植物生長座是核心

植物生長座是核心

綠屋頂最核心的基礎就是承載植物的生長空間。不論是哪一種工法,承載植物的建材,在整個系統中扮演重要的角色,也是寶銳最傾注心力的核心技術。研發成功後,一開始把這個取名為植物生長座。

快3网長要素

不管是哪一種綠屋頂或是垂直綠牆,簡單理解就是將原本生長在大地的各種植物,搬到房屋的屋頂、陽台、牆壁。這些環境原本無法提供植物生長,因此如果要完成這個假想,那麼就需要創造出適合植物的生長環境。

植物生長要素有五:光線、溫度、濕度、空氣以及土壤。光線是植物發揮光合作用的重要前提,因此要考慮日照。室外多半問題不大,室內則需要用人工模擬日照。

溫度與濕度相對於地面與屋頂、牆壁,通常不會有太劇烈的改變,或是可以用人工方式輕易滿足。日照強,則溫度高、濕度低;溫度高選擇耐日照的植物,濕度低則可以給水改變。此外,開放空間,空氣也不是問題。因此最大的問題其實是土壤。因為這個要素在屋頂與牆壁上多半缺乏。

土壤很重

然而正是因為土壤,讓問題變得複雜而具有挑戰性。

把土壤放到屋頂上,那要放多少,需要多厚,才適合植物生長?會增加多少重量?

這和土壤的比重有關。土壤比重,又稱土壤容重(Soil Bulk Density),也稱為「土壤假比重」,是土壤(包括土粒及粒間的孔隙)烘乾后的重量與同容積水重的比值,簡單說就是同體積的物質重量是水的幾倍的意思。我們調查了實際狀況,記住了第一個要點,就是同樣容積的土壤比水重。有機質多而結構好(孔隙適當)的土壤(如農業土壤),通常在1.1-1.4之間。

因為我們可以估算在屋頂放土壤,大約會增加多少重量。公式很簡單,土壤重量 = 體積 × 容重。

一平方公尺(m2)覆土15公分,以一般農業土壤比重1.4g/cm3計算,則重量有210公斤。這樣的重量,對於屋頂而言,到底是重還是輕,是否能承受呢?

這是土木技師的專業,我們查閱了建築法規,以臺灣一般房屋而言,規定的最小活載重為200公斤,因此屋頂如果覆土15公分,那麼每平方公尺的重量似乎超過了屋頂承載規定。當然房屋屋頂承載力在設計時,通常會超過最小規定,這與梁柱結構、材料等級有關,每間房屋不同,是需要專業評估的問題。然而土壤重量其實還有密度、水的重量問題需要考慮。

如果我們把土壤踩實一點,土壤的孔隙會變小,那麼土壤的密度會增加,重量就會增加。此外,雨水或澆水會讓土壤涵水,這也會增加土壤的重量,問題顯得更為複雜。

因此,要在屋頂或牆壁上進行綠化,需要尋找更輕的土壤。為了減輕重量、控制土壤排水等特性,園藝上發展出了各種不同的「土」,通常稱為「介質」。因此綠屋頂或綠牆當然不會採用一般土壤,而是使用了特別配方的介質。

栽培用的介質可分為土壤與無土介質。土壤來自天然,世界各地土質各有不同。無土介質則是非土壤介質,如:泥炭苔、水苔、蛇木、發泡煉石、真珠石...等。 由於要求重量輕,因此寶銳思考從介質的配方與覆土深度兩方面進行。

介質是重點

植物根部生長需要水、空氣以及營養素。介質供給植物需要的營養成分,水以及適當的孔隙提供空氣,這些都是不可或缺。良好的介質需在透氣性、排水性及保水性三者維持平衡。

快3网氣性好,排水性高,通常保水性就低,相對問題就是需要經常澆水,這將提高維護成本。而保水性太高,介質重量增加,植物也容易有爛根與病蟲害的問題。因此關鍵就是要找到適當的介質。寶銳的植栽是採用水土分離,所謂水土分離顧名思義,就是水與土分開。將水放在底層,介質放在上層,介質不作為主要涵水功能,水份流過介質,將大部分流入底層,底層的水可以透過蒸騰作用慢慢回到介質,讓植物根部吸收。而植物的根部在生長時,逐漸穿過介質層,達到儲水層,直接吸收水分。

至於覆土深度則與種植的植物有關。主要提供植物生長空間、供給充足養分。不論如何,覆土通常最少5公分以上,依照種植的需求提高。在日本、歐美國家,已經有相關技術能將介質深度降到5公分的淺層,用來種植草坪,並充足提供植物生長需要。

寶銳以水土分離為基礎,減少介質涵水的功能需要,減少介質層的厚度變得可行。考量植物根部發展的空間,因此寶銳設計以杯體為底盤的生長座,讓植物根部即使在穿透介質層,也能在杯體空間生長。我們以這種想法開始進行多次的實驗。

快3网面世的生長座

在多次模擬與想像、尋找資料後,終於從設計進入製造。