4.1 都市地區個別型雨水收集系統
對都市地區個別型雨水收集系統分析之目的，是要瞭解區域內各種不同用途 類型之土地，若要收集、儲存雨水來提供全年使用時，系統執行的可行性和利用 之效益分析。
各種不同分析對象的假設條件如下：
1. 住宅類：是以透天住宅為例。其雨水替代量計算是以居住人口每戶 4 人為 基準。
2. 商業類：是以網格編號為榮復 14 之百貨公司、餐廳、旅館和辦公室等綜合 商業型為例。其雨水替代量計算是根據不同用途的單位樓地板面積用水 量，以及設計的雨水可替代比率，做為分析之基準。
3. 行政機關類：包括前金區內全部 13 處行政機關用地。是以單位樓地板面積 用水量，以及設計的雨水可替代比率，做為分析之基準。
4. 學校類：是以前金區內 2 所高中、1 所國中和 2 所國小為例。其雨水替代 量是以全校師生總數，以及設計的雨水可替代比率，做為分析之基準。
一、個別型雨水收集系統之集水量估算 此系統集雨水量的估算步驟如下：
步驟一：降雨量資料選擇
本研究採用 30 年期的月平均降雨量資料。
步驟二：替代用水量估計
假設雨水可取代部分為台灣地區住宅建築每人每日平均用水量（250 公升）
的 32%，因此需要 80 公升/人×日。
步驟三：集水效能假設
參考美國德州水發展局的雨水利用手冊，集水效能假設為 85%。
步驟四：集水面積及集水量計算 包括下列事項：
1. 集水面積 2. 月平均集水量
月平均集水量 ＝ 年平均月降雨量 × 集水面積
3. 雨水替代量
月平均雨水替代量=（表 3.4.4 使用類別之月平均替代用水量） × （人口 數或單位樓地板面積）
4. 月平均集水量與雨水替代量之差額
屋頂集水量與雨水替代量之差額 ＝ 月平均集水量 － 月平均雨水替代量 5. 月平均集水量扣除雨水替代量之餘額累計計算
每年的集水量扣除雨水替代量之差額總計 ＝ 各月份集水量 － 月平均雨 水替代量 ＋ 上月份雨水儲存桶雨水存量
以本研究為例，假設 5~10 月雨季開始的第一個月份為計算開始月份。
6. 雨水儲存桶容量估算
雨水儲存桶容量 ＝ 在全年雨水供給不足月份差額量之合計 ＋ 在各月份 之雨水替代量需求最大值 － 集雨水量與雨水替代量以連續正值差額最後 月份之差額量
7. 檢核雨水儲存桶容量之適用性 8. 決定雨水儲存桶容量
雨水儲存桶容量決定 ＝ 雨水儲存桶容量概估 － 調整數量
其中，調整數量 ＝ 在雨水儲存桶容量適用性檢核表內容量最少月份之數 量
9. 確定雨水儲存桶容量之適用性
二、個別型雨水收集系統集水量計算流程
雨水收集系統集水量計算的要項為集水量計算、可替代用水量估計以及雨水 儲存桶容量估算。其中，集水量計算和可替代用水量估計是雨水供給與需求的關 係。計算的目的就是從供需的關係中求得最適當的雨水儲存桶容量。由於高雄地 區的降雨集中在 5 至 10 月，因此必須在雨季結束時，儲留足夠的雨水供不降雨 的月份利用。在計算過程中，當集水量差額累計大於儲存桶容量時，採用儲存桶 容量值。溢流水不計入集水量差額累計內。若集水量差額累計小於儲存桶容量 時，則依照計算結果全部儲存。最後再檢核雨水儲存桶容量之適用性。若未通過 檢核時，再調整儲存桶容量重新計算。計算過程是以 Excel 程式軟體模擬，計算 流程參考圖 4.1.1。
圖 4.1.1 雨水收集系統之集水計算流程表 三、非住宅類型之不同建築類別的雨水可替代比率推估值
非住宅類型之不同建築類別的用水型態，缺乏資料可供參考。由於這些類別 的建築物也是日常生活方式的不同寫照。因此，本研究參考表 2.3.3 台灣地區住 宅建築每人每日用水量推估值，根據建築物使用性質調整水的用途項目，將這些 用途之用水量的百分比加總，再計算雨水或再生水可取代部分占加總部分的百分 比，最後再根據建築物使用性質略做微調，得到的結果詳表 4.1.1。學校類若以 每人每日用水量為設計值時，仍然依照上述原則推估用水量及雨水可替代率，得 到的結果詳表 4.1.2。
No
Yes 開始
降雨量資料選擇
可替代用水量估計 集水效能假設
集水面積計算
結束 集水量計算
雨水儲存桶容量概估
雨水儲存桶容量 適用性之檢核
集水量與用水量差額累計
表 4.1.1 不同建築類別的雨水可替代比率推估值
表 4.1.2 學校建築類以師生人數為計算單位的雨水可替代比率推估值
單位用水量 用 途 雨水可替
代比率 規模類型
公升/(人×日)
雨水或再生水 不可取代部分
雨水或再生水
可取代部分 % 高中 27.1 洗手洗臉 廁所、清掃和其他 28 國中、國小 31.7 洗手洗臉、廚房 廁所、清掃和其他 33 註：此部份資料引用自李士
