屋頂綠化結合雨水設計與建構維護管理之研究

(1)

屋頂綠化結合雨水設計與建構維

護管理之研究

內政部建築研究所協同研究成果報告

中華民國 102 年 12 月

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屋頂綠化結合雨水設計與建構維

護管理之研究

計畫主持人：廖慧燕

協同主持人：廖朝軒

研究員：戴政安

張育森

研究助理：黃恩浩

江育銓

內政部建築研究所協同研究成果報告

中華民國 102 年 12 月

(本報告內容及建議，純屬研究小組意見，不代表本機關意見)

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I

表次 ... III 圖次 ... VII 摘要 ... IX 第一章緒論 ... 1 第一節研究緣起與背景 ... 1 第二節研究方法與步驟 ... 2 第二章屋頂綠化蒐集之資料、文獻分析 ... 9 第一節屋頂綠化國內外相關文獻回顧 ... 9 第二節屋頂綠化規劃設計方法及遭遇問題 ... 17 第三節屋頂綠化國內外相關法規收集 ... 32 第四節屋頂綠化國內外相關維護管理方法收集 ... 36 第五節屋頂綠化雨水貯集利用系統文獻回顧 ...51 第三章國內既有屋頂綠化個案調查評估 ... 57 第一節現地調查實施計畫 ... 57 第二節現況調查評估分析 ... 67 第四章屋頂綠化雨水利用系統規劃 ... 89 第一節屋頂綠化雨水貯集系統入流量估算方法 ... 90 第二節屋頂綠化雨水貯集系統供給量估算方法 ... 93 第三節屋頂綠化雨水貯集系統取水模式 ... 98 第四節屋頂綠化雨水貯集系統容量設計方法與步驟 ... 99 第五章視窗化屋頂綠化結合雨水貯集容量設計模式使用者介面 ... 105 第一節模式資料建立與輸入 ... 105 第二節模式操作流程 ... 106 第三節模式輸出結果 ... 108

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第四節屋頂綠化雨水貯集容量設計案例分析 ... 110 第六章屋頂綠化建構暨維護管理手冊 ... 119 第七章結論與建議 ... 121 第一節結論 ... 121 第二節建議 ... 122 附錄一屋頂綠化維護管理手冊 ... 123 附錄二審查會議紀錄處理情形 ... 125 附錄三座談會會議紀錄 ... 131 參考書目 ... 137

(5)

III

表次

表 2‐ 1 日本屋頂綠化之定義 ... 9 表 2‐ 2 德國屋頂綠化之定義 ... 10 表 2‐ 3 上海市屋頂綠化之定義 ... 10 表 2‐ 4 北京市屋頂綠化之定義 ... 11 表 2‐ 5 國內屋頂綠化之定義(1) ... 11 表 2‐ 6 國內屋頂綠化之定義(2) ... 12 表 2‐ 7 建築物屋頂承載相關法規(1) ... 18 表 2‐ 8 建築物屋頂承載相關法規(2) ... 19 表 2‐ 9 建築物屋頂承載相關法規(3) ... 19 表 2‐ 10 建築物屋頂承載相關法規(4) ... 20 表 2‐ 11《建築技術規則》樓地板用途與載重 ... 21 表 2‐ 12 簡易評估表 ... 24 表 2‐ 13 屋頂綠化管理作業年間次數及成本概估 ... 46 表 2‐ 14 既有屋頂綠化成效評估 ... 47 表 2‐ 15 雨水貯集利用方式 ...53 表 3‐ 1 已施作屋頂綠化單位機構 ... 57 表 3‐ 2 屋頂綠化調查表 ...60 表 3‐ 3 屋頂綠化之建築物、結構物調查表 ... 62 表 3‐ 4 屋頂綠化之自然環境調查表 ... 63 表 3‐ 5 屋頂綠化維護管理調查表 ... 65 表 3‐ 6 屋頂綠化現地勘察基本資料總表 ... 68 表 3‐ 7 屋頂綠化現地勘察維護管理總表 ... 72 表 3‐ 8 屋頂形式及使用型態統計 ... 75 表 3‐ 9 綜合管理統計 ... 75

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表 3‐ 10 景觀修剪管理統計 ... 75 表 3‐ 11 澆灌管理統計 ... 75 表 3‐ 12 蟲害管理統計 ... 76 表 3‐ 13 施肥管理統計 ... 76 表 3‐ 14 圓山飯店屋頂綠化基本資料表 ... 78 表 3‐ 15 圓山飯店屋頂綠化維護管理表 ... 78 表 3‐ 16 台北市信義國中活動中心屋頂綠化基本資料表 ... 79 表 3‐ 17 台北市信義國中活動中心屋頂綠化維護管理表 ... 79 表 3‐ 18 台北市信義區公所屋頂綠化基本資料表 ... 80 表 3‐ 19 台北市信義區公所屋頂綠化維護管理表 ... 81 表 3‐ 20 台北市信義國中童訓場屋頂綠化基本資料表 ... 82 表 3‐ 21 台北市信義國中童訓場屋頂綠化維護管理表 ... 82 表 3‐ 22 新北市花園新城屋頂綠化基本資料表 ... 83 表 3‐ 23 新北市花園新城屋頂綠化維護管理表 ... 84 表 3‐ 24 台北市北投圖書館屋頂綠化基本資料表 ... 85 表 3‐ 25 新北市花園新城屋頂綠化維護管理表 ... 85 表 3‐ 26 台北市吳興國小屋頂綠化基本資料表 ... 86 表 3‐ 27 台北市吳興國小屋頂綠化維護管理表 ... 87 表 3‐ 28 台北市護國禪寺屋頂綠化基本資料表 ... 88 表 3‐ 29 台北市護國禪寺屋頂綠化維護管理表 ... 88 表 4‐ 1 雨水貯集系統比較 ... 89 表 4‐ 2 屋頂綠化逕流係數(量測法) ...92 表 4‐ 3 屋頂綠化逕流係數(估算法) ... 93 表 4‐ 4 屋頂綠化蒸發散修正係數 ... 97 表 4‐ 5 蒸發散估算參數表 ... 98 表 5‐1 案例參數值 ... 111

(7)

V

表 5‐2 配置整合 ... 113 表 5‐3 不同區域之配置整合 ... 116

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(9)

VII

圖次

圖 1‐ 1 雨水貯集系統容量計算流程圖 ... 6 圖 1‐ 2 研究流程示意圖 ... 8 圖 2‐ 1 屋頂綠化防根層 ... 14 圖 2‐ 2 屋頂綠化排保水版 ... 15 圖 2‐ 3 屋頂綠化過濾層 ... 15 圖 2‐ 4 屋頂綠化介質‐珍珠岩 ... 16 圖 2‐ 5 屋頂綠化介質‐陶粒 ... 17 圖 2‐ 6 屋頂綠化承載檢測流程 ... 22 圖 2‐ 7 屋頂綠化設計步驟 ...26 圖 3‐ 1 圓山飯店屋頂綠化 ... 77 圖 3‐ 2 台北市信義國中活動中心屋頂綠化 ... 79 圖 3‐ 3 台北市信義區公所屋頂綠化 ... 80 圖 3‐ 4 台北市信義國中童訓場屋頂綠化 ... 81 圖 3‐ 5 新北市花園新城屋頂綠化 ... 83 圖 3‐ 6 台北市北投圖書館屋頂綠化 ... 85 圖 3‐ 7 台北市吳興國小屋頂綠化 ... 86 圖 3‐ 8 台北市護國禪寺屋頂綠化 ... 87 圖 4‐ 1 屋頂綠化雨水利用系統規劃基本圖 ... 89 圖 4‐ 2 屋頂綠化逕流模擬量測系統 ... 90 圖 4‐ 3 雨水系統組成示意圖 ... 98 圖 4‐ 4 屋頂綠化雨水系統組成示意圖 ... 100 圖 4‐ 5 澆灌用水供給量抉擇示意圖 ... 100 圖 4‐ 6 自來水補充抉擇示意圖 ... 101 圖 4‐ 7 澆灌系統流程圖 ... 102

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圖 5‐ 1 氣象資料格式 ... 105 圖 5‐ 2 操作流程圖 ... 106 圖 5‐ 3 程式介面 ... 106 圖 5‐ 4 輸入參數介面 ... 107 圖 5‐ 5 結果圖表介面 ... 108 圖 5‐ 6 通過點(x,f(x))之割線 ... 109 圖 5‐ 7 逐漸接近切線之割線 ... 109 圖 5‐ 8 設計貯集儲蓄容量與自來水替代率關係 ... 112 圖 5‐ 9 設計貯集儲蓄容量與自來水替代率趨勢線分析 ... 112 圖 5‐ 10 不同區域之年均降雨量 ... 114 圖 5‐ 11 不同區域之年均蒸發散情形... 115 圖 5‐ 12 不同地區之自來水替代率與設計貯集儲蓄容量 ... 115 圖 6‐1 屋頂綠化建構暨維護管理手冊 ... 119

