第四章 案例研討
4.6 截水效益評估
4.6.1 降低雨水地面逕流
國內截水公式(廖，101 年)：主要依式 3.8、3.9a 及 3.9b 估算，以下依 案例參數及降低雨水地面逕流效益結果分別說明之：
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1. 案例參數
(1) 新竹市綠屋頂面積：依 4.2 節估算，為 15.036 平方公里。
(2) 逐時降雨資料：本研究依大氣資料庫新竹測站 2010 逐時降雨資料 估算。
(3) 土壤基質厚度：本研究採用 10.000cm 作為估算的基準。
2. 降低雨水地面逕流效益：如表 4.17 所列，依式 3.8 及 3.9a 估算的基質 年截水深度(ΔSWS)為 0.284m，而依式 3.9b 計算之排水板年截流深度 (ΔSWd)約為 0.005m，將此兩值加總為 0.289m，並與綠屋頂面積相乘，
可得每年綠屋頂的截水量約為 440 萬 m3，為以類似 Mentens 公式所建 立的經驗式估算結果(4 百萬 m3)的 1.1 倍左右。
表 4.17 新竹市截水效益
參數 估算數值
土壤基質厚度 (SD)(mm) 100 新竹市 2010 年降雨量 (mm) 1619.750 基質年截流深度 (ΔSWS)(m) 0.284 排水板年截流深度 (ΔSWd)(m) 0.005
綠屋頂年截流深度 (m) 0.289
綠屋頂面積 (km2) 15.036 總截水量 (萬 m3/yr) 440
4.6.2 降低尖峰逕流量
此部分主要依 3.3.4 節所列的式 3.10 估算，以下分為案例參數及降低 尖峰逕流量效益二部分說明此方法之執行情形與結果：
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1. 案例參數：
(1) 土壤基質厚度：本研究採用 10.000cm 作為估算的基準。
(2) 基質的飽和含水率(θS)及初始平均含水率(θave)：依廖(101 年)的 實驗結果，分別為 0.500 及 0.300 左右。
(3) 排水板平均蓄水深度(BD)：本研究依據一個常用的巿售棑水板估 算，以 1.540cm 為估算基準。
(4) 各集水區綠屋頂面積比例：如圖 4.1 所示，新竹市排水系統大至分 為四區，唯考量排水系統效益需以集水區作為依據，由於第一、
二區在同一集水分區，故將第二區併入第一區，然後估算各分區 綠屋頂的可設置面積比例，第一、三及四分區的比例依序為 27.000%、52.240%及 20.760%。
2. 降低尖峰逕流量效益：如表 4.18 所列，本研究利用式 3.10 估算新竹市 100%及 50%飽和截水深度(DSRGR)分別為 35.400mm 及 17.700mm，與 集水分區中綠屋頂面積比例相乘，得單位時間各分區之可降低的尖峰 截水深度範圍，第一、三及四分區依序為 5.480×10-7-1.100×10-6m、1.100
×10-6-2.200×10-6m 及 4.220×10-7-8.440×10-7m，分別除以新竹市五年再現 期的設計雨量 7.584×10-2m，可得各分區尖峰逕流減量百分比，依序約 為 4.170-8.340%、8.040-16.080%及 3.200-6.400%，以此作為後續國內 雨水排水系統擴充效益換算之依據。
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表 4.19 一般屋頂平均成本估算表
厚度 (m) 單價成本範圍(元/m2) 單位成本(元/m2)
水泥磚 0.050 250-379 315
輕質混凝土 0.050 200-500 350
油毛氈或 PU 層 0.010 406-500 453
水泥砂漿 0.020 100-310 205
總計 - - 1528
資料來源：林志成建築事務所 (100 年)及交大營繕組 (100 年)
(2) 綠屋頂：本研究以 6m×20m 共 120m2為估價案例，分別向竹軒園景 觀工程設計公司及寶銳企業有限公司取得綠屋頂建置所需成本資 料，包含植物、介質、排水層(蓄水層)、防水層及施作人工費等，
其中基質厚度以 10.000cm 為代表；表 4.20 所列為本研究依兩家廠 商所提供各品名的單位成本範圍，其中基質的範圍較大的原因在於 使用材料的不同，如紅磚粒及花土混合有機稻殼是屬於單價較高的 材料，而培養土及有機肥料則價格較低，故本研究取範圍區間的平 均或代表值作為估算成本之依據，單位面積成本含稅約為 2,683 元，與台北市信義區公所提供的單位面積成本為每平方公尺 2,640 元頗接近，本研究以單位面積成本含稅 2,683 元作為後續估算及比 較成本的依據。
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表 4.20 綠屋頂單位建置成本範圍資料
品名 規格 單價成本範圍(元/m2) 單位成本(元/m2)
植栽 m2 303-900 600
