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綠建築雨水貯集利用設計與管理維護之研究

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Academic year: 2021

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(1)

108

(2)

綠建築雨水貯集利用設計與管理

維護之研究

資料蒐集分析報告

內 政 部 建 築研 究 所 協同 研究 計 畫 報 告

中華民國

108 年 12 月

(本報告內容及建議,純屬研究小組意見,不代表本機關意見)

(3)

綠建築雨水貯集利用設計與管理

維護之研究

資料蒐集分析報告

研究主持人: 鄭元良

協同主持人: 廖朝軒

究 員 : 蔡欣遠、游伯堅、呂文弘、徐虎嘯

研 究 助 理 : 黃偉民、劉立群

內 政 部 建 築研 究 所 協同 研究 計 畫 報 告

中華民國

108 年 12 月

(本報告內容及建議,純屬研究小組意見,不代表本機關意見)

(4)
(5)

I

... I

... III

... XI

... XV

第一章

緒論 ... 1

第一節

研究緣起與背景 ... 1

第二節

研究方法與步驟 ... 3

第三節

小結... 13

第二章

文獻蒐集與分析探討... 15

第一節

國外水資源情況與雨水貯集利用系統發展概

況 ... 15

第二節

國內雨水貯集利用系統相關研究 ... 19

第三節

國內雨水貯集利用系統相關法規與技術規範

... 23

第四節

國內雨水貯集利用相關案場推動計畫... 26

第三章

雨水貯集利用系統案例資料分析與效益提升方法

研擬 ... 29

第一節

雨水貯集利用相關案場推動計畫之案例蒐集

... 29

第二節

依案場規劃、施作等相關成果進階遴選雨水

貯集利用系統模組型式並綜整相關資訊 ... 37

(6)

XXIV

第三節

研擬雨水貯集利用系統效益提升方法... 70

第四章

雨水貯集利用系統培訓計畫研議 ... 79

第一節

國內外雨水貯集教育推廣方法資料蒐集彙整

... 79

第二節

雨水貯集利用培訓課程及教育推廣方法之問

卷調查 ... 82

第三節

「綠建築雨水貯集利用系統模組設計手冊」

後續應用程序與培訓方法研議 ... 91

第五章

結論與建議 ... 97

第一節

結論 ... 97

第二節

建議 ... 99

附錄一

審查會議 ...101

附錄二

工作會議 ... 119

附錄三

專家諮詢會議 ...123

附錄四

雨水貯集利用系統培訓講習會 ...139

參考書目 ...147

(7)

III

2-1 國外水資源情況與雨水貯集系統發展概況 ... 16

2-2 現行雨水貯集利用系統相關法規與技術規範 ... 23

2-3 建築物雨水貯集利用之水質建議值 ... 25

2-4 建築物生活污水回收再利用之水質建議值 ... 25

3- 1 雨水貯集與利用的分類、方式及其用途 ... 30

3- 2 內政部建築研究所綠建築標章具雨水貯集利用系統

得分申請案量統計表

(非住宿類建築) ... 31

3- 3 教育部永續校園計畫之案例資料彙整表 ... 36

3- 4 案場資料分類討論與模組型式歸類表 ... 38

3- 5 案場資料模組型式分類統計表 ... 61

4- 1 國內外教育推廣與培訓方法相關資料彙整表 ... 81

4- 2 問卷填答者服務機構類型與數量之次數分配表 ... 82

(8)
(9)

XI

1-1 綠建築雨水貯集利用系統模組-節能設計圖說... 6

1-2 綠建築雨水貯集利用系統模組-初期雨水排除淨水設計

圖說 ... 6

1-3 雨水貯集利用系統的規劃設計流程 ... 8

1-4 綠建築雨水貯集利用系統模組設計手冊培訓講習會

執行流程圖 ... 9

1-5 研究流程圖 ... 11

(資料來源:本計畫成果) ... 11

1-6 研究進度甘地圖 ... 12

(資料來源:本計畫成果) ... 12

3-1 綠建築標章審核通過之案例整體統計資料 ... 30

3-2 經濟部水利署 98~104 年雨水貯留系統建設計畫之案

例資料分佈圖 ... 33

3-3 案場資料蒐集之模組型式分佈圓餅圖 ... 37

3-4 台北市某辦公大樓建築昇位圖 ... 71

3-5 台北市某辦公大樓雨水系統立面示意圖 ... 71

3-6 植栽綠化標準型的型式八示意圖... 72

3-7 植栽綠化基本型的型式七示意圖... 72

3-8 植栽綠化標準型的型式七示意圖... 73

3-9 台北市某大學建築昇位圖 ... 74

3-10 台北市某大學雨水系統立面示意圖 ... 74

(10)

XXIV

3-11 沖廁及其他標準型的型式七示意圖 ... 75

3-12 台南市某國小建築昇位圖 ... 76

3-13 台南市某國小雨水系統立面示意圖 ... 76

3-14 沖廁及其他標準型的型式六示意圖 ... 77

4-1 國內 LID 設計人員認證與培訓課程規劃內容架構圖

... 80

4-2 問卷填答者工作項目及專業領域類別統計圖 ... 83

4-3 填答者是否曾參與雨水貯集利用的相關課程之統計

圖 ... 83

84

4-4 填答者過去曾面臨雨水貯集利用相關問題之統計圖

... 84

4-5 填答者解決問題的諮詢管道統計圖 ... 85

4-6 填答者認為目前國內是否具有充足的技術資訊及學

習、諮詢之管道統計圖 ... 85

4-7 填答者認為辦理雨水貯集利用系統培訓課程是否有

其必要性之統計圖 ... 86

4-8 填答者希望獲得關知識的主題類型之統計圖 ... 87

4-9 雨水貯集利用概論主題的需求課程內容之統計圖 87

4-10 規劃設計及產品規格主題的需求課程內容之統計

圖 ... 88

4-11 施工主題的需求課程內容之統計圖 ... 88

4-12 操作維護管理主題的需求課程內容之統計圖 ... 89

4-13 監測設備主題的需求課程內容之統計圖 ... 89

(11)

XIII

4-14 實務實習主題的需求課程內容之統計圖 ... 90

4-15 培訓主題的課程需求時間之統計圖 ... 90

4-16 後續結合相關技術之課程規劃統計圖 ... 91

4-17 綠建築雨水貯集利用系統模組設計手冊各版本封

面圖 ... 92

4-18 綠建築雨水貯集利用系統培訓講習會執行流程圖 94

(12)
(13)

關鍵詞:綠建築、雨水貯集、維護管理、培訓計畫 一 、 研 究 緣 起 隨著國內經濟發展及氣候變遷加劇,國內水資源不僅呈現不足的情勢,更面 臨開發新水源不易的困境。內政部建築研究所為鼓勵興建省能源、省資源、低污 染之綠建築建立舒適、健康、環保之居住環境,以綠建築九大指標進行評估,其 中水資源指標中除採取節水器材之外,亦鼓勵收集使用雨水作為替代水源,以減 少對水資源開發的壓力,其也成為未來缺水對策中重要的方法,對此經濟部水利 署已完成修改水利法將雨水貯集利用列為新興水源主要項目之一。 本所配合國內綠建築政策之推動,已於106 年「雨水貯留設施系統設計與產 品模組化技術探討」研究成果,完成研擬國內適用之「綠建築雨水貯集利用系統 模組」型式,將其分類成「基本型」及「標準型」兩大類,以及細分成 36 種可 能配置型態,以提供建築師或規劃師在後續做雨水貯集系統設施規劃、配置型態 選定時之規劃決策參考。並於107 年「綠建築雨水貯集利用系統之應用推廣研究」 進以完成「綠建築雨水貯集利用系統模組設計手冊(草案)」,提供雨水貯集利用系 統做為推廣及設計規劃之技術依據。 本研究案執行期程為十個半月,爰引本所協同研究計畫需求說明,研究計畫 之研究旨在擬定雨水貯集利用效益提升計畫綱要及完成一場培訓講習會議,擬延 續本所106 年度計畫之綠建築雨水貯集利用系統模組型式之配置成果,以及 107 年度計畫之綠建築雨水貯集利用系統模組設計手冊(草案)之推廣及設計規劃成 果作為基礎,將近年雨水貯集利用相關推廣成果及案場資料進行彙整分析,遴選 常之模組型式進而綜整其相關資訊,作為培訓講習會內容之依據;進而研擬綠建 築雨水貯集利用系統效益提昇綱要與內容,將相關技術應用於實務設計層面,並 透過問卷調查與分析,完成綠建築雨水貯集利用教育培訓課程需求項目之擬訂, 以及完成辦理一場培訓講習會議,預期可增進相關人士及設計規劃者對於雨水貯

