海綿道路有助保水 城市進化不能等

記者 劉潔謙、林于暄、陳姿穎、根悅翎/採訪報導
JW生態工法利用廢塑膠與混凝土,再透過綠色工法打造出地表的毛細孔。攝影/劉潔謙

臺灣是一個擁有豐富自然生態的島嶼,島上有各式各樣的獨特物種與生態環境,加上位處亞熱帶區,年降雨量相當豐沛,但由於地形獨特,坡陡流急的特性,使得水資源難以留下。因此,每到雨季,各地經常發生淹水災情,一旦時序進入枯水期,又會出現缺水警訊。

臺灣的年均降雨量比全球平均多了2.6倍,然而每人所分配到的平均雨量卻遠低於世界平均值,水資源保存相當不易。再加上極端氣候的影響,導致臺灣各地區近十年來的降雨量幾乎都呈現下降的趨勢,中央氣象局「2018年臺灣氣候分析」顯示,該年度的平均年總雨量僅2062.3毫米。由此可見,打造一個兼具保水與排水功能的永續城市,早已成為一個刻不容緩的議題。

在臺灣,永續城市有另一個有趣的名字——「海綿城市」,意即希望城市具有像海綿一樣的吸水與透水功效,而不只是一片冷冰冰的水泥建物。海綿城市的相關建設包括:雨撲滿、綠屋頂等等,而所有與海綿城市相關的建設中,受到最多關注的便是透水鋪面道路,也就是俗稱的「海綿道路」。

透水鋪面有許多不同的工法,它們的共通點是讓雨水透過表面的孔隙,往下滲入尚未夯實的土壤裡。除了能減少雨天積水、回補地下水與調節溫度的功用外,還可以減緩雨水進入下水道的速度,拉長集流時間,並解決淹水問題,臺大土木工程學系李鴻源教授形容:「這就像高速公路的匝道管制。」

臺北科技大學土木工程系特聘教授林鎮洋則表示,透水鋪面的存在,就是要讓道路具備基本功能外,還能讓水滲透到地表下,成為地下水的補給,在達到人類追求方便的目的之餘,也恢復大自然應有的涵養能力。

透水鋪面與一般柏油路面的差異。 資料來源/經濟部水利署、製圖/林于暄
保護水文系統 透水道路功不可沒

而全臺灣第一條透水鋪面就位在新北市汐止區的禮門里,當地有一條長達120公尺的「會呼吸的道路」,其採用的是透水鋪面工法之一的「JW生態工法」。該工法的發明人陳瑞文只有國中學歷,但他的發明卻廣為世界各國採用。

陳瑞文表示,他搬到臺北居住後鼻子出現過敏症狀,為了改善這個問題,具有工程相關經歷的他,索性自己發明這種可以淨化空氣與水質的道路鋪面。此外,住在禮門里的居民也表示,走在這條路上確實有感到比柏油路面涼爽。

JW生態工法與眾不同的地方在於,它保有透水鋪面該有的特性外,其混凝土組成的主結構還能承載較多的重量,林鎮洋指出,通常透水鋪面的承載力較差,但這項工法卻兼顧了透水性與高承載力的特性。同時他也強調,不需要去比較哪種工法才是最好的,對他來說,只要能達到透水的功效即可,更重要的是,如何利用這些特別的材料和施工方法,讓環境盡量恢復到自然的樣態。

林鎮洋教授認為各種透水鋪面都有其優點。 攝影/陳姿穎
鋪面材質特殊 先改善低承載路面

臺灣目前最積極推行「海綿城市」概念的地方,就屬臺北市。臺北市長柯文哲於2014年參選時,主張提升透水鋪面的使用量,要將臺北市打造成一座海綿城市,上任後更是喊出「永續臺北,海綿城市」的口號。但臺北市真的成為一座海綿城市了嗎?

