建築基地保水滲透技術設計規範與法制化之研究子計畫二：「雨水貯集利用」工法性能實驗解析

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(1)建築基地保水滲透技術設計規範與法制化之研究子計畫二：「雨水貯集利用」工法性能實驗解析. 內政部建築研究所研究委託研究報告 1.

(2) 092-301070000G1-008. 建築基地保水滲透技術設計規範與法制化之研究子計畫二：「雨水貯集利用」工法性能實驗解析. 受委託者：台灣雨水利用協會研究主持人：鄭副教授政利協同主持人：廖副教授朝軒研究員：陳賜賢研究助理：李孟杰、黃偉民、沈明德. 內政部建築研究所研究委託研究報告中華民國九十二年十二月. 2.

(3) ARCHITECTURE & BUILDING RESEARCH INSTITUTE MINISTRY OF INTERIOR RESEARCH PROJECT REPORT. Study on the Design Guideline and Regularization of Rainwater Conservation and Infiltration Techniques at Building Site Sub-project II: The Performance and Experimental Analysis of Rainwater Harvesting Systems. BY Cheng-Li Cheng Chao-Hsien Liaw December 30, 2003. 3.

(4) 摘. 要. 關鍵詞：雨水貯集利用、現況調查分析、氣象資料、第一階段法制化、評估計算模式一、研究緣起目前我國的綠建築政策對於雨水貯集利用導入建築設計規劃十分重視，在技術應用面，非常需要一套適於台灣水、地文條件之雨水利用法令規章及技術規範標準。配合政府落實永續城鄉建設之政策方向，本研究將以建立建築物導入雨水利用設計之法制化機制，及修訂建築技術規則部分條文，以有效促進國內雨水資源利用，並舒緩近年台灣地區缺水危機與限水之壓力。. 二、研究方法及過程本研究針對「雨水貯集利用」調查及實驗研究為主體，包含國外雨水貯集利用設計現況調查分析，實驗研究及歸納雨水貯集利用相關設計工法及參數，並進行雨水貯集利用第一階段法制化研究。本報告參考國內外設計技術規範及法制化情況，並根據國內歷年之氣象資料，初步歸納出適合本土法制化之相關條文與技術規範，並且將成果併入建築技術規則新增修之綠建築專章內容，以達到提升建築開發之水資源有效利用目的，並加強國家永續環境政策之落實。. 三、重要發現雨水貯集利用技術導入建築設計規劃之法制化工作，必須先建立效益量化之評估機制。本研究推導出嚴謹的評估計算模式，以簡明之方法及容易操作之流程，作為現階段法制化相關規定執行依據，目前已將推. 4.

(5) 導出來之評估計算模式應用於第一階段的法制化操作機制當中。而下階段研究中所得到的修正參數及相關評估計算模式，將於研究完成後陸續提出，並同時更新法制化內容，以達更有益之成效。但由於下階段之修正參數設定，需要較長時間的觀測資料作為模式內的係數修正依據，因此本研究選定二個觀測場地，計畫於下階段的研究進程中，將觀測結果回饋修正評估既有計算模式。本研究第一階段工作中另一項重要研究成果，在法制化方面收集歸納台灣地區各地降雨資料及相關降雨特性分析，建立「台灣地區降雨氣候分區參考圖」，作為建築物導入雨水貯集利用規劃設計之管制評估基礎平台，並研擬納入技術規範之內容，提供有效之法制化管制評估工具。. 四、主要建議事項未來後續研究內容主要歸納為兩個重點，一為確認雨水貯集利用評估模式中所採用之儲水倍數，以及針對建築物導入雨水利用時，在各種合適用途上明確檢討通用性能相關課題。為考慮法制化的可行性與制訂規範的迫切性，本年度先行採用較為簡便的計算方法，以便於初期法制化之計算評估。針對雨水貯集槽容量規範之儲水倍數參數課題，本研究將持續觀測案例作適度且符合經濟成本考量之調整與修正。另外，在下年度工作中亦將增加其他領域之專家共同參與，廣納相關領域之意見。有關建築物設計規劃之雨水存量與依其用途規劃的適用性相關課題，由於雨水貯集的供應來源受到天候因素支配，必須與自來水或其他水源搭配使用。下年度的工作中除了檢討儲水倍數評估參數外，雨水貯留利用率或替代率亦會同時檢討評估。至於用途部份的設定，將重新定義檢討雜用水的實際用途，關於水質要求之相關課題，也將於後續研究中納入探討，以使規範內容更臻完備。. 5.

(6) 目. 錄. 第一章緒論. 1. 第一節緣起及目的..............................................................................01 第二節工作項目與內容.....................................................................02 第三節研究方法 ..................................................................................03 第二章雨水貯集利用系統設計之探討. 9. 第一節台灣地區降雨資料整理........................................................09 第二節雨量氣候分區規劃 ................................................................13 第三節雨水貯集利用系統探討........................................................17 第四節國內外雨水利用現況 ............................................................31 第五節各類建築用水量探討 ............................................................45 第三章雨水貯集觀測區規劃. 49. 第一節中正紀念堂之雨水貯集利用工程 ......................................49 第二節水利署保育事業組基地透水鋪面示範工程 ....................56 第四章雨水貯集法制化探討. 63. 第一節研擬雨量氣候法制化分區 ...................................................63 第二節研擬雨水貯集槽設置容量 ...................................................68 第三節法制化規則條文修訂考量 ...................................................69 第四節法制化規範內容擬定 ............................................................74 第五章結語與後續工作. 95. 第一節結論...........................................................................................95 第二節後續工作 ..................................................................................98 參考文獻. 1. 附錄：審查會議紀錄及處理情形. 4. i.

