複合型低衝擊開發滯蓄洪系統容量設計工具之研究

複合型低衝擊開發滯蓄洪系統容量設計工具之研究

內政部建築研究所協同研究報告

年度

105

複合型低衝擊開發滯蓄洪系統

容量設計工具之研究

內 政 部 建 築 研 究 所 協 同 研 究 報 告

中華民國

105 年 12 月

複合型低衝擊開發滯蓄洪系統

容量設計工具之研究

研 究 主 持 人 ： 蔡綽芳 協 同 主 持 人 ： 蔡燿隆 研 究 員 ： 黃偉民、白櫻芳、賴深江、陳柏翰 研 究 助 理 ： 邱寶慧、蔡欣遠、束天宇 研 究 期 程 ： 中華民國105 年 2 月至 105 年 12 月

內 政 部 建 築 研 究 所 協 同 研 究 報 告

中華民國

105 年 12 月

目次

表次‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧

III

圖 次 ‧ ‧ ‧ ‧ ‧ ‧ ‧ ‧ ‧ ‧ ‧ ‧ ‧ ‧ ‧ ‧ ‧ ‧ ‧ ‧

V

摘要‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧

IX

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‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧

5

第三節 進度說明‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧

11

第二章 低衝擊開發技術分類及設施容量設計理論‧‧‧

13

第一節

本研究低衝擊開發技術定位與分類‧‧‧‧13

第二節

本研究設施遴選‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧27

第三節

設施結構設計說明‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧35

第四節

本研究設施計算理論‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧56

第三章 複合型電腦輔助容量設計工具‧‧‧‧‧‧‧‧

65

第一節 國內外利用

Excel 電腦輔助系統工具介紹‧65

第二節 本研究複合型

LID 模組空間建置概念‧‧‧74

第三節

LID 電腦輔助規劃設計工具建置說明‧‧‧77

第四節

本研究系統模組之建置‧‧‧‧‧‧‧‧‧85

第五節

本研究系統操作方式‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧89

第六節

系統模擬成效檢核‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧102

第四章

電腦輔助容量設計操作手冊及案例分析‧‧‧107

第一節

本工具操作手冊架構‧‧‧‧‧‧‧‧‧107

第二節

示範案例及複合型 LID 設施配置說明‧‧109

第三節 系統推廣‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧

162

第五章 結論與建議‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧

165

第 一 節 結 論 ‧ ‧ ‧ ‧ ‧ ‧ ‧ ‧ ‧ ‧ ‧ ‧ ‧ ‧

1 6 5

第二節 主要建議事項‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧

170

附錄一 會議紀錄‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧

173

附錄二 複合型LID電腦輔助設計工具操作手冊‧‧‧

189

參考書目‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧

191

表次

表

2-1 國內外相關低衝擊開發技術概念彙整‧‧‧‧‧14

表

2-2 內政部建築研究所低衝擊開發技術分類‧‧‧‧16

表

2-3 國外低衝擊開發技術型態分類彙整‧‧‧‧‧18

表

2-4 國內雨水入滲型技術型態分類彙整‧‧‧‧‧‧20

表

2-5 國內雨水貯集型技術型態分類彙整‧‧‧‧‧‧20

表

2-6 國內雨水貯集/入滲技術型態分類彙整‧‧‧‧21

表

2-7 國內外複合型低衝擊開發案例一覽表‧‧‧‧22

表

2-8 LID 設施型式串連配置原則‧‧‧‧‧‧‧‧26

表

2-9 複合型低衝擊開發設施串連配置建議‧‧‧26

表

2-10 低衝擊開發減洪設施應用可行性評估‧‧‧‧‧28

表

2-11 國內基地開發雨水貯集/放流量對策標準‧‧‧30

表

2-12 地表儲存主結構介紹-土堤結構‧‧‧‧‧‧‧41

表

2-13 地表儲存主結構介紹-水泥結構‧‧‧‧‧‧‧41

表

2-14 地表儲存主結構介紹-截流與放流‧‧‧‧‧‧42

表

2-15 地下儲存主結構介紹-水泥結構‧‧‧‧‧‧43

表

2-16 地下儲存主結構介紹-塑膠結構‧‧‧‧‧‧44

表

2-17 地下儲存主結構介紹-碎石結構‧‧‧‧‧‧‧44

表

3-1 國內外相關電腦輔助容量設計工具比較‧‧‧‧73

表

3-2 本所 LID 容量設計工具差異分析表‧‧‧‧‧‧81

表

4-1

蘆洲國中土地利用及面積一覽‧‧‧‧‧‧‧

109

表

4-2 示範區一基地集水分區及土地利用面積一覽‧112

表

4-3 示範區一 LID 設施型式規劃‧‧‧‧‧‧‧‧113

表

4-4 示範區一 LID 設施設計‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧113

表

4-5 情境 1 模擬輸出檢核總表及設計表單輸出‧‧125

表

4-6 情境 2 模擬輸出檢核表及設計表單輸出‧‧‧139

表

4-7 示範區二基地集水分區及土地利用面積一覽‧142

表

4-8 示範區二 LID 設施型式規劃‧‧‧‧‧‧143

表

4-9 示範區二 LID 設施設計‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧143

表

4-10 情境 3-1 模擬輸出檢核表及設計表單輸出‧‧157

表

4-11 情境 3-2 模擬輸出檢核表及設計表單輸出‧‧158

圖次

圖

1-1 基地開發對降雨逕流之影響‧‧‧‧‧‧‧‧‧2

圖

1-2 研究流程圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧10

圖

1-3 研究進度及工作執行甘地圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧13

圖

2-1 各型透水鋪面結構示意圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧46

圖

2-2 透水鋪面結構示意圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧47

圖

2-3 雨水花園結構示意圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧51

圖

2-4 屋頂綠化結構示意圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧53

圖

2-5 排水保版示意圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧54

圖

2-6 水土保持技術規範設施容量體積估算示意圖‧‧57

圖

2-7 滯蓄洪設施排放口示意圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧59

圖

2-8 滲透或貯集/滲透型設施情境預設示意圖‧‧‧64

圖

3-1 美國維吉尼亞州輔助工具介紹‧‧‧‧‧‧‧‧66

圖

3-2 日本京都市輔助工具介紹-輸入/輸出項‧‧‧‧68

圖

3-3 日本福岡市輔助工具介紹-輸入/輸出項‧‧‧‧68

圖

3-4 經濟部水利署水利規劃試驗所輔助工具範例圖‧69

圖

3-5 LID 容量輔助設計工具「輸入資料」模組介面圖‧71

圖

3-6 LID 容量輔助設計工具設施設計模組‧‧‧‧‧71

圖

3-7 基地逕流-放流曲線輸出介面‧‧‧‧‧‧‧‧72

圖

3-8 檢核總表單‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧72

圖

3-9 集水區劃分及逕流排放對照示意‧‧‧‧‧‧‧76

