 Hans Journal of Civil Engineering 土木工程, 2013, 2, 266-274 http://dx.doi.org/10.12677/hjce.2013.25045 Published Online November 2013 (http://www.hanspub.org/journal/hjce.html) The Compatibility Experimental Studies on the Vines and GFRP Bars Syun-Yu Ch en1, Ye ou-Fong Li1, Hsin-Yi Lin2, Kuang-Hui Peng2 1Department of Civil Engineering, National Taipei University of Technology, Taipei 2Graduate Institute of Architecture and Urban Design, National Taipei University of Technology, Taipei Email: keepfordream@gmail.com, yfli@ntut.edu.tw, 22171111@yahoo.com.tw, khpeng@ntut.edu.tw Received: Sep. 13th, 2013; revised: Sep. 30th, 2013; accepted: Oct. 12th, 2013 Copyright © 2013 Syun-Yu Chen et al. This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. Abstract: In this paper, the application of anti-corrosion and weather resistant glass fiber reinforced plastic (GFRP) composite members to replace similar green facades made of metal materials is presented. Experiment was conducted on the plant-compatibility of the GFRP components. In the plant-compatibility experiments, 2 species of vines—Pyroste- gia venusta and Ficus pumila—were supported by two kinds of GFRP rods (threaded and smooth rods). Both kinds of the GFRP rods were then divided into three groups depending on the coating applied (i.e. epoxy coating, paint coating or no coating) and bamboo rods, composed of 7 kinds of experiments member, which mixed into 14 kinds of combina- tions with the 2 species of vines. 3 plant pots were allocated making it a total of 42 specimens in the experiment. With a weekly record of the growth of vines height, growth rate calculations and experimental observation of specimens pho- tographed, the text compared vines with different surfaces between components of the GFRP rods through exclusion, climb performance and aesthetics. From the experimental results, the application of FRP