(7) 圖. 目. 錄. 圖 1-3.1. 雨水利用與貯集平衡之概念........................................................5. 圖 1-3.2. 雨水利用模擬計算流程圖 ............................................................5. 圖 2-1.1. 十四個氣象測站位置分布 ..........................................................10. 圖 2-1.2. 台灣年總降水量(1941 年-2000 年) .............................................11. 圖 2-2.1. 各測站大於 1.0mm 之降雨日數 .................................................15. 圖 2-2.2. 各測站雨量分區............................................................................16. 圖 2-3.1. 屋頂集水、地面集水、建壩集水雨水貯集示意圖 ..............17. 圖 2-3.2. 雨水貯集設備系統圖 ...................................................................18. 圖 2-3.3. 簡單清除垃圾之雨水貯集設施例 .............................................21. 圖 2-3.4. 簡易沉砂槽案例............................................................................21. 圖 2-3.5. 沉澱加碎石過濾處理構造概要例 .............................................22. 圖 2-3.6. 於陰井中裝置截留網籠之快濾裝置例 ....................................23. 圖 2-3.7. 做為雨水沉澱槽或貯集槽之案例 .............................................26. 圖 2-3.8. 過濾裝置概要圖............................................................................28. 圖 2-4.1. 工研院能資所不鏽鋼集雨板之鋪設情形................................33. 圖 2-4.2. 工研院能資所水文資料觀測系統 .............................................34. 圖 2-4.3. 木柵動物園雨水貯集利用系統 .................................................35. 圖 2-4.4. 其他國內雨水貯集利用系統案例 .............................................38. 圖 2-4.5. 雨水貯集池構造型式（放大部分可作為過濾池） ..............40. 圖 2-4.6. 沙漠區域雨水貯集利用系統......................................................40. 圖 2-4.7. 規模較大的雨水貯集系統 ..........................................................40. 圖 2-4.8. 澳洲新南威爾斯農村住宅收集來自屋頂的雨水...................41. 圖 2-4.9. 東京巨蛋球場利用屋頂收集雨水並貯集利用 .......................42. 圖 2-4.10 兩國國技廳利用屋頂收集雨水並貯集利用............................42 圖 2-4.11 路地尊的外觀、使用方式及裝置概要.....................................43 圖 2-4.12 天水尊裝置的外觀及概要 ..........................................................44 ii.

(8) 圖 3-1.1. 中正紀念堂建築物週邊平面圖 .................................................50. 圖 3-1.2. 中正紀念堂原放流系統佈置圖 .................................................50. 圖 3-1.3. 中正紀念堂現場勘查及施工照片 .............................................51. 圖 3-1.4. 中正紀念堂雨水集排水系統流程圖.........................................52. 圖 3-1.5. 左右側貯水槽建議位置...............................................................54. 圖 3-1.6. 中正紀念堂貯水池建議尺寸示意圖.........................................55. 圖 3-2.1. 整體實驗流程 ................................................................................56. 圖 3-2.2. 綠廳舍水利署基地現況配置圖 .................................................57. 圖 3-2.3. 綠廳舍水利署基地設計圖 ..........................................................57. 圖 3-2.4. 綠廳舍水利署基地現況圖 ..........................................................58. 圖 3-2.5. 綠廳舍水利署基地施工現場......................................................59. 圖 3-2.6. 雨水貯集實驗區規劃設計及運作圖.........................................60. 圖 3-2.7. 雨水貯集池將雨水及滲透回收水收集 ....................................61. 圖 3-2.8. 不同水源貯集方法設計...............................................................61. 圖 3-2.9. 綠廳舍水利署基地現況內之車道 .............................................62. 圖 3-2.10 3D 模擬雨水利用之人工模擬雨場及透水鋪設面竣工圖 ....62 圖 4-1.1. 台灣等雨線圖 ................................................................................64. 圖 4-1.2. 台灣行政區圖 ................................................................................65. 圖 4-1.3. 雨量分區圖.....................................................................................66. 圖 4-1.4. 台灣地區雨量分區圖 ...................................................................67. 圖 4-4.1. 氣候(雨量)分區圖 .........................................................................76. 圖 4-4.2. 評估指標計算流程圖 ...................................................................87. iii.

(9) 表. 目. 錄. 表 2-1.1. 台灣地區十四個測站年降雨量(1941-2000 年) ........................12. 表 2-1.2. 十四個測站年降雨量 5、10、30、50、100 年平均 (1901-2000 年) ..................................................................................13. 表 2-2.1. 月平均降水量(1941-2000 年)單位：mm....................................14. 表 2-2.2. 降雨量最大值資料(1985-2000 年) ..............................................14. 表 2-2.3. 降雨日數(1985-2000 年)單位：天 ..............................................15. 表 2-3.1. 水中漂流粒子的沉降速度 ..........................................................24. 表 2-3.2. 沉澱槽處理之砂泥特性粒徑區別 .............................................25. 表 2-3.3. 沉澱槽雨水滯留時間與處理能力、水深之關係...................26. 表 2-4.1. 國內建築物導入雨水利用之案例 .............................................32. 表 2-5.1. 台灣地區住宅建築每人每日用水量推估值(公升/人•日) ..45. 表 2-5.2. 辦公室建築物單位自來水給水量設計值................................47. 表 2-5.3. 中、小學合理用水指標建議表 .................................................48. 表 2-5.4. 不同建築物單位自來水給水量設計值 ....................................48. 表 4-2.1. 台灣各測站雨水貯集設計查核表 .............................................69. 表 4-3.1. 增修條文與說明對照表...............................................................70. 表 4-3.2. 綠建築專章增修條文與說明對照表.........................................73. 表 4-4.1. 高雨量區與相對測站表...............................................................77. 表 4-4.2. 中雨量區與相對測站表...............................................................77. 表 4-4.3. 低雨量區與相對測站表...............................................................78. 表 4-4.4. 建築類別用水量推估計算基準 .................................................82. 表 4-4.5. 台灣各測站測站 10 年之年降雨統計表(1991-2000 年) .........83. 表 4-4.6 住宅建築每人每日各種用途使用水量推估值（單位：公升/人•日） ..............................................................84 表 4-4.7. 雨水貯留指標評估表 ...................................................................88. iv.

(10) 第一章第一節. 緒論. 緣起及目的. 台灣地狹人稠，而且工商產業發展迅速，已有將近 80%的人口居住於都市計劃地區，並逐步朝向高都市化的社會發展，這不僅意味著都會紀元的來臨，更代表過多人口之集中消費，將造成局部資源的耗竭，且在都市化影響下可能造成更大範圍的水環境危機。由於市區街道擴大化、生活水準提高、人口密度高度化及土地利用密集化，各因素相互影響的結果造成都市區域整體的水土保持機能降低，供水系統負荷增加；地區排水管網的設置加速了地表逕流的集中，導致集流時間的減少及流速的增加，除了導致區域性淹水災害發生的頻率增加外，亦減少了地下含水層的補注及加速下游河道沖刷，污染物隨著逕流直接排入下游，對於都市水環境為害甚劇。台灣近年來在都市化及工業化期間，大多數都市計畫、建築專家甚至一般民眾，對逕流的處理觀念皆忽視基地保水功能且採取盡早將雨水由建築物排出的方式處理，由於這樣的逕流處理觀念使得現有都市區域缺乏保水機能，因而發生都市型水患、都市熱島效應、水資源不足及水污染問題。有鑑於此，內政部提出「綠建築評估指標體系」，並於其中規劃「建築基地保水貯集技術」來提升基地之保水能力。所謂「建築基地保水貯集技術」主要包括：「生態池」及「雨水貯集利用」二項技術。然而目前我國的綠建築政策對於此二項技術尚處於理論假設計算層次，既無實驗根據亦無設計標準，尤其尚無適於台灣水/地文條件之標準，且都市計畫及建築等專家亦無法源賦予規劃設置之義務，影響了發展速度和工程質量。「建築基地保水貯集技術」因不同技術而有相異之規劃設計程序，應該根據當地情況與現場試驗研究來訂定設計及施工標準，並應修改建築技術規則及法制化工作，以為政府落實永續城鄉建設之依據。. 1.

