第五章 基地保水與水環境低衝擊開發技術保水量之比較
第三節 各類型基地保水設施之比較分析
本研究逐一就各類型基地保水設施分別依照「建築基地保水設計技術規範」、
「建築基地保水設計技術規範」修正建議及營建署「水環境低衝擊開發設施操作 手冊」所列公式，探討比較入滲時間為 86,400 秒及 3,600 秒之保水當量，但忽略 設施表層的貯水量。由於基地保水與 LID 設施的設施型式、基層土壤類型、厚 度與設計理念不同，並無相同的比較基準，分析結果僅供不同技術型態的保水量
參、綠地、被覆地、草溝、植生溝
建築基地保水設計技術規範中，依據綠地覆蓋面積、綠地入滲率及滲透時間 之乘積，計算保水設計之保水量。在基地保水設計技術規範修訂建議中，則維持 原有公式計算，另外建議綠地可採下凹設計，增加貯留滲透空間，如圖 5-1 所示。
水環境低衝擊開發設施操作手冊中的植生溝為寬淺且有地被植物或草皮之溝渠，
主要功能為水體傳輸，類似草溝之設計，如圖 5-2。
圖 5-1 綠地下凹設計示意圖
(資料來源: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)
圖 5- 2 LID 植生溝示意圖
(資料來源:水環境低衝擊開發設施操作手冊)
引用第五章第二節表 5-2 至表 5-5 計算結果，另計算入滲時間為 1 小時的保 水當量，彙整比較不同土壤最終入滲率時，比較綠地公式、修正公式與 LID 植 生溝的保水當量如圖 5-3 至圖 5-5。
1. 出入滲時間 1 小時與 24 小時對保水當量的影響，1 小時的入滲量僅為 24 小時的 4.2％。
2. 圖 5-3，當土壤最終入滲率 f 為 10-5，LID 植生溝保水量約為綠地修正 後公式入滲 1 小時保水量的 2 倍左右。
3. 圖 5-4，當土壤最終入滲率 f 為 10-6，LID 植生溝保水量約為綠地入滲 1 小時保水量的 20 倍左右。
4. 圖 5-5，當土壤最終入滲率 f 為 10-7，LID 植生溝保水量相當於綠地 24 小時保水量的 8.68 倍，約為綠地入滲 1 小時保水量的 208 倍左右。
5. 若入滲時間為 1 小時，LID 植生溝的保水當量表現均優於基地保水綠地，
尤其是土壤入滲率愈小差距愈大。
圖 5- 3 綠地公式、修正公式與 LID 植生溝保水當量比較(f=10-5)
Q1(24hr) 修正
Q1(24hr) LID植生溝 Q1(1hr) 修正Q1(1hr) 保水當量 1 1 0.087 0.04167 0.04167
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
綠地保水當量比較(f=10-5)
圖 5- 4 綠地公式、修正公式與 LID 植生溝保水當量比較(f=10-6) (資料來源:本研究整理)
圖 5- 5 綠地公式、修正公式與 LID 植生溝保水當量比較(f=10-7)
Q1(24hr) 修正
Q1(24hr) LID植生溝 Q1(1hr) 修正Q1(1hr) 保水當量 1 1 0.8681 0.04167 0.04167
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
綠地保水當量比較(f=10-6)
LID植生溝 Q1(24hr) 修正
Q1(24hr) Q1(1hr) 修正Q1(1hr) 保水當量 8.68056 1 1 0.04167 0.04167
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
綠地保水當量比較(f=10-7)
肆、透水鋪面
建築基地保水設計技術規範與水環境低衝擊開發設施操作手冊均列有透水 鋪面技術型式，基地保水透水鋪面與 LID 透水鋪面示意圖，如圖 5-6 與圖 5-7 所 示。
圖 5- 6 透水鋪面示意圖
(資料來源: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)
圖 5- 7 LID 透水鋪面示意圖
(資料來源:水環境低衝擊開發設施操作手冊)
同樣彙整比較透水鋪面公式、修正公式(單元型)與 LID 透水鋪面之保水當量，
如圖 5-8 至圖 5-10，研究發現如次：
1. 當入滲時間為 1 小時的情況，不論土壤入滲率大小，LID 透水鋪面表現 最佳。
2. 當土壤入滲率 f 為 10-6或 10-7的情況，LID 透水鋪面保水量大於各類型
圖 5- 9 透水鋪面保水當量比較(f=10-6)
伍、花園土壤雨水截留設計、LID 綠屋頂
基地保水中花園土壤雨水截留設計（又稱人工地盤花園），係利用屋頂、陽 臺及有地下室的地面等人工地盤上的花園之土壤間隙來截留雨水的設計，示意圖 如圖 5-11。水環境低衝擊開發設施操作手冊中的綠屋頂為安裝於平面或傾斜平坦 的屋頂上，以薄層土壤設計之植被，其類似於設置在屋頂的花園土壤雨水截留設 計，示意圖如圖 5-12。