圖

3-10 本研究表單說明‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧86

圖

3-11 本 工 具 操 作 流 程 示 意 圖 ‧ ‧ ‧ ‧ ‧ ‧ ‧ ‧ 8 8

圖

3-12 本工具版權頁‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧89

圖

3-13 基地基本資料模組-集水分區‧‧‧‧‧‧‧‧90

圖

3-14 基地基本資料模組-水文分析-雨型雨量設定‧‧91

圖

3-15 基地基本資料模組-水文分析-逕流計算‧‧‧‧92

圖

3-16 基地基本資料模組-LID 規劃‧‧‧‧‧‧‧‧93

圖

3-17 LID 設計模組-屋頂綠化設施設計‧‧‧‧‧‧95

圖

3-18 LID 設計模組-透水鋪面設施設計‧‧‧‧‧‧97

圖

3-19 LID 設計模組-雨水花園設施設計‧‧‧‧‧‧98

圖

3-20 LID 設計模組-地上型滯蓄洪設施設計‧‧‧‧100

圖

3-21 LID 設計模組-地下型滯蓄洪設施設計‧‧‧‧101

圖

3-22 成果檢核總表單‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧103

圖

3-23 建築基地低衝擊開發設施容量設計及檢核表‧104

圖

3-24 基地逕流-排出歷線圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧104

圖

3-25 集水分區逕流-排出歷線圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧105

圖

3-26 各集水分區 LID 設計輸出彙整表‧‧‧‧‧‧106

圖

4-1 蘆洲國中土地利用圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧110

圖

4-2 示範區一情境 1-LID 設施串併聯示意圖‧‧‧114

圖

4-3 示範區一情境 2-LID 設施串併聯示意圖‧‧‧114

圖

4-4 情境 1 本研究工具操作範例‧‧‧‧‧‧‧‧124

圖

4-5 情境 1 模擬輸出-集水分區逕流及排放歷線‧‧126

圖

4-6 情境 1 模擬輸出-基地逕流及排放歷線‧‧‧‧127

圖

4-7 情境 1-SWMM 模擬介面及基地排放流歷線‧‧127

圖

4-8 情境 1-SWMM 模擬-各集水分區放流歷線‧‧128

圖

4-9 情境 2 本研究工具操作範例‧‧‧‧‧‧‧‧138

圖

4-10 情境 2 模擬輸出-集水分區逕流及排放歷線‧‧140

圖

4-11 情境 2 模擬輸出-基地逕流及排放歷線‧‧‧‧141

圖

4-12 情境 2-SWMM 模擬介面及基地排放流歷線‧‧141

圖

4-13 示範區二 LID 設施串併聯示意圖‧‧‧‧‧‧144

圖

4-14 情境 3 本研究工具操作範例‧‧‧‧‧‧‧‧156

圖

4-15 情境 3-1 模擬輸出-集水分區逕流及排放歷線‧159

圖

4-16 情境 3-2 模擬輸出-集水分區逕流及排放歷線‧160

圖

4-17 情境 3-1 模擬輸出-基地逕流及排放歷線‧‧‧161

圖

4-18 情境 3-2 模擬輸出-基地逕流及排放歷線‧‧‧161

圖

4-19 講習會現場照片‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧163

摘

要

關鍵詞：低衝擊開發技術、減洪設施、電腦輔助系統 一 、 研 究 緣 起 台灣在都市土地高度使用且人口稠密情況下，土地大規模開發導致都市水患 情勢日趨嚴重，政府已致力於加強都市防洪與減洪策略，發展兼具都市防洪減洪 與環境營造的 LID 低衝擊開發技術。若從「流域綜合治理」觀點，建築基地同 樣負有「逕流分擔與出流管制」責任，因此未來在都市逕流管理上，能以新開發 基地不增加開發區外之逕流量，已開發基地則擴增基地的滯蓄洪容量及雨水入滲 為原則，透過「低衝擊開發技術」落實「海綿都市」及「韌性都市」之建設，逐 步達成流域綜合治理與水共生之目標。 內政部營建署102 年增修建築技術規則建築設計施工編第 4 條之 3，規範都 市計畫。地區之新建或改建（增建）建築需依規定增設雨水貯集滯洪設施。本所 102 年亦同步出版「社區及建築基地減洪防洪規劃手冊」，提出減洪防洪設施（相 當於低衝擊開發技術）規劃流程、配置方式，以及簡易水文評估及積點成效評估 方法，續於103、104 年度將低衝擊開發滯蓄洪設施容量及設計方法模組化，初 步建置「低衝擊開發技術容量設計電腦輔助工具」，完成「地上型滯蓄洪設施」、 「地下型滯蓄洪設施」、「透水性鋪面」及「雨花園」等四種常用的低衝擊開發 滯蓄洪設施，提供一操作簡易之電腦輔助容量計算工具，可進行設施各部份之細 部尺寸、排放量、溢流量、滲透量等細部設計，並提供相關檢核。程式體積小、 易維護、不需特別硬體需求即可安裝；設計工具可簡化模擬設計工作，增加建築 師等規劃設計者設計意願，易於推廣。 然而目前所建構之設計工具屬於單一基地設置單一設施之方式，本年度將重 新整合建立可供多種設施串連或並聯設計之複合型滯蓄洪系統容量設計工具，建 置該模組相關水文、地文計算參數資料庫，以供計算時連結使用，進一步建構完 成「複合型低衝擊開發滯蓄洪系統容量設計工具」。本計畫延續「低衝擊開發技 術容量設計電腦輔助工具」前期成果，更新系統模式現有之架構與計算工具，建

立模組資料庫及增訂屋頂綠化設施技術與相關設計步驟，進以完成建立複合型低 衝擊開發技術蓄洪系統容量工具架構、流程與計算模組。 二 、 研 究 方 法 及 過 程 依據本研究之目的及工作項目，本研究執行採用方法概述如下： （一）複合型低衝擊開發滯蓄洪系統案例、設計理論公式及所需相關水地文資料 蒐集彙整 本研究文獻蒐集與彙整著重在於不同低衝擊開發(LID)技術設施間複合型式 之搭配流程與建議；主要之收集方式以國內外與研究主題有關之相關文獻，包括 實際案例、研究報告及容量設計案例等，探討分析其使用概況、計算流程等。 （二）延續「低衝擊開發技術容量設計電腦輔助工具」前期成果，另遴選低衝擊 開發技術型式（至少1 種），研提容量設計理論及計算方式。 延續「低衝擊開發技術容量設計電腦輔助工具」前期成果，除了重置與更新 「地上型滯蓄洪設施」、「地下型滯蓄洪設施」、「透水鋪面設施」以及「雨水花園 設施」四種低衝擊開發技術設施設計容量相關理論及資訊，並另遴選「屋頂綠化 設施」為本年度新增技術型式。 （三）研提複合型低衝擊開發滯蓄洪系統容量設計架構、流程及設計公式。 延續「低衝擊開發技術容量設計電腦輔助工具」前期建置成果，進以研提「地 上型滯蓄洪設施」、「地下型滯蓄洪設施」、「透水鋪面設施」、「雨水花園設施」以 及「屋頂綠化設施」五種技術設施相關設計流程與架構，並建置為複合型技術相 互可搭配型式，進以完成複合型LID 整體設計流程與其模擬架構。 （四）複合型低衝擊開發滯蓄洪系統容量設計工具建置，並建立本設計工具水 文、地文等設計參數資料庫模組。 整合前期計畫所完成之「低衝擊開發技術容量設計電腦輔助系統」，聯結各 種技術型式分析模組，研發建置「複合型低衝擊開發滯蓄洪系統容量設計工具」， 藉由已完成技術設施設計介面相關連結與操作方式為基礎，以 Excel 搭配 VBA

重新建置為複合型式，可供不同技術間搭配設計之視窗操作介面。另彙整計算時 須應用之相關參數需求，進以建立本設計工具資料庫模組（包括如水文、地文等 設計參數資料），提供做為工具計算時參數選用之參考依據。 （五）配合系統工具更新改編「低衝擊開發技術電腦輔助設計工具操作手冊」成 為「複合型低衝擊開發滯蓄洪系統容量設計工具手冊」，同時進行示範案 例操作至少1 案。 本手冊提供使用者便於操作「複合型低衝擊開發滯蓄洪系統容量設計工具」 軟體（以下簡稱本工具）之各項功能，其中包括複合型配置、規劃流程，設計方 式、參數及運算原理說明，並輔以操作視窗解說等，以提供使用者更明確的了解 本工具之操作方式。 （六）辦理2 場專家座談會及至少 1 場系統推廣講習會。 本研究為瞭解「複合型低衝擊開發滯蓄洪系統容量設計工具」軟體之各項功 能可能遭遇之問題及工具建構內容未盡事項，並宣導前期成果「低衝擊開發技術 容量設計電腦輔助系統」各項技術，以提升本工具實務設計應用之價值，於計畫 期間召開辦理2 場專家座談會及 1 場系統推廣講習會。 三 、 重 要 發 現 本計畫所獲致之重要成果概列如下： 1. 複合型態 LID 規劃案例與流程步驟。 本研究亦蒐集彙整了國內外相關複合型態之低衝擊開發技術設計案例，並進 一步分析其複合型態之規劃特性與流程，初步歸納出各項技術型式中之串聯原 則，最後輔以研提「複合型低衝擊開發設施串連配置建議級序方式」，以提供作 為後續工具建置之依據。 2. 研提本研究五種設施設計遴選建議。 研擬提出本研究評估原則，包含： 減洪機制：減洪機制包含增加自然地表、增加集流時間、滯留、滯洪及入