(11) 第二節. 工作項目與內容. 本研究針對「建築基地保水貯集技術」二項技術中的「雨水貯集利用」工法之性能實驗解析著手，其工法包括： — 人工構造物或屋頂集雨設施設計 — 雨水貯集管路設計 — 雨水貯集水槽設計 — 綠地公園地下雨水貯集利用設計 — 建築雨水利用系統設計為落實該工法的探討，本研究參考國外常用之雨水貯集利用設施案例，作為本研究之探討對象。透過相關文獻收集、設計參數及工法歸納與實驗研究，建立「台灣地區降雨氣候分區參考圖」；並發展本土化之雨水貯集利用計算及規劃方法，進而建立適於台灣應用之雨水貯集利用設計、施工及維護管理手冊與規範，以作為日後推廣之依據；同時參考相關法規，逐年建立雨水貯集利用之法制化程序，以作為日後推廣應用之依據可作為各公、私相關部門推動之依據。本研究屬目標導向型，故依據研究目的，本研究第一年乃針對「雨水貯集利用」調查及實驗研究為主體，其內容分別如下： 1.國外雨水貯集利用設計現況調查分析及實驗研究。雨水貯集利用工法於歐美、日本等先進國家已行之有年，而台灣尚在起步階段，故本計畫擬收集國外有關雨水貯集利用工法相關文獻、案例、使用概況、遭遇之問題等資料，進行彙整歸納。 2.分析、歸納雨水貯集利用相關設計工法及參數。為探討雨水貯集利用性能，建立本土化設計參數，本計畫擬規劃與選擇一實驗區設置雨水貯集利用實際案例進行長期觀測驗證，並彙整相關設計工法技術資料；降雨氣象資料影響雨水貯集利用性能甚鉅，然台灣之各地可供雨水貯集利用設計參考引用之降雨資料尚未完備，故本研. 2.

(12) 究擬收集並歸納台灣地區之各地降雨資料及相關特性資料，藉以建立「台灣地區降雨氣候分區參考圖」以提供雨水貯集利用規劃設計之依據，第一年度初擬以台灣中央氣象局公布之降雨測站資料為分析對象與整理範圍。 3.進行雨水貯集利用第一階段法制化研究。本計畫擬藉由國內外資料收集，分析、歸納雨水貯集利用相關工法及設計參數，以便進行現地實驗觀測，進而選擇出影響雨水貯集利用性能之主要參數，觀測結果與驗證分析可作為設計發展與效益評估之依據。. 第三節. 研究方法. 技術面之落實得先有法制化作業層面之實現，本研究第一年度擬探討基地保水貯集設計手法對於現行相關法規，如建築法規等之適用性，並檢討其是否有衝突點，提出初步的因應與改善方式；同時收集、歸納國內、外相關法規及使用經驗，探討其在設計、施工及維護管理所需考慮之層面，草擬雨水貯集利用設計、施工及維護管理規範大綱，以及第一階段設計技術規範內容。除非是在空氣污染嚴重地區，雨水一直是相當乾淨的水源，在許多農村地區直接收集貯集雨水便可以使用。所謂雨水貯集利用系統，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。雨水不但可用在農業灌溉或工業及民生用水之替代性補充水源，也可用為消防用水之貯水水源，對減低都市洪峰負荷也有相當助益。台灣地區年平均降雨量將近二千五百公釐，約為全球降雨平均值的二倍半，雨量可算豐沛，但是受制於地形條件，且未有足夠之蓄水設施攔蓄水源，以致每年有五成以上之降雨，未能及時控制利用就直接流入海中，甚為可惜。建築雨水眝集供水系統是由集水系統、水處理系統、儲水系統及給水系統所組成，首先利用建築基地或屋頂收集雨水，經過管線系統截流至處理系統，處理完後再流至儲水裝置中，. 3.

(13) 最後再經由另一套管線送至用戶中供用水器具使用。雨水收集可以利用建築物的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，可以做為建築物或住宅的沖洗、空調或澆灌等雜用水之用。依據本研究之目的及工作內容，本計畫可能使用之方法及理論簡介如后： 1.建築物雨水利用設計量化評估與模擬分析理論建築物整體雨水利用系統大體上包括集雨、處理、貯集及給水等設施，建築物在導入雨水利用設施的規劃階段，設計者首先必須針對集雨量及利用量進行評估與決定，而支配集雨量及利用量的要因主要則為集雨面積及貯水槽容量決定。雨水收集量的評估原本為簡單之計算方程式，即降雨量（深度）乘上集雨面積即可求得，但是降雨量並非均一地分布在每天與每一地點。特別是台灣地區雖然年平均降雨豐沛（年平均降雨量約 2500 公釐），然而季節及地區性的雨量集中且差異甚大，因此計算的關鍵在於氣象資料降雨量的預測與評估。作為評估用氣象降雨資料一般可分為年降雨量、月降雨量、日降雨量以及時降雨量，以年降雨量與月降雨量作為雨水利用導入初期潛力評估，有其參考價值，但是誤差太大，一般無法做為設計上集雨面積或雨水貯集容積之決策依據。日降雨量係以逐日降雨記錄為依據，在既往相關文獻及實際案例經驗上，大抵上係以日降雨量作為雨水利用量化之評估基準。逐時降雨量理論上可以提供更精確之評估依據，但是由於計算參數的增加，計算評估的時間及計算過程的複雜度將大為提高，以評估方法而言效益並不高。因此，本研究擬以逐日降雨量為計算評估基礎，整理量化模擬評估模式。雨水利用量的計算與累計主要取決於雨水貯集槽四項要因的平衡關係，此四項要因包括流入部分的雨水集雨量、自來水補給水量，以及流出部分的使用水量以及溢流水量，上述平衡關係概念如圖 1-3.1 所示。利用逐日降雨量評估年間雨水利用量之計算程序，首先必須決定雨水利用之基地所在地區（如台北地區）及模擬檢討對象年度，其次則是決定集雨面積範圍、使用水量等前提條件。評估雨水利用之模擬計算程序以. 4.

