倪學仁 註冊認可人士 註冊結構工程師 註冊岩土工程師 「綠化天台保養與教學應用」講座 Mr. NGAI Hok Yan Authorized Person (AP) Registered Structural Engineer (RSE) Registered Geotechnical Engineer (RGE) 倪學仁 註冊認可人士 註冊結構工程師 註冊岩土工程師 香港教育專業人員協會主辦 2016年9月10日(星期六)

天台綠化工程的好處 環境效益 改善空氣質量和生態價值 緩和都市的熱島效應 研究顯示，一處三公頃的綠地就能讓 周邊氣溫下降攝氏0.5度，而一公頃 的樹林,每年可吸收67噸灰塵。 光合作用吸收二氧化碳，改善溫室效 應，每年每平方公尺可減固碳量約 1.15公斤 改善空氣質量和生態價值 緑化天台令屋宇與四周較高溫的道路 會形成一個小區域的對流現象 Roof of Fu Shan Estate Wet Market (Source: Hong Kong Housing Authority)

天台綠化工程的好處 經濟方面 蒸散作用降低天台的吸熱，改善建築物隔熱能源效益。屋頂溫度可降低20oC，室內溫度亦可降低3-5oC；降低建築物的冷負荷和空調電費 保護建築,延遲老化 : 一般建物表面一天的伸縮量約14公 厘,因綠屋頂能隔熱,施作綠屋頂後,建築物表面的伸縮量 減為0.5公厘,能間接預防建築結構因熱脹冷縮所產生的老 化與龜裂。 美學與教育方面 増加休憩及功能用地，綠色園林活動空間，美化環境，減少身心壓力。 周邊樓宇可享視覺美觀效益 提高綠能形象。 提供教育機會。

綠化工程 屋頂綠化 垂直綠化 密集式屋頂綠化 Intensive Green Roof 泥土層較深 植物選擇性較廣 需用大量資金和維修工作，以求取得需要的效果 屋項荷重要求較高 例子:天台花園 粗放式屋頂綠化 Extensive Green Roof 泥土層較薄 植物選擇性較狹窄 維修保養較容易費用較低 屋頂荷重要求低 例子:無通道屋頂1 垂直盆栽式綠牆 攀懸植物 Middle Road Children’s Playground (Yau Tsim Mong District) (Source and copyright © by Urbis 2006) Wah Fu Fresh Water Service Reservoir (Southern District) (Source and copyright © by ETWB) Vertical Green Walls at the EMSD Headquarters 1 Inaccessible roofs generally refer to roofs which are not intended for any activities and are only accessible using cat ladders or the like for carrying out maintenance works.

Lauer Building, Unterensingen, Germany This building provides examples of both intensive and extensive green roof systems. (Source and copyright © 2002 by Zinco Ltd.)

天台綠化設計前的評估 建築物本身條件 :建築類型丶 屋齡、屋頂坡度丶容許荷載 丶女兒牆高度。 屋頂防水排水狀況 氣候條件:日照丶雨量丶風量 屋頂可使用面積: 屋頂機房設 施位置丶走火通道丶使用空 間完整性 日後的維修保養及管理

設計綠化天台的一般要求 坡度 : 最少1:30 (2o) ，排水層應與主要排水管連通 女兒牆高度不能低於1.1公尺並要按照教育司署指引有圍網高度不小於2.5公尺 載重 庭院型綠化天台: 不少於450kg/m2 草坪式綠化天台: 不少於200kg/m2 走火通道的要求及改變用途的合法化 如在現有建築物上加建，需先作結構評估。應聘請認可人士及註冊結構工程師提供意專業建議。

現有屋頂綠化工程的評估 屋頂綠化工程非原有樓宇設計中已考慮者，應聘請註冊結構工程師進行評估及提供專業意見 高風險情況: 在無通道屋項上之綠化工程 在長跨度之結構物上之綠化工程 (例如：大禮堂，體育館，飯堂、圖書館) 懸臂式結構物上之綠化工程 植栽層厚度超過75 mm之綠化工程 屋頂綠化工程位置下之天花出現結構性缺陷跡象 (例如：滲水或漏水，鐵鏽，混凝土碌脫，龜裂等)