滲；減洪機制涉及設施之保水及減洪特性，具滯留或入滲機制 者保水性能較高，而具滯洪、滯留機制者減洪性能佳。 單位貯蓄量：單位貯蓄量為單位設置面積或長度的逕流貯集量，其涉及設 施之設置效益，單位貯蓄量高則設施設置之減洪效益大。 應用可行性：應用可行性則涉及日後推廣及民眾之可接受程度；一般而言， 國內目前常用之設施其應用可行性較高。 具備級序功能：設施若具備「級序」功能，其能有較佳之蓄洪、貯留效益， 其設置較優先於僅具「連接型」或「節點型」功能設施。故於 複合型設置中，優先建議設置此型設施。 綜合上述四項評估原則，遴選五種技術設施，包括：地上滯蓄洪設施、地下 滯蓄洪設施、透水鋪面、雨水花園，以及屋頂綠化設施等，作為後續複合型LID 設計工具建置開發對象。 3. 研提上述五種 LID 技術設施規劃方式、流程及結構，及其相關說明。 本研究針對遴選之五種低衝擊開發技術設施，其各項技術設施之功能、限制 與設計方式等進行說明，除了各項技術之設計方式，收集屋頂綠化相關案例、規 劃及結構型式。此外，各項技術設施之蓄水與排水設計，本研究進以研擬概分為 集水、儲存、排水、抽排、溢流及入滲等六部分進行規劃，建立其建議優先次序， 作為後續工具開發流程與介面建置之參考。 4. 研提上述五種 LID 技術設施容量設計流程及對應之排放、溢流等程序建置。 本研究彙整相關 LID 設施容量設計理論模式，提出滯蓄洪設施容量估算流 程與相關之計算模式需求，及水流經由排放口或溢流口排出之過程計算方式；此 外，在重力排放情況不允許時，另提供設計抽水泵浦以機械抽排方式排放。研究 中並提出本研究可滲透型LID 設施其模式概念與水文流程說明，並研擬模擬假設 過程及其計算概念，以及各情境預設圖說，所得成果作為後續容量設計電腦輔助 系統工具建構之依據。 5. 建置「複合型滯蓄洪系統容量設計工具」。 初步完成建置複合型式 LID 模組電腦輔助計算工具，並編撰相關操作步驟

與內容。工具中設計者可採用複合型LID 配置規劃，設計可以選擇性方式提供數 種 LID 組合情境，並結合上述五種 LID 技術，進以模擬基地範圍中地表逕流與 各設施搭配組合結果，包含了入流、出流、貯蓄及入滲等水文計算功能。此模擬 計算方法可整合模擬情境中分散的各種不同功能之LID 設施串聯過程，及各設施 減少各分區基地逕流量，所進行LID 模組之設施設計與計算模擬。 6. 完成案例模擬分析。 本計畫以蘆洲國中為本研究示範案例規劃與設計模擬對象。本研究配合示範 區基地規劃包括「地上型滯蓄洪設施」、「地下型滯蓄洪設施」、「透水鋪面設施」、 「雨水花園設施」及「屋頂綠化」等五種技術設施串併聯之LID 設計，進行模擬 成效與提供應用結果說明。同時，並進一步以本計畫電腦輔助工具Excel 模擬案 例分析結果與SWMM 模擬情境進行比較，兩者洪峰流量、逕流體積差距在 10% 以內，顯示本研究開發之工具軟體應具有一定之準確度。 7. 系統推廣講習會。 「系統推廣講習會」之舉辦能有助於建築師、技師或開發商之實務規劃運 用。講習會辦理主要以計畫主持人、協同主持人及本案研究員等擔任講習會講 師，主要為針對前期計畫之成果，詳細解說低衝擊開發技術設施配置規劃程序、 步驟、工具操作方式及成效評估等內容。進行過程主要以實機電腦操作，由講師 提供案例與設計說明，與會使用者需直接測試操作，進而增加相關互動，並提供 本工具修訂、增訂等回饋建議，作為工具精進之依循。 8. 完成「複合型滯蓄洪系統容量設計工具操作手冊」。 複合型滯蓄洪系統容量設計工具操作手冊分為「第一章 使用者需知」、「第 二章 本工具介面介紹」、「第三章 本工具操作說明」及「第四章 案例說明」，相 關使用參數、公式則放於「附錄」。手冊內容主要在指導使用者操作「複合型滯 蓄洪系統容量設計工具」軟體之各項功能，其中包括複合型LID 規劃流程、順序、 設計方式，以及設計過程中各模式、模組參數輸入及運算原理說明，輔以操作視 窗解說及案例等，以提供使用者在本工具操作時有更明確的瞭解。

四 、 主 要 建 議 事 項 建議一 低衝擊開發建築設計資訊模型之研究：立即可行建議 主辦機關：內政部建築研究所 協辦機關：內政部營建署 本計畫目前已逐步完成低衝擊開發技術電腦輔助工具之建置，可為建築 基地在規劃都市雨洪管理時提供一便捷之工具。然而，進一步研究在不同低 衝擊開發技術規劃設計流程中，所需搭配之各配件或細項元件設施，以貫徹 從設施規劃、容量設計、入出流設計，乃至各元件選擇配置等一系列規劃設 計流程，故發展設計包含了元件規範、型式、樣式、材料、搭配的尺寸以及 應用原則等，均為未來推動低衝擊開發的重要資訊。 因此，建議可建構低衝擊開發技術規劃設計及應用平台，透過蒐集國內 外相關產業的資料後彙整及分類，進而建構元件模型與建置使用介面，並與 本所完成之輔助計算工具進行銜接運用，推廣低衝擊開發技術，增進規劃設 計者設計採用意願。 建議二 複合型低衝擊開發滯蓄洪設施最適化效益評估工具之研究 發展應用研究：中長期建議 主辦機關：內政部建築研究所 協辦機關：內政部營建署 在基地中分散配置不同型式設施（如：滯洪、滯留、入滲設施等），可 於逕流發生地削減「洪峰」與「逕流體積」(即 Source Control)，吸納區域排 水系統排放不及之多餘逕流減輕排水負荷。目前之規劃方式多為選定設施之 設置容量，進而推估其減洪成效，若無法達到預期則需反覆重新設計（Trial and Error 方式），而在相關之衍生效益，如保水、入滲；以及成本估算等； 此部分目前則尚無相關成本-效益評估方法可供依據。因此，如何以「最適 化」之概念，「一次性」的設計方式，選擇適合之配置方案，實為重要之決

策資訊。研究成果可對一系列可能的方案進行成本-效益分析，遴選出最符 合實際需求的基地減洪方案，有助於規劃者在實現基地減洪/保水等目標的 前提下節約整體費用投資，達到整體效益最大化。然目前並無相關之理論與 方法可茲依循，建議未來可朝此方向進行研議。

ABSTRACT

Keywords: Low-impact development techniques, Flood mitigation facility, Computer-aided system.

The flooding in the city is getting worse because of large-scale development, high density of population and ecological destruction in urban area in recent years. To mitigate the impact of development on the water environment, the government and the private development industry are beginning to low-impact development techniques (LID, such as flood mitigation facilities).

Although the application of LID techniques becomes more widespread gradually, but some methods (such as SWMM model, etc.) are very difficult and complex. In the planning process for reduction the impact of water environment due to urban development, how to simplify the design work, provide the useful tool with computer-aided for multi-link LID facilities design and capacity estimate is very important.

According to the research purpose, the research findings are:

1. Selection five types of significant reduction of flood-effective LID techniques. 2. Analyzing the capacity estimation theory and calculation formula.

3. To complete the framework of multi-link LID capacity assessment computer-aided design tool.

4. Developing the simple computer-aided design tool for multi-link LID facilities. 5. Conduct case studies to evaluate the results of application.

6. Developing user manual. The research major suggestions are:

1. Research of BIM for LID facilities can be started right away.

2. Research on the multi-benefit of LID stormwater runoff mitigation systems on construction sites as a mild-term suggestion.

第一章

緒 論

第 一 節

研 究 緣 起 與 背 景

壹 、 研 究 緣 起 與 背 景 因為都市發展快速伴隨著土地使用改變，增加的不透水區域與人工排水路促 使地表流速加快、集流時間縮短，並且造成地表逕流的增加，致使造成水患頻頻 發生，對人民的生命安全嚴重受到威脅。快速都市化發展亦是造成都市洪災的主 要原因之一，伴隨著土地使用改變，增加的不透水區域與人工排水路促使地表流 速加快、集流時間縮短，並且造成地表逕流的增加，致使水患頻頻發生，對人民 的生命安全嚴重受到威脅。以微觀尺度分析，當基地開發時，原有的地表逕流與 下滲環境已被改變，對都市洪災產生三種影響包括如洪峰量增加/集流時間縮 短、逕流體積增加，以及入滲量減少等（圖1-1說明單一基地開發，所造成的衝 擊影響）；另由都市、區域宏觀尺度分析，整體都市化現象所導致整體都市地表 逕流、洪峰量提高，亦造成區域河道負荷增加。 由於以往在都市規劃上並未考量滯洪所需，在都會地區土地取得困難下，多 數採用抽水機（站）將都市內水直接排放到鄰近河川或區排，使得下游地區必須 承擔上游開發後所帶來的洪水衝擊。

再者，根據IPCC（Intergovernmental Panel on Climate Change）在 2007 年提 出的評估報告指出氣候變遷是未來全球氣候的趨勢，所引致的海平面上升、暴雨 強度增加、極端氣候等異常的氣候現象，將產生與以往不同的災害類型及災害強 度的增加，擴大災害的風險與損失，極端氣候變化成為人類未來重大的危機，尤 其以人口密集的都會區域受全球環境變遷影響最顯著。 綜上所述，台灣地區不但受地理環境之限制，再加上氣候變遷與都市快速發 展之影響，如何提升整體防洪能力，並兼顧與整合都市發展，發展低衝擊開發(Low Impact Development, LID)技術，已成為國內重要之研究課題與趨勢。

