研究測站
中大綠屋頂測站
綠屋頂實驗實體圖
研究場址位於國立中央大學地球科學院 (科學一館) 頂樓，在頂樓空地處放置兩組實驗箱分別為實驗組與對照組，並且實驗場域周圍空曠且無其它建築物之陰影遮蔽實驗箱的可能性，實驗組上方有鋪設綠屋頂設施，對照組則無鋪設。本研究所建立之實驗箱體為貨櫃改造而成，尺寸為2.43*2.59*1公尺，參考台灣一般屋頂斜率之規定，箱體頂部的斜率為2%，主要功能為幫助屋頂順利排水。
為了舖設綠屋頂，在箱體頂部的四周焊接了10公分高之圍板，並在四面圍板外圍架設壓克力製的排水道以收取綠屋頂表面逕流排出的水，並於下游處集流排出。在下游處的圍板之下方則開了6個直徑3公分的孔洞以排出排水層之滲漏的水，並在此處外圍架設壓克力製的排水道以收取綠屋頂滲漏之水，集流並排出。在對照組的箱體則因為沒有鋪設綠屋頂，故僅需在下游排水孔架設排水道即可收集一般屋頂的地表逕流量。
綠屋頂實驗組
綠屋頂對照組
綠屋頂設計:
本實驗綠屋頂之設計採用薄層(粗放)式綠屋頂，優點為載重較輕可減少建築屋頂的承載；植物不需要密切照料修整，所以完建後的養護成本較低。本實驗綠屋頂之設計參考德國FLL屋頂綠化規範，總共分成六層，由上至下分別為植栽層、基質層、過濾層、排水層、阻根層、防水層。
綠屋頂分層結構圖
綠屋頂實驗組
-
植栽層
植栽層身兼許多功能，植物主要作用就是施行光合作用，可以減少城市中的二氧化碳並產生氧氣以改善現今工業化的環境；還能截取雨水以避免土壤、建築表面直接被沖刷侵蝕；更是整個綠屋頂的視覺焦點，可以美化環境並供民眾觀賞遊憩。一般薄層式綠屋頂常見的種植植物為景天科多肉植物，但是台灣氣候炎熱潮濕，景天科植物容易因此腐爛衰死。所以考慮到台灣的氣候條件和原生種的選擇，本實驗植物物種採用越橘葉蔓榕(Ficus vaccinioides Hemsl. ex King) (桑科榕屬)，為臺灣特有的原生種，屬多年生蔓性小灌木，莖匍匐貼地生長，葉片覆蓋性佳，其有耐候性強、低維護且病蟲害少之特性，符合薄層式綠屋頂設計之需求。
綠屋頂實驗組地工不織布鋪設
綠屋頂實驗組蓄排水板鋪設
-
基質層
基質層主要作用為入滲地表的雨水及供給植栽水分及養分，在薄層式綠屋頂中，需要快速的排水以及較輕的載重，因此本實驗採用屋頂輕質土，屬砂質土壤，其乾比重0.6、飽和比重1.1皆遠小於一般土壤之比重(約2.65)，可以減輕載重以符合建築屋頂的承載上限範圍內，並且其具備快速排水的特性。但是在實驗初期為了使讓植物能在種植期間健康生長，故將其原先樹苗之培養土共同栽種在綠屋頂上，培養土屬黏質土壤，保水能力佳、養分充足，主要供給植物水分及養分。整個綠屋頂實驗土壤之體積量比例培養土(黏土)：屋頂輕質土(砂土)為1:1.65。整體厚度設計採10公分，是為了控制載重在屋頂的安全承載範圍內且符合薄層式綠屋頂土壤厚度範圍5~20公分。
-
排水層
主要在貯存及排放由上方基質層滲漏的水分。本實驗使用蓄排水板，其有類似退水之機制，在暴雨時可以先滯留基質層滲漏之水分，至排水板蓄滿水時將水排出，即有延緩尖峰流量的效果；在無雨的時候杯中的水可提供基質層中植物根部水分，減少植物澆灌的水量。鋪設排水層亦能幫助排水順暢，水從基質層滲漏出後，便能在屋頂表面流動，透過屋頂的斜率便能快速集流到下游處排放出去。本實驗採用厚度3.5公分之蓄排水板，其蓄滿水的狀態下每平方公尺可儲存6.4公升的水量，整個綠屋頂實驗蓄排水層約可以儲存0.04立方方公尺之水量，選擇此規格也是考量到屋頂的安全承載範圍，即使排水板蓄滿水時也不致超重。下圖3.5為綠屋頂實驗建立時，蓄排水板鋪設成果圖。
-
阻根層
主要防止植物根系向下侵入破壞結構物，上方過濾層之地工不織布即有阻根之效果，且本實驗綠屋頂底部為鋼板較無被植物破壞的疑慮。
-
防水層
主要透過一些防水的措施以避免建築物受到水的侵蝕造成漏水，就實驗角度則是可以避免實驗數據的不準確，減少非綠屋頂水循環以外的水文損失。本實驗箱體表面有施做防水漆工程，再以矽利康(silicone)填補箱體內外之縫隙，採取業界綠屋頂工程常用之48小時漏水測試，將排水孔封閉並且在做好防水工程之屋頂蓄滿水，並經過一連串的巡查與抓漏，最後經過48小時的放置，確定實驗箱體內外無漏水之情形。