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集利用系統技術之認知,並具社會推廣之效果。 二 、 研 究 方 法 及 過 程 研究內容初步之6 項研究內容,研究案之工作項目如下: 1. 蒐集彙整國內外雨水貯集教育推廣成果及相關案場推動資料及其案場規 劃、施作等相關成果。 2. 近年雨水貯集利用相關推廣成果及案例資料彙整分析,進以研究探討雨 水貯集利用推動過程遭遇之問題,並研提修訂方法建議。 3. 配合前述案場分析與資料彙整成果,以及本所「綠建築雨水貯集利用系 統模組」之「基本型」或「標準型」分類中,進階遴選常用至少 5 種之 模組型式,進以綜整其相關資訊,作為培訓內容之依據。 4. 探討結合本所「綠建築雨水貯集利用系統模組設計手冊」後續應用程序 與培訓方法研議。 5. 研擬綠建築雨水貯集利用系統效益提昇方法與內容。 6. 結合前述研究成果及本所「綠建築雨水貯集利用系統模組設計手冊」,辦 理一場培訓講習會(以 100 人為原則)。 三 、 重 要 發 現 本計畫針對個案例進行集水方式、儲水型式、供水標的、淨水方法…等進行 初步討論與分類,透過「綠建築雨水貯集利用系統模組」之「基本型」及「標準 型」進行型式分類統計,並透過彙整分析成果選出常見的前六名,以植栽綠化標 準型的第七型為最多,其他依序為植栽綠化基本型的型式六及型式七、沖廁及其 他基本型的型式七、沖廁及其他標準型的型式六、以及植栽綠化基本型的型式一。 為瞭解國內雨水貯集利用系統之規劃設計人員、建築師及實際工程應用上所 需等相關內容,本計畫藉雨水貯集教育推廣方法之問卷調查,調查需求者所接受 培訓的課程內容,包含授課方式調查、需求課程調查、授課時數調查,其他如授 課地點、課程費用、發放證照或考試…等。其成果將培訓課程擬定為六大主題, 分為雨水貯集利用概論、規劃設計及產品規格、施工、操作維護管理、監測設備、

(15)

實務實習等六大類,每個課程主題將預計於半天至一天內完成。 本年度計畫經各方諮詢意見彙整、排版與章節調整、文句修飾與用字建議、 易讀性修正、美編、繪圖、內容補充、封面及封底設計等工作於6 月份完成「綠 建築雨水貯集利用系統模組設計手冊」出版;並於 10 月份完成雨水貯集利用系 統培訓講習會辦理,其講習內容分為四個部分,分別為雨水利用概念與現況、韓 國雨水利用現況與展望、雨水利用系統模組規劃設計及產品設備選擇及雨水利用 系統施作案例及維護注意事項。 四 、 主 要 建 議 事 項 建議一 辦理建築基地地表逕流雨水貯集利用規劃設計研究:短期可行建議 主辦機關:內政部建築研究所 協辦機關:財團法人台灣建築中心 近年已針對雨水貯集利用系統完成雨水貯留設施系統設計與產品模組化技 術探討、綠建築雨水貯集利用系統之應用推廣研究與產業分析,以及今年的設計 與管理維護之研究。然而目前所研究的內容皆僅限於建築屋頂進行雨水收集而利 用,近年地表逕流貯集的應用推廣也逐漸受到重視,但仍係側重於都市洪水防制 的應用,以水資源貯集利用為設計目的則相對缺乏。 建議未來應針對建築基地內地表逕流雨水貯集相關內容進行研究,若能將 建築基地內的地表逕流雨水進行貯集利用,約可多出一倍或以上雨水收集量,可 大幅提高雨水的利用效率,能更有效控制建築基地內的雨水,達到水資源的源頭 控管之永續目的。 建議二 綠建築雨水貯集利用系統教材增修訂與培訓講習辦理:中長期可行建議 主辦機關:內政部建築研究所

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協辦機關:財團法人台灣建築中心 內政部建築研究所於今年 6 月份已完成綠建築雨水貯集利用系統模組設計 手冊出版,並於本年度完成案場推動資料及其案場規劃、施作等相關成果蒐集彙 整,並研擬效益提升方法與相關內容,以及完成培訓課程及教育推廣方法之問卷 調查,並初步辦理一場雨水貯集利用系統培訓講習會。 由於初步辦理成果廣受外界支持與肯定,建議後續針對本年度成果與手冊 發行後各方意見進行蒐集,對綠建築雨水貯集利用系統模組設計手冊進行增修訂, 使手冊內容更臻完備;並參考問卷內容及統整會後各方意見,針對培訓講習內容 進行進行增修訂,完成綠建築雨水貯集利用系統培訓講習辦理,加強落實綠建築 雨水貯集利用之管理技術,透過此一技術之建立可有效提昇雨水利用工程設計時 的效率,並減少不當設計之情況,降低不必要之花費,提高雨水貯集利用系統之 效益。

(17)

XIX ABSTRACT

Keywords: green building, rainwater harvesting system, training program 1. Purpose of the research

With the increase economic development and dramatic climate change, water resources in Taiwan run in shortage supply and also face the dilemma of new water resources development. The Architecture and Building Research Institute, Ministry of Interior, has encouraged to build energy-saving, resource-saving and low-pollution green buildings which will provide a comfortable, healthy and environmentally friendly living environment. There are nine indicators to evaluate green buildings. In water resources indicator, it encourages using water-saving equipment and collecting and using rainwater as an alternative water source to reduce the pressure on water resources development. Also, Water Resources Agency, Ministry of Economic Affairs, has revised the Water Law to include rainwater harvesting as one of new water resource in recent years.

To operate in coordination with green building policy, the institute has completed the project entitled "Rainwater Harvesting System Design and Production Modularity Technology Investigation" in year of 2017. In the project, it proposed available modules for rainwater harvesting system applied in green building. It can be classified into two modules: basic and standard and can be further divided into 36 possible types to provide architects a/o planners as reference in rainwater harvesting system planning and design. Also in year of 2018, the institute has also completed the project entitled "Application and Promotion Study of Rainwater Harvesting Systems in Green Building". In the project, the draft of "Green Building Rainwater Storage and Utilization System Design Manual" had been completed which will provide as the guidance for promotion and design planning for rainwater harvesting system.

(18)

XXIV

Base on the results obtained in previous, the purpose of this project is to draw up the effectiveness promotion methods for rainwater harvesting systems and assessment the training courses required and hold a training workshop for rainwater harvesting system. This research project period takes ten months.

2. Methodology and procedures

Contents of the research of methodology and procedures include following six items:

1. Collect and sort the results of education promotion and related case studies to promote in planning and construction of rainwater harvesting systems from domestic and foreign countries.

2. Collect and analysis the results of education promotion and related case studies in recent years to explore the barriers in promoting rainwater harvesting systems and propose the proper methods.

3. In conjunction with the case studies, data collection, and 36 types recommended in the "basic" or "standard" modules for rainwater harvesting systems, at least five types commonly used should be selected to propose the effectiveness promotion recommendations and integrate relevant information for training course material.

4. Explore the follow-up application procedures and training methods in conjunction with “Rainwater Harvesting Systems Design Manual for Green Building”.

5. Develop methods and contents for improving the efficiency of rainwater harvesting systems in green buildings.

6. Combined the research results obtained in the above process and the " Rainwater Harvesting Systems Design Manual for Green Building" manual to conduct a training workshop for rainwater water harvesting (more than 100 audience).

(19)

XXI

3. Major findings

The six most popular used rainwater harvesting systems are selected based on the method of rainwater collection, rainwater storage type, purpose of rainwater supply, rainwater purification method, etc. from the cases collected and types of rainwater harvesting systems classification in the previous results of the research. The number 1 most used rainwater harvesting system type is type seven in standard module in the classification for the purpose of irrigation and the following orders are as following: types six and seven in basic module for irrigation; type seven in basic module for toilet flushing; type six in standard module for toilet flushing; and type one in basic module for irrigation.

To understand the practical required knowledge in rainwater harvesting systems planning and design for architects, designers and other relative engineers, this research investigates and collects opinions from those people involved vis investigation questionnaires in contents of training courses including ways of training, required courses, time of training, location of training, cost, certification, examination, etc. This research has found that major training topics including the basic of rainwater harvesting systems, planning/design and products standard, construction/operation/maintenance, monitoring system design and on-site training. The time interval for training courses is recommended between half and one day.

4. Major recommendation items

Thro ugh t his re se arc h, fo llo w ing t hree imme d iat e to sho rt - and midd le - t o lo ng-t er m re co mme nd at io ns a re list ed a nd e xp la ined a s fo llo w ing s:

(20)

XXIV

Continuing education and effectiveness promotion program for rainwater harvesting system planning and design: immediate to short-term

Organizer: Architecture and Building Research Institute, Ministry of Interior

Co-organizers: Construction and Planning Agency, Ministry of the Interior; ; Water Resources Agency, Ministry of Economic Affairs.