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IX

摘要

關鍵詞：屋頂綠化、綠建築、雨水貯集、屋頂綠化維護管理一、研究緣起國內都市化發展迅速，使得自然生態環境遭受破壞，都市缺乏保水機能易產生都市洪澇現象。因此解決都市化問題及尋找替代水源，成為臺灣都市之重要課題。過去常使用滯留池及綠地等設施，解決都市洪澇問題，但因地價攀升且土地取得不易，故建築物屋頂綠化可成為雨水管理之替代方案。然而，屋頂綠化將增加水資源用量，若能結合雨水貯集系統，除減少澆灌供水負擔，亦能供給其它用水使用。近年來，國外已進行相關研究，然而國外氣候及背景與國內迥異，造成相關關鍵技術不同；國內各地方政府已積極籌劃相關綠屋頂設施納入都市設計審議法規，如：高雄市綠建築自治條例、新北市都市設計審議原則等，卻尚缺乏相關研究量化數據支持前揭規定規劃設計依據。屋頂綠化維持其效用關鍵在於維護管理，然而針對國內之屋頂綠化維護管理之資訊仍屬缺乏。本所過去對屋頂綠化研究主要聚焦於屋頂綠化國內外產品搜集、植栽選用原則、暴雨控制及保水能力及本土化工法範例；對屋頂綠化結合雨水貯集系統供水僅進行可行性初步探討。本研究針對屋頂綠化結合雨水貯集系統進行分析，探究氣象背景類型、介質種類及厚度等對雨水蒐集之影響外，比較國內外相關變數對澆灌需水量、供給量影響。本研究對國內相關已完成案例進行調查，探討屋頂綠化遭遇之問題，並提出屋頂綠化植栽選擇、規劃設計與維護管理之建議事項。二、研究方法及過程

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主要研究內容包括： 1.蒐集國內外相關屋頂綠化資料進行分析及探討，並國內已完成案例進行現場調查，及現地情況及遭遇問題。 2.探討綠屋頂結合雨水利用，利用蒸發散量推估屋頂綠化澆灌需水量。建立屋頂綠化雨水貯集容量計算模式。 3.彙整國內既有屋頂綠化現況與案例，探討結構載重、植栽選擇、規劃設計及相關技術與實際現況遭遇之問題等，編撰「屋頂綠化建構暨維護管理手冊」，提供規劃設計參考依據。三、重要發現依據內政部建築研究所 102 年度永續綠建築與節能減碳科技中程個案計畫 (第 3 案)「屋頂綠化結合雨水設計與建構維護管理之研究」協同研究計畫內容表，重要發現如下。本研究建立屋頂綠化澆灌需水量及入流量推估方法，並依照推估之成果建立國內屋頂綠化結合雨水貯集之容量計算模式及相關推估步驟。經過模式計算後，其自來水替代率與設計儲蓄容量結果將成為一條曲線，為選擇其提高每單位儲蓄容量可產生最高效率之設計儲蓄容量量效率設計儲蓄容量量，利用微分導數原理求效率設計點，導數探討函數的變化情形，依此尋找出效率設計儲蓄容量。建置使用者介面，輸入影響參數值後計算；顯示出設計儲蓄容量與自然水替代率，可對不同設計容量對應自來水替代率。本研究分別對改變屋頂水塔容量時，三種標的之地表貯水槽在 1、3、5 及 10 立方公尺狀況下，探討系統雨水溢流量、雨水使用量、自來水替代率及貯集桶使用倍數的變化情形，供使用者一項參考依據台灣不同區域之自來水替代率之趨勢，高雄地區之自來水替代率偏低。依照不同地區之自來水替代率與設計貯集儲蓄容量分析圖可知，本計畫模式符合

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XI 台灣地區之降雨量情況，能反映出降雨量的多寡。本計畫使用增加每單位儲蓄容量可增加之替代水率最佳效率之設計方法，因此未必與以往設計類似。以往蒸發散旺盛且降雨時空分配不均地區，需設計較大之儲蓄容量，但在本計畫中採取之最佳效率設計發現，增加設計儲蓄容量雖可提高自來水替代率及雨水使用量，然而每投入的單位儲蓄容量卻無法有效的增加自來水替代水率，在投資建設時則需仔細考量。反之，蒸發散不旺盛地區，以往考慮較小儲蓄容量，但本計畫中發現投入單位儲蓄容量可有效的增加替代水率。編撰屋頂綠化建構暨維護管理手冊。探討國內既有屋頂綠化現況與案例、結構載重、植栽選擇、規劃設計及相關技術與實際現況遭遇之問題等。四、建議事項針對上述計畫成果，本計畫提出之建議如下：立即可行之建議：舉辦屋頂綠化建構及維護管理之教育訓練主辦機關：各縣市政府都發局協辦機關：內政部建築研究所 (一)舉辦相關屋頂綠化建構及維護管理之教育訓練，俾於屋頂綠化專業知識提升，有效推廣屋頂綠化。 (二)需成立相關屋頂綠化建構及維護管理專業團隊，提供專業知識、結合相關產業，俾利推廣。長期性建議--增加屋頂綠化示範點即訂定相關獎勵與法規主辦機關：各縣市政府都發局協辦機關：內政部建築研究所 (一)增加國內各型式屋頂綠化試驗點，俾利量化屋頂綠化效益。

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(二)結合建築技術規範中之「綠建築專章」，提出屋頂綠化地方自治條例及獎勵辦法，促進屋頂綠化之推動。

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XIII

Abstract

Keywords: Green roof; Green building; Rainwater harvesting; Operation and maintenance.

1. Purpose of the research

Due to fast urbanization in Taiwan, hydrological cycle in urban areas has been disturbed. Hence, flooding and droughts occur alternatively because the ability of water conservation in the urban areas has vanished. These have become the major issues to solve the problems of urban flooding and water shortage. In the past, detention ponds and green fields are major methods to solve the urban flooding problem. Now, green roofs become the favorite alternative because of price raising and availability of land decreasing in urban areas. Green roofs need more water for irrigation which will increase the water shortage crisis in the urban areas. For finding more water resources, rainwater harvesting will be the most favorite alternative. In the past, some feasibility studies for combining green roof and rainwater harvesting have been studied in abroad but not in Taiwan. In recent, more and more local governments such as Kaohsiung and New Taipei cities have included green roof in the urban design consideration and regulations. But the guidelines for construction and operation and maintenance (O&M) for green roof are not available.

The purpose of this study is to assess the influence of rainfall, mediums, thickness, etc. to rainwater harvesting combining with green roof system. Water supplies for rainwater harvesting system will be studied and the simulation model will be developed. Some existing green roofs cases will be visited for finding the problems existed which including structure design, loading, plantation, planning, O&M , etc. Based on the research results, draft of green roof manual will be edited.

2. Major research contents:

(1) Collect and analysis the literatures from both abroad and domestic about green roofs. Investigate the existing green roof cases for finding the problems existed.

(2) Investigate the feasibility of combining green roof with rainwater harvesting systems. Estimate the water evapotranspiration of green roof to determine

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the water irrigation needed. Establish the mathematical model for calculating the storage volume of rainwater harvesting systems.

(3) Investigate structural loading, plantation, planning and design, operation and maintenance issues, and etc. in designing green roof. Compile this information and finalize the draft edition of green roof manual.

3. Major findings

Major findings are as followings:

(1) Complete the literatures review of green roofs including: planning and design, regulations, operation and maintenance and cases study.

(2) Complete field visit and investigation for nineteen existing green roof cases nationwide.

(3) Determine the methodology of estimating the water demand for green roof. (4) Set up the methodology for calculating the storage capacity of rainwater

harvesting system combining with green roof. The user-friendly and window-based model has been developed.

(5) Finalize the draft edition of "Green Roof Manual - Construction and Operation and Maintenance".

4. Major recommendations

Based on the above finds, some major recommendations are listed as followings: (1) For immediate executable

 More educational and training courses for green roofs should be introduced to promote the technology of green roof;

 Set up green roof technology service team for providing the technology of constructing green roof including construction, plantation, medium, operation and maintenance, etc.

(2) For long term

 Establish more green roof demonstration sites for different types of green roof and quantify the benefits of green roof.

 Amend Green Building Chapter, Building Technology Regulation to promote the technology of green roof.

