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建築施工用水管理制度之研究

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Academic year: 2021

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(1)內政部建築研究所. 研究計畫成果報告. 建築施工用水管理制度之研究. 計畫主持人:蕭所長江碧 共同主持人:黃院長正義 林副教授利國. 研究單位:內政部建築研究所 計畫編號:MOIS892029 執行期程:八十八年十月至八十九年十月 中華民國八十九年十月二十日.

(2) 內政部建築研究所研究計畫成果報告. 建築施工用水管理制度之研究. 計畫主持人:蕭所長江碧 共同主持人:黃院長正義、林副教授利國 研 究 人員:林碧亮、張寬勇 研 究 助理:林明政、徐簡炯、劉景武 楊南洲、李培妮、黃進汀 曾慧英、歐靜光、陳彥甫 簡臣佑、邱敬泓、葉人瑋 張孟弘、聶逸強 研究單位:內政部建築研究所 計畫編號:MOIS892029 執行期程:八十八年十月至八十九年十月.

(3) 摘. 要. 關鍵詞:建築施工用水、水資源、綠建築、管理制度。 優質的生活環境是未來全世界所努力追求的生活目標,而「綠建築」 則是二十一世紀之人類所面臨的挑戰課題之一,其中有關綠化、基地保 水、水資源、溫室氣體排放、日常耗能、營建廢棄物、污水及垃圾等七 項指標中,與『水』有關的部分,即佔了相當大的比例;然而在台灣, 建築施工雖然是社會進步的基石工業,但如何呼應「綠建築」珍惜有限 資源之理念,並落實於施工實務中,是一項有意義而極待努力之研究課 題。 為呼應地球村生態永續發展之理念,本研究擬對建築施工之用水情 況進行了解,進而構思「綠建築施工」之理念,以節水、惜源之方法, 研擬妥善的建築施工用水之管理方法,使國內建築施工的用水情況能更 合理。.

(4) ABSTRACT. Keywords:Constructional using water,Water resources,Green build,Management system。 High quality life is the purpose of the whole world’s human development in the future. Green building will be the challenge issue of human life in 21th century. There are seven indexes in this issue, such as green land, water containing, water resource, gas exhaling, energy consuming, construction waste, waste water and garbage. There are four indexes relating with water. In Taiwan, civil and construction working activities are the fundamental industries of social improvement. Therefore, how to follow the ideal of green building to save the limitary resource, and act in the practice of construction job-site will be an important research. To echo the concept of eternal development with the Earth, this paper investigates situations of water using and waste water recycling in Taiwan. Then inspects and analizes the real data of constructional using water based on field investigations and questionnaires. After all, an appropriate management system with constructional using water is derived to follow the concept of green building’s construction..

(5) 目. 次. 第一章 計畫內容 第一節 研究背景....................................................................................... 01 第二節 研究方法及步驟.......................................................................... 03 第三節 研究範圍....................................................................................... 04 第四節 研究目的....................................................................................... 04 第五節 預期目標....................................................................................... 05 第六節 報告架構及承諾事項對照 ........................................................ 06 第二章 水資源之應用與文獻探討 第一節 台灣水資源利用現況................................................................. 09 第二節 綠建築之理念與實現................................................................. 09 第三節 水權與水資源之節約與應用.................................................... 11 第四節 廢水之再生利用.......................................................................... 19 第五節 建築施工用水與排水................................................................. 27 第六節 現行用水管理與計費狀況 ........................................................ 33 第三章 建築施工用水調查 第一節 建築施工用水調查 ..................................................................... 37 第二節 ×××購物中心新建工程............................................................... 42 第三節 ××高級住宅新建工程................................................................. 49 第四節 ××飯店及百貨公司大樓新建工程........................................... 53 第五節 八德路辦公大樓興建工程 ........................................................ 55 第六節 龍山寺文化廣場.......................................................................... 67 第四章 問卷分析與整理 第一節 問卷格式....................................................................................... 85 第二節 調查問卷之一般資訊............................................................... 116.

(6) 第三節 施工用水相關資訊統計與分析 ............................................. 119 第五章 專家意見彙整 第一節 專家座談會 ................................................................................ 126 第二節 專家座談會議記錄摘要 .......................................................... 127 第三節 專家意見統計 ............................................................................ 130 第六章 結論與建議 第一節 結論.............................................................................................. 134 第二節 建築施工用水管理制度之建議 ............................................. 139 參 考 文 獻....................................................................................................... 148 附件一、期初諮詢意見回應表………………………………………………….. 153 附件二、期中簡報意見回應表…..………………………………………………154 附件三、期末見報意見回應表…………………………………………………..156 附件四、專家座談會議記錄………………………………………………………158 附件五、施工用水會議記錄………………………………………………………169.

(7) 表. 目. 錄. 表 1-6.1 計劃事項概略對照表................................................................................... 07 表 2-3.1 台灣地區地下水使用狀況 .......................................................................... 15 表 2-4.1 病原體在土壤及穀物殘存時間 ................................................................ 21 表 2-4.2 WHO 建議廢水在利用所須之處理程序................................................... 23 表 2-4.3 美國加州廢水再利用之處理要求............................................................ 24 表 2-4.4 日本都市回收水準則................................................................................... 25 表 2-4.5 美國各州對都市回收水之水質規範與指南 .......................................... 25 表 2-4.6 回收水水質標準建議值 ............................................................................. 26 表 2-6.1 水價及水費速算表 ....................................................................................... 33 表 2-6.2 各口徑基本費 ................................................................................................ 33 表 3-2.1 量測紀錄......................................................................................................... 45 表 3-2.2 流速紀錄......................................................................................................... 46 表 3-2.3 第一量測點之排放量紀錄 .......................................................................... 47 表 3-2.4 第二量測點之排放量紀錄 .......................................................................... 48 表 3-5.1 水車紀錄表 .................................................................................................... 60 表 3-5.2 各水樣水質檢測結果.................................................................................. 63 表 3-5.3 導溝內穩定液水質標準判定...................................................................... 66 表 3-6.1 環保用水統計 ................................................................................................ 69 表 3-6.2 地下水量測 .................................................................................................... 74 表 3-6.3 用水量統計表 ................................................................................................ 78 表 3-6.4 水樣水質報告表............................................................................................ 83 表 3-6.5 地下水水質(檢驗值) ................................................................................... 84 表 4-1.1 問卷格式......................................................................................................... 86 表 4-1.2 地下施工用水情況 ....................................................................................... 90 表 4-1.3 地上施工用水情況 ..................................................................................... 102 表 4-1.4 基本資料情況 .............................................................................................. 108.

(8) 表 4-2.1 問卷區域分佈表.......................................................................................... 116 表 4-2.2 建築物型式統計表 ..................................................................................... 117 表 4-2.3 地上樓層分佈情況 ..................................................................................... 117 表 4-2.4 地下樓層分佈情況 ..................................................................................... 118 表 4-3.1 擋土與支撐工法.......................................................................................... 119 表 4-3.2 地下水抽取情形.......................................................................................... 119 表 4-3.3 地下水使用情形.......................................................................................... 120 表 4-3.4 抽水工法之分佈情況................................................................................. 120 表 4-3.5 開挖工法....................................................................................................... 121 表 4-3.6 擋土與支撐工法.......................................................................................... 121 表 4-3.7 地下養護用水 .............................................................................................. 122 表 4-3.8 養護用水水源使用情形 ............................................................................ 123 表 4-3.9 環保用水水源來源 ..................................................................................... 123 表 4-3.10 再生利用及回收淨化統計...................................................................... 124 表 5-3.1 開發水源之問卷統計結果....................................................................... 131 表 5-3.2 節流與省水之問卷統計結果.................................................................... 131 表 5-3.3 廢水再生利用之問卷統計結果 ............................................................... 132 表 6-2.1 排放水標準之參考 .................................................................................... 145 表 6-2.2 工地施工用水查核表................................................................................. 147.

(9) 圖. 目. 錄. 圖 1-2.1 研究流程........................................................................................................ 04 圖 1-4.1 水資源有效利用體系.................................................................................. 05 圖 2-1.1 台灣地區水資源運用現況......................................................................... 09 圖 3-2.1 洗車台 ............................................................................................................ 44 圖 3-2.2 棄土坑 ............................................................................................................ 44 圖 3-2.3 第一量測點 .................................................................................................... 45 圖 3-2.4 第二量測點 .................................................................................................... 47 圖 3-3.1 工地全景......................................................................................................... 50 圖 3-3.2 工地水錶觀測............................................................................................... 51 圖 3-3.3 用水量測累積值 .......................................................................................... 53 圖 3-4.1 大樓外觀一 ................................................................................................... 54 圖 3-4.2 大樓外觀二 ................................................................................................... 54 圖 3-4.3 工地集水坑 ................................................................................................... 55 圖 3-5.1 清洗地面........................................................................................................ 57 圖 3-5.2 高壓水柱集水桶............................................................................................ 57 圖 3-5.3 穩定液循環池 ................................................................................................ 58 圖 3-5.4 棄土坑 ............................................................................................................. 58 圖 3-5.5 鑽孔機鑽孔 .................................................................................................... 59 圖 3-5.6 超高壓泵浦 .................................................................................................... 59 圖 3-5.7 穩定液循環池 ................................................................................................ 59 圖 3-5.8 硬化劑拌和設備............................................................................................ 60 圖 3-5.9 施工各階段累積用水歷時曲線 ................................................................. 62 圖 3-5.10 自來水取樣 ................................................................................................. 62 圖 3-5.11 導溝穩定液.................................................................................................. 63 圖 3-5.12 導溝與水溝 .................................................................................................. 64 圖 3-6.1 水錶照片........................................................................................................ 68.