Concept of rainwater harvesting becomes popular and accepts by most general public in Taiwan. But knowledge for planning and design in rainwater harvesting systems is not enough for those of professional experts and technical certification system and project management for rainwater harvesting system are not existed. These will become barriers for promoting rainwater harvesting systems in the future.

To promote the quality of construction and benefits of rainwater harvesting systems, a series of continuing education programs for rainwater harvesting systems in planning, design, construction and O&M is needed in the immediate to short-term period.

Recommendation 2

Planning and Design of Rainwater Harvesting Systems from Surface at Construction Sites: short- to middle-term

Organizer: Architecture and Building Research Institute, Ministry of Interior

Co-organizers: Construction and Planning Agency, Ministry of the Interior; Water Resources Agency, Ministry of Economic Affairs.

In the previous studies, most research about rainwater harvesting systems are focusing on collect rainwater from rooftop of buildings. Rainwater collected from rooftop has relative good water quality. In recent, rainwater harvesting from surface of construction sites, parks, parking lots, public space, etc. has been adopted and became popular for both water supply and storm water mitigation. Water quality from different

(21)

XXIII

surface have different water quality. Therefore, water purification methods are different. Therefore, the new methods for designing and planning for rainwater collection and management from surface are needed. This research project is recommended to be accomplished in short- to middle-term.

(22)
(23)

1

第一章

緒論

第 一 節

研 究 緣 起 與 背 景

壹 、 研 究 緣 起 內政部建築研究所為鼓勵興建省能源、省資源、低污染之綠建築建立舒適、 健康、環保之居住環境,並以綠建築九大指標進行評估,其中水資源指標中除採 取節水器材之外,亦鼓勵收集使用雨水作為替代水源,以減少對水資源開發的壓 力,其也成為未來缺水對策中重要的方法,使雨水的能有效的利用,亦為近年世 界致力推廣之方式。另外,經濟部水利署為推廣節約用水,建立節約用水資訊網, 提供一般民眾在家庭或機關學校中,節省用水量的方法與措施,近年更極力推廣 雨水貯集利用,並已修改水利法將其列為新興水源主要項目之一。 本所配合綠建築政策之推動,已於106 年「雨水貯留設施系統設計與產品模 組化技術探討」研究成果,完成研擬國內適用之「綠建築雨水貯集利用系統模組」 型式,將其分類成「基本型」及「標準型」兩大類,以及細分成 36 種可能配置 型態,以提供建築師或規劃師在後續做雨水貯集系統設施規劃、配置型態選定時 之規劃決策參考。並於107 年「綠建築雨水貯集利用系統之應用推廣研究」進以 完成「綠建築雨水貯集利用系統模組設計手冊」,研擬與建築資訊建模(BIM)結合 應用,討論模組各設備單元之產品資訊參數介面及設施元件模型建構,與其建築 產業資訊相結合。 建築設置雨水貯集利用系統已是都市水資源管理重要的一環,但在系統設計 與施工規劃上仍缺乏專業人士,再加上無技術認證與專案管理雨水貯集利用系統 之設計與建置過程,使得國內許多雨水貯集利用設施案件設計不佳或維護管理不 當之情況,且施工營造發生未如預期施做的問題,造成後續雨水利用效益不易彰 顯,更造成雨水貯集利用系統推廣之困難。

(24)

2 貳 、 研 究 背 景 台灣年降雨量約 2,500 毫米,約為世界平均值的 3 倍,屬雨量豐富地區,在 每年 4 月至 10 月間,總降雨量為 77%(屬豐水期),而 11 月至次年的 3 月僅有 23%(屬枯水期)。台灣地形陡峭、河川短促、水流湍急,大部分雨水直接流入大 海,在加上降雨時空分布不均及氣候變遷,實際可用水量僅為年降雨量之 26% 左右。台灣的人年平均可獲得的水量,僅為全球的1/6,是世界第 18 位的缺水地 區。然而雨水卻是極佳的替代性水源,若能有效利用雨水資源不但能減緩水資源 短缺的問題,亦可有效降低暴雨時期都市洪峰負荷。節水與雨水貯集利用一直是 水資源管理的重要一環。尤其目前社會的所有用水大多來自自來水的供應,在水 資源有限但用水量遽增的社會,節省用水以及開發新的水來源為水資源重要策略。 基於先期已完成建立之雨水貯集利用設計手冊及各項設施單元模組化研究, 本年度將透過分析比較國內外相關教育推廣之成果,以及分析探討近年國內雨水 貯集利用系統在規劃、設計、營造、規範需求…等推廣過程中所遭遇之問題;因 此本案研究中將透過蒐集分析目前國內外雨水貯集利用教育推廣課程編排方式、 教材等資料蒐集,研擬探討與本所手冊之後續推廣之教育模式;此外,另藉由雨 水貯集利用推動相關案場成果中,蒐集、分析案場之設計、施工規劃,以及施工 排程等相關資料彙整,據以研析、綜整雨水貯集利用工程施作程序與管理方式之 遭遇問題,進而研提修訂之方法建議。其次,本研究另探討結合本所「綠建築雨 水貯集利用系統模組設計手冊」之成果,由「基本型」或「標準型」分類中研議 雨水貯集利用系統中常用之模組管理方式,擬定後續本手冊應用程序與培訓方法 之建議,近以落實確保其規劃設計成果能符合營造現場之需求,進階促使整體內 容亦能具有一致性與連貫性。 本研究除了研析雨水貯集利用在國內推廣教育成果,更提昇雨水貯集利用效 益進而研擬完整的系統設計及營造流程,加強落實綠建築雨水貯集利用之維護管 理技術,透過此一技術之建立可有效提昇雨水利用工程設計時的效率,並減少設 計不佳或維護管理不當之情況,降低不必要之花費,提高雨水貯集利用系統之效 益,進而完成綠建築雨水貯集利用教育培訓講習會。其成果可提供政府日後推廣

(25)

3 雨水貯集利用技術普及化及制度化之參考資料,對未來雨水貯集利用系統推動具 極大的助益。

第 二 節

研 究 方 法 與 步 驟

爰引內政部建築研究所協同研究計畫需求說明研究內容,將研究案之工作項 目如下: 研究內容初步之6 項研究內容,研究案之工作項目如下: 1. 蒐集彙整國內外雨水貯集教育推廣成果及相關案場推動資料及其案場規 劃、施作等相關成果。 2. 近年雨水貯集利用相關推廣成果及案例資料彙整分析,進以研究探討雨 水貯集利用推動過程遭遇之問題,並研提修訂方法建議。 3. 配合前述案場分析與資料彙整成果,以及本所「綠建築雨水貯集利用系 統模組」之「基本型」或「標準型」分類中,進階遴選常用至少 5 種之 模組型式,進以綜整其相關資訊,作為培訓內容之依據。 4. 探討結合本所「綠建築雨水貯集利用系統模組設計手冊」後續應用程序 與培訓方法研議。 5. 研擬綠建築雨水貯集利用系統效益提昇方法與內容。 6. 結合前述研究成果及本所「綠建築雨水貯集利用系統模組設計手冊」,辦 理一場培訓講習會(以 100 人為原則)。

(26)

4 以下則依據工作項目分述採用之研究方法: 壹、蒐集彙整國內外雨水貯集教育推廣成果及相關案場推動資料及其案場規 劃、施作等相關成果 本計畫將收集國內外雨水貯集教育推廣成果,以及國內案場推動資料及其案 場規劃、施作等相關成果進行探討。透過國內外期刊與研究發表之文獻、相關案 例及國內雨水貯集利用系統相關案場推動計畫進行蒐集彙整分析,以及教育推廣 課程編排方式、教材等資料蒐集,作為「綠建築雨水貯集利用系統模組設計手冊」 後續推廣之參考。其國內雨水貯集利用系統相關案場推動計畫擬蒐集內政部內政 部建築研究所綠建築標章審核通過之案例、經濟部水利署推動之案例及教育部永 續校園計畫推動之案例,其蒐集方法及案例資訊說明如后。 1. 內政部內政部建築研究所綠建築標章審核通過之案例 透過認證機關財團法人台灣建築中心網站所提供之所有核可案件 檔案中查詢,核可案件中標明各案件綠建築核可項目,蒐集自 102~106 年補助之永續校園計畫初步成果,全國永續校園計畫補助案件數計 106 年68 件,105 年 53 件,104 年 44 件,103 年 38 件,102 年 39 件,共 計242 件。而綠建築標章 102~107 年至 10 月底止,107 年 588 件,106 年646 件,105 年 687 件,104 年 659 件,103 年 572 件,102 年 616 件, 共計3,768 件,其中可再區分成私有建築 1,459 件,公有建築 2,309 件。 2. 經濟部水利署推動之案例 透過經濟部水利署計畫成果報告進行蒐集或向保育事業組申請雨 水貯集利用系統計畫推行成果及相關案場資料,初步搜尋相關計畫資料 依執行年度區分為 98~104 年間,以及 106~107 年間,已完成受理之單 位共計118 件,其中截至備案期間已完成雨水貯集利用工程施作並結案 計101 件,仍在設計/營造中案件約 17 件。 3. 教育部永續校園計畫推動之案例 由於教育部永續校園計畫自民國 91 年施行至今,補助受惠學校分