composites in vegetation greening system as a support structure material for Taiwan’s development of the vegetation greening technology can be useful. Keywords: Glass Fiber Reinforced Plastic (GFRP); Green Vegetation; Vines; Plant-Compatibility 藤蔓植物于 GFRP 棒构件上之兼容性实验研究 陈巽煜 1，李有丰 1，林欣仪 2，彭光辉 2 1国立台北科技大学土木与防灾研究所，台北 2国立台北科技大学建筑与都市设计研究所，台北 Email: keepfordream@gmail.com, yfli@ntut.edu.tw, 22171111@yahoo.com.tw, khpeng@ntut.edu.tw 收稿日期：2013 年9月13 日；修回日期：2013年9月30 日；录用日期：2013 年10月12 日 摘 要：本文系将藤蔓植物生长攀附之支撑物，以具备耐腐蚀性与耐候性佳等特性的玻璃纤维强化高分子复合 材料(Glass Fiber Reinforced Plastic, GFRP)，进行施作为藤蔓植物生长攀附于 GFRP 棒构件之植物兼容性实验。 本实验方法系以GFRP 螺纹棒与 GFRP 光滑棒2种构件，进行表面不加工、涂布油漆与环氧树脂(Epoxy)，外加 竹竿构件共施作成 7种实验构件，与炮仗花与薜荔2种藤蔓植物搭配成 14种组合，每种组合为 3盆共 42盆植 栽试体进行实验。本实验藉由每周一次纪录藤蔓植物的生长高度、计算生长速率以及实验试体拍照观察，利用 排斥性、攀附性与美观性将藤蔓植物与不同表面 GFRP棒构件间进行比较。实验结果显示，应用FRP 复合材料 于植生壁面绿化系统做为支撑结构材，将对于发展植生壁面绿化技术能有所帮助。 关键词：玻璃纤维强化高分子复合材料；植生绿化；藤蔓植物；植物兼容性 Open Access 266  藤蔓植物于 GFRP 棒构件上之兼容性实验研究 Open Access 267 1. 引言 目前植生壁面绿化技术于欧美亚等地已发展了 数十年之久，然而采用垂直绿化支撑结构体作为植生 壁面绿化之技术，大多依旧采用金属材料，伴随而来 之问题系必须抵抗因植物生长，其分泌的化学物质所 造成的生物侵蚀，而且亦极易受到气候环境影响而发 生锈蚀情形，金属结构若未定期维护，将造成使用上 的安全性不足而导致意外发生。为克服垂直绿化结构 体金属材料劣化问题，并降低维护成本、提升耐久性， 采用纤维强化高分子复合材料(Fiber Reinforced Plas- tic, FRP)应用于植生壁面绿化做为支撑结构体，系能 发挥耐腐蚀性与耐候性佳之特性，后续维护费用更远 低于金属材料，亦可减少对现地环境之破坏。 本文之目的系为了解藤蔓植物与玻璃纤维强化 高分子复合材料(Glass Fiber Reinforced Plastic, GFRP) 之兼容性，探讨GFRP 棒构件之树脂、纤维是否对植 物生长攀附产生危害，并能健康生长攀附于GFRP 棒 构件上。故开发一系列不同表面之 GFRP 棒构件进行 与藤蔓植物间的植物兼容性实验，透过排斥性、攀附 性与美观性进行比较与探讨，将 FRP 复合材料应用于 植生壁面绿化做为支撑结构体，对于发展植生壁面绿 化技术能有所帮助。 2. 文献回顾 以下介绍 FRP 复合材料与各其它材料之性质比 较，以及国内外学者在植生壁面绿化技术中，针对植 物与建筑物壁体间之兼容性关系以及植生绿化支撑 材料结构体相关研究与实验。 2.1. FRP与其它材料之性质比较 由表 1之FRP 复合材料与各种材料环境适用性比 较，可了解许多材料长期处于酸、碱、盐等严苛的环 境下，容易发生劣化、锈蚀等耐久性问题，而 FRP 复 合材料皆具有比传统建材优越的耐蚀性，大幅降低结 构维护费用并延长使用年限[1]。而由表 2将FRP 复合 材料与主要金属结构材料，进行材料强度及弹性模數 分别除以材料比重，称为比强度(σ/ρ)以及比弹性模數 (E/ρ)作比较，可发现因 FRP 之组成材料均为轻质材 料，可减轻结构自重，进而减少地震力的影响，其比 强度可较传统金属材料高 2至10倍不等[1]。 