第一章 緒論
第一節 研究緣起與背景
近年來,都市土地開發利用造成不透水面積的大量增加,使都市水文循環遭 到破壞,不僅蒸發散量減少,引發都市熱島效應,亦使地表入滲量減少,造成都 市雨洪機會增加及地下水環境生態嚴重破壞;故如何減少不透水面積造成之負面 影響,提升水文循環生態,是近年各國積極努力的目標。
建築基地保水設施的主要目的在改善工程環境、調節環境氣候、降低區域洪 峰、減少洪水發生機率達到建築基地涵養雨水及貯留滲透雨水的效益。這些保水 設施具有多種不同的生態,經濟及社會效益或功能,近年來在綠建築的設計中也 被大量的採用,除了前述水文環境的影響外,其對能源消耗的減少、空氣品質的 改善、碳足跡的削減、不動產價值、遊憩及對社區宜居性都會產生定量及社會的 價值,同時基地保水設施面對氣候變遷能提供相當彈性的調適需要。
《建築基地保水設計規範》可提供規劃者在規劃中選擇與設計基地保水設 施,然而在規劃設計中,雖然國內有許多研究報告針對基地保水設施在建築基地 的建造成本有進行分析,卻缺乏各種設施初期投資成本及其他相關之長期成本資 料。同樣對基地保水設施所產生的效益評價,尤其對定量金錢價值的研究相對較 缺乏,且對這些設施所衍伸的效益估算較少觸及,而部分研究僅對單一效益進行 評價,對綜合性的效益較少提及。
因為缺乏建築基地保水設施經濟有效性評價的方法及成本效益值,建築師或 規劃師在進行基地保水設施的遴選及改善時,無法進行成本效益的分析,且在遴 選建築基地保水設施或對基地進行改造時也缺乏決策依據。本研究的主要目地即 在提供這方面的參考。
貳 、 研 究 背 景
由於都市化造成都市土地開發利用增加,使得原有的自然綠地急速開發且擴 張形成龐大之都會區,令都市不僅缺乏林木覆蓋及地面的截流,再因人工構造物 及地表不透水層的增加,導致都市保水能力降低、氣溫上升、乾燥化與地下水位 下降等問題,使原有的水文循環遭受破壞。另外,都市地區人類對水文圈的衝擊,
包括改變河道、建造水庫、砍伐森林、山坡地濫作及水污染等均影響整個水文體 系、干擾水平衡,遇大雨時常產生洪澇並造成人民財產損失。
目前國內大多數都市計畫對雨水的處理觀念,皆以不透水面匯流再利用排水 系統快速將雨水排出,即所謂的集中「末端處理」(End-of-the-Pipe Control)的 排水觀念,此種處理逕流的觀念使得都市鋪面缺乏保水機能,且易增加排水系統 負擔,並缺乏考慮基地保水、滲透、滯留之排水觀念,亦不是一種維護生態的都 市防洪計畫。
為改善都市化問題及增加都市水循環,在內政部建築研究所於綠建築的評估 體系中推動基地保水,以「基地保水指標」來定量化評估基地中雨水涵養的能力,
以有效改善日漸惡化的都市水循環問題。「基地保水指標」為建築基地涵養水分 及貯集滲透雨水的能力。基地的保水性能愈佳時,基地涵養雨水的能力愈好,有 益於土壤內微生物的活動,進而改善土壤之有機品質並滋養植物,對生態環境有 莫大助益,這是人類居住環境中不可或缺的生態指標。
首要解決的問題即為減少不透水表面及增加基地保水能力,以提升都市水文 循環生態。在內政部建築研究所於綠建築的評估體系中推動基地保水,以建築基 地涵養水分與貯留滲透雨水能力為評價恢復水文循環之成效,藉此可改善日漸惡 化的都市水循環問題。欲使基地開發後土地保水能力回到未開發前,基地保水之 規劃,必先瞭解當地土壤滲透情形,才能進行有效的保水設計,當基地位於地下 水位小於1m 之低濕地時,保水功能較不顯著,因此可免除本指標之評估。在基 地保水設計中分「常用保水設計」、「特殊保水設計」及「其他」三類,主要分為 兩大部分,一是「直接滲透設計」,二是「貯留滲透設計」。前者利用土壤孔隙的 毛細滲透原理來達成土壤涵養水分的功能,而後者為設法讓雨水暫時留置於基地
上,然後再以一定流速讓水滲透循環於大地的方法。
綠建築基地保水政策建築技術規則訂立之「建築基地保水設計技術規範」,
雖然設計技術規範與指標計算方式已行之多年,且己為建築師或規劃師所接受;
但因缺乏建築基地保水設施經濟有效性評價的方法及成本效益值,建築師或規劃 師在進行基地保水設施的遴選及改善時,無法進行成本效益的分析,本研究計畫 的主要目的是建立基地保水設施經濟有效性分析架構,所謂經濟有效性就是以最 少的投資達到我們所設定之環境改善目標,或是在一定的資源下達到環境改善目 標。目前國內外已有許多評估經濟有效性之方法,本研究計畫首先收集有關方法 並比較各方法之計算內容及其優缺點,並遴選適合國內之基地保水設施經濟有效 性分析架構。
目前基地保水設施分為常用保水設計、特殊保水設計及其他,共八個方法,
依據建研所 103 年度《建築基地保水指標檢討及透水鋪面現況評估與規劃設 計》、104 年度《建築基地保水現況分析及設計技術規範檢討與修訂之研究》研 究結果發現,國內較常使用的基地保水設施為:Q1綠地、被覆地、草溝,Q2透 水鋪面,Q3花園土壤(屋頂綠化)為主,故本研究以此三種基地保水設施為主要研 究對象。
本研究團隊針對國內較常使用的基地保水設施為:Q1綠地、被覆地、草溝,
Q2透水鋪面,Q3花園土壤(屋頂綠化) 三種基地保水設施為主,擬對國內外基地 保水設施經濟有效性分析、成本估算方法、效益、相關研究及計算公式等資料進 行蒐集、彙整、分析比較,並進行相關探討。透過本計畫之研究探討、案例分析,
除了預期完成經濟有效性分析架構、建立簡易效益評價模式及成本估算方法,進 而建立簡易且可操作的計算程序,本研究之經濟有效性分析架構可供建築師或規 劃師在做基地保水設施遴選或社區進行保水設施更新決策之參考。