第六章 社區雨水利用案例分析
第一節 生態社區之遴選
計畫中所提及的「區域」界定在都會集水區,其大小與特性隨各地水文、環 境及社會經濟條件等需求不盡相同,因此本計畫在地點選擇上,主要考慮規劃配
功能等各種考量。最後選定 1 個試驗區進行區域性雨水貯集系統初步規劃配置。
下列各節將就社區示範性、社區管理、社區防災、社區綠化、雨水收集可行性、
雨水需求度、可設置貯水桶空間與資料收集度分別簡述如后,各類型社區依據上 述因子篩選,初步分為三級分別為 I 級(最具執行優先潛力)、II 級(優先執行潛力) 與 III 級(普通執行潛力),I 級為 20 分、II 級為 18~20 分與 III 級為 18 分以下,各 社區評分結果如表 6-2 所示。
遴選社區包括台北萬芳社區、台南市金華社區、台南市大地莊園社區、台南 市菁寮社區及南投縣桃米生態社區配置試驗區,鑑於雨水貯集系統除具有供水之 功效,亦具備保水之多目標效益,各試驗區之配置目的考量方向,計畫中以社區 示範性、社區管理、社區防災、社區綠化、社區水循環、雨水收集可行性、雨水 需求度、可設置貯水桶間及相關資料蒐集度等 9 項作為評選指標,經本計畫工作 人員赴現場踏勘及與相關單位協商洽談之後,各試驗區相關規劃標的評選結果如 表 6-2 所示。依現勘結果比較結果因台北萬芳社區為山坡地,故富有地形優勢收 集雨水,具有潛在的節能效益,示範性高故適合作為雨水貯集系統配置規劃研究 區域,此外鑑於木柵動物園雨水貯集系統成效良好,利於未來宣傳推廣之用,故 即選定台北市文山區萬芳社區作為系統配置試驗區。
萬芳里於 1990 年 3 月 12 日區里行政區域調整后,由原博嘉里部份地區劃 出,成立為萬芳里,里轄以 140 高地萬芳社區為主,故以為里名。萬芳社區國宅 興建完成是北市首宗利用山坡地大批興建國宅最成功例子。現在萬芳里內多綠 地,公共設施完善,為良好居家環境。
表 6-2 各社區施做雨水容設施算優先順序評比表
I 級(最具執行優先潛力)、II 級(優先執行潛力)與 III 級(普通執行潛力) I 級: 20 分以上; II 級: 18~20 分; III 級: 18 以下
資料來源:本研究整理
台北市政府為整體建設全市現代化的政策,並且解決人口集中、住宅短缺、
公共設施不足的問題,而選定當時木柵、景美兩區交界處之山坡地開發新社區。
此山坡地跨越木柵博嘉里與景美興得里之坡地,開發前為保護區,地形自北向南 傾斜,最高山頭標高 140 公尺,故開發案以此命名之。當時計畫開發預期效益為:
(一)有助於木柵、景美的繁榮。
(二)為市府開發山坡地之示範。
(三)提高土地利用的價值。
(四)以區段徵收解決國宅用地取得之困難。
(五)解決住宅問題,並提高稅收。
(六)完成公共設施並盡量保留自然景觀,提供良好居住環境與就業機會。
貳、試驗區社區相關資料建檔分析
本計畫利用前述所獲資料及現地調查比對後,各試驗地之地形、建物型式、
建物面積、位置、需水量、集水區劃分面積以及排水系統等彙整建檔如后,並分 述如下:
7R 720
7R 720
7R 720 12R 500
12R 500 12R 500
7R 720
7R 720 12R 500 12R 500
5R 196
圖 6-2 萬芳社區現場圖片範例
資料來源:本研究整理
過去有關屋頂雨水貯集供水量設計方面的估算大多以單一雨量站作模擬進 行設計,不考慮區域性之規劃設計;本計畫則以區域性的觀點進行分析,降雨型 態往往會影響該區域雨水貯集系統的設計規模及供水效率。因此北部地區將嘗試 利用聚類分析方法,將研究區域的降雨型態予以分類,進而對降雨較均勻之次區 域進行系統容量計算工作,分類係利用歷年之平均旬雨量來分析其降雨統計特 性,作為設計區域性雨水供水系統時之依據。
雨型分類方法主要可分成二大類,一為階層分析法(Hierachical cluster method)又稱系統聚類法;另一為非階層分析法(Non- hierachical cluster method)