(27)

5 布全台,自 91 年至 106 年共約 1,237 校次獲得執行永續校園的補助經 費,且架設執行計畫歷年成果查詢網站,將各校施工成果上傳,可提供 參考。本研究擬藉由網站所提供各案之期末成果報告書中,針對近5 年 計畫進行彙整探討。 貳、近年雨水貯集利用相關推廣成果及案例資料彙整分析,進以研究探討雨水 貯集利用推動過程遭遇之問題,並研提修訂方法建議 本計畫擬彙整分析近年國內雨水貯集利用相關推廣成果及案例資料,進以探 討雨水貯集利用推動過程、規劃內容、施做成效及遭遇問題等,並研提其修訂方 法建議,其研究方法概述如下: 1. 資料分析-針對文獻、相關計畫及案例資料進行初步彙整,進以分析探 討案例推動及推廣之過程、規劃內容、施做成效及遭遇問題(如:場地空 間不足、缺乏後續設備維護經費等),並比較國外雨水貯集教育推廣成果, 研討推廣成功案例之優點進而研提個案例之修訂方法,以作為後續雨水 貯集利用系統效益提昇方法及管理維護之參考依據。 2. 專家技術諮詢及調查-主要針對國內建築物雨水貯集利用系統相關計畫 推動案例之過程遭遇的問題作探討,以及國外推廣成果於國內之適用性 進行討論,與其修訂方法之建議事項等進行專家諮詢並邀請專家參與座 談會。 參、配合前述案場分析與資料彙整成果,以及本所「綠建築雨水貯集利用系統 模組」之「基本型」或「標準型」分類中,進階遴選常用至少5 種之模組型 式,進以綜整其相關資訊,作為培訓內容之依據 根據本所針對「綠建築雨水貯集利用系統模組」分類,可分為基本型、標準 型及加值設計三種型式,目前建置基本型模組有14 型、標準型模組 15 型及加值 設計7 型,共 36 型,其三種系統模組與分類簡要說明如下:

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6  基本型:組成簡單、通常成本較低  植栽綠化型  沖廁及其他用水型  標準型:組成複雜、通常成本較高  植栽綠化用水型  沖廁及其他用水型  加值型:增設自動控制設施 透過案場資料與本所「綠建築雨水貯集利用系統模組」分類中進行比對分析, 遴選出常用至少5 種之模組型式,並將具有較高效益且推薦的設計方法,如:節 能設計(如圖 1-1 示意)、初期雨水排除淨水設計(如圖 1-2 示意)等與案例資料進行 彙整圖說,擬將作為後續雨水貯集利用系統效益提昇及培訓內容之建議。

圖 1-1 綠建築雨水貯集利用系統模組-節能設計圖說

圖 1-2 綠建築雨水貯集利用系統模組-初期雨水排除淨水設計圖

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7 肆、探討結合本所「綠建築雨水貯集利用系統模組設計手冊」後續應用程序與培 訓方法研議 本所「綠建築雨水貯集利用系統模組設計手冊」內容包括基本篇、規劃設計 篇、設施設備篇、維護管理篇、創新綜合利用篇及問題與解答篇,後續針對實務 上的應用與技術推廣,研擬教育推廣課程編排方式、課程教材,初步擬將手冊培 訓推廣內容依人員性質分為規畫設計者與維護管理員,研分為規劃設計及案例應 用與維護管理及注意事項兩個程序,簡要說明如下: 1. 規劃設計及案例應用-內容適合規劃設計人員,以雨水貯集利用系統之 規劃設計形式等相關技術內容說明,包括如集水設施規劃、輸水設施規 劃、貯水設施規劃、淨水設施規劃、動力設施規劃,以及監測及運作操 作之控制等配置位置與設計建議等相關規劃方式與設計案例介紹。 2. 維護管理及注意事項-除規劃設計人員,維護管理員更需研習,其內容 針對雨水貯集利用系統常見之缺失與需要注意修繕、維護管理等,提供 相關之設計修繕建議與營運時之維管建議。 後續擬藉前述國內外雨水貯集利用系統教育推廣課程編排方式、教材等資料 蒐集,進而參考國內外相關應用課程的培訓流程及方法,如:國內營建署LID 課 程培訓方法、綠建築培訓課程方法、各公會相關課程培訓方法,以及國外網路課 程等參考資料,並彙整雨水貯集利用系統建置各階段人員的意見,針對不同對象 擬訂國內適合的雨水貯集利用課程的培訓程序及方法,使未來在實務規劃、設計、 建置、維護或監測等的應用上,配合各項目的教育培訓時程與方法,獲得修課證 明或結業證書,提升相關人士及設計規劃者對於雨水貯集利用系統之技術,可有 效提昇雨水利用工程設計時的效率,並減少設計不佳或維護管理不當之情況,進 而提高雨水貯集利用系統之效益。

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8 伍、建築物雨水貯集滯洪設施綜合效益的比較分析 雨水貯集利用系統的規劃設計流程可分為目的、設計及規格、生產及製造、 建置與測試及訓練與操作五個步驟,如圖1-3 所示,各階段由不同的人員負責, 在實際建置過程,各階段間缺乏有效的溝通與資訊的回饋,往往造成雨水貯集利 用系統建置後效益不彰的問題。

圖 1-3 雨水貯集利用系統的規劃設計流程

藉前述案例案場分析與資料彙整成果,已完成研提設計規劃階段之修訂方法 建議,然在雨水貯集利用系統的後續維護管理端,通常才是為整體系統執行效益 成果的關鍵,故本研究針對維護管理層面進行相關資料彙整分析,其研究方法及 內容如后說明: 1. 維護管理員意見蒐集彙整-擬針對雨水貯集利用系統各案例的維護管理 員透過電話諮詢、拜訪或其他方式進行相關資料蒐集,如:維護頻率、 修繕經費來源、人員異動交接情況、人員訓練、操作困難等,擬將綜整 各案例維護管理員意見與其提出系統上的缺失進行改進,並研擬系統效 益提升之方法。

2.

研擬效益提昇內容架構-綜整前述成果研擬雨水貯集利用系統效益提昇 方法,考慮項目擬包含維護管理維護表、維管人員訓練要求項目、資訊 反饋、設備操作建議、監測設備裝設規劃…等,進而研擬效益提昇內容 架構,預期透過本研究成果使雨水貯集利用系統整體規畫設計內容能更

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9 具一致性與連貫性,並提升系統效益。 陸、結合前述研究成果及本所「綠建築雨水貯集利用系統模組設計手冊」,辦理 一場培訓講習會(以 100 人為原則) 針對前述「綠建築雨水貯集利用系統模組設計手冊」後續應用程序與培訓方 法研議及效益提昇方法之研究成果,為提高設計與施工品質,進以提昇雨水利用 效益,如何建整完成設計系統及營造流程,應加強落實相關技術之培訓工作,並 針對「綠建築雨水貯集利用系統模組設計手冊」進行推廣及內容說明,倡導雨水 貯集利用與建築、景觀、環境規劃等相關從業人員的互動,就計畫完成成果時, 擬辦理一場次培訓講習會,其培訓講習會執行流程如圖1-4 所示。期許透過本講 習會諸多成果分享,能有助於建築師、技師或開發商之實務規劃運用,藉本次交 流研討活動,提供一個產官學對話交流的平台。 培訓講習會內容及相關事宜規劃 講師及學員確認 場地安排 講師及學員邀請 課程/講義準備 發布公告 培訓講習會辦理 成果展示與反饋