Table 1. The comparisons of the environmental s u itabili ty be t ween FRP and other materials 表1. FRP与各种材料之环境适用性比较 材料 潮 湿 酸性 环境 碱性 环境 硫酸盐 环境 溶剂 环境 抗热 传导性 FRP ○ ○ ○ ○ ○ ○ 钢 × × ○ × ○ × 镀锌钢材 × × × ○ ○ × 铝 ○ × × × ○ × 不锈钢 × ○ × × ○ × 混凝土 × × × ○ ○ ○ 木材 × × × × 视种类 而定 ○ 资料来源：FRP 桥梁–技术とその展望，2004[1]。 Table 2. The physical propert ie s of the FRP and other materials 表2. FRP与其它材料物理性质比较 结构材料种类 比强度(σ/ρ) (MPa·cm3/g) 比弹性系数(E/ρ) (MPa·cm3/g) 碳钢 51 26.4 铝合金 54.3 25.8 钛合金 195.6 24.4 玻璃纤维 500 21.5 资料来源：FRP 桥梁–技术とその展望，2004[1]。 2.2. 藤蔓植物与建筑物兼容性 表3系为国内外学者对于藤蔓植物生长攀附于建 筑物壁体表面间关系之参考文献，主要可归纳出植物 种类、垂直植生绿化结构与建筑物外壳表体三者项目 进行探讨。 2.3. 植生绿化结构体系 表4系为国内外学者对于“植生壁面绿化系统” 案例，依照结构型式设计与组装材质进行分类与比较 之参考文献。 而根据陈佳荣(2010)依壁面绿化系统支撑架的有 无为原则，将壁面绿化系统区分成“有支撑”与“无 支撑”两类；据该研究调查台湾17 项“支撑层”案 例中，热浸镀锌铁材占总数达41%的比例最多，防锈 涂装铁材占总数29%的比例为第二；其调查的案例大 多使用未达一年，遂发现有 8个案例，即占总数达 44% 比例的支撑层构材已有严重锈蚀情形，且集中在热浸  藤蔓植物于 GFRP 棒构件上之兼容性实验研究 Table 3. The literature reviews study about vines compatibility with the building 表3. 藤蔓植物与建筑物兼容性文献研究 研究学者 主要内容 Lisci 等人[2] (2002) ● 探讨地衣(Lichens)与高等植物(Higher Plants)在古迹墙体、雕像等之生长模式 ● 与壁体间之生长关系可分为14 种，在古迹建筑中所造成破坏的地衣和植物种类共58 种 ● 植物根部生长深入结构体后，会分泌物含有攻击建材的化学物质 ● 植物根部生长膨胀会对结构体造成破坏 关键项目一：藤蔓植物的种类(type of vine) ● 自行攀附之藤蔓植物: 为施行绿化于建筑物表面最有效的，因为不需绑扎或支撑，但不该被视为临时性栽种的植物，一旦已既定生长，则需显著 的劳动力从建物表面上移除具黏性的卷须与根。 ● 需要支撑物攀附之藤蔓植物： 对于建筑绿化而言，由建筑物主体分离出来，施作一支撑结构体供藤蔓植物生长，藉由空隙中之空气流动，可提供绿化以 及阳光屏蔽等好处，且可不用与建筑物进行接触。 关键项目二：建筑物的种类(type of building) Stoneman[3] (2008) ● 不推荐将藤蔓植物栽种生长攀附于木材、墙板表面上 ● 木材受到藤蔓植物之遮阴覆盖且保有水分湿气的影响，容易变形软化，易受到藤蔓之须根或卷须进行沿着木纹的破坏 ● 藉由日益生长膨胀的茎导致墙板向外侧变形 ● 若灰泥、砂浆、砖或石砌之间的状况不佳，藤蔓的气根将从中尝试提取湿气，无疑会削弱结构的强度 ● 随着现代砂浆含有硅酸盐水泥和少许石灰，只要该结构是健全和防潮的，藤蔓于壁体上之攀附反倒可减少紫外线破坏建筑 物与减缓温度变化对建物的影响 植物 结构系统 建筑物外壳表体 彭光辉[4] (2012) ● 植物种类 ● 栽植方式 ● 维护方式 ● 适用时机 ● 限制条件 ● 直接攀爬 ● 盆状 ● 网状 ● 版状 ● 面状 ● 建筑种类 ● 绿化部位 ● 影响因素 ● 维护方式 ● 灾害等 Table 4. The classification table of the vertical green vegetation system 表4. 