2017/07/26|張莉欣
綠屋頂營造與植栽技術
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講者 | 張莉欣老師-逢甲大學 建築專業學院/景觀與遊憩碩士學位學程 副教授
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時間 | 2017/07/26(三) 19:00~21:00
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地點 | APPLE UNION艾波學院 |臺中市西屯區惠中路二段59號1F
綠屋頂的效益已經被世界各國所公認,其優點包括緩解都市熱島效應、提供都市生態跳島與多樣化生物棲地、減少下雨逕流以減緩都市淹水發生、建築節能、運動與療癒等效益。近年來屋頂綠化於全球形成風潮,台灣近年來各縣市也積極推動中,為了使綠屋頂能夠成功營造與永續經營,本次演講將介紹國內外綠屋頂的案例,並探討在台灣目前綠屋頂所面臨的挑戰,並且藉由新加坡的綠屋頂設計維管相關規範,淺談台灣可以借鏡的綠屋頂營造與植栽技術。
◆關於講者
張莉欣老師
現職於逢甲大學 建築專業學院/景觀與遊憩碩士學位學程 副教授,英國雷汀大學園藝及景觀系哲學博士,曾擔任朝陽科技大學都市計畫與景觀建築系副教授、台灣省住宅及都市發展局建築處技士、台中市都市計畫委員會委員、台中市大坑風景特定區景觀審議委員會委員、臺中市永續發展委員會委員…等
筆記分享
談到綠屋頂最主要解決人類一些問題,台灣人口不斷增加,預計到2050年人口會到80億,我很喜歡晚上的地球空拍,每一個亮點都代表一個有人居住的地方,在世界比較高密度的城市越亮,這麼多的人口居住在都市中,對資源能源應用的增加,也看到全球暖化的問題﹐2012年預估人口預估上升的幅度沒有之前那麼多,全球大氣與海洋週期性運動也會有關係,在溫度持續上升的幅度需要受到控制。
都市現況:水泥叢林,缺乏綠意、熱島效應顯著、空氣品質不佳、生物棲地少與破碎、綠地少、可綠化面積有限。
全球有2%陸地面積是都市,都市綠化可以有效的緩解都市熱島效應、淨化空氣。種樹對環境可以降溫,也可以消耗二氧化碳。白天的時候陽光照下來,植物幫我們把水變成葡萄糖,把光轉換成化學能,如果一個屋頂露出來的地方有綠化跟沒綠化可能相差20度的高溫,每降一度C會減少6%的能量耗損。
綠屋頂回應都市發展趨勢與願景,台中市被認定為移居都市,溫哥華也曾立下目標2050年前要種15萬棵樹。都市人有機會都要體驗「三日效應」去自然的地方放鬆三天才會真正達到身心靈放鬆的效果。
生態城市(eco-city)是高密度的,我們希望建物可以讓出綠地,往高度垂直去發展,能不能見縫插綠,讓綠意回到人的身邊。有一部新加坡電影BY FINNISH CITY SINGAPORE,裡面可以看到新加坡大學參與新加坡改造都市新生命:綠屋頂、綠牆、三面光的河道、碧山公園改造等,在植物被復育起來後,鳥、昆蟲重新回到都市。哈佛生態學家說:「人有親近生命的渴望。」
我在學校常和同學說,逢甲忠勤樓陽台或花台做綠化,每天會有兩次的鳥鳴,麻雀在早上六七點會晨鳴好像在告知熬夜一晚的同學,新的一天到來,傍晚五六點就會回來時又會鳴叫一次,就好像住在自然中,
即使在高樓層也都能享受生態。
我去了維也納才知道那邊的綠化非常普及,世界衛生組織規定每人要有9平方米,維亞那平均每人有120平方米,台中市每人平均只有5平方米,所以還需要多多努力。
新加坡黃文森建築師曾說過:「綠建築應該除了材料、被動式設計與再生能源的精算外,要真的在視覺上及生活上感受綠意才能符合綠色建築的稱呼,也能讓一般大眾有直接的感受,以達到教育民眾尊重自然、瞭解自然的直接效果。」
我把建築比喻成動物細胞,耗能就會產生二氧化碳;植物細胞好比綠建築,可以自給自足,細胞壁好比建築外牆有屋頂綠化、外牆綠化,液胞如同建築物也要存水一般。
巴比倫空中花園(懸園),相傳是巴比倫王國的公主出嫁後,日夜思念花木繁茂的故土鬱鬱寡歡,所以建設空中花園。現在社會家中的王子與公主,生活緊張也常鬱鬱寡歡,所以建物空中綠化、營造自然,在現在社會也非常重要…
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【國外案例】
