新屋頂隔熱材料 - 薄層式綠化之探討

1. 新屋頂隔熱材料-薄層式綠化之探討 報告人：松山工農 張淑菱

2. 研究動機 • 薄層綠化目前已在歐美、日本及大陸等地廣為推廣。經由薄層綠化之屋頂據說有降低室內溫度、延長屋頂壽命之功能。 • 屋頂薄層綠化不單純只是綠化上的問題， 應視為一種新的屋頂隔熱設施，本研究想先確認薄層綠化是否對屋頂結構有保護作用(減少溫度變化、降低酸雨傷害)。再探究薄層綠化設置上的問題(植栽、介質與排水)，找出成本低廉、低維護管理的新屋頂隔熱材料「薄層綠化」，讓家家戶戶都能輕輕鬆鬆、簡簡單單做出既節能減碳又生機盎然的綠屋頂。

3. 針對薄層綠化對屋頂隔熱與保護：

4. 溫度的差異研究 • 儀器 • 測點 • 6F屋頂地面 • 5F教室內部 • 薄層綠化土壤表面 • 薄層綠化土層底部 • 大氣溫度 • 大氣溼度 • 屋頂綠化情形

5. 夏季情形 • 1.夏季時，有薄層綠化下，土壤底部溫度變化情形較小，並維持在32℃以下。 • 在PM2:00時，薄層綠化與裸露地面差10℃以上。 • 在AM6:00與PM10:00時，薄層綠化與裸露地面差4℃以上。

6. 夏天7-8月PM2:00情形

7. 夏天7-8月PM10:00情形

8. 冬季情形 • 冬季時，有薄層綠化下，土壤底部溫度維持在11℃以上。土壤底部溫度仍比裸露地面低，冬季亦有隔熱效果。 • 在PM2:00時，薄層綠化與裸露地面差8℃以上。 • 在AM6:00與PM10:00時，太陽下山與太陽昇起不久，薄層綠化與裸露地面差1-4℃左右。

9. 11、12月AM6:00氣溫變化

10. 11、12月PM2：00溫度變化

11. 研究探討 • 薄層綠化可減緩屋頂表面之溫度變化，減少建築結構熱漲冷縮的現象，提高屋頂防水層之壽命。 • 我們推測一般混凝土面的屋頂，能夠遮蔽熱的效果取決於混凝土表面的「反射」、和屋頂結構物的「隔熱」2點。 • 經過綠化的屋頂，除了綠化表面的「反射」、屋頂結構物的「隔熱」之外，還有植物與土壤表面水分蒸發帶來的「潛熱釋放」效果，與「土層保熱」效果。

12. 酸雨研究 • 研究薄層綠化是否可降低酸雨對屋頂的危害

13. 酸雨的為害 • 造成土壤、岩石中的有毒金屬元素溶解，流入河川或湖泊，嚴重時使得魚類大量死亡。 • 以河川酸化水質灌溉的農作物，累積有毒金屬，經由食物鏈進入人體，影響人類的健康。 • 影響農林作物，同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解，造成礦物質大量流失，植物無法獲得充足的養分，將枯萎、死亡。 • 湖泊酸化後，可能使生態系改變，最後變成死湖。 • 腐蝕建築物、公共設施、古蹟和金屬物質，造成人類經濟、財物及文化遺產的損失。 • 刺激人類眼睛和皮膚，對人體造成傷害。

14. 研究方法 • 兩種不同的介質配方、不同土壤厚度(1、3、5公分)、有無植栽種植 • 介質A(泥炭土:珍珠石:稻殼:有機質肥料:發泡煉石=3:1:1:1:1) • C(泥炭土:珍珠石:稻殼:有機質肥料:椰纖=3:1:1:1:1)

15. 椰纖+植物中和效果最好

16. 薄層綠化與一般屋頂工程分析

17. 針對薄層綠化設置問題的探討 • 植栽部份：針對景天科 • 松葉景天 • 萬年草 • 圓葉景天 • 垂盆草

18. 蔓性野牡丹 • 斑葉到手香 • 景天科植物冬季生長情形較佳，蔓性野牡丹夏季生長旺盛，斑葉到手香則冬季到春季開花時節生長弱勢。 • 經過一年的觀察，發現冬季雜草生長弱勢，景天科植物不受影響，但夏季生長旺盛，雜草過高常造成下方景天科植物生長弱勢。

19. 台灣北部冬季氣溫寒冷、多雨，景天科中以松葉景天耐寒性最低，在溼冷環境下生長趨於遲緩，斑葉到手香遇到低溫時葉子出現內捲縮曲現象，造成生長停滯，而蔓性野牡丹不耐低溫時，整體出現停止生長，甚至葉子全面枯死現象。台灣北部冬季氣溫寒冷、多雨，景天科中以松葉景天耐寒性最低，在溼冷環境下生長趨於遲緩，斑葉到手香遇到低溫時葉子出現內捲縮曲現象，造成生長停滯，而蔓性野牡丹不耐低溫時，整體出現停止生長，甚至葉子全面枯死現象。

20. 建議植栽選擇、採混種方式克服冬夏兩季消長情形建議植栽選擇、採混種方式克服冬夏兩季消長情形 • 景天科植物：萬年草、松葉景天、垂盆草 • 紅毛莧：蔓延效果好，花期長、花色美

21. 風輪草 • 紫花霍香薊

22. 松葉牡丹 • 沿階草

23. 介質研究 • 通氣性很重要，混有發泡煉石的介質，土壤較不會缺水造成結塊現象，影響根系發展。 • 介質厚度：3公分以下的土層不易滋生雜草。 • 但土壤越厚，降溫效果愈好。 • 景天科植物在淺的土壤下仍可生長。(1公分亦可) • 有些植物喜歡土壤透氣好的環境，反而不喜厚的土壤，如蔓性野牡丹、翠玲瓏。

24. 介質的配方建議： • 泥炭土：保水保肥力 • 發泡煉石：通氣性 • 椰纖：透氣性，排水、保水 • 蛭石：保水力與保肥力、通氣性 • 珍珠石：保水力 • 根基旺：混有泥炭土、珍珠石、蛭石、長效性化學肥料 • 一般比例： 泥炭土：根基旺：發泡煉石=3:1:1 泥炭土：壤土：根基旺：發泡煉石=1:2:1:1

25. 扦插的原理與方法 • 剪下一段枝條，或將植物的根、莖、葉等部分剪下，插入可發根的介質中(排水、透氣好)，使它萌發新的根成為新株。 • 扦插注意事項： 1.季節：3-5月最適合，氣溫過高，要注意水份消耗，常會未發根先長芽，所以土溫>氣溫才適合。 2.溼度要高，避免未發根前先枯萎。 3.光線要柔和，能行光合作用才能生長。

26. 插穗處理方法

27. 景天科的植物只要一小段，甚至掉落的小葉子都可能生成一個新植株。景天科的植物只要一小段，甚至掉落的小葉子都可能生成一個新植株。 • 建議取用：萬年草、垂盆草、翠玲瓏、松葉牡丹、馬齒莧、藍星花、腎蕨、馬蹄金、玉龍草 • 其他可嘗試：圓葉椒草、圓葉洋莧、虎尾蘭、蔓性野牡丹

28. 扦插繁殖步驟 • 準備秧苗盤 • 拌好介質 • 鋪上不織布 • 裝填介質：9分滿 • 澆水 • 準備扦插需要植物：4-6種各5~8支 均勻分散扦插 壓實土壤 • 再澆水 • 置於非陽光直曬處照顧，約一週後再修剪繼續扦插補植，一再重複，待密鋪為止。