(14) 流程圖表示則如圖 1-3.2 所示。. 雨水收集量自來水補給水量. 溢流水量使用水量. 圖 1-3.1. 雨水利用與貯集平衡之概念. 開始初期集雨量＝0. 年間逐日累算雨水收集量計算（CRW＝CA*Rd*γ*10 -3）. Rd：日降雨量(mm/日) CRW：雨水收集量(m3) SV：雨水貯留槽容量(m3) RSV：雨水貯留量(m3) OFV：雨水溢流量(m3) UW：使用水量(m3) CW：自來水補給水量(m3). 是否溢流？. OFV，RSV’＝SV. OFV＝0，RSV’＝CRW＋RSV. 使用水量使否足夠？. CW＝UW－RSV’，RSV＝0. CW＝0，RSV＝RSV’－UW. 年間雨水利用累計雨水利用率、自來水替代率. 結束. 圖 1-3.2. 雨水利用模擬計算流程圖. 5.

(15) （1）逐日降雨量資料 Rd（mm/日）及集雨面積 CA(m2)計算雨水收集量 CRW(m3)。 CRW(m3)＝CA(m2)×Rd（mm/日)×流出係數γ×10-3 （流出係數γ隨著集雨場所特性而有不同，屋頂集水通常採用 0.85~0.95。）（2）由雨水收集量 CRW(m3)、雨水貯集槽容積 SV(m3)及貯集槽貯水量 RSV(m3)，求得溢流水量 OFV (m3/日）。 CRW＋RSV＞SV 時，OFV＝CRW＋RSV－SV CRW＋RSV＜SV 時，OFV＝0 （3）計算當時雨水貯集槽內之貯水量 RSV’(m3) CRW＋RSV＞SV 時，RSV’＝SV CRW＋RSV＜SV 時，RSV’＝CRW＋RSV （4）由雨水貯集槽貯水量 RSV’(m3)與使用水量 UW 計算自來水補給水量 CW(m3) RSV’－UW＜0 時，CW＝－（RSV’－UW） RSV’－UW＞0 時，CW＝0 （5）計算此時雨水貯集槽內之剩餘貯水量 RSV"(m3)， RSV’－UW＜0 時，RSV"＝0 RSV’－UW＞0 時，RSV"＝RSV’－UW （6）當日最終雨水貯集槽貯水量 RSV"(m3)作為翌日雨水貯集槽貯水量 RSV (m3)初值，年間利用則重複上述計算程序，累計各計算參數之變動值。（7）根據上述之逐日累算結果，年間雨水利用量 YRU (m3/年）、年間雨水收集量 YRC (m3/年）及年間使用水量 YTU (m3/年）計算如下： YRU＝Σ（UW－CW），YRC＝ΣCRW，YTU＝ΣUW. 6.

(16) 2.實驗觀測與台灣地區降雨資料的彙整與設計參數建立對於雨水貯集利用之設計參數及性能做更深入的探討，本計畫初步擬定選擇配合裝置之實驗區，建立雨水貯集利用案例觀測對象，對於雨水貯集利用之各個可能設計參數，進行現場觀測與驗證分析，藉以建立適於台灣水/地文條件之設計參數，並進行雨水貯集利用之貯集性能分析。雨水貯集利用的性能與貯集設施有很大的關係，高效率之貯集設施在較短的時間內就能將雨水收集至貯集利用系統中，並加以充分有效利用，故建築基地設置雨水貯集利用，必須對貯集設施之集雨能力進行評估，本計畫擬建立「台灣地區降雨氣候分區參考圖」以提供規劃設計之依據。 3.法制化方法之探討針對雨水貯集利用法制化之探討，本計畫初步擬定以下列方式進行探討：（1）收集彙整國內外文獻，分析建築基地開發造成水循環的改變與健全都市水循環的需求下，雨水貯集利用等保水設施所扮演的角色，並配合國內外之案例進行分析探討。（2）收集整理分析國內外有關雨水貯集入滲設施技術及雨水貯集入滲相關法規。（3）雨水貯集利用推動法制化前，必須了解相關之影響因素，尤其最具關鍵的國土規劃體系、建築技術規則、水土保持技術規範等水利法相關法規以及其他相關法規。（4）探討基地保水貯集設計手法對於現行相關法規之適用性，並檢討其是否有衝突點。（5）針對現行規則中，不適用或衝突之規則條文，廣泛徵詢各業管單位及專家學者之意見，初步提出適於雨水貯集利用推廣應用之建築技術規則（增）修條文。. 7.

(17) （6）針對提出之建築技術規則（增）修條文，徵詢各相關業管單位，瞭解是否符合政府現行推動之相關政策。（7）徵詢各相關產業執行單位之看法，以瞭解技術面之落實度。（8）彙整各界之意見，對不適用之部分持續修訂，使之更形完善。本研究初步擬參考上述之相關理論，建立台灣地區降雨頻度分布參考圖；發展適於台灣之雨水貯集利用容量計算方法；同時探討雨水貯集利用之特性、設計施工及維護管理要點，並修改建築技術規則建立雨水貯集利用法制化程序，進而研擬雨水貯集利用技術設計手冊與規範，以及雨水貯集利用施工與維護管理規範。. 8.