基質(10cm 厚) m2 170-900 300
防水層 m2 380 380
保排水板 m2 476 476
不織布 m2 95 95
阻根層 m2 95 95
施作人工 m2 583-635 609
總計 - - 2555
2683(含稅)
資料來源：竹軒園景觀工程設計公司(100 年)、寶銳企業有限公司(100 年) 2. 更新成本：本研究假設一般屋頂部份 20 年需更新一次，但只防水層以
上，不含下方的結構，更新成本假設與初設成本相同；綠屋頂部分則依 Wong et al. (2003)之假設每 15 年需要更新植物，如表 4.20 所列，重新 植栽成本亦假設為每平方公尺 600 元。
3. 成本概估
(1) 一般屋頂年均成本(CNR)：由於防水層可能 10-20 年間會更換一次，
故將一般屋頂的更新年限分為 10、15 及 20 年三種估算方法。分別 依式 3.11a 式、3.11b 及 3.11c 估算，一般屋頂的年均成本在不同更 新年數下約為每平方公尺 190 元、146 元及 115 元。
(2) 綠屋頂年均成本(CGR)：依式 3.12 之估算，綠屋頂的年均成本為每 平方公尺為 166.5 元，與 10 年、15 年及 20 年更新一次的一般屋頂 年均成本的差異分別為每平方公尺-23.5 元、20.5 元及 51.5 元，增
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設綠屋頂約須比不同更新年數下的一般屋頂額外增加-12.400% 、 14.000%、及 45.000%的年均成本。
4.8 城市綠屋頂成本效益分析
本節主要依 3.5 節所說明之方法評估新竹市綠屋頂建置之成本效益分 析，以下分別以降溫節能、減碳、空污減量、截水等經濟效益及新竹市綠 屋頂成本效益分析分別說明之。
1. 降溫節能經濟效益：本研究將 4.3.1 節所估算的 1D-HF 單位面積節能 效益 11.170kWh/m2/yr 及 4.3.2 節所估算之 eQUEST 單位面積節能效益 8.600 kWh/m2/yr，乘上台電目前電價每度電約台幣 2.100 元(台灣電力 公司，100 年)，可得每年每單位平方公尺綠屋頂面積分別約可節省 23.460 元及 18.100 元，再與本研究 4.2 節估算的新竹市可建置綠屋頂 面積 15. 036 平方公里相乘，依 1D-HF 及估算可得每年約可節省 1 億 6 千 8 百萬度電共約 3 億 5 千 3 百萬元，而依 eQUEST 之結果估算則約 可節省 1 億 3 千萬度電共約 2 億 7 千 2 百萬元，與目前新竹市推動節 能減碳成效相比較，依 1D-HF 法的結果約為 2010 年非營業用電比前 一年所節省 1 千 7 百萬元(環保署綠色生活網，100 年)的 20 倍，依 eQUEST 法的結果則約為 16 倍左右。
2. 減碳經濟效益：將本研究 4.4 節估算之 1D-HF 法節能量及基質吸收能 力，減碳效益估計每年約可減 12.100 萬噸 eCO2，而依 eQUEST 結果 及基質吸收能力，減碳效益每年約為 10.1 萬噸 eCO2，分別與蕭 (98 年)的碳稅建議值 750 NTD/ton eCO2相乘，即可得 1D-HF 法的節能量 與基質吸收能力每年節省碳稅約為 9 千 1 百萬元，而依 eQUEST 與基 質吸收能力，每年約可節省碳稅為 7 千 6 百萬元。唯國內尚未實施碳 稅，須俟實施後才會產生此效益。
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3. 空污減量經濟效益：此部分主要依台灣現有空氣污染防制費用(環保 署，100 年)、單位污染減量成本(維護成本法)(倪等，96 年)及單位損 害成本(林，96 年)估算空污估算經濟效益，以下分別說明之。
(1) 空氣污染防制費用：依本研究 4.5 節估算氮氧化物及硫氧化物的減 量分別為每年減量 17.000 噸及 13.800 噸，分別與該污染物目前二 級防制區的空污費率，氮氧化物及硫氧化物分別為每公噸 15 千元 及 12 千元相乘，可得此部份效益，氮氧化物及硫氧化物每年分別 約為 25 萬 5 千元及 16 萬 6 千元，故若以空污防制費計算，經濟 效益約為每年 42 萬元，並不多。
(2) 單位污染減量成本：將本研究 4.5 節估算之四種空氣污染物(依序 為 NO2, SO2, PM10)的減量，每年分別為 17.000 噸、13.800 噸及 57.400 噸，分別與倪等(96 年)所建立的各污染物單位污染減量成 本相乘，NO2, SO2, PM10的減量成本為每公噸 2 萬 6 千元、2 萬 5 千元及 3 萬 8 千元，可得 NO2, SO2及 PM10每年的減量成本約為 43 萬、35 萬及 216 萬元，故減量成本的總經濟效益為每年 3 百萬，
也不算很顯著。
(3) 單位損害成本：依本研究 4.5 節估算空氣污染物 SO2、 O3及 PM10
