生態社區的雨水利用系統規劃技術研究
內政部建築研究所委託研究報告
中華民國 100 年 12 月
PG10004-0298
生態社區的雨水利用系統規劃技術研究
受委託者 :國立台灣海洋大學
研究主持人:廖教授朝軒
協同主持人:蔡副教授燿隆
研究助理 :涂依雯、江育銓
內政部建築研究所委託研究報告
中華民國 100 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)MINISTRY OF THE INTERIOR
RESEARCH PROJECT REPORT
Rainwater Utilization System Planning
Technology for Eco-community
By
National Taiwan Ocean University
December, 2011
目次
表次...V
圖次... VII
摘要...XIII
第一章 緒 論 ...1
第一節 研究緣起與背景 ...1
第二節 工作內容及進度說明 ...2
第二章 蒐集之資料、文獻分析 ...7
第一節 生態社區定義 ...8
第二節 國內外生態社區評估指標與案例介紹 ...10
第三節 屋頂雨水貯集再利用系統...28
第三章 國內既有生態社區調查評估 ...39
第一節 生態社區選擇 ...39
第二節 現地調查實施計畫 ...40
第三節 問題分析與評估 ...44
第四章 生態社區雨水利用規劃技術分析...49
第一節 社區雨水利用類型 ...49
第二節 雨水利用技術在生態社區之適宜性比較 ...52
第五章 生態社區雨水供水及保水系統規劃...63
第一節 雨水供水系統設計方法與步驟...65
第二節 雨水供水系統設置容量計算方法... 67
第三節 保水系統設置容量計算方法... 72
第四節 生態社區調節池 ...88
第五節 水循環系統模式比較分析 ...95
第六章 社區雨水利用案例分析 ...103
第一節 生態社區之遴選 ...103
第二節 雨水利用供水系統規劃 ...113
第三節 生態社區雨水利用系統評估指標 ...127
第七章 社區雨水利用規劃手冊 ...131
第一節 簡介...132
第二節 雨水利用設置之效益 ...133
第三節 雨水利用之型式 ...135
第四節 生態社區雨水利用整體規劃...149
第五節 效益評估... 159
第八章 結論與建議...165
第一節 結論...165
第二節 建議... 167
附錄一 審查會議紀錄處理情形 ...169
附錄二 現地勘查之表格...177
附錄三 社區雨水綜合規劃座談會資料 ...181
參考書目 ...189
表次
表 2-1 國外(生態)社區定義 ...8
表 2-2 國內(生態)社區定義 ...9
表 2-3 美國 LEED-ND 之評估內容 ...12
表 2-4 日本 CASBEE 生態社區評估內容...17
表 2-5 中國綠色生態小區示範點各系統及指標項目表...18
表 2-6 台灣生態社區評估系統內容 ...24
表 2-7 雨水貯集利用之優缺點...30
表 2-8 雨水利用方式 ...31
表 2-9 各屋頂雨水貯集系統之設置容量及功能一覽表...38
表 3-1 台灣社區 ...39
表 3-2 生態社區調查表 ...41
表 3-3 已現勘地點 ...42
表 3-4 生態社區案例評估總表...43
表 3-5 生態社區現勘相關問題表...44
表 3-6 國外永續生態社區水循環之相關項目 ...46
表 4-1 不同雨水利用技術優缺點比較表 ...62
表 5-1 國內建築類別用水量推估計算基準 ... 67
表 5-2 北部 IV 區日平均雨量、日降雨機率及儲水天數參數表...71
表 5-3 保水設施之型式與功能一覽表 ... 72
表 5-4 統一土壤分類與土壤最終入滲率 f 及滲透係數 k 值對照表 ..81
表 5-5 土壤最終入滲率 f 及滲透係數 k 值簡易對照表...81
表 5-6 各類保水設計之保水量計算 ...82
表 5-7 不同土壤種類地表覆蓋及土地利用情況 之 SCS 曲線值 ...86
表 5-8 各國分析模式 ...96
表 6-1 台灣社區發展類型...103
表 6-2 各社區施做雨水容設施算優先順序評比表...105
表 6-3 萬芳區建物型式分類表...106
表 6-4 台灣地區家庭各用水類別之合理用水量...111
表 6-5 萬芳社區雨水貯集供水系統與容量規劃策略表...116
表 6-6 萬芳社區保水設施設置後保水深度與逕流曲線策略表 ... 126
表 7-1 雨水貯集利用之優缺點...134
表 7-2 貯水槽的設置位置之分類...138
表 7-3 不同雨水利用技術優缺點比較表 ...148
表 7-4 台灣地區家庭各用水類別之合理用水量...149
表 7-5 國內建築類別用水量推估計算基準 ...150
表 7-6 萬不同土壤種類地表覆蓋及土地利用情況之 SCS 曲線值 ... 155
表 7-7 社區及住宅雨水貯集槽配置型式一覽表...158
表 7-8 萬芳社區雨水貯集供水系統與容量規劃策略表... 161
圖次
圖 1-1 研究流程示意圖 ...4
圖 1-2 研究進度甘特圖 ...5
圖 2-1 永續性生態社區之三大目標 ...7
圖 2-2 CASBEE 框架示意圖 ...16
圖 2-3 美國 Village Home 社區照片...21
圖 2-4 日本世田谷 Kasawa 共生住宅社區照片 ...23
圖 2-5 北京東方太陽城社區照片...23
圖 2-6 金門珠山社區照片... 27
圖 2-7 桃園縣龍潭渴望社區照片...28
圖 2-8 設置於日本街道之天水尊與路地尊 ...35
圖 2-9 肯亞之屋頂雨水貯集系統...36
圖 2-10 德國之屋頂雨水貯集系統...36
圖 2-11 泰國之「大水缸計畫」...37
圖 2-12 世界盃比賽場地之屋頂雨水貯集系統 ...38
圖 4-1 屋頂雨水貯集系統之組成示意圖 ...54
圖 4-2 屋頂雨水貯集系統結合入滲系統之示意圖...56
圖 4-3 中水回收系統示意圖...56
圖 4-4 公路逕流收集佈置方式...57
圖 4-5 公路逕流收集系統... 57
圖 4-6 地形雨水截留示意圖...58
圖 4-7 區域雨水系統設置示意圖...58
圖 4-8 田間雨水貯集工程佈置方式 ...59
圖 4-9 Cocos (Keeling)島嶼之入滲廊道配置圖 ...60
圖 4-10 開闊地雨水收集圖例(帆布收集)...61
圖 4-11 霧氣收集系統設置示意圖...61
圖 5-1 社區水循環規劃流程圖...64
圖 5-2 供水系統規劃步驟...65
圖 5-3 台灣降雨分區圖 ...71
圖 5-4 保水設施之型式分類圖...74
圖 5-5 Type I 設施保水機制示意圖 ... 76
圖 5-6 Type II 設施保水機制示意圖 ... 76
圖 5-7 Type III 設施保水機制示意圖 ...77
圖 5-8 Type IV 設施保水機制示意圖... 78
圖 5-9 保水系統步驟 ...79
圖 5-10 設置保水設施後之整體保水深度
S'與 CN’之關係圖... 87
圖 5-11 社區生態調節池的概念圖...88
圖 5-12 社區之生態調節池規劃流程 ...90
圖 5-14 Urban Developer 操作示意圖...100
圖 5-15 都市水平衡模式之架構...101
圖 5-16 都市水循環決策系統...102
圖 6-1 萬芳社區建築物配置圖...106
圖 6-2 萬芳社區現場圖片範例...107
圖 6-3 台灣北部地區選取雨量站分佈圖
(四區域)...109
圖 6-4 台灣北部地區四區域示意圖 ...109
圖 6-5 台灣北部地區第一區降雨型態 ...110
圖 6-6 台灣北部地區第二區降雨型態 ...110
圖 6-7 台灣北部地區第三區降雨型態 ...110
圖 6-8 台灣北部地區第四區降雨型態 ...110
圖 6-9 台灣北部第三區雨水貯集貯蓄容量設計圖
(替代率:10~50%)...112
圖 6-10 台灣北部第三區雨水貯集貯蓄容量設計圖
(替代率:60~100%)...112
圖 6-11 萬芳社區雨水貯集容量-替代率-年雨水供水量曲線
(5 樓公寓)114
圖 6-12 萬芳社區雨水貯集系統容量-替代率關係曲線
(7 樓公寓)...114
圖 6-13 萬芳社區雨水貯集系統容量-替代率關係曲線
(12 樓公寓)...115
圖 6-14 萬芳社區雨水貯集容量-替代率-年雨水供水量曲線
(全區)..115
圖 6-15 萬芳社區可配置地點-貯水槽型式示意圖
(分散配置)... 117
圖 6-16 萬芳社區可配置地點-貯水槽型式示意圖
(集中配置)... 117
圖 6-17 基地保水配置 ...119
圖 6-18 設計雨型 ... 120
圖 6-19 建築基地出流歷線圖...123
圖 7-1 雨水貯集再利用示意圖...133
圖 7-2 屋頂雨水利用系統基本組成示意圖 ...136
圖 7-3 雨水收集結合入滲設計示意圖 ...139
圖 7-4 雨水利用結合屋頂花園設計示意圖 ...139
圖 7-5 屋頂雨水貯集系統結合入滲系統之示意圖...141
圖 7-6 中水回收系統示意圖...142
圖 7-7 公路逕流收集佈置方式...142
圖 7-8 公路逕流收集系統...143
圖 7-9 地形雨水截留示意圖...144
圖 7-10 區域雨水系統設置示意圖...144
圖 7-11 田間雨水貯集工程佈置方式 ...145
圖 7-12 Cocos (Keeling)島嶼之入滲廊道配置圖 ...146
圖 7-13 開闊地雨水收集圖例(帆布收集)... 147
圖 7-14 霧氣收集系統設置示意圖... 147
圖 7-15 保水系統步驟 ... 152
圖 7-16 設置保水設施後之整體保水深度
S'與 CN’之關係圖...156
圖 7-17 萬芳社區可配置地點-貯水槽型式示意圖
(分散配置)... 157
圖 7-18 萬芳社區可配置地點-貯水槽型式示意圖
(集中配置)... 157
圖 7-19 萬芳社區雨水貯集容量-替代率-年雨水供水量曲線
(5 樓公寓)159
