生态理念下现代园林景观设计中新材料的创新应用研究

一、引言

随着经济发展与环保意识的增强，传统的园林景观设计材料已难以满足现代社会需求。生态环保方面，如一些非环保型木材的使用，若来源不可持续，易引发森林资源减少，物种纷纷灭绝、温室效应加剧等问题；功能特性方面，如传统铺装材料的透水性差，遇到强降雨天气，易造成地面积水，影响行人通行，且不利于雨水的自然渗透与地下水资源的涵养；城市美学方面，如传统材料相对单一、古朴的质感与色彩，难以契合当下多元的审美趋势。为此园林景观行业面临了全新的挑战。园林景观作为人与环境相互作用的核心纽带，不仅承担着城市美学建构、公共空间营造，还肩负生态调节等诸多功能需求，深入研究新材料及其在园林景观设计中的应用势在必行。

二、 新材料的特性优势

2.1 生态环保性

新材料多秉持可持续发展理念，从源头减少对自然资源的依赖，降低环境破坏，例如可再生材料，以短期内能实现资源再生或可循环再生资源为原料，提高资源利用率，同时降低对不可再生资源的开采。部分新材料在生产、运输、使用全过程中能源消耗较少，例如节能性材料，太阳能光伏系统利用光伏半导体材料的光生伏打效应，将太阳能转化为直流电能，用于部分园林供电需求，从而减少对电源的消耗；渗水材料能让雨水回归自然循环，补充地下水储备，降低人工处理环节的能源消耗。还有一些新材料具有无污染、可降解特性，整个生命周期内基本上是天然无毒的，对人体健康无害，可自然降解，且无化学残留污染风险。

2.2 耐用性

很多新材料质地坚固，抗压、抗折、强度高，能适应户外复杂的使用环境，例如新型陶瓷仿石材料，相同厚度下的强度是石材的 3＼～5 倍，作为铺装通常 18mm厚度即可上 20t重车，20mm厚度可上 40t重车，作为外立面抗风化程度与天然石材同样出色，其重量轻，厚度薄，施工更加简便；部分新材料防风化、耐腐蚀，能够减少维修频次，延长景观设施使用寿命，例如新型铝合金型材，其表面能够形成一层致密的氧化膜，可以阻止进一步的氧化反应，免维护周期远远高于传统铁艺，能确保园林景观长期保持良好状态。

2.3 经济性

助力园林景观项目优化成本效益。一方面，部分新材料虽初期研发成本高，但规模化生产后成本降低，如太阳能光伏材料，前期投入太阳能电池板、控制器等设备资金，后期利用太阳能发电，减少长期照明用电费用，综合成本经济；另一方面，新材料耐用性减少维护、更换成本，如塑木材料耐水防潮、抗白蚁，减少了频繁防腐处理工序与木材损耗，从全生命周期考量，为园林景观建设、运营节约资金，提升项目经济可行性，使有限资金创造更高景观价值。

三、现代园林景观中新材料的类型

3.1 可渗透性材料

生态透水混凝土具有多孔、轻质的特性，由水泥、透水砼增强剂、骨料及水按特定配比混合而成。该材料孔隙率可达 15%-25% ，透水速度能达到 31-52 升/米/小时，远超常规排水配置下的降雨排出速率。其多孔结构不仅吸声降噪，还降低了热储存的能力，更利于营造安静舒适的园林环境；在抗冻融方面，其较大孔隙不易受冻融影响而断裂，展现出良好的耐久性。

常见的生态透水砖分为陶瓷透水砖和生态砂基透水砖。陶瓷透水砖主要以陶瓷废料、石英砂、长石等为原料，该材料孔隙率可达 20%30% ，实现了废弃物的资源化利用，减轻环境压力。生态砂基透水砖的 97% 的骨料来自沙漠而且生产过程无需烧结，该材料孔隙率可达 40%-50% ，有效节约矿土资源，减少对生态系统的毒性作用。在生态理念下，生态透水砖不仅使雨水迅速下渗，减少地表径流，补充地下水储备，还有效降低城市热岛效应。

3.2 新型仿石材料

PC仿石砖是仿石材面的预制水泥混凝土砖，PC砖的外观能够精准还原天然石材的表面纹理、色泽，通常其表面质感较为粗糙，接近于真实的石材。具有高强度、耐久性、耐磨性、抗冲击性和经济性等特点，适合用于各种户外大面积铺装项目。

新型陶瓷仿石材料是以石英、陶土、长石等原材料烧制而成。吸水率低，小于 0.1% ，且耐污、耐磨、强度高，相较于天然石材，其表面质感通常更加细腻，面层纹路可以根据景观设计需要定制。无论作为铺装还是外立面使用，新型陶瓷仿石材料的表现效果都十分出色。

新型仿石材料克服了天然石材重量大、易破损、开采运输困难、破坏原有的地形地貌和生态环境平衡等固有缺陷，成为传统天然石材的有力替代。

3.3 可再生材料

我国作为竹子的原产国，成片竹林面积占到全球的三分之一。竹子作为快速生长的可再生植物材料，不仅坚固，抗压、抗拉、抗弯度强，且耐用竹产品可以长时间储存碳，助力实现碳中和目标。

再生金属材料，由废旧金属回收熔炼加工而成，减少原生金属开采，降低能源消耗与碳排放，制成园林支撑体系、雕塑等，兼具环保与艺术价值。

再生塑料是塑料的再利用，通过进行机械刀片粉碎操作以后，从而完成塑料的再次利用。大量利用废弃塑料资源，制成的园林小品、座椅等，减少原生塑料生产带来的石油消耗与碳排放。