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第一章緒論

第一節研究緣起與背景

壹、研究緣起國內都市化發展迅速，使得自然生態環境遭受破壞，都市缺乏保水機能易產生都市洪澇現象。因此解決都市化問題及尋找替代水源，成為臺灣都市之重要課題。過去常使用滯留池及綠地等設施，解決都市洪澇問題，但因地價攀升且土地取得不易，故建築物屋頂綠化可成為雨水管理之替代方案。然而，屋頂綠化將增加水資源用量，若能結合雨水貯集系統，除減少澆灌供水負擔，亦能供給其它用水使用。近年來，國外已進行相關研究，然而國外氣候及背景與國內迥異，造成相關關鍵技術不同；國內各地方政府已積極籌劃相關綠屋頂設施納入都市設計審議法規，如：高雄市綠建築自治條例、新北市都市設計審議原則等，卻尚缺乏相關研究量化數據支持前揭規定規劃設計依據。屋頂綠化維持其效用關鍵在於維護管理，然而針對國內之屋頂綠化維護管理之資訊仍屬缺乏。本所過去對屋頂綠化研究主要聚焦於屋頂綠化國內外產品搜集、植栽選用原則、暴雨控制及保水能力及本土化工法範例；對屋頂綠化結合雨水貯集系統供水僅進行可行性初步探討。本研究針對屋頂綠化結合雨水貯集系統進行分析，探究氣象背景類型、介質種類及厚度等對雨水蒐集之影響外，比較國內外相關變數對澆灌需水量、供給量影響；並探討雨水貯集系統於屋頂綠化澆灌及建築沖廁之多目標供水可行性分析，建立國內屋頂綠化結合雨水貯集系統之多目標供水容量計算模式。本研究並探討屋頂綠化有關之結構與載重安全及所有權區分問題，以及探討屋頂綠化分項建造成本，以利日後規劃設計之參考，亦針對國內相關已完成案例進行調查，探討屋頂綠化遭遇之問題，並提出屋頂綠化植栽選擇、規劃設計與維護管理之建議事項，以維持屋頂綠化效益功能及減少後續維護管理失敗風險。貳、研究背景屋頂綠化(Green Roofs)具有減少都市熱島效應、增加綠地、增加都市透水性及美化城市等功能，近年來受歐美國家所重視，本研究為因應行政院「生態城市綠建築推動方案」，推廣我國綠建築政策及減少都會區熱島效應，並結合雨水貯集設計減少水資源使用，建立「屋頂綠化結合雨水設計方法」與「屋頂綠化建構維護管理要點」。

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目前國內許多主要城市都市化程度顯著，都市中不透水鋪面取代原有透水鋪面，造成都市保水能力降低，遇大雨時常產生洪澇並造成人民財產損失。然而，國內目前大多數都市計畫對雨水的處理觀念，皆以不透水鋪面遮雨及快速將雨水排出建築之方式處理，即所謂的集中「末端處理」(end-of-pipe )的排水觀念，此種處理逕流的觀念使得都市屋頂缺乏保水機能，且易增加排水系統之負擔，因此應重新考量建築屋頂與水循環之關係，可以「現地處裡」(on-site)方式，以貯留及滲透之設施為改善策略，重新創造都市水環境。歐美先進國家近來已將都市建設朝向提升生態為基礎之思考方向，試圖重返以生命原理及優美環境來重建「環境共生型都市」，利用屋頂綠化來減少雨水帶來的衝擊(United States Environmental Protection Agency，2009)。

雖可以藉由屋頂綠化促進基地的透水設計並與現有綠地結合達自然排水的手法，之促進都市水循環能力。然而，屋頂綠化澆灌用水將會增加自來水供水負擔，對於我國常處缺水之狀況為負面影響；因此，由於台灣為多雨的國家，若妥善蒐集再利用雨水做為屋頂綠化之澆灌用水，亦能節省水資源使用。

我國綠建築評估指標系統「EEWH」(Ecology, Energy Saving, Waste Reduction, Health)中，屋頂綠化可在對生物多樣性、綠化量及基地保水等指標提供貢獻(陳瑞玲，2009)，本所已於 98 及 99 年度「屋頂綠化建構技術」研究中，提出屋頂綠化相關工法建構技術及暴雨控制效益與保水評估(廖朝軒，2009&2010)；但分析國內目前屋頂綠化設計案例，澆灌水源大部分仍使用自來水，造成水資源負擔；即使結合屋頂綠化及雨水貯集系統，也缺乏容量設計之方法，造成系統過大或過小等未能達到期望之困境。另外，國內屋頂綠化因缺乏維護管理之要點及方法，造成屋頂綠化建造後缺乏後續照顧維護，以上情況屢見不鮮。鑒此，本研究就上述議題，進行相關文獻、法令及維護管理方式蒐集，建立屋頂綠化結合雨水貯集系統規劃方法，並提出屋頂綠化維護管理之方法。

第二節研究方法與步驟

依據研究工作項目，本計劃研究方法與步驟簡述如后：壹、蒐集彙整國內外相關屋頂綠化及結合雨水貯集技術等資料，包括:案例、研究報告、技術手冊或規範、計算模式等。本計畫蒐集國內外與研究主題有關之相關文獻、研究報告、案例、規範及計算模

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式等，並探討其使用概況及遭遇問題等，其研究方法可進一步分述如下： 1. 國內外屋頂綠化外相關文獻回顧  資料蒐集：針對國內外屋頂綠化研究報告、技術手冊、網站、期刊、規範及圖說等進行資料蒐集等。  特性探討：針對蒐集之資料，調查日本、歐美等國外使用相關技術與措施，探討屋頂綠化之(1)屋頂綠化定義、(2)綠化型式、(3)綠化工法、及(4)遭遇問題等，進行探討。 2. 國內外屋頂綠化規劃設計方法及案例蒐集  初級資料蒐集：針對國內外屋頂綠化規劃設計手冊、導引、網站、規範、圖說及案例等進行資料蒐集等。  特性探討：針對蒐集之資料，探討屋頂綠化之(1)規劃設計方法、(2)規劃設計要點事項、(3)案例分析、及(4)遭遇問題等，進行探討。 3. 國內外屋頂綠化相關法規蒐集  資料蒐集：針對國內外屋頂綠化相關法規之開發限制、開發條例、激勵政策、評估指標與實施辦法等進行資料蒐集等。  針對蒐集之資料，探討各國對屋頂綠化之規範及獎勵辦法。 4. 國內外屋頂綠化相關維護管理方法蒐集  資料蒐集：針對國內外屋頂綠化相關維護管理之管理辦法、管理手冊、注意事項要點及規範等進行資料蒐集等。  針對蒐集之資料，探討屋頂綠化養護管理要點，如：澆灌、施肥、病蟲害防治及修剪等。 5. 國內既有屋頂綠化現況調查  蒐集相關報告、期刊、網站、拜訪建築師、景觀設計師，蒐集國內已完工或正執行之案例。  針對蒐集之案例進行整理分析，整理及探討部分未能達到期望之屋頂綠化，挑選國內合適案例進行現地訪查工作，探討未能達到期望之原因及相關影響因素。必要時以電話、通信的方式進行諮詢及訪談。  為提升調查效率及降低人為錯誤，本計畫擬定訂標準作業流程及統一現地調

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查表格式，以利現地勘查作業。現地調查作業程序包含： A.調查前置作業：  蒐集資料及設備整理  行前規劃與人員編組  規劃行程與路徑  確認行前資料與設備 B.調查流程：  調查範圍擬定  執行調查表格所需  確認調查作業完整性 C.現地調查資料紀錄 D.調查資料整理  特性探討：針對蒐集資料蒐集成果，探討屋頂綠化、維護管理及雨水貯集設施之(1) 規劃型式、(2) 使用成效及(3) 遭遇問題等，進行彙整。貳、探討屋頂綠化結合雨水利用，推估屋頂綠化澆灌需水量及沖廁用水量，建立多目標雨水貯集容量計算模式。本計畫依上述之資料蒐集成果，進一步探討綠屋頂結合雨水利用。屋頂綠化因不同植栽、屋頂形式、各地降雨量及降雨型態，澆灌需水量而產生差異。因此本計畫針對屋頂綠化結合雨水貯集系統，探討屋頂綠化雨水貯集系統入流及供給及雨水貯集容量設計視窗化使用者介面等重要關鍵議題。主要工作方式如下： 1. 屋頂綠化雨水貯集系統入流量及供給量雨水貯集系統容量設計關鍵在於雨水貯集系統之入流量及供給量。雨水貯集系統入流量受到屋頂綠化本身截流、貯流及窪蓄等保水項目減少屋頂逕流，異於傳統雨水貯集系統推估屋頂逕流量。雨水貯集系統供給量為屋頂綠化澆灌用水，澆灌用水受到屋頂氣象因子影響，如：降雨量、蒸發散量、風速、溼度、溫度及太陽日照等，異於傳統雨水貯集系統以建築物沖廁為供水標的，為一非均勻分佈之供水標的且受時間及氣象因子影響。本計畫探討屋頂綠化系統之入流量，提出屋頂綠化將如何改變屋頂逕流；並探討