綠屋頂基本構造 種植層 : 應該盡量選鬚根較發達的確植物而避免用根系具剌穿性的植物以小型喬木丶低 矮灌木地被等植物為主，不宜種植高大喬木。輕質土要輕量、土壤粒徑均勻分配以利排 水、 保水性佳 過濾層 :過濾層位於介質層下及(蓄)排水層之間,其主要功能為濾除介質流下 的泥水,水通 過而泥沙不能通過,有防止排水通道被泥沙淤積的功能 ,主要目的是將小顆粒、腐植質和 有機物留在過濾層上方,使其可作 為植栽的養分。 常見有聚丙烯、長纖維(熱融+針扎)編 織 等孔徑大小不織布及晶曜石。 蓄排水層 ：排水層應與主要排水管連通，屋頂最少要有兩處排水口，排水口應採用橫 向式,並有過濾網或欄柵,以避免樹葉等異物阻塞住落水頭渠， 植栽區與牆面結構應保持 最少三十公分之排水溝。 阻根防水層 ：阻根層位於防水層之上，部份阻根層會與防水層結合，目的為 防止植物 根系直接與防水層接觸,造成結構被根酸腐蝕或 竄伸而破壞防水效果，降低漏水的疑慮。

基本屋頂綠化類型 (Source and copyright © Urbis Ltd., 2006, Adapted from images from Greenlink Küsters Ltd.) Note: Intensive green roof weights of 300-1000kg/m² refer to the most shallow soil depth needed for amenity groundcover or lawn grass (300mm). A soil depth conducive for successful tree growth (1500mm deep) is likely to weigh around 3300kg/m², excluding the weight and wind-loading pressure of the trees.

植物的重量

種植層厚度的要求 建議植栽如下 2~3cm: 苔蘚、野蕨類 3~5cm: 景天科多肉植物如垂盆草、佛甲草、萬年草、圓葉景 天 5~10cm: 地被植物及低矮灌木 如:月橘葉蔓榕、松葉 牡丹、斑葉絡石、蔓花生等 10-20cm: 多數草花及矮灌類 :蔥蘭、龍船花、桔梗蘭、紫 蘭、小蚌蘭、紫錦草、 彩葉紅葉千日紅、細葉杜鵑、 鵝掌藤 20~30cm: 萬年麻、蜘蛛百合、文殊蘭、線葉美人蕉、虎尾蘭 30- 40 cm: 大灌木:英國冬青、大紅花丶變葉木丶蘇鐵丶含笑丶石 榴丶簕杜鵑丶茶花丶觀音竹 40-60cm: 小喬木:如羅漢松、雞蛋花丶魚尾葵、紫薇、九芎、紅 楓 60cm以上: 3M高以上樹種 如小葉㰖仁丶紅千層丶雞冠刺桐

屋頂綠化種植層土壤的要求: 符合FLL*規範 土壤粒徑大小分配,大顆粒無機介質(超過 1mm以上)在30%以上 ̇有機介質含量在總栽培介質體積20%以下 ̇土壤介質的總密度在8kg/m3以下， 飽和 濕潤介質為乾重的1.2- 1.5倍。 ̇土壤介質pH值6-8.5、電導度< 2.5 mS/cm ̇土壤保水力≧50% ̇天然土壤比重過高，易超過樓板載重 黏土含量高且缺乏粗顆粒， 造成排水性差，天台容易積水 * FLL是德文(Forschungsgelsellschaft Landschaftsentricklung Lands)

種植層重量

樹木支撐法

阻根層的選擇 物理性 一般混凝土,厚度最好能有80mm以 上，並置入點焊鋼絲網(Φ2.6以上 100X100)以防止龜裂。 抗穿刺塑膠板 防根材料類型 防根方法 特徵 混凝土 (水泥砂漿系) 物理性 一般混凝土,厚度最好能有80mm以 上，並置入點焊鋼絲網(Φ2.6以上 100X100)以防止龜裂。 抗穿刺塑膠板 常見為PE保護板或PE、PS板排水板。 須考慮密接程度或至少有搭接寬度 30cm以上。 防根布 化學性 利用化學質(抑制根系生長之藥劑)來 防止植物根系剌穿的不織布,鋪設於 排水層上方。其效果可 持續10~20年。 雙凹凸阻根板 輕礫石 利用空氣斷根原理,輕礫石溝需20cm 以上、雙凹凸阻根板厚度宜在3cm以 上

