕墙有很高的观赏性、安全性以及与室内装饰的协调性。
2.2设计理念
黄龙饭店室内植物幕墙设计以“回归自然”为主题，把大自然延伸到室内，建筑与自然融为一体，使室内空间充满生机和乐趣。满足现代人们对大自然的向往和热爱，给人们提供一个休闲、娱乐、交流的舒适空间。
2.3设计方案
过道植物幕墙构图以图案式为主，利用每种植物板块交替种植，组成一幅美丽的植物画卷（图1）。贵宾室内植物幕墙以自然式构图为主，凤尾蕨、紫背竹芋、绿萝、青~碧玉等植物自由搭配，同时，配以景观石，以营造优雅的环境（图2）。
2.4植物种类的选择
考虑到室内植物幕墙植物群落的持久性，选用观赏周期较长的多年生观叶植物，适当搭配观花的植物[14]，最好选择能吸收室内有害物质的植物。同时，适当配置一些芳香植物，可使室内芬芳四溢，还有利于身体健康[15]。FOSTER[16]、VIRGINIA等[17]、冯磊等[18]通过试验证明，植物能够吸收室内环境中的甲醛、二甲苯等有毒物质，并且能吸附空气中的微粒，增加室内相对湿度，净化空气。
杭州市黄龙饭店是共享型、经营型室内空间，要求植物幕墙既能改善空间、美化环境，同时又能吸引顾客，故在植物种类选择上侧重于观赏性、空气净化能力及欢迎氛围的营造。该植物幕墙的植物配置如表1所示。
3植物幕墙在室内设计中的综合效果评价
为科学建立室内植物幕墙设计综合评价体系，合理确定各指标重要性并使之数量化，运用层次分析法求出综合效果评价各指标权重，建立室内植物幕墙的AHP评价模型，从定量、定性角度研究植物幕墙在室内设计中的综合效果评价。
3.1室内植物幕墙综合效果评价指标体系确立
在参照国家现有规范标准和景观评价研究[22]的基础上，以室内植物幕墙设计的相关理论为依据，分析大量优秀室内植物幕墙案例，归纳出重要影响因子，根据评价指标选取原则，结合专家的意见，最后筛选出3个一级和14个二级因子作为具体评价指标（表2）。
3.2指标权重集的确定
通过对市民和相关专业的学者进行问卷调查，根据12位景观、植物、美学等方面学者的赋权意见，采用萨蒂（Saaty）的1～9标度法表示[23]，建立判断矩阵，最大特征根及对应的特征向量应用Excel进行计算，然后进行一致性检验，得出各评价因素权重。重复以上步骤同样计算出各评价因素下属的评价指标权重，最终指标权重计算结果如表3所示。
从表3可以看出，因素层权重值中空间环境质量最高，景观效果次之，说明在室内植物幕墙设计中，更多注重的是植物幕墙的生态效益、观赏效果和装饰性方面的要求。
3.3室内植物幕墙综合评价等级的确定
在分析相关案例资料的基础上，依据政府现有的室内植物幕墙的有关规范[24]，借鉴其他评价领域的成果[25-30]，结合专家打分法，制定了室内植物幕墙综合评价指标等级表（表4）。
4结论
本研究结合植物造景、景观设计、植物生态学等方面的知识，从构图艺术、植物色彩、植物质感、植物形态、意境营造5个方面全面总结了室内植物幕墙设计的基本原理和手法。从设计理念、植物选择、方案设计3个方面详细分析了杭州市黄龙饭店的室内植物幕墙。室内植物幕墙设计在满足功能性的前提下，植物的选择不仅要注重植物本身的观赏性，同时也要具备一定的环境效益。在室内植物幕墙案例分析的基础上，结合室内植物幕墙设计的基本原理，运用层次分析法，从景观效果、空气环境效益、功能性3个方面，系统地构建了室内植物幕墙的的应用效果评价体系，为植物幕墙应用效果评价体系的正式确立提供参考。
5讨论
在建筑室内空间设计中，将植物融入建筑内环境，可以有效增加城市绿量，同时通过植物小气候效应调节建筑内环境，改善建筑室内环境质量。植物幕墙是将多种植物进行组合，达到一定数量后形成的植物景墙，这与室内绿化设计的原理一致[31]，需要考虑荷载、防水、层高、植物合理搭配等问题。但是植物幕墙所使用的植物材料主要是草本，乔灌木植物仅在个案中使用。将草本植物与乔、灌木合理搭配，将是今后植物幕墙设计的一种方法和趋势[32]。
大面积的草本植物应用可以很好地吸收室内空间中的甲醛、苯、灰尘，一定程度上起到净化空气的作用。根据建筑室内空间特性合理选择植物，使植物小气候效应、景观效应与改善环境功能发挥更大作用。再根据植物的生长、生理特性，对建筑室内空间平面、剖面进行调整，将植物完美地融入到室内设计中，使室内空间变得丰富生动，为室内空间提供更好的空气质量，有效提升建筑室内的空间品质。
