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JW生態工法系列之~會呼吸的大地彩衣

----社團法人台灣永續生態工法發展協會陳瑞文理事長專訪

 

編輯部採訪组

 

 

「給道路披上一件會呼吸的彩衣,穿起來舒服,走起來堅固,看起來美觀,最重要的是做起來生態,用起來環保。」這是社團法人台灣永續生態工法發展協會理事長,兼台灣發明人協會顧問的知名發明家陳瑞文先生,對於自己的發明作了這樣的註解。陳理事長發明的「JW結構性防災空調導水舖面施工法」,榮獲歐美及亞洲多國的發明大獎,成為當今最符合環保生態與綠建築概念的施工方法之一。這一項發明不僅為國人爭光,造福了全人類,也拯救了地球的生態環境。

 

一、發明JW生態工法的動機

出身於營造土木業的陳瑞文,從小就很好奇,經常有些創意的點子,促使他對發明產生濃厚的興趣,早在民國90年營建署為了都市防災,回補地下水,修訂「市區道路條例」,並訂定「人行道設計手冊」。928月,國內第一條會呼吸的人行道,終於在台北市政府養工處的努力下於石牌國中旁的人行道試舖完成;但這種工法是「材料性透水舖面」必須利用不足細料沙  漿的混凝土澆注,使混凝土產生毛細現象(稱蜂巢),以達透水效果,但也因此犧牲水泥強度,以本案為例92825日完成,1025日短短兩個月已多處損壞、破損、龜裂、不透水..等現象浮現(如圖一)。另台北市政府養工處又934月完成於大直北安路(忠烈祠)前用四種不同產品及方法施作示範舖面,除 JW結構性透水舖面目前沒有任何損壞及修補外,其餘二種「接性透水舖面」及一種底為材料性透水舖面,上層再舖拼接性透水舖面目前若不是不透水就是凹陷脫落產生,(如圖二)就如同我們常見的連鎖地磚一樣,「拼接性透水舖面」,必須在面層與級配層中間加一層墊沙層來保持表面的平整,因此影響其透水、保水性,也降低耐用性,抗壓強度不足,不適於行走重型車輛,另若不考慮生態永續性,它是可以用在人行道的。

 

陳理事長有感於上述技術的不足,於是不斷的研發,從高質感的「環保透水混凝土施工法」,到現在高承載結構性的「JW結構性防災空調導水舖面施工法」。此生態工法,獲得92年台灣金頭腦獎及第31屆瑞士國際發明展金牌獎及「大會特別獎」、義大利國家特別獎,及新加坡發明展的「金牌獎」及大會特別獎,93年美國匹茲堡國際發明金牌獎、韓國國家特別獎..等超過十項世界性大獎的最高榮譽(如圖三)同時取得台灣、大陸、日本、美國、澳洲、歐洲共同市場等數拾國專利,深受國內外學者及政府相關單位的重視。成為同年的綠建築博覽會,及93年水利署的「2004台灣水科技展」等之重點示範工程,且在政府的大力推動下,三年前已在國內完成了十個案件以上的
相關工程實績,最可貴的是,至今無一件工程有損壞維修問題(如圖四)。  

 

 

 

 

 

 

二、為什麼要JW生態工法

近年來全球氣溫不斷升高,綠地減少,都市水

泥叢林吸熱又擋風,夏日空調散熱速度緩慢,

空氣污染,形成了「都市熱島效應」;另一方

面則是過度的開發,超抽地下水,造成地層下

陷,以及不透水舖面增加,無雨乾旱,缺水限

水或是豪雨成災,形成都市防災困境(如圖五)。

 

