2024年12月16日 星期一

臨海不臨災:海生館不淹水的秘密

本館建築基地高於海平面約1公尺且在位於高潮線以上的高地
 

文、圖-海生館科教組 陳勇輝


極端氣候 衝擊博物館

近年來,極端氣候所造成的災害頻傳,不管是異常降雨所造成的洪水,又或是持續高溫乾旱所造成的森林大火,都對人們帶來不少影響。而典藏人類文明智慧與精華的博物館,自然是不可輕忽極端氣候可能帶來的危害。多年前日本於京都召開的世界博物館年會(ICOM),便就此議題提出討論,其中又以「致災性洪水對於展品保存的影響」主題討論最為熱烈。專家們望能從中找出因應極端氣候的對策,以保護博物館建築與展品。

「全球暖化氣候異常」,已是全球公認的現況了。從長期氣候觀察發現:近10年來,雖然入侵臺灣颱風的頻率逐年降低,但其強度卻逐年提高,換句話說,不來則已,一來就是猛烈型的狂風暴雨。自2019年起,臺灣連續4年沒有颱風登陸的紀錄,許多颱風要不是大幅度轉彎北上入侵日韓,要不然就是甩尾閃過。直到20239月初「海葵」颱風侵台,才打破颱風連續1400多天不登陸的紀錄,而今年的「凱米」與「山陀兒」颱風,更是造成南部地區嚴重災害。

極端氣候所帶來的短延時強降雨,往往超過原有疏洪道設計預估水量,來不及宣洩的雨水,瞬間就成了致災性的洪水,造成生命的傷亡與財產的損失。每年6月到9月是臺灣的颱風季節,恆春半島又是颱風登陸的熱點之一,也容易受颱風外圍環流影響,因此位於海岸的海生館,常常要面臨狂風暴雨的衝擊,然而,海生館卻從未因此遭受洪災,甚至有一度成為鄰近村落撤離的臨時避難所。難道海生館特別被上天庇祐,所以免受水災的侵襲嗎?

與海為鄰 居高臨下

海生館雖緊鄰海岸而建,卻從未因水災導致展示館機能受損,這主要歸功於建館之初,創始團隊的排水防洪機能設計。

全球日益暖化,將導致海平面上升,也威脅著臨海居民的安全。海生館於建館之初,就將基地遠離岩礁潮間帶,亦在兩者間興建防洪排水道,如此即便海水暴漲,也不會湧入展示館內。颱風期間,雖有強陣海風掀起滔天襲岸的猛浪,但有了潮間帶凹凸不平的岩石作為緩衝,其衝擊力亦大為減弱,削弱對展館影響。

除此之外,施工團隊先將地基增高約1公尺之後,才開始興建地面建築。據曾負責興建期同事的所述,當初為了能使地面建物基礎面增高約1公尺,方前館長還特別為此召開專家學者會議,透過科學數據的論述,說服工程主管機關同意設計上的變更。這個關鍵的1公尺,除了因應海平面上升的趨勢之外,亦讓展館免受豪雨所引發的洪災衝擊。

 因勢利導 順勢排水

從公務門入口前往行政大樓的途中,首先會遇到朝向海岸的一條下降斜坡,這條通道介於珊瑚王國館與世界水域館之間,其出口直通潮間帶。水往低處流,這一條斜坡就是一條大型的疏洪道,具有及時將雨水排出至潮間帶的功能。

造型特殊,緊鄰後灣興建的「鯨典館」也採架高設計,其最底層的空間,平時可做為沿岸生態探索或風帆等水上活動的場所。其偌大的腹地亦是防暴潮入侵的緩衝空間,亦可防止大潮入侵建築的主體結構。鯨典館周邊都鋪上透水碎石,可讓雨水直接滲入沙土中,避免積水。這些建置,都是建築防洪設計之一。


海堤下多層結構防洪道可預防海嘯與暴浪的侵襲


收集雨水 集中排出

滂沱大雨之際,臺灣水域館與珊瑚王國館波浪狀的屋頂首當其沖,若沒有適當導引雨水排出的話,雨水將會流入展館內,繼而影響遊客參觀品質。為此,建築師在屋簷邊緣設有雨水導流裝置,將雨水引導至屋頂兩側的排水端,順利將水排出。因為排水時宛如小型噴泉,其外型又類似龍頭,因此資深館員特別將其取名為「龍泉」,若遊客稍加注意就會發現主展館入口處兩側,都設有黑色突出排水設計。晴空萬里之際,排水設施與坡浪狀屋頂合而為一,毫無違和,但卻隱藏著及時排除屋頂積水的功能,是集造形與實用為一體的巧妙設計。

展示館旁的排水口是迅速排出波浪狀屋頂的出水口


臺灣水域館南側的工作通道的坡道,乃採用先升後降的設計,升高的地勢形成自然的防洪設施,阻止周圍積水入侵,下坡道側面高牆設有一集水的地下水井,這個陰井收集來自於坡道的雨水與地下水,並利用安裝的自動抽水馬達將積水抽出直接排放到潮間帶,部分淡水也曾被用來澆灌鯨典館周邊的植被,如今已經綠蔭盎然,形成一片天然海岸林了。

山腳下泥沙蓄洪池

海生館東面緊鄰龜山,為防止豪雨所造成的土石流,館內在鄰近龜山交界處開挖兩個大型的積泥池,以便承接來自大雨沖刷的土石流。防洪是海生館人工溼地的功能目標之一。除了被海岸林直接吸收之外,過多的雨水會進入地勢低窪的溼地排水系統,之後才由海水人工濕地水池中底部與外海相通的水管,隨著海水漲退潮的週期,逐漸進行內外海水的交換,此避免汙泥水直接注入海洋之外,造成海水汙濁度飆升。

融入環境 永續發展

海生館設立之初,就以「融入環境」為建館的核心精神之一。本館緊臨大海卻不受猛浪暴潮的侵襲,位於颱風熱點區,卻能巧妙地排出強降雨所帶來的洪水,這都歸功於建館過程中,建築師依順地勢挑選合適的基地位置,依照地形高低差異之別,建設道路與排水道,且在必要處設置排洪與防泥的設備。

本館基地內廣泛地栽種各種當地的植被,已經將基地轉變成一個天然雨水與排水的海綿基地;廣闊的綠地不僅可以吸收大量的雨水並減少表層砂土的沖刷,且同時達到減少碳排出的雙重效果。

水是海生館的生命元素,了解水的特性,善用風水地勢的變化,25年之後的海生館已經達成建館之初「融入當地自然環境」的目標。

連接主展館與鯨典館之間的天橋具有防暴潮的功用

介於珊瑚王國館與世界水域館之間直通大海的緩坡道具有疏洪的功能

緊鄰龜山邊緣的蓄泥池能儲存從泥沙蓄積池




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