1-3-1 研究方法
一、研究範圍與目標界定
(1)本研究以研發最適合屋頂薄層綠化栽培之纖維質介質為主軸。
(2)實證試驗以中南部都會型建築物屋頂為試驗基地。
(3)不同比例混合纖維質介質,進行原生植物、不易燃及多肉(景天科) 植物種子發芽率及生長勢監測。
(4)不同比例混合纖維質介質,進行保水力差異性監測。
(5)最終篩選出栽培纖維質介質達到保水力佳、單位面積重量輕、纖維 質分解慢及肥效長為目標。
(6)植物物種選定除了前述原生、不易燃及多肉植物要素以外,仍需選 定多年生常綠品種且生長速率緩慢及抗環境逆壓強的品種,再配合 前述優質栽培介質方能達到屋頂綠化低維管的目標。
(7)屋頂綠化後續維護管理不易,本研究將針對天然纖維質腐爛流失及 落葉阻塞排水系統等問題找尋解決可行方案;介質選定將以粗纖維 質為主,分解速度慢(年限約 3-5 年),植栽選種以常綠為主減少落 葉;另外在栽培介質底部及側面以不織布包裹,減少細微纖維質流 失,降低排水系統阻塞等問題。
第一章 緒論
二、研究方法說明
本研究主要採用文獻分析比較、田野調查、專家諮詢與實證研究的 方法來進行,研究方法分述如下:
(1) 文獻分析比較:收集相關都市氣候、都市綠化及綠屋頂等研究報告 與文獻等資料,作為本研究之參考依據;並針對試驗研究之天然纖 維質種類及特性資料蒐集,作為試驗組合不同纖維質比例及膠加壓 成型,成為質輕、薄層、穩定、環保的綠資材重要參考數據。
(2) 田野調查:經由景觀園藝資材商提供相關目錄資料及網路搜尋,依 其屬性及特質挑選適合本實驗研究之不同纖維質材料,選定之材料 為木質纖維、炭化稻殼、椰纖塊、泥炭土、牛糞基肥、發泡煉石、
似栓皮保水等材料。利用公務單位環保機關資源回收場取得有機回 物計有茶葉渣、枯枝落葉基肥、碎木屑、稻草桿、薄片木屑、廚餘 落葉基肥等。膠合劑蒐集:植物性膠合劑、動物性膠合劑、粒狀黏 著劑、粉狀黏著劑等。
(3) 專家諮詢:關於研究與調查內容,皆邀請國內相關專家學者與業 者,與之進行訪談、諮詢以及意見之交流。
(4) 實證研究:依據本研究之需要,擬定實驗操作設計,利用相關儀器 和設備,在自然條件下,通過有目的有步驟地操縱,根據觀察、記 錄、測定不同介質與膠合劑配比,與其他各項物理化學性質,以篩 選出最佳組合之纖維質廢棄物屋頂綠化材料。
三、研究流程如下:
(1) 前置作業
(2) 有機纖維質蒐集 (3) 膠合劑蒐集
(4) 採購成型及加壓模組材料組裝。
(5) 擬定優質成型纖維質介質評定之指摽項目:
纖維質廢棄物再利用於綠化材料技術開發之研究
1. 保水能力 2. 植栽發芽率 3. 植物生長勢
4. 單位面積介質重量
(6) 進行不同比例混合纖維質測試及與膠合劑混合加壓成型測試。
(7) 不同介質保水程度監測:介質乾燥後秤重紀錄,將介質完全浸泡水 中使其充分吸水,取出晾乾介質不在低出水份秤重紀錄,換算吸水 保水能力。
(8) 不同介質植物發芽率及生長勢觀察紀錄監測。
(9) 不同介質含水量達到飽合時單位面積重量比較。
(10) 篩選保水力及單位面積重量最佳的混合介質與植栽組合 四、研究流程圖如下:
第一章 緒論
纖維質廢棄物再利用於綠化材料技術開發之研究
五、研究內容範圍如下:
1. 本研究範圍內容以研發最適合屋頂薄層綠化栽培之纖維質介質為主 軸。