(18) 第二章. 雨水貯集利用系統設計之探討. 雨水貯集利用系統之設計，在決定設施規模及雨水貯集槽時，應考量水量的供需平衡，因此對於基地所在地區的降雨量掌握十分重要。不同的地區有不同的降雨特性，降雨量的多寡將影響雨水貯集槽容量及相關設施的設計；另外在需求部份有用水量及溢流量，在使用水量部份會因建築物類型不同而有不同的用水型態與用水量。本章首先整理台灣近百年來降雨之特性及趨勢，並整理分析台灣北、中、南、東各 14 處測站之降雨基本資料；另外收集國內外雨水利用現況，依據建築物類型整理相關用水量、用水型態資料，作為分析建築物導入雨水貯集利用系統設計時，決定雨水貯集槽容量之基礎資料。. 第一節. 台灣地區降雨資料整理. 雨水貯集利用系統的評估與操作，首先需掌握該建築基地所在地區之降雨資料。目前台灣中央氣象局全國共有 300 多處降雨測站，本研究選定幾個較具代表性的測站，這些測站主要位於人口密集的都會區及中央山脈所設之測站，包含台北、基隆、花蓮、宜蘭、澎湖、新竹、台中、嘉義、台南、高雄、日月潭、阿里山、恆春與台東等十四個測站，大致分布涵蓋全台灣各地區。並以最近 100 年間(1900 年~2000 年)之氣象資料為分析對象，以逐月及逐時雨量紀錄作為全國各地在導入雨水利用設計時之評估參考資料。本研究所取得之 1900-1984 年降雨資料為中央氣象局之逐月降雨量資料，1985-2000 年降雨資料為中央氣象局之逐時地面氣象資料，該十四個氣象測站依降雨量行政分區分為以下五個區域，如圖 2-1.1 所示。（1）北部地區：包括宜蘭、基隆、台北、新竹等四個測站（2）中部地區：包括台中、日月潭、阿里山等三個測站（3）南部地區：包括嘉義、台南、高雄、恆春等四個測站（4）東部地區：包括台東、花蓮等二個測站. 9.

(19) （5）附屬島嶼：澎湖測站台灣地理位置處於西太平洋，分屬於亞熱帶、熱帶氣候，另地形複雜，山地面積約佔全島總面積的 2/3，中央山脈縱貫南北，此種獨特地形產生局部環流（文獻 A-1）。雖然台灣擁有豐沛的降雨量，年平均降雨量高達 2200 公釐以上，但由於受限先天地形與氣候環境的影響，大約 78﹪之年雨量集中於四至十月，且八成以上的降雨都直接湍流入海。台北. 基隆. 新竹宜蘭. 台中. 澎湖. 花蓮. 嘉義. 日月潭阿里山台南高雄. 台東. 恆春. 圖 2-1.1 十四個氣象測站位置分布. 依據中央氣象局自 1941-2000 年所累積的降雨統計資料，將這 14 處測站之降雨量資料，整理成台灣地區年降雨量統計資料，如圖 2-1.2 及表 2-1.1 所示。由圖中可看出，該 60 年間的總降雨量平均為 2203mm，年總降雨量以 1947 年達到 3258mm 為最大，1980 年的 1420mm 為最少，其他年總降雨量約在 1800-2500mm 之間。依據劉衍淮先生（文獻 A-2）採取之年雨量分類法，將偏差大於 400mm 者作為「濕年」與「乾年」之標. 10.

(20) 準，將台灣地區的年平均雨量 2200mm 來看，意即年降雨量超過 2600mm 為濕年（多雨）、年降雨量不足 1800mm 則為乾年（少雨），台灣在 1940-2000 年內總共 7 個濕年：1947、1951、1953、1956、1974、1990 及 1998 年；乾年則有 5 個：1946、1963、1980、1993 及 1995 年。隨著全球氣候的變遷，台灣地區長期降雨量之趨勢亦有所變動，根據吳明進(1994)分析（文獻 A-3）：台灣降水呈東部、北部增加，西南部減少的細微結構差異。而根據程萬里(1995)分析（文獻 A-4）：台灣降水趨勢東北部有顯著增加，而西南部有顯著的減少，兩者皆發生在主要降水期，即東北部在冬季，西南部在夏季。另根據賴威志(1999)分析（文獻 A-5）：未來台灣地區降水較多地區和降水較少地區的降水量差距會增大，降雨量一向較多的山區降水將逐年減少。 3500. 降雨量. 年平均降雨 2203mm. 1947. (2600m. 1953. 3000. 1974. 1956. (mm). 1998. 1990. 1951 2500. 2000. 1500. 1995 1946. 1963. 1993. 1980 (1800mm) 1000 1940年. 1950年. 1960年. 1970年. 為濕年(多雨)年份. 1980年. 1990年. 2000年. 為乾年(缺雨)年份. 圖 2-1.2 台灣年總降水量(1941 年-2000 年). 將 14 個測站之降雨量統計，得表 2-1.1 之結果。初步發現台北、基隆、花蓮、宜蘭、新竹、台東測站呈上升趨勢，其中基隆上升最為顯著；台中、嘉義、台南、高雄、日月潭、阿里山、恆春、澎湖測站呈下降趨勢，其中以阿里山下降趨勢最為顯著，可知近 60 年來台灣東部、北部降雨量都有增加之現象，中、西南部呈降雨量減少的現象，此結果與程萬里等（文獻 A-4）「台灣地區氣候環境變化趨勢」研究結果相差不大。. 11.