圖 5- 11 花園土壤雨水截留設計示意圖
(資料來源: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)
圖 5- 12 LID 綠屋頂示意圖
(資料來源:水環境低衝擊開發設施操作手冊)
彙整比較花園土壤雨水截留設計公式、修正公式與 LID 綠屋頂之保水當量，
如圖 5-13 至圖 5-15。
1. LID 綠屋頂在 f 等於 10-5或 10-6時，保水量小於現行 24 小時花園土壤 雨水截留設計，但大於花園土壤雨水截留設計 1 小時的保水量，如圖 5-13 及圖 5-14。
2. 當 f 等於 10-7時，LID 綠屋頂保水當量相當於花園土壤雨水截留設計入 滲 24 小時保水量的 8 倍，如圖 5-15。
3. 若以入滲時間 1 小時來看，LID 綠屋頂表現均優於花園土壤雨水截留設 計。
圖 5- 13 人工地盤花園、綠屋頂保水當量比較(f=10-5) (資料來源:本研究整理)
圖 5- 14 人工地盤花園、綠屋頂保水當量比較(f=10-6) (資料來源:本研究整理)
Q3(24hr) LID綠屋頂 Q3(1hr) 修正 Q3(24hr)
修正 Q3(1hr) 保水當量 0.486 0.081 0.042 0.019 0.019
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
當 量
人工地盤花園、綠屋頂保水當量比較(f=10-5)
Q3(24hr) LID綠屋頂 修正
Q3(24hr) Q3(1hr) 修正 Q3(1hr) 保水當量 1 0.810 0.190 0.042 0.042
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
當 量
人工地盤花園、綠屋頂保水當量比較(f=10-6)
圖 5- 15 人工地盤花園、綠屋頂保水當量比較(f=10-7) (資料來源:本研究整理)
陸、景觀貯集滲透水池、LID 生態滯留單元
建築基地保水設計技術規範中貯集滲透空地與景觀貯集滲透水池並列 Q4，
依規範定義，「貯集滲透空地」係利用停車場、廣場、球場、遊戲場、庭園廣場 做成能匯集周邊雨水之透水型窪地，平時作為一般的活動空間，在暴雨時則可暫 時蓄洪，讓雨水以自然滲透方式滲入地下後，恢復原有空間機能。「景觀貯集滲 透水池」為具備滲透功能的水池，讓雨水暫時貯存，再慢慢以自然滲透方式滲入 大地土壤，如圖 5-16 所示。
LID綠屋頂 Q3(24hr) 修正
Q3(24hr) Q3(1hr) 修正 Q3(1hr) 保水當量 8 1 1 0.042 0.042
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
當 量
人工地盤花園、綠屋頂保水當量比較(f=10-7)
圖 5- 16 景觀貯集滲透水池示意圖
(資料來源: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) 水環境低衝擊開發設施操作手冊中的「生態滯留單元」為具美化景觀功能的 造景淺窪地，透過滲透、貯留、過濾以延遲雨水逕流，可視為現地暴雨逕流處理 系統，且兼具景觀美化效果，經常與雨水花園(類似景觀貯集滲透水池)相互搭配 設計。完整的生態滯留單元設計包括入流設施、前處理設施、地表貯水區、溢流 設施、生長介質、過濾貯水層、排水管、覆蓋層及植栽等，如圖 5-17。基地保水 中的「貯集滲透空地」、「景觀貯集滲透水池」類似「生態滯留單元」，係藉由 簡易入流、貯留、入滲或出流等設計，將雨水收集再排放，惟「貯集滲透空地」
在雨水排乾後可供停車場、廣場、庭園廣場等使用，但「景觀貯集滲透水池」在 大雨過後，仍保留部分雨水供作生態景觀水池之用。
圖 5- 17 LID 生態滯留單元示意圖 (資料來源:水環境低衝擊開發設施操作手冊)
因基地保水設施表面的貯水量可納入雨水貯集滯洪量計算，故假設保水量扣 除貯水量與綠地 24 小時入滲量的比值為入滲當量。經彙整比較景觀貯集滲透池 公式、修正公式與 LID 生態滯留單元的入滲當量，如圖 5-18 至圖 5-20。
1. 在短延時降雨時，LID 生態滯留單元的入滲當量均大於基地保水景觀貯 集滲透池 1 小時的入滲當量。
2. 景觀貯集滲透池 Q4 的入滲當量，與綠地 Q1 的保水當量相同。
3. 當土壤最終入滲率 f 小於 10-6時，LID 生態滯留單元的入滲當量較 Q4(24 小時)表為佳。
4. 當土壤最終入滲率 f 小於 10-6時，不論入滲時間長短，修正後景觀貯集 滲透池 Q4 入滲量最少。
圖 5- 18 景觀貯集滲透池、LID 生態滯留單元入滲當量比較(f=10-5) (資料來源:本研究整理)