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屋頂綠化澆灌所需，提供初步的屋頂綠化澆灌需水量計算方法。透過本計畫分析及探討後，有利後續屋頂綠化雨水貯集系統容量設計參考。 2. 雨水貯集系統取水模式及設計方法除需了解系統入流量及供水量之外，屋頂綠化雨水貯集系統也需設定合適之取水模式，設計者會因不同的取水模式設計，而產生自來水替代水率之差異。本計畫利用取水模式文獻蒐集之方法，結合上述屋頂綠化雨水貯集系統入流量及供給量之參數，建立屋頂綠化結合雨水貯集系統之容量設計方法，藉由此方法可提供設計者在規劃設計之參考。設計流程如圖 1 所示。 3. 雨水貯集容量設計視窗化使用者介面本計畫建立一套視窗化屋頂綠化結合雨水利用容量設計模式使用者介面，使用者可依設計條件，輸入相關資料及參數，依照操作流程指示，以簡單且人性化的方式計算出所需之容量設計。希冀藉由此方法，在屋頂綠化雨水貯集系統設置前，可先利用視窗化使用者介面進行系統容量設計之探討，提供設計者合理的雨水貯集系統設計容量。 4. 屋頂綠化結合雨水貯集系統案例估算本計畫利用前述之屋頂綠化結合雨水貯集容量設計之方法及視窗化使用者界面，進行案例之估算。依照該案例所在區域之降雨量與相關氣象因子，並假設該案例之屋頂綠化面積與相關係數，計算雨水貯集系統容量，並進行分析。

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圖 1- 1 雨水貯集系統容量計算流程圖 (資料來源:本研究整理) 貳、彙整國內既有屋頂綠化現況與案例，探討結構載重、植栽選擇、規劃設計及相關技術與實際現況遭遇之問題等，編撰「屋頂綠化建構暨維護管理手冊」，提供規劃設計參考依據。本項工作以內政部建築研究所民國九十八年至九十九年間「屋頂綠化建構技術之研究」中初步提出之規劃設計手冊為基礎，結合本計劃執行之屋頂綠化結合雨水貯集及維護管理相關資料蒐集、探討及評估等分析成果后，對手冊進行檢討、修正、補強及擴編。研究方法概述如下： 1. 技術參考手冊架構及內容編撰手冊架構及內涵說明如下：  手冊導覽—包含手冊編撰目的、名詞定義及適用範圍等。  都市環境與綠化─包含都市生態環境現況及都市綠化等。  屋頂綠化定義與效益─包含屋頂綠化定義、工法種類、效益、國內外現況及法規等。

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 屋頂綠化規劃設計及結構承載要點─包含屋頂綠化規劃設計原則與要點及屋頂綠化結構承載等。  屋頂綠化結合雨水貯集系統設計要點─包含系統結合概念呈述、節水澆灌方式及雨水貯集容量設計方法等。  屋頂綠化管理維護要點─包含屋頂綠化維護管理原則、植栽養護與管理及周邊設備維護與管理等。 2. 屋頂綠化結合雨水貯集案例模擬估算  案例說明—提供國內屋頂綠化結合雨水貯集案例規劃配置介紹。  評估方法—提供國內屋頂綠化結合雨水貯集案例之貯集容量建議及評估方式。 3. 召開座談會為促使手冊更加完善，對於前述手冊架構及內容編撰成果，召開一至兩次座談會，邀請相關專家、學者、實務執行者等進行座談與意見諮詢。依據工作項目與內容，本研究案之研究步驟概如下圖 2 所示。

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圖 1- 2 研究流程示意圖 (資料來源:本研究整理)

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第二章屋頂綠化蒐集之資料、文獻分析

歐美國家對屋頂綠化已發展多時，而我國則位於剛起步階段。其中，我國在屋頂綠化的定義上未有統一，在屋頂綠化的工法及設計上遇到相關問題；並在屋頂綠化營運時缺乏維護管理之方法。本章針對國內外屋頂綠化相關文獻進行蒐集及回顧，包含：屋頂綠化國內外相關文獻回顧、屋頂綠化規劃設計方法及國內外案例收集、屋頂綠化國內外相關法規收集、屋頂綠化國內外相關維護管理方法收集及屋頂綠化雨水貯集利用系統文獻回顧。

第一節屋頂綠化國內外相關文獻回顧

國內外的屋頂綠化各不相同，在定義和類型上也有其不同的分別，本節會將各國的做法比較並分析。壹、國外屋頂綠化定義一、日本屋頂綠化定義日本屋頂綠化定義如表 2-1 所示。表 2- 1 日本屋頂綠化之定義平面綠化立體綠化生活小區綠化定義利用草坪、佛甲草、藤蔓性植物與各種雜草等草本類植物，綠化方向與高度固定之綠化方式。綠化是平面配置草本類加上灌木、喬木等木本類的綠化方法綠化以立體綠化為主，加上小河、水池與透水性環境等水邊環境，及考慮到可吸引多樣性生物之綠化方法 (資料來源:本研究整理) 二、德國屋頂綠化定義德國屋頂綠化定義如表 2-2 所示。

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表 2- 2 德國屋頂綠化之定義精緻綠化簡單精綠化粗放綠化定義精緻綠化所有植物均可選擇，綠化可與人工造景、園路、座椅、涼亭、水池、橋和假山等園林小品做結合，進行環境綠美化。簡單綠化於精緻綠化與粗放綠化之間之綠化形式，種植植物包括開花植物、草本植物、矮喬木與灌木等。粗放綠化皆可用於平屋頂與斜屋頂上，種植植物以景天科、苔蘚與草本植物為主，適用於開敞型與密集型屋頂綠化。 (資料來源:本研究整理) 三、中國大陸屋頂綠化定義中國大陸上海市及北京市之屋頂綠化定義如表 2-3 及 2-4 所示。表 2- 3 上海市屋頂綠化之定義屋頂綠化分類花園式綠化組合式綠化草坪式綠化定義根據建築物屋面載重，選擇小型喬木、灌木、地被植物等材料進行屋頂綠化方式。常設置園路、座椅、涼亭、水池、橋和假山等園林小品工人們休憩、遊覽。根據建築屋面承載，在屋頂承重處進行綠地配置並利用容器苗擺放的屋頂綠化方式。根據建築屋面荷重利用地被植物或爬藤植物，進行屋面覆蓋或利用棚架綠化。 (資料來源:王仙民，2007)

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表 2- 4 北京市屋頂綠化之定義花園式綠化簡單式綠化定義根據屋頂具體條件，選擇小型喬木、低矮灌木和草坪、地被植物進行屋頂綠化植物配置，設置園路、座椅和園林小品等，提供一定的遊覽和休憩活動空間的複雜綠化。利用低矮灌木和草坪、地被植物進行屋頂綠化，不設置園林小品等設施，一般不允許非維修人員活動的簡單綠化。 (資料來源: 王仙民，2007) 貳、國外屋頂綠化定義屋頂綠化相關定義亦有所限，以下針對國內相關的定義予以說明。表 2- 5 國內屋頂綠化之定義(1) 石婉瑜，2004 名稱與定義屋頂綠化：在傳統的屋頂結構上，鋪設額外的生長介質來種植植物，創造出綠空間，簡而言之；就是在屋頂上進行綠化。分類定義精緻綠化需要較大土壤厚度的「屋頂花園」（roof gardens），其上可以種植喬木、灌木以及設置其他景觀設施。簡易綠化在整個屋頂上鋪設淺薄的生長介質，並種植低矮的地被植物，如青苔、多肉植物、草本植物、各種當地的草種等。 (資料來源:本研究整理)

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表 2- 6 國內屋頂綠化之定義(2) 錫瑠基金會名稱與定義綠屋頂：廣義為將建築物的屋頂由人工的方式整建植栽的基礎後，進行綠化的工作。狹義為在功能上強調節能、省工的「薄層式屋頂」。分類定義庭園型庭園為出發，使用各種植物豐富觀並配置花架等設施形成完整園景。盆栽型使用各種盆器種植植物，依容器造型尺寸設計排列，形成之景致。薄層型屋頂上種植綠化淺薄的人工混和介質，並種植強韌、低矮、具自生性的地被植物，以適應燥熱、乾旱、強風、強光、積水等。 (資料來源:本研究整理) 參、屋頂綠化類型依據內政部建築研究所報告在 99 年所提出的屋頂綠化建構研究計畫中，將台灣屋頂綠化的設計、施工方法、使用材料和維護管理方法可分為三種：庭園型、盆栽組合型及薄層型屋頂綠化，分類說明如下：一、庭園型屋頂綠化：根據屋頂具體條件，選擇小型喬木、低矮灌木、草坪與地被植物進行屋頂綠化配置，設置園路、座椅和園林小品等，提供一定的遊覽和休憩活動空間的複雜變化。使用各種植物以豐富景觀層次，並配置花架、花台、水池、步道等設施，形成完整的園景，且介質體積較大，根部較不受限制。二、盆栽組合型綠化：根據建築物屋頂載重，在屋頂重承重進行綠地配置並利用容器苗擺放的屋頂綠化方式，並使用各種盆器種植植物，可以依照季節變化來選擇適合當季的植物，盆器具可移動性，可視植物生長狀況調整擺放位置，但因為植物種植在盆栽內，植物生長根系會受侷限。三、薄層型屋頂綠化：所謂的種植薄層型綠屋頂綠化是種植植物為主，如低矮灌木、草坪與地被植物進行屋頂綠化，不設置園林小品等設施，一般不允許非維修人員活動的簡單綠化。而薄