植生壁面绿化系统分类整理表 研究学者 分类项目 主要内容 植生绿墙系统 成本较高但可快速达到綠覆的效果 维护绿帷幕绿墙系统 通常需要几年时间才能达到全面绿覆的效果，但维护管理成本较低 王铭琪[5] (2009) 金属框架嵌入植栽型綠墙系统 依附于原金属围墙补强的支撑架构，或以站立之方式，施力于壁体锁定支点 墙面自然攀爬型 利用具有吸盘附着能力的藤蔓植物沿墙面攀爬 独立支撑架攀爬型 在墙上或墙前安装攀爬支撑材，利用植物攀附 墙面前植栽槽型 利用与墙面一体成型的植栽基础，以达到绿化 尹道镪[6] (2010) 无土栽培型 直接将植物安插在毛毡层上，提供植物所需的水份与矿物质沿不织布自然生长 传统的自然植生绿墙 利用植物自然攀爬于墙体上以达到绿化 模块化网格 线状 Pérez 等人[7] (2011) 双层植生绿墙 网格状 利用金属材料所组成的不同造型，安装在建筑物的墙壁或独立结构，成为植物 生长攀附用 无附加设置物植生墙 直接让植物自然生长攀附于墙面上，为一般传统之施作方式 盆栽设置物 多为市售、定型化，能容纳垂直绿化植物的容器，可分成金属与塑料两种 网状设置物 为使藤蔓植物容易攀附于墙面上，所设置的网状铁丝网或尼龙网 版状设置物 为整合浇水、施肥系统，和植栽定期维护检修等之板状单元设置物，可分为陶 瓷、瓷制、金属或塑料等材料 胡轩桀[8] (2012) 有附加设置物植 生墙 面状设置物 利用垂直绿化单元与壁体表面分离进行设置，运用自由度佳 Open Access 268  藤蔓植物于 GFRP 棒构件上之兼容性实验研究 镀锌铁材与防锈涂装铁材，系因随时间曝晒及刮风下 雨等环境因素影响，使外层脱落进而造成锈蚀[9]。 2.4. 植生绿化结构体的设计需求 藉由以上文献可了解植物自然攀附于壁面达到 绿化，除需栽种合宜之植物种类外，另需注意生长侵 蚀造成的破坏，故进而利用支撑结构体做为壁体植生 绿化中使植物生长攀附用。而经由文献回顾所整理出 的植生绿化案例的系统分类与架构后，可了解到垂直 绿化结构体大多系采用金属材料进行打造，且具有耐 蚀性、耐候性不佳的问题；有鉴于传统垂直绿化结构 体金属材料劣化问题，并降低维护成本、提升耐久性， 故寻求一更具优势之材料，以替代垂直绿化结构体之 金属材料，系可由生态、永续与环保等三面向进行探 讨，以满足垂直绿化结构体之设计需求，如图 1所示。 故本文生物兼容性实验之施作，系采具备耐候 性、耐蚀性佳等特性的 GFRP 复合材料，做为植物生 长攀附之用，简化施作为藤蔓植物自然生长攀附之植 栽试体。 3. 实验规划与内容 本文之实验内容系分别以实验方式与设备、实验 试体与加工、实验植栽选种与实验试体编号等四个项 目介绍说明。 3.1. 实验方式与设备 本文之实验场地位于国立台北科技大学土木馆 顶楼，如图 2所示。实验历经秋、冬、春三季，纪录 自2012 年10 月04 日至 2013 年06月20 日为期共 38 周。系以每 1至2天进行人工浇灌给水 1次，每次每 盆浇灌水量视土壤表面湿度进行浇灌，以 4至5公升 为主，有时视天气状态而定，如遇下大雨则暂停给水 1次。本实验植栽规格与内容如表 5所示。 本实验系针对植栽试体之生长高度每周进行一 次记录，以计算植物生长速率，其计算如下列公式所 示，并针对植栽试体的生长状况进行拍照，藉以观察 植物与 GFRP 棒构件间之生长攀附情形。 生长速率 本周量测植物生长高度 上周量测植物生长高度 本周量测植物生长高度 (1) Figure 1. The design needs of the vertical green structure 图1. 垂直绿化结构体的设计需求 Figure 2. Experimental location 图2. 实验现场环境 Table 5. Experiment specification and content 表5. 实验植栽规格与内容 编号 项目规格/内容说明 1 植栽 容器 ● 材质：PP塑料 ● 尺寸：盆口外径33 cm、内径29 cm、盆高 27 cm ● 容量：约为12 公升，底部内径为21 cm ● 内容：具有排水孔，并于底部铺上一层植生不织布， 以防止土壤流失，帮助排水透气 2 植栽 介质 本实验植栽采长期栽培，除非植物死亡，鲜少会进行 回放。故首重排水透气，保水次之。因此以阳明山土 与混合有机培养土进行 1比1调配。 1. 阳明山土： ● 弱酸性土质 ● 含有丰富的矿物元素 ● 颗粒状，排水性佳，透气状况良 2. 混合有机培养土： ● 固态粉状 ● 有机质74.5%、全氮 1.2%、全磷酣 0.8%、全氧化 钾0.9%。 3 药剂 本实验系以简易方式养护，故不对植物施以肥料与药 剂。 3.2. 