臺北市是一個人口相當密集的都會區,整個大臺北地區約有9百萬人口在當地生活,不只人口密度高,連建築物的密度也相當可觀,宛若一座灰色的混凝土城市。林鎮洋認為,高度都市化會造成水來得快,去得也快,無法入滲到地下,使得都市失去保水能力。

因此,要對如此高密度開發的地區進行改造,著實是一項挑戰。臺北市工務局水利科科長林士斌表示,考慮到路面的安全與實用性,以及透水鋪面普遍承載能力不佳的問題,一般車行道路仍以載重為優先考量,並從人行道、停車場、公園和廣場等場地著手鋪設透水鋪面。

使用多孔隙瀝青鋪面的自行車道。
有效降低溫度 但後續養護花費高

這些透水相關的建設在臺北隨處可見,目前全臺北市的總鋪設面積超過30萬平方公尺,大約是750座籃球場的大小,鋪設面積在近4年的成長幅度,更是過去10年的8倍以上。像是建國北路一段使用了「多孔隙瀝青」;大安高工前除了人行道與腳踏車道採用「透水地磚」外,地面下還做了兩個容量各80噸的儲水槽,可以將雨水收集後,再抽出來澆灌附近的植栽。

另外,透水鋪面還能減輕都市的熱島效應,林士斌指出,根據南港監測站收集4年的資料顯示,該地區有透水鋪面的地表溫度明顯降低了3度。林鎮洋也表示,從復興南路的腳踏車與人行道觀測一年的資料來看,該路段夏天時表面溫度最高可達6、70度,但有透水鋪面的地方卻低了10度左右,成效相當顯著。

然而,透水鋪面的鋪設成本卻比一般路面高,例如:使用透水鋪面的人行道比一般人行道多出20%~30%的造價。若要讓這些特殊鋪面保有良好的透水能力,還必須定期保養,每隔一段時間就需用高壓水柱沖洗地面,進行維護作業。根據臺北市政府工務局提供的資料顯示,每平方公尺的養護費用大約是新臺幣30元,明顯高於一般柏油路面,林鎮洋認為,道路養護的成本幾乎成為建設透水鋪面的阻礙之一。

打造永續城市 建設搭配政策改善

即便透水鋪面擁有上述諸多優點,但綜觀來看,臺灣在海綿城市的推行上仍遠遠不及歐美或新加坡等國家。國立台北大學都市計畫研究所副教授廖桂賢指出,美國為了保護動物生態與水質,就制定了《淨水法》(Clean Water Act),並執行「低衝擊開發」;澳洲則是推廣「水資源敏感的都市設計」來規劃與管理都市的水資源。

然而在臺灣,除了社會對永續發展的共識不夠強烈外,臺灣的地形地貌也影響了整體工程的進行。林士斌表示,在臺北市人口密度如此高的情況下,短期內要大量進行相關建設有一定的難度。

對此,李鴻源則抱持不同看法,他直言:「技術是最小的問題。」對他來說,海綿城市推行困難有兩個關鍵因素。首先是各部門間無法整合,他舉例,從學校層面來看,相關建設就跨了建築、水利與都市計畫三個系所,到了市政府又跨了五個局處,最後在中央政府則跨了兩、三個部門,然而這些系所與部門平時接觸的專業內容卻是互不相干的,欠缺跨領域對話與跨部門整合的情況下,導致工程進行時無法協調。

另一項關鍵則在於,政府沒有制定相關的設計規範,一旦遊戲規則制定不夠明確,建商就有機會鑽漏洞、逃避責任,負責該項工程的公務人員也為了避免被有心人士檢舉或是纏上官司,更加不敢觸碰相關議題。

打造一個成功的海綿城市需要政策改善外,也要配合其他相關建設,才能真正讓都市建立良好的水文循環與生態系統。廖桂賢強調,除了減少不透水鋪面的使用、增加土壤與植栽的面積外,也需搭配「綠色基盤」,例如:生態草溝、雨水花園、濕地等等。

而林鎮洋也提醒:「永遠都要讓水有地方去。」面對極端氣候,光是上述這些「綠色工程」是不夠的,都市的雨水下水道與河川的堤防等「灰色工程」也必須兼顧,兩者要相輔相成,才能成就一個能保水也能排洪的城市。

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