圖 7-20 萬芳社區雨水貯集系統容量-替代率關係曲線
(7 樓公寓)... 160
圖 7-21 萬芳社區雨水貯集系統容量-替代率關係曲線
(12 樓公寓)... 160
圖 7-22 萬芳社區雨水貯集容量-替代率-年雨水供水量曲線
(全區).. 161
摘 要
關鍵詞:生態社區、雨水利用、節水效益、水循環 一、 研究緣起 生態社區雨水利用具有多重效益,然目前在效益評估方面尚停留於理論之定性計算 層次,尚缺一評估方法以進行量化評估;而在雨水利用技術上則偏向單一建築之規劃。 故本研究之目的乃是收集相關文獻及社區雨水利用調查現況,建立生態社區雨水量化效 益評估模式進行「生態社區雨水利用效益量化評估」及彙整相關成果研擬「生態社區雨 水利用規劃技術手冊」。 二、 研究方法及過程 本計畫旨在探討生態(永續)社區雨水利用規劃技術,首先針對建研所相關報告中已 挑選試評之生態社區或國內相關案例進行文獻、案例、使用概況及遭遇問題等進行資料 蒐集並將各雨水利用型式與建築類型進行概要介紹,以雨水利用技術為基礎並進一步收 集國內外之雨水利用設計。 台灣已有許多稱為「生態社區」,但都未進行 EEWH-EC 指標之評估之認定,故本計畫 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 個社區中選取台南市菁 寮社區、台南市大地莊園社區、南投縣桃米生態社區與台南市金華社區進行現勘,並提 出本土生態社區雨水相關問題。國內社區尚未出現整體水循環之生態社區,部分生態社 區其以施作滯洪池作為減洪設施。生態社區水循環主要以社區健康生態水循環為主,技 術包含保水、雨水貯集、灰水再利用與滯洪管理等。此計畫僅針對社區雨水供水與保水 為主,並提出社區主要方法理論,並以萬芳社區為案例進行生態社區雨水利用探討。依 前述預期成果並召開座談會集思廣益,藉以檢視本計畫所發展理論是否合宜。本計畫彙 整相關內容編撰「生態社區雨水利用規劃技術手冊」。 三、 重要發現 (一) 目前國內生態社區均尚未進行EEWH-EC指標之評估認定,僅部份生態社區施作滯洪 池多數生態社區均缺乏健康水循環之概念。(二) 本計畫已提出生態社區健康水循環觀念與內涵並針對其內容進行討論。 (三) 建立生態社區雨水貯集供水標的整體規劃與容量設計方法。 (四) 建立生態社區保水設施整體規劃與容量設計方法。 (五) 收集與比較相關水循環之評估模式,並找出適合國內生態社區之評估模式。 (六) 本計畫提出態社區之效雨水利用定量估指標包括 3 大範疇 6 項指標。 四、 主要建議事項 針對上述計畫成果,本計畫提出建議如下: 建議一 生態社區盡早完成生態評估指標評估:立即可行建議 主辦機關:內政部建築研究所 協辦機關:各縣市政府 (一)國內生態社區應加強水循環項目之研究,亦可增加地表入滲、供水、保水、緊急災 備用水,並降低洪水量與相關水污染。 (二)國內僅少數生態社區通過國內生態社區評估指標系統,建議其餘生態社區盡早完成 生態社區評估,俾利日後相關生態社區研究之選址。 建議二 增加生態社區示範點暨訂定相關獎勵與法規:中長期建議 主辦機關:內政部建築研究所 協辦機關:各縣市政府 (一)國內生態社區有限故可增加各類型主軸之生態社區俾利量化生態社區效益。 (二)需成立相關生態社區雨水利用系統規劃專業團隊,提供專業知識俾利推廣,並提出 相關法規及相關獎勵辦法,促進社區雨水利用之推動。
ABSTRACT
Key words: Ecological community, rainwater utilization, water saving, water recycle Origin of Research
Rainwater utilization in the ecological communities has multi-benefits. Currently, these benefits have been evaluated based on theoretical and non-quantitative base. Also, rainwater utilization has been designed for a single building. The purpose of this research is to collect broadly related to rainwater utilization and cases on the scale of community and try to establish the quantitative methods or models for rainwater use in community. Furthermore, these results will be compiled as a reference manual for rainwater design in community. Research Methods and Processes
Rainwater utilization technologies in ecological (sustainable) communities will be investigated. For those communities mentioned in the reports published by Architecture Technology Research Institute and other agencies will be examined for their rainwater utilization and problems encountered. Also, rainwater utilization technologies for communities and buildings from foreign countries will be collected and compared with those of domestic.
A lot of communities have named their communities as eco-community without any evaluation from EEWH-EC system. Because of this reason, this report has chose four from eleven communities, which are recommended by scholars and/or related reports, for field investigation: Chi-liau community in Tainan city, Tai-chi community in Tainan city, Tao-mi community in Nan-To county, and Chi-hua community in Tainan city. All communities have no any rainwater utilization concepts but some have install detention pond for flood mitigation. The major purpose of water management for eco-community is to maintain the healthy water cycle in the community. The technology includes water saving, rainwater utilization, grey water reuse, and storm water management which includes water storage, water retention and water quality control. This research will concentrate on the issues of rainwater utilization and water retention. The methodologies for both rainwater utilization and water retention on the scale of community will be developed. These methods will be used in the Wan-fun community for case study. For evaluate the overall water cycle condition in the community, a mathematical model is needed. In the research, water cycle models currently used have been collected and compared. Indicators for evaluating the rainwater utilization have also been recommended.
Major Findings
1. All domestic eco-communities mentioned in reports are not evaluated by EEWH-EC system and lack of healthy water cycle concept. Some communities have installed detention pond for flood mitigation purpose.
2. The sustainable water cycle management for eco-community has been defined in the research. In addition, water cycle technologies for eco-community have been discussed. 3. The planning method or procedure for rainwater harvesting for utilization purpose has
been developed.