灌溉作業 澆灌系統是在雨季來臨之前未雨綢繆的措施，必須要考慮 到灌溉設施範圍以及灌溉的時間，不管是使用定時器或者 是人工進行灌溉，都必須要注意到量不能太多。 具效率的澆灌設施結合雨水貯集系統，可降低屋頂綠化對 自來水之消耗。目前常與雨水貯集系統結合之澆灌給水設 施有：漫灌、噴灌、滴灌及定時澆灌系統，另外尚有底部 給水的灌溉方方式。

天台綠化工程失敗的原因 雜草清除與給水未經常管理，特別是第一年 。 以一般花土覆土，造成屋頂超重及積水 。 以園藝育苗土用在屋頂上，介質顆粒過小又輕、容易流失， 有機質含量過高，將來雜草除不完 。 原有防水層已失效，卻未做浸水測試，等做了屋頂綠化工程 才發現 漏水，責任歸屬不清 。 防水層上沒做阻根層，就鋪排水板，植物根系分泌根酸，破 壞防水層 。 天台去水位罝沒有採用高腳型，無保護圈或檢查罩而引致淤 塞。 沒有維養預算：水電費、滴灌管維養和除草修剪換植栽層費 用。

綠化工程之維修保養 屋頂綠化工程承建商或設計公司應編寫一本「維修保養手冊」，應包括以下資料以供使用者定期進行有關維修保養的工作:- (1) 植物養護管理 由于屋頂綠化土層較薄，應根據植物種類和季節不同，建議調整灌溉間隔。 應採取控制水肥的方法或生長抑制技術，防止植物生長過旺而加大建築物荷載。 根據植物的生長特性，如何進行定期修剪和除草，並及時清理落葉。 應採取對環境無污染或污染較小的病蟲害防治方法，如人工及物理防治、生物防治、環保型農葯防治措施。 防風防寒之處理。 宜選擇適當的灌溉設施，如滴灌、微噴、滲灌等。有條件情況下，可建立屋頂雨水收集回灌系統。 定期檢查及分析種植層的土壤特性。 如有需要，聽取園藝師提供專業意見。

綠化工程之維修保養 (2) 綠化工程及建築物維護管理 屋頂綠化工程的潛在危險也不容忽視，有些種有樹木，當植物不斷長大，重量會累積增加，即使是草，1吋長還是2吋長，重量已相差1倍。所以應限制樹木的高度，定時修剪枝節減輕重量等，以減低風險。 定期檢查排水系統的功能是否正常，避免有不正常的積水情況出現。 定期檢查防根層和防水層的完整性，避免傷害建築物的結構。 定期檢查及維修建築物。 如有需要，聽取註冊結構工程師的專業意見。

綠化屋頂的教學應用 學生參予屋頂綠化工作，除了會增加物理、化學和生物學的知識，認識園藝種植的學術技能，增強環保的意識外；還能通過編寫報告和整理記錄加強統計丶觀察和書寫的能力，培養組織能力和溝通方法，提昇個人自信心和責任心。同時也可減輕校方員工的工作量。主要可參予的工作大致可分以下三大類。 設計方面 定期變更或改善花圃設計，對周圍環境進行量化測量，以選擇適合之植物品種。 植被護理管理方面 定期進行除草、剪栽、施肥、防蟲及進行土壤物理及化學性質的檢查。 綠化系統及建築物保養方面 定期檢查阻根層、疏水層及防水層的完整性，定期對建築物作簡單檢查及記錄(如天花樓板之含水量、裂縫的觀察) 。

References Study on Green Roof Application in Hong Kong – Final Report, ArchSD/Urbis Limited Notes on Provision of Green Roofs in School Buildings, Buildings Department http://www.greening.gov.hk/ https://www.archsd.gov.hk/archsd/html/report2012/en/greening-and-landscaping.html 廣州市技術規範DB440100/T111-2007 “屋頂綠化技術規範” 北京市地方標準DB11/T281-2005 “屋頂綠化規範”

謝謝 如有任何意見，歡迎隨時聯絡: Ngai Hok Yan 倪學仁 Tel : 23950828 Fax : 23956332 AP RSE RGE RI BSc MEng MHKIE MIEAust MIPENZ Troika Engineering Limited Flat C, 10/F European Asian Bank Building 749 Nathan Road Kowloon Tel : 23950828 Fax : 23956332 Email: Info@troikahk.net