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1.1绿色建筑的环境效益分析
目前，对绿色建筑环境效益相关的研究并不是很多，主要近几年才开始发展。李静和田哲[6]通过构建绿色建筑全生命周期增量成本与效益模型，对绿色建筑节地、节能、节水、节材、室内、运营6个方面的增量成本与增量效益进行了研究；吴俊杰、马秀琴等[7]通过计算住宅楼全年负荷和CO2减排量及协同效应，计算了天津中新生态城的经济效益；刘秀杰[3]基于全寿命周期理论、结合外部理论对绿色建筑进行了全面的环境影响评价；杨婉等[8]结合工程实例，分析了节能改造技术的经济和环境效益；曹申和董聪[9]分析了绿色建筑全生命周期各项成本和效益的内容和特点，定量计算了环境效益和社会效益。《绿色建筑评价标准》GB50378-2006[10]为在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源（节能、节地、节水、节材）、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。根据定义，绿色建筑的环境效益可以分为节能环境效益、节水环境效益、节地环境效益、节材环境效益和环境质量改善效益。根据绿色建筑效益形式的不同，环境效益又可分为CO2减排效益、健康效益、建材寿命延长效益。随着我国经济的快速发展，CO2的排放量必然还将增长[11]。联合国环境规划署调查报告显示，如果不是实现CO2减排，每十年全球的气温平均将升高0.3℃，人类的生存和发展将受到严重的威胁。绿色建筑以“四节一环保”为目标，结合当今世界的主要环境问题，节能是重中之重，因此本文主要研究绿色建筑的节能环境效益。
1.2绿色建筑的节能环境效益分析
为应对全球气候变化、资源能源短缺、生态环境恶化的挑战，人类正在遵循碳循环的概念，以低碳为导向，发展循环经济、建设低碳生态城市、推广普及低碳绿色建筑。绿色建筑通过充分利用太阳能，采用节能的建筑围护结构以及采暖和空调，减少采暖和空调的使用等措施来达到节能目的。绿色建筑的主要节能手段[12]如下：（1）护结构节能护结构是建筑节能设计最主要的内容，护结构节能措施是指从屋面、外墙、门窗等方面采取保温隔热有效措施。比如通过增大门窗面积来增加采光和通风面积，改善材料自身的保温性和隔热性以及提高门窗密闭性最终达到节能的效果。（2）智能化技术节能智能化技术节能是对空调机组、新风机组、冷冻机组以及照明设施等实行最优化的控制，以最大化地减少建筑的电能消耗。建筑能耗中，照明耗能所占比例较大，室内外照明系统应综合考虑节能光源、灯具和附件，为了节省电能消耗，绿色建筑通常采用高效的新型节能灯具，公共区域的照明采用高效光源、高效灯具和延时或声控开关，同时注意自然采光部位的节能措施。除节能灯具外，节能措施还包括设置节能电梯、暖通空调、室温调节器、能量回收系统等高效节能设备和系统，也需要增量成本投资。暖通空调系统应控制设备的能效化比、管网系统的输送效率。设置集中采暖或空调系统的建筑可以安装新风系统对能量加以回收利用，能够取得相对客观的经济效益和环境效益。（3）可再生能源节能可再生能源是指能够重复产生的自然能源，包括太阳能、风能、水能、地热能、海洋能、潮汐能、生物质能等，是一种符合可持续发展战略的新型非燃料型能源系统。绿色建筑利用的可再生能源通常是太阳能和地热能，是最易获取的再生能源。
2苏州市节能环境效益分析
2.1主要研究方法：市场价值法
市场价值法是按市场现行价格作为价格标准，据以确定自然资源价格的一种资源评估方法。它是比照与被评估对象相同或相似的资源市场价格来确定被评估资源价值的一种方法。本文主要通过比较绿色建筑和基准建筑的能耗，计算得到截至2012年底苏州市绿色建筑节约的能耗量；然后将能耗转换标准煤以及CO2排放当量；根据CO2市场价格来计算获得的效益。通过这种方法既可以直观看到绿色建筑节能导致的CO2减少量，这将减少温室效应的程度；同时还能得到绿色建筑节能带来的经济效益。
2.2CO2交易价格