>>>維亞納 | 住宅公園Wohnpark Erlaa, Vienna建於1970年代,3712戶,是龐大的社會住宅,每一層樓的陽台逐層退縮,每一層的綠意都不會被上一層遮到陽光,都能夠充分照到日曬,栽植的樹種以針葉樹為主,因為針葉樹不落葉、生長慢、樹冠小、風阻小,植栽越接近壁面越好。他們特別設置的排水管,讓水可以直接滴落不會淹水。不同季節也會呈現不同的色彩,以針葉樹為主,搭配其他落葉樹種。
維亞納鼓勵大家盡量少買自用車,以騎自行車為主,所以他們後期建的社會住宅都可以把腳踏車牽到家門口,電梯要能夠把腳踏車牽進去。
>>>維也納 | 百水公寓 建於1985年,以自然和諧的設計,抦棄合理化、幾何線條,甚至樓板還有高低的落差。樹木能夠從窗口的花台上長出來,種植喬木,雖然沒有特別的支撐,但是非常貼近建物,所以不會有墜落的問題。(但是當地沒有颱風)
在日本將屋頂花園分類傳統型(庭園型)可以種喬木跟灌木、有以人為主的、或者以生態為主的庭園型式。
日本福岡的國際會議廳和旁邊的公園接在一起,整個是一座山的概念,種了很多大樹,逐階往後退,人可以走在上面。
在國外歐美系統會將植栽分為集約型(大樹)置重180-500kg,土壤深度1M以上,種到中喬可以150cm、粗放型、薄層型(較輕),台灣主要推廣薄層型。
芝加哥市政廳的綠化,當初有實驗在裡面,特別探討可以降溫25度C、20000多棵植物、帶來超過30多種的鳥類、雨水逕流減少程度等,甚至周圍33個建築物都會注意到這個屋頂花園。
【屋頂綠化的功能(優點)】
1.隔熱降溫2.節能(降溫保溫)3.固定二氧化碳4.減少逕流水5.保護建築6.生物棲地或生境7.減少都市污染8.生態棲地跳島9.景觀美化10.園藝生產11.教育學習12.運動休憩13.療育復健14.減少噪音。
台北市在1990年代有推行過屋頂花園,因為植栽種植喬木、防水材質與介質排水層都不成熟,所以推行失敗,也因為這樣讓大家覺得在屋頂做花園會漏水的既有印象。
台灣有出「屋頂綠化技術手冊」,盆栽型的好處是盆子跟樓板之間有空氣層,不會直接跟樓板接觸,所以不會有漏水的問題。庭園型特別講求荷重部分。薄層式土壤深度20~30公分,薄層綠屋頂結構依序是植栽層、介質層、隔離過濾層、續排水層、阻根層、防水層。現在蓄排水板有多種尺寸,當上面的水澆下來可以蓄水,超過就會排掉。
【舊有建築要做屋頂花園】
需按以下步驟進行:
1.確認屋頂的防水現況:把屋頂排水孔塞住,放水積高至5-10cm持續48hr,以觀察室內有無漏水問題。
2.鋪設阻根板:為防止將來植物竄根,鋪設於防水層上方。
3.全面鋪設蓄排水板:蓄排水板可以同時儲水兼顧排水,如同自動給水花盆的功用。
4.鋪設植生不織布:植生不織布可透氣並使土壤保留不流失,且能夠過濾排水不阻塞。
5.鋪設屋頂輕質土與自然澆灌設備:屋頂應使用輕質土壤以減輕屋頂負擔,以80%無機質及20%有機質配成,自動澆灌設備可分成噴灌和澆灌兩種。
6.植栽:因環境高溫、風大,應以不同地區與氣候條件選擇植物種類。
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我在103年科技部專題研究計畫,調查三種綠屋頂類型(庭園型、盆栽型、薄層型)的永續設計與施工維管的探討,我找了北中南15個有設置綠屋頂的學校,調查結果發現,薄層種草的通常種在屋頂,都沒有人去看,也沒有維管,到最後可能噴灌阻塞住無法澆水,植物都死光了。反倒是庭園型可及性高經常設置在露台位置,維管要為到位,水源若有自動的噴灌,且供給的水源是用回收雨水或地下水,澆灌頻率會比較高,足夠的水源讓植物生長的也會比較好。。有部分學校因為漏水問題而移除屋頂花園。
我問他們感受到屋頂花園的效益,庭園型在各個指數中分數都比較高,薄層型最低之。國內比較少綠屋頂會作為運動的場所。若可以重新選擇,很多學校都想做屋頂農園或魚菜共生。
【植栽選種考量】
耐旱、耐風、耐強光、生長慢、具觀賞性、開展型(通透性好)、避免桑科榕屬植物or竹類植物。很多植物都可以選,但重點是土壤跟澆灌系統要能夠搭配。
【綠屋頂成功關鍵】
1.防水/防水材、施工過程、試水、落水頭位置、女兒牆轉角
(防水並非永遠不壞,10-15年重新整理一次是可以接受的)
2.屋頂荷重/活載重(水井、景石、人)、靜載重(樑柱支撐)、種植位置支撐
3.栽培介質選擇/輕量化、保水、透氣佳、有機質、枯枝藻類生苔癬、堆肥
4.排水及阻塞/高腳落水頭、洩水坡度、枯枝落葉淤泥清楚、排水管阻塞
5.澆水/人工或自動澆灌方式、澆灌額度、澆灌水源
6.植栽養護照顧/植栽選種、植栽固定、除草修剪、更換
7.植物廢棄物處理/廢棄物收集、堆肥製作