实验试体与加工 为施作出能使植物生长攀附于GFRP 棒构件上之 Open Access 269  藤蔓植物于 GFRP 棒构件上之兼容性实验研究 植栽试体，本实验系采用拉挤成型之 GFRP棒构件， 并由厂商型录中选择螺纹棒与光滑棒两种，其圆断面 直径皆为2.5 cm、构件长度为 1 m。并针对构件进行 加工，分别为表面涂布环氧树脂(Epoxy)与油漆进行实 验。环氧树脂系以主剂与硬化剂依重量比3:1，使用 搅拌机混合呈白色发泡即完成。而油漆种类为 Dulux 得利清味调合漆，系由优质树脂及植物萃取的低化学 味溶剂制成，无添加铅、汞、镉等重金属及甲醛，并 搭配得利专用稀释剂，使调合漆达到最佳使用效果。 而本实验亦于第 13 周开始，规划采用圆断面直径约 2.5 cm，长1 m之竹竿，做为与植物兼容性之构件进 行实验，并对其表面不进行任何加工。故GFRP 棒构 件与植物生物兼容性之实验构件合计为 6种形式，另 外加上自然原始不加工之竹竿构件，本实验共计为 7 种形式，如图 3所示。 3.3. 实验植栽选种 本实验系参考凌德麟等人(1994)之研究报告，于 台北市区环境状况下推荐的19 种藤蔓植物中，选择 攀附方式为利用卷须与茎部缠绕之炮仗花，以及利用 气根吸附结构物上的薜荔以上两种藤蔓植物作为实 验植栽；系皆选用耐干旱、耐日晒和少落叶的常绿植 物为优先选择，以减少对于植物维护的人力与时间， 乃以生性适合在立体绿化之藤蔓植物为最佳选择，如 图4所示。植栽之生长特性与介绍如表 6所示[10]。 3.4. 实验试体编号 故本实验系以6种不同表面 GFRP棒构件以及竹 竿构件，共 7种实验构件搭配炮仗花与薜荔 2种藤蔓 植物，产生出 14 种搭配组合之植栽试体。每种搭配 组合之植栽试体数量以3组进行实验，共42 盆植栽 试体，其搭配组合之植栽试体汇整表如表 7所示。 4. 实验结果 本实验藉由气候环境因素、植栽试体生长高度纪 录、生长速率计算与照片观察，汇整归纳出最佳生物 兼容型式之 GFRP 棒构件。 4.1. 气候环境与生长关系 本实验观测期间，台北地区2012 年10 月至 2013 年06 月间之月降雨量纪录图如图5所示，月日照时 数与月均温纪录图如图 6所示[11]。 图7为炮仗花之植栽试体平均生长速率图，图 8 为薜荔之植栽试体平均生长速率图。由生长速率图可 (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) Figure 3. Plant-compatibility experiment members: (a) GFRP uncoated thread bar; (b) GFRP epoxy coated thread bar; (c) GFRP painted thread bar; (d) GFRP uncoated smooth bar; (e) GFRP epoxy coated smooth bar; (f) GFRP painted smooth bar; (g) Bam- boo 图3. 植物兼容性实验构件：(a) GFRP表面不加工螺纹棒；(b) GFRP 表面涂布 Epoxy螺纹棒；(c) GFRP表面涂布油漆螺纹棒； (d) GFRP表面不加工光滑棒；(e) GFRP表面涂布 Epoxy 光滑棒； (f) GFRP表面涂布油漆光滑棒；(g) 竹竿构件 (a) (b) Figure 4. Plant-compatibility experiment planting species: (a) Pyrostegia venusta; (b) Ficus pumila 图4. 实验植栽种类：(a) 炮仗花；(b) 薜荔 Oct-2012 Nov-2012 Dec-2012Jan-2013Feb-2013 Mar-2013Apr-2013 May-2013 Jun-2013 Month 0 40 80 120 160 200 240 280 320 360 Precipitation (m m ) Taipei Monthly Rainfall Figure 5. The record of Taipei monthly rainfall 图5. 台北市月降雨量纪录图(资料来源：交通部中央气象局) Open Access 270  藤蔓植物于 GFRP 棒构件上之兼容性实验研究 Open Access 271 Table 6. The growth characteristics table o f the plant-compati b i l ity experiment planting species 表6. 