國內雨水貯留利用系統相關研究

國內目前關於「雨水貯留利用系統」設置較不普遍，為更有效推動各機關、

學校、民間及工業區設置此系統，以充分有效利用水資源，政府及相關研究單位 對有其設計或應用技術進行了相關之研究。其中包含內政部建築研究所 2013 年

「屋頂綠化結合雨水設計與建構維護管理之研究」，該研究主要建立屋頂綠化澆 灌需水量及入流量推估方法，並依照推估之成果建立國內屋頂綠化結合雨水貯集 之容量計算模式及相關推估步驟；內政部建築研究所 2011 年「生態社區的雨水 利用系統規劃技術研究」中，針對內政部建築研究所及其他單位相關報告、專家 學者推薦之12 個社區中選取 4 個社區進行現勘，並提出本土生態社區雨水相關 問題。苗栗縣政府（SBIR）2014 年「綠屋頂整合雨水利用系統創新應用」，該研 究報告於國立臺灣海洋大學河海工程學系二館屋頂建置一套的「屋頂綠化整合雨 水貯集系統物理性試驗平台」實驗分析屋頂綠化結合雨水貯集系統於澆灌之可行 性分析；經濟部技術處 1997 年委託工業研究院能源與資源研究所進行「雨水貯 留供水系統最適化利用技術報告」，該研究建立了雨水貯蓄供水系統可行性評估 及最適化技術作業準則；江育銓 2015 年「區域雨水利用潛勢、容量設計及雨洪 管理策略」，該論文針對雨水利用潛勢計算方式及容量設計提出一套算法，並對 新北市透水城市提出雨洪管理策略；經濟部工業局 2011 年編撰「產業節水與水 再生技術手冊」，該手冊針對老舊工業區之主要產業進行節水及水再生技術手冊 彙編，手冊中主要針對於用水回收再利用及廢水回收再利用介紹較多，雨水貯留 利用系統觀念較少；經濟部水資源局於 2000 年出版了「雨水貯留及中水道二元 供水系統」應用手冊，手冊中對於屋頂雨水貯集供水系統及中水道二元供水系統 利用觀念與設計步驟流程進行介紹；另外台灣雨水利用協會於2002 年出版了「雨 水利用參考指南」，手冊中對於屋頂雨水貯集供水系統概念及設計注意要點進行

性出版了「雨水利用規劃手冊」作為當地政府及民眾設置雨水利用設施參考；此 外經濟部水利署於 2006 年委託財團法人工業技術研究院進行之「節水環境建構 與推廣計畫」中對台灣地區各縣市之建築物、公園、綠地等土地使用分區進行雨 水潛勢初步估算；經濟部水利署 2012 年委託社團法人中華民國低碳環境學會執 行「雨水貯留系統評估工具建置計畫」中所建置的雨水評估工具，主要建置雨量 站資料進以輸入雨量再進行模擬，而用水資料則是以分為室內與戶外用水，分別 為馬桶沖洗用水以及澆灌用水；經濟部水利署水利規劃試驗所 2014 年「離島區 域家戶二元供水系統推動計畫規劃-澎湖地區」中於澎湖地區之適宜地區推動二 元供水系統，以提高水資源運用效率；對於國內雨水貯留應用之推廣大有助益。

以下則針對其中重要報告成果進行說明：

1.雨水貯留集中水道二元供水系統

經濟部水資源局於（2000）出版「雨水貯留及中水道二元供水系統應用手冊」， 供建造雨水貯留供水系統部分包括概論、設計原則、雨水貯留供水系統維護與管 理及設置實例介紹。應用手冊之設計原則係以屋頂集水為主，設施包括集水區域、

導管系統、初期雨水簡易處理系統、簡易過濾設備及貯水設施，手冊中並提供各 縣市不同降雨效率係數之供水可靠度計算公式，以供參考。

2.雨水利用參考指南

雨水利用參考指南（2002）係由台灣雨水利用協會所編撰，內容包含水資源 利用危機，雨水貯集利用歷史發展、型式、規劃與設計原則及注意要點、雨水貯 留供水系統維護與管理及設置實例介紹，可提供雨水貯集利用設置規劃之參考用。

參考指南之設計原則係以屋頂集水為主，設施包括集水區域、導管系統、初期雨 水簡易處理系統、簡易過濾設備及貯水設施，手冊中並提供雨水利用相關單位資 訊，以供查詢參考用。