(10) 圖 3-6.2 臨時水塔........................................................................................................ 68 圖 3-6.3 臨時廁所......................................................................................................... 69 圖 3-6.4 地下水排水口 ................................................................................................ 70 圖 3-6.5 用地下水清洗地板 ....................................................................................... 70 圖 3-6.6 用地下水清洗機具 ....................................................................................... 70 圖 3-6.7 導溝.................................................................................................................. 71 圖 3-6.8 地面施做連續壁結構................................................................................... 71 圖 3-6.9 抓斗垂直向下施挖 ....................................................................................... 72 圖 3-6.10 棄土坑 ........................................................................................................... 72 圖 3-6.11 施做連續壁結構.......................................................................................... 72 圖 3-6.12 枯竭之樹葉 .................................................................................................. 73 圖 3-6.13 變黃之地板 .................................................................................................. 73 圖 3-6.14 5000ml 的大形量桶...................................................................................... 74 圖 3-6.15 量測方式 1.................................................................................................... 74 圖 3-6.16 量測方式 2.................................................................................................... 75 圖 3-6.17 結果量測 1.................................................................................................... 75 圖 3-6.18 結果量測 2.................................................................................................... 75 圖 3-6.19 連續壁挖掘施工進度圖 ............................................................................ 76 圖 3-6.20 連續壁單元分割圖 ..................................................................................... 77 圖 3-6.21 水量統計長條圖.......................................................................................... 79 圖 3-6.22 用水統計圖 .................................................................................................. 79 圖 3-6.23 取臨時自來水.............................................................................................. 80 圖 3-6.24 量測溫度....................................................................................................... 80 圖 3-6.25 量 TDS 值 ...................................................................................................... 80 圖 3-6.26 量 PH 值 ........................................................................................................ 80 圖 3-6.27 量導電度....................................................................................................... 81 圖 3-6.28 取地下水....................................................................................................... 81.

(11) 圖 3-6.29 量測溫度....................................................................................................... 81 圖 3-6.30 量導電度....................................................................................................... 81 圖 3-6.31 量 TDS 值 ...................................................................................................... 82 圖 3-6.32 量 PH 值 ........................................................................................................ 82 圖 4-2.1 問卷區域分佈圖.......................................................................................... 116 圖 4-2.2 回收問卷之建築物格式 ............................................................................ 117 圖 4-2.3 地上樓層分佈圖.......................................................................................... 118 圖 4-2.4 地下樓層分佈圖.......................................................................................... 118 圖 4-3.1 申請臨時用水之情況................................................................................. 119 圖 4-3.2 地下水抽取情形.......................................................................................... 119 圖 4-3.3 地下水抽取調查.......................................................................................... 120 圖 4-3.4 抽水工法之分佈情況................................................................................. 120 圖 4-3.5 開挖工法之分佈情況................................................................................. 121 圖 4-3.6 擋土與支撐工法情況................................................................................. 122 圖 4-3.7 地下養護用水 .............................................................................................. 122 圖 4-3.8 養護用水水源使用情形 ............................................................................ 123 圖 4-3.9 環保用水水源來源 ..................................................................................... 123 圖 6-1.1 建築施工用水示意圖................................................................................. 135 圖 6-2.1 施工用水循環圖.......................................................................................... 138 圖 6-2.1 圖 6-2.1 施工現場廢水處理之參考流程 ............................................... 141 圖 6-2.2 廢泥水處理流程 ........................................................................................ 143.

(12) 第一章 計畫內容 第一節 研究背景 台灣全體人民經過四十餘年的努力才得以締造了舉世矚目的經濟奇 蹟,然而由於經濟活動的急遽擴張,加上因富裕生活而衍生的大量生產、 大量消費、大量廢棄的社會經濟型態,導致污染負擔超越環境涵容及復 原能力,造成公害及環境品質惡化;此 外,台灣由於地狹人稠,自然資 源不豐,如何突破地文障礙,建設舒適美好生活環境,如何創造環境保 護與經濟發展兼籌並顧的和諧社會,如何積極主動開創永續發展的清淨 國土,都是當前的重要課題。而 優 質 的 生 活 環 境 是 二 十 一 世 紀 全 世 界所努力追求的主要目標,於其中建築工程施工現場有關作業 的資源應用與回收管理系統,即扮演著舉足輕重的角色,故建 築工程施工程序的資源管理策略是社會成長的重要指標。 在國際間,自從東西方冷戰結束後,環境保護即備受全球重視,國 際環保公約之中諸如保護地球臭氧層的蒙特婁議定書及保護瀕臨絕種野 生物種的華盛頓公約,都備有貿易條款,使得不遵守國際環保規範的國 家,將有被施以貿易制裁的威脅;世界貿易組織(World Trade Organization; 簡稱 WTO)中更設置貿易與環保委員會,以協調貿易與環保間之問題與紛 爭;而國際標準組織(International Organization for Standardization;簡稱 ISO)為 響應一九九二年聯合國地球高峰會議的保護全球環境之決議,特別召集 各國研商制訂企業環境管理標準之 ISO-14000 系列,其中之企業環境管理 及稽核標準,也於一九九六年七月起陸續實施,使無法配合該環境管理 或稽核標準之企業產品將受到非常嚴重的影響[林鎮洋、1998]。 「綠建築(Green building)」是二十一世紀全世界所面臨的主要環境課題 之一,其中有關綠化、基地保水、水資源、溫室氣體排放、日常耗能、 營建廢棄物、污水及垃圾等七項指標中[林憲德等、1999],與『水』有關 的部分,即佔了一半以上;而建築與營建業長久以來,即扮演民生基礎 工業的角色,故建築施工是社會與進步的重要活動;而在過去,由於「地 球村」等環保意識薄弱,以至於施工用水量的使用情況可說是毫無節制, 其中建築施工用水大多取自地下水及自來水,然卻可能由於缺乏管制以. 1.

(13) 致抽取及耗用無度,嚴重者尚會產生地層下陷、鄰房倒塌之問題,輕者 亦會浪費水資源及造成水污染等環境公害問題。此外,政府目前對於施 工用水尚未建立良好的管理制度,亦尚未探討如何管制;故為提升水資 源之有效利用並防制危害之發生,確有研討管理施工用水之必要。 遠自 1970 年代二次石油危機喚起全球對節約能源研究的重視後,建 築節能研究也隨即在國內展開。同時在 1992 年地球高峰會中,並進一步 掀起全球環保意識,地球環保浪潮亦隨之升高,並使大眾逐漸加深對週 遭生活環境的關懷。台灣雖然有豐沛的降雨量,年平均降雨量高達 2500 公厘以上,但因人口稠密之故,每人平均雨量僅為世界平均的六分之一[陳 俊宗、1996;金紹興、1998],故成為聯合國組織認定的缺水國家之一。此 外由於台灣受限於先天地形與氣侯環境的關係,如山坡地陡直和經常集 中性、不平均分佈之豪雨,使八成以上的降水都直接急流入海,以致可 供利用之雨水在全年總降雨量中不到兩成。近年來國民生活用水量急速 增加,然而,水庫淤積、水源保護的困難,以及國人無節制的用水習慣 等問題,更使缺水問題有如雪上加霜,因此顯而易見的在台灣目前已處 於新水源開發不易的情況,故節約用水勢必成為缺水對策中最重要的方 法之一。 此外,台灣地區之雨量在空間、時間上之分佈亦極不均勻,對整個 台灣地區而言,每年四月至十月之雨量占全年平均雨量之 77%,十一月至 三月占全年之 23%,若僅就台灣南部而言,每年四月至十月,降雨量占全 年百分之九十,而十一月至三月僅占百分之十,濕季及乾季十分明顯, 故極易造成乾旱、缺水或洪水災害[林鎮洋等、1998];而由河川直接取水 供應需求,亦十分困難,即便有水庫調節,也不容易營運。每年四月至 十月之降雨,有大部分乃由於梅雨或颱風雨所造成,此二種雨量之降雨 強度大,若無足夠的水庫蓄水容量,產生之地表逕流量很容易即奔流入 海,無法利用。 台灣地區乾旱發生之頻率也有日漸增加趨勢,根據研究,在相同乾 旱頻率週期下,缺乏雨量日數有增加趨勢,例如曾文流域乾旱週期十年 之缺雨最長日數,由早期之六十天增加為七十九天,在高屏流域也由早 期之五十五天增加為六十七天。在民國七十八年及民國八十年間,台灣 地區尤其是南部飽受乾旱之苦,並造成嚴重的各項缺水損失。再者,台 灣之地形陡峻,河川坡度大,水流在河流中流速大,不利於水資源之利. 2.