JW空調導水道路」內部設置有「主儲水

 空調層」及「副儲水透水層」,一旦豪雨來

臨,此二層將成為地下水庫(如圖六),可讓土壤有時間吸收回補地下水,達到防災功能。又這些被儲存下來的雨水進入地下後,土中的微生物可以分解雨水的毒性、酸性及雜質;另一方面這件會呼吸的彩衣,是透過「上粗下細」的導水管,及「下粗上細」的空調管的特殊設計運用白努力原理,俗稱煙囪效應(如圖七),讓地底的冷空氣排出地面,而地面混濁的空氣則被吸入地底,如此一來,即能淨化地面空氣,也能使地面降溫,大大降低都市熱島效應,形成完整有效的生態金字塔循環系統(如圖八)。

 

 

  

三、JW生態工法的適用範圍與綠建築指標(如圖九)

JW生態工法之結構性防災空調導水舖面經

財團法人台灣營建研究院研究證明功效卓

著,是適用於各種以環境、水及空氣作自然

循環為主體的生態工法,其運用如下

 

 

 

 

1.JW高架輕質隔熱工法

   適用於屋頂隔熱及雨水回收系統的相關工

 程。仍以  JW舖面工法之導水管架構類似的

結構預鑄「JW高架輕質隔熱磚」,利用空

夾層,有效的達到屋頂隔熱的效果。兼具屋

頂隔熱與防水的功能,並可配合JW雨水回

收系統,是綠建築屋頂節能及水資源指標項

目重要的工法之一(如圖十)。

 

  


2.JW導水植生擋土牆工法

適用於需要重力支撐並兼顧生態維護的邊坡工程。利用導水管前端置植生盒,可以保護坡面避免風化及降溫,又可導出土壤內多餘的水分,穩定土壓,對生物多樣性及綠化量指標有相當的助益(如圖十一)。

 

  

3.JW生態水道溝渠工法

適用於水道兩側及底部立體透水結構,可使土壤含水、水道流水與地下水自然交流,加上緊密的植生盒,涵養動植物,不僅能緩和水流,亦有利於魚類生存。配合上述導水植生擋土牆工法,則將使生物多樣性及綠化量更臻完善(如圖十二)。

 

 

 

四、JW生態工法在環境方面的貢獻

JW空調導水舖面施工法」是一項 最具環保概念的工法,陳理事特別強調,這工法中所使用的施工主架構,是用廢塑膠再生所製造出來(如圖十三)。道路表面材料可用廢玻璃(如圖十四)、水庫淤泥亦可用作空調層填充物(如圖十五),營建廢棄物等充當各層填充物;促使塑膠產品的回收再利用,不用鋼筋,減少製程中二氧化碳的產生;降低車道溫度,減少輪胎磨損,以及高速行駛時的氣
爆聲及噪音;最重要的是平衡環境的溫濕度,加速落塵,清靜大地空氣(如圖十六生態圖)。

 

 

 

 

五、JW生態工法的展望

這項實務有效的  JW生態工法能夠成為國際間的一項專利並領先歐洲、日本、美國等全球先進國家,是個人也是我們國人共同的驕傲與榮譽,為了打造地球美好的願景,推廣生態工法不能只是口號,亦是刻不容緩的事。陳理事長表示未來將整合協會的人力資源,主動聯繫中央各部會及全省各縣市政府單位、機關、學校等,共同來推動永續生態環境,督促各單位的永續生態發展進程,包括社區總體營造,建築研究所的「綠建築」指標,公共工程委員會的「生態工法」等,不斷引進新的施工觀念與技術,必要時主動協助各項人力與技術支援。陳理事長更是語重心長的呼籲大家不要畫地自限,走出個人專業的框框,整合成團隊,貢獻個人所學,共同來為地球的生態環境盡一份心力。

 

最後陳理事長表示目前協會正與齊祥工程股份有限公司積極合辦「生態環保健康綠建材教育展示館」提供各領域專業技術教育產品、通路、人脈等整合,並積極建立傳統建築(鐵皮屋)改造為綠房子的示範教育中心,提供各界設計參考,有興趣者歡迎上社團法人台灣永續生態工法發展協會網站或致電報名參觀「生態環保健康綠建材教育展示館」,也歡迎全國各社團參加協辦。

 

『註:本資料部分來源取自於遠航綠建築發展協會創刊號第一期』