第四章 用水需求方程式建立與試算
第一節 用水規模分析
校園中除了飲用水、洗手、沖廁用水外，還有清掃用水及 澆灌用水。除了飲用水及洗手用水必須使用自來水外，其於雜 排沖廁、澆灌用水，皆可以利用雨水替代。其中國小校園因為 面積大，可利用集水面積較他類建築來的容易。在探討影響用
水量的因子主要有人數、性別、用水時數、器具數、建築面積。
依據文獻中顯示，在探討苗栗地區國小中用水狀況中第一類的 因素有男童數、女童數、總人數、學生數、教職員數、班級數；
在第二類因數則有建築面積、建蔽率、總樓地板面積、校地面 積、大便器具數、小便器具數。在經由因素間相關的矩陣分析 (SPSS 分析)後8；第一類的因數中以人數主要影響因素，在第二 類影響因素則有建築面積及樓地板面積。針對這三種因素，使 用人數、建築面積、樓地板面積，我們來對於目前所選取的十 二所國小進行分析，以期望了解學校使用上的特性；並依此特 性來制定各項預測基準。
一、以每人每月分析用水費用趨勢
NT$0 NT$10 NT$20 NT$30 NT$40 NT$50 NT$60
一月 二月 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月 十一月 十二月
A 竹南國小 B 海口國小 C 照南國小 D 尖山國小
E 六合國小 F 蟠桃國小 G 新興國小 H 信德國小
I 斗煥國小 J 三灣國小東山分校 K 三灣國小 L 南庄國小
8林詩馨，民91，<<都市小學區位別對雨水利用供需特性之探討>>，台灣大學土木所論文，
圖4-1 每人每月用水費用
資料來源：本研究整理
在比較各校每人每月用水費用來看，我們可以發現目前在 斗煥國小(19 元/每年)、三灣國小東山分校(38.3 元/每年)以及南 庄國小(23.5 元/每月)較一般學校(6.2 元/每年)來的高。這差異依 據前述資料可能影響的因子主要有校地面積、校舍樓地板面積。
在每月用水費用的分析中我們看到在三、四月及九、十月 的費用較低主要是寒暑假的影響。整體而言，目前所調查的校 舍主要較為單獨性，在文獻回顧中我們發現到，若是校園放學 後另有做他用時，例如；課後輔導或是定期社區活動；會對於 水費有所影響。此外，在每人用水量理論上應該是相當一致的，
但是我們發現到各校每人水費用人有差異。檢討起來與校園中 有無設置節水器具與有無自辦營養午餐為主，另外就東山分校 而言，學生人數過少也是造成費用偏高的原因。
二、以校地面積分析用水費趨勢
NT$0 NT$2 NT$4 NT$6 NT$8 NT$10 NT$12 NT$14
一月 二月 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月 十一月 十二月
A 竹南國小 B 海口國小 C 照南國小 D 尖山國小
E 六合國小 F 蟠桃國小 G 新興國小 H 信德國小
I 斗煥國小 J 三灣國小東山分校 K 三灣國小 L 南庄國小
圖4-2 每平方公尺校地用水費用
資料來源：本研究整理
在以每平方公尺檢討校地每月用水費用來看，我們發現學 校類型的差異會造成費用上的不同；在竹南國小每年每平方公 尺校地面積費用約有10 元，其他國小每年每平方公尺校地面積 費用則有0.22 元。
在檢討每人可使用校舍及校地面積時，我們發現竹南國小 主要是建蔽率高及使用密度高；所以，若以每公尺平方來計算 用水用時則會產生費用高於其他學校的狀況。再細看竹南國小 以外的趨勢時，其結果如下圖4-3。
NT$0.0 NT$0.1 NT$0.2 NT$0.3 NT$0.4 NT$0.5 NT$0.6 NT$0.7 NT$0.8
一月 二月 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月 十一月 十二月
B 海口國小 C 照南國小 D 尖山國小 E 六合國小
F 蟠桃國小 G 新興國小 H 信德國小 I 斗煥國小
J 三灣國小東山分校 K 三灣國小 L 南庄國小
圖4-3 每平方公尺校地用水費用(不含竹南國小)
資料來源：本研究整理
在圖4-3 中我們移除掉竹南國小後；發現到平均費用是落 在每平方公尺用水費用是在0.4~0.2 元之間。此外，用水的趨勢 也有寒假的影響因素。我們在對照每人使用校地面積的數據來 做對比，發現到六合國小與三灣國小東山分校是因校地面積較 大，使用人數少，相對於其他國小相對較高。這顯示校地面積 與人數將會主導用水量的主要因素。
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
B海 口國小
C照 南國小
D 尖 山國小
E 六 合國小
F 蟠 桃國小
G 新興 國小
H 信德 國小
I 斗 煥國小
J三灣國 小東山分
校 K 三
灣國小 L 南
庄國 小
NT$0 NT$0 NT$0 NT$0 NT$0 NT$1 NT$1
平均每人可用校地面積 校地每年用水費
圖4-4 校地用水費用與平均每人可用校地面積分析(不含竹南國小)
資料來源：本研究整理
針對圖4-3 中發現到六合國小與三灣國小東山分校高於其 他國小的原因；我們針對校地用水費用與平均每人可用校地面 積分析。在分析後發現，我們證實前述說法。
三、以校舍面積分析用水費用趨勢
在以每平方公尺檢討校舍每月用水費用來看，我們發現學 校類型的差異會造成費用上的不同；在斗煥及南庄國小每年每 平方公尺舍地面積費用各為5.4 元及 2.8 元，其他國小每年每平 方公尺校地面積費用則有2 元以下，詳圖 4-5。
圖中的趨勢我們發現校舍面積與人數有正比的關係下，對 於水費的分析較趨於現實狀況。在比較與校地分析的結果中，
