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第三節 研究方法

技術面之落實得先有法制化作業層面之實現,本研究第一年度擬探 討基地保水貯集設計手法對於現行相關法規,如建築法規等之適用性,

並檢討其是否有衝突點,提出初步的因應與改善方式;同時收集、歸納 國內、外相關法規及使用經驗,探討其在設計、施工及維護管理所需考 慮之層面,草擬雨水貯集利用設計、施工及維護管理規範大綱,以及第 一階段設計技術規範內容。

除非是在空氣污染嚴重地區,雨水一直是相當乾淨的水源,在許多 農村地區直接收集貯集雨水便可以使用。所謂雨水貯集利用系統,係將 雨水以天然地形或人工方法予以截取貯存,然後經過簡單淨化處理後再 利用為生活雜用水的作法。雨水不但可用在農業灌溉或工業及民生用水 之替代性補充水源,也可用為消防用水之貯水水源,對減低都市洪峰負 荷也有相當助益。台灣地區年平均降雨量將近二千五百公釐,約為全球 降雨平均值的二倍半,雨量可算豐沛,但是受制於地形條件,且未有足 夠之蓄水設施攔蓄水源,以致每年有五成以上之降雨,未能及時控制利 用就直接流入海中,甚為可惜。建築雨水眝集供水系統是由集水系統、

水處理系統、儲水系統及給水系統所組成,首先利用建築基地或屋頂收 集雨水,經過管線系統截流至處理系統,處理完後再流至儲水裝置中,

最後再經由另一套管線送至用戶中供用水器具使用。雨水收集可以利用

流程圖表示則如圖1-3.2 所示。

雨水收集量

自來水補給水量

溢流水量 使用水量

圖1-3.1 雨水利用與貯集平衡之概念

開始 初期集雨量=0

雨水收集量計算

(CRW=CA*Rd*γ*10-3

是否溢流?

OFV,RSV’=SV OFV=0,RSV’=CRW+RSV

使用水量使否足夠?

CW=0,RSV=RSV’-UW CW=UW-RSV’,RSV=0

年間雨水利用累計 雨水利用率、自來水替代率

結束 年間逐日累算

Rd:日降雨量(mm/日) CRW:雨水收集量(m3) SV:雨水貯留槽容量(m3) RSV:雨水貯留量(m3) OFV:雨水溢流量(m3) UW:使用水量(m3) CW:自來水補給水量(m3)

圖 1-3.2 雨水利用模擬計算流程圖

(1)逐日降雨量資料 Rd(mm/日)及集雨面積 CA(m2)計算雨水收集量 CRW(m3)。

CRW(m3)=CA(m2)×Rd(mm/日)×流出係數γ×10-3

(流出係數γ隨著集雨場所特性而有不同,屋頂集水通常採用 0.85~0.95。)

(2)由雨水收集量 CRW(m3)、雨水貯集槽容積 SV(m3)及貯集槽貯水量 RSV(m3),求得溢流水量 OFV (m3/日)。

CRW+RSV>SV 時,OFV=CRW+RSV-SV CRW+RSV<SV 時,OFV=0

(3)計算當時雨水貯集槽內之貯水量 RSV’(m3) CRW+RSV>SV 時,RSV’=SV

CRW+RSV<SV 時,RSV’=CRW+RSV

(4)由雨水貯集槽貯水量 RSV’(m3)與使用水量 UW 計算自來水補給水 量CW(m3)

RSV’-UW<0 時,CW=-(RSV’-UW)

RSV’-UW>0 時,CW=0

(5)計算此時雨水貯集槽內之剩餘貯水量 RSV"(m3),

RSV’-UW<0 時,RSV"=0

RSV’-UW>0 時,RSV"=RSV’-UW

(6)當日最終雨水貯集槽貯水量 RSV"(m3)作為翌日雨水貯集槽貯水量 RSV (m3)初值,年間利用則重複上述計算程序,累計各計算參數之 變動值。

(7)根據上述之逐日累算結果,年間雨水利用量 YRU (m3/年)、年間雨 水收集量 YRC (m3/年)及年間使用水量 YTU (m3/年)計算如下:

YRU=Σ(UW-CW),YRC=ΣCRW,YTU=ΣUW

2.實驗觀測與台灣地區降雨資料的彙整與設計參數建立

對於雨水貯集利用之設計參數及性能做更深入的探討,本計畫初步 擬定選擇配合裝置之實驗區,建立雨水貯集利用案例觀測對象,對於雨 水貯集利用之各個可能設計參數,進行現場觀測與驗證分析,藉以建立 適於台灣水/地文條件之設計參數,並進行雨水貯集利用之貯集性能分 析。

雨水貯集利用的性能與貯集設施有很大的關係,高效率之貯集設施 在較短的時間內就能將雨水收集至貯集利用系統中,並加以充分有效利 用,故建築基地設置雨水貯集利用,必須對貯集設施之集雨能力進行評 估,本計畫擬建立「台灣地區降雨氣候分區參考圖」以提供規劃設計之 依據。

3.法制化方法之探討

針對雨水貯集利用法制化之探討,本計畫初步擬定以下列方式進行 探討:

(1)收集彙整國內外文獻,分析建築基地開發造成水循環的改變與健 全都市水循環的需求下,雨水貯集利用等保水設施所扮演的角 色,並配合國內外之案例進行分析探討。

(2)收集整理分析國內外有關雨水貯集入滲設施技術及雨水貯集入滲 相關法規。

(3)雨水貯集利用推動法制化前,必須了解相關之影響因素,尤其最 具關鍵的國土規劃體系、建築技術規則、水土保持技術規範等水 利法相關法規以及其他相關法規。

(4)探討基地保水貯集設計手法對於現行相關法規之適用性,並檢討 其是否有衝突點。

(5)針對現行規則中,不適用或衝突之規則條文,廣泛徵詢各業管單 位及專家學者之意見,初步提出適於雨水貯集利用推廣應用之建 築技術規則(增)修條文。

(6)針對提出之建築技術規則(增)修條文,徵詢各相關業管單位,

瞭解是否符合政府現行推動之相關政策。

(7)徵詢各相關產業執行單位之看法,以瞭解技術面之落實度。

(8)彙整各界之意見,對不適用之部分持續修訂,使之更形完善。

本研究初步擬參考上述之相關理論,建立台灣地區降雨頻度分布參 考圖;發展適於台灣之雨水貯集利用容量計算方法;同時探討雨水貯集 利用之特性、設計施工及維護管理要點,並修改建築技術規則建立雨水 貯集利用法制化程序,進而研擬雨水貯集利用技術設計手冊與規範,以 及雨水貯集利用施工與維護管理規範。

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