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層式綠屋頂可以降低屋頂的載重，覆土的厚度大約 10 公分左右，可以大幅度的增加綠化屋頂空間，有點像是草皮式的庭院搬到屋頂上的感覺。基本上，整個綠屋頂系統需包含「結構層」(包含：屋頂結構層、隔熱層、防水層、防根層、蓄/排水層、保護層、過濾層)、「介質層」和「植栽層」。構件分層主要說明如下：圖2-1 綠屋頂底層結構 (資料來源：石婉瑜，2004) 肆、屋頂綠化分層介紹以下分別對屋頂綠化之隔熱層、防水層、防根層、蓄/排水層、過濾層、介質層和植栽層進行。一、隔熱層屋頂綠化隔熱層通常直接鋪設於屋頂之上，可以緩和溫度變化，減少建築結構受到物理傷害。表面具有波浪紋的聚苯乙烯板、泡沫玻璃等因為不會蓄積水分，降低根部穿透的危險，如下圖所示。二、防水層使用不透水材料，通常有三種主要型態、單層膜、流質應用膜。組合屋頂一般使用瀝青或柏油混和沾滿不織布料覆蓋於屋頂，但易受溫度與紫外線而劣變；單層膜使用無機塑膠或橡膠合成物一片片接合，接合處重疊用熱融合，許多熱塑性材料如

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PVC、丁基橡膠、EPDM 皆可，如下圖所示。三、防根層防根層主要是為防止植物根系與防水層直接接觸，造成防水層被根酸腐蝕或竄伸而破壞防水效果，降低屋頂漏水危險，一般均需在防水層上方做設計。圖 2- 1 屋頂綠化防根層 (資料來源：本研究整理) 四、保護層保護層通常為一種非編織的織物，介於蓄/排水層和防水層之間，具備三種功能：第一，防止植物的根與防水層直接接觸，造成防水層被根酸侵蝕而破壞防水效果；第二，避免防水層因負載蓄/排水層有稜角的原料而受損；第三，往後屋頂需要維修時，可以達到防止因機械維修所造成的損害。五、蓄/排水層蓄/排水層主要目的是盡快排走過多水分，以防止水分長期飽和，且排水層有助於底層透氣。排保水板具有排水及保水之功能，並能減輕結構體之荷重；且因其與防水層接觸之底面積大，不會因客土或植栽之荷重，重量集中於排保水板之狹小範圍而傷害防水層，每平方公尺可保有 8.9 公升之水量。

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圖 2- 2 屋頂綠化排保水版 (資料來源：台灣南海股份有限公司) 六、過濾層過濾層主要功能為濾除被水沖走的泥沙，還有防止排水管泥沙淤積的功能，主要的目的是將小顆粒、腐植質和有機物留在上方，使其可作為植栽的養分。不織布是一種很常用於過濾層的材質，因為適用於保護土壤，強韌耐壓不損破且具防止沙土流失、水土保持滲水性良好、不阻塞、耐磨性強和水土保持滲水性良好等功能，相當適用於花園濾層、保護及平面排水、不透水布保護層。圖 2- 3 屋頂綠化過濾層 (資料來源：信織實業股份有限公司) 七、介質層介質層是屋頂綠化成敗之關鍵，若介質層太薄則導致植物在盛夏時缺少水分，若介質層過厚則導致結構載重問題。目前國內屋頂綠化常使用輕質土讓，其特性為排水通氣良好，且具保持水份涵養能力，提供植物良好的穩定性。以下為目前國內常用於屋頂綠化之介質：名稱：珍珠岩

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成分：珍珠岩包括珍珠岩礦，黑曜岩和松脂岩。特點：利用珍珠岩的多孔特性，珍珠岩的這一特性，利於農作物的根系深入到珍珠岩基質內部吸取養分，珍珠岩孔隙可保存大量的水分，營養成分，長時間的供給作物的生長需要。圖 2- 4 屋頂綠化介質-珍珠岩 (資料來源：本研究整理) 名稱：蛭石成分：含水鐵鎂矽酸鹽類礦物，系由雲母礦物熱液蝕變或風化作用形成的再生礦物。特點：膨脹蛭石具有良好的阻燃、隔音、隔熱、防火、多孔、質輕、熔點高的性能。可提高砂漿流動性，可以填充任何形狀凹空，廣泛應用於牆體內外保溫砂漿、裝飾板、保溫板的輕質骨料使用。名稱：陶粒成分：廢棄的水庫淤泥特點：輕質、保水、透氣、乾淨、無毒、無菌、無蟲害、性質穩定、不腐爛、可重覆使用。

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圖 2- 5 屋頂綠化介質-陶粒 (資料來源：本研究整理) 八、植栽層於植栽層選擇適合種植的地點和植栽的種類是必要的，因此，需事先評估地理狀況與氣候因素，並依照介質層的深度決定植栽的種類。而適合粗放型綠屋頂的植物多是能生長在嚴峻的環境下，且有能適應薄介質層的種類；例如生長在縫隙、岩石、乾草地、草原以及一些能在極端氣候生長的地被植物，因為能克服一些不良的環境而成為極佳的選擇。密集型的綠屋頂會因為介質的深度和屋頂的環境不同，能選擇的植物種類又更加的多元。

第二節屋頂綠化規劃設計方法及遭遇問題

本節針對國內外屋頂綠化相關規劃設計方法進行文獻收集，並整理屋頂綠化相關規劃設計原則、步驟及要點；並列出屋頂綠化常遭遇之問題。壹、規劃設計原則、步驟及要點本研究蒐集國內外屋頂綠化規劃設計手冊、導引、網站、規範、圖說及案例等。針對蒐集之資料，探討屋頂綠化分別針對設計之原則、設計之步驟及要點進行探討。一、屋頂綠化設計原則屋頂綠化在都市中具備改善都市環境、隔熱降溫、保水及舒緩人心壓力等多重功效。在建立屋頂綠化時，可參考遵照園林設計的三個原則「適用性、經濟性、美觀性」，並在不同環境情況而有所變化。屋頂綠化於設計規劃時，應根據使用者的使用要求、屋頂綠化使用之目標功能、

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欲達到之景觀特色及經濟和安全等多方面的考量；以安全為前提、生態環境改善為基礎，並以屋頂綠化功能性能為目的，進行符合經濟的設計。 (一) 安全性原則屋頂綠化首要原則為安全。安全性原則包含建築物結構載重、屋頂防水、屋頂女兒牆高度與穩定度及植栽穩定度。屋頂綠化需符合建築規範之承載重量，考慮植栽抗風及使用者的安全。 1.結構承載屋頂綠化結構之法規通常條列於建築法規之下，目的在於確保施行屋頂綠化時所增加之附加載重，不成為危害原有建築物之因素，避免產生使用上之不便、或是結構上之破壞。表 2-7 至 2-10 整理附上所收集之部分國外相關法規。表 2- 7 建築物屋頂承載相關法規(1) 日本建築改修工事監理指針第九章第六節「屋上綠化改修工事」之中，對於各綠化類型之容許載重有其清楚之對應要點綠色基本計劃國土交通省規定之「綠化重點區域」內，所整備之符合規定條件的綠化設施，採固定資產稅 5 年減輕二分之一的措施。東京保護與恢復自然條例以佔地面積 1000m2 以上之民間設施及 250m2 以上之公共設施為對象，規定在新建時佔地與樓頂面積必須有 2 成以上的綠化。涉谷區綠化確保相關條例建地面積 300m2 以上之新興建築須遞交綠化計畫書並完成綠化義務。為使民眾對屋頂綠化之施工安心，可免費申請相關專家進行會談乙次。 (資料來源:本研究整理)

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表 2- 8 建築物屋頂承載相關法規(2) 德國屋頂綠化建築規劃指導方針明確規定屋頂綠化相關事宜，規定建商必須通過屋頂綠化方式償還一定面積之綠化。市政排污系統連結部分要按照雨水排放面積的總面積來收取費用。 (資料來源:本研究整理) 表 2- 9 建築物屋頂承載相關法規(3) 加拿大-維多利亞市對於新建建築與現存建築實施屋頂綠化，並建立獎勵機制，成功案例為港濱新型態綠社區，以屋頂綠化結合雨水貯集系統，實現環保永續生活。 (資料來源:本研究整理)