(14) 用與調節。台灣地區許多山區之地質脆弱,加上雨量強度大,土壤之崩 塌及侵蝕量顯著,產生之大量泥砂,危害河道安全並減少水庫壽命。 由以上這些不良之天然因素與環境,可知台灣地區之水資源開發與 利用,先天上有許多限制,與世界上其它各國比較困難度也較高。因此, 在末來之水量應用上,必須克服更多的困難,才能永續利用以造福後代 子孫。有鑑於上述說明,故本研究計劃之目的有: 1.探討各種建築施工作業之水量應用情況。 2.了解各建築施工秏用水量之用途與現有之管理方式。 3.研討施工節水方法及監控管理方式。 4.研擬水資源應用於施工用水之「許可證」可行性及管制方法。. 第二節 研究方法及步驟 為有效達成研究之預期目標,本研究將採取下列諸項步驟來進行: (1)透過調查,座談與資料蒐集,了解國內建築物施工用水量之項目與內 容。 (2)了解建築施工用水的現有管理狀況,並以統計的方法推估現行施工的 總用水量情況; (3)蒐集及彙整建築施工與施工用水之相關資訊,研擬不同施工程序的節 水方法,以及適切的監控措施; (4)依地理水文條件,構思水資源應用於施工用水之【許可證】可行性及 管制方法; (5)研討施工用水回收再利用之執行技術; (6)依法規,管理等界面,透過規劃、分析與座談等方法,檢討妥善的建 築施工用水管理制度。 因此本研究將採取下列諸種方法以執行上述內容: (1)文獻回顧法。 (2)資料蒐集法。 (3)專家座談會。 (4)腦力激盪法。 (5)統計分析法。 相 關 的 研 究 流 程 則 如 圖 1-1所示:. 3.

(15) 界定研究範圍. 文獻及資料蒐集. 專家座談. 統計分析. 建築施工用水 管理制度. 結論與建議 圖1-2.1 研究流程. 第三節 研究範圍 土木與營建工程施工之分類方式眾多,其構築方法也極具變化性, 舉凡一般住宅建築物之公寓、國宅、集合住宅及別墅,高層商業型大樓、 辦公大樓、智慧型大廈、公路、橋樑、隧道、水壩等巨大工程以及核電 廠、石化工業廠房、煉鋼廠等工業工程皆屬營建工程之範疇;而由於工 程目標與施工方法之關係密切,連帶的也會影響施工用水的情況,故為 使研究成果兼具可行性與真實性,本計畫除非特別說明,否則原則上以 一般建築物及高層建築物之施工方式作為探討的主要對象。. 第四節 研究目的 水雖是一可再生資源,但若涵養水源的土地不當的開發,將造成涵 蓄量的減少,若再加上不當的使用,將使得用水量不足,再則若水源遭. 4.

(16) 受污染,不僅增加處理成本,更使用水安全受到威脅,因此如何形成一 節省用水的施工習慣,以有效抑制用水量,並提供穩定水源,使水的有 效利用及水環境的保護能建立一完整的體系(參考圖 1-2),將是推行及實 現綠建築理想中,非常重要的策略之一。本研究乃以資料收集、座談會、 調查等科學研究方法,探討國內現行施工的用水狀況,並以『綠建築』 珍惜水資源之理念,依據節水、節能之方針,研擬妥善施工用水量之管 理方法,鼓勵用水回收再利用之措施. 節省用水之社會 共識(抑制用水). 水利用之合理化. 提昇節省用水意識 定期節省用水宣導檢討用水費率及結構. 供水之效率化 (1)提昇自來水有效供水律 (2)防止農業用水的損失 (3)家庭用水之合理化 用水管理之適當化 (節水水栓、節水型馬桶及洗衣機) (4)工業用水合理化 (節水生產設備、替代設備之普及) 再利用 (5)農業用水及養殖用水合理化 (用水及排水設備的改善) (6)工業用水的回收及再利用 (7)雜用水利用 (個別循環、地區循環及區域循環). 水之有效利用 水資源開發. 水的穩定供給. (1)水資源開發計劃之推行(水庫等) (2)水資源水質水量保護區之管制 (3)海水淡化之技術開發 (4)處理水再利用 (包括技術開發、水循環利用系統之檢討及方法選擇) 其他水資源之利用 (5) 地下水之合理利用及地下水庫 (6)污染河水、雨水及海水等. 水之有效利用-剩餘水的轉用、適當分配(跨越使用) 水環境之保護-水污染防治措施之推行. 圖1-4.1 水資源有效利用體系[林鎮洋等、1996]. 有鑑於上述說明,故本研究計劃之目的有: 1.探討施工用水量及各種用途之耗用狀況。 2.研討節水方法及監控管理方式。 3.研擬水資源應用於施工用水之「許可證」可行性及管制方法。 4.研討施工用水回收再利用措施之執行及技術。. 第五節 預期目標 (一)預期完成之工作項目計有. 5.

(17) (1)了解現有建築施工用水之使用及管理情況。 (2)研究建築施工用水之合理用水量。 (3)檢討建築施工用水若依據工程規模、建築材料、施工方法、 使用水質或回收工程內容等項目後,所可研擬而得合宜的施 工用水管理辦法。 (4)分析並參考國外作法,以研擬本土性施工用水回收再利用之 節約方法。 (二)具體成果 (1)探討建立建築施工用水循環使用之管理制度。 (2)研擬管制建築施工用水之準則。 (3)呼應【綠建築】珍惜水資源之執行方向。 若建築用水量設備及管理之理念能藉由本計畫而達成,則必能提升國 民節約用水之觀念,推廣水權理念,保障綠建築之最終理想。. 第六節 報告架構及承諾事項對照 本研究自開始執行以來,研究團隊即依據計畫執行目標與流程來展 開各項工作,並視研究進程之需要而多次召開工作小組會議,使得研究 工作之進度得以如期,如質的在進行,每次的小組會議除了查核工作成 果外,並且規劃應再進行之工作要項,截至目前為止,相關的會議記錄 則列於本報告最後的附件三之中。 本計畫依研究主題而將報告章節依序編排為: (一)第一章 計畫內容:概略說明研究背景,研究方法與預期目標。 (二)第二章 水資源之應用與文獻探討:主要乃摘述國內、外水資源之現 況與水權管理,再生利用之相關學理,並說明綠建築之理念,以及建 築施工程序與用水之關係。 (三)第三章 建築施工用水調查:將實施訪查之結果具體呈現,並作適當 之整理與歸納。 (四)第四章 建築施工用水分析:依據實際訪談、現地量測與問卷之資訊, 進行分析與研判。 (五)第五章 專家作談與意見彙整:由與建築施工用水有關之廠、官、學、. 6.

(18) 研不同領域的專家座談與問卷調查,而研擬更具體的施工用水管理策 略。 (六)第六章 結論與建議:依據各項資訊與專家座談之共識,研擬適切的 施工用水管理制度雛型。 至於本計劃所預期完成事項與內容則分別呈現於本期末報告的各相 關章節中,表 1-1 則為概略對照表。 表1-6.1 計劃事項概略對照表 預期完成事項. 對照章節. 說明 第三章係以現場調查及實. 1.了解現有建築施工用水 之使用及管理情況。. 測來了解施工用水之實際 當三章及第四章. 情況,第四章則是藉由問 卷來統計與比較各項施工 作業用水情況。. 2.研究建築施工用水之合 理用水量。. 第四章. 主要表現於 4-3 節。. 3.檢討建築施工用水若依 據工程規模、建築材料、 施工方法、使用水質或回. 第二、五章部分及. 收工程內容等項目後,所. 第六章全部. 可研擬而得合宜的施工. 主要表現於第六章,少部 分則表現於 5-3 節及 2-5 節。. 用水管理辦法。 4.檢討建築施工用水若依 據工程規模、建築材料、 施工方法、使用水質或回. 第二章及. 部分表現於 2-3 及 2-4 節,. 收工程內容等項目後,所. 第六章部分. 其他則表現 6-2 節。. 可研擬而得合宜的施工 用水管理辦法。 5.探討施工用水量及各種 用途之耗用狀況。 6.研討節水方法及監控管 理方式。. 第三章及第四章部分 第二章、第五章 及第六章部分. 7. 主要表現於 4-3 節及 3-2、 3-3、3-4、3-5 及 3-6 節。 主要表現於 6-2 節。.