清洁发展机制（CDM）是京东议定书规定的3种灵活履约机制之一，发达国家与发展中国家实施的一种碳交易机制，也是目前中国唯一的碳交易机制，因此参考目前“清洁发展机制”CDM项目可用于交易的“核证的减排量”（CERs）参考合同价格[13-14]。由于本文研究的是2012年之前的环境效益，所以参考2012年刘秀杰[5]的论文，当年CO2的减排价值约为160元/t。
2.3基准建筑
《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005[1]中将20世纪80年代改革开放初期建造的公共建筑作为比较能耗的基础，称为“基准建筑”。
2.4数据处理
本文直接获取的有用数据包括绿色建筑的申报建筑面积、建筑总能耗、节能率。申报建筑面积有85个有用数据，建筑总能耗有50个数据，节能率有56个数据（由于文章篇幅有限，在此不一一列出）。截止2012年底苏州市85项绿色建筑总面积为285.075万m2，具体如表2所示。数据整理后，总共有36组有用数据。经计算，绿色建筑单位面积能耗范围为13.14kWh/m2a~154kWh/m2a，相应的基准建筑单位面积能耗范围为37.38kWh/m2a~346.03kWh/m2a。它们在每段范围的分布如图5和图6。其中单位面积能耗和基准建筑总能耗的数据可以通过公式（1）、（2）计算：单位面积能耗=建筑总能耗/申报建筑面积从图中可以看到，不论是绿色建筑还是基准建筑，单位面积的建筑能耗分布不均匀，因此在本文中采取加权平均的方法获得绿色建筑和基准建筑的平均单位面积能耗，具体的比例以及能耗见表3。根据表3，则绿色建筑和基准建筑的平均单位能耗分别为：绿色建筑平均单位面积能耗=ΣX·E=48.49kWh/m2a基准建筑平均单位面积能耗=ΣX·E=131.78kWh/m2a则苏州市2012年底之前绿色建筑比基准建筑节约的总能耗为：（131.78-48.49）×285.075=2.37×108kWh/a相当于减少使用标煤2.9×104t，减少排放CO27.54×104t。根据2012年CO2的减排价值知道截止2012年底，苏州市绿色建筑的环境效益为1.21亿元。
3结论
关键词：绿色建筑设计；计算机模式；设计误差；采光；采暖；噪音文献标识码：A
中图分类号：TU201文章编号：1009-2374（2016）13-0086-02DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.13.041
目前，在绿色建筑设计与评价中，计算机模拟技术已经成为强制性内容。我国绿色建筑计算机模拟分析技术与西方发达国家相比依然很不成熟，存在着较大的差距。不同科研设计单位大多选择的是差异化的模拟方法和方案，降低了绿色建筑的设计效率。
1绿色建筑设计简析
绿色建筑设计是一项系统性的设计工作，以下从设计基本原则、主要设计内容、设计关键环节、设计优化方法、设计布局模式等方面出发，对于绿色建筑设计进行了分析。
1.1设计基本原则
绿色建筑设计需要遵循基本的设计原则，随着能源资源的日趋紧张，环保与节能备受关注，绿色建筑设计尤为重要。设计人员在进行绿色建筑设计时需要将建筑工程本身和复杂的周围环境相结合，综合考虑进行设计。在这一过程中，光环境和风环境等因素都是设计人员所需要注意并且关注的。与此同时，设计人员在设计的各个阶段都应当密切地结合建筑的预期性能进行计算机模拟，从而能够对建筑性能与强度是否符合工程要求有明确的了解。
1.2主要设计内容
设计人员在确定建筑工程的主要设计内容时，应当合理地将先进的计算机模拟分析技术应用进来，并且以此为基础对建筑环境性能信息进行直观和准确的反馈，进而对之前的设计方案进行更加有效的指导与优化。例如夏季，建筑的地面热量可以通过自然风带走，而室内热量则可以利用穿堂风带走，因此设计人员通过对建筑结构进行计算机模拟，就可以对设计方案的室内热量控制起到很大的帮助。
1.3设计关键环节
绿色建筑设计实际上对于建筑师提出了更高的设计要求。绿色建筑设计人员在设计过程中需要不断进行计算机模拟方面知识的学习与实践，并且在设计工作中持续地总结工作经验，从而更加高效地应用好计算机模拟这一建筑设计的先进辅助技术。
1.4设计优化方法