基地開發 由於基地開發後封表性地表增加，導致集流時間縮短，造成地表漫 地流及排水路渠道流速加快，逕流迅速集中，洪峰流量暴增提高。 由於基地開發後土地利用改變，造成不透水地表面積增加，導致原 有雨水入滲量減少，造成逕流體積增加。 由於逕流體積增加、洪峰量提高與集流時間縮短，將衝擊既有排水 系統(下水道、區域排水與河川)，造成都市水患之發生。 流量 時間 洪峰量 ↑ 集流時間 ↓ Q (開發後) Q (開發前)

圖

1-1 基地開發對降雨逕流之影響

（資料來源：內政部建築研究所）

台灣在都市土地高度使用且人口稠密情況下，土地大規模開發所造成之環境 生態破壞，導致都市水患情勢日趨嚴重，政府已致力於加強都市防洪與減洪策 略，隨著環保意識抬頭開始重視生態環境營造，近年來更發展兼具都市防洪減洪 與環境營造的 LID 低衝擊開發技術。由於都市開發不透水區域擴大、土地入滲 量減小、集流時間縮短等因素，每逢暴雨即造成都市逕流、洪峰及體積迅速增加， 然而溝渠、抽排或拓寬水路等傳統工程手段有其極限。因此，如何減低都市化對 水環境造成之衝擊，並在既有都市排水系統擴充不易情況下，容納宣洩不及之暴 雨逕流，實為當務之急。若從「流域綜合治理」觀點，建築基地同樣負有「逕流 分擔與出流管制」責任，因此未來在都市逕流管理上，能以新開發基地不增加開 發區外之逕流量，已開發基地則擴增基地的滯蓄洪容量及雨水入滲為原則，透過 「低衝擊開發技術」落實「海綿都市」及「韌性都市」之建設，逐步達成流域綜 合治理與水共生之目標。 地區之新建或改建（增建）建築需依規定增設雨水貯集滯洪設施。本所102 年亦同步出版「社區及建築基地減洪防洪規劃手冊」，提出減洪防洪設施（相當 於低衝擊開發技術）規劃流程、配置方式，以及簡易水文評估及積點成效評估方 法，續於103、104 年度將低衝擊開發滯蓄洪設施容量及設計方法模組化，初步

建置「低衝擊開發技術容量設計電腦輔助工具」，完成「地上型滯蓄洪設施」、 「地下型滯蓄洪設施」、「透水性鋪面」及「雨花園」等四種常用的低衝擊開發 滯蓄洪設施，提供一操作簡易之電腦輔助容量計算工具，可進行設施各部份之細 部尺寸、排放量、溢流量、滲透量等細部設計，並提供相關檢核。程式體積小、 易維護、不需特別硬體需求即可安裝；設計工具可簡化模擬設計工作，增加建築 師等規劃設計者設計意願，易於推廣。 然而目前所建構之設計工具屬於單一基地設置單一設施之方式，本年度將加 以整合建立可供多種設施串連或並聯設計之複合型滯蓄洪系統容量設計工具，建 置該模組相關水文、地文計算參數資料庫，以供計算時連結使用。本研究將以前 期研究成果為基礎，進一步建構完成「複合型低衝擊開發滯蓄洪系統容量設計工 具」。 貳 、 研 究 目 的 因應氣候變遷與都市化現象，造成對於都市既有排水系統衝擊、都市水患與 水資源之影響，為了能加強提升建築基地減洪/防洪目標，對於低衝擊開發技術 其容量設計、規劃等層面應進一步提供一套簡易操作、運算、容量試算以及評估 減洪成效之計算方式，進而建置完整之電腦輔助容量設計系統。本計畫延續「低 衝擊開發技術容量設計電腦輔助工具」前期成果，將更新系統模式現有之架構與 計算工具，建立模組資料庫及五種低衝擊開發技術，完成建立複合型低衝擊開發 技術蓄洪系統容量工具架構、流程與計算模組。 爰引本協同研究計畫之需求說明，本研究團隊將延續103、104 年度「低衝 擊開發技術容量設計電腦輔助系統建置」研究成果，持續對於國內、外建築基地 低衝擊開發技術設施設計之現況、相關研究、容量設計、評估計算模式、技術手 冊及規範等資料進行蒐集、彙整、分析，並特別針對複合型設計流程與方式等進 行相關探討。透過本計畫之研究探討、案例分析與計算工具之建置，除了完成更 新建置「地上型滯蓄洪設施」、「地下型滯蓄洪設施」、「雨水花園」及「透水鋪面」 四種低衝擊開發技術電腦輔助計算工具架構，另增訂「屋頂綠化」設施型式，進 以分析其容量設計理論及計算方式、設計流程；最後整合各項技術進以探討複合 型式低衝擊開發技術工具間的搭配及軟體建構流程與計算方式，建置完成「複合

型低衝擊開發滯蓄洪系統容量設計工具」，並輔以重新建置完成複合型技術工具 操作手冊之編撰與示範案例。期透過本計畫目標之達成提供主管機關未來研擬相 關政策之參考及應用之依據，促進都市與建築安全減災與調適科技之發展。本研 究期程完成目標主要包括如下： （一）研提複合型低衝擊開發滯蓄洪系統容量設計流程、架構及設計公式。 （二）完成水文、地文、容量設計相關參數等資料庫模組。 （三）模式表單及介面等程式撰寫，完成研發建置「複合型低衝擊開發滯蓄洪系 統容量設計工具」。 （三）研提「複合型低衝擊開發滯蓄洪系統容量設計工具手冊」與示範案例，辦 理專家座談會及系統推廣講習會，廣泛蒐集意見以精進本工具之正確性與 普及性。

第 二 節

研 究 方 法 與 步 驟

依據研究工作項目，本計畫研究方法與步驟簡述如后： 壹、複合型低衝擊開發滯蓄洪系統案例、設計理論公式及所需相關水地文資料蒐 集彙整 本研究文獻蒐集與彙整除了在於不同低衝擊開發技術設施間複合型式之搭 配流程與建議；此外收集方式以國內外與研究主題有關之相關文獻，包括實際案 例、研究報告及容量設計案例等，探討分析其使用概況、計算流程或遭遇問題等， 研究過程中收集分析方式概述如下： 1. 文獻收集—收集國內外有關複合型式低衝擊開發技術各設施搭配設計 案例、容量設計範例、規範、研究報告、期刊、網站資訊等，包括有關 設計之理論及運算公式資料。 2. 資料分析—針對文獻資料進行彙整分析，研究國內外複合型式低衝擊開 發技術設計案例，以及現況使用相關之輔助計算方式，進以探討設施容 量設計之：(1)架構型式、(2)設計流程及內容、(3)設計理論-包括貯集/ 滲透量、允許排放量標準及運算公式、(4)簡易輔助計算方式。進行彙整 分析。 3. 技術諮詢—主要針對國內現有之發展、實際案例、遭運困難及相關技術 資料進行現地勘查及專家技術諮詢，並邀請專家參與座談會。 4. 技術資料更新—依據前述資料蒐集彙整成果，更新並重新建置前期計畫 所完成之「低衝擊開發技術容量設計電腦輔助系統」研究成果，完整相 關技術資料。 貳、延續「低衝擊開發技術容量設計電腦輔助工具」前期成果，另遴選低衝擊開 發技術型式（至少1 種），研提容量設計理論及計算方式。 延續「低衝擊開發技術容量設計電腦輔助工具」前期成果，完成更新建置「地 上型滯蓄洪設施」、「地下型滯蓄洪設施」、「透水鋪面設施」以及「雨水花園設施」

四種低衝擊開發技術設施設計容量相關理論及資訊，並另擇選「屋頂綠化設施」 技術，針對其設施容量設計理論、計算方式等進行研究，進以研提適合後續本研 究應用之相關設計理論基礎。其研究方法概述如下： 1. 技術型式分析—初步探討包括各設施之規劃、連接設計方式、容量推估 方式、規劃流程等，進行彙整比較及技術遴選： (1) 技術型式應用在本計畫之可行性—包括探討提供本研究模擬對 象、所需模擬功能等，並探討其技術設施應用適用性、容易度（包 括如需輸入基本資料取得，以及模式理論、計算方式、台灣應用可 行性）等。 (2) 技術設施遴選建議—依據上述分析比較，遴選 1 種低衝擊開發技術 型式。 (3) 設施型式選定—依上述分析結果，擇選屋頂綠化為本研究新增之技 術型式。 2. 技術型式容量推估理論及模式研究，包括技術設施容量計算、儲存排洪 量計算（排放口、溢流口計算）等計算方式；以及針對對策量，如貯 留、排放量限定需求等綜合評估，最後配合設計/修訂低衝擊開發技術 設施所需空間、深度要求等步驟。 參、研提複合型低衝擊開發滯蓄洪系統容量設計架構、流程及設計公式。 參考「低衝擊開發技術容量設計電腦輔助工具」前期建置成果，完成更新建 置「地上型滯蓄洪設施」、「地下型滯蓄洪設施」、「透水鋪面設施」、「雨水花園設 施」及「屋頂綠化」等五種技術設施為複合型技術相互可搭配型式，進以研提複 合型式設計流程與架構。其研究方法初擬概述如下： 1. 參考國內外有關本案技術設施現有之複合型施作案例，包括相關技術報 告、規劃圖說或試驗等，供本研究系統容量設計工具各項技術搭配建置 之參考依據。 2. 參考國內現有報告、文獻，國外如台灣日本設計手冊、規範、歐美 Urban