(19) 7.研擬水資源應用於施工 用水之「許可證」可行性. 第六章部分. 主要表現於 6-2 節。. 及管制方法。 8.研討施工用水回收再利 用措施之執行及技術。. 第二章及第六章部分. 8. 主要表現於 6-2 節,少部分 表現於 2-4 節。.

(20) 第二章 水資源之應用與文獻探討 第一節 台灣水資源利用現況 目前台灣地區水量利用狀況及水平衡情況如圖 2-1.1 所示,由圖 2-1.1 可知台灣年降雨量 2500 公厘,扣除蒸發損失及滲透量後,產生約 641 億 立方公尺之逕流量。641 億立方公尺之年逕流量中,屬於河川直接引水利 用量為 108 億立方公尺(占年逕流量之 17%),而由水庫調節利用之量為 36 億立方公尺(占年逕流量之 6%),其餘 497 億立方公尺(占年逕流量之 77%, 或占年降雨量之 55%)則無法利用,奔流入海。在目前每年總用水量 192 億立方公尺中,大部分為農業用水(占 78%),至於生活及工業用水則占 22%。但是在六年國建期間,因為工業之成長及人民生活水準之提高,將 使生活及工業用水之需求顯著激增,雖然農業用水需求不會增加,但是 如何調配及節約用水,以滿足生活及工業用水的需求.是一個重要且企 需解決的課題。 全島降雨量 904. 單位:億立方公尺. 年逕流量 641 <100%>. 年蒸發量 220. 年水庫用水量 36 <6%>. 年引用河水量 108 <17%>. 年利用總水量 192 [100%]. 年滲透量 40. 年入海水量 497 <77%>. 現有地下水 63. 農業用水 150 [78%] 生活、工業用水 42 [22%]. 養殖用水 15. 附註:< >以年河川逕流為基數100 [ ]以年利用總水量為基數100 圖2-1.1 台灣地區水資源運用現況[林鎮洋等、1998]. 第二節 綠建築之理念與實現 綠建築(Green building)在日本稱為「環境共生建築」 ,歐美國家則稱之. 9.

(21) 為「生態建築(Ecological building )」或「永續建築(Sustainable building)」[林憲 德等、1999]。而 1998 年在加拿大召開與地球環保相關的國際建築學術會 議則以「綠建築的挑戰 Green Building Challenge」為標題,可見「綠建築」 之用語己成為國際學術界廣泛被接受的名詞。有人將「綠建築」定義為: 「以人類的健康舒適為基礎,追求與地球環境共生共榮及人類生活環境 永續發展的建築設計」 ,而內政部建築研究所則依據七大評估指標:(1)基 地綠化指標(2)基地保水指標(3)水資源指標(4)日常節能指標(5)CO2 減量指 標(6)廢棄物減量指標(7)污水垃圾改善指標,指出「綠建築」可由資材、 能源、水、土地、氣候之「地球資源」 ,以及營建廢棄物、垃圾、污水、 排熱、CO2 排放量之「廢棄物」兩層面角度來評估,故定義「綠建築」就 是『消耗最少地球資源,製造最少廢棄物的建築物』 。 綠建築水資源指標中特別強調,台灣是嚴重的缺水國。台灣近年來有 許多高耗水的工業區紛紛成立,使其與農業及民生用水需求爭奪有限的 可用水量,使缺水的問題也越來越嚴重。台灣地區的每人每日平均用水 量在 1983 至 1993 的十年間由 150(公升/人.日)快速上昇至 220(公升/人. 日),台北市更高達 430(公升/人.日),十年間民生用水量的成長率將近一 倍以上[林俊惠等、1995]。另外,水質污染問題也是政府的一項施政課題, 即使是在水量豐沛的地區,潔淨的飲用水都是相當昂貴的消費,國內市 面上販賣的瓶裝飲用水價格早己超過汽油能源每公升的價格,而消費者 仍然趨之若鶩。 有鑑於此,在綠建築中特別提出「水資源指標」以作為因應節水政策 的一環,此指標以開闢另類水資源(即所謂的”開源”方法)與省水器具的使 用(即”節流”方式),以作為舒緩水荒的兩個主要的方法。所謂的開闢另類 水資源,就是在建築設計中導入”雨水再利用”或”中水系統”的設計,其中 可採用”雨水貯留供水系統”,即係將雨水以天然地形或人工方法予以截取 貯存,然後經過簡單淨化處理後再利用為生活雜用水的作法。雨水收集 可以利用建築物屋頂的落水孔將雨水導入設於地下的儲水槽,也可以興 建蓄水池方式直接儲存雨水,經過簡易的處理後,可以做為建築物施工 或住宅的沖洗、空調或澆灌等雜用水。而”中水系統”係將都市雨水、生活 廢水全面匯集經過處理後,達到規定的用水質標準,重複使用於非飲用 水及非與身體接觸的雜用水。例如人們日常生活使用的總水量中,僅廁 所沖洗就佔 35%,如能全面改用雨水或中水作為沖洗廁所之用水,其效果. 10.

(22) 必定甚為可觀。中水利用系統採用了高污染的雜排水,致其淨化設備遠 比雨水利用系統昂貴,其經濟效益雖低,但是對於整個國家水資源的利 用,以及環保、節能工作都有正面的貢獻與意義,故仍為值得推行的節 水理念。 台灣過去用水器具的節水效率偏差,因此關於推行省水器具設計有很 大的發揮空間,依據國內住宅的自來水使用調查研究顯示,浴廁的用水 量比例明顯偏高,因此在節水政策上,首先應該要改善用水方式、用水 習慣,再導入省水設備器具,就可以大量減少浴廁用水量。國內目前己 開發供採用之節水設備器具有節水型水栓(即俗稱之水龍頭)、省水馬桶、 省水淋浴器具、自動化沖洗感知系統等。 國人因為用水習慣不良,確實浪費了許多寶貴的水資源。依據自來水 機構的統計資料,台灣地區自來水供水量每人每日約 350~450 公升(含配 水管漏水、無費水量),但是在德國每人每日平均用水量只有 145 公升, 英國伯明罕市的用水量為 150 公升,新加坡也大約在 140 公升左右,日本 政府甚至規劃到 2000 年時,每人每日平均用水量為 127 公升[徐享昆、 1998],可見國內尚有很大的節水空間。而此種節省水資源之理念若能落 實於建築施工用水之中,則「綠建築施工」將能更臻於理想。. 第三節 水權與水資源之節約與應用 2-3-1 台灣地下水區域的主要特徵 台灣地下水資源的利用量已超過每年 60 億噸,約占總用水量的 30%, 因抽水量或地下水資源開發量為地下水天然補注量的 1.2 倍以上,所以有 些地下水域有超抽現象,卻因對地下水有補注效果的稻田灌溉用水,受 轉作、都市化、交通建設等的影響而減少,另外也因人口密集,聚落發 展快速,高樓大廈林立,學校、醫院、工廠等建築用地、水泥地、柏油 路面等不透水面積不斷增加,使雨水、地面水入滲(Infiltration)量減少;如 此地下水的抽水量過多,入滲量減少,使地下水貯存量加速減少,可開 發水量也會減少,將影響到以後地下水資源的穩定供水量。儘管地下水 是可更新出或可再生的資源,但絕不堪長期入不敷出。因此目前台灣地 下水域的特徵,包括水文環境、含水層分佈、出水量概況、地下水問題. 11.

(23) 等,均有再加以詳實了解的必要。 在水循環過程中,影響水量和水質變化的環境因素為水文環境,影響 地下水資源的水量和水質變化的水文環境因素有地形水系、氣候水平 衡、地質條件、土地利用等因素[陳家洵、1977]。 而若從水文環境、地下水特性等,可將台灣地區的地下水域劃分為六 類十二區,其特徵如下: 1.沖積扇平原類:乃有(1)單一典型沖積扇,如其地下水特徵與一般沖積扇 地下水大致相同的濁水溪沖積扇區;(2)由多個沖積扇和沖積平原合併而 成,如地下水特徵受沖積扇影響甚大的屏東平原區;(3)由多個沖積扇和 三角洲合併形成,如地下水特徵亦受沖積扇影響甚鉅的宜蘭平原區,此 等地形之出水量均可達 10,000CMD。 2.盆地、谷地類:包含有湖成三角洲和良好地層透水性,但主要受大集水 區而小洪水緩衝區影響的台北盆地地區;或有很多沖積扇和沖積平原, 但地下水特徵卻以安地塹或裂谷為主要影響因素的花東縱谷,此類區域 地下水出水量約數千 CMD。 3.平原、台地類:如具有廣大隆起海岸平原,因受泥岩系風化層、風化物 的影響,以致地層透水性差,出水量少的嘉南平原區;或以洪積世舊沖 積層為主,多礫石含沙土地層,因地勢高,地下水來源少,也不多的西 北台地區;此區出水量均約數百 CMD。 4.綜合類:如以盆地、沖積扇、海岸平原、台地等合併而成,地下水特徵 呈現局部性變化很大的台中區;或以河谷平原、沖積平原與台地性丘陵 相互間隔而成的新苗區。 5.丘陵山地類:乃為第三紀之的岩層分布為主的地區,其地下水源主要受 風化層、地質構造、滑動崩塌等影響的一般丘陵山地區;或以安山岩、 火山碎屑岩覆蓋在水成岩上而泉水廣布的大屯火山區;出水量大多在 100CMD 以下。 6.島嶼類:以厚度大、少風化的玄武岩層覆蓋在未固結地層上,而降水量 幾乎全部蒸發,甚少入滲,此類區域以地下水來源難得補注的澎湖群島 區最為典型,其出水量多在 100CMD 以下。. 12.