4. The planning method or procedure for rainwater retention for increasing water infiltration has been developed.
5. For evaluating the overall water management in the community, mathematical models for evaluating the water cycle have been collected and compared. The water cycle model suitable for community scale is rare.
6. Indicators for evaluating the efficiency of rainwater utilization in the eco-community have been recommended.
Major Suggestion
Through this research, following suggestions are recommended: Suggestion 1:
Education training program for eco-community: immediate executable; Leading organization: Architecture Technology Research Institute, MOI; Supporting organizations: all city and county governments
(1) Augment the concept the water management (including: water infiltration, water retention, water supply, emergency water use, flood mitigation, water quality control, etc.) toward a healthy water cycle in eco-community.
(2) Introduce the EEWH-EC system developed by ATRI and increase the evaluation examples for the current communities.
Suggestion 2:
Increase demonstration eco-communities and related regulations: middle to long term; Leading organization: Architecture Technology Research Institute, MOI;
Supporting organizations: all city and county governments
(1) Increase the demonstration eco-communities for various types and quantify their benefits;
第一章 緒 論
第一節 研究緣起與背景
壹、研究緣起 我國自 2001-2007 年執行「綠建築推動方案」,已建立良好的綠建築政策基礎,自 2008 年起擴大綠建築領域至生態都市之範疇,並於同年擬定「生態都市綠建築推動方案」 目 前 正 執 行 當 中 。 內 政 部 建 築 研 究 所 已 依 前 揭 方 案 研 訂 完 成 生 態 社 區 評 估 系 統 (EEWH-EC),成為我國綠建築政策家族之一員。 內政部建築研究所已於綠建築九大評估指標系統-水資源指標,提出雨水等再生水 量與總自來水用量比例之簡易評估方式;惟對應都市土地過度開發,綠地面積偏低,且 不透水率偏高的都市社區環境現況。因此,本研究擬以「生態社區的雨水利用系統規劃 技術研究」為主題,進行相關內容之研究。 貳、研究背景 台灣近來都市化嚴重、資源過度開發利用,人類無限制的消耗能源衍生的結果則是 產生大量的二氧化碳,使得全球暖化效應嚴重,進而影響地表氣候溫度升高導致地球環 境高溫化、森林面積縮減、土壤流失、空氣與水污染嚴重、都市沙漠化等現象、全世界 氣候異常及生態環境破壞。全球氣候變遷對城鄉生活環境衝擊已成為生態社區規劃設計 領域必須面的核心問題之一,全球氣候變遷衝擊可反映在不同尺度空間,如社區、都市、 區域與全球空間尺度。聯 合 國 跨 政 府 氣 候 變 遷 小 組 IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change)2007 年及 2008 年的年度報告指出,氣候變遷可能造成衝擊降雨型態改變項目中 指出,全球暖化與強烈暴風雨增加有直接關聯性,氣候暖化造成可能降雨之濕氣大量增 加,因此強烈暴雨現象將更趨頻繁。根據中研院環境氣候變遷研究中心 2008 年之研究發 現,過去 40 年東南亞地區降小雨天數遞減 28 天,中大雨及暴雨天數明顯增加,瞬間暴 雨及豪暴雨(如台灣八八水災等)機會增加易造成土地沖刷、地貌變形、影響用水水質、 農業受損、水患洪災與增加滯洪與滯留設施之需求。20 世紀的許多戰爭都是因石油而 起,而到 21 世紀水將成為引發戰爭之根源。鑑此,如能將雨水利用技術擴大應用至生態
社區設計與評估階段,除能有效節約水資源外、可降低都市洪澇及減少都市淹水機率, 改善都市社區居住環境品質成為現今重要議題。
第二節 工作內容及進度說明
援引究計畫需求說明之 4 項研究內容,本研究團隊考量未來計畫產出之深度與廣 度,將工作項目區分為 6 個項目,初擬如下: (一) 調查分析綠建築與生態社區雨水利用系統現況 本計畫收集聯合國或他國已有之生態(永續)社區為案例,探討生態(永續)社區雨水 利用技術,再與建築研究所已挑選試評之生態社區或國內相關案例進行文獻、案例、使 用概況及遭遇之問題等資料。 (二) 探討生態社區雨水利用規劃技術 雨水利用技術具有因地制宜之應用方式,其按建築類型而有不同之設計;而若由單 一建築推廣至生態社區尺度,則其影響因子更為複雜﹔不同之區位(都市、鄉村)、不同 之社區型式(都市鄰里單元、集合住宅區、鄉村既有聚落、新社區)、不同之地文條件(平 原、山坡地)等,其可能設置之型式亦有不同,以建築物雨水利用類型、區域雨水利用 型式及複合型雨水系統設計,各雨水利用型式進行概要介紹,並以上述雨水利用技術為 基礎,並進一步收集國內外之雨水利用設計,配合國內之設置條件,建立「社區型式、 建築類型之雨水利用技術適宜性建議表」,初步內容包含:技術名稱、技術優點、技術缺 點、建議地點(按不同地點,評定適用等級)。 (三) 生態社區雨水利用容量設計方法之建立 單一建築物之雨水利用,其用途偏向單一功能供水為主之設計,而若擴及社區等較 大尺度,雨水之用途將趨於多元,雨水利用設施於社區產生之整體效益亦將更為顯著。 雨水利用系統之容量依不同用途而有不同之設計,雨水容量設計係以軟體試算方式建 立,並考量台灣各地區之降雨型態變異性分別求取設計曲線,而經妥善之設計可具有健
全生態城鄉水環境之效益。而各地區的降雨量與降雨之型態,均會影響雨水利用潛能及 容量設計,因此本計畫擬針對國內之現況,考慮社區中雨水之用途,建立不同雨水利用 用途之容量設計方法。 (四) 建立評估模式評估分析生態社區雨水利用系統節水效益 本研究主要以綠建築之雨水利用、基地保水、降雨逕流、區域水循環等水文相關理 論與方法,考量前述之雨水利用技術,進行「生態社區雨水利用系統節水效益」之研究; 其中擬以生態社區尺度區域為研究對象。除對不同生態社區雨水利用方案產生之效益納 入評估外,另開發尺度改變(不同土地利用方式)對生態社區之累積衝擊亦將納入考量。 (五) 編撰生態社區雨水利用規劃技術手冊 依上述各工作項目之產出,本計畫彙整相關內容編撰「生態社區雨水利用規劃技術 手冊」,本年度係研提各社區類型之雨水利用技術之通則,做為手冊主要架構。 (六)舉辦「生態社區雨水利用技術推廣與應用座談會」