绿色建筑设计有着不同类型的优化方法。设计人员在优化设计方法时应当在使用计算机处理之后，适当地辅以人工处理，从而确保模拟结果具有更高的精确度，这实际上也便于设计人员综合对比各方面的因素，选出最为合适的绿色建筑设计方案。此外，设计人员在设计的过程中除了需要考虑到绿色建筑的实际形态及建筑的朝向等因素之外，还需要进一步将声环境、光环境、风环境等影响建筑使用情况的因素纳入考虑范围，以此为基础确定的优化方向则是尽量地与本地区夏季的主导风向垂直设置建筑的纵轴，然后将正南方或者偏南风向作为建筑的主要朝向，从而取得较好的优化效果。
1.5设计布局模式
绿色建筑设计的布局模式需要以周边建筑群的布局为基础来进行。设计人员在考虑建筑布局时应当从不同的建筑布局中选出节能环保要求最符合工程预期标准的，在此基础上通过模拟分析不同建筑布局的风环境，从而进一步发现建筑布局的实际影响因素。此外，设计人员在考虑建筑布局时还应当更加充分地结合自身特点来进行。例如，如果建筑所处的地区比较严寒并有较大的季风，那么设计人员在进行设计布局时，应当将防风因素放在最为关键的环节中，这就意味着错列式或周边式的建筑布局能起到良好的防风效果，因此可以作为优先选择的设计布局模式。
2绿色建筑设计中计算机模拟的应用
绿色建筑设计中计算机模拟的应用需要从不同方面着手，以下从充分考虑外界因素、合理控制风向夹角、优化建筑采光模式、控制采暖与噪音等方面出发，对绿色建筑设计中计算机模拟的应用进行分析。
2.1充分考虑外界因素
设计人员在应用计算机模拟时，应充分考虑周边的环境因素，了解主导风向对于建筑所产生的重要影响，并在此基础上设计出良好的建筑室内通风模式。此外，设计人员在充分考虑外界因素时还应当更加充分地结合主导风向来考虑建筑朝向的选择。例如，如果设计人员想要对于夏季建筑室内穿堂风进行必要的强化，则可以选择将建筑物迎风面面积适当增大，从而能够在此基础上获得更好的自然通风动力，因此可以使用自由式和斜列式的模拟布局来提取数值，然后进行参数的修改与
优化。
2.2合理控制风向夹角
计算机模拟对于设计人员合理的控制风向夹角有着重要的意义。设计人员在合理控制风向夹角时应当严格地控制建筑物朝向和夏季主导风向的夹角，这也是保证冬季的采暖热损耗得到有效控制的首要前提之一。此外，设计人员在合理控制风向夹角时还应当考虑到部分建筑东西立面只有很低的日照入射角度，因此很难控制光照，这就需要设计人员将控制的重点放在如何对于夏季的自然通风进行强化。例如设计人员在建筑布局的时候可以通过选择东西错列式来进行模拟，如果模拟的效果并不理想，则可以使用斜列式以及点状自由式重新模拟，直到获得理想的风向夹角。
2.3优化建筑采光模式
计算机模拟的进行还可以起到优化建筑采光模式的效果。设计人员在优化建筑采光模式时要最大限度地扩大日光照射量。除了需要在确保南向日照最大化的同时，还应当模拟夏季时建筑的采光模式和日光照射条件，对天窗光漫反射进行分析，进而对于东西向的光照进行最小化的数据计算与分析。
2.4控制采暖与噪音
计算机模拟对于建筑的采暖与噪音控制有着重要的助力。设计人员在控制采暖与噪音时需要将采暖控制的重点放在冬天，因此模拟的条件与参数也需要符合冬季的气候、温度情况。例如在冬天的时候，大多数绿色建筑的西立面会将额外的太阳能采暖提供出来。但是需要注意的是，这种常规的冬季采暖模式实际上是非常被动的，并且这一模式在夏天的时候还会受到大量热量侵袭的困扰，严重情况下会导致绿色建筑的使用者出现不同程度的眩光问题。因此设计人员在模拟建筑采暖情况时，需要对立面采暖进行必要的优化，通过参数对比、数据分化等方式来获得更加优秀的采暖方式，并且有效减少采暖对于建筑夏季使用带来的不良影响。此外，在建筑的噪音控制方面，设计人员需要将模拟的重点放到建筑周边的交通噪音控制上，例如设计人员可以模拟绿色建筑周边的车流量和工作日人流量等情况，从而计算出建筑不同层数中收到的噪音分贝，最终通过对建筑物形体的改变，在空气绕流的影响下模拟更加均匀的分布，有效减少噪音对于绿色建筑带来的不利影响。
3结语
计算机模拟分析在绿色建筑设计中的应用涉及到了光照、风向、采暖等诸多设计领域，因此绿色建筑设计人员需要对于计算机模拟的关键环节与优越性有充分的认识，从而能够在此基础上有效地提升绿色建筑设计的实际水平。
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