(24) 2-3-2 水資源保育與利用 台灣由於特殊的水文與地形等條件,河川短急且山林保育困難,再加 上經濟快速發展,人口持續增加,用水需求壓力日漸增加,使得原本可 供利用的有限水源更加缺乏,此外由於許多集水區內土地不當的開發, 造成嚴重的水土流失,沿海地區地下水的超抽,造成地層下陷、海水入 侵的問題;故整體而言,根據相關學者之研究顯示,目前台灣地區有關 水資源之保育利用問題之解決方針大概可歸納為以下數項[蔡奇成、1994]: 1.設立水資源開始利用及管理一元化專責機關,以統一事權,加強資源保 育及利用:水利建設及其管理是發展各項產業的基礎,要使開發程度及 管理效率成熟,除需依靠高科技、龐大資金及長遠計劃外,更需有建全 的組織、完善的法令規章與充裕的人才來負責執行。 2.加強水源保護、水質控制及集水區採礦、砂石及道路開闢管制:水庫水 質污染主要原因為非點源污染,包括集水區經營問題、土地濫墾、超限 利用、水土保持不佳、農民濫用農藥肥料以及遊憩觀光帶來之污染。 3.減少河川及水源區之保護與限制衝突之研究:為解決河川及水源保護區 土地利用與保育問題,應可邀請相關專家共同探討水源保育與利用之可 行性,以落實水源區內土地使用管制並控制區內土地使用行為與開發強 度,以維護飲用水之安全,並可兼顧開發活動之土地需求,以達到土地 資源有效利用及水資源永續使用之目標。 4.嚴格取締濫墾、濫伐等人為因素之破壞。 5.集水區重勘與水源保護區重劃之研討。 6.農業經營的轉變與用水的調整:台灣地區農業用水量歷年來皆為各種用 水量之冠,故農業若能轉型成集體化、自動化、企業化的大農場規模, 並採行有效之灌溉及輸水方法以減少輸配水及用水損失,並改善作物制 度,即可讓有限的水源達到有效調配與利用。 7.地下水的科學經營以防止濫抽,嚴重導致地盤下限及影響國土利用:地 下水為有限之資源,開發雖不受時間和空間之限制,但補注受時空之拘 限甚嚴,故為維護國土資源及防止災害之擴大,進而有效利用水資源, 促進經濟持續發展,如表 2-3.1 所示為國內地下水之應用情況,如何維 持地下水的永續管理,已是一個重要的課題。. 13.

(25) 8.水資源永續經營利用模式的研究:水資源豐富不虞匱乏的時代已經過 去,然而產業經濟的發展及人民生活品質的提高,造成水資源需求壓力 卻與日俱增;因此如何加強水資源的經營管理,以提高水資源的有效利 用日益重要。 9.建立水資源「價值觀念」 、 「社會化的觀念」 、 「受益者付費觀念」 10.水源開發利用影響社會經濟之發展極為重大,相關水權機關應積極配 合:社會大眾對水質、水量及土地需要日益增高,各用水標的水源競爭 激烈,再加上人為破壞水土環境、污染水源不利水土資源之維護與保育 的不當行為日漸增多,而且現今社會民意高漲、環保意識抬頭,水資源 開發之迫切性與土地利用的需求性又常造成水體自然環境的衝擊,使得 水源開發利用與保育之間必須尋求共識性之平衡點。. 14.

(26) 表 2-3.1 台灣地區地下水使用狀況[須洪熙、1992] 項目 地區. 天然補助 量(1). 抽排量(2). 各標的用水量比例. 使用率 (2)/(1). 農牧. 養殖. 工業. 公共給水. 家用. 宜蘭. 120. 183. 153. 6. 52. 24. 9. 9. 台北. 150. 86. 57. 0. 3. 74. 6. 16. 桃園. 117. 136. 116. 2. 18. 68. 2. 10. 新竹. 85. 132. 155. 11. 28. 30. 15. 16. 苗栗. 95. 121. 127. 38. 10. 30. 8. 14. 台中. 379. 369. 97. 30. 3. 31. 22. 14. 彰化. 686. 1,285. 187. 52. 39. 8. 1. 0. 雲林. 454. 986. 217. 76. 20. 1. 3. 0. 嘉義. 246. 562. 228. 58. 33. 5. 4. 0. 台南. 120. 351. 293. 49. 3. 41. 2. 0. 高雄. 187. 703. 376. 43. 16. 25. 17. 0. 屏東. 1,111. 2,181. 196. 39. 53. 2. 6. 0. 花蓮. 157. 115. 73. 20. 15. 46. 16. 3. 台東. 94. 98. 105. 18. 51. 20. 7. 4. 合計. 4,000. 7,308. 183. 45. 33. 13. 7. 2. (單位:百萬立方公尺/年). 2-3-3 水資源之有效利用 地球之地表有三分之二為水所覆蓋,但淡水只佔總水量的 2.5%,而 2.65%之淡水中,能夠提供人類使用之再生淡水資源僅約有 0.3%而已。其 中臺灣地區之平均年降雨值為 2515 公厘[金紹興、1998],為世界平均年雨 量之 2.6 倍,乍看之下,水資源相當豐富,但因地少人多,加以降雨且之 空間及時間分佈不均,平均每年每人所分攤可再生淡水僅有 851 立方公尺 (以民國 81 年人口 20,752,494 人計算),乃屬缺水國家,因此水再生及再利 用已成末來水資源工作的重點。臺灣地區平均年水資源總賦存量約為 708 億立方公尺,其中年逕流量約 668 億立方公尺(民國 38 年至 79 年平均值), 雨季時(五至十月)佔 77%,旱季時(十一至四月)佔 23%。地下水年滲透量僅 約 40 億立方公尺,但抽水量已達 72 億立方公尺,超抽地下水每年約 32. 15.

(27) 億立方公尺其嚴重程度,可想而知。據統計地層總下陷面積約 1,170 平方 公里,約佔台灣平原總面積 10%。在水資源利用方面,目前台灣地區總用 水且約 176 億立方公尺。其中農業用水量為最多,約 136 億立方公尺,佔 77%;其次為生活用水約 25 億立方公尺,估 14%;其餘 15 億立方公尺為 工業用水,佔 9%。農業用水中,農田灌溉用水量約 104 億立方公尺,養 殖魚塭及畜牧用水約 32 億立方公尺。 水資源所帶來的功能可分為二類:一為自然形成的功能,另一類為 生活及社會形成的功能[陳錦玉、1998]。自然形成的功能乃是由於水的自 然侵蝕與堆積作用而形成了水域、地形與國土的形狀;其供養萬物及水 循環與淨化作用是維護大自然生態生存的基本功能,且是影響氣象與氣 候的主要因素。生活及社會形成的功能包括生活用水、灌溉用水、洗滌 用水和消防用水等的利用,供給發電、污染物搬運、船舶水上運輸,及 河川、湖泊水庫海域等功能的形成,另外更提供了休閒遊憩及景觀等水 空間的形成功能。由以上的各種功能顯示了水的重要性。 台灣地區的水資源利用型態可分為消耗性及非消耗性用水。消耗性 用水可分為農業用水及工業用水,非消耗性用水主要為發電廠的發電用 水[陳錦玉、1998]。由於經濟的進步、社會的繁榮、國民所得的提高、及 隔週休二日的實施,使得休閒時間的增加而大眾對休閒活動的需求也相 對的提高;然而在陸域遊憩資源有限的情況下,水域資源的遊憩使用也 將成為重要的遊憩資源之一。 水雖是可再生的資源,但是不當的土地開發將造成水的含蓄量減 少,且不當或不合理的開發及使用水資源也將會使水量不足,且水源如 受到汙染將會使用水的安全受到威脅,可利用的水資源就會大幅的減 少,同時亦會增加水資源的處理成本。水資源的永續利用是未來人類生 存發展所必須共同遵守的方針,水資源的永續利用亦是必然的趨勢。台 灣地區對水資源之質與量的需求均不斷在成長,可開發的水資源極為有 限,且許多的水資源都受到嚴重的污染,所以對水資源的保育工作乃刻 不容緩;以往水資源的保育,僅著重於水資源的保護與保存,至於水資 源是否有效利用大多並未考慮,亦即只針對水質與水量的供給面,而忽 略需求面是否有效的運用,此種做法欠缺整體性及系統性的考量,對當 前所面臨的水資源需求問題並無法解決;故今後水資源的管理應同時考 量水資源的供給與需求、質與量、及有效的保護與利用。. 16.