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【新加坡案例分析與植栽技術】
新加坡政府1965年確立了建設”花園城市”的規劃目標,1960年代提出”綠化淨化新加坡+種植行道樹+建設公園=提供開放空間,1970年代制定了道路綠化規範,加強環境綠化中彩色植物的應用,強調特殊空間的綠化;1980年代廣植果樹,增設專門的休閒設施,實現機械化操作設計電腦管理,引進更多色彩鮮艷、香氣濃郁的植物種類。
新加坡政府所鼓勵將建築週邊及建築立面進行空中綠化範圍包括:
屋頂、空中露臺、陽台、綠牆、花台、空橋。
>>>新加坡 | Pinnacle@Duxton
這是新加坡的一個社會住宅,非常高層、人口密度高,有七棟建築7000人住在裡面,在不同棟用空橋串接起來,在空橋上面有植栽綠化、運動路徑,高密度發展讓垂直水平移動中的互動可能性更多。
生態藉由路徑的串聯,大型的公園回到都市,2000年代推行空中綠化(LUSH),目標希望在2030年可以讓空中綠化面積達到50公頃,讓新加坡成為立體的熱帶花園,而根據媒體報導,2013年已經達到61公頃。
【WOHA提出巨型城市花園城市4個設計策略】
1. 分層城市
將建築空間重新規畫,建築不以單一機能存在,而是複合式建築(診所、托老中心、餐廳、超市等等都複合在一起)將小區垂直往上疊起,把水平式的社區關係轉變成垂直式,形成一種城市中的城市。
2. 呼吸城市
熱帶社區空間、水平呼吸帶、呼吸前庭、呼吸庭院、垂直呼吸帶、呼吸塔
3. 植栽城市
綠牆、空中花園、空中公園、地形建築
4. 城市評級
綠化率、公設率、公眾友善指數、生態貢獻指數、自給指數
((* 建議有興趣者可參考Garden City、Mega City兩本書))
【LUSH新加坡】
政府提出每個建案總樓地板面積10%的面積做為獎勵。
陽台是指周長必須要有40%,不得有任何遮蔽物的空間才能算是陽台。
【空中花園有三個標準】
1. 必須要有蔥鬱的景觀
2. 只能公共使用且必須與公共走道連接
3. 周長必須至少40%的對外開口
在新加坡,空中花園的設計必須要有明確意義及明確的使用與活動,綠化面積必須高達60%、花園的天花板高度必須超過5M。
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>>>新加坡 | 金莎酒店
屋頂綠化總長度450公尺,另一側是庭園型花園,及無邊際游泳池。
覆土深度1.5公尺來種植喬木,維修到放在外側。
他們使用的植栽樹冠密度不高,樹種包含:狐尾椰子、山牽牛、大黃椰子、火鶴花等。
【土壤深度規範】
草皮10-30cm、草化和地被15-30cm、灌木叢30-60cm、小型喬木60-100cm、中型喬木100-150cm。
【土壤結構】
植栽要活得好,除了土壤深度外,更重要是「有效土壤量」要夠,每平方公尺樹冠,要有0.3到0.6立方公尺的土壤容積支持。
【屋頂載重考慮重點】
1.活載重(與屋頂使用相關的動態載重)
風和雨的載重壓力、建設或景觀維護過程中的載重、訪客造訪頻率的載重、植栽蓄水槽載重、生長介質的乾濕重量
2.靜載重(來自結構體和設備的靜負載)
因永久結構體/設備/景觀設施所產生的集中載重、植栽槽和外圍結構的重量
*若是在「既成屋頂」進行屋頂綠化的設計及施工前,下列幾個項目需先行評估:既成屋頂的承載能力、屋頂綠化的預期功能、可能的景觀程度以及預期的人體載重。
*若在「新屋頂」進行綠化,屋頂結構設計可以將預期載重納入考量。
>>>案例一 | 皮克林賓樂雅飯店
PARKROYAL地處新加坡熱鬧市中心,建築外牆的綠自芳林公園延伸過來。綠化設計構想,仿梯田、岩層意象,以雞蛋花和棕櫚樹向上伸展。在建物的五樓作屋頂花園,讓空氣可以流通,也不阻擋後棟建築的景觀。
>>>案例二 | 牛頓軒
東西向的自然通風,入口設計山牽牛綠牆,每四層就有一個公共空間,露臺扮演提供居民社交的場所,這是WOHA第一次嘗試讓攀藤植物爬滿100公尺高的建築外牆。更發現鳥類、昆蟲、松鼠和爬行動物都會進來社區。
>>>案例三 | 道森天空城
12個天空村落,將社區花園搬至高樓上,建物四面圍城菱形,中走道相連的公共空間,共享綠台及花園。側邊留有空中6m的走廊空間,是很好的通風設計。雨水收集系統用於灌溉,為了水壓均勻有分區設置。
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