Q4(24hr) 修正 Q4(24hr)
LID生態滯
留單元 Q4(1hr) 修正 Q4(1hr) 入滲當量 1 1 0.174 0.042 0.042
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
當 量
景觀貯集滲透池、LID生態滯留單元入滲當量比較(f=10-5)
圖 5- 19 景觀貯集滲透池、LID 生態滯留單元入滲當量比較(f=10-6) Q4(24hr)
修正 Q4(24hr)
修正
柒、地下貯集滲透、樹箱過濾設施
基地保水中的地下貯集滲透是在空地地下挖掘蓄水空間，填入礫石、廢棄混 凝土骨料或組合式蓄水框架，外包不織布，再讓雨水自然入滲到地下的方法，如 圖 5-21。若周邊表面覆土略高成為小土堤採下凹式設計，即能增加貯水空間。
圖 5- 21 地下貯集滲透示意圖
(資料來源: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) 水環境低衝擊開發設施操作手冊將樹箱過濾設施視為一個箱型生態滯留單 元，通常是以混凝土預鑄完成，箱體底部可以設計為密閉式或開放式，所需設置 面積不大，通常在人行道或公共設施利用路緣入口及樹箱上方格柵蒐集地表逕流，
再經過植物與生長介質進行過濾及貯存，最後由排水管排放至下水道系統或補注 地下水，如圖 5-22。
圖 5- 22 LID 樹箱示意圖
地下貯集滲透設施與樹箱過濾設施設計方式不同，基地保水技術型式並無樹 箱過濾設施，水環境低衝擊開發設施中亦無地下貯集滲透設施。為瞭解其在相同 基地面積之入滲量差異，研究中嘗試將兩者相互對照比較，分析結果如圖 5-23 至圖 5-25。
1. 當入滲時間為 1 小時，LID 樹箱在不同土壤入滲情況下，均優於地下貯 集滲透設施。
2. 若入滲時間為 24 小時，在土壤最終入滲率為 10-5時，LID 樹箱的入滲 當量低於地下貯集滲透設施現行公式的入滲量。
3. 若土壤最終入滲率等於 10-7時，LID 樹箱的入滲當量為 31.8，亦即 1 平 方公尺的樹箱入滲量，相當於 31 平方公尺綠地（10-7）24 小時的入滲 量。
圖 5- 23 地下貯留滲透、樹箱之入滲當量比較(f=10-5) (資料來源:本研究整理)
Q5(24hr) LID樹箱 修正
Q5(24hr) Q5(1hr) 修正 Q5(1hr) 入滲當量 1 0.318 0.266 0.042 0.011
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
當 量
地下貯留滲透、樹箱之入滲當量比較(f=10-5)
圖 5- 24 地下貯留滲透、樹箱之入滲當量比較(f=10-6) (資料來源:本研究整理)
圖 5- 25 地下貯留滲透、樹箱之入滲當量比較(f=10-7) (資料來源:本研究整理)
LID樹箱 Q5(24hr) Q5(1hr) 修正 Q5(24hr)
修正 Q5(1hr) 入滲當量 3.183 1 0.042 0.266 0.011
0.000 0.500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 3.500
當 量
地下貯留滲透、樹箱之入滲當量比較(f=10-6)
LID樹箱 Q5(24hr) Q5(1hr) 修正 Q5(24hr)
修正 Q5(1hr) 入滲當量 31.829 1 0.042 0.266 0.001
0.000 5.000 10.000 15.000 20.000 25.000 30.000 35.000
當 量
地下貯留滲透、樹箱之入滲當量比較(f=10-7)
捌、滲透管
滲透管是將土壤內飽和而無法宣洩之水先匯集於排水管內後，然後慢慢往土 壤內入滲至地表中，達到輔助土壤入滲的效果。透水管的材料從早期的陶、瓦管、
多孔混凝土管、有孔塑膠管進化為蜂巢管、網式滲透管、尼龍紗管而至最近之高 密度聚乙稀透水管等，利用毛細現象將土壤中的水引導入管內，再緩緩排除，如 圖 5-26。水環境低衝擊開發設施並無滲透管型式，以下僅就滲透管現行公式與修 正後公式，依不同土壤最終入滲率計算出 1 小時與 24 小時的保水當量加以彙整 比較如圖 5-27 至圖 5-29。
1. 修正後公式 24 小時保水量，為現行公式 24 小時保水量的 36％。
2. 當基地土壤滲透係數 k 為 10-5時，現行公式 1 小時保水量僅佔 24 小時 保水量的 7％；k 為 10-6時，現行 1 小時保水量佔 24 小時保水量的 77
％；k 為 10-7時，現行公式 1 小時保水量佔 24 小時保水量的 97％。
3. 當基地土壤滲透係數 k 為 10-7時，滲透管保水量均大於綠地（f=10-7） 24 小時的保水量。
圖 5- 26 基地保水滲透管剖面示意圖
圖 5- 26 基地保水滲透管剖面示意圖