(21) 表 2-1.1 1941 年 1942 年 1943 年 1944 年 1945 年 1946 年 1947 年 1948 年 1949 年 1950 年 1951 年 1952 年 1953 年 1954 年 1955 年 1956 年 1957 年 1958 年 1959 年 1960 年 1961 年 1962 年 1963 年 1964 年 1965 年 1966 年 1967 年 1968 年 1969 年 1970 年 1971 年 1972 年 1973 年 1974 年 1975 年 1976 年 1977 年 1978 年 1979 年 1980 年 1981 年 1982 年 1983 年 1984 年 1985 年 1986 年 1987 年 1988 年 1989 年 1990 年 1991 年 1992 年 1993 年 1994 年 1995 年 1996 年 1997 年 1998 年 1999 年 2000 年. 台北 * 1596.1 1378.3 * 1604.6 1642.7 2964.2 1775.0 1860.0 2126.5 1869.0 1623.9 2433.7 1627.5 1727.2 2584.1 2195.1 1977.5 2199.2 2344.4 1925.0 2062.8 1708.0 1370.7 1569.6 2326.9 1643.7 2020.8 2550.1 2436.3 1462.9 2422.5 1794.6 2366.9 2409.9 1620.3 2486.7 2018.8 2333.6 2160.6 2289.9 2046.9 2251.5 2711.3 2487.9 2605.6 2219.1 2821.2 2268.6 2913.0 2215.9 2391.9 1745.0 2043.7 1716.7 2248.1 2580.6 4404.7 1958.1 2744.0. 基隆 3203.4 1918.5 2736.1 3294.8 * * 5512.5 3598.0 3608.1 3530.7 4857.4 3560.7 5172.9 3834.1 2568.4 4930.0 3923.0 3563.6 3513.8 3397.5 3005.3 3419.5 1944.3 3678.4 3352.4 3851.4 3584.2 3234.7 3459.1 4854.6 3172.0 2839.3 3465.0 4825.8 3436.7 2643.1 3663.6 3691.1 3193.1 3514.9 3798.5 3240.7 3464.3 4836.2 4322.8 4586.9 4260.1 4555.9 3598.4 4452.3 3303.0 3668.0 3053.6 3458.5 2881.9 3927.5 3206.1 5438.1 2746.7 5404.4. 花蓮 1890.1 1473.9 2349.3 1933.5 2404.3 1741.8 3081.3 * 2738.6 2203.7 2525.5 2063.0 2369.0 2215.9 1403.2 2355.1 2032.7 2334.9 1978.2 2007.3 2222.0 2329.2 1509.1 2406.3 2311.7 1456.6 2803.4 2467.3 2376.4 2093.2 2398.8 2072.5 2199.2 3116.1 2100.5 1321.5 1940.5 2044.1 1266.0 1723.7 2228.9 1648.7 1556.4 2245.9 2495.8 2396.4 2327.6 2997.3 2229.9 3003.1 1795.1 2520.9 989.0 1997.5 2181.9 2707.5 1503.7 3557.5 1677.0 2459.5. 台灣地區十四個測站年降雨量(1941-2000 年). 宜蘭 2376.6 1877.5 2734.9 * 2339.4 2527.1 4498.9 2262.7 2790.3 2879.1 4053.1 2499.2 3645.0 3422.9 1758.5 3734.8 2577.9 2258.0 2245.2 2882.9 2297.7 2261.2 1703.0 2675.9 2588.0 3026.8 2810.7 2448.0 3061.4 3475.1 3481.9 2559.6 2602.5 3982.1 2226.2 2201.6 2322.1 2671.2 2139.1 2153.3 2780.5 2284.9 2729.1 3238.1 3233.1 2878.6 2393.7 4278.6 2749.8 2936.2 2546.0 2731.2 1937.5 2969.1 2279.3 2966.8 1836.3 4945.3 2193.5 4209.8. 澎湖 1290.2 916.6 945.7 932.2 1202.1 863.7 1507.1 872.5 841.9 1360.3 1183.2 1005.3 1465.8 755.2 1174.5 1363.3 710.4 941.3 1141.7 902.1 1050.2 785.8 660.2 329.7 733.9 1099.3 812.8 1354.2 1289.8 853.7 698.0 1458.4 1439.4 1196.8 1456.9 609.3 1078.5 657.5 648.6 531.3 1232.8 1118.7 1046.7 761.9 1050.3 982.1 777.0 670.6 879.7 1372.4 582.8 1021.7 726.0 601.6 913.0 867.1 682.9 1256.4 1054.6 1144.0. 台南 2018.9 1208.5 1438.3 1600.6 2925.0 1400.7 2273.9 * * 2307.4 1969.7 1922.2 2243.8 1201.2 2547.9 2266.4 1529.1 1395.9 1935.4 1743.6 953.8 946.7 1051.3 875.0 1265.7 1583.8 1290.7 2090.5 1404.6 1373.6 1045.9 2506.5 1556.6 1560.5 2380.0 1457.5 3112.0 1251.4 1471.6 530.7 1872.0 1861.5 1939.6 1373.3 1391.6 1588.8 1347.7 2099.3 1230.7 1578.7 1694.3 2324.7 1211.3 2106.5 977.6 1025.8 1985.6 1846.8 2135.2 1754.3. 高雄 1544.5 1125.5 2096.6 1360.1 * 1272.0 2284.7 1525.7 2044.8 1814.5 1955.9 2205.5 1768.1 1790.6 1901.5 1864.8 1610.3 1575.4 1938.1 1750.2 1649.8 1437.7 805.1 863.8 1138.5 1405.6 1492.4 2044.2 1141.8 1512.0 885.7 2108.3 1928.9 2681.0 2199.5 1126.4 2793.9 1145.6 1481.2 572.8 2276.9 1695.2 2230.5 1628.5 1995.6 1622.1 1554.4 1935.6 1382.6 1834.3 1810.3 1973.7 1083.5 2470.0 1134.1 1107.4 2118.4 2433.9 2763.6 1569.0. 12. 嘉義 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 1413.5 1423.0 1451.5 2554.3 1884.2 1717.0 2357.9 1464.8 2714.7 1662.9 1823.8 878.8 2118.0 1436.2 1743.6 1379.1 1625.8 1427.3 1282.9 1723.9 1336.4 2127.9 1187.4 2039.6 1347.8 2197.6 1028.9 1566.2 2297.9 2446.7 1603.6 1350.5. 台中 2094.6 1899.7 1824.8 2484.4 1984.9 1097.5 2532.6 * * 2217.0 1810.9 1696.4 2144.2 851.0 2062.6 1768.3 1687.8 1187.9 2590.9 1764.9 1185.7 1405.7 1557.9 1128.8 1566.9 1655.2 1283.5 1741.0 1617.5 1694.9 1050.4 2338.1 1488.6 1606.9 1688.7 2064.8 2073.7 1357.7 1561.3 1017.5 2234.5 1525.4 1743.0 1547.8 2074.4 1528.6 1393.6 1212.3 1639.1 2042.7 979.1 1791.3 1110.6 2027.6 1376.0 1615.7 1965.6 2177.3 1389.4 1796.7. 阿里山 4898.5 3811.7 3087.1 4608.0 4807.8 3608.6 5851.7 4637.8 3541.9 5083.4 5005.0 3235.5 4787.7 2396.8 3936.1 4691.0 3015.0 3706.7 4940.4 4492.1 3147.7 4026.5 4475.1 2821.6 3769.1 5713.6 3014.6 3787.1 3746.2 2925.0 3067.4 5881.2 3782.6 4519.8 4720.0 4728.6 5167.4 4754.6 4117.9 2239.6 4117.4 3502.8 4071.2 3229.7 4133.4 3476.4 3588.3 3649.1 3654.7 5019.3 3094.0 4627.9 2641.8 4037.7 2673.1 4647.0 3606.6 4364.2 3074.9 3099.8. 新竹 2375.2 1519.0 1354.4 2126.0 1761.0 943.0 2677.7 1505.6 1653.6 1646.5 1674.4 1557.6 2183.8 751.7 1393.9 1589.5 1560.5 1208.0 2251.8 2261.5 1310.4 1578.7 1202.7 1129.6 1197.9 2027.9 1161.8 1858.6 2372.0 2315.2 1270.4 2023.2 1633.3 2275.8 2334.9 1694.9 1850.8 1894.3 1772.6 1280.3 2428.3 1808.6 2344.7 1961.8 1976.0 2226.7 1488.0 1421.7 1613.0 2222.9 1207.2 1784.5 1353.2 1836.5 1211.1 1604.6 1959.5 2088.3 1157.1 1760.6. 恆春 2027.4 2278.9 3493.8 2538.6 2446.5 1711.7 2753.1 2234.1 2551.4 2458.0 2585.8 2737.3 3194.9 1934.8 2155.1 2665.0 1881.6 2500.1 2433.8 2000.0 2871.0 1590.6 754.1 1593.3 1208.4 1664.4 1793.6 2739.9 1861.7 2580.0 1594.1 2124.9 2504.6 3440.4 2070.6 1137.5 2073.5 1925.3 2080.0 888.7 2329.3 1663.8 1772.1 2194.0 2418.4 1706.5 2164.0 2114.6 1959.7 2126.7 2449.6 1696.6 994.2 1651.4 2099.0 1380.7 1866.0 2650.3 3072.1 2326.6. 日月潭 * 2612.2 2298.3 3061.1 * 1926.8 3144.0 2127.9 1632.1 2824.9 2388.0 2131.1 3329.6 1648.3 2394.8 2561.0 1677.4 1959.2 3085.1 2971.8 1944.4 2382.9 2179.6 1495.8 2135.6 2630.5 1975.7 2303.0 2032.8 2429.7 1485.7 3278.3 2217.3 2714.1 2767.0 2547.2 2645.8 2432.8 2565.2 1576.2 2989.1 2178.3 2500.0 2198.4 2808.1 2506.5 2432.4 2004.1 2348.0 2973.0 1542.5 2435.4 1852.0 * 2239.9 2439.9 2423.7 3065.3 * 1954.6. 台東 1539.1 1475.2 1653.0 1663.3 2562.9 1708.9 3273.2 2526.8 1685.8 1582.6 2420.7 1958.2 2207.8 1474.2 1351.7 2190.7 1873.4 1790.9 1845.6 1447.7 2201.0 1383.1 1042.8 1974.3 1226.3 1750.0 1684.7 2772.7 1917.1 1860.9 2093.0 1765.6 2600.9 3155.8 1551.1 1978.4 1887.0 1796.1 1336.1 817.5 1628.4 1438.4 998.4 2181.4 2015.1 1733.8 1480.5 2184.8 1759.1 3202.1 2277.9 1373.8 1281.1 1870.3 1742.9 1707.9 1191.8 2418.9 2107.2 2102..