我們對於校舍對於水費的因數來說是比校地的因素來的大。
NT$0 NT$1 NT$2 NT$3 NT$4 NT$5 NT$6
一月 二月 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月 十一月 十二月
A 竹南國小 B 海口國小 C 照南國小
D 尖山國小 E 六合國小 F 蟠桃國小
G 新興國小 H 信德國小 I 斗煥國小
J 三灣國小東山分校 K 三灣國小 L 南庄國小
圖4-5 每平方公尺校舍用水費用
資料來源：本研究整理
此外，在檢討每人可使用校舍及校地面積時，我們發現這 斗煥國小及南庄國小主要是每人分配到樓地板面積大於其他學 校；所以，若以每公尺平方來計算用水用時則會產生費用高於 其他學校的狀況。再細看斗煥及南庄國小以外的趨勢時，其結 果如下圖4-6。
NT$0 NT$1 NT$1 NT$2 NT$2 NT$3
一月 二月 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月 十一月 十二月
A 竹南國小 B 海口國小 C 照南國小
D 尖山國小 E 六合國小 F 蟠桃國小
G 新興國小 H 信德國小 J 三灣國小東山分校
K 三灣國小
圖4-6 每平方公尺校舍用水費用(不含斗煥、南庄國小)
資料來源：本研究整理
0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00
A 竹 南國小
B海 口國小
C照 南國
小
D 尖 山國小
E 六合國 小
F 蟠 桃國小
G 新興國 小
H 信 德國小
J三灣 國小東
山分校 K 三
灣國小
NT$0.0 NT$0.2 NT$0.4 NT$0.6 NT$0.8 NT$1.0 NT$1.2 NT$1.4 NT$1.6 NT$1.8
平均每人可用校舍面積 平均校舍每年用水費
圖4-7 校舍用水費用與平均每人可用校舍面積分析(不含斗煥、南庄國小)
資料來源：本研究整理
此外，以衛生器具數量或是有無使用省水器具在檢討這些 這些案例中我們發現使用率越高則水費越低。以竹南國小與蟠 桃國小來看，使用率約為35%，但受到使用基本水量的影響會 有邊界值。
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
A 竹南國 小
B海口國 小
C照南國 小
D 尖山 國小
E 六合國 小
F 蟠桃國 小
G 新興國 小
H 信德國 小
I 斗煥國 小
J三 灣國
小東山 分校
K 三灣 國小
L 南庄國 小
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
平均每人每年水費 省水器材使用率
圖4-8 每人每年用水費用與省水器材使用率比較
資料來源：本研究整理
依據這些影響因子在計畫建立用用水支出的模式之前我 們需針對各校的差異性作一評估，以求取出較為統一性的數據 作為參考依據。
四、建立校園用水趨勢分類
依據前述的分析，我們歸納出人數的多寡、每人校舍面積 的多寡以及使用節水器具的比例為主要影響因素。這對這些因 數我們將十二所學校分成三類。
表4-1 各校園用水影響因素表
影響因素 類別
A 竹南國小 節水器具比例高 已發展
B 海口國小 節水器具比例高 已發展
C 照南國小 無顯著因素 一般
D 尖山國小 無顯著因素 一般
E 六合國小 無顯著因素 一般
F 蟠桃國小 節水器具比例高 已發展
G 新興國小 無顯著因素 一般
H 信德國小 無顯著因素 一般
I 斗煥國小 校舍面積小 宜發展
J 三灣國小東山分校 使用人數少、校舍面積小 宜採他種集水方式
K 三灣國小 無顯著因數 一般
L 南庄國小 校舍面積小 宜採他種集水方式
資料來源：本研究整理
再述表，對於已發展是指目前學小主要以採用省水器材，
在未來發展方面者要以建立雨水再利用系統為主。對於一般類 則是校園中暨要發展雨水再利用系統外，節水設施也是要進行 設置。對於所謂宜採他種集水方式主要是指人數過少發展無經 濟效益；例如，三灣國小東山分校；或是屋頂集水面積過小，
例如，斗煥國小及南庄國小，這兩所國小則需要發展以地面收 集雨水的方式來處理。
五、需水方程式建立
依照上述分類我們建立需水方程式。其中，雜用水比例約 為每人每日用水量之35%。本研究假設此比例為可用雨水替代 之水量比例。此外，每位男生每日使用馬桶次數為0.578 次/日，
每人使用洗手檯次數為2.345 次/日，每位女子使用馬桶次數為 2.384 次/日9。
對於需水方程式我們是以線性方程式y = m1x1 + m2x2 + ... + b
其中 y 是指每年的用水量；這用水量是以度計算；x1 是 指每年小便斗用水度數，在度數計算方面我們是以器具數量、
使用頻率及使用人數來做計算；x2 是指每年馬桶用水度數，在 度數計算方面我們是以器具數量、使用頻率及使用人數來做計 算。此外，水費換算成用水度數是依據收費標準轉換而成。
表4-2 用水收費標準
每度單價 7.00 9.00 11.00 11.50
實用度數(立方公尺) 1~10 度 1~10 度 1~10 度 1~10 度
累進差額(元) 0 -20 -80 -105
資料來源：台灣省水利公司
計費公式如下：
用水費=每度單價*實際用水量-累進差額
其中國小之用水，其實際用水量均照第一段單價計收。
9 山根祐子，村川三郎，高田 宏，坂本和彥，2005，〈Analysis on the water usage in office building〉，《日本 建築學會環境系論文集》第593 號， p65-72