鑑於台灣生態社區雨水利用在政策面上尚處於初步推廣階段,雨水利用效益評估指 標之選取原則係以資料充份且可量化項目為優先,並將召開座談會集思廣益,藉以檢視 所列評估指標項目是否合宜。在技術面上則涉及建築、景觀、社區營造、水利等領域, 故本計畫邀請國內外學者舉辦「生態社區雨水利用技術推廣與應用座談會」。 以下針對上述工作項目,列出研究流程如圖 1-1 所示:
圖 1-1 研究流程示意圖
資料來源:本研究整理
建築物雨水利用類型 區域雨水利用型式 複合型雨水利用設計 調查綠建築與生態社區 雨水利用系統 生態社區雨水利用 規劃 保水用途 減洪用途 供水用途 緊急/災備用水用途 生態社區雨水利用設計 方法建立 生態社區雨水利用量 化效益模式 生態社區雨水利用示 範區選取 評估生態社區雨水系統 節水效益 生態雨水效益 評估指標 舉辦生態社區雨水利用 技術座談會 撰寫生態社區雨水利用 技術手冊本年度工作進度與實際進度甘地圖如下。
月次 工作項目 第 一 月 第 二 月 第 三 月 第 四 月 第 五 月 第 六 月 第 七 月 第 八 月 第 九 月 第 十 月 第 十 一 月 備 註 調查分析生態社區雨 水利用系統現況 探討生態社區雨水利 用規劃技術 期中報告提出 雨水利用容量設計方 法之建立 評估分析雨水利用 系統節水效益 舉辦座談會 期末報告(初稿)提出 編撰生態社區雨水利 用規劃技術手冊 期末成果報告 預 定 進 度 ( 累 積 數 ) 4 12 20 32 40 52 60 72 84 96 100圖 1-2 研究進度甘特圖
資料來源:本研究整理
6 月 30 日前提出 10 月 15 日前提出 12 月 20 日前提出第二章 蒐集之資料、文獻分析
進行生態社區相關規劃設計前需釐清生態社區之相關定義,在國內已有相當多相似 之名詞,如:生態社區、生態社群、生態村、生態都市、生態城、田園城市、永續社區、 永續建築、永續建築、永續都市、永續生態都市、綠建築、健康建築與綠社區等。「社區」 定義方式常因參與者認知不同、設計理念不同與規劃方向不同,而造成規劃設計爭議。 然而,永續性生態社區應包括環境之永續、經濟之永續及社會之永續,其關係如圖2-1 所示。 各國生態規劃方向迥異需求,導致各國對生態社區評估指標皆有差異。以下將針對 英國BREEAM、美國LEED-ND、加拿大GBTool、澳洲NABERS、日本CASBEE、中國與台灣EEWH-EC 之相關生態社區評估指標進行介紹,各國生態社區評估指標中雨水貯集再利用之定量及 定性標準皆迥異,為尋出符合台灣生態社區之雨水利用系統規劃技術,故本章節將針對 雨水貯集再利用系統進行介紹。 綜合以上所述,將參考早期發展的英國 BREEAM 指標、具權威性的美國 LEED-ND 指標 及與台灣氣候及人文背景相似的日本 CASBEE 指標,進行生態社區雨水效益評估指標方法 之參考指標。以下針對生態社區定義、國內外生態社區評估指標及雨水貯集再利用系統 進行相關的文獻回顧。環境
經濟
社會
資料來源:改編郭瓊瑩等,2003
第一節 生態社區定義
壹、國外生態社區定義
生態社區在國外已行之有年,如英國、美國、瑞典、德國、荷蘭及日本等,為了改 善居住環境及提供親近生態的都市環境,各國早已積極推動生態社區。如英國 Knowle West 社區、美國加州 Village Home 社區、瑞典 Tuggelite 社區、德國漢諾威 Kronsberg 社區、荷蘭 GWL 社區與日本世田谷 Kasawa 共生住宅社區等。但各國相關生態社區之定義 略有不同,故以下針對國外生態社區之相關定義整理分類如表 2-1 所示。
表 2-1 國外(生態)社區定義
作者(年分) 名詞 定義 McHarg(1969) 生態城市 提出都市空間結構應遵循自然法則並強調自然生態與 土地開發的平衡,成為 20 世紀後環境規劃者之重要理 念。 Yanitsky(1984) 生態城 強調生態結合科技發展模式觀念,以得到身心與環境最 大保護。 Hough(1984) 生態城市 應以家為環境教育為起點(生物多樣性、過程與經濟方 式等),建立有益環境建權之人類發展。 Register(1987) 生態城市 認為科技對永續環境經營不見得是絕對有益,應逐步回 歸到自然法則。 Galman(1991) 生態村 生態村是人性規模與全面向的生活環境,將人類活動以 不危害的方式與自然整合,營造出人類的健康發展及永 續的未來。 Cope(1997) 社區 社區應需具備特定地理上的共同體、居住在共同體上的 民眾,有組織的社會、民眾共同擁有的普遍特質及某種 共同特徵及認同感。 Barton(2000) 社區 neighborhood 較偏向「鄰里」的意思,著重於鄰里環 境生活機能等面向,community 則為具較多元意義的社 區概念,包含社會、心理、環境設計與管理等多層面意 義,其所意指包括與地理環境直接相關的實質社區及不 受地理空間限制的非實質社區。 Cowan(2006) 生態社區 歸納本土化、參照生態量化資訊、依循自然法則、獎勵民眾參與及順應自然生態設計原則之社區。 Sarah James (2010) 社區 指一群人居住在一定範圍內,具有共同意識、活動場所 及不同目標形成的一個與其他地方不同的領域。
資料來源:本研究資料整理
貳、國內(生態)社區定義 上節國外生態社區定義眾多,反觀國內生態社區定義因設計規劃方向不同,而衍生 許多迥異之定義,以下針對國內相關專家學者之生態社區或社區之定義分類如表 2-2 所 示。表 2-2 國內(生態)社區定義
作者(年分) 名詞 定義 江亮演(1989) 社區 指一群人居住在一定範圍內,具有共同意識與活動場所 及不同目標形成的一個與其他地方不同的領域。 陳其南(1992) 社區 除了指地緣性的社區外,也包括非地緣性的社群。且社 區應具有某種程度的社區意識、適當民眾參與機制及社 區學習機制。 徐 震等(1996) 社區 基本上應包含共同特質,共同目標或共同利害關係的一 群人、一定地理範圍及人的社會性。 林憲德(1997) 生態社區 生態社區就是消耗最少的地球資源,製造最少的廢棄物 的社區環境設計,需具兼具「生態品質」與「社區機能」 之社區。 游以德等(1998) 生態社區 建立在生態結構平衡的觀念上,投入最少的資源,產出 最少的廢棄物,確立保育、循環與負荷之基本原則之社 區。 洪菁谿等(1999) 生態社區 在社區的設計上尊重自然平衡,使社區成為健康永續性 環境,並致力於關懷社區及地球關係的人性生活空間。 黃書禮等(2003) 生態社區 生態社區是指一個人性規模、全面性的生活環境,將人 類的活動以不危害的方式與自然整合,營造出人類的發 展及永續的未來。 王凱民等(2003) 生態社區 建立於生態結構平衡,資源永續利用及民眾參與之基礎 上的永續經營社區。 顧大維(2004) 生態城市 人與自然和諧發展、都市空間形態建設與自然環境建設相統一的人居形態總和。 彭國棟(2006) 生態社區 生態社區應具備三大特色與五大理念,「相對比較自 然、物種的多樣性、以生態工法進行生態工程」是社區 需具備之特色。五大理念分別為「社區居民具有生態 觀,能夠意識並了解問題所在,具有物種辨認知知識, 能夠有決心及行動力進行生態調查、保育及復育」。 王小璘等(2008) 生態城市 生態城市是依循生態生態學原理建立起來的一種社 會、經濟、自然復合共生系統全面持續發展並一建立符 合本土化、資源高效率應用、師法自然的原則,建立舒 適、永續、健康的理想城市。 李永展(2009) 生態社區 生態社區是以人類生活的健康、舒適為基礎,追求與地 球環境共生共榮,及人類生活環境永續發展的環境設計 理念。簡單來說,就是人與自然和諧共處的社區。