減量每年分別為 13.800 噸、105.400 噸及 57.400 噸，分別與表 4.21 所列各污染物的單位損害成本相乘，其中表 4.21 為本研究依林(96 年)之估算方法所建立各污染物單位損害成本相關參數表，SO2、 O3及 PM10的單位損害成本分別為每年每公噸 15 萬 3 千元、7 千 8 百元及 12 萬元，可得 SO2, O3, PM10每年的損害成本約為 210 萬、
83 萬及 680 萬，故所減少的損害成本約為每年 973 萬。
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表 4.21 各污染物單位損害成本參數表
參數 SO2 O3 PM10
衝擊反應(急性死亡率, YOLL) 22.250 12.420 58.650 衝擊反應(呼吸性急病入院數, case) 8.500 75.164 40.880 外部成本(千萬) 9.000 6.600 23.900 單位損害成本(NTD/噸/yr) 152,942 7,860 119,160 4. 截水經濟效益：此部分主要依國外的雨水下水道使用費(Stormwater fee)
及國內雨水下水道擴充成本估算截水經濟效益，以下分別說明之。
(1) 雨水下水道使用費(Stormwater fee)
(a) 第一部分採用美國華盛頓州目前現有之雨水下水道使用費費 率(0.003 USD/m2/year) (DDOE, 2011)可獲得 55%之優惠，並配 合中央銀行目前台幣兌換美元的匯率為 30.200 元，則可得雨 水下水道使用費費率減少約為每年每平方公尺新台幣 0.055 元，並與本研究 4.2 節估算之綠屋頂面積為 15.036 平方公里 相乘，可得約為每年 82 萬元，效益並不顯著。
(b) 第二部份則依不同建築用途，採用 Carter and Keeler (2008)所 建議的優惠方案，依不同用途給予的 Stormwater credit，抵用 費率如表 4.22 所列，將表 3.10 所列不同建築用途可獲得之 credit 分別與中央銀行目前台幣兌換美元的匯率為 30.200 元相 乘，可得辦公大樓每年每平方公尺可獲得 1.208 元，住家部份 每年每平方公尺則為 1.510 元，依本研究 4.2 節估算之綠屋頂 面積為 15.036 平方公里，並與 4.3.2 節估算的新竹市住宅及所 占比例為 45%及 55%相乘，可得住宅與辦公綠屋頂面積約為 6.770 及 8.266 平方公里，最後分別與各建築的抵用費率相乘 並加總，可得總額約為 2022 萬。
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表 4.22 住宅及辦公單位面積 Stormwater credit
建築用途 住宅 辦公
Stormwater credit(元/ m2/year) 1.510 1.208 綠屋頂面積(km2) 6.770 8.266
可抵用總額(萬) 1,020 1,000
(2) 雨水下水道擴充成本：依本研究 4.6.2 節估算綠屋頂各分區單位時 間可降低的尖峰截水深度範圍，並以新竹市各排水系統分區估算 排水系統截水效益。各分區分別如下說明。
(a) 第一排水分區：如表 4.23 所列，本區尖峰逕流減量百分比約 為 4.170%-8.340%，利用不同管線種類以上述減量範圍擴充及 依國內雨水下水道單位建造成本資料(內政部營建署，92 年) 乘以各類管線長度，可估得所節省的擴充成本約 1 千 8 百萬 元到 3 千 2 百萬元之間。
(b) 第三排水分區：將 4.6.2 估算的尖峰逕流減量百分比範圍在 8.040%-16.080%，依前述的方法估算節省的擴充成本約 1 千 萬元到 1 千 5 百萬元之間。
(c) 第四排水分區：如表 4.23 所列，本區尖峰逕流減量百分比為 3.200%-6.400%，本區減量和其他區相比較小，依同樣方法估 算擴充成本約可省 1 千 4 百萬元到 3 千萬元。
(d) 新竹市排水系統截水效益：如表 4.23 所列，將三區節省的成 本加總，可得新竹市擴充成本約可省 4 千 2 百萬至 8 千萬，
以折現率 4.250%來估算，可得每年成本約在 250 萬至 450 萬 之間，並以此作為後續成本效益估算的依據。
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表 4.23 新竹市排水系統擴充成本估算
第一分區 第三分區 第四分區
尖峰逕流減量百分比(%) 4.170-8.340 8.040-16.080 3.200-6.400 擴充成本(萬元) 1,832-3,223 961-1,542 1,431-3,051 5. 新竹市綠屋頂成本效益分析：本研究分為全巿綠屋頂效益及額外考量
碳稅與雨水下水道使用費兩種方式分析新竹市推廣綠屋頂的可能成本 效益，以下分別說明之。
碳稅與雨水下水道使用費兩種方式分析新竹市推廣綠屋頂的可能成本 效益，以下分別說明之。