(22) 表 2-1.2 十四個測站年降雨量 5、10、30、50、100 年平均(1901-2000 年) 台北. 基隆. 花蓮. 宜蘭. 澎湖. 台南. 高雄. 近 100 年平均值. 2123.7. *. *. *. 996.8. 1736.2. *. 近 50 年平均值. 2198.7. 3727.1. 2159.3. 2797.6. 962.6. 1636.2. 1707.9. 近 30 年平均值. 2324.7. 3755.0. 2156.8. 2815.2. 950.6. 1673.9. 1784.8. 近 10 年平均值. 2404.9. 3708.8. 2139.0. 2861.5. 885.0. 1706.2. 1846.4. 近 5 年平均值. 2787.1. 4144.6. 2381.0. 3230.3. 1001.0. 1749.5. 1998.5. 嘉義. 台中. 阿里山. 新竹. 恆春. 日月潭. 台東. 近 100 年平均值. *. 1701.3. *. *. 2168.4. *. 1830.1. 近 50 年平均值. *. 1636.4. 3898.4. 1721.4. 2064.4. 2349.5. 1841.0. 近 30 年平均值. 1725.9. 1647.3. 3909.6. 1782.8. 2015.8. 2397.2. 1855.9. 近 10 年平均值. 1706.6. 1622.9. 3586.7. 1596.3. 2018.7. 2244.2. 1807.4. 近 5 年平均值. 1853.0. 1788.9. 3758.5. 1714.0. 2259.1. 2470.9. 1905.6. *表示無記錄資料. 第二節. 雨量氣候分區規劃. 使用雨水貯集利用系統時，需能掌握雨水貯集槽的設計容量。但因為降雨量會因地區不同而有所差異，因此降雨量對雨水貯集槽容量設計有相當之影響性，所以必須考慮設置地區之降雨量資料。在雨水貯集利用計算方面，若以年降雨量（表 2-1.2）與月降雨量（表 2-2.1）作為雨水利用之計算依據，常因每年的氣候條件不同而造成設計上的誤差，一般僅做為設計上集雨面積或雨水貯集容積之初步決策依據。逐時降雨量，理論上可提供較為精確的評估依據，但由於計算參數多且計算過程複雜，因此若以逐時降雨量作為評估方法，其效益並不經濟。通常以日降雨量作為雨水貯集利用量化的評估依據，大致上可兼顧計算的方便性與評估之準確性，在多數的相關文獻中，也推薦採用日降雨量作為評估之基礎資料。因此本研究擬採用日降雨量，作為評估計算之依據。. 13.