資料來源:本研究資料整理
比較國內外生態社區之相關定義因規劃、設計、目地及尺度的不同,使得各國生態 社區之定義有些差異。綜合而言,社區是一個跨領域之概念,常用英文為 neighborhood 也有文獻用 community,neighborhood 與 community 雖然皆有社區之意思,但兩者在範 疇上仍有差別。Barton(2000)指出,neighborhood 較偏向「鄰里」的意思,著重於鄰里 環境及生活機能面向;community 為具有較多元的社區概念,亦可譯為「社區」或「社 群」,譯為社區強調實質環境營造與社區治理之意義。第二節 國內外生態社區評估指標與案例介紹
隨著社會經濟與科學技術不斷發展,人類對生態需求不斷提高,使得「生態」及「綠 色」建築已成為當今建築設計與研究的主要領域。國外對生態評估起步較早,迄今對生 態建築評估方式大體上細分三階段(李路明,2002 等),第一階段,進行綠色產品及技術 的評估、介紹及推廣;第二階段,對於生態建築概念相關的建築熱、聲、光等物理性能, 進行方案設計階段的軟體模擬與評估;第三階段,以「永續發展」為主要目標,對建築 整體環境進行綜合鑑定評估。各國生態社區評估指標,因需符合各國之需求,故相關指 標迥異,以下將針對英國 BREEAM(1990 年提出指標)、美國 LEED(1998 年提出第一版指標)、加拿大 GBTool、澳洲 NABERS、日本 CASBEE(2002 年提出第一版指標)、中國
與
台灣 EEWH-EC 之相關生態社區評估指標進行介紹。 壹、國外生態社區評估指標 一、英國 BREEAM 英國建築研究所(BRE)於 1990 年首次提出建築環境評估方法 BREEAM,是國際上第一 套應用於市場與管理之中的綠色建築評估方法。針對當時英國市場需求與綠色建築發展 情況進行評估,主要以英國針對英國的辦公建築,此機構為當時建築師與相關廠商提供 相關技術諮詢,在國際上十分受到關注。英國於 2000 年首次發布「生態家園」(Ecohomes) 是建築環境評估方法的居住版。此版本滿足近年英國市場對居住建築進行綠色評估新需 求。評估內容包括能源、交通、污染、材料、水、生態、土地利用及健康等 7 大指標。 具體包括二氧化碳年釋放量、採用節能型室外照明系統、家庭辦公空間和服務設施提供 情形、永續木材使用狀況、可再生廢棄物儲存方式、節水量對生態建設生態價值的影響 及改變程度、建築的自然採光程度和建築隔音效率等 20 多項分項。最後評價結果根據總 分高低分,分為通過、好、很好及優秀四種等級。 二、美國 LEED-ND 「LEED-ND 綠色建築指標體系」如表 2-3 所示,於 1993 年美國綠色建築委員會制定, 受英國 BREEAM 啟發,LEED-ND 主要用於美國建築在全成生命周期的綠色生態表現。評估 指標分五個方面介紹,每個指標必須首先滿足基本條件,滿足基本條件後方能進行評分。 每個評分項目按統一格式列出目地、要求、技術及對策等。部分項目為定性分析評分, 其餘則定量計算後給分。LEED-ND 綠色建築指標體系項目中大致分為,合理的建築選址、 節水、能源與大氣環境、材料和資源與室內環境質量等。以下針對上述五項項目分析, 如下: (一)合理的建築選址 評分細項為建築選址、發展密度、交通設施、減少施工影響、地表逕流管理、利用園林 綠化及建築外部設計減少熱島效應與減少光污染等。(二)節水 評分細項為節水規劃、污水回收再利用技術及節約用水等。 (三) 能源與大氣環境 前提條件為基本建築體系運轉調試、最低能源消耗、減少暖氣管道系統及循環利用設備 中的氟氯烴。評分細項為優化能源利用、可用再生能源、禁止使用含氟氯烴與鹵鹽等產 品、測量和核准、綠色動力與能源。 (四) 材料和資源 前提條件為可回收物質收集和貯存。評分細項:現有建築之改造、施工廢棄物管理、資源 再利用、可循環利用之物質、就地取材與允許使用之木材。 (五) 室內環境質量 前提條件為室內空氣需符合室內空氣品質之最低需求。評分細項為二氧化碳監測、提供 通風效率、施工現場室內空氣質量管理方案、室內化學品跟污染源控制、系統控制、熱 舒適度與天然採光和景色等。 LEED-ND 系統中,水循環項目亦針對洪水處理設施、暴雨管理與減少污水處理量等, 作為重要水循環指標。針對不同暴雨量進行貯留,依暴雨量多寡與貯留量之比例進行給 分。
表 2-3 美國 LEED-ND 之評估內容
項目 子項目 1.基地位置鄰近已發展社區需靠 近現有交通設施 10.降低對汽機車之依賴 2.接近洪水水處理設施 11.自行車網路 3.瀕臨絕種生物及生態群之保護 12.接近住宅及工作場所 4.濕地及水體之保育 13.接近學校 5.農業用地保育 14.保護陡峭之坡地 6.避開洪泛平原 15.基地設計加入棲息或濕地保 育考量 良好區位及交通8.清理受污染土地後開發 17.保護管理棲息地或濕地 9.基地位置位於現有社區內 1.開放性社區 10.降低街道網路之道路面積 2.緊密發展 11.安全舒適的運輸設施 3.緊密發展並達到相關居住密度 要求 12.交通需求管理 4.使用多樣性 13.連接周邊空地之交通 5.住宅型式多樣性 14.連接開放空間之通道 6.負擔得起之租賃住宅 15.連接日常活動空間之通道 7.負擔得起之成屋 16.公共參與活動空間可及性 8.考量行人動線,減少基地地表 面之停車場面積 17.社區參與 鄰里模式與設計 9.舒適的行人徒步空間 18.提供種植農產品之空間 1.興建過程污染減量 12.善用太陽能 2.LEED 核定之綠建築 13.基地內能源生產 3.建築物之能源效益 14.基地內能源自給自足 4.減少水使用料 15.地區熱空間節能 5.建築物重複使用 16.降低基盤設施能源消耗 6.歷史建築再利用 17.降低廢水污染 7.經由基地設計降低基地侵襲 18.基盤設施使用再生材質 8.興建過程降低基地侵襲 19.建築廢棄物管理 9.受污染土地補救過程污染物減 量 20.家戶及辦公室廢棄物減量及 適當處理 10.暴風雨水管理 21.降低光害 綠色營建與技術 11.降低熱島效應 創新設計 1.創新並足以為模範 2.LEED 所認定之專業
資料來源:LEED for Neighborhood Development Rating System,U.S. Green
Building Council,2007
三、加拿大 GBTool