Stormwater BMPs、LID、雨花園、雨水利用、屋頂綠化等相關輔助設計 之電腦工具，供本研究電腦輔助系統容量設計工具架構參考。 3. 有關本案各技術型式其容量推估理論及計算方式研提，包括延續前期研 究成果，及新增1 項 LID 技術型式，進以研提適用本研究技術型式之計 算方式及設施設計步驟。 肆、複合型低衝擊開發滯蓄洪系統容量設計工具建置，並建立本設計工具水文、 地文等設計參數資料庫模組。 參考前期計畫所完成之「低衝擊開發技術容量設計電腦輔助系統」，重新建 置聯結各種技術型式之分析介面及模組，研發建置「複合型低衝擊開發滯蓄洪系 統容量設計工具」，其研究方法概述如下： 1. 參考前期電腦輔助計算工具建置成果，延續利用 Excel 函數建置本研究 電腦輔助容量設計輔助工具；完成「地上型滯蓄洪設施」、「地下型滯蓄 洪設施」、「透水鋪面設施」、「雨水花園設施」及「屋頂綠化設施」等計 算程式架構方式，建置設計流程、操作介面以及介面間連結計算方式。 2. 藉由前項已完成研究主題有關之技術設施設計介面等，重新建構相關連 結與操作程序，並更新建置為複合型式，可供不同技術間搭配設計之操 作表單及介面。 3. 藉由前項已完成之表單及介面，及計算時須應用之相關參數需求，進以 建立本設計工具資料庫模組（包括如水文、地文等設計參數資料），提 供做為工具計算時參數選用之參考依據。 4. 整合前項計畫成果，建置完成複合型技術操作之表單及介面；包括基本 條件輸入（如基地面積、複合型設施規模、水文資料等）、輸入條件（如 各設施技術容量計算模式相關參數等）、工具運算（如各設施貯留量、 設施入滲量，以及放流量等各單元之運算推估）、演算輸出表單及設計 檢核總表單等。

伍、配合系統工具更新改編「低衝擊開發技術電腦輔助設計工具操作手冊」成為 「複合型低衝擊開發滯蓄洪系統容量設計工具手冊」，同時進行示範案例 操作至少1 案。 本手冊在提供使用者操作「複合型低衝擊開發滯蓄洪系統容量設計工具」軟 體（以下簡稱本工具）之各項功能，其中包括複合型配置、規劃流程，設計方式、 參數及運算原理說明，並輔以操作視窗解說等，以提供使用者在本工具操作時有 更明確的了解。編撰工作方法包括： 1. 參考前期「低衝擊開發技術電腦輔助設計工具操作手冊」編撰成果及內 容，本工具手冊編撰主題擬定包括如技術設施單元設計原則（如各項設 施之試算表及檢查表型式、內容，以及整體開發需注意事項等）等，操 作步驟、圖說以及案例示範說明等，以及相關內容架構與編排方式，進 以完成本研究「複合型低衝擊開發滯蓄洪系統容量設計工具手冊」編撰。 2. 編撰本工具手冊架構及包含內容： (1) 本工具手冊範圍與操作指南—包含手冊之範圍及使用方法、系統需 求（如作業空間、處理器及開發軟體基本介紹）等。 (2) 本工具手冊基本觀念—包含本工具之計算理論（包括容量推估理 論、計算模式等）、各表單及介面欄位說明（包括基本條件輸入欄 位、限制條件輸入欄位、設施容量設計輸入欄位、檢核及成果輸出 欄位等），以及相關技術設施之設計示意圖…等。 (3) 表單及介面操作與使用說明—主要針對本工具之操作方法與各流 程說明與應用；包括使用流程說明、操作步驟說明（各設計介面的 操作步驟說明）、演算輸出及設計檢核說明…等。 3. 藉由前項已完成之系統工具，提供示範案例相關情境假設及配置規劃， 包括案例區應用本工具之操作步驟；計算時須應用之相關參數輸入；配 置規劃流程、設計步驟及運算成果；以及最後設計檢核、減洪成效檢核 等各項輔助說明。

陸、辦理2 場專家座談會及至少 1 場系統推廣講習會。 本研究為瞭解「複合型低衝擊開發滯蓄洪系統容量設計工具」軟體之各項功 能可能遭遇之問題及工具建構內容未盡事項，並宣導前期成果「低衝擊開發技術 容量設計電腦輔助系統」各項技術，以提升本工具實務設計應用之價值，於計畫 期間召開辦理2 場專家座談會及 2 場系統推廣講習會。工作方式包括： 1. 專家座談會召開： 邀請國內相關領域有豐碩成果與經驗之專家學者及產業界成功之先進 擔任委員，提供給本工具軟體整合、精進及改正建議。 (1) 座談會擬邀請對象： z 政府都市計畫、建管、水利、工務等相關單位人員。 z 建築師、景觀規劃設計及相關專業技師等從業人員。 z 建築開發業者及工程顧問業者。 z 專家學者（包括都市計畫、建築、水利、景觀等相關科系教授）。 (2) 邀請名額：兩場共計約 12 名；單場期程半天。 (3) 座談會召開議題： z 「複合型低衝擊開發滯蓄洪系統容量設計工具」工具建構需注意 事項、設計流程正確性、計算公式引用等相關建議。 z 「複合型低衝擊開發滯蓄洪系統容量設計工具手冊」內容及架構 方向等相關建議。 2. 系統推廣講習會召開： 為宣導低衝擊開發各項技術功能，並倡導低衝擊開發技術與建築、景 觀、環境規劃等相關從業人員的互動，於105 年 9 月 22 日，就前期計畫「低 衝擊開發技術容量設計電腦輔助系統」成果辦理2 場次「推廣講習會」。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。並藉由本次交流研討活動，提供一個產官學對話交流的場域，精

進我國都市與建築減洪調適技術之發展，透過都市與建築減洪防洪能力的 提升，減輕水患對社會經濟之衝擊影響。

依據上述各項工作項目與內容，本研究之執行流程與步驟如下圖1-2所示。

圖

1-2 研究流程圖

第 三 節

進 度 說 明

依據本研究之目的及研究內容，本計畫工作執行成果包括如下述，整體進度 如圖1-3所示。 — 蒐集國內外都市設計在低衝擊開發技術相關設施之容量設計理論，以及 複合型態LID 規劃案例與流程步驟等相關資料。 — 複合型低衝擊開發技術型式應用流程及評估方式建立。 — 研提五種 LID 技術設施設計方式、流程及結構，及其相關說明。 — 研提五種 LID 技術設施容量設計流程及對應之排放、溢流等程序建置。 — 建置本計畫系統工具表單、主介面、資料庫，及相關程序與鍵結。 — 建置本計畫系統工具五種 LID 設計介面、計算模式及相關程序與鍵結。 — 建置完成「複合型滯蓄洪系統容量設計工具」，並編撰相關操作方式。 — 提供案例示範並建置三種情境假設，完成相關操作流程示範與結果分析。 — 研提本研究「複合型滯蓄洪系統容量設計工具」操作手冊架構及其內容 編撰。

月 工作項目 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 備 註 複 合 型 低 衝 擊 開 發 設 施 相 關 資 料 蒐集 有 關 本 研 究 設 施 容 量 推 估 理 論 資 料蒐集分析 容 量 推 估 計 算 模 式 及 電 腦 輔 助 資 料介面建置 技 術 設 施 遴 選 及 容量設計、流程建 構、計算模式探討 期中報告撰寫 複 合 型 態 容 量 設 計 電 腦 輔 助 系 統 工具建置 案 例 規 劃 設 計 及 工具手冊編撰 召開 2 次座談會 及1 次講習會 期 末 報 告 初 稿 撰 寫 資 料 蒐 集 分 析 報 告修改及定稿 預 定 進 度 ( 累 積 數 ) 3﹪ 9﹪ 20﹪ 31﹪ 42﹪ 56﹪ 68﹪ 80﹪ 91﹪ 97﹪ 100﹪