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表 2- 10 建築物屋頂承載相關法規(4) 中國大陸─北京市屋頂綠化規範第 4.2 條 (屋頂承重安全)屋頂綠化應預先全面調查建築的相關指標和技術資料，根據屋頂的承重，準確核算各項施工材料的重量和一次容納遊人的數量。第 4.3 條 (屋頂防護安全)屋頂綠化應設置獨立出入口和安全通道，必要時應設置專門的疏散樓梯。為防止高空物體墜落和保證遊人安全，還應在屋頂周邊設置高度在 80cm 以上的防護圍欄。同時要注重植物和設施的固定安全。第 5.1.2 條現狀建築根據允許荷載和防水具體情況，可考慮進行花園式屋頂綠化。第 5.1.3 條建築靜荷載應大於等於 250kg /m2 。喬木、園亭、花架、山石等較重的物體應設計在建築承重牆、柱、樑的位置。第 5.2.1 條建築受屋面本身荷載或其他因素的限制，不能進行花園式屋頂綠化時，可進行簡單式屋頂綠化。第 5.2.2 建築靜荷載應大於等於 100kg /m2 (資料來源:本研究整理) 現行法規中以最新《建築技術規則》構造篇第十七條規定屋頂露台之構造，其活載重得較室內每平方公尺減少 50 公斤，但供公眾使用人數眾多者，每平方公尺不得少於 300 公斤。而《建築技術規則》總則篇第三條之一則明確訂定，建築物之增建、改建或變更用途時，其設計、施工、構造及設備之檢討項目及標準，由中央主管機關另定之，然屋頂及中庭等人工地盤之綠美化工程或是設置各項設施物等附加載重係歸屬為雜項工程。此類型法規目的在於確保建築物之安全，避免所有權人任意擴建或於其上隨意興建施做各項設施，使新添加之附加載重破壞原建築之結構。《建築技術規則》建築構造篇第三節第十七條訂定最低活載重，因樓地版之用途

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而不同，不得小於規範之規定；不在下表列之樓地版用途或使用情形與表列不同，應按實計算，並須詳列於結構計算書中，如表 2-11 所示：表 2- 11《建築技術規則》樓地板用途與載重樓地版用途類別載重（公斤／平方公尺）一、住宅、旅館客房、病房。二○○ 二、教室。二五○ 三、辦公室、商店、餐廳、圖書閱覽室、醫院手術室及固定座位之集會堂、電影院、戲院、歌廳與演藝場等。三○○ 四、博物館、健身房、保齡球館、太平間、市場及無固定座位之集會堂、電影院、戲院歌廳與演藝場等。四○○ 五、百貨商場、拍賣商場、舞廳、夜總會、運動場及看臺、操練場、工作場、車庫、臨街看臺、太平樓梯與公共走廊。五○○ 六、倉庫、書庫六○○ 七、走廊、樓梯之活載重應與室載重相同，但供公眾使用人數眾多者如教室、集會堂等之公共走廊、樓梯每平方公尺不得少於四○○公斤。八、屋頂露臺之活載重得較室載重每平方公尺減少五○公斤，但供公眾使用人數眾多者，每平方公尺不得少於三○○公斤。九、不做用途之平屋頂載重面積 20 平方公尺以下一○○ 載重面積 20-60 平方公尺八○ 載重面積 60 平方公尺以上六○ 十、屋頂花園之活載重每平方公尺不得少於三○○公斤。 (資料來源:建築技術規則，2008) 屋頂綠化的工程中，對於地被植物、草坪以及花卉等低矮觀賞植物之選擇，可按照與地面花園之標準進行選擇；而在木本植物之選取，由於生長週期較長，相較之下需對屋頂環境具有較大之適應性，所以在栽種過程中，除了使用者之喜好之外，必須

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考量植物本身之高度、重量及對建築載重之影響。依綠化方式的不同，所需允許載重亦不相同。根據內政部建築研究所民國九十九年之《屋頂綠化建構技術之研究》中屋頂綠化結構載重評估方法，提供使用者做為是否施作屋頂綠化之參考，記分結果即為初步評估結果，若結果顯示強行施工有產生危險之疑慮，則須停止屋頂綠化工程，或依實際狀況進行結構補強，再行施工。圖 2- 6 屋頂綠化承載檢測流程 (資料來源:屋頂綠化建構技術之研究，2010) 易評估方法以記分方式進行評估，做為是否施工之依據。評估表內容如表 2-13 所示，內容可分為簡易施工檢測及使用性能評估，各項目依重要性配分之總和為 100 分，依據評估內容及權重分配予以計分，即可得施工前評分總計。利用此方法所得之計分，若小於或等於 20 分，表示該建築物不需進行補強，可請廠商至現場做進一步作業；若大於 20 分，則建議對結構做進一步評估，並進行構件維護及結構補強，降低潛在危險之後再行施工。

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2.屋頂防水確保屋頂不漏水為屋頂綠化重要的關鍵問題。屋頂綠化排水系統設計除需要設計符合需求外，亦需要設法防止植栽枝葉及介質進入排水管造成堵塞。並且，屋頂綠化防水層施工品質是防止漏水的關鍵。因此除須確保防水層施工確實，亦要在防水層施工完畢後進行試水測試。屋頂綠化在挑選植栽時，因避免強穿透性根系及介質具腐蝕枝液。 3.防風為確保屋頂綠化在防風的安全性，各類較大型的設施，可進行防風風力計算及測試。對於屋頂綠化若具有較大的灌木、喬木，則需考慮防風及固定。一般常見的固定方式有：植栽根部下方埋設塑膠網擴大根系抓地力，並可固定植栽於其上；另外也可利用支撐架或重石固定植栽。 4.使用者安全顧及屋頂綠化使用者安全，屋頂綠化應有安全的通道及穩固的女兒牆，並同時注意女兒牆的高度。

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表 2- 12 簡易評估表

簡易評估表

項次項目配分評估內容危險度評分 01 屋齡，yr(年) 13 □30 年以上(1.0) □20-30 年(0.67) □10-20 年(0.33) □10 年以下(0) 02 使用功能是否改變 9 □是(1.0) □否(0) 03 牆面產生裂縫 6 □嚴重(1.0) □中等(0.67) □輕微(0.33) □無(0) 04 屋頂加建物(鐵皮屋、棚屋等)加重程度 9 □高(1.0) □中(0.67) □低(0.33) □無(0) 05 屋頂加建物(水塔、消防逃生系統)加重程度 9 □高(1.0) □中(0.67) □低(0.33) □無(0) 06 樑柱系統損害(開裂蛀腐變形等)程度 10 □嚴重(1.0) □中等(0.67) □輕微(0.33) □無(0) 07 屋頂面產生裂縫裂蛀腐變形等程度 10 □嚴重(1.0) □中等(0.67) □輕微(0.33) □無(0) 08 屋頂排水功能 7 □極差(1.0) □不良(0.67) □尚可(0.33) □良好(0) 09 下方樓層是否滲水 7 □嚴重(1.0) □中等(0.67) □輕微(0.33) □無(0) 10 板牆屋架等構材龜裂滲水銹蝕變形等程度 10 □嚴重(1.0) □中等(0.67) □輕微(0.33) □無(0) 11 建築物傾斜及沉陷程度 10 □嚴重(1.0) □中等(0.67) □輕微(0.33) □無(0) 分數總計危險度評分總計評估結果 □不需進行補強(總分小於 20 分) □建議做進一步評估，降低潛在危險(總分大於 20 分) (資料來源:本研究整理及屋頂綠化建構技術之研究，2010)