築的評估,提供國際化之平臺,俾利推動國際綠色生態建築發展。GBTool 其主要特點為 如下所示。 (一)地區適用性與國際性相互比較與結合 GBTool 根據國際綠色生態建築發展目標提出基本評估內容,具體評估項目、評估標準與 權重係數是由各國專家小組根據實際狀況訂定,因此各國皆可改編符合各國本或各地區 的版本,此為 GBTool 發展之重要目標及特色之一。 (二)在現有軟體為評估工具 GBTool 是一個建立在 EXCEL 基礎上之綠色生態評估工具,其所有評估內容包括資源消 耗、環境負荷、室內環境質量、服務質量、經濟、服務品質、使用前之管理與社區交通 等,7 大項和安全生命周期中的能量消耗、土地使用及生態價值影響等相關子項及分項 100 多條。全部評估過程均在 EXCEL 內進行,最後評估結果依預設在軟體內公式及規則 自動計算包括總體及各子項結果。 (三)評估基準 GBTool 的評估機制是先定評估指標項目,再確定評估基準,最後進行評估。他的評估基 準是一套動態相對數值。任何建築成果均可在評估之標尺上找到相對位置,並與該地區 內其他相關項目進行比較。這種評估目的不是為了確定生態設計等級,而是利於了解兩 項目之間差距及優缺點,俾利鼓勵相關綠色建築種類比較探討。 (四)評估機制研究性及複雜性 整體而言,GBTool 兼具研究性及複雜性之綠色建築評估工具,但內容過於細膩稍顯複雜, 評估過程中需輸入各類設計、模擬、計算數據及相關文字內容等,評估結果不符市場上 生態評估等極需求,但因兼具國際性與地區性之特徵,GBTool 還是吸引越來越多國家加 入共同研究。目前每兩年一次之國際「永續建築」會議其中重要議題正為 GBTool 小組交 流該工具在各國綠色生態建築評估中之應用案例,共同討論存在問題,其目地提升 GBTool 工具完善發展。 GBTool 工具主要內容為 1.資源消耗:生命週期能源消耗、土地利用與生態之變化、 水之使用量及原料之消耗;2.環境負荷:溫室氣體排放、破壞臭氧層之物質之排放、酸化 氣體之排放、固體廢棄物、排水、雨水排放、生活污水排放與建造建築中對生態環境系
統之影響等;3.室內環境品質:空氣質量狀況、濕度調節、污染物控制、住宅主要房間溫 度、住宅主要房間平均輻射溫度、採光照明範圍、致宅日間活動區域採光與住戶間隔音 等;4.維護性能:適應性、自動控制、運行維護及停車場面積與綠化情形;5.經濟性及 6.項目管理等。 四、澳洲 NABERS 澳洲的 NABERS 為最新研發並符合澳洲國情之綠色生態建築評估工具,主要目標包括: 將來澳洲所有綠色生態建築類需符合該評估工具、該工具將同時用於新舊建築、此評估 每年進行一次。NABERS 的評估機制為先確定評估指標,再確評估基準方能進行評估。此 軟體主要為研究和澳洲原有建築評估系統(如:ABGRS 及澳洲綠色住宅評估系統等),及國 際現行主要綠色生態建築評估體系特點及問題的基礎上,針對現今澳洲國情與國際綠色 生態評估發展之趨勢提出以下特點,如下所示: (一)操作簡單:為了使 NABERS 簡單操作,已研發一系列由業主與使用者可以回答之問題 做為評估項目,可分為兩部分,一部份關於建築稱為「建築等級」,另一部份關於建築使 用者「使用等級」。 (二)採用「星級」的形式評分等級
NABERS 採用「星級」評分方式,與澳洲 ABGRS 與 NATHERS 概念均相似。其評估結構由一 系列子項目構成,每個子項目可以評為 0~5 星級,項目的星級由子項目星級平均後可得。 (三)開放的系統 NABERS 和 GBTool 相似處,在不影響基本框架結構下,允許在項目中增加調整子項目, 與反映當今綠色生態建築之技術,因此在清晰與簡易的條件下,該評估工具可以精進調 整及改善。其次,NABERS 允許各區專家根據當地實情,調整評價子項目的等級。如某地 區「生物多樣性」被評定為對當地極具重要指標,則該地權威機構可以異動「生物多樣 性」方面必須達到某星級,才能給與其規定之標準,亦可達到因地制宜之評分標準。
五、日本 CASBEE
日 本 CASBEE(Comprehensive Assessment System Building Environmental Efficiency) , 建 築 環 境 綜 合 性 能 評 估 系 統 為 世 界 上 首 次 嚐 試 運 用 建 築 環 境 效 益 BEE(Building Environmental Efficiency)其如圖 2-2 所示,此類方法的制度,以除式 計算單位的環境負荷中,能產生多少的環境效益;並由政府、學界及業界共同制定評價 權重。
CASBEE 針對發展規模及建物生命歷程,有不同工具進行評估,發展規模如:單一房 屋規模、社區大樓規模及都市規模;生命歷程如:設計階段、新建物、既有建築及改造 建築。以新建物評估工具為例,水資源佔全體總分數 4.5%,其細項分為:省水項目(Water Saving)及雨水與灰水項目(Rainwater & Gray Water ),各佔全體總分數 1.8%及 2.7%。 計分採取 5 等第評分方式,根據施作項目及程度進行評分,如:若建物施作雨水回收, 則可拿到 4 分;若雨水回收替代水率可達 20%時,則可拿到 5 分。 CASBEE 評估包括以下四個領域:能源效率、資源效率、本地環境及及室內環境等四 目標,生態社區評估內容如表 2-4 所示。 Q(品質):假想的封閉空間建築環境質量和性能(私有財產)。 L(載荷):建立環境負荷(公共財產)。
圖 2-2 CASBEE 框架示意圖
資料來源: http://www.ibec.or.jp/CASBEE/english/index.htm
表 2-4 日本 CASBEE 生態社區評估內容
項目 子項目 1.夏季之通風 2.夏季之遮蔭環境 3.綠地與水面對行人之降溫效應 1.微氣候(熱島效應) 4.降低建築排熱對行人之衝擊 1.尊重地形特性 2.表土保護 2.地相保護 3.土壤污染防治 1.水域環境保護 2.地下水之保護(透水) 3.水相保護 3.水域水質保護(污水處理) 1.自然環境潛力調查計畫 2.自然環境保護(自然綠地、植物 多樣性、綠覆率) 3.生態綠網 4.生物環境保護 4.生態棲地保護 1.交通空氣污染、噪音及震動防治 2.防風 自然環境品質 5.其他 3.日照時間 1.不妨礙風道之建築配置 2.地面鋪面材料(透水鋪面) 3.建築立面材料(建築綠化、高反 射率屋面) 1.對鄰地熱環境考慮 4.減少排熱(節能、地區冷暖防、 水冷通調、熱回收) 1.鄰近土壤污染防治 2.對鄰地土壤污染地層下陷考 慮 2.地層下陷防治(抽取地下水) 1.發生源對策(地區冷暖防、電動 交通) 3.對鄰地空氣污染考慮 2.大氣淨化(耐污植物、光觸媒、 淨化設備) 1.噪音防制 2.震動防治 4.鄰地噪音、震動、臭氧考慮 3.臭氧防治 1.風害防制 5.對鄰地風害、日照考慮 2.日照侵害防制 1.照明廣告 自然環境負荷 6.對鄰地光害考慮 2.反射光防治資料來源:CASBEE-
まちづくりの評価ソフト(CASBEE-UD 2007v1.0) について,2007
六、中國大陸 中國大陸出版「中國生態住宅技術評估手冊」,該評估手冊主要以永續發展為指標, 以保護自然資源、創造健康及舒適的居住環境與周遭生態環境共生。通過評估指標之建 築,平均生命周期之品質提高,俾利提升中國大陸綠色生態住宅建設品質,並帶動相關 經濟產業發展。主要發展目標分為以下五點分述,如下所示: (一)以促進住宅節約能源,如節能、節材、節水等及防止環境污染為目標。 (二)促進科技產業提升綠色生態住宅技術創新機制形成。 (三)指導適合綠色生態建築的新技術、新產品、新設備及推廣應用,逐步形成符合市場 需求及產業化發展的綠色生態住宅體系,促進綠色生態住宅產品發展、生產及配套供應。 (四)提高綠色生態住宅規劃設計、建築設計及建設水準,達到創新與突破之機制。 中國生態住宅技術評估手冊大致分為前言、評估指標體系及附錄與參考文獻等三大 部分,前言主要探討綠色生態住宅之條件背景、發展趨勢及制定本體系必要性條件等; 評估指標體系為國際上各國所制定綠色生態建築評估體系等。中國綠色生態住宅示範點 各系統及指標項目表,如表 2-5 所示。 此評估系統針對水循環評估指標中,建立雨水收集與利用系統及小區綠化、景觀、 洗車、道路噴灑及公共衛生等使用中水或雨水為必須實施之項目﹔污水處理達標準排放 率及節水器具使用率應達到須達到生態小區指標 100%﹔管道直飲水覆蓋率(自選) 須達 到生態小區指標 80%﹔水回收利用達全小區用水量須達到生態小區指標 30%。總體而言水 循環系統,在中國綠生態小區系統指標中為重要系統。
表 2-5 中國綠色生態小區示範點各系統及指標項目表
