綠建築創新技術發展

本節係說明國內外綠建築創新技術發展，並依據國內綠建築 EEWH 評估體系分類，以結合 自然生態、提升能源效率、促進循環減廢以及維護人體健康等四大類別進行說明，如圖 3-5 所示，

其中自然生態部分以綠建築結合生態融合設計方法為主，能源效率部分是以建築外殼、空調節能 與能源管理等技術措施為主，人體健康部分則主要說明室內通風、採光、噪音防制與人體舒適度 等面向進行說明，最後循環減廢部分主要著重於是以綠建材以及廢棄物資源化等創新技術說明為 主，以下茲說明循環永續綠建築相關創新技術蒐研成果。

圖 3-5、各類綠建築技術與 EEWH 九大指標關聯圖 (資料來源：本計畫彙整)

3.2.1、結合自然生態

綠建築之生態部分是指技術設計與自然充分融合(Design with Natural)，使人的創造力和生產 力得到最大限度的發揮，居民的身心健康和環境品質得到最大限度的保護，高效率利用能資源，

生態良性循環，換句話說，即是創造高效率、高和諧之人類生活環境。在日常生活中，常會看到 生態觀念的誤用問題，比如認為生態狀態的好壞就是綠地量的多寡，實際上綠地只是環境因素之 一，但環境不僅限於綠地，不能單以綠地指標來衡量，它還包括水域及其他生物資源。此外，綠 色建築不能被混淆為「綠化建築」。某些概念認為綠色建築即綠化，然而綠化並非綠建築唯一設計 理念，而是通過綠色生態手段達到淨化空氣、美化環境之目的，實際上綠建築整體要求是相當廣 泛；本計畫亦彙整與綠建築相關的生態綠化技術彙整如圖 3-6 所示，並於下列說明相關技術重點：

圖 3-6、與綠建築相關的生態綠化技術彙整 (資料來源：USEPA，2014)

3.2.1.1、建築植披系統

綠建築之生態系統理念中，植物是生態系統唯一的生產者，具有極重要的地位，同時植物是 建築最具生命力的系統，不僅僅具備美觀和裝飾作用，而且具有重要生態調節作用。本節首先將 說明綠建築之外觀環境和建築本身植披系統之設計組織。第二部分，則是綠建築植披系統之功能 設計方法，透過植披系統之組織與功能設計，發揮生態調節作用。第三部分，則是將綠建築設計 理念結合技術發展之方法，例如：植物系統設計，屋頂綠化、垂直綠化及室內綠化等等。

（一）綠屋頂應用

綠屋頂(green roof)係指將建築物屋頂、外牆及陽臺以人工方式進行植栽之基礎綠化工程，綠 屋頂被視為有效率地擴展都市綠覆面積率以及降低都市熱島效應的途徑。綠屋頂種植區構造層由 下至上主要由保護層、排(蓄)水層、過濾層，基質層、植被層組成。在實際的屋頂綠化施工過程 中，以上幾個基本結構是缺一不可的。每個步驟都關係到整個屋頂以後植物的生長狀況。下列將 分別介紹每個構造層。

圖 3-7、綠屋頂與傳統屋頂輻射程度比較圖 (資料來源：2012，田慧峰等人)

圖 3-8、綠屋頂構造層示意圖 (資料來源：2012，田慧峰等人) a.保護層

保護層包括防水層和防根層，有時兩者合而為一。保護層主要有兩個作用，防水和防止植物 根系的穿透，有時分為防根層和防水層，有時合二為一。對於保護層的要求，除了防止雨水和灌 溉水的滲入，也要求防水層能長時間抵抗植物根系的穿透能力。保護層一般有合金、橡膠、PE（聚 乙烯）和 HDPE（高密度聚乙烯）等材料類型，用於防止植物根系穿透保護層。這些材料，都有 很強的可加工性和根穩定性，並且抗拉強度高、承載能力強，是很好的屋頂綠化保護材料。

b.排（蓄）水層

排（蓄）水層一般包括排（蓄）水板、陶礫（荷載允許時使用）和排水管（屋頂排水坡度較 大時使用）等不同的排（蓄）水形式，用於改善基質的通氣狀況，迅速排出多餘水分，有效緩解 暫態壓力，並可蓄存少量水分。一些適合做排水層的材料，其特性也適合做保護層，就沒有必要 在排水層下邊再附加保護層。目前市場上有許多保護層和蓄排水層結合在一起的產品。但是，有 些材料類如沙礫、碎石、珍珠岩，陶粒、就應該附加保護層。一些由組合礦物質構成的例如破碎 的膨脹黏土和膨脹葉岩，來自拆除建築物的混凝土、磚砌體或者磚瓦等，還有用膨化舊玻璃的泡 沫玻璃等，都很適合做排（蓄）水層。

c.過濾層

過濾層的作用是阻止基質進入排水層。過濾層要保證有排水的功能，除此之外，還要有防止 排水管泥沙淤積的作用。一般採用既能透水又能過濾的聚酯纖維無紡布等材料。

d.基質層

基質層是指滿足植物生長條件，具有一定的滲透性能、蓄水能力和空間穩定性的輕質材料層。

用於屋頂綠化的種植基質需具備三個基本條件：有一定的保水保肥能力，透氣性好；有一定的化 學緩衝能力，保持良好的水、氣、養分的比例等。第四，重量輕，理想的基質容重應該在 0.1～0.8T/m3，