植物兼容性实验植物生长特性汇整表 叶 花 土壤 中文名/学名 生长期 茎质 落叶 花期 质地 酸碱 移植 生长 攀附 管理 炮仗花 Pyrostegia venusta 多年 木 常绿 春冬 砂、壤 皆可 中 快 缠绕 易 薜荔 Ficus pumila 多年 木 常绿 无 砂、壤 中 易 慢 吸附 易 Table 7. The naming of the plant specimen 表7. 植栽试体命名 原始不加工 涂布环氧树脂 涂布油漆 圆棒试体 螺纹 Thread (T) 光滑 Smooth (S) 竹竿 Bamboo (B)螺纹 Thread (T)光滑 Smooth (S)螺纹 Thread (T) 光滑Smooth (S) PT1 PS1 PB1 PTE1 PSE1 PTP1 PSP1 PT2 PS2 PB2 PTE2 PSE2 PTP2 PSP2 炮仗花 (P) PT3 PS3 PB3 PTE3 PSE3 PTP3 PSP3 FT1 FS1 FB1 FTE1 FSE1 FTP1 FSP1 FT2 FS2 FB2 FTE2 FSE2 FTP2 FSP2 薜荔 (F) FT2 FS2 FB3 FTE3 FSE3 FTP3 FSP3 Oct-2012 0 1 2 3 4 5 6 7 Gr ow t h R a te (%) PT-average PS-average PTE-average PSE-average PTP-average PSP-average PB-average 02468101214161820222426283032343638 Week Nov-2012 Dec-2012 Jan-2013 Feb-2013 Month Mar-2013 Ap r- 2 013May-2013 Jun-2013 Oct-2012Nov-2012Dec-2012 Jan-2013 Feb-2013Mar-2013Apr-2013May-2013Jun-2013 Month 0 30 60 90 120 150 180 Sunshine D uration (hour) Taipei Monthly Sunshine Duration Taipei Monthly Mean Temperature 15 20 25 30 3 5 Tamperature ( O C) Figure 6. The record of Taipei monthly sunshine duration and mean temp erature 图6. 台北市月日照时数与月均温纪录图(资料来源：交通部中央气 象局) Figure 8. The growth rate of the Ficus pumila planting specimen Oct-2012 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Growth Rate (%) PT-average PS-average PTE-average PSE-average PTP-average PSP-average PB-average 0 2 4 6 8101214161820222426283032343638 Week Nov-2012 Dec-2012 Jan-2013 Feb-2013 Month Mar-2013 Apr-2013May-2013 Jun-2013 图8. 薜荔植栽试体生长速率图 发现植物的生长趋势随着迈入冬季而逐渐减缓，入冬 后，伴随着寒流与强风的影响，植栽试体呈现停止生 长之现象产生。迈入春季之后，伴随着气候回温、降 雨量以及日照时数的增加，植栽试体之生长趋势明显 上升，大部分植栽试体的最快生长速率发生于观测期 间之第 25 周，即 2013 年03 月17 日至23 日。 藉由植栽试体的生长速率图可发现，季节与气候 的演替，对于 42 盆植栽生长有着显著的影响，植栽 试体的生长趋势与台北地区的日照时数纪录、月降雨 量纪录，呈现出相互应对之走向趋势；探究其原因， Figure 7. The growth rate of the Pyrostegia venusta planting specimen 图7. 