畦，三芝國小雨水貯集 供水系統，87 年。
註：本研究分析整理。
四、系統可行性之評估準則 (一) 系統執行的可行性
評估項目包括集水面積、雨水儲存桶容量以及可供設置之公共開放空間的地 點。
(二) 經濟效益
以益本比做為評估準則。系統的成本項目包括建造成本及操作維護成本。建 造成本的費用分 20 年攤提，以現值折算。經由系統獲得的經濟利益，以全年之 集水量換算節省的水費來計算。所得到的益本比值除以 20 就可瞭解系統的成本 回收年期。
4.2 個別型雨水收集模式 4.2.1 住宅類集水可行性
住宅類個別收集模式，例如，透天的獨棟房屋可以自行集雨和使用，是典型 的代表性樣本。透天獨棟住宅，一般而言，面臨需要設置騎樓之道路，屬於臨接 道路邊建築線建造之店舖住宅用途的房屋。在巷道內基地，建築物通常會將基地 分割為前後兩個空地。但空地常常被違章加蓋，因此集水面積的計算只能採用建 築物屋頂。至於地面集水，可併入群體型集水之第二類集水面積內一併分析。
在計算日常生活用水量時，假設其每戶平均人口數為 4 人，每人每日需水量 250 公升，雨水可替代用水的比率是 32%。
一、雨水貯集與利用量 步驟一：降雨量資料選擇
本研究採用 30 年期（1976~2005）月平均降雨量資料。
月份 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 合計
mm 17.4 21.9 40.2 68.4 203.6 392.5 367.2 383.7 203 34.7 15.2 16.2 1764 步驟二：替代用水量估計
假設雨水可取代部分為台灣地區住宅建築每人每日平均用水量（250 公升）
的 32%，因此需要 80 公升/人×日。
每人需水量 雨水替代率 替代用水量
公升/(人×日) % m3/(日×戶)
250.00 32 0.32
步驟三：集水效能假設
參考美國德州水發展局的雨水利用手冊，集水效能假設為 85%。
步驟四：集水面積及集水量計算 包括下列事項：
1. 集水面積
以試誤法決定所需之最佳集水面積，假設為 78.00m2。 2. 月平均集水量
月平均集水量 ＝ 年平均月降雨量 × 集水面積
月 份 一月 二月 三月 四月 五月 六月 單 位 m3 m3 m3 m3 m3 m3 需水量 1.15 1.45 2.67 4.53 13.50 26.02 月 份 七月 八月 九月 十月 十一月 十二月 合計 單 位 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 需水量 24.35 25.44 13.46 2.30 1.01 1.07 116.95 3. 雨水替代量
月平均雨水替代量 ＝ 月平均替代用水量 × 人口數
月 份 一月 二月 三月 四月 五月 六月 日 數 31 28 31 30 31 30 需水量(m3) 9.92 8.96 9.92 9.60 9.92 9.60 月 份 七月 八月 九月 十月 十一月 十二月 合計 日 數 31 31 30 31 30 31 365 需 水 量
(m3) 9.92 9.92 9.60 9.92 9.60 9.92 116.80 4. 月平均集水量與雨水替代量之差額
屋頂集水量與雨水替代量之差額=月平均集水量-月平均雨水替代量 月 份 一月 二月 三月 四月 五月 六月 單 位 m3 m3 m3 m3 m3 m3 差 額 -8.77 -7.51 -7.25 -5.07 3.58 16.42
月份 七月 八月 九月 十月 十一月 十二月 合計 單位 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 差額 14.43 15.52 3.86 -7.62 -8.59 -8.85 0.15 5. 月平均集水量扣除雨水替代量之餘額累計計算
每年的集水量扣除雨水替代量之差額總計 ＝ 各月份集水量 － 月平均雨 水替代量 ＋ 上月份雨水儲存桶雨水存量
以本研究為例，假設 5~10 月雨季開始的第一個月份為計算開始月份。
月 份 五月 六月 七月 八月 九月 十月 單 位 m3 m3 m3 m3 m3 m3 餘額累計 3.58 20.00 34.43 49.95 53.81 46.19
月 份 十一月 十二月 一月 二月 三月 四月
0 10 20 30 40 50 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