2. 實證試驗以中南部都會型建築物屋頂為試驗基地,分別設置立面植 生試驗區、平面試驗區、架高 60cm 試驗區、平面空地區分別監測 8:00、12:00、17:00、20:00、24:00 溫度數據,並進行溫度差異性比 較。
3. 不同比例混合纖維質介質,進行原生植物(百慕達鐵線草、假儉草)、
不易燃及多肉(松葉牡丹) 、空心菜、芥藍(農藝作物)、大波斯菊植物 種子發芽率及生長勢監測紀錄分析,並進行南美蟛蜞菊、蔓性馬纓 丹、小蚌蘭、杜鵑扦插試驗,天使花、綠莧草、假杜鵑種植生長勢 監測紀錄分析。
4. 不同比例混合纖維質介質,進行乾重、濕容重、保含水率、單一資 材材料費、每平方米單價等等數值紀錄差異性比較。
5. 最終篩選出栽培纖維質介質達到保含水率佳、單位面積重量輕、發 芽覆蓋率高、生長勢佳、單位面積介質材料成本低施工容易、纖維 質分解慢及肥效長為目標。
6. 植物物種選定除了前述原生、不易燃及多肉植物要素以外,仍需選 定多年生常綠品種且生長速率緩慢及抗環境逆壓強的品種,再配合 前述優質栽培介質方能達到屋頂綠化低維管的目標。
7. 屋頂綠化後續維護管理不易,本研究將針對天然纖維質腐爛流失及 落葉阻塞排水系統等問題找尋解決可行方案;介質選定將以粗纖維 質為主,分解速度慢(年限約 3-5 年),植栽選種以常綠為主減少落葉;
另外在栽培介質底部及側面以不織布包裹,減少細微纖維質流失,
降低排水系統阻塞等問題。
第一章 緒論
六、優質成型纖維質介質監測評定指摽項目如下:
1.保含水能力。
2.種子發芽率或覆蓋率。
3.植物生長勢。
4.單位面積介質重量。
1-3-2 介質成型試驗研究過程 ㄧ.加壓模組組裝
二.成型模組組裝
三.自備攪拌桶及攪拌器具
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四.蒐集擇定研究試驗材料(膠合劑及有機纖維質)
植物性膠 動物性膠
粒狀粘著劑 粉狀粘著劑
廚餘、枯枝落葉基肥 碎木屑(維護修剪枝幹打碎)
第一章 緒論
牛糞有機肥 木製品薄片木屑
椰纖(椰塊) 茶葉渣
稻桿 炭化稻
纖維質廢棄物再利用於綠化材料技術開發之研究
水草 泥炭土
發泡煉石 木質纖維
似栓皮保水材料 枯枝落葉基肥
第一章 緒論
麻布網 造型板模
五.不同介質混合比例測試確認
六.試材與膠合劑混合加壓成型 試驗操作流程如下:
1.不同比例有機纖維質手工拌合均勻。
2.加入膠合劑手工粗拌合。
3.將資材放入攪拌桶,應用電鑽攪拌器充份混合介質。
4.充份混合介質置入成型模組。
5.將成型模組放置加壓模組加壓成型,時間約 30 分鐘。
6.撤模將成型資材(L:30cm X W:20cm X H:4-6cm)置於日光下自然乾 燥。
纖維質廢棄物再利用於綠化材料技術開發之研究
第一章 緒論
1-3-3 介質保含水率測定
水分含量測定方法-重量法:
環保署對於土壤水分含量測定方法在 2002 年公告以重量法為主,
其內容如下:
一、 方法概要
本方法以質量為基礎,測定土壤樣品的水分含量,土壤樣品 於 105± 5 ℃ 下乾燥至恆重,計算乾燥前後土壤重量之差值,以 乾基為基礎,計算水分含量(WH2O(m / m,%))(註 1)。如為計 算乾基土壤中污染物濃度時,需於污染物檢測取樣時,並行測定 水分含量。
二、 適用範圍