(28) 水資源的永續利用是人類永續發展的根本,過度的開發使用可能會 造成枯竭,過度的保育又會妨礙經濟的發展,故應加強其經營管理的效 率。落實水資源保育工作,最重要的就是要有效的經營管理水資源,包 括水資源保護與利用,且應同時考量水資源的供給與需求,加強水資源 的保護與保存、減少用水需求、提高用水效率,除了由政府部門制定法 令制度來推動執行外,更需要全民共同節約用水與努力配合,落實保育 水資源以達成多元化永續使用與人類永續發展的最終目標。 水循環的過程所提供的水資源,理論上不致於有匱乏的現象;但由 於水汽凝結而降雨的過程,受限氣象條件的配合,並非人為可隨時掌控 降水,但是一旦氣候異常導致長期無雨,即造成旱災,台灣即呈北部地 區多雨而南部地區旱季較長,山區多雨而沿海降雨分佈不均。因此南部 地區每逢冬季即面臨缺水之苦。而山區多雨且在地形陡峭、地質破碎及 土層疏鬆的不良環境影響下,常造成山崩、地滑土石流及土壤流失等災 害。旱季時,若無適當的水資源保育措施,或一系列水庫預先儲水,不 但農業生產因而停滯。 水絕非是取之不盡、用之不絕的再生資源。在有限水資源供應下, 如何開發更多水資源以供利用,乃是改善生活、提高生產力的手段。 水資源開發的三途徑計有:(1)尋求河川水源(2)攔蓄河川水量(3)地下 水的汲取[游繁結、1998]。其中地下水的抽取亦水資源開發之主要對象, 由於地表下的土壤或岩層均有許多孔洞可容許地表水下滲並另以於儲 留。地下水的開發須藉助抽水設備的配合方能抽取地下水使用,同時大 量抽地下水會造成地層下限的危機,而使地下水開發亦受限制。而在水 資源開發情況日益困難下,其調適方法惟有尋求水資源利用方式的調整 與積極的進行水資源保育工作,相關具體做法可有:(1)水資源利用方式 的調整:有關水資源利用的方式調整可分為:(a)標的用水的調整,(b)提 高水價與節約用水,(c)都市雨水系統建立,(d)廢水的處理與再利用。(2) 水資源保育工作的推動:水資源為民生的命脈,亦為國家經濟發展的原 動力,今後台灣可能面臨嚴重的缺水危機,政府必須為缺水問題積極開 發水源,或為消除洪泛而藉水庫的調洪與廣設排水設施以利宣洩[游繁 結、1998]。惟有全民認識水資源的重要性,全力保護水資源,愛惜水資 源來營造水資源的棲息環境,方能期待水資源得以永續利用。 而台灣現階段水資源經營的狀況與特性計有以下數點[黃金山、1996]:. 17.

(29) 1.水資源的特性:台灣地區平均降雨量約為 2504 公厘,表面上降雨量似 乎是世界上雨量豐沛的國家之一,但是因為在時間與空間分布不均勻, 造成水資源調度困難。 2.水質現況:台灣雨量豐沛,雨量過於集中,所以枯水期河川流量極小。 故絕大部分河川於旱季均缺乏稀釋自淨的能力。更因高度的都市化、人 口集中,工商發達,養豬等畜牧之發展,導致河川受到嚴重污染,使可 用之水資源受到破壞,急需趕快整治,使恢復原有的面貌,充裕水資源。 3.利用現況及未來供求分析:依經濟部估計民國一百年需水量約為 213 億 立方公尺,較目前多出 21 億立方公尺,其中農業用水維持現狀佔 70%, 生活用水佔 18%,工業用水為 25 億立方公尺佔 12%。西部地區川流引 水已達飽和,雖豐水期尚有餘水,枯水期卻成缺水現象,如欲使水資源 能穩定供應,以水庫調蓄也是辦法之一。 4.水庫興建困難:台灣水庫開發的條件不論從水文、地文及人文的條件分 析,均非良好,其中以南部最差。其主要原因包括有:(a)水庫淤沙嚴重, 有用壽命太短,(b)水庫的興建成本太高,(c)環境及生態保育的呼聲高 漲,水庫興建受阻等三項。 5.農業經營與農業用水維持困難:任何世界上高度工業化國家,都面臨高 成本,競爭力不足的問題。台灣目前正在積極籌備加入 WTO 等國際貿 易組織,在完全國際化及自由化的環境下,農業經營的困難提高,非做 調整不可。而農業用水又佔水資源的極大項目,工業的高度發展又面臨 水資源供應困難的問題,如何兼顧工、農業發展是今後水資源面臨的一 大課題。 6.農田水利會經營的困難:農業用水為用水的大宗,但其單位水費較低且 未考慮管理費用,造成農田水利會的財務須接受政府的補助,經營漸形 困難。 7.河川排水等水邊環境的不盡理想,難以充分利用。 因此今後可朝水資源永續經營管理的對策來思考,使水資源的利用更 有效率。故現階段可採:(1)現有水庫的永續利用;(2)新水源的積極開發: 如可開發小型攔河堰或設置農塘,儲蓄枯水期水源;即首先修訂土地有 關法規,鼓勵農民廣設池塘,有效控制豐水期奔流入海之水流,全盤檢 討農業區內輸水系統;(3)區域水資源經營體制以及多水源的聯合運用;(4). 18.

(30) 水資源更有效而有機動性的利用:台灣水資源在天賦有限人為開發成本 又高,困難重重的狀況下,有限水資源的更有效利用是今後的重點。. 第四節 廢水之再生利用 國內工業快速發展,人口不斷增加,用水量亦隨之增加,原有自來 水之水源中,地下水部分本已不夠豐足,如加上大量之抽取,即使得主 要之水源必須依靠地面水;如今台灣可供開發之水資源已寥寥無幾,一 旦進入枯水期,供水計劃將整個發生失調,迫使農田休耕,並造成工廠 生產降低,國家整體的經濟發展將受到嚴重的影響。因此,如何使廢水 回收再利用,增加水源以應付需水增加之要求,而做好未雨綢繆之工作, 廢水之再利用將是十分重要的課題[徐貴新、1997]。 一般而言,污水之再利用可分為:1.工業用水、2.灌溉用水、3.環境 保育與遊憩用水、4.飲用水等四大用途。目前台灣進行中之各河川湖泊等 水體整治工作,俟整治水質符合其水體分類標準後,即可作為環境保育 用途與遊憩用水。另外污水用於飲用水方面,則因心理因素受到限制, 除非嚴重乾旱缺少飲用水時方被考慮,故河川等之整治工程重點放在工 業用水及灌溉用水。近年來由於公共給水需求大幅增長,造成枯水期時 再次面臨限水危機,而有將農業用水移轉為公共給水之因應措施,故今 後研擬廢水再利用乃成為必然之課題。. 2-4-1 廢水再利用現況 在中東地區及美國加州等乾旱或水資源較缺乏之地區,開發新水源 是當地政府施政的重點,而將廢水處理後再利用是較常用及經濟的方法 [Arar,1991]。1970 年法國巴黎最先將市鎮廢水處理後加以利用;而沙烏地 阿拉伯國則在 1880 至 1890 年才開始使用,沙國 1990 年之總需水量是 57 億 CMD,其中農業用水佔 80%以上,農業用水從 1980 年少於 20 億 CMD 到 1985 年上升至 74 億 CMD,沙國在 1985 年灌溉用水佔全年用水量之 72%,而其中由廢水處理後提供者只佔 5%,但是預估到今年時將提高至 20%;美國在 1886 年時廢水再利用之觀念尚未被一般大眾所接受,但到 了 1933 年其再生使用之水量就已超過世界上其他國家,在 1945 年有 5786. 19.