圖

1-3 研究進度及工作執行甘地圖

（資料來源：本研究成果）

第二章

低衝擊開發技術分類及設施容量設計理論

本章主要針對國內外相關低衝擊開發技術之設施項目，蒐集相關案例與設計 方式，並經各技術型式應用在本研究之可行性等進行比較研究後，研提設施遴選 建議及完成遴選結果。此外分析複合型態之規劃特性與流程，歸納出各項技術型 式中之串聯原則、設施容量評估理論、各技術設施之蓄水/排水設計等，以及輔 以各情境預設圖說，所得成果將作為後續複合型LID 容量設計電腦輔助系統工具 建構之依據。

第 一 節

本 研 究 低 衝 擊 開 發 技 術 定 位 與 分 類

人為土地使用對地表水文之影響，主要為改變降雨、入滲與逕流間之比例關 係，因此地區都市化現象，常易導致地區排水問題，而適當之逕流抑制不但可抒 解地區之排水問題，更可維持水文體系之平衡；以往之研究在於末端處理之治水 概念，然僅著重在疏導與集中排放，對於整個水文乃至生態體系則未加以考慮。 所以為了發展更佳之防洪減澇方法，符合低衝擊開發概念之逕流管理對策已成為 近年都市減洪防洪之主要方向。 壹、本研究低衝擊開發技術定位

低衝擊開發（Low Impact Development，簡稱 LID）一詞為加拿大和美國早 期使用之名詞，描述「利用土地規劃和工程設計的方法來管理雨水逕流」，概念 上是以分散式、小規模的就源頭處理設計，透過入滲、過濾、貯存三功能，配合 蒸發及延遲逕流之工程設計，並結合都市土地規劃、景觀等面向，以達成改善水 質、減少暴雨逕流量之目標（資料來源：水環境低衝擊開發設施操作手冊編製與 案例評估計畫，內政部營建署）。本技術最早僅於美國執行，後續逐漸拓展至其 他國家，目前台灣針對低衝擊開發技術概念，從訂定法規到設計規範已見雛形但 仍在積極發展階段。目前各國雖未必皆使用「低衝擊開發技術」名詞，但多是以 暴雨管理概念為其中心設計概念，整理各國概念及主要名詞，彙整如表2-1所示。

表

2-1 國內外相關低衝擊開發技術概念彙整

組織或國家 名稱 定義 聯合國 相容性的開發 都市開發後應與環境、生態相容，不破壞 原有的生態環境，是以開發應主要對環境 造成最低衝擊為原則，不論是新開發或既 有開發都應該符合這個原則。 美國 (住宅和都市 發展部) 低衝擊開發 (Low Impact Development) 為利用各種土地規劃和設計之措施與技 術，同時可保育自然資源系統，並降低建 造成本之土地開發方法。 美國 (環保署) 低衝擊開發 (Low Impact Development) 在土地開發或整建時，盡可能利用與自然 構造相似的設計設施，透過滲透、貯留及 蒸發等功用，減少暴雨逕流量，減輕雨水 下水道排水負荷，進行雨水管理，有效解 決都市排水問題。 美國 (西雅圖普捷 海灣) 低衝擊開發 (Low Impact Development) 主要是提供給普捷海灣地區之雨水管者 或區域規劃者，如何執行低衝擊發展技 術、目標及規格等，提供相關作法及程 序，以達到該區雨水逕流量削減之目的 加拿大 暴雨源頭控制設計 （Stormwater Source Control Design） 主要是針對加拿大第三大城市溫哥華地 區，在都市開發後暴雨源頭控制其出流量 技術，整體重點主要在景觀區的設計與規 劃，透過植物植生方式、土壤滲透、滯留、 截留及蒸發散等各項技術細節，以控制暴 雨雨水的流出。其技術種類除了包括可保 水的方式、沼澤體系（可入滲系統）、雨 水花園設計、透水鋪面設計、綠屋頂以及 滲透測溝（渠）配置等。 英國 永續城市排水系統 (Sustainable Urban Drainage System, SUDS) 不刻意強調暴雨管理手段；可以窪地、池 塘和下水道等結構性措施，搭配土地管 理、公眾教育等非結構性措施，以保水、 滲透方式處理或再利用逕流，強調保水概 念更勝於傳統將逕流快速排導至下游的 概念。目標為減少洪災衝擊，移除污染 物，並融入景觀及都市設計，強化並保護 自然環境等。 澳洲 水資源敏感都市設 計 (Water Sensitive Urban Design, WSUD) 整合暴雨管理、都市設計及景觀規劃三面 向，期以達成：(1)貯留降雨、減少並淨化 逕流；(2)改善都市水環境，降低都市開發 對環境衝擊；(3)結合建築、景觀設計，以 水資源管理面向切入都市及區域規劃，規 範都市計畫的設計與利用。

表

2-1 國內外相關低衝擊開發技術概念彙整（續）

組織或國家 名稱 定義 日本 （國土交通省 都市地域整備 局） 雨水浸透設施 主要為有效補充涵養地下水、復活泉水、 恢復河川基流、改善生態環境條件及降低 洪峰流量等，同時並搭配蒐集雨水之設 施，讓水資源得以被充分使用。 日本 （各都、市建 設局等） 雨水流出抑制設施 主要是藉由雨水滲透入地面，或暫時儲 存，藉以改善或減少都市開發後為公共下 水道增加流出的雨水量，或減緩短時間內 大量的雨水流入至雨水下水道。 台灣 （內政部營建 署） 低衝擊開發設施 以分散式、小規模的就源處理設計，通過 滲透，過濾，貯存，蒸發及延遲逕流工程 設計並結合都市土地規劃、景觀等面向， 以達成改善水質、減少暴雨逕流量之目 標。 台灣 （內政部建築 研究所） 減洪設施 改善社區及建築基地開發後增加之逕流 量，以延緩地表逕流排出時間、減低洪峰 流量之設施。 台灣 （內政部建築 研究所） 綠建築-建築基地 保水設計 基地保水指標表示建築基地涵養雨水及 貯留滲透雨水的性能標示；基地保水量則 是建築基地理論上可能涵養雨水及貯留 滲透雨水的體積。整體而言建築基地保水 設計係指為改善土壤生態環境、調節環境 氣候、降低區域洪峰、減少洪水發生率， 提供建築基地涵養雨水及貯留滲透雨水 的設計。 台灣 （台北市） 雨水流出抑制設施 控制基地向外排放雨水逕流量之設施。基 地開發後增加之雨水逕流應透過雨水流 出抑制設施，達到最小保水量及允許最大 排放量標準。 台灣 （新北市） 透水保水設施 公共設施用地開發透水保水指標為公共 設施用地涵養雨水及貯留滲透雨水的性 能標示，為公共設施用地開發後之土地透 水保水量與開發前自然土地之透水保水 量之相對比值。而透水保水，指涵養雨水 及貯留滲透雨水之能力；所稱開發透水保 水，指促進建築行為或土木工程所實施之 透水保水設計。

（資料來源：

1. 本研究成果。2. 水環境低衝擊開發設施操作手冊編

製與案例評估計畫，內政部營建署）

上表中雖然各國之定義文字上有些許差異，但其目的綜可歸納以減低暴雨逕 流、淨化水質及以提升生態效益與景觀功能為周邊效益者，皆可視為低衝擊開發 技術。本計畫低衝擊開發技術即是利用上述相關設施型式建構，目的為促使都市 開發後既能減少洪澇又可回覆其原有的水文循環，在都市開發活動與水環境維護 上取得平衡。 貳、本研究低衝擊開發設施分類與概要 國內相關技術設施分類最早首推內政部營建署93 年之建築基地保水技術， 其設施分類主要將各類保水設計分類為「常用保水設計」（包括綠地、被覆地、 草溝、透水鋪面、花園土壤雨水截流等保水量）；以及「特殊保水設計」（包括； 貯集滲透空地或景觀貯集滲透水池設計、地下貯集滲透、滲透排水管、滲透陰井、 滲透側溝等保水量）兩大類。

表

2-2 內政部建築研究所低衝擊開發技術分類

結構性減洪設施 雨水入滲型設施 滲透草溝、草帶 滲透側溝、渠 透水性舖面 雨水貯集型設施 屋頂雨水貯集 屋頂綠化 雨水貯集/入滲型設施 地上滯（蓄）洪設施 地下滯（蓄）洪設施 滲透排水管 滲透陰井 雨水花園 雨水滯留的景觀規劃 非結構性減洪措施 最小不透水面積規劃 自然景觀保育 不直接連結排水系統