3.4 节能性材料

加气混凝土砌块主要由水泥、石子、砂子和气泡粉等原材料制造而成，相较于传统粘土砖，制造节能，运输节能，使用节能，且其轻质、保温、隔音、耐火性能好，用于园林建筑墙体，能有效降低建筑能耗。

太阳能光伏系统利用光伏半导体材料的光生伏打效应将太阳能转化为直流电能，为园林照明、小型设备供电，白天吸收阳光发电，夜晚自动亮起，自给自足，减少对电源的消耗，节能效果显著。

3.5 无污染材料

水性涂料以水为溶剂，代替以有机溶剂为分散介质的溶剂型涂料，挥发物极少，用于园林建筑、小品喷涂，避免有害气体污染空气，保障游客与施工人员健康。

荧光材料能吸收自然光或人造光的能量并储存， 并在黑暗环境中持续发光。不含有放射性无素， 属无毒、无害的环保型产品， 可以在任何环境下使用。

天然有机覆盖物如碎树皮、木屑等，铺设于树池、花坛表面，既能美化装饰环境，保持土壤水分、抑制杂草生长，又可自然降解，为土壤补充养分，且无化学残留污染风险。

四、现代园林景观中新材料的应用案例

4.1 路面铺装

北京奥林匹克森林公园：中心区树阵区域透水砖铺装面积 13.4 万平方米，大门外大广场、停车场等区域绿色环保高强透水混凝土铺装面积 11.7 万平方米。大面积透水混凝土、透水砖等铺装材料具有高孔隙率约 15%-25% ，可使雨水迅速渗透至地下，显著降低地表径流系数，径流系数从传统铺装的 0.8–0.9 降至 0.1-0.2 。这一特性有效缓解了公园 “暴雨内涝”问题，同时将天然降水转化为地下水补给，形成“渗、蓄、用”的闭环，提升区域水文循环效率。

4.2 园建小品、雕塑

宝鸡人民公园：用废旧轮胎制成朱鹮造型，用废旧农具的金属部分当牛角、四肢等，制作出羚牛造型，形成独特景观，助力 “无废城市” 和 “双碳” 目标的实现。

上海迪士尼乐园：园区内钢结构雕塑、铁艺围栏及儿童游乐设施使用水性丙烯酸涂料涂装，色彩鲜艳持久，同时满足欧盟玩具安全标准（EN71-3），确保游客接触安全。

4.3 太阳能光伏板

北京奥林匹克森林公园：部分游客休息驿站顶部安装光伏板，所发电量用于驿站内的照明、充电设施及自动售卖机，实现低碳运营。

深圳香蜜公园：利用光伏板为园区内的草坪灯、庭院灯供电，白天吸收太阳能转化为电能，夜晚为灯具供电，实现 “自发电 - 自照明” 的循环系统。

五、现代园林景观中新材料的发展趋势

4.1 智能化趋势

随着科技的发展，在园林景观设计中深度融合智能化材料将成为未来景观的核心趋势之一。例如智能调光玻璃，是一款两层玻璃之间夹着一层调光膜的夹层玻璃。可以根据环境的变化，自由调节通透性与柔和度；还可以作为投影屏幕使用，呈现高清画面图像；用于建筑幕墙，提高游客体验感。例如形状记忆合金（SMA），是一种随着温度变化，自动变形或恢复的合金材料。可用于创建能够根据温度变化而改变形状的景观元素，如可变形雕塑。深度融入智能化材料，将使园林景观宛如拥有“智慧大脑”，大幅提升管理效率及游客体验感，塑造更加舒适、节能、充满科技魅力的园林空间。

4.2 个性化、多元化趋势

现代园林景观设计注重文化叙事性，IP（Intellectual Property，知识产权）塑造成为提升景观独特性的重要手段。个性化与定制化材料可以结合IP设定塑造任意造型，成为彰显特色、满足多样化需求的关键力量，成为城市文旅的独特名片。如 3D 打印技术作为新兴制造技术，在园林景观材料定制中优势显著。它以数字模型文件为基础，依据设计精准堆积材料成型，突破传统工艺限制，实现复杂造型，还能依据场地、客户需求快速调整模型，实现个性化、多元化定制。

4.3 生态化趋势

随着各行业对生态理念认识的不断加强，就园林景观行业而言，人们对景观的关注点已从单一的视觉美感，转向对生态系统健康平衡与可持续发展的优先考量。如在城市绿地规划中，不仅注重构建完整的食物链系统及生态循环体系，还在材料选择上优先采用可再生、节能且无污染的环保材料。如利用大面积透水铺装、雨水花园等实现雨水的自然渗透、净化和储存；利用新型仿石材料代替天然石材，减少对自然地貌的破坏等。生态化趋势将推动科技的发展，带动新兴产业链形成，引领园林景观与社会经济共赢。

五、结论

新材料的应用与研究是现代园林景观设计响应生态理念、应对社会发展的必然选择。新材料的特性优势、多元类型及创新应用，提升了园林景观的功能性与美学价值，推动了园林景观向智能化，多元化与个性化、生态化方向发展。未来，随着生态理念的深入融合与技术的进步，新材料将持续推动园林景观行业可持续发展，促进人与自然和谐共生，助力城市多元化与生态化建设，创造更具生命力的景观空间。

参考文献

[1] 王磊. 生态理念下现代园林景观设计中新材料的应用研究[J]. 居舍.2024（22）：99-102

[2] 张姝，王连德．生态理念下现代园林景观设计中新材料的应用［J］．城市建设理论研究（电子版），2023（21）：190-192.

[3] 吴思仪.探析生态理念下现代园林景观设计中新材料的应用[J].居舍.2024（02）

[4]新型智能调光玻璃[J]. 江苏建材. 2022 （04）： 87

[5] 赵可昕， 杨永民. 形状记忆合金在建筑工程中的应用[J]. 材料开发与应用，2007，（03）：40-46