炮仗花植栽试体生长速率图  藤蔓植物于 GFRP 棒构件上之兼容性实验研究 在渡过冬季后，随着日渐提升的适当温度与迈入梅雨 季节，系能增加植物进行光合作用中所需之水分，并 搭配着日照时数的增长，植物能利用更多充足的阳光 能量进行光合作用，以获取生长所必需之养分。 4.2. 植栽试体生长观察 对本实验的植栽试体探讨其攀附表现，以炮仗花 之植栽试体而言，可由图 9之实验观察照片进行探讨。 GFRP 表面不加工螺纹棒之植栽试体编号PT，以及 GFRP 表面涂布油漆螺纹棒之植栽试体编号 PTP，炮 仗花乃顺着构件缠绕向上，并具有大量卷须攀附于构 件上，分别如图9(a)与图 9(c)所示；而植栽试体编号 PTE、PS、PSE、PSP与PB，则容易有枝叶掉落与折 断的现象产生，系因构件表面过于光滑，易遭受大风 大雨冲击而导致炮仗花之主茎不易生长缠绕于构件 上，更无卷须攀附其表面上。但是藉由实验照片则可 明显观察出，包含以上 6种不同表面之 GFRP 棒构件 与竹竿构件共 7种实验构件，皆对植栽不会产生排斥 等任何影响植物健康不良之现象。 而以薜荔之植栽试体而言，可由图10 之实验观 察照片进行探讨。因薜荔生长较为缓慢，且不具备主 茎，系以不定根系直接钻入土壤之中，以面向扩张式 进行生长。因此需要待植栽生长长度足够，再以束绳 对薜荔束制于构件上，以进行生长方向之控制。然而 薜荔虽然生长缓慢，但由图 10(a)、图 10(c)与图 10(f)， 仍可发现可吸附于 GFRP 表面不加工、涂布油漆之螺 纹棒表面上以及 GFRP 表面涂布油漆之螺纹光滑棒表 面上，惟不易吸附生长于 GFRP 表面涂布 Epoxy 螺纹 棒、GFRP 表面涂布 Epoxy 光滑棒以及竹竿构件上。 (a) PT (b) PTE (c) PTP (d) PS (e) PSE (f) PSP (g) PB Figure 9. The photos of the Pyrostegia venusta planting specimen growth photos 图9. 炮仗花与各种构件搭配之生长状况 4.3. 实验结果比较 为进一步探讨出最佳兼容型式之 GFRP棒构件， 遂可由炮仗花植栽试体的生长长度以及生长速率等 进行比较，如表 8所示。 GFRP 表面不加工螺纹棒之植栽试体编号PT，具 有最佳之生长长度与生长速率，炮仗花之卷须系沿着 螺纹圆棒之螺纹进行攀附，植物对于构件并无排斥现 象产生。而 GFRP表面涂布油漆螺纹棒之植栽试体编 号PTP，其生长长度与生长速率虽不如前者，但相同 具有不被风雨吹断之纪录，并于花季时绽放花朵。而 GFRP 表面涂布Epoxy 光滑圆棒之植栽试体编号 PTE， 虽然具有遭风雨吹断次数2次、植栽枯萎 1次之纪录， 但植栽亦于花季时绽放出花朵。另外，以竹竿构件做 为藤蔓植物攀附支撑物，在经过26 周风吹日晒下， 表面多已出现裂痕并产生斑驳现象，如图11 所示。 故可由表 9针对藤蔓植物于 GFRP棒构件上之兼容性 实验，依据“排斥性”、“攀附性”以及“美观性”汇 整出植物自然生长攀附之构件选择评估表。 5. 结论 依据上述之研究成果，结论可归纳如下： 1) 本文经由为期38 周藤蔓植物于GFRP 棒构件 (a) FT (b) FTE (c) FTP (d) FS (e) FSE (f) FSP (g) FB Figure 10. The photos of the Ficus pumila planting specimen 图10. 薜荔与各种构件搭配之生长状况 Figure 11. Cracks on bamboo specimen surface 图11. 竹竿试体表面裂痕 Open Access 272  藤蔓植物于 GFRP 棒构件上之兼容性实验研究 Open Access 273 Table 8. Analysis of growth planting results 表8. 