圖 1-4 綠建築雨水貯集利用系統模組設計手冊培訓講習會執行

流程圖

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10 (1) 講習會擬邀請對象:  政府都市計畫、建管、水利、工務等相關單位人員。  建築師、景觀規劃設計師等。  建築及相關開發業者或從業人員等。  維護管理員及其他相關人士。 (2) 邀請名額:預計名額為 100 名(暫訂); (3) 講習會地點:大坪林聯合開發大樓 15 樓會議廳(暫訂); (4) 講習會時間:單場約半天期程(暫訂); (5) 講座人員:擬主要以計畫主持人、協同主持人或本案研究員等擔任; (6) 主要議題: 議題一:雨水貯集利用系統介紹:說明國內水資源概況與相關政策,並 介紹雨水貯集利用系統組成、各子系統之元件、維護應注意事項、案例 介紹及其重要性。 議題二:雨水貯集利用系統規劃設計與案例應用:說明雨水貯集利用系 統規劃設計之流程,提出建議設計的模組方案與相關案例介紹。 議題三:雨水貯集利用系統維護管理及注意事項:說明雨水貯集利用系 統常見之缺失與需要注意修繕、維護管理等,提供相關建議。 議題四:綜合討論:提供推廣講習人員互動交流與議題探討。 依據工作項目與內容,本計畫之研究步驟如下圖1-5 所示。

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11 雨水貯集利用系統案場資 料蒐集與分析 專家諮詢與調查 工作重點: 蒐集分析近年雨水貯集利用相 關案場推動、規劃內容、施做 成效及遭遇問題等。 工作重點: 針對國內雨水貯集利用系統使 用及推動情形進行專家諮詢與 調查並邀請專家參與座談會。 雨水貯集利用 推廣資料收集 工作重點: 擬蒐集內政部、經濟部、教育 部等雨水貯集利用系統相關計 畫推動及推廣之執行方法與成 果。 執行計畫流程 綠建築雨水貯集利用教育培訓課程準備與辦理 工作重點:  研擬教育培訓課程辦理流程。  綠建築雨水貯集利用專業授課人員培訓。  依研究內容編撰教育培訓課程講義。  研擬綠建築雨水貯集利用教育培訓講習會議宣傳辦法。  結合研究結果訂定雨水貯集利用系統推行方法與推廣方式。 綠建築雨水貯集利用教育培訓課程舉辦與後續推廣 工作重點:  結合前述研究成果辦理完成一場培訓講習會(以100人為原則)。  綠建築雨水貯集利用教育培訓課程內容檢討。  綠建築雨水貯集利用教育培訓講習會成果展示。  藉本次培訓講習會蒐集相關意見反饋對課程內容及推廣方式提出修訂 國內綠建築雨水貯集利用資料蒐集 工作重點:  內政部綠建築標章審核通過之雨水貯集利用相關資料蒐集。  經濟部水利署近年推動雨水貯集利用系統相關資料蒐集。  教育部永續校園計畫推動雨水貯集利用系統相關資料蒐集。 綠建築雨水貯集利用系統效益提昇辦法與內容研擬 工作重點:  本所「綠建築雨水貯集利用系統模組」之「基本型」或「標準型」分類中 ,進階遴選常用至少5種之模組型式。  透過案場資料綜整其相關資訊,確保規劃設計成果符合現場營造之需求。  彙整分析維護管理員及專家意見,研擬效益提昇辦法與內容。 綠建築雨水貯集利用教育培訓課程內容研究 工作重點:  研討雨水貯集利用推動與設計建置過程遭遇之問題。  針對雨水貯集利用系統模組各項分類提出合適之管理維護辦法。  研擬綠建築雨水貯集利用系統效益提昇辦法及內容。  蒐集國內外雨水貯集利用教育推廣課程編排方式、教材等。  綠建築雨水貯集利用教育培訓課程內容訂定。 資 料 彙 整 分 析 基 本 資 料 蒐 集 培 訓 課 程 辦 理 培 訓 課 程 內 容 訂 定 培 訓 課 程 意 見 回 饋 系 統 模 組 分 類 後 續 推 廣 案 場 內 容 研 究 探 討

圖 1-5 研究流程圖

(資料來源:本計畫成果)

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12 本年度研究進度甘地圖如圖1-6 所示。 月 工作項目 第 1 個 月 第 2 個 月 第 3 個 月 第 4 個 月 第 5 個 月 第 6 個 月 第 7 個 月 第 8 個 月 第 9 個 月 第 10 個月 備 註 蒐集彙整國內外雨水貯集 教育推廣成果及相關案場 推動資料及其案場規劃、 施作等相關成果 近年雨水貯集利用相關推 廣成果及案例資料彙整分 析,進以研究探討雨水貯 集利用推動過程遭遇之問 題,並研提修訂方法建議 配合前述案場分析與資料 彙整成果,以及本所「綠 建築雨水貯集利用系統模 組」之「基本型」或「標準 型」分類中,進階遴選常 用至少 5 種之模組型式, 進以綜整其相關資訊,作 為培訓內容之依據 探討結合本所「綠建築雨 水貯集利用系統模組設計 手冊」後續應用程序與培 訓方法研議 研擬綠建築雨水貯集利用 系統效益提昇方法與內容 結合前述研究成果及本所 「綠建築雨水貯集利用系 統模組設計手冊」,辦理一 場培訓講習會 召開座談會 期末報告撰寫 資料蒐集分析報告修訂集 定稿 預 定 進 度 ( 累 積 數 ) 6 ﹪ 13﹪ 22﹪ 34﹪ 44﹪ 56﹪ 66﹪ 75﹪ 91﹪ 100﹪

圖 1-6 研究進度甘地圖

(資料來源:本計畫成果)

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13

第 三 節

小 結

依據本計畫之目的及研究內容,本計畫完成綠建築雨水貯集利用系統模組設 計手冊完稿修訂,針對國內外雨水貯集教育推廣成果及相關案場推動資料及其案 場規劃、施作等相關成果,以及近年雨水貯集利用相關推廣成果及案例資料彙整 分析,並配合前述案場分析與資料彙整成果,以及本所「綠建築雨水貯集利用系 統模組」之「基本型」或「標準型」分類中,進階遴選常用至少5 種之模組型式, 進以綜整其相關資訊,作為培訓內容之依據。本計畫工作執行成果概略如下: — 完成綠建築雨水貯集利用系統模組設計手冊(完稿與出版) — 蒐集國內外雨水貯集利用相關案場推動資料及其案場規劃、施作等相關 成果 — 雨水貯集利用相關推廣成果及案例資料彙整分析 — 蒐集國內外雨水貯集教育推廣成果 — 配合前述案場分析與資料彙整成果,以及本所「綠建築雨水貯集利用系 統模組」之「基本型」或「標準型」分類中,進階遴選常用至少 5 種之 模組型式 — 研擬綠建築雨水貯集利用系統效益提昇方法與內容 — 探討結合本所「綠建築雨水貯集利用系統模組設計手冊」後續應用程序 與培訓方法研議 — 結合前述研究成果及本所「綠建築雨水貯集利用系統模組設計手冊」,辦 理一場培訓講習會 其它詳細執行成果與報告撰寫將分列於後面諸章節說明。

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第二章

文獻蒐集與分析探討

本章主要針對本計畫之研究背景、目的及內容,本研究蒐集國內外研究現況 及相關研究文獻進行回顧,彙整並進一步就下列四個面向:「國外水資源情況與 雨水貯集利用系統發展概況」、「國內雨水貯集利用系統相關研究」、「國內雨水貯 集利用系統相關法規與技術規範」及「國內雨水貯集利用相關案場推動計畫」, 茲分述如下:

第 一 節

國 外 水 資 源 情 況 與 雨 水 貯 集 利 用 系 統 發 展 概 況

國際上部分地區,尤其是乾旱地區或偏遠地區,水源供給不易的地方,雨水 貯集利用系統做為非飲用水使用的做法相當普遍。利用屋頂面積收集雨水逕流, 經過簡易的處理後,用作灌溉、沖洗馬桶、洗車等用水,甚至在缺水或限水時, 可以減少對日常用水的需求。另外,收集屋頂雨水逕流也可以減少對都市供水的 需求,增加飲用水供應的永續性。此系統的優點包括:保護水資源、減少雨水逕 流和污染、降低水及下水道處理費用、以及符合永續發展目標。此外,雨水貯集 技術只需要簡單的安裝和操作,在私人住家也可以很容易地使用及控制,減少水 的運輸成本及降低維護成本。但雨水貯集系統的主要缺點來自降雨的不確定性以 及有限的供應量。 近20 年來,對都市雨水的開發與利用逐漸得到重視,德國、美國、英國、 日本、澳洲等許多開發國家展開了不同規模、不同內容的雨水貯集利用系統相關 研究和工程。德國、美國和日本是較早開展雨水資源利用和管理的國家,經過幾 十年的發展,取得了較為豐富的實踐經驗。目前這些國家在雨水貯集利用系統管 理方面已製定出較為系統全面的法律法規,利用經濟、技術和管理方式,開發了 各式各樣的雨水貯集相關技術措施,形成了較為完善的雨水貯集利用管理架構、 產業鏈和技術支撐體系,其德國、美國、英國、日本及澳洲之水資源情況與雨水 貯集利用系統發展概況,內容如表2-1 所示。美國、日本及加拿大等政府透過手 冊、規範或對策方針指導國內建築物設置雨水貯集利用系統之參考。手冊針對的 適用對象包括庭院規劃師、景觀工程師,以及相關技術人員、決策者與開發商等,

