國內雨水貯集利用系統相關研究

國內針對雨水貯集系統已發展數十年，近年因水資源缺乏的問題更為國人所 重視，為更有效推動各機關、學校、民間及工業區設置此系統，使水資源得以充 分利用，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 2018 年「綠建築雨水貯集利用系統之應用推廣研究」完成 綠建築雨水貯集利用系統模組設計手冊(草案)，並蒐集彙整大量的市場調查研究 資料，結合深入的市場調查，探討雨水貯集利用系統產業的整體及其相關子產業 的運行情況，並對未來雨水貯集利用系統產業的發展環境及發展趨勢進行探討和 分析，並協助完成相關系統之資訊介面模組、建築元件模型建構與其建築產業資 訊結合，進以完成建立相關元件資料庫，以利未來發展應用於 BIM 設計，提昇 雨水貯集利用系統產業發展；內政部建築研究所 2017 年「雨水貯留設施系統設 計與產品模組化技術探討」，彙整分析國內外雨水貯集利用產業及規範相關資料，

提出適合於國內雨水貯集利用系統性模組包括產品標準、設計標準、設計方法及 管理維護事項，期能提供建築師、規劃設計師、及廠商等有更廣泛、更多元之系 統性模組供規劃設計選擇，其成果可作為日後推廣雨水貯集利用系統設施之重要 參考資料；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介紹；除此之外，經濟部水利署於 2004

～2005 年對於澎湖、小琉球、金門與馬祖等離島地區進行離島地區雨水貯蓄利 用規劃，並針對各離島之水文及地文等特性出版了「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 國內雨水貯集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」， 供建造雨水貯集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。

3. 屋頂綠化結合雨水設計與建構維護管理之研究

國立臺灣海洋大學（2014）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利用之容量計算模式及相關推 估步驟。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 水貯集利用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；雨水貯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；雨水貯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；開闊地雨水貯集適用於多數社區需增加雨水收集量；田間 雨水貯集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利用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

該研究計畫（2014）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」，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，而且發現雨水貯集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