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(二) 功能性原則屋頂綠化具許多功能，如：改善生態環境、遊憩、教育及降溫等功能，屋頂綠化需針對使用者之需求，設計具該功能之屋頂綠化。 1.改善生態環境屋頂環境與地面環境迥異，屋頂有較強的日照、溫度較高、蒸發散旺盛、強風及其他極端的環境。屋頂綠化可改善屋頂的微氣候，並可改善城市中的生態環境。設計者可針對欲改善之生態環境進行設計，如欲改善空氣品質則可選用具淨化空氣之植栽；若欲減緩降雨逕流，則在設計時仔細考慮介質厚度及其保水能力；若考慮週遭生態系平衡，則可選用適地性植栽與本土植栽，亦可考慮可吸引附近鳥類之植栽。 2.遊憩需求屋頂綠化與地面綠化在遊憩上的差別為：屋頂綠化有較高機會為私密性或半私密性，因此有其固定的使用對象，使用量也較低。因此，設計者可依照使用者的使用需求、使用習慣與模式進行功能性的設計，並注重使用者的舒適性、設計合理性及方便性，令使用者於遊憩中亦可與自然接觸。 3.其他目前我國屋頂綠化常於國小進行施作，除可降低下方樓層教室之溫度外，亦可有生態教育之意義。許多屋頂綠化建設於醫院及療養院等，服務對象為老年人或行動不便之患者，模擬自然環境情況使人們心中感受悠閒及恢復心理與身理之健康，因此需考慮相關無障礙設施及安全性，並選用淨化空氣、調節氣溫之植栽。 (三) 美觀性原則屋頂綠化與地面綠化設置條件差異為其場地較小，環境受建築物平面的限制。構成屋頂綠化視覺上的美感，須掌握以下景觀設計的原則。 1.協調與變化屋頂綠化景觀美化需考慮整體的的協調性與變化性，若使用單一物種植栽則缺乏了生物多樣性及整體感官的變化，若設計者欲設計相同色系之屋頂綠化可利用相似色系之不同物種進行設計。相似的色調可以給人溫和、統一的感覺，但若使用過多則銑的單調。設計者可利用植栽的形狀、色彩及外觀質感等要素進行設計，或將使用者的認同與情緒融入景觀之中，亦可利用木頭、石子與水體營造多元豐富的景觀。

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2.均衡比例設計者需考慮整體與部份之間的均衡比例，亦可對稱及不對稱之設計。對稱設計為簡單及靜態的，對稱手法有整齊、單純、寧靜的特點，但過分強調對稱性則會有失活潑，給人呆版、壓抑或刻意營造之感覺。不對稱之設計具有律動感，給人活潑、自由及多變的感受。屋頂綠化在整體構圖比例中，需考慮屋頂綠化構建中的比例關係，例如：基地面積、植栽數目及大小、人體高度，不同比例大小皆會影響整體設計情感。 (四) 經濟性原則屋頂綠化因造價較高，設計時應仔細考慮資金，為業主考量，將資金投入最適合之材料，並達到對環境改善之功能，有最低的生命週期成本之屋頂綠化。在建造屋頂綠化時，應避免景觀施工時對建築物結構造成損害；另外，施工工法及材料應選用較環保或本地素材，降低對環境之衝擊。屋頂綠化可設計使用中水及雨水進行澆灌，降低澆灌需水所需費用。同時，考量屋頂綠化營運時之維護管理成本，以零維護管理或低維護管理為目標，並制定管理政策及確認負責人員。二、屋頂綠化設計步驟屋頂綠化設計步驟可分為設計前階段、設計階段及細部設計，如下圖所示。以下針對各設計步驟分項說明。圖 2- 7 屋頂綠化設計步驟 (資料來源:本研究整理) 設計前階段 (Pre-Design)

‧確認法規

‧現地勘查

‧收集圖說及

資料

‧確認目標

設計階段 (Design)

‧主要設計圖

說

‧俯視圖

‧設計說明書

‧工程總預算

細部設計 (Schematic Design)

‧細部設計圖

說

‧細部說明

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1. 設計前階段(Pre-Design)  確認法規  確認結構載重法規。  確認中央及地方政府增改建法規。  確認公共區域無障礙設施法規。  確認施工環境保護相關法規。  確認中央及地方政府澆灌用水規定。  現地勘查  掌握屋頂結構承載資料。確認樑柱位置。  了解屋頂防水及排水情況。確認排水管線暢通及排水路線；確認防水層及漏水情況。  掌握都市對綠地總體規劃與屋頂綠化考量，及對屋頂綠化設計之要求。  觀察屋頂週遭景觀、建築形式及自然景色，了解該建築物使用及附近居民類型及社會結構。  掌握該地區氣象資料。如：降雨量、日照條件、最高溫、最低溫、平均溫度、風向及風速、溼度等相關條件。  初步討論施工可行性。  收集圖說及資料  建築物屋頂平面圖。  局部放大圖  需保留之水塔及機械設備項目、位置、尺寸及注意事項。  屋頂管線圖。包含自來水、雨水、污水、消防用水、電信、電力等管線位置、管徑及注意事項。  確認目標  屋頂綠化設計目標訂位。  與週遭環境與本地氣候的呼應。  屋頂綠化是否為開放公共空間。  屋頂綠化整體設計風格與景觀設計要求。  屋頂綠化項目，如：假山、流水與地形改變等要求。  施工期限與施工限制時間。

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 施工總預算估計。 2.設計階段(Design)  主要設計圖  現況分析圖。建築物結構現況及分布、屋頂綠化使用目標、維護管理方式及大致屋頂綠化預想位置圖。  分區圖設計圖。根據不同年齡、不同興趣、不同性能要求，規劃出不同空間區域。  整體設計方案。根據設計目標規劃屋頂綠化，整體設計方案包含：屋頂綠化範圍、出入口位置、形式規劃、景觀情況、植物及景觀設計圖。  地型設計圖。根據總體規劃設計方案，若屋頂綠化設計具有微地形雨水體，根據其形體描述其至高點、起伏與坡度走向、排水口位置、水體最高水位、常規水位、最低水位及排水口位置。  用水管線設計圖。根據總體規劃設計方案，考量屋頂綠化澆灌用水引進方式、用水總量、管線分布情況及水壓高低等；考慮雨水、污水水量及排放方式、管線分布情形、管徑大小。安裝各用水區追蹤用水之水表。  用電管線設計圖。根據總體規劃設計方案，解決屋頂綠化用電，考慮分區供電設施、配電方式、各區照明及追蹤用電量之電表。  俯視圖  使設計者更直觀的表達屋頂綠化設計。  可於各尺度展示分區及設計。。  設計說明書  除總體設計圖書外，提供一份文字說明，詳細敘述設計者的構思及設計要點。  設計說明書涵蓋：位置、現況、面積、工程性質、設計原則、分區說明、設計主要內容、用水與用電管線及維護管理方式。  與週遭環境與本地氣候的呼應。  工程總預算  在規劃設計階段時，可依照施工面積，根據工程內容及經驗，按照工程項目、工程量及工時估算，每單位面積屋頂綠化所需建設費用及日

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後維護管理費用。 3.細部設計階段(Schematic Design)  細部設計圖說  提供不同分區及項目詳細說明。清楚及正確描繪各項目之尺寸及位置。  詳細橫剖面及縱剖面圖。  詳細植栽設計圖。包含其數字與文字標註、植栽內容與格式描述。三、屋頂綠化設計要點為防止屋頂綠化設計施工過程中出現問題，甚至設置屋頂綠化失敗，以下依據屋頂綠化重要設計要點與常見的缺失進行分項說明。 1.保護防水層免於破壞施做屋頂綠化前將進行屋頂防水工程施做，但缺乏屋頂綠化工程經驗之工人可能於砌磚、剷土工作中，不小心劃破了屋頂防水層造成房屋漏水。具有屋頂綠化施工者為數不多，對於許多基層園藝施工師傅來說，更是不懂防水層的重要性，為了避免這類的失敗發生，應採取嚴格的施工管理機制，並設置防護機制，如：於屋頂綠化鋪設介質層時，設法增加緩衝，保護防水層免於介質倒入時直接的衝擊；並於施工期間免於日照紫外線的破壞，防止防水層裂化。 2.確認排水管路暢通防止排水管路阻塞的方式，常見的有：排水孔鐵閘、粗沙或石礫於排水口周圍；利用此方法須考慮管內仍會有未預想到之阻塞問題，因此仍須設置檢查孔，易於隨時查看排水管路情況。屋頂綠化於設置時，應與牆面或房屋內部之邊緣有一定距離，可防止地表逕流流入室內、土石或植栽帶入室內及植物竄根於牆面，並且避免斜向的降雨順著高樓層的壁面將介質沖刷殆盡。其保持之距離亦可留用為排水空間溝渠，可確保於短暫暴雨時順利排除逕流。圖 2-8(a)(b)分別表示與建築物邊緣保持距離之正確屋頂綠化手法， (c)則為未保持距離之錯誤屋頂綠化手法。

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(a)正確排水 (b)正確排水 (c)錯誤排水圖 2- 8 屋頂綠化設計步驟 (資料來源:本研究整理) 3.選擇正確合適生長介質屋頂綠化景觀未對植栽生長有嚴格要求，並沒有要求植栽生長速度，也未能對於介質進行翻動。然而，屋頂綠化植栽仍須仰賴介質中有機質，使其能夠正常生長；卻在一段時間過後，有機質被吸收及土壤流失，造成介質沉降及養分不足。因此，屋頂綠化雖然使用孔係率較大及輕質介質，仍需仔細考量其介質沉降及介質含養量之問題。 4.選擇正確合適植栽屋頂綠化應選用生長緩慢之植栽，切勿栽種生長快速之喬木、灌木。並且，必須避免栽種枝幹枝葉面積受風面大的樹種，及超過建築物載重之樹種。在栽種初期，及考量該植栽物種的生長速度、生長潛力及其所需之養分。屋頂綠化選用植栽時，應詢問相關植物及景觀專業人士尋求意見。 5.維護管理屋頂綠化初期設置時，需告知業主或使用者其所需之管理經費，如：景觀修剪、澆灌用水、施肥、農藥及清潔維護等，並說明業主責任與未適當維護管理所衍生出之問題。應引導業主或使用者建立屋頂綠化維護管理政策，建立該屋頂綠化景觀修剪、澆