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而其內容編撰重點除了包括普捷海灣區域之概述、佈局與規劃方式外,並另介紹 該區的植披保護及維護,以及如何綜合規劃及管理等。英國政府和雨水利用管理 協會調研認為,英國利用雨水貯集利用系統在提升水資源利用率方面仍有巨大的 潛力。數據顯示,以當前倫敦地區典型住房計算,在倫敦地區年均600 毫米降水 量情況下,每所房屋(屋頂面積100 平方米)每年可回收 5.4 萬升雨水。英國政 府預計,如果所有新建住宅都設置雨水貯集利用系統,未來年均收集雨水量將達 到2.8 億立方米;如果新建商業用地也設置類似的裝置,則回收數量能夠翻倍。 日本雨水貯留滲透技術協會之建築基地蓄洪滲透設施安裝手冊,主要適用之對象 包括政府機關職員、一般民眾等,除了說明建築基地(住宅)等設置雨水貯留滲 透設施等所產生的功效,手冊內容亦包括提供蓄洪滲透設施的種類,說明水循環 改善的效果,以及設施的配置方法等,透過圖說、標示等易懂解說方式,技術指 導蓄洪滲透設施的配置方式,能有效抑制雨水流出、地下水的補助以及熱環境的 改善等。

2-1 國外水資源情況與雨水貯集系統發展概況

德國 美國 英國 日本 澳洲 水 資 源 情 年降雨量約 700 毫米,每人每年 平 均 分 配 之 降 水量約 3,000 立 方米,因河川遍 布,故水資源豐 沛,為維持良好 生態環境,制定 法律和法規,要 求 對 雨 水 進 行 收集利用。 年降雨量約 760 毫米,雨量分布 不均,西部為乾 旱和半乾旱區, 東 部 為 濕 潤 與 半濕潤地區。每 人 每 年 平 均 分 配 之 降 水 量 約 25,000 立方米, 是 水 資 源 豐 富 的國家之一。 年 降 雨 量 約 1,100 毫米,每 人 每 年 平 均 分 配 之 降 水 量 約 4,400 立方米。 隨 人 口 增 加 及 降水分佈不均, 面 臨 水 資 源 短 缺問題,東南部 地 區 甚 至 不 再 適宜農業耕種。 年 降 雨 量 約 1,788 毫米,約 世 界 平 均 降 水 量之 2 倍,但由 於人口稠密,國 土狹小,每人每 年 平 均 分 配 之 降水量約 5,300 立方米,約世界 平均值之 1/4。 年降雨量約 470 毫米,是一個水 資 源 相 對 貧 乏 的國家,展開以 節 水 為 核 心 的 都 市 雨 水 利 用 設計,主要是透 過 雨 水 收 集 與 利用,節約地下 水開採,並補充 地下水。 政 策 法 聯邦水法、建設 法 規 和 地 區 法 規 以 法 律 條 文 或 法 規 形 式 要 求 水 的 可 持 續 利用,聯邦水法 是 建 設 法 規 和 各 州 法 規 的 基 礎。 聯 邦 水 污 染 控 制 法 、 水 質 法 案、清潔水法和 《 雨 水 利 用 條 例》等聯邦與各 州 法 律 法 規 保 障 雨 水 的 調 蓄 及利用。 通過《住房建築 管 理 規 定 》 規 定,促進家庭雨 水 回 收 系 統 的 普及。於2006 年 至 2015 年間針 對 新 建 房 屋 設 立1 到 6 級的評 估體系,要求所 有 的 新 建 房 屋 至少須達到3 級 以 上 的 永 續 利 用標準。 每開發1 公頃土 地須設立500 立 方 米 的 雨 洪 調 蓄區;「第二代 城 市 下 水 總 體 規劃」要求新建 和 改 建 的 大 型 公 共 建 築 群 須 設 置 雨 水 就 地 下滲設施。 「 國 家 水 行 動 計畫」為國家水 資 源 政 策 改 革 與推動之計畫, 目 標 是 水 資 源 會計、增進用水 效率、保障供水 安全、確保水價 合理、合法市場 機 制 與 透 明 化 水資源政策。

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技 術 頒布《雨水利用 設施標準》,對 雨 水 水 質 進 行 分類,透過逕流 收集、傳輸與貯 存、過濾與處理 等技術措施,實 施雨水的利用。 實 施 都 市 雨 水 資 源 管 理 和 雨 水 逕 流 污 染 控 制 最 佳 管 理 方 案,強調非工程 的 生 態 技 術 的 開發和應用。 推 動 大 型 市 政 建 築 和 商 業 建 築的雨水利用, 以 倫 敦 奧 林 匹 克公園為例,透 過 雨 水 收 集 和 廢水再利用,做 為 灌 溉 用 水 及 周邊居民使用。 大 型 建 築 物 如 相 撲 館 、 大 會 場、機關大樓, 建 有 數 千 立 方 米 容 積 的 地 下 水 池 來 儲 存 雨 水,並充分利用 了地下空間。 採 行 多 元 化 水 資源利用,積極 推 動 雨 水 回 收 水 管 線 與 汙 水 回 收 處 理 廠 的 建置,建構完整 的 水 循 環 公 共 設施,確保水資 源安全永續。 經 濟 制 定 雨 水 排 放 費徵收標準,對 實 施 雨 水 利 用 業 主 免 收 雨 水 排放費。 聯 邦 和 州 政 府 使用總稅收、發 行義務債券、補 貼 、 貸 款 等 方 式,鼓勵雨水利 用。 2015 年針對性 控 制 水 資 源 利 用效率,直接要 求 單 一 住 房 單 元 的 居 民 每 天 設 計 用 水 量 不 得超過 125 公 升。 調整水價;實施 雨 水 利 用 補 助 金制度;出口雨 水。 採 水 價 累 進 費 率 以 引 導 民 眾 與 企 業 節 約 用 水。 管 理 水 務 局 統 一 管 理 與 水 有 關 的 全部事項,包括 雨水、地表水、 地下水、供水和 污 水 處 理 等 各 個環節。 BMP:以提高天 然 入 滲 能 力 為 宗旨,都市雨水 資 源 管 理 和 雨 水 逕 流 污 染 控 制體現; LID:採用源頭 控 制 理 念 實 現 雨 洪 控 制 與 利 用 的 雨 水 管 理 方法; GI:相互聯繫的 綠色空間網路, 由 各 種 開 敞 空 間 和 自 然 區 域 組 成 , 包 括 綠 道、濕地、雨水 花園、植被等。 SuSD : 永 續排 水系統,是英國 政 府 當 前 推 廣 的排水理念,旨 在 從 排 水 系 統 上 減 少 都 市 內 澇 發 生 的 可 能 性,同時提高雨 水 等 地 表 水 的 利用率,兼顧減 少河流污染。 成立了有清水、 住友、日產、三 菱 等 著 名 公 司 在內的 84 家公 司參加的「日本 雨 水 貯 留 滲 透 技術協會」協助 政 府 推 行 水 資 源 相 關 政 策 並 出 版 技 術 手 冊 與書籍,提供種 類與構造、規劃 設計、維護管理 等,供相關單位 及 民 眾 推 動 都 市 雨 水 貯 集 與 利 用 系 統 之 參 考。 WSUD:將都市 規 劃 和 設 計 與 供水、污水、雨 水、地下水等設 施結合起來,使 都 市 規 劃 和 水 資 源 管 理 結 合 並達到最優化。

(資料來源:本團隊蒐集彙整)

除上述國家外,世界各國亦相繼展開對都市雨水貯集利用系統相關研究與實 踐。丹麥是為不缺水的北歐國家,但近幾年含水層被過度開採而導致部分地區供 水緊張,為此丹麥開始積極尋找可替代水源。根據丹麥技術大學計算,假設丹麥 領土內建築物屋頂的雨水都可被收集,每年收集的雨水總量可以達到 2.29 億立 方米,相當於丹麥全國飲用水的總量的24%。僅計算居民建築物的屋頂,每年可 收集6450 萬立方米的雨水,可用來沖洗廁所和洗衣服,可滿足沖廁所和洗衣服 用水的68%,佔家庭總用水量的 22%。近年通過了立法,允許利用雨水貯集相 關技術保證丹麥供水的永續性,雖然在首都哥本哈根的使館區或丹麥的一些高端

