第一章 緒論
第一節 研究緣起與背景
隨著時代變遷，且全球氣候暖化日趨劇 烈，根據各國統計全世界已 過一半人口集中於都市叢林中，熱島效應嚴重，各國均大力推動都市環 境的各種節能、減碳、 降溫、環保等措施，其中綠屋頂、立面、露台、
陽台及道路樑柱、擋土牆面等立體空間進 行綠化施作，或種植兼具景觀 與食用的植栽作物等，期待在寸土寸 金的都市環境中，將地面失去的綠 地資源從空中及立面找回來的積極做法，期許營造綠色生態都市便成為 現代居住環境建設與都市新農業發展趨勢。
都市在發展時忽略的環境因素，進而也造成種種都市環境問題的產 生。「熱島效應」(Heat Island Effect)是由於都市中大量的人工發熱、建 築物、道 路的高蓄熱體、綠地稀少等因素，造成都市有如一座發熱的島 嶼般產生上昇熱流，上昇氣流再由四周郊區流入的冷流補充形成左右對 稱氣流循環之現象（林憲德，1994）。都市熱島效應使 都市中的日射量 降低、居住環境衛生條件下降、空氣污染更加嚴重。都市熱島效應對都 市環境及生態而言是具有不佳的影響，其影響包含有：(1)高溫化、(2) 乾燥化、(3)日射量減少、(4)雲量增多、(5)霧日增多、(6)降雨量微增、
(7)平均風速降低、(8)空氣污染 (Landsberg, 1981)等現象。而都市熱島 效應已日趨嚴重，如何降低都市熱島效應以是我們不能忽略的問題。國 內都市熱島效應(urban heat island effects)研究中，對台北、台中、台南 和高雄四大都會城市進行調查發現，若都市綠地面積提高10%，就可使 周圍平均氣溫降低0.13-0.28℃(林憲德，1999)；綠屋頂（含立面植生垂 直綠化）是可以考慮採用之環境改造方案之一。
綠屋頂(green roof)係指將建築物屋頂、外牆及陽台以人工方式進 行
纖維質廢棄物再利用於綠化材料技術開發之研究
植栽整建的基礎綠化工程，其目的係將建築物屋頂藉由鋪設草皮、植栽 槽或屋頂農園等各類植栽配置方式來達到降溫、淨化空氣品質、截留雨 水、創造生物棲地、景觀美化、園藝生產、運動休憩等功能（張育森等 2009）。
自1999年起，政府也訂定綠建築評估之相關規範，分別以生態、節 能、減廢、健康四大面向制定綠建築評估之九大指標，而生態之面向所 涵蓋生物多樣性、綠化量、基地保水三項，又與綠化息息相關；近年來 一般居家屋頂層的綠化，以及眾多公共工程的屋頂植被綠化，眾多實驗 證明確實能有效降低建築物外牆或頂層之吸熱（謝維芳，2005；許瑞銘，
2006），並隔絕頂樓樓板在夏天白天吸熱所產生之輻射熱，進而降低室 內溫度；屋頂植被之上下層溫度也能達到5°C以上之差異，足見除了利 用介質形成隔熱層之外，植物冠幅亦能有效隔絕日照，降低樓板地表整 體吸熱，有效減少室內空調的過度使用，進而達到建築物空調節能之目 的；由此可見，屋頂層的綠化與綠建築規範中節能之面向亦有所關聯，
建築物之節能可藉由屋頂層的綠化達到節能之目的，進而降低CO2排放 量。
屋頂綠化屬於立體綠化，對於氣候及生態環境有很大的助益（生態 廊道文獻），綠建築立體綠化的評估，也將人工地盤屋頂綠化納入計分，
屋頂綠化人工綠地的結構安全即為必須考量的重點。
綠屋頂及垂直綠化立面植生栽培介質的基本要求：質輕、薄層、穩 定、環保，因此介質要選擇乾淨材 料和無公害生產技術，應做到介質的 製造和使用不會對環境造成二次污染。期望達成其使用年限最好在3-5 年才有推廣價值，對於台灣生態環境保護盡一份心力。
第一章 緒論
隨著氣候變遷，全球暖化的趨勢越趨明顯，都市熱島效應所帶來的 負面影響越來越大，台灣位於亞熱帶地區，氣候本就炎熱，隨著氣候變 遷的發展有可能本地氣候進一步地「熱帶化」，而台灣地區的人均二氧 化碳排放量又居世界前列，溫室氣體所造成的城市熱島效應將會使本地 戶外微氣候條件更趨惡劣，與近年流行之「生態城市」理想漸行漸遠，
如何降低熱島效應以改善室內及戶外微氣候環境遂成為城市行政的當 務之急。
城市行道樹修剪、公園綠地清掃維護，時常產生大量樹枝與樹葉，
以及農業生產過程中，亦產生大量類似副產品，前述廢棄物統稱為天然 纖維質廢棄物。該類廢棄物實為自然資源，如能回收利用再製為綠屋頂 及垂直綠化栽培介質資材，可以減少自然資源浪費並降低污染；目前纖 維質廢棄物再利用形式有：燃料用材、有機堆肥、蕈類栽培介質及邊坡 掛網植生基質等，所發揮經濟效益有限，且造成二次環境汙染，對於台 灣生態環境保護造成威脅，且浪費該類寶貴自然資源。
本研究主軸以研發製造生產適合薄層式綠屋頂、外牆、陽台、擋土 牆面使用之栽植容器，有如「 綠瓦」、「綠墊」的產品，將可提昇綠屋 頂及立面植生建構成本與施工的簡化，帶動綠屋頂植物產業的鼎盛發 展，並降低熱島效應以改善室內及戶外微氣候環境，朝生態住宅、生態 社區、生態城市邁進將會是重要的課題。
本研究主要利用天然纖維質廢棄物，藉由組合不同纖維質比例，再 與膠合劑、禾本科（鐵線草）或其他種子（灌木、季節性花卉、日常蔬 菜）混合加壓成型，將此資材應用於建築物立面及屋頂薄層綠化，係屬 良好之自然環保資材，並可達到綠建築綠化、減碳及減廢目標。另混合 於資材中之植物種子應採用台灣原生植物至少1種以上，除符合綠建築
纖維質廢棄物再利用於綠化材料技術開發之研究
鼓勵使用原生植物綠化之要求外，更可彰顯產品使用本土植物特色。目 前市面上建築物立面植生及屋頂薄層綠化資材大部分為進口材料，由於 單價過高因素導致推廣不易，因此本研究擬利用天然纖維質廢棄物研發 建築物立面植生及屋頂薄層綠化資材，以降低生產成本及單價，促使立 面植生及屋頂綠化使用普及化，降低熱島效應以改善室內及戶外微氣候 環境，並為台灣生態住宅、生態社區、生態城市的營造挹注一股活力。
綜合上述，本研究之目的歸納如下：
1. 調配不同種類與比例之栽培介質，分別量測各種栽培介質之乾重、
濕容重、保含水率，計算材料成本費用，篩選出單位重量輕、單位 面積單價低、保含水力高，且適合一般植物栽培生長；紀錄不同栽 培介質對植物種子發芽與生長率的差異性，觀察中南部實證試驗區 屋頂薄層綠化及立面植生對環境溫度的影響。
2. 藉由直接種子灑播、種植或扦插不同景觀植物，篩選出對植物生長 較為理想之栽培介質。
3. 比較分析各種介質之乾重、濕容重、保含水率，計算材料成本費用、
發芽覆蓋率、生長勢，並綜合植物生長狀況，歸納篩選出適合植物 生長的栽培介質。
第一章 緒論