本方法適用於所有型態的土壤樣品,對已預處理風乾之土壤 樣品或直接採取自野外(如田間)含水土壤樣品,依照不同的程序操 作。
纖維質廢棄物再利用於綠化材料技術開發之研究
第一章 緒論
3. 稱量瓶加蓋於乾燥器中冷卻至少 45 分鐘。
4. 取出加蓋稱量瓶,旋即精秤乾燥後土壤及稱量瓶重量(m2)準 確至 10 mg。
(二) 用於田間含水土壤樣品的測定
1. 將土壤置於不吸水分的乾淨表面(如玻璃板),加以混合。
以篩網去除大於 2 mm 直徑的石礫、樹枝等。
2. 取乾淨附蓋稱量瓶置於烘箱內,以 105 ± 5 ℃乾燥,然後 蓋上蓋子移至乾燥器內冷卻至少 45 分鐘,測定稱量瓶的 重量(m0),精秤至 10 mg。以藥杓將 30 至 40 g 土壤置入 稱量瓶中,加蓋精秤稱量瓶及土壤重(m1)準確至 10 mg。
3. 將土壤、稱量瓶及瓶蓋放入 105 ℃烘箱中,直至恆重。
4. 稱量瓶加蓋於乾燥器中冷卻至少 45 分鐘。
5. 取出加蓋稱量瓶,旋即精秤乾燥後土壤及稱量瓶重量(m2) 準確至 10 mg。
七、 結果處理
(一) 以下式乾重量為基礎計算水分含量百分比(註 4),重量百分比 精確至 0.1 %:
m0:含蓋稱量瓶空重(g)
m1:含蓋稱量瓶及風乾土或田間含水土壤重(g)
m2:含蓋稱量瓶及烘乾土重(g)
(二) 風乾土壤或田間含水土壤(x)對烘乾土(y)的重量換算如下式:
註1: 本方法可供測定土壤水分含量 (m / m,%)及計算土壤 質量含量 Wdm(m / m,%):
纖維質廢棄物再利用於綠化材料技術開發之研究
土壤水分含量 (m / m,%):土壤在 105 ℃ 下乾燥至 恆重時水分遺失的量,除以土壤乾基再乘以 100,計算公式 如下、結果處理。
土壤質量含量 Wdm(m / m,%):依本步驟乾燥後的乾土壤 殘留物以質量百分比表示,計算公式如下:
註2: 對受有機物污染的土壤樣品必須採取特殊措施,避免與皮膚 接觸,且在乾燥過程必須注意通風與排氣等。
必要時可在不去除石礫、樹枝等,測定水分含量(報告上應加 以說明,使用於特定微量有機物檢測)。
註3: 恆重(constant mass):在烘乾過程中,間隔 4 小時加熱時間前 後兩次之重量差須不超過 0.1 %(m / m),以最後一次秤重為 準。
大多數土壤乾燥時間需 16 小時至 24 小時,但一些類型土 壤及大量樣品則需較長時間。操作過程應避免很輕的土壤顆 粒受氣流及風吹而流失。
註4: 以烘乾土為基礎計算的水分含量可能會大於 100 %。
1-3-4 試驗植物種子發芽率或覆蓋率、生長勢、保含水力測定
一、植物種子發芽率或覆蓋率:
百慕達草、假儉草、松葉牡丹、大波斯菊、空心菜及芥藍播種發芽 率試驗,於播種後一週進行量測,採用人工清點計算紀錄並拍照存證或 採計綠覆蓋率取代發芽率(百慕達草、假儉草),校正檢定綠覆蓋率擬使 用 Auto CAD 電腦繪圖軟體插入數據照片,以栽培介質為基準,調整 照片比例使照片圖像與實際尺寸為近似值,以紅色聚合線沿植栽葉片外
第一章 緒論
圍圈合,冠幅內側空隙則以青色聚合線圈合,再以繪圖軟體之剖面線指 令功能填滿葉片範圍,再以圖面面積計算功能,得出綠覆蓋面積,並做
圍圈合,冠幅內側空隙則以青色聚合線圈合,再以繪圖軟體之剖面線指 令功能填滿葉片範圍,再以圖面面積計算功能,得出綠覆蓋面積,並做