（資料來源：內政部建築研究所，

2013）

內政部建築研究所102 年「社區及建築基地減洪防洪成效評估模式及審議機 制研究」一案成果，更新並提出「社區及建築基地低衝擊開發技術配置設計參考 手冊」（手冊中統稱為減洪設施）；其中可依據建構與空間位置主要進一步將低衝 擊開發技術分為兩大類，分別為地表滯蓄洪空間及地下滯蓄洪空間；如進一步依

建構性質則可以細分為兩大類，分別為結構性及非結構性；其中結構性低衝擊開 發技術主要可將其分類為雨水入滲型、雨水貯集型及雨水貯集/入滲型三類，非 結構性的則是以措施、手段等辦法為主，其設施分類包括如表2-2。 內政部營建署 103 年「水環境低衝擊開發設施操作手冊編製與案例評估計 畫」一案成果中，說明及分類低衝擊開發設施項目可分類為生態滯留單元、雨水 花園、樹箱過濾設施、植生濾槽、植生溝、綠屋頂、透水舖面、雨水桶(Rain Barrels) 或蓄水池等共計8 種型式。 台北市政府103 年「臺北市建築物雨水貯留設施技術規範之訂定」一案成果 中主要將相關技術分別稱為「雨水貯留技術」或稱「雨水流出抑制設施」，並進 一步說明各設施型式及定義，其中建築物雨水貯留設施主要可針對建築物、建築 基地、各土地利用為考慮設計對象；並將其分類成三層，包括從水理功能分類、 基地位置分類以及最後依建築用途/位置/排水功能進行分類；此外亦將設施型式 區分為貯留型式外，還包含入滲、貯留入滲型式等；相關之設施型式則包括如校 園運動貯留、停車場貯留、廣場貯留….等共計有 22 種型式等相關技術設施。 此外，新北市政府102 年「透水保水設施規劃參考手冊」文獻中則說明及定 義「透水保水設施」即是利用雨水貯集、滲透等設施，將雨水貯存收集下來，或 使之滲入到地表下的功能。手冊將透水保水設施分類為常用保水、特殊保水及其 他保水設計三類，而其中常見之類型主要包括滲透陰井、滲透排水管、滲透側溝、 透水舖面、雨水花園，以及雨水貯集利用系統等，各種滲透設施並依現場狀況單 獨或數種型式搭配使用。 國外與台灣相近之技術特性包括如日本則一般統稱為「雨水貯留浸透設施 （或技術）」，以日本東京都主要將雨水貯留浸透設施再分類成現地外（離槽）及 現地（在槽）貯留兩大類，其中現地貯留又可分類成貯留設施及浸透（國內稱滲 透）設施兩類；技術設施之種類包括有浸透溝、浸透井、透水性鋪裝、浸透池、 地下貯留、屋上貯留、雨水調整池等相關技術與工法。寢屋川亦將雨水貯留型技 術分類成離槽型及在槽型，其設施包括如防災調整池、地下室貯留設施等相關技術。 日本貯留浸透技術協會則規模性的將雨水貯留浸透技術應用在建地（宅地）等，

包括研究雨水貯留與浸透設施之設置、工法、容量推估方法及應用手冊之編撰， 技術設施之細項分類包括有屋頂花園、裸露土地設計、滲透舖面、滲透排水管、 滲透陰井、滲透側溝、社區調節池及雨水貯集系統等相關技術與設計，技術及其 設施分類包括如表2-3 所列。

表

2-3 國外低衝擊開發技術型態分類彙整

現有相關技術規範或手冊 相關設施型式 日本水貯留浸透技術協會 -戶建住宅雨水貯留浸透設施設置 浸透溝（管渠）、浸透陰井、透水性鋪 裝、浸透池、 雨水調整池、雨水貯集系統 日本水貯留浸透技術協會 -住宅地開發配置滲透設施技術指引 及解說 屋頂花園、裸露土地設計、滲透舖面、 滲透排水管、滲透陰井、滲透邊溝、社 區調節池 日本東京都 -京都市雨水流出抑制施設設置技術 基準 浸透溝、浸透井、透水性鋪裝、浸透池、 地下貯留、屋上貯留、雨水調整池 日本東京都下水道局 -排水設備雨水浸透設施技術指針 浸透溝、浸透井 美國加州雨水水質協會 -暴雨最佳管理策略手冊 雨水花園、可滲透景觀概念 美國內華達州 -特拉基草原低衝擊開發 草溝、草帶、屋頂花園、雨水花園、透 水鋪面、滯洪池、滯留池 美國西雅圖 -低衝擊開發-普捷海灣技術指導 草溝、草帶、浸透井、景觀雨水滯留、 滯洪池、滯留池 加拿大 -暴雨源頭控制設計指導 雨水花園、透水鋪面、綠屋頂、滲透測 溝（渠）、沼澤體系 其它 波特蘭

-Stormwater Management Manual 澳洲

-Basic Procedures for Source Control Of Stormwater 乾式滯洪池、濕式滯洪池（滯蓄洪池）、 濕地、生態滯留池…

（資料來源：本研究整理）

綜合以上，國內外相關技術設施整體而言，低衝擊開發技術（或稱雨水貯留 浸透技術）設施項目可概括分為滲透、貯留及具有滲透兼貯留的貯留滲透等三

類；其中滲透型主要具有滲透雨水的功能，此類設施多為小型設施，如：滲透陰 井、滲透側溝等，可與建物緊密結合設計，著重在滲透功能，但貯留功能不高。 貯留型則無滲透雨水之功能，僅是單純的儲存雨水延遲排放，或儲存雨水但不排 放至下游以供其他方式使用，故此種方式相當於滯洪與滯留型式。 此外，低衝擊開發技術設施規劃設計，需要求其排水控制、匯集水的方式、 尤以複合型式之設計需注意雨水的分流、輸水管道與建築物結合設計、溢流/排 出水出口的位置與排水時機，以及結構、材料等方面，均會影響設施容量設計， 以及對低衝擊開發技術設施減洪成效產生影響。 參、綜合分析 由前述國內目前技術分類及其共同設施型式，國內低衝擊開發技術型式主要 仍可回歸於內政部建築研究所103 年之分類型態（表 2-2）包括雨水入滲型、雨 水貯集型及雨水貯集/入滲型等三類。如由設施配置位置及空間可將相關技術彙 整成地表及地下空間型式；地表空間設計主要提供臨時儲存雨水在地表之水體貯 留，配合排水口設計可緩慢釋放至排水系統，減緩其暴雨來臨時之負荷；地下空 間設計可提供臨時儲存雨水至地底下後，除可緩慢釋放至下水道系統，減緩其暴 雨來臨時之負荷，並可保留在蓄洪空間後滲透到土壤下面。 彙整國內內政部建築研究所、內政部營建署-基地保水、內政部營建署-水環 境低衝擊開發設計、台北市政府、新北市政府等，以及現階段國內外發展之相關 技術型式、相關之稱謂及國內引用單位等，整合分析如下： 1. 國內雨水入滲型技術型態分類 本技術型態或稱滲透型設施（台北市），或分類為常用保水及特珠保水 設施（內政部營建署-基地保水、新北市）。在日本則稱為浸透設施設計，其 技術與國內引用單位彙整包括如下表2-4 所列：

表

2-4 國內雨水入滲型技術型態分類彙整

項次 國內技術型式 其它稱謂 引用相關技術單位 1 滲透草溝、草帶 植生溝、植生帶 內政部建築研究所、營建署基地保 水、營建署水環境低衝擊開發、台 北市政府、新北市政府 2 滲透側溝、渠 -- 內政部建築研究所、營建署基地保 水、營建署水環境低衝擊開發、台 北市政府、新北市政府 3 透水性舖面 滲透舖面、透水 性鋪裝 內政部建築研究所、營建署基地保 水、營建署水環境低衝擊開發、台 北市政府、新北市政府 4 其它 空 隙 貯 留 滲 透 設施 台北市政府

（資料來源：本研究成果。）

2. 國內雨水貯集型技術型態分類 本技術型態或稱貯留型設施（台北市），或分類在其它保水設施（新北 市），日本則統稱為貯留設施。其技術與國內引用單位彙整包括如下表 2-5 所列：

表

2-5 國內雨水貯集型技術型態分類彙整

項次 國內技術型式 其它稱謂 引用相關技術單位 1 屋頂雨水貯集 雨 水 桶 / 蓄 水 池、屋頂貯留、 雨 水 貯 集 利 用 設施 內政部建築研究所、營建署水環境 低衝擊開發、台北市政府、新北市 政府 2 屋頂綠化 綠屋頂、花園土 壤雨水貯留 內政部建築研究所、營建署水環境 低衝擊開發、新北市政府 3 其它型式 地上貯留（包括 校 園 運 動 貯 留、公園綠地貯 留 、 停 車 場 貯 留、社區公寓棟 間貯留、廣場貯 留…等） 台北市政府