最好在 0.5T/m3。基質主要包括改良土和超輕量基質兩種類型。改良土由田園土、排水材料、輕

a.灌溉

一切建築外維護結構的綠化。甚至還包括與建築外牆有連接的網架式的垂直綠化。一般外牆綠化

c.懸蔓式（披垂式或懸垂式）

利用懸掛或放置的種植容器種植藤蔓或軟枝植物。使其淩空懸掛，形成別具一格的植物景觀，

最適用於牆面綠化。在牆面的種植槽內，種植小型的蔓生植物，如探春、蔓長春花等，與牆面向 上生長的吸附類植物配合。相得益彰。或在陽臺、窗臺上擺放幾盆蔓生植物。讓其自然下垂。不 僅起到遮陽功能，而且微風徐過之時，枝葉翩翩起舞，別有一番風韻。這樣既豐富了陽臺或窗臺 的造型，又美化了圍欄和街景。但要注意北陽臺(陰面)光線較弱，應選擇耐陰的植物，如常春藤，

蔓長春花、綠蘿等。同時，在樓頂四周可修建種植槽。栽種爬山虎、迎春、連翹、薔薇、枸杞、

蔓長春花、常春藤等拱垂植物，美化牆面。

d.直立式

通常在牆面懸掛的花槽中，陽臺、窗臺放置或懸掛的種植槽中也佈置一些直立的草本花卉，

或結合懸垂植物混合應用。這種形式比較自由。但所選用的植物通常比較低矮、觀賞性高，適應 性較強，耐粗放管理。可以選擇應用許多矮生的花卉。但以多年生植物為好。

e.貼牆式

英國的近代園林中。曾出現一種將樹木貼牆種植的方式，近年來在日本有少量發展。最近新 發展了多種貼牆綠化的模式，如在牆面上貼上薄薄的培養基，通過多肉抗旱的景天類植物進行綠 化；在陰面牆壁堆放袋裝的輕型栽培基質種植蕨類植物、蔭生花卉的模式：法國植物學家派翠克·

布萊克的“植物牆”模式以及日本的垂直森林牆，綠色板塊等牆面綠化模式。

無論是何種形式的外牆綠化，都要堅持生態和景觀的基本原則，深入瞭解外牆綠化的生境特 點與綠化功能的需求。特別是高層牆面綠化植物的生境特點及其功能要求。利用地面進行外牆綠 化的方式比較簡單。一般有些植物的牽引和少量的修剪就能達到良好的效果。甚至可以免去牽引。

但高層外牆是目前所有綠化類型中的難點。其生境與屋頂類似都不利於植物生長，如栽培基質較 薄、溫濕度變化劇烈。因此。要求選擇的植物應為抗逆性強的種類，如金銀花、景天、常春藤、

地錦等，並注意建築不同朝向光照強度的變化。同時高層外牆綠化的防護要求更高、更嚴，其綠 化栽培容器以及配件、灌溉系統、栽培基質的厚度、過濾層與覆蓋層等防護層和統一排水的設計 以及相關的施工和修剪等養護問題都要考慮周全。

圖 3-9、垂直綠化系統示意圖 (資料來源：2013，Perini K 等人)

（四）透水鋪面

透水鋪面分為兩部分，上層表層，下層基層，表層為耐磨材料，基層為承載層。一般採用的 材質包括連鎖磚、植草磚、水泥板塊、砌石、透水瀝青、透水混凝土鋪面等，透過高孔隙率之設 計，可有效地將雨水滲入地表。其優點與效益為於建築基地內設立透水鋪面，雨水可經由透水鋪 面縫隙滲入土壤中，增加地表透水能力，達到保水功能。

圖 3-10、透水鋪面示意圖 (資料來源：綠建築 91 技術，2016)

3.2.1.2、生態水資源系統

水環境是綠建築的重要組成部分，「水環境系統(water environmental system)」是指滿足建築 用水水量、水質要求的前提下，將水景觀、水資源綜合利用技術等集成一體的水環境系統。它由

一般處理 土壤過濾 徑流污染嚴重及利用時對雨水水質要求較高

計面積較大的生物滯留區(bioretention)，這也是一種生態型的雨水滯留、淨化設施，類似於低勢綠

雨水調蓄的方式 特點 常見做法 適用條件

雨水利用。收集處理後的雨水可用於綠化、噴灑道路、沖廁、洗車等，根據雨水的用途對水質的 不同要求，選擇相應的處理技術。

圖 3-11、雨水收集系統示意圖

(資料來源：Watertech Company，2016) b.雨水間接利用系統

雨水間接利用系統主要是運用雨水滲透技術，將雨水回灌地下，補充涵養地下水資源，改善 社區生態環境，緩解地面沉降，減少社區水澇。

c.水窪滲透渠組合系統

該系統多設計於公共建築場所及道路附近，通過雨水的分散控制來緩解城市排水管網的負擔，

並涵養地下水資源。系統由上至下分為兩層，上層為種植草類植物的淺水窪，下層為滲透渠。通 常，水窪層鋪設活土的深度不超過 0.3m，通過土壤與植物的處理作用淨化雨水，同時種植的植被 綠化可以很好地融入到建築周圍的生態景觀當中。下層滲透渠一般填充高滲透性的棱柱狀顆粒，

並涵養地下水資源。系統由上至下分為兩層，上層為種植草類植物的淺水窪，下層為滲透渠。通 常，水窪層鋪設活土的深度不超過 0.3m，通過土壤與植物的處理作用淨化雨水，同時種植的植被 綠化可以很好地融入到建築周圍的生態景觀當中。下層滲透渠一般填充高滲透性的棱柱狀顆粒，