(31) 個廢水處理廠,提供了另一個重要之用水來源[Asano、1987;Cueto、1993]。 沙國政府由於近年提倡農業生產,已使小麥不僅達到自給自足之地 步,並且成為世界主要小麥生產國,而將剩餘小麥輸往歐洲和鄰近國家, 但也因此面臨水源需求增加之現象,其因應之道,如沙國最大的 Riyadh 廢水處理廠於 1972 年啟用,最大容量是 37 萬 CMD。另外還有一些較小的 廢水處理廠散佈在城市及住宅區內,供應庭院花木草皮之用水,廢水中 常含有植物生長所必需之營養份,對於植物生長有很大之幫助。可見廢 水之處理再利用除可將環境之污染量降低外並提供一個安全的灌溉水 源。 目前臺灣並無污水經處理後直接作為灌溉用水之實例及相關法規, 僅有採取間接之方式,如對某一水體截流或改善其污染源,而使水體水 質能達到灌溉用水之標準。另外臺灣省自來水公司正進行"中壢、桃園地 區污水再利用與灌溉用水交換使用增加自來水源之可行性規劃"及"高雄 地區污水再利用之可行性研究計劃";國外則已施行多年,並有法規規範 之配合[徐貴新、1997]。. 2-4-2 廢水對健康之影響 廢水再利用於灌溉用水時,對於人體之健康是否構成影響及導致疾 病,是令人關注的重要問題。世界衛生組織(WHO)對廢水再利用所建議之 處理方式,是針對農作物之生食,或養殖魚類等不同使用類別,分別加 以討論處理方式,以確保安全[WHO、1973]。 來自家庭廢水型態之生物作用負荷對公共健康為害最大,因為人類 糞便排洩物,可能含有致病之細菌或微生物。廢水如處置不當,即可能 造成污染,導致危害。因此廢水再利用對健康危害之綜合評估及細菌生 物病毒學之研究必須執行。通常以在水中之 Helminth 含量和化學濃度作為 監視指標;而以固定排洩物之大腸菌數量作為植物、蔬菜健康危害作用之 公認指標[曾四恭、1995]。 在乾燥氣候條件下,植物體殘存之病原體將減少,如在以色列之 Negev 地區,氣候炎熱、太陽輻射強和空氣濕度低之環境,大大增加病原 體之衰減。無論如何,大量病原體能殘存於植物體和土壤中,而自然逐 漸死去之量相當有限。因此,必須從廢水中除去病原體以預防直接影響. 20.

(32) 植物可食用的部份,以達到最小之危害。排洩物中病原體在土壤及穀物 之殘存時間如表 2-4.1 所示。 表 2-4.1 病原體在土壤及穀物殘存時間[Feachem、1983] 病原體 病毒. 細菌. 土壤中殘存時間. 穀物中殘存時間. <100 但通常<20. <100 但通常<20. 大腸菌. <70 但通常<20. <30 但通常<15. 沙門氏菌. <70 但通常<20. <30 但通常<15. 志賀氏菌. ----------. <10 但通常<5. 霍亂弧菌. <20 但通常<10. <5 但通常<2. <20 但通常<10. <10 但通常<2. 數月. <60 但通常<30. 腸道濾過性病毒 Enteroviruses*. 內阿米巴屬 原生動物. 內變形蟲屬 histolylica cysts. 寄生蟲. 人體小腸內的蛔蟲蛋. 附註:*包括 polio-、echo、and coxackieviruses. 2-4-3 廢水回收處理程序 回收水水質決定於水體本身所增加的廢棄物及處理之級次,廢水處理 一般係分為三級,分別敘述如下[徐貴新、1997]: 1.初級處理(Primary treatment) 經由物理沉澱或浮除作用,可使污水中大部份可沉降物或 40~60%的懸 浮固體物去除,若配合化學加藥沉澱則膠狀物質亦可去除。 2.二級處理(Secondary treatment) 以活性污泥法、滴濾池法、RBC 法等為主進行之生物處理程序。 3.三級處理(Tertiary treatment) 污水經生物處理後,復將其放流水予以消毒、除磷、除氮、除色、臭等 之處理,有時亦稱高級處理。. 世界衛生組織(WHO)對污水再利用所建議之處理方式如表 2-4.2 所 示,係針對農作物之生食、或養殖魚類等不同使用類別,分別加以討論 處理方式,以確保安全。在灌溉用水方面,非人類食用植物灌溉,污水 經初級處理即可,人類熟食植物灌溉或養魚,則污水需經二級處理,人 類生食植物灌溉則需二級處理外,並需消毒。美國各州亦個別制定相關. 21.

(33) 法令,以維護公共衛生安全。加州政府規定之處理要求如表 2-4.3 所示。 另佛羅里達州於 1980 年起頒訂了"Land Application of Domestic Waste Water Effuntion Florida",其中規定:糞便大腸菌在任何間均不可測出;而在消毒 之前 TSS 必須在 5mg/L 以下。1989 年該州擴大使用範圍至農作物之灌溉, 但要求必須經完全之二級處理、過濾、沉澱及消毒。. 22.

(34) 表 2-4.2 WHO 建議廢水在利用所須之處理程序[WHO、1973] 灌 溉 用 水. 遊 憩 用 水 工業用水. 生 活 用 水. 農作不直接 農作供人熟 農作供 與人體 與人體 供人食用 健康規範 (詳附註) 初級處理. A+F ●●●. 食或養魚 人生食 不接觸. B+F 或 D+F. D+F. B. 不飲用. 飲用. C或D. C. E. 接觸. D+G. ●●●. ●●● ●●● ●●●. ●●●. ●●●. ●●●. 二級處理. ●●●. ●●● ●●● ●●●. ●●●. ●●●. ●●●. 三級處理. ●. ●. ●●●. ●●. ●. ●●●. 脫硝作用. ●. ●●●. 硝化作用. ●. ●●. 化學沉澱. ●●. 活性碳吸附. ●. ●●. 離子交換. ●. ●●. 消毒. ●. ●●●. ●. ●●●. ●. ●●●. ●●●. 註:1.健康規範(Health Criteria) A.不含粗粒固體及儘量去除寄生蟲卵。 B.同 A 並儘量去除細菌。 C.同 A 並嚴格去除細菌及去除一些濾過性病毒。 D.80%水樣中大腸菌不得超過 100coliform organisms/100ml。 E.100ml 水樣中不得有糞便大腸菌、濾過性病毒及毒性物質並符合相關飲用水水值標準。 F.不會導致化學物質殘留於農作物或魚體內。 G.不會將化學物質殘留於皮膚及黏膜上。 2.●●●表示為必要程序,●●表示亦相當重要,●表示有時候需要。. 23.

(35) 表 2-4.3 美國加州廢水再利用之處理要求[張尊國、1996] 廢水處理之最低要求規定 初級處理 a. 二級處理 二級處理、混凝、 及消毒. 過濾 b 和消毒. 大腸菌中值 cMPN/100mL. 可食用農作物. ●. 不需要. 纖維性農作物. ●. 不需要. 種子用農作物. ●. 不需要. 生食農作. 2.2. ●. 灌 物表面灌溉 溉 生食農作物灑溉 加工農作物表面灌. ●. 2.2 不需要. ●. 溉 加工農作物灑溉. ●. 23. 景觀、公園等. ●. 23. 湖泊(景觀). ●. 23. 休憩專用湖泊. ●. 2.2. 遊 憩. 非休憩專用湖泊. ●. 2.2. 註:a.放流水之懸浮固體物(SS)小於 10ml/l/h b.放流水之單獨濁度(NTU)小於 10 c.每日水樣. 2-4-4 回收水之水質規範 廢水之再利用是十分重要的,這樣不僅可以充分利用水資源,又可利 用污水本身所含有的營養物質,促進農作物生長。另外,污水灌溉也是 一種經濟而節省能源的污水處理方法,經由灌溉之入滲、過濾、淋洗效 果,分解廢水中之有機物質,並使氮、磷等營養分 90%以上被植物吸收利 用。因此,越來越重視土壤之處理系統,以自然之淨化能力分解廢水中 之有害物質,而且在一定條件下可全部代替二級處理或三級處理。污水 中含有一些化學性質穩定的有毒物質,如重金屬,因此必須做適當的前 處理,以達到廢水再利用於灌溉之水質標準。在水資源有限的條件下, 如何開源節流,以達到最有效率的運用,以廢水回收再利用於灌溉用水, 便是一個最有效之水資源開發方法。. 24.

(36) 經參考日本都市回收水準則(表 2-4.4)、美國各州對都市回收水之水質 規範(表 2-4.5)與放流水標準等水質規範,整理制定出廢水回收再用之管理 試行辦法及回收水水質標準建議表(表 2-4.6)。 表 2-4.4 日本都市回收水準則[Mutakami、1989] 項目. 廁所沖洗. 造園灌溉. BOD5(mg/L). -. 結合餘氯(mg/L). -. 外觀. 人工湖泊. 環境保育. 及河流. 美學裝飾. 非接觸性. -. ≤ 10. <10. <3. -. -. -. -. 無不悅感. -. -. <10. <5. 濁度. -. -. 色度. -. -. -. <40. <10. 大腸菌類. -. -. -. <1000. <50. ≤ 10. -. -. -. -. (個/100mL) 糞便大腸數 臭味. 無不悅感. pH. 5.8-8.6. 表 2-4.5 美國各州對都市回收水之水質規範與指南[EPA、1992]. 項目 亞利桑那 州 加州 科羅拉多 州 達拉瓦州 佛羅里達 州 喬治亞州. 大腸. BOD5. SS. 大腸菌類. (mg/L). (mg/L). (1/100mL). 新墨西哥州. -. -. -. 北卡羅蘭州. 5. 10. 1. 南卡羅蘭州. -. -. 30. 奧瑞岡州. 5. 5. 200. ※5. ※25. 懷俄明州. 30. -. 200. 30. 30. 堪薩斯州. 30. 30. 20. BOD5. SS. (mg/L). (mg/L). -. -. -. -. -. -. 30. 30. #20 30. 菌類. 項目. (1/100mL) *200 ※1000 *23 ※240 *23 ※240. 25. ◎240 *23.