炮仗花植栽生长状况分析结果 GFRP 螺纹棒 实验试体项目 原始表面不加工 涂布环氧树脂 涂布油漆 试体名称 PT1 PT2 PT3 PTE1 PTE2 PTE3 PTP1 PTP2 PTP3 生长长度(cm) 25.7 76.5 58.0 13.0 ① 24.4 21.0 73.5 28.0 36.2 最快 11.4 20.9 12.9 5.0 6.9 3.5 17.7 4.04 7.14 生长速率 (%) 最慢 0.28 0.19 0.18 0.29 0.24 0.19 0.25 0.16 0.22 吹断数 0 2 0 枯萎数 0 0 0 有无开花 无 无 有 38 周后生长状况 主茎与卷须易攀附于构件上 主茎不易攀附构件上 主茎与卷须易攀附于构件上 GFRP 光滑棒 实验试体项目 原始表面不加工 涂布环氧树脂 涂布油漆 试体名称 PS1 PS2 PS3 PSE1 PSE1-1 PSE2PSE3PSP1 PSP2 PSP3 生长长度(cm) 26.9 16.8 ② 19.0 ③ 4.0 ④35.3 ⑤ 38 29 ⑥16.0 ⑦ 6.0 ⑧ 26.0 最快 6.9 7.6 6.3 3.4 12.1 9.8 15 4.6 6.8 8.4 生长速率 (%) 最慢 0.20 0.19 0.16 1.9 0.15 0.1 0.7 0.16 0.27 0.27 吹断数 4 2 5 枯萎数 0 1 0 有无开花 无 有 无 38 周后生长状况 主茎不易攀附于构件上 枝叶易被风雨吹落而折断 枝叶易被风雨吹落而折断 ①：PTE1 植栽试体遭风雨吹断次数 2次，并对之后之生长高度进行累积加总；②：PS2 植栽试体遭风雨吹断次数 2次，并对之后之生长高度进行累积加总； ③：PS3 植栽试体遭风雨吹断次数 2次，并对之后之生长高度进行累积加总；④：PSE1 植栽试体遭于第 6周即枯萎死亡；⑤：PSE1-1 植栽试体为第 7周进行 移植，以取代 PSE1 植栽试体；⑥：PSE3 植栽试体遭风雨吹断次数 2次，并对之后之生长高度进行累积加总；⑦：PSP1 植栽试体遭风雨吹断次数 2次，并对 之后之生长高度进行累积加总；⑧：PSP2 植栽试体遭风雨吹断次数 3次，并对之后之生长高度进行累积加总。 Table 9. An evaluation component of plants grow naturally cling to GFRP bas 表9. 植物自然生长攀附之 GFRP 构件选择评估表 项目 内容 排斥性 植物对于 6种不同表面 GFRP 棒构件之生长攀附上，不会产生树脂或纤维等排斥任何影响植物健康不良之现象，与攀附于竹竿 上之植栽试体相比，其生长速率结果并无太大差异；且竹竿在历经 26 周实验观测期后，与历经 38周实验观测期之6种不同表 面之 GFRP 棒构件相比，其表面产生明显裂痕与斑驳等状况，其耐候性与耐蚀性明显不如GFRP 构件。 攀附性 透过生长状况观察与生长高度纪录与速率计算，GFRP 螺纹棒构件之攀附性能优于 GFRP 光滑棒构件，又以原始不加工之 GFRP 螺纹圆棒构件攀附性能最佳。 美观性 为考虑搭配使用者的选择，选择涂布油漆之GFRP 螺纹棒构件，可点缀出使用者喜爱的颜色，亦不影响植物攀附性能。 上之兼容性实验，发现 GFRP 构件不但于耐候性与耐 蚀性方面表现显著，且表面原始不加工之GFRP 构件 与植物间并不会产生环氧树脂或纤维排斥等任何影 响植物健康不良之现象，其它一系列进行表面加工之 GFRP 棒构件亦然；显示出 GFRP 复合材料是一可持 续发展应用于植生壁面绿化系统支撑结构体之材料。 2) 本文藉由植栽试体的生长趋势图可观察出与 台北地区的日照时数纪录、月降雨量纪录，呈现出明 显的相互应对走向趋势，并藉由植栽试体之生长高度 纪录、生长速率计算与照片观察等可发现，藤蔓植物 对于 GFRP螺纹棒构件之攀附性能优于GFRP光滑棒 构件，其中又以原始不加工之GFRP 螺纹棒构件攀附  藤蔓植物于 GFRP 棒构件上之兼容性实验研究 性能最佳，同时涂布油漆之GFRP 螺纹棒亦具有使植 物易攀附之粗糙面。 3) 若以美观性进行考虑，则可选择涂布油漆之 GFRP 螺纹棒构件，不但可点缀出使用者喜爱的颜色， 亦不会对植物攀附性能造成影响。两种不同GFRP 构 件种类之植物兼容性表现比较 顺序为：螺纹 棒 > 光 滑棒；针对 GFRP 构件表面加工性而言，其植物兼容 性表现比较顺序为：涂布油漆 ≥ 原始不加工 > 涂布 环氧树脂。 6. 致谢 本文系国科会计划(低碳优质生活：植生绿化科技 应用于永续绿建筑之研究(1/3))部分研究成果，感谢行 政院国家科学委员会的经费补助(NSC 101-2627-E- 027-002-MY3)。 参考文献 (References) [1] 日本土木学会构造工委员会 FRP桥梁研究小委员会 (2004) FRP 桥梁–技术とその展望. 社团法人土木学会, 东京. 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