（資料來源：本研究成果。）

3. 國內雨水貯集/入滲技術型態分類 台北市稱貯留滲透型設施，新北市則分類為特殊保水及其它保水兩種 型式，日本則稱為貯留浸透設施。其技術稱謂與國內引用單位彙整包括如下

表2-6 所列，其中地上滯（蓄）洪設施及地下滯（蓄）洪設施，台北市類似之 技術型式主要分類都在貯留型設施下，常稱為調洪沉砂池、多功能戲水池及 雨水調節池（均屬現地外貯留）；新北市則將其分類為其它保水型式，同稱 為滯（蓄）洪設施，並無地上與地下型分別分類；歐美等則稱滯洪池及滯留 池；日本則一般可稱為社區調節池、防災調整池、雨水調整池，以及地下貯 留設施等，此外歐美亦可分為乾式滯洪池、濕式滯洪池（滯洪池）、濕地、 生態滯留池等。

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2-6 國內雨水貯集/入滲技術型態分類彙整

項次 國內技術型式 其它稱謂 引用相關技術單位 1 地上滯（蓄）洪設 施 貯 集 滲 透 空 地、景觀貯集滲 透水池、調洪沉 砂池、多功能戲 水池、雨水調節 池 內政部建築研究所、營建署基地保 水、台北市政府、新北市政府 2 地下滯（蓄）洪設 施 地下貯留、地下 貯留滲透 內政部建築研究所、營建署水環境 低衝擊開發、台北市政府、新北市 政府 3 滲透排水管 -- 內政部建築研究所、營建署基地保 水、台北市政府、新北市政府 4 滲透陰井 -- 內政部建築研究所、營建署基地保 水、營建署水環境低衝擊開發、台 北市政府、新北市政府 5 雨花園 雨水花園、生態 滯留單元 內政部建築研究所、營建署水環境 低衝擊開發、台北市政府、新北市 政府 6 雨水滯留的景觀 規劃 可 入 滲 景 觀 設 計 內政部建築研究所、台北市政府、 新北市政府 7 其它型式 樹箱過濾設施 營建署水環境低衝擊開發 備註說明： 1. 滲透排水管、滲透陰井等台北市主要分類在滲透型設施下，新北市則 分類在特殊保水，與日本均同稱為滲透排水管及滲透陰井，而日本滲 透陰井則可又細分成滲透濕井/乾井等兩種型式。 2. 雨水滯留的景觀規劃台北市主要分類在貯留滲透型及滲透型設施下， 而新北市、歐美等則稱為可入滲景觀設計或景觀雨水滯留。 3. 樹箱過濾設施主要是以箱型生態滯留單元，為內政部營建署水環境低 衝擊開發設施另設立之技術單元，其功能為設置於人行道或公共設 施，利用路緣入口及樹箱上方格柵蒐集地表逕流，再利用植物與生態 滯留土壤介質進行過濾及貯存。

（資料來源：本研究成果。）

肆、複合型低衝擊開發技術設施規劃 本節針對複合型式之低衝擊開發技術配置與設計進一步說明；低衝擊開發在 國外已行之有年，而近來國內亦有部份地區以低衝擊開發為基礎之工程實例，然 多偏向綠建築基地保水與雨水利用設計。這些案例除了多位於都市密集開發區， 此外各案例主要以分散之型式，即是以複合型建構並以區塊概念進行綠化及增加 儲水空間，並於雨水匯流後以地表輸水入滲設計方式增加入滲率，藉由這些許多 綠色小區塊及帶狀高滲透舖面，來達到兼備美觀綠化、生態保護、保水及降低雨 水逕流量之目的。 一、LID 設計案例 台灣都會區多開發密集，故可利用建築物本體、小區塊空間綠地，配合區域 大面積公共區塊做為利用，故適於推動低衝擊開發相關設施，以降低開發行為對 環境之衝擊。本節蒐集過去國內外施作案例，分析如表2-7 所示。

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2-7 國內外複合型低衝擊開發案例一覽表

基地位置 基地 現況 低衝擊開發之運用 現況 美國 伊利諾州 芝加哥 高樓林 立都會 大城 1.推廣綠街道(透水性鋪面、種遮蔭 樹種) 2.外海打造生態橋作為防坡堤(使用 透水鋪面、打造外海生態廊道) 3.廣設雨水花園 4.推廣綠屋頂 5.廣種樹木 美國 華盛頓州 Olympia 早期開 發之舊 市鎮 1.設有功園綠地、水質處理濕地公園 2.人行道、街道及自行車道使用透水 鋪面 3.雨水貯留設施 4.廣設雨水花園 5.建立保護生態區 美國 奧勒岡州 波特蘭 太平洋 西北地 區 第三大 城 1.公園景觀滯洪池 2.設有公園綠地，窪地儲水設計 3.使用透水路面 4.廣設雨水花園 5.推廣綠街道、綠色自行車道 6.雨水貯留設施

基地位置 基地 現況 低衝擊開發之運用 現況 美國 華盛頓州 西雅圖 太平洋 西北地 區 第一大 城 1.生態滯洪池 2.維持生態棲地保留區 3.設雨水蓄水池 4.停車場、路面使用透水鋪面 5.廣設雨水花園 6.以植披窪地、岩石植栽溝收集逕流 7.推廣綠屋頂 8.推廣 SEA Street：將住宅區道路設 計成彎曲道路，利用產生之剩餘空 間設計成低窪蓄洪池 德國柏林 德國 首都 1.保持原公園綠地 2.增加透水鋪面 3.推廣綠屋頂

4.使用 Biotope Area Factor 限定都市 中之綠化面積 德國 勃蘭登堡州 Dahlwitz- Hoppegarten 德國 東北方 社區 1.以植披窪地、岩石植栽溝收集逕流 2.植栽溝渠 3.廣設雨水花園 4.停車場、路面使用透水鋪面 5.設有公園綠地 瑞典 馬爾摩 Västra Hamnen 舊重工 業區轉 型開發 之 新市鎮 1.廣設雨水花園、景觀池塘 2.利用植被窪地、岩石植栽溝收集逕 流 4.增加透水面積 5.推廣綠屋頂

6.使用 Greep Space Factot 限定都市 中之綠化面積 加拿大 溫哥華 加拿大 西部 都會區 1.道路採用透水性鋪面 2.廣設雨水花園 3.以植披窪地、岩石植栽溝收集逕流 4.於街角畸零地打造綠化空間 5.推廣綠屋頂 日本東京 日本首 都 高度開 發區 1.公園生態滯洪空間 2.使用滲透路面 3.路邊溝採用滲透 U 型溝 4.雨水貯留設施 5.人行步道植栽 6.保持公園綠地 中國深圳 光明新區 新開發 市鎮 1.廣推綠建築 2.雨水貯留設施 3.使用透水鋪面 4.路邊雨水集流溝 5.設有公園生態濕地

基地位置 基地 現況 低衝擊開發之運用 現況 台灣 台達電子 南科廠 工業 園區 1.設有生態水塘 2.雨水貯留設施、雨水循環利用系統 3.廣設小型綠地花園 4.鋪設透水植草磚路面 5.採用綠建築

（資料來源：本研究成果。）

為瞭解當前國內外複合型態低衝擊開發應用情形及運用上之流程順序等，以 作為借鏡參考複合技術規劃配置方式，本研究蒐集整理國內外案例，並分析如後。

(1) 美國波特蘭市坦納泉公園（Tanner spring park）

坦納泉公園位於美國波特蘭市（Portland）珍珠區（Pearl District）中 心，鄰坦納河旁為一市區公園。其複合型低衝擊開發技術設計概念首要 包括以先增加綠地、改善水質及暴雨管理；其次大量採用透水舖面及植 生綠化；最後透過設置雨水收集與調節池等收集過多雨水，並以管涵與 坦納河連結排放，而極端降雨事件中的超量地表逕流則溢流下水道系統。 (2) 美國西雅圖 High Point 社區 High Point 社區原為西雅圖市政府規劃為低受入戶之住宅區，西雅圖 市政府公共設施局（Seattle Public Utilities，SPU）重新規劃該住宅區， 首要在高密度的城市環境中增加透水面積，包括設置透水鋪面等設計， 其次導入自然排水系統（此系統可處理Longfellow Creek 集水區 10%之 地表逕流）；並利用道路邊緣產生的剩餘空間設計為可滯蓄水體之雨水花 園、規劃社區型滯洪池及導入綠建築概念等。 (3) 德國 Kronsberg 生態社區 Kronsberg 位於德國漢諾威市的東南方，地方政府為了要在此自然社 區內發展社區，因此以水資源保育策略方式進行開發，其中便以低衝擊 開發技術等方式以減少開發帶來之衝擊。社區內低衝擊開發設計概念主 要運用了雨水最大遲滯流出、最小逕流量及最大下滲等策略，上述概念