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灌用水、施肥、農藥及清潔維護等施作頻率、花費預算、負責人員及稽核人員等相關管理措施。貳、屋頂綠化遭遇問題屋頂綠化在目前推廣的過程中主要存在著技術、政策和認知等問題，而這些方面都是屋頂綠化需更進一步的方向。以下分別針對普遍屋頂綠化常遭遇之問題進行介紹：一、建築物的裂縫及屋齡屋子裂縫的數量與屋齡對整棟建築物有很大的影響，建材材料時間久了一定會到一定的壽命並開始老化，這是無法避免的。因此，要選擇屋子施工要先注意建築物的情況，並且做好維護的工作以及持續追蹤有無裂縫的發生，屋頂裂縫越多表示建築物的承載力可能不夠，無法承受屋頂的力量，因此在施作屋頂綠化前可先了解其裂縫數量與屋齡，從而先了解屋頂之情況。若裂縫已經大到建築物無法承載屋頂的重量而無法施作，則必須先加強屋子的承載力並且想辦法修補裂縫，若裂縫已經無法全部修復，最好將屋頂整個重新翻修並加強防水層的部分，防止日後施作屋頂綠化因漏水發生的問題。二、政策制定目前我國相關的律法仍在起步中，因此並沒有明確指示屋頂綠化是否屬於公共綠地，同時，也未有規定屋頂綠化的所有權問題，這樣造成了無法可依。再加上屋頂綠化的技術實施指標目前沒有統一的法律以及政策，造成實施技術的不方便性，同時，在屋頂綠化方面也沒有相應的推動方法，給屋頂綠化的推廣帶來一定的影響。國內目前從事屋頂綠化的公司也不算少，但是由於屋頂綠化涉及到多個行業來執行，造成難以形成一個統一的行業標準，而且不同的城市所實施的規範標準也不太一致，以至於各地的標準不同，用的規範不同所以做的好壞程度自然有差異，雖然規範還沒達到完全統一，但是各都市還是已經在積極的推動且實行。三、維護管理屋頂的環境具有特殊性，選擇的植物也會受到一定的限制，季節的不同所使用的

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植物也不同，再加上由於環境問題，綠化植物的養護實施也受到一些限制，雖然屋項綠化植物一般選擇適應性強、耐旱耐寒、防風以及能粗放管理的種類，但由於環境的影響，經常出現苗長勢不好或是死亡的情況。除了環境影響，人為的管理也很重要，後期管理維護需要大量的人力、物力，一般澆灌系統能定時的噴灑，但會有一些死角的部分需要用人力噴灑，而往往就是會有不夠重視而忽略這部分的情況，或是不在乎而沒做定期的修剪，這些都容易造成植物死亡，導致屋頂綠化的後期管理不理想，起不到屋頂綠化的效果。四、社會推廣民眾會擔心屋項的承重與建築安全問題，現在進行屋頂綠化的主要是企業大樓或是公家機關，很少住宅大樓考慮屋頂綠化，這是因為對於企業使用建築來說，屋頂綠化管理以及收益都歸企業所有，但是對於居民來說，沒有資金投入，要做維護就會將管理費提升，加上許多住戶的態度都是負責管理的都不會是自己，自然不會花太多心思在維護屋頂綠化，業主自己又不願掏錢從事屋頂綠化，所以業主所持的心態基本上是多一事，不如少一事，再加上住在頂層的人更擔心屋頂漏水等問題也不願意進行屋頂綠化。由於對屋頂綠化的認識不足，造成屋頂綠化對於普通居民要用建築來說更加困難。

第三節屋頂綠化國內外相關法規收集

屋頂綠化在國外施作已久，如德國、美國及日本等，目的都是為了改善居住環境及提供親近生態的大環境，因此各國早已積極推廣屋頂綠化。除了推廣也已經有實際的在運行，推動情況也有相當完整之配套措施，法規與獎勵互相配合，成效也相當顯著，其國內外的相關法規如下所示。壹、國外法規整理在國外已有許多國家在屋頂綠化有相當完善之獎勵辦法與法規，但在台灣尚無完整的屋頂綠化相關獎勵辦法與法令措施；本節會整理出各國的法規與獎勵，並且可將一些法規辦法做為台灣的參考，以下為各國法規與獎勵辦法的具體內容：

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中國大陸：  上海市綠化管理局 2002 年 11 月發布「組織編制屋頂綠化三年實施計劃通知」。  廣東省於 2000 年發布「關於我省城市屋頂美化和防護網、空調器及室外管道規範裝設的意見」，提出各式可參照深圳市做法，結合本地實際，提出建築屋頂美化綠化的措施。  四川省已於 1994 年頒布地方標準「蓄水覆土種植屋面工程技術規範」。  成都市五城區內新開發建築，凡是 12 層樓以下，40 公尺以下的中高層和多層、低層平屋頂建築須按要求實施屋頂綠化。  北京市 2011 年頒布的「首都綠化美化花園式單位評選標準」中，將「屋頂鋪綠」作為倡導的單位庭院綠化新形式，屋頂綠化面積可以按照 20%的比例折算，計算單位庭院綠化的綠地率。  杭州市於 2007 年建委、市綠化委員會、杭州市園林局等單位發佈了屋頂綠化發展的政策，要求所有新建築都必須進行屋頂綠化。日本：  提供低息貸款給修建屋頂花園的業主，建築面積在 2000 平方公尺以上、屋頂花園面積占總面積 40%以上時，可以得到修建屋頂花園所需資金的低息貸款。  新建築面積占地超過 1000 平方公尺屋頂 1/5 必須覆蓋綠色植物。  東京都政府規定綠化義務為佔地 1000 平方公尺以上新建築物，須強制性進行 20% 的屋頂綠化，否則將處以 20 萬日元的罰款。  東京中央區內建築在屋頂陽台實施綠化 1 平方公尺面積補助 1/2 事業經費，屋頂陽台額度每平方公尺 5 萬日圓、牆面每平方公尺 5 千日圓花盆每平方公尺 2 萬日圓總計上限為 200 萬日圓。並對於屋頂綠化按照施工與材料費用的的一半予以補貼，對民用建築和學校、醫院等公共福利設施分別設置每個項目 200 萬日圓和 600 萬日圓的薪資上限。  交通省都市地域整備局的「綠化設備規劃認定制度」將規劃設計並得到所在地方政府認定的屋頂綠化設施予以固定資產稅減免，連續五年減免固定資產稅的 50%。  固定資產稅減輕 5 年。  大阪市每 1 平方公尺屋頂綠化面積可換成 0.2 平方公尺的有效開放空地面積。

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德國：  許多都市規定建商必須通過屋頂綠化方式償還一定面積之綠化。  市政排污系統連結部分要按照雨水排放面積總面積來收取費用。  鼓勵建造種植屋面，按折扣費率收取費用而得到收益。  制定綠屋頂的補貼計畫，補助住宅區約 50%的綠屋頂建造費用。美國：  美國許多修建“生態屋頂＂的開發商、建築商及業主提供優惠政策。  提供低息貸款。減少徵稅。  波特蘭市規定有新的政府機構建築必須有 70%的屋頂綠化面積。  芝加哥市政廳做為表率推廣屋頂綠化，其制定政策包括：私人住宅的屋頂綠化可獲 5000 美元補貼，每棟商業大樓可獲 1 萬美元。加拿大：  對於新建建築與現存建築實施屋頂綠化，並建立獎勵機制。  2002 年發布「屋頂綠化技術導則」。新加坡：  新加坡政府放寬私宅興建陽台條例，開發商將獲得額外容積率建造陽台(超額上限為 10%)，額外的陽台總面積需繳付發展費。上述為屋頂綠化在國外獎勵辦法及法規的發展，其中有些國家在規範的制定上已經相當完善，而有些是正逐步的實施，完善的獎勵辦法及法規為推動屋頂綠化最重要的方法之一，也是讓人民可以更加理解綠屋頂的方法。貳、國內法規整理國內尚無屋頂綠化實施法規與獎勵辦法，故以下針對建築綠美化相關獎勵辦法進行分類，分類如下。台北市：  第一類建築基地之綠化，綠覆率應達百分之六十五以上。