又稱動態聚類法:(1)系統聚類法是聚類分析中應用最廣泛的一種方法,凡具有數 值特徵的變數和樣本都可以採用階層分析法。系統聚類法係由每一樣本各自成一 群集開始,把樣本逐個地合併成一些子集,直至所有樣本都在同一個集合之內為 止。(2)動態聚類法在分群過程中,則將原有之群集予以拆散組合成新的集群,並 重新計算距離。而因初始分類不一定合理,按最近距離原則進行修改不合理的分 類,直到分類合理為止,形成一個最終的分類結果。
因動態聚類法較具彈性,因此本研究利用 SPSS 統計套裝軟體,採用動態聚 類分析中的 K 均值法進行分群;資料選取上本計畫以前水資源局所列雨量站之資 料為主,台灣北部地區雨量觀測資料,而分析中之變數若採用月或年之平均降雨 量來作分析,所產生之結果無法明顯看出實際降雨分佈情形;採用日降雨量雖與 實際用水情形較為相近,但會因資料太過龐大,增加計算的負擔,因此本計畫採 用現存雨量站中記錄年數完整且連續達 40 年以上者共選取 58 站,依據經濟部水 利署區域雨水貯集利用系統規劃與推廣計畫之平均旬雨量作聚類分群分析之變 數,經不斷決定計算不同初始分類數,並經聚類檢定。
依上述雨量站之雨型分類分區結果,第一區為台北縣西半部、桃園縣西半 部、新竹縣西半部及新竹市,年平均降雨量為 1769.1mm;第二區範圍為新北市 南部及宜蘭縣東半部,年平均降雨量為 2959.7mm;第三區範圍為台北縣西南部、
桃園縣及新竹縣東半部,年平均降雨量為 2034.8mm;第四區包括台北市、基隆 市、台北縣東北部及宜蘭縣東半部,年平均降雨量為 3413.7mm。本計畫各區分
新竹
Taipei City
K eelung City
Ilan County Taoyuan County
New Taipei C ity
Hsinchu C ounty
量組體圖,繪製結果如圖 6-5 至圖 6-8 所示。本試驗區萬芳社區為第三區之降雨
圖 6-5 台灣北部地區第一區降雨型態 資料來源:本研究整理
圖 6-6 台灣北部地區第二區降雨型態 資料來源:本研究整理
圖 6-7 台灣北部地區第三區降雨型態 資料來源:本研究整理
圖 6-8 台灣北部地區第四區降雨型態
資料來源:本研究整理
参、萬芳社區之評估
萬芳社區該試驗區依現地調查結果,區內建物及用水多屬一般住宅與家庭用 水;依據前經濟部水資源局的統計資料顯示及參考綠建築解說與評估手冊中顯 示,台灣地區目前每人每日一般家庭用水量約為 200~300 公升(平均值為 250 公 升),一般家庭生活用水會因洗衣機、浴廁設備用水習慣與使用狀況的不同,其 用水量也相異,若依用途劃分結果,每人每日各類別用水量分類結果可如表 6-4 所示。鑑於本計畫雨水貯集利用僅考慮將雨水應用在不接觸人體皮膚為原則,因 此雨水僅以替代洗廁用水(替代用水量 40 公升)為主要評價標準,進行雨水貯 集成效評估。
表 6-4 台灣地區家庭各用水類別之合理用水量
用途 沖洗廁所 沐浴 廚房 洗衣機 洗臉 清潔 其他 合計
百分比
(%)
16 17 19 30 9 4 5 100
用水量
(lpcd)
40.0 42.5 47.5 75.0 22.5 10.0 12.5 250
資料來源:內政部建研所,住宅及辦公建築用水量管制之研究
依北部地區雨型分類結果,萬芳地區雨型應屬於第三雨型區(詳圖見圖 6-7),藉由該區雨型資料,北部第三試驗區不同洗廁用水替代率下之供水需求及 貯蓄容量曲線,可繪製如圖 6-9~圖 6-10 所示。
圖 6-9 台灣北部第三區雨水貯集系統貯蓄容量設計關係圖
Storage volume/Mean annual rainfall (%) 0.0
Annual demand/Mean annual rainfall (%)
10% 20% 30% 40% 50%
0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0
Storage volume/Mean annual rainfall (%) 0.0
Annual demand/Mean annual rainfall (%)
60% 70% 80% 90% 100%