第二章 文獻蒐集與分析探討

驟。模式計算成果可繪出自來水替代率與設計儲蓄容量曲線，為選擇其提高每單 位儲蓄容量可產生最高效率之設計儲蓄容量量效率為選擇設計儲蓄容量量之依 據，並利用微分導數原理求效率設計點，導數探討函數的變化情形，依此尋找出 最佳效率之設計儲蓄容量。

4.生態社區的雨水利用系統規劃技術研究

內政部建築研究（2011）所已提出 10 種社區雨水利用規劃技術，如屋頂雨 水貯集系統適用於都市鄰里單元社區、集合住宅社區與鄉村社區等既成社區及新 社區；雨水收集結合入滲系統適用於都市鄰里單元社區、集合住宅社區與鄉村社 區等既成社區及新社區；雨水收集結合污水回收適用於既成社區、新社區，社區 中有大型或公有建築物、學校及政府單位等；公路逕流收集系統適用於坡地社區；

地形雨水截留適用於坡地社區；區域雨水應用適用於高需水量用水之社區，並具 地形集水之潛勢；開闊地雨水收集適用於多數社區需增加雨水收集量；田間雨水 貯留工程適用於鄉村社區與農村聚落；入滲廊道適用於濱海社區與霧氣收集系統 適用於鄉村及開闊區域社區。

5.區域雨水利用潛勢、容量設計及雨洪管理策略

目前國內外對雨水潛勢並無明確定義及共通性語言，故江育銓（2015）考慮 建築物特性、水文、經濟及生態等因子將雨水潛勢定義為下列三類分別為:理論潛 勢、可利用潛勢及環境可承受潛勢。作者並以全國為研究範圍，估算全國雨水潛 勢；設置建築物雨水貯集系統最重要的組成在於貯蓄容量的設計，而貯蓄容量設 計最主要影響因子為雨量資料，但並非每個區域內皆有具代表性雨量站資料，故 造成貯蓄容量設計上相當大的困擾。本研究以台灣北部為研究範圍，建立區域雨 水貯集系統貯蓄容量設計方法，考慮建築物需水量、有效集雨面積及降雨量等因 子建立無因次貯蓄容量設計曲線；作者並針對新北市透水城市提出雨水利用之策 略。

6.綠屋頂整合雨水利用系統創新應用

「屋頂綠化整合雨水貯集系統物理性試驗平台」，以假儉草為例，以陶石改良介 質層與蓄排水層，增加土壤通透氣與保水能力，並達到調整水質酸鹼度之功用。

進而結合雨水貯集系統，收集雨水及澆灌溢流水，透過UF 濾膜及碟片過濾器進 行水質處理，並針對四個檢測點進行 10 項水質參數之檢測及監測收集水量。研 究結果顯示，透過改良之介質層與蓄排水層達到良好的成效，過濾系統汙染物處 理皆可達到良好的水質標準，而且發現雨水利用系統能有效減少綠屋頂之需水量，

減輕都市用水的壓力。

7.離島區域家戶二元供水系統推動計畫規劃-澎湖地區

該計畫（2014）主要在探討澎湖地區推動二元供水系統之可行性，以提高水 資源運用效率，將水質要求較低的生活次級用水（如沖廁、澆灌）改由成本較低 廉的再生水或雨水貯集加以替代，避免發生處理成本昂貴的海淡水作為生活次級 用水的資源浪費情況，同時配合低碳島示範計畫，逐步達到水資源循環利用及低 碳建設等水資源目標。

由上述的研究發現，國內對雨水利用的研究主要著重在雨水利用系統的規劃 設計及可行性的探討，對雨水貯留利用系統的設施產品、產品規格標準、系統性 的規劃及系統的維護管理方面較為欠缺；另外對於貯水容量的設計各家有提出不 同的計算方式與方法，而比較有代表性的計算方法有經濟部水利署與內政部營建 署所發展的方法，其分別建置建築物雨水貯留系統的評估方法，內政部營建署提 供貯水桶體積標準計算方法，計算方式較複雜。經濟部水利署計算公式較簡易，

適合一般大眾使用，但其設計參數無從選擇也沒有需水情境選擇，且這二種方法 在應用上都有其限制性，故提出一簡易且適用性較高的方法具有必要性。