實驗結果分析與討論
4.5 綠屋頂實例量測與比較
雖然本研究以 100 ㎝深或 50 ㎝深的實驗箱體已找出在覆土層內的土壤溫度隨著深 度變化的趨勢,而且很明確的知道,當覆土層深度大於 20 ㎝以後,其土壤溫度原則上 是維持一定的範圍,變化量相當小。為驗證此一推論的適用性,本研究也進行一些高雄 地區開闊式綠屋頂實例的現場量測。經由實驗數據與實際案例現場量測結果的比較,檢 討實驗數據之可靠性或其是否可普遍應用於實際案例的可能性。
經由實際調查在高雄地區的屋頂綠化建築案例之後,選用夢世代住宅大樓、首善住 宅大樓與義大醫院等三棟建築的屋頂花園,請看圖 4-5-1、圖 4-5-2 與圖 4-5-3。這些綠 屋頂設計主要是為了提供觀賞、休憩及多功能使用空間。其部分屋頂的綠化是種植台北 草以及灌木、喬木等植物。因為本研究的主題是植草部份,因而選擇有日照場所之草皮 來進行覆土層的土壤溫度量測。由於在現場量測環境內的植草皮覆土層深度大約是在 30~40 ㎝之間,因而此部份的現場量測深度是以 30 ㎝為準。相關的量測資料與記錄請 看表 4-5-1。
在現場量測植草皮覆土層之土壤溫度時,必須先在土壤鑽洞,讓熱耦線能順利插入 土壤內,進行土壤溫度量測作業。以這種方式在現場進行量測時,可能產生土壤溫度量 測誤差的原因有二點:第一是若土壤鑽洞的孔徑過大時,在將熱耦線插入土壤的過程中 會使空氣進入土壤中,很可能在土壤內產生熱交換,使土壤溫度升高或降低,造成土壤 溫度量測之誤差。第二是溫度量測之設備與人為誤差。在現場量測土壤溫度時,環境條 件因素會造成儀器在量測初期的數據會些微變動,必須等待一段時間讓溫度數據穩定之 後,才能開始記錄溫度資料,藉以避免每一次的因量測時間差異而發生的誤差問題。量 測裝置如圖 4-5-4 所示。在現場實際量測的數據請看表 4-5-1。本研究的實驗量測數據,
在同一時間的狀況,也請參考表 4-5-1。在比較二者的數據之後,由於土壤深度的差異,
土壤溫度的數值也有明顯的不同。但土壤內溫度變化隨著深度改變的趨勢是相似的,特
別是 20 ㎝之後,其變異量愈來愈小,趨於平緩。雖然對於現場量測溫度的有限數量資 料,採用外推法來預測在深度 30 ㎝之後的土壤溫度變化趨勢是比較不合適的,但依據 本研究之實驗量測數據,上述的趨於平緩變化趨勢的推論是可以被合理接受的。
圖 4-5-1 夢世代住宅大樓屋頂花園照片 圖 4-5-2 首善住宅大樓屋頂花園照片
圖 4-5-3 義大醫院屋頂花園照片 圖 4-5-4 現場量測設備照片
表 4-5-1 屋頂綠化案例覆土層溫度測量
現場量測溫度圖 本實驗量測溫度圖
31.6 30.6 29.6 28.8 28.4
28.2
26.57 25.7 25.17 25.03 25.16
25.38
27.33 26.74 26.57 26.51 28.14
33.4 32.9 32.1 31.2 30.2 34.3
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現代「綠屋頂」設計概念在歐美各國的應用已有數十年歷史,近年來在國內 已逐漸的被大眾接受,有一些綠屋頂建築的開發案例也在陸續進行中。在減緩都 市熱島現象的相關研究中,綠屋頂也被認為是有效的對策之一,許多國外的城市 正在極力的推廣。至於改善室內建築的熱環境部分,有一些研究成果已證明,屋 頂植栽綠化是可以有效改善的主要方法之一。但在綠屋頂隔熱降溫性能方面的研 究,幾乎都是以綠屋頂的植栽層與室內空間二部分為主要研究對象。對於覆土層 之土壤溫度部分,並無完整而且有系統的研究,自然就無明確的數據可用來說明 在土壤中溫度梯度變化的樣態。本研究是針對開闊式綠屋頂的覆土層,以比較有 系統的方式來量測在這種綠屋頂覆土層中土壤溫度的變化,已獲得在夏季時間具 有相當代表性的數據。這些數據已能充分的補全在綠屋頂隔熱降溫性能研究部分 的完整性。本章說明本研究獲得之重要成果的結論,與研究成果應用的注意事項,
以及在未來的後續研究方向的提示。相關的結論與建議事項分別說明如后。
5.1 結論
經由對本研究之各項土壤溫度實測數據的分析,日射熱能對綠屋頂覆土層內 土壤溫度的變化,以及在不同表土覆蓋物內的溫度變動與其對表土溫度的影響結 論,彙整說明如下:
一、綠屋頂覆土層的土壤隔熱功效
(一) 在覆土層表土裸露部分,土壤溫度實測的數據分析已明確顯示,日射熱對 覆土層土壤溫度影響的範圍。在晴空萬里的炎熱中午時間,日射熱的影響