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假儉草覆土層的溫度變化影響

實驗結果分析與討論

4.2 植草覆土層的熱效應

4.2.1 假儉草覆土層的溫度變化影響

此部分採用的草皮種類是假儉草,使用屬於第二階段的實驗箱體其深度為 50 ㎝。

經由實驗獲得之數據來瞭解日射熱能因 5 ㎝高假儉草覆蓋的影響而在覆土層中發生的 溫度分佈狀況。若以 10 月 18 日中午時段(12~14 時)的實驗數據為例,覆土層深度 在 10~50 ㎝範圍內土壤溫度是維持相對比較穩定的溫度,此時土壤溫度是在 25~26℃

的範圍。在此案例,日射熱能對表面是 5 ㎝厚假儉草的覆土層熱效應影響範圍在 10 ㎝ 以內。

36 .96

2 6.9 7 26.47 25.97 25.79 25.88 26.01 26.2 26.58 26.41 26 .83 30 .7

2 8.72

2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 4 5 5 0

氣 溫 假 儉 草 0 5 1 0 15 20 2 5 3 0 35 40 4 5 5 0

覆 土 深 度 (㎝ ) 溫 度

(℃ )

10 /1 8-1 2 時 1 0/18 -13 時 10 /1 8-1 4 時

圖 4-2-1 在 10 月 18 日 12~14 時假儉草覆土層內土壤溫度變化比較

圖 4-2-1 顯示,當時的氣溫 30.7℃,但在 5 ㎝厚假儉草皮內蓄積的日射熱使草皮內 的溫度高達 36.96℃。相對於無覆蓋的裸露表土溫度(圖 4-1-6 的 41.15℃),在此案例 的表土溫度是 28.72℃,很明顯的,土壤表面溫度已被大幅降低。這是因為假儉草植栽 層屬於多孔性材質構造,對日射熱能有阻隔作用。但在草皮層內的相對表較高的溫度,

是值得後續再研究的課題。

維持一定溫度

以 5 ㎝厚假儉草覆蓋層內的溫度與在深度 20 ㎝處土壤溫度之間的溫度差 11.17℃為 基準,在不同深度的溫度差如表 4-2-1 所示。植假儉草覆土層在深度在 10 ㎝處之隔熱 功能已有 93.91%,可有效防止日射熱經由覆土層再傳遞至屋頂版,產生室內溫度上升 情形。同樣的,以室內舒適溫度 17℃~28℃而言,本實驗結果顯示,在中午 13 時,植 5 ㎝厚假儉草覆土層在深度 10 ㎝處的土壤溫度為 26.47℃,已能符合室內熱環境舒適的 需求條件,應用於建築設計是能達成節能永續的要求。

表 4-2-1 植假儉草皮在覆土層不同深度的溫度差比較

土壤深度(㎝) 0 5 10 15 20

與土壤表面溫度差(℃) 8.24 9.99 10.49 10.99 11.17

與土壤表面溫度差(%) 73.77 89.44 93.91 98.39 100

比較屋頂覆土層的植假儉草組與無植草組的量測溫度,如圖 4-2-2,很明顯的,假 儉草有比較好的隔熱功能。植假儉草組與無植草組的表面土壤溫度差有 12.43℃。換言 之,若在此次實驗的中午時段,無綠化覆土層表面溫度為 41.15℃,綠化並種植 5 ㎝厚 假儉草時,土壤表面溫度降為 28.72℃。種假儉草綠化可讓土壤表面溫度降低 12.43℃。

但由圖 4-2-2 也可發現,無論是植假儉草組與無植草組的屋頂覆土層,在土壤深度 25 ㎝處兩組的土壤溫度已相當接近(25.85℃與 25.88℃)。換言之,在覆土層深度超過 25 ㎝以後,無論有無種植假儉草,覆土層厚度對溫度的影響是相同的。以我國建築節 能規範之屋頂覆土構造規定而言,覆土厚度需要 50 ㎝以上,事實上,若以綠屋頂構造 來提高屋頂隔熱功能,在覆土層上面種植 5 ㎝假儉草,其覆土層厚度應可減少至 20~

30 ㎝。至於此部份植草覆土層的等效總熱傳導係數(U 值)是可以被再探討的課題。

10/18-13時

10/18

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