系統 指標內容 生態小區指標 1.新能源、綠色能源的使用率應達到小區總耗能 10% 2.建築節能到達 50% 能源系統 3.其他節能措施達到 5% 1.管道直飲水覆蓋率(自選) 80% 2.污水處理達標準排放率 100% 3.水回收利用達全小區用水量 30% 4.建立雨水收集與利用系統 水循環系統 5.小區綠化、景觀、洗車、道路噴灑及公共衛生等6.節水器具使用率應達到 100% 1.小區內空氣品質標準 二級 2.小區內限制使用對臭氧層產生破壞作用之 CFC11 類產品 氣環系統 3.住宅中有自然通風房間佔 80% 1.小區室外聲環境:白天 夜間 45dB 40dB 聲環境系統 2.小區是內聲環境:白天 夜間 35dB 30dB 1.小區光環境:道路照明 15-20 lx 光環境系統 2.小區室內光環境: (1)自然採光房間數 (2)無光污染房間數 (3)節能燈具使用率 80% 100% 100% 1.綠色能源作冷熱源比例 10% 熱環境系統 2.推廣使用採暖、空調、生活熱水三連供應之熱環 境技術 1.小區綠化應與居住區規劃同時進行,有良好生態 及環境系統 2.小區綠地率 綠地本身綠化率 35% 70% 3.硬體景觀中自然材料佔工程量 20% 4.種植保存率(存活率)、優良率 98%、 90% 5.雨水貯存與循環再利用 6.垂直綠化面積達到綠化總面積 20% 綠化系統 7.植物配置多樣性 (1)喬木量:每 100 平方公尺綠地株數 (2)立體或復合式種植群占率地面積 (3)植物種類: 三北地木本植物種類 華中、華東地區木本植物種類 華南、華西地區木本植物種類 3 20% 40 種 50 種 60 種 1.生活垃圾收集率、分類率 100%、70% 2.生活垃圾收運密封率 100% 3.生活垃圾處理與外置率 100% 廢棄物管理與處 理系統 4.生活垃圾回收利用率 50% 1.牆體材料中 3R 材料的使用量應佔 30% 2.不得使用對人體健康有害之材料 綠色建築材料系 統 3.建築物拆除時,材料應回收率達 40% 註:表格中 表示住宅小區建設中應滿足該條文之要求
資料來源:綠色生態建築小區建設要點技術規則,2001
上述針對各國生態環境評估指標介紹,得知各國生態社區評估指標略顯差異,可能 基於各國規劃、設計與尺度需求不同以致指標略異。生態社區評估指標與實際落實於個 案中之助益可由相關實際生態社區各案觀察,以下將針對國外生態社區之個案進行介紹。 貳、國外生態社區案例介紹 一、美國加州 Village Home 社區 Village Home 社區位於加州中央盆地戴維斯市,如圖 2-3 所示,氣候溫戴乾燥,始 於 1974 年是由 Michael & Judy Corbett 所規劃,總面積為 283,280 平方公尺,共有 240 戶。社區規劃強調降低環境負荷之親自然社區生活方式,社區內擁有豐富自然生態並以 有機栽培、生態道路、居民自力營造社區與親自然社區為主要發展特色。從規劃構想、 發展營造施工與居民進住後之社區經營管理接提供使用者參與之機會,社區開發考量之 規劃設計內容包括: 節能設計、社區水循環設計、有機農業設計、狹窄街道設計,為生 態社區規劃設計之先河。規劃設計分以下四部分介紹,如下所示。 (一)水循環設計方面,Village Home 以自然草地取代一般的水泥排水設施。道路兩旁不 設側溝,以凹下的草地作為自然排水路。雨水通至社區旁的溼地,雨量多時溼地可發揮 儲水之用。 (二)道路設計方面,Village Home 改變美國式的 12 至 18 公尺寬汽車道為主的設計,以 自行車及步道為主的交通系統取而代之,在此系統中汽車道僅只 7 米寬,降低了車流量 及車速,居民可安心自在享受林蔭大道帶來的舒暢。且又因道路面積減少,等於透水草 地及林蔭地的增加,亦對社區的水循環及節能有正面的貢獻。 (三)節能設計方面,Village Home 道路設計均為東西向,故住戶有最好的條件作充分的 陽光運用,避免西曬,增加空調負擔。大部分的住宅採用太陽能設施;另外亦有採覆土 設計的住宅,使此社區的冷暖房耗能量低過其他社區。汽車道採用淺色鋪面建材,減少 太陽能的吸收與折射。 (四)其他方面,社區內植滿果樹及蜜源植物,以招誘野生鳥類及昆蟲,增加生物多樣性;
二、瑞典 UndertenshÖjden 社區 UndertenshÖjden 社區離斯德哥模爾市中心搭公共運輸交通工具約 20 分鐘之距離, 約莫 180 個年紀不同的人,來自 44 個不同家庭類型,同住在 32,375 平方公尺之土地。 自 1990 年眾家庭集合起來,共同設計、建造及居住,是非常重視生態保育與親自然之生 態社區,主要發展目標為生態化之生活方式,在 UndertenshÖjden 社區居民表示,瑞典 生態住宅著重共享生態價值,故從設計過程與決定,都是讓當地居民與建築師協商,居 民決定住宅為一片相連之連棟住宅與獨立住宅,規劃設計分以下五部分介紹,如下所示。 (一)水循環設計方面,UndertenshÖjden 社區鋪面,大多採用透水鋪面,讓雨水均能入滲 土地,涵養水源。
圖 2-3 美國 Village Home 社區照片
資料來源: http://www.villagehomesdavis.org/home
(二)生態設計方面,UndertenshÖjden 社區留下許多自然樹林與當地原生植物生長環境, 試圖營造出親自然之生態景觀。(三)節能設計方面,UndertenshÖjden 社區用水主要使用太陽能或生物質電力加熱,每間 房屋均有熱能槽,儲存太陽能加熱之熱水。 (四)使用材料方面,UndertenshÖjden 社區建築物材料之材質經過謹慎挑選,避開有毒 物質、化學品、包含石化燃料製作和運輸之製品。 (五)回收利用方面,UndertenshÖjden 社區每戶均有回收固體垃圾機器,可將垃圾再製 成有機堆肥再利用;每戶均有分尿液分離馬桶,尿液均可成為植物之肥料。 三、日本世田谷 Kasawa 共生住宅社區 世田谷區位於東京都心外緣,如圖 2-4 所示,是日本東京都首座與環境共生之住宅 案例,區位條件生活機能方便與居住環境良好聞名。「國分寺高地邊緣帶」是世田谷綠 地之核心,此共生住宅社區規劃強調,地球環境之維護、周邊環境之親和性及居住環境 健康舒適性,並以生態、水、綠與風作為建築及景觀之基礎,並重視銀髮族之無障礙空 間,規劃設計分以下四部分介紹: 1.水循環設計方面,世田谷 Kasawa 共生住宅社區增設透水鋪面,注重自然排水與水循環 再利用,並設置雨水回收再利用系統,有效達到雨水回收、淨化與再利用之目的。 2.生態設計方面,世田谷 Kasawa 共生住宅社區設置生態滯洪池,有效達到滯洪、淨化水 質與生態教育之功能。 3.節能設計方面,世田谷 Kasawa 共生住宅社區考量日照方位與季風風向,採用誘導式生 態手法,也應用科技設備降低暖房負荷量。社區中設置風力發電及風力揚水系統,以供 公共電力設施之使用。 4.社區綠化方面,世田谷 Kasawa 共生住宅社區實施建築物及環境綠化、植栽計畫及生物 多樣性與設置生態走廊等設施。
圖 2-4 日本世田谷 Kasawa 共生住宅社區照片
資料來源: 日本環境共生住宅推進協議會,1999
四、中國東方太陽城社區 太陽城社區位於中國北京,是一全面性重視水循環及自然排水之生態社區,在社區 內不僅設置滯洪池、生態池、天然濕地、自然排水道與下凹式綠地等,天然排水、保水 與滯洪之設施,故在社區內無人工排水溝,反之是天然坡降排水溝與生態融合交錯。設 計者在社區未落實前,針對雨水與排水作全面性設計,故此生態社區落實多年,鮮少發 生雨洪之問題,此生態社區如下圖 2-5 所示。圖 2-5 北京東方太陽城社區照片
資料來源: 本研究室拍攝