(37) ○25. 南科羅拉多. ◎23. 州. -. *230. 30. 90. -. -. -. -. 夏威夷州. -. -. 愛達荷州. -. 馬里蘭州 密西西比 州 蒙大拿州. -. -. 200. 田納西州. 30. 30. 200. 3. 德州. 30. 20. 800. *200. 猶他州. 10. 5. 3. 華盛頓州. -. -. 20. ○200 ◎400. 註:中值(*)、單一水量(※)、年平均值(#)、七天平均值(○)、連續兩次取樣(◎). 表 2-4.6 回收水水質標準建議值[張尊國、1994] 項目. 單位. 標準. 透視度. cm. >15. 嗅. 無不快氣味發生. PH. 6.0-9.0※. 總氯. mg/L. <10*. 總磷. mg/L. <1*. 懸浮固體物. mg/L. 生化需氧量 (5 天,20℃). mg/L. <30 (30-150)※ <30 (30-80)※ <100. 化學需氧量. mg/L. 導電度. μ s/cm 25℃. <1200*. 陰離子表面活性劑. mg/L. <10※. 細菌總數. 個/100mL. <10000. 總大腸菌數. 個/100mL. <200. (100-450)※. 註:*回收水其他指標,視不同用途,應達國家的有關用水水質標準及用水設備本身的要求。 ※原則以 87 年放流標準為準。. 都市污水的再利用,可以充分利用水資源,又可藉由污水灌溉成為 一種經濟而節省能源的污水處理方法,透過灌溉,一般可去除污水中生 物能降解的有機物,並使氮、磷等 90%以上被植物吸收利用。例如蘇聯即 26.

(38) 已廣泛地利用都市污水作灌溉用途,1980 年污水灌溉田達 150 萬公頃;而 美國等國家也越來越重視土地處理系統,而且已允許在一定條件下,全 部代替二級處理或三級處理。其中應注意的是,污水中還含有一些化學 性質穩定的有毒物質,如氯化烴類,尤其是重金屬類,因此必須做適當 的前處理,使達到污水灌溉的水質標準。在水資源有限的條件下,如何 開源節流,以達到最有效率的運用,以下是廢水回收再利用之特點: 1.彌補水源之不足。 2.廢水中,含有植物所需之營養份。 3.經處理之廢水可提供高品質之使用性。 4.建立大規模之水資源開發計劃,提高用水之調節功能。. 第五節 建築施工用水與排水 依目前國內建築施工規範之概況約略可將建築施工概分為基礎工 程、混凝土工程、砌築工程、金屬工程、木作工程、防水防潮隔熱防火 工程、門窗工程、裝修工程、假設工程、電梯工程、空調給排水衛生及 消防工程、電器工程等項目,而基礎工程可細分為整地、開挖作業、擋 土支撐、地下連續壁、地下水處理、地盤改良、基樁工程、回填處理等。 混凝土工程可分混凝土材料組成及配比、拌和輸送、澆置搗實、養護等。 砌築工程可分為砌磚工程、砌石工程等。金屬工程可分為鋼筋加工、鋼 骨吊裝、鋼架組立、焊接或螺栓接合等。木作工程可分為模板加工組立、 木製門窗地板、木製天花板、木板裝修等。防水防潮隔熱防火工程可分 鋪貼防水膜、油毛氈工程、防火被覆、防水填縫等。門窗工程可分鋁製、 鐵製、不銹鋼、五金、玻璃安裝等。裝修工程可分粉刷工程、石膏版牆 工程、陶瓷磚工程、磨石子、洗石子、斬石子、吸音板、膠鋪地磚、地 毯工程、石材貼面、油漆工程等。假設工程可分臨時圍牆、臨時房屋工 務所、圍幕牆、施工架、鷹架工作台、塔式吊車等。電梯工程可分施工 電梯、載客電梯。其中以基礎工程、混凝土工程、砌築工程、防水工程、 裝修工程、給排水衛生及消火工程與環境及水資源之關係最為密切。 而國內建築工程之用水情況基本上可分成兩類,第一種用水情況乃是 有關各項施工作業中所需要的用水,例如混凝土之拌和及養護用水、連 續壁之穩定液使用水以及其他各種作業需要之水;第二種用水情況則為. 27.

(39) 施工工人之飲用及衛生用水,如工寮廁所、浴室之使用水,這些需求水 量會依其性質及工程所在地之不同,而有不同之情況;而大體而言,這 些需求水量係由各工地自行處理,以致大多數的工地現場均係利用施工 過程所抽取之地下水直接依需要而使用,因此某些大量使用之施工程序 由於沒有加以妥善的管制即會造成地下水資源之浪費;反之不需太大量 之施工用水工地,則大多對所抽排之地下水任意排放,如此不僅會造成 周遭路面污水蔓延形成環境污染,也會造成用水資源的不當管理與耗損。 本研究係探討建築施工用水情況,進而研擬有效之建築施工用水管理 制度,而在一般情況下,最常應用到自來水或地下水的建築施工程序, 大致係分為基礎與地下施工部分,以及抽排水作業,故以下兩小節乃先 對其作業程序之實務情況進行概略說明。. 2-5-1 基礎與地下施工 通常在建築物地下部分施工之作業程序中,會需要施工用水者,主要 為基礎之基樁與地下連續壁之構築二大作業,其概要作業內容與分類分 別摘述如下[林利國、1999]: 1.地下連續壁工法 地下連續壁是在地中開挖某一長度之深槽,深槽內插入鋼筋籠灌注預 拌混凝土,構築一連串鋼筋混凝土墻壁之工法,此種工法之特徵是使用 特殊之液體保護深槽,此種液體稱為穩定液;最初為皂土加水之溶解液, 由於科學進步與技術改良,最近更添加某些物質以增加穩定液之機能或 防止該機能之降低。開挖是在充滿穩定液之深槽內進行,穩定液與開挖 之土砂混合呈泥水狀,故以往利用此種工法構築之壁體稱為泥水壁或泥 水式地下壁,現則多稱為地下連續壁。如今之穩定液是由:(1)水,(2)皂 土,(3)CMC,(4)FCL,(5)其他添加劑所組成,且通常皂土與穩定液係以循 環方式進行施工,故多在現場設置一沉澱及循環之配置場。 穩定液在地下連續壁工法中,為保持開挖壁面穩定最重要之關鍵,在 澆注水中混凝土時,穩定液之品質又對混凝土之強度有密切之影響,因 此穩定液使用及管理良善與否,為連續壁施工品質之決定因素。穩定液 主要功能概述如下:. 28.

數據

表 2-4.2 WHO 建議廢水在利用所須之處理程序[WHO、1973]  灌  溉  用  水  遊  憩  用  水  工業用水  生  活  用  水  農作不直接  供人食用  農作供人熟食或養魚  農作供 人生食  與人體 不接觸  與人體 接觸  不飲用  飲用  健康規範  (詳附註)  A+F  B+F 或 D+F  D+F B D+G C 或 D  C E  初級處理  ●●●  ●●●  ●●●  ●●●  ●●●  ●●●  ●●●  ●●●  二級處理  ●●●  ●●●  ●●●
圖 3-2.2  棄土坑  2.排水處之量測:計有二個量測點  (1)第一個量測點:  A.時間:89 年 1 月 31 日 14:20∼14:30  B.說明:此處之排水為地下挖掘出之土壤,置於棄土坑後,因滲 流而排出,如圖 3-2.3 為量測時之實況。  C.量測方法:在排水口將排出之水利用水桶盛裝,並記錄盛裝水 所經歷之時間,即可得單位時間之排水量,如此反覆量測五 次,即得下表 3-2.1 之量測紀錄。  D.量測記錄:  表 3-2.1 量測紀錄  盛水體積(l)  時間(sec)  流量(m/ s
圖 3-5.10  自來水取樣  圖 3-5.11  導溝穩定液  採樣完成後,立刻於現場檢測導電度、pH 值、溫度及 TDS(總 固體溶解量)。並且於規定之時間內,於實驗室檢測色度、濁度及 TS(總固體懸浮物)。檢測結果如下表 3-5.2。  表 3-5.2  各水樣水質檢測結果  項目  未稀釋穩定液  穩定液用水  導溝內穩定液  色度  &gt;550 8 &gt;550  導電度  4 0~1 11  pH 值  6.5 7.3 10.8  溫度 23.5℃ 21℃ 23.5℃  濁度  &gt;
圖 3-6.4 地下水排水口
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參考文獻

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