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社區,這是十分普遍的設施,但根據丹麥技術大學估算,收集的雨水總量大約只 佔丹麥全部自來水生產量的7%,且存在雨水貯集利用系統設置成本過高的問題, 故造成雨水貯集相關技術無法在丹麥大範圍推廣。 新加坡年降雨量約2,400 毫米,雨量十分充沛,但國土狹小、降雨特性及地 形因素不易留住與水,每人每年平均分配之降水量約306 立方米,是為水資源缺 乏國家之一,故多年來新加坡致力於水資源政策推行、改造與研究,主要包括通 過新生水、國內集水區水源、進口水和海水淡化四項措施。自 1970 年以來,即 開始考慮水的循環再利用的可能性,公用事業局(PUB)利用工程方案來鼓勵節約 用水,家電和機器需具備一定的效率等級才可在新加坡販售。1991 年實施節水 稅,在1997 年進行大幅度定價修改,以經濟效益為基礎對水進行定價。自 2015 年,每年使用超過6 萬立方米水的機構,需要被監測用水情況,並需提交水效率 管理計劃。公用事業局(PUB)為世界上全方面水資源管理的少數幾個機構之一, 製定了綜合性需求管理政策,包括水的定價、保護措施和公共教育。 中國年降雨量約660 毫米,每人每年平均分配之降水量約 5,000 立方米,約 世界平均值之1/4,是水資源貧乏的國家之一,然又為世界上用水量最多的國家, 與西方各國相比,中國雨水貯集利用的研究和應用起步較晚,但發展迅速。2005 年頒布《建築與社區雨水利用技術工程規範》,使中國都市雨水貯集利用標準化。 2015 年中國政府正式開啟海綿城市計畫,採取「滲、滯、蓄、淨、用、排」等措 施,以改善城市生態環境,提高城市的防洪減災能力。由中央財政部、住建部、 以及水利部共同頒布了《二〇一五年海綿城市建設試點城市申報指南》,鼓勵各 地都市提出申請,成為第一批的「試點城市」。要成為海綿城市試點,都市得符 合幾個基本條件:平均年雨量不低於400 毫米、對排水設施、調蓄雨洪、急難管 理有強烈需求;且一旦成為試點,其市政府必須成立工作領導小組,增建或強化 都市水系統、園林綠地系統、道路交通系統等,並配合城市總體規劃來落實海綿 城市建設的相關要求。其中都市水系統主要包括都市供水系統、節水、汙水處理 及利用、排水防澇、防洪、和城市水體等各方面內容。預計在2020 年內打造 16 個「海綿城市」試點,目標是通過提高滲水、保水和蓄水、水淨化以及恢復濕地 等方式,回收70%的雨水。推行與管理方式採取 PPP(Public—Private—Partnership),

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政府採購,財政補貼等方式,創新商業模式,吸引社會資本參與項目建設運營, 將符合條件的項目納入專項建設基金支持範圍,鼓勵金融機構創新信貸業務等。 泰國是一個受季風影響的國家,雨水的收集利用為泰國提供了另一種解決水 源短缺的方法,泰國的多年平均降雨量為 1400 毫米,並且雨季時間每年約持續 6 個月。泰國使用大水缸儲存雨水歷史已經有 2000 多年,一個 2000 升的泰國水 缸通過存儲雨水能供一個六口之家一年的用水量,隨著現代水問題的出現,水缸 提供了一種解決地下水含鹽度過高和泰國東北部的缺水問題的實用方案。泰國政 府與地區非政府組織社區發展協會共同合作,對水缸生產的設計,建造,培訓和 建造材料的購買進行資助,鄉村工廠也正在研究利用雨水罐提供穩定安全的水供 應。在很多村莊,廠房前擺了很多水缸,人們可以立刻購買和運回使用,也可以 通過泰國運河進行船運。對於那些沒有足夠勞力來自己生產水罐的村莊,他們可 以向政府申請250 美元的資助,用以購買水罐,政府的這項優惠也能通過免收 3 年的稅收的方式得到。而其他國家如瑞典、印度、巴西和墨西哥等採取修建小型 水池、水倉和塘壩等工程措施,攔截雨水進行灌溉,都取得了良好的效果。

第 二 節

國 內 雨 水 貯 集 利 用 系 統 相 關 研 究

國內針對雨水貯集系統已發展數十年,近年因水資源缺乏的問題更為國人所 重視,為更有效推動各機關、學校、民間及工業區設置此系統,使水資源得以充 分利用,政府及相關研究單位對有其設計或應用技術進行了相關之研究。其中包 含內政部建築研究所 2018 年「綠建築雨水貯集利用系統之應用推廣研究」完成 綠建築雨水貯集利用系統模組設計手冊(草案),並蒐集彙整大量的市場調查研究 資料,結合深入的市場調查,探討雨水貯集利用系統產業的整體及其相關子產業 的運行情況,並對未來雨水貯集利用系統產業的發展環境及發展趨勢進行探討和 分析,並協助完成相關系統之資訊介面模組、建築元件模型建構與其建築產業資 訊結合,進以完成建立相關元件資料庫,以利未來發展應用於 BIM 設計,提昇 雨水貯集利用系統產業發展;內政部建築研究所 2017 年「雨水貯留設施系統設 計與產品模組化技術探討」,彙整分析國內外雨水貯集利用產業及規範相關資料,

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提出適合於國內雨水貯集利用系統性模組包括產品標準、設計標準、設計方法及 管理維護事項,期能提供建築師、規劃設計師、及廠商等有更廣泛、更多元之系 統性模組供規劃設計選擇,其成果可作為日後推廣雨水貯集利用系統設施之重要 參考資料;內政部建築研究所 2013 年「屋頂綠化結合雨水設計與建構維護管理 之研究」,該研究主要建立屋頂綠化澆灌需水量及入流量推估方法,並依照推估 之成果建立國內屋頂綠化結合雨水貯集之容量計算模式及相關推估步驟;內政部 建築研究所 2011 年「生態社區的雨水利用系統規劃技術研究」中,針對內政部 建築研究所及其他單位相關報告、專家學者推薦之12 個社區中選取 4 個社區進 行現勘,並提出本土生態社區雨水相關問題。苗栗縣政府(SBIR)2014 年「綠 屋頂整合雨水利用系統創新應用」,該研究報告於國立臺灣海洋大學河海工程學 系二館屋頂建置一套的「屋頂綠化整合雨水貯集系統物理性試驗平台」實驗分析 屋頂綠化結合雨水貯集系統於澆灌之可行性分析;經濟部技術處 1997 年委託工 業研究院能源與資源研究所進行「雨水貯留供水系統最適化利用技術報告」,該 研究建立了雨水貯蓄供水系統可行性評估及最適化技術作業準則;江育銓 2015 年「區域雨水利用潛勢、容量設計及雨洪管理策略」,該論文針對雨水利用潛勢 計算方式及容量設計提出一套算法,並對新北市透水城市提出雨洪管理策略;經 濟部工業局2011 年編撰「產業節水與水再生技術手冊」,該手冊針對老舊工業區 之主要產業進行節水及水再生技術手冊彙編,手冊中主要針對於用水回收再利用 及廢水回收再利用介紹較多,雨水貯留利用系統觀念較少;經濟部水資源局於 2000 年出版了「雨水貯留及中水道二元供水系統」應用手冊,手冊中對於屋頂雨 水貯集供水系統及中水道二元供水系統利用觀念與設計步驟流程進行介紹;另外 台灣雨水利用協會於2002 年出版了「雨水利用參考指南」,手冊中對於屋頂雨水 貯集供水系統概念及設計注意要點進行介紹;除此之外,經濟部水利署於 2004 ~2005 年對於澎湖、小琉球、金門與馬祖等離島地區進行離島地區雨水貯蓄利 用規劃,並針對各離島之水文及地文等特性出版了「雨水利用規劃手冊」作為當 地政府及民眾設置雨水利用設施參考;此外經濟部水利署於 2006 年委託財團法 人工業技術研究院進行之「節水環境建構與推廣計畫」中對台灣地區各縣市之建 築物、公園、綠地等土地使用分區進行雨水潛勢初步估算;經濟部水利署2012 年 委託社團法人中華民國低碳環境學會執行「雨水貯留系統評估工具建置計畫」中