参、國內生態社區評估指標 一、台灣 EEWH-EC EEWH-EC 的評估包括生態、節能減廢、健康舒適、社區機能與安全維護等五大範疇, 評估目標如表 2-6 所示。 (一)此評估系統需兼顧基本生活機能條件下,追求地球環保育國土永續發展之最大可能。 (二)所有評估指標必須符合本土法令、人文背景及社會條件為原則。 (三)評估內容盡量依內政部建築研究所與都市政策管轄範圍內之內容。 (四)所有評估指標需能簡單量化操作,並透過工程實務、市場機制或是公共政策已達實 質改善之目標。 (五)此評估系統需具備本土適用性,並逐步提升國內現有社區生活及生態品質為目標, 初步應容許國內現行前 5%最佳生態社區合格為目標。 (六)此評估系統應採分級評估制度,並逐步提升生態社區之、誘導政府投資改善生態環 境為目標。 (七)此評估系統須兼具城鄉差距,讓城鄉社區公平取得合格認證,以誘導都市社區自然 化與鄉村社區機能化為目標。
表 2-6 台灣生態社區評估系統內容
軸向 項目 子項目 生態綠網 小生物棲地 土壤生態 照明光害 生物多樣性 生物移動障礙 綠化量 二氧化碳固定量 基地保水 生態 水循環 社區雨水中水回收系統 取得 ISO14000(新申請企業大樓街廓適用) 街廓用電等級 節能建築 綠建築數量 捷運 公車 社區公車或制度化社區汽車共乘系統 自行車道 綠色交通 自行車停車場 建築結構輕量化 3R 建材、生態建材 節能減廢 減廢 共同歷史記憶舊建築保存或舊建築建築物再利用營建污染(非新社區案免評估) 社區照明節能 過量設計路燈 創新節能措施實績 自行提出實績證明 再生能源 再生能源發電量比例 資源在利用實績 自行提出實績證明 碳中和彌補措施 造林、棲地復育、綠能生產 戶外通風 戶外遮雨遮蔭 地面蒸發冷卻 都市熱島 地物輻射減量 陸橋、地下道 步道、廣場、門廳之去高差設計 斜坡、階梯之扶手裝設 戶外休息座椅區 友善行人徒步空間 行人步道 過境道路 噪音源 交通震動 畜牧污染 河川污染 飲水污染 下水道污染 空氣污染 健康舒適 公害污染 土壤污染 公立國小 圖書館 文化教育設施 社區活動中心、文康中心 社區公園 兒童遊戲場 綠地及綠色空間 長者活動空間 運動休閒設施 其他活動空間 購物 飲食 醫療 生活便利設施 交通 老人照護 社區托嬰 社區福祉 幼兒園 共同意識之舊建築保存 自然景觀資源 社區產業 社區機能 社區意識 社區參與 住宅類型 犯罪角落 入侵住家之攀爬物 街道維安特徵 空間特徵 鄰地維安狀態 公設監視器(含警方、區公所之設置) 社區管理與社區巡守隊 治安維護 防範設備與守望相助 社區四周娛樂場所
資料來源:生態社區解說與評估手冊,2010
比較國內外相關生態社區評估指標,僅少數指標針對生態社區雨水再利用進行指標 評估,反觀台灣生態社區評估指標針對生態、節能減廢、健康舒適、社區機能與安全維 護等五大範疇進行分類,生態社區指標已相當完整成熟,但針對生態社區雨水相關指標, 只針對水循環中基地保水與社區中水為主,雨水回收再利用為輔,尚未明確針對生態社 區雨水回收再利用進行評估。其餘相關生態社區相關指標,如微氣候、土壤污染防治、 自然環境調查潛力、交通空氣污染、噪音、震動防治、防風、日照時間、不妨礙風道建 築配置、建築立面材料、減少排熱、鄰地土壤地層下陷及鄰地空氣污染等相關指標,尚 待建立。 肆、國內生態社區案例介紹 生態社區評估指標與實際落實之間尚有落差,台灣較多聲稱生態社區之社區,但大 多尚未通過 EEWH-EC 之評估,故本計畫現勘選址相對困難,以下將針對國內生態社區之 個案進行介紹,如下所示。 一、金門珠山社區 珠山聚落舊稱「山仔兜」,意指被山所兜護的村落,如圖 2-6 所示。聚落四周丘陵環 繞,主要以薛氏宗祠及大潭為中心,冬季避風、水源易取得、聚落排水易,以民間風水 信仰被稱作為「四水歸塘穴」的好風水(江柏煒,2000),此部落為金門最富裕之聚落之 一,文風鼎盛、居民水準高,居民對社區有極高認同感與向心力,但主要需面臨之問題 為青壯年人口外移嚴重、產業不振與人口老化之壓力,規劃設計分以下三部分介紹,如 下所示。 (一)綠化設計方面,珠山社區配合建築及外部空間形態不同,均有不同尺度的環境綠美 化,包括住家前菜園、空地綠美化、四合院內中庭綠化與接像空間盆栽綠美化。菜園種 植菜葉均提供居民使用,聚落周邊亦有有機栽培,形成自給自足農村部落。 (二)節能設計方面,珠山社區建築設計上應用生態建築之理念,如在建築空間上利用氣 流流動之原理在屋脊上設置氣窗,發揮自然換氣之功用。部分住戶及民宿並運用太陽能 讓水器,達到節約能源之目的。
(三)產業轉型方面,珠山社區傳統建築經整建維護後作為民宿使用,強調傳統聚落生活 體驗及慢活之經營型態並發展微型產業,展試圖降低人口外移現象。 二、桃園縣龍潭渴望社區 龍潭渴望園區原名為宏碁渴望園區,如圖 2-7 所示,是國內第一個由高科技廠商投 資開發,強調居住與工作均衡發展之科技生活社區。園區位於桃園縣龍潭鄉台地,開發 基地為平坦台地,台地邊緣多為陡坡,形成良好視野景觀。經 14 年規劃與開發建設,現 已完成住宅區、教育學區、工業區及公園綠地,形成一座整合工作、居住、學習及休憩 之園區,住宅規劃採美式簇群是規劃,園區周遭坡度大於 30%皆為不可開發用地,故提 供良好之生態環境,規劃設計分以下三部分介紹:
圖 2-6 金門珠山社區照片
資料來源: http://blog.kmnp.gov.tw/?tag=%E7%8F%A0%E5%B1%B1
(一)住宅與產業設計方面,早期規劃此社區是為了提供優質工作與居住之環境,讓工作、 教育、學習均能均衡發展,降低通勤成本增加工作效率。 (二)生態設計方面,於社區周邊設置生態廊道,借已軟化社區與自然環境間空間介面, 並串連社區周邊棲地,串連之綠廊與連接至公園綠地。 (三)街道空間設計方面,本社區內沒有圍籬,住宅多以低矮綠籬或盆栽來界定公私領域, 街廓建築退縮,預留出完整人行空間,增加住戶與親自然之互動機會。
圖 2-7 桃園縣龍潭渴望社區照片
資料來源:
http://www.aspirepark.com.tw/template.aspx?cid=C_00000010&cname=%
e7%94%9f%e6%b4%bb%e5%af%a6%e6%99%af&insid=3
第三節 屋頂雨水貯集再利用系統
雨水貯集再利用即是把降雨直接收集或是收集地表逕流過濾後貯存使用。早在 4,000蓄水槽收集雨水作為供水,在歐洲及亞洲雨水也被廣泛應用,但在改善自來水普及率後 雨水貯集利用也逐漸勢微。由於我國經濟持續發展,工業與民生用水大幅提升,以致大 量水資源開發殆盡。在開發不易,供需求量尚未達到平衡下,耗能少、污染低、取得容 易之雨水貯集利用技術逐漸受到重視。故本節針對雨水貯集利用進行探討。 壹、雨水貯集再利用技術 廣義定義雨水利用泛指降水、大氣與雨水資源再次利用之水源。水資源主要貯存型 式之地表水與地下水皆由雨水轉化而至,故水資源開發項目亦是雨水開發之項目,如興 建水庫、灌溉系統與埤塘等開發水資源項目。 狹義定義雨水再利用泛指雨水直接利用之活動,如利用集水面收集雨水、農業生產 及城市清潔等。水資源循環再生過程之雨水,以天然或是人工方式截取貯存,並精簡易 淨化處理後加以利用。 雨水貯集利用亦有簡易開發水源、調配用水、節約排水與滯洪防澇等多重功能。並 可用在農業灌溉,作為工業及民生用水之替代水源、建築物(如澆灌、沖廁等)或都市防 洪等。 一、雨水貯集之效益 設置雨水貯集系統需考慮當地氣候環境、降雨量、其他供水水源及經濟開發程度等。 雨水可透過收集屋頂所產生之逕流、當地集水區生成之逕流及當地小溪之季節性洪水等 方式逕行收集。雨水貯集利用之優缺點如表 2-7 所示。 由表 2-7 所示,雨水收集貯存,不但能改善保育水資源,並可提供安全可靠之水源。 若以生態、生命周期與成本觀點而言,應加強社區及住宅雨水貯集利用系統之設置。