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所建置的雨水評估工具,主要建置雨量站資料進以輸入雨量再進行模擬,而用水 資料則是以分為室內與戶外用水,分別為馬桶沖洗用水以及澆灌用水;經濟部水 利署水利規劃試驗所2014 年「離島區域家戶二元供水系統推動計畫規劃-澎湖地 區」中於澎湖地區之適宜地區推動二元供水系統,以提高水資源運用效率;對於 國內雨水貯集應用之推廣大有助益。以下則針對其中重要報告成果進行說明: 1.雨水貯留集中水道二元供水系統 經濟部水資源局於(2000)出版「雨水貯留及中水道二元供水系統應用手冊」, 供建造雨水貯集供水系統部分包括概論、設計原則、雨水貯留供水系統維護與管 理及設置實例介紹。應用手冊之設計原則係以屋頂集水為主,設施包括集水區域、 導管系統、初期雨水簡易處理系統、簡易過濾設備及貯水設施,手冊中並提供各 縣市不同降雨效率係數之供水可靠度計算公式,以供參考。 2.雨水利用參考指南 雨水利用參考指南(2002)係由台灣雨水利用協會所編撰,內容包含水資源 利用危機,雨水貯集利用歷史發展、型式、規劃與設計原則及注意要點、雨水貯 留供水系統維護與管理及設置實例介紹,可提供雨水貯集利用設置規劃之參考用。 參考指南之設計原則係以屋頂集水為主,設施包括集水區域、導管系統、初期雨 水簡易處理系統、簡易過濾設備及貯水設施,手冊中並提供雨水利用相關單位資 訊,以供查詢參考用。 3. 屋頂綠化結合雨水設計與建構維護管理之研究 國立臺灣海洋大學(2014)建立屋頂綠化澆灌需水量及入流量推估方法,並 依照推估之成果建立國內屋頂綠化結合雨水貯集利用之容量計算模式及相關推 估步驟。模式計算成果可繪出自來水替代率與設計儲蓄容量曲線,為選擇其提高 每單位儲蓄容量可產生最高效率之設計儲蓄容量量效率為選擇設計儲蓄容量量 之依據,並利用微分導數原理求效率設計點,導數探討函數的變化情形,依此尋 找出最佳效率之設計儲蓄容量。 4.生態社區的雨水利用系統規劃技術研究

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內政部建築研究(2011)所已提出 10 種社區雨水利用規劃技術,如屋頂雨 水貯集利用系統適用於都市鄰里單元社區、集合住宅社區與鄉村社區等既成社區 及新社區;雨水貯集結合入滲系統適用於都市鄰里單元社區、集合住宅社區與鄉 村社區等既成社區及新社區;雨水貯集結合污水回收適用於既成社區、新社區, 社區中有大型或公有建築物、學校及政府單位等;公路逕流收集系統適用於坡地 社區;地形雨水截留適用於坡地社區;區域雨水應用適用於高需水量用水之社區, 並具地形集水之潛勢;開闊地雨水貯集適用於多數社區需增加雨水收集量;田間 雨水貯集工程適用於鄉村社區與農村聚落;入滲廊道適用於濱海社區與霧氣收集 系統適用於鄉村及開闊區域社區。 5.區域雨水利用潛勢、容量設計及雨洪管理策略 目前國內外對雨水潛勢並無明確定義及共通性語言,故江育銓(2015)考慮 建築物特性、水文、經濟及生態等因子將雨水潛勢定義為下列三類分別為:理論潛 勢、可利用潛勢及環境可承受潛勢。作者並以全國為研究範圍,估算全國雨水潛 勢;設置建築物雨水貯集利用系統最重要的組成在於貯蓄容量的設計,而貯蓄容 量設計最主要影響因子為雨量資料,但並非每個區域內皆有具代表性雨量站資料, 故造成貯蓄容量設計上相當大的困擾。本研究以台灣北部為研究範圍,建立區域 雨水貯集系統貯蓄容量設計方法,考慮建築物需水量、有效集雨面積及降雨量等 因子建立無因次貯蓄容量設計曲線;作者並針對新北市透水城市提出雨水利用之 策略。 6.綠屋頂整合雨水利用系統創新應用 該研究計畫(2014)於國立臺灣海洋大學河海工程學系二館屋頂建置一套的 「屋頂綠化整合雨水貯集系統物理性試驗平台」,以假儉草為例,以陶石改良介 質層與蓄排水層,增加土壤通透氣與保水能力,並達到調整水質酸鹼度之功用。 進而結合雨水貯集系統,收集雨水及澆灌溢流水,透過UF 濾膜及碟片過濾器進 行水質處理,並針對四個檢測點進行 10 項水質參數之檢測及監測收集水量。研 究結果顯示,透過改良之介質層與蓄排水層達到良好的成效,過濾系統汙染物處 理皆可達到良好的水質標準,而且發現雨水貯集利用系統能有效減少綠屋頂之需 水量,減輕都市用水的壓力。

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7.離島區域家戶二元供水系統推動計畫規劃-澎湖地區 該計畫(2014)主要在探討澎湖地區推動二元供水系統之可行性,以提高水 資源運用效率,將水質要求較低的生活次級用水(如沖廁、澆灌)改由成本較低 廉的再生水或雨水貯集加以替代,避免發生處理成本昂貴的海淡水作為生活次級 用水的資源浪費情況,同時配合低碳島示範計畫,逐步達到水資源循環利用及低 碳建設等水資源目標。 由上述的研究發現,國內對雨水利用的研究主要著重在雨水貯集利用系統的 規劃設計及可行性的探討,對雨水貯留利用系統的設施產品、產品規格標準、系 統性的規劃及系統的維護管理方面較為欠缺;另外對於貯水容量的設計各家有提 出不同的計算方式與方法,而比較有代表性的計算方法有經濟部水利署與內政部 營建署所發展的方法,其分別建置建築物雨水貯集利用系統的評估方法,內政部 營建署提供貯水桶體積標準計算方法,計算方式較複雜。經濟部水利署計算公式 較簡易,適合一般大眾使用,但其設計參數無從選擇也沒有需水情境選擇,且這 二種方法在應用上都有其限制性,故提出一簡易且適用性較高的方法具有必要性。

第 三 節

國 內 雨 水 貯 集 利 用 系 統 相 關 法 規 與 技 術 規 範

本案雨水貯集系統的研究範疇係針對收集、調蓄與淨化雨水後,直接利用在 雜用水或其他用途的狹義雨水貯集利用系統,國內有關雨水貯集利用系統之相關 法規與技術規範施作執行重點摘要內容分別彙整如下表2-2 所示:

2-2 現行雨水貯集利用系統相關法規與技術規範

體 系 單 位 項 次 法規名稱 (主管機關) 說明 中 央 單 位 建 築 法 令 1 建築技術規則建 築設計施工編第 十七章綠建築基 準 (內政部營建署) 第 298 條第 4 款 建築物雨水或生活雜排水回收再利用: 指將雨水或生活雜排水貯集、過濾、再利用之設計,其適 用範圍為總樓地板面積達一萬平方公尺以上之新建建築 物…。 第 319 條 建築物雨水及生活雜排水回收再利用之計算及 系統設計,應依設計技術規範辦理。 2 建築物雨水貯留 利用設計技術規 範 建築物雨水貯留利用計算設計及維護管理注意要點。 臺 北 3 臺北市市有新建 建築物設置雨水 一、臺北市政府(以下簡稱本府)為使臺北市(以下簡稱 本市)市有新建建築物設置雨水回收再利用系統,以減少

數據

表 2-3    建築物雨水貯集利用之水質建議值
圖 3-2    經濟部水利署 98~104 年雨水貯留系統建設計畫之案例 資料分佈圖  (資料來源:本團隊蒐集彙整)  106~107 年度經濟部水利署雨水貯留系統建設計畫之案例,可依經濟部水利 署北區水資源局、經濟部水利署臺北水源特定區管理局、經濟部水利署中區水資 源局及經濟部水利署南區水資源局等四個協辦機關分類,其蒐集完工與未完工之 案例如下說明:  1
表 3- 3    教育部永續校園計畫之案例資料彙整表  (資料來源:本團隊蒐集彙整) 案件編號 辦理機關 雨水利用標的 集雨面積(M2) 沖廁人數(人/日) 澆灌面積(M2) 雨水貯留槽(噸)1 基隆市-01 國立臺灣海洋大學 2 宜蘭縣-01 蘇澳國小 沖廁、澆灌9005010043 宜蘭縣-02 順安國中校園植栽澆灌87.8020084 宜蘭縣-03 岳明國小5 新北市-01 米倉國小沖廁、澆灌、生態池補充用水、魚菜共生補充用水761.25380500406 新北市-02 大鵬國小沖廁10060027
表 3- 4  案場資料分類討論與模組型式歸類表  分 區  案例   名稱  集水   區域  集水方式  儲水槽型式  供水標的  調節 水塔  淨水方法  模組型式歸類  討論  北 部 地 區  新北市○○國中  ▉屋頂 □地面 □立面  □其他                             ▉重力式 □壓力式 □整流式  □其他                             □地面型 ▉地下型 □筏基 □其他      ▉植栽 綠化          □沖廁       □其他
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參考文獻

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