(23) 雖然雨水的貯集利用量與初期潛力評估，可藉由年平均降雨量及月平均降雨量資料求得。但對於實務上之集水設施的配管設計、水質處理設施的容量等，則需以降雨量最大值作為考量依據，而降雨量最大值資料通常可分為時最大降雨量及日最大降雨量，整理成表 2-2.2 所示。表 2-2.1 月平均降水量(1941-2000 年)單位：mm 測站台北基隆花蓮宜蘭澎湖台南高雄嘉義台中阿里山新竹. 1 88.1 356.2 71.9 151.1 23.1 17.4 16.0 27.2 33.7 81.7 77.7. 2 154.5 391.3 94.6 160.2 47.2 26.8 18.8 55.7 75.8 121.8 142.1. 3 163.9 310.2 91.5 125.0 55.7 36.4 37.7 62.3 88.8 151.2 173.1. 4 159.5 230.7 108.0 125.5 78.1 76.3 64.6 102.3 124.4 235.3 178.9. 5 222.1 270.5 188.4 204.3 112.9 176.4 163.9 189.0 226.2 533.1 251.0. 6 313.9 303.6 228.8 219.4 175.3 377.8 409.0 347.6 381.1 754.0 299.0. 7 250.1 135.8 180.8 138.2 136.7 348.4 360.0 296.7 247.1 616.0 135.2. 8 267.7 196.5 245.1 207.1 159.6 384.4 386.0 412.2 309.2 792.7 199.7. 9 270.0 354.6 376.1 443.2 111.5 161.0 180.9 159.1 132.4 444.0 132.0. 10 156.6 363.4 319.6 437.3 37.2 29.3 45.2 22.1 17.0 128.5 44.1. 11 97.9 395.1 180.2 357.4 20.4 17.5 19.7 12.3 16.4 55.5 40.7. 12 76.5 375.6 74.3 220.0 23.3 14.2 11.8 20.2 24.7 67.2 53.7. 恆春 20.9 22.4 20.8 48.6 160.9 409.8 432.5 467.3 326.2 136.2 64.1 21.5 日月潭 47.3 87.7 106.6 167.3 355.7 504.3 357.9 403.1 221.8 54.1 26.3 36.8 台東 40.5 43.4 46.0 83.2 146.4 271.0 266.5 287.8 330.0 196.3 101.8 46.3. *嘉義測站(1969-200 年). *日月潭測站(1942-2000 年). 表 2-2.2 降雨量最大值資料(1985-2000 年) 測站台北基隆花蓮宜蘭澎湖台南高雄嘉義台中阿里山新竹恆春日月潭台東. 日降雨量. mm 276.5 309.5 428.5 383.4 212.7 370.5 361.0 282.5 279.5 1094.5 237.4 341.5 454.3 463.0. 年 1998 1998 1996 1998 1995 1998 1994 1996 1990 1996 1996 1995 1996 1998. 時降雨量月 10 10 11 10 6 8 8 8 8 7 7 9 8 10. 14. 日 15 25 10 25 9 13 12 1 19 31 31 22 1 15. mm 94.5 95.3 106.0 88.9 39.5 112.5 72.0 85 86.4 112.5 44.8 88.0 81.0 83.0. 年 1991 1987 1990 1985 1999 1994 1985 1997 1988 1996 1999 1999 1987 1990. 月 6 10 6 10. 日 21 25 23 3. 8 8. 3 19. 7. 10. 7 5. 23 9. 年降水量 2220.5 3683.7 2159.4 2788.6 981.0 1666.0 1713.5 1706.7 1676.9 3981.0 1727.2 2131.2 2368.9 1859.4.

(24) 降雨日數對於建築工程的施工控制及雨水利用評估上十分重要。根據中央氣象局對於降雨日數的統計資料上，分別針對不同降雨量，有其不同之降雨天數累計。經本研究整理後，各測站的年平均降雨日數如表 2-2.3。一般而言，日降雨若低於 1.0mm，在雨水的收集上有其技術上的困難，因此對雨量貯集的效果並不顯著，本研究將針對日降雨量超過 1.0mm 的部分來加以探討。茲將各測站日降雨量大於 1.0mm 以上之分布統計繪於圖 2-2.1，從圖中可清楚看出各測站間的日降雨量差異。表 2-2.3 降雨日數(1985-2000 年)單位：天 ≧0.1mm 台北 166.9 基隆 202.4 花蓮 155.4 宜蘭 200.4 澎湖 87.1 台南 89.3 高雄 90.9 嘉義 52.6 台中 113.6 阿里山 163.5 新竹 71.3 恆春 114.9 日月潭 158.7 台東 128.1. (天). ≧0.5mm 144.4 187.4 146.0 173.6 70.7 77.4 83.2 43.1 96.5 155.8 55.6 106.0 139.9 107.9. ≧1.0mm ≧10.0mm ≧30.0mm ≧50.0mm ≧70.0mm ≧100.0mm ≧120.0mm 128.1 61.7 24.8 13.3 6.6 2.7 1.3 172.3 96.1 42.8 20.4 11.3 4.8 2.5 124.2 45.3 18.3 10.7 7.4 4.8 3.7 152.7 66.6 28.1 13.8 8.8 5.1 3.3 60.9 23.1 8.8 3.4 2.0 0.9 0.5 68.1 32.5 15.2 8.6 5.5 3.7 2.7 72.4 36.7 17.4 10.4 6.8 3.7 2.7 36.1 11.4 2.8 1.4 0.6 0.1 0.1 85.3 40.1 16.4 7.9 4.2 1.9 1.4 143.4 73.7 33.2 17.3 10.3 6.0 4.9 46.4 12.8 2.9 0.9 0.4 0.1 0.0 90.1 40.9 19.3 10.9 7.1 3.9 2.9 124.6 59.1 24.6 10.6 5.9 2.1 1.4 91.8 36.1 15.9 9.6 6.6 3.6 3.1. 250. 202.4 200. 166.9. 200.4 163.5. 155.4. 150. 158.7 114.9. 113.6 87.1. 100. 89.3. 90.9 52.6. 128.1. 71.3. 50 0. 台北基隆花蓮宜蘭澎湖台南高雄嘉義台中阿里山新竹恆春日月潭台東. 降雨測站. 圖 2-2.1. 各測站大於 1.0mm 之降雨日數. 15.

(25) 由各測站之降雨日數差異性及地理位置來看，再對應平均年降雨量之比較上，大致上可將台灣地區之雨量分區，劃分為低雨量區、中雨量區與高雨量區。其初步之評估基準，則以平均年雨量來評定，台灣地區的年平均雨量大致落在 1800-2500mm 之間，若以濕年與乾年的差異性來看，則以年降雨量超過 2600mm 為濕年（多雨）、年降雨量不足 1800mm 則為乾年（少雨）。根據台灣地區所測得的年平均最大降雨量結果，通常可超過 3000mm 且分布地區甚廣，因此將年平均雨量超過 3001mm 的區域訂為「高雨量區」；而依據乾年的降雨量來看，將年平均雨量少於 2000mm 的區域訂為「低雨量區」；介於 2001mm 至 3000mm 者之平均年雨量之區域，就訂為「中雨量區」（圖 2-2.2）。. 4500 3981 3683.7. 高雨量區 2788.6 2159.4 2220.5. ︵. 年 4000 平 3500 均 3000 雨 2500 量 2000. 2368.9 2131.2. 1727.2 1676.9 1706.7. 1859.4. 1666 1713.5. 1500 981. 低雨量區. 1000. ︶. m m. 中雨量區. 500. 澎湖. 台東. 恆春. 16. 高雄. 圖 2-2.2 各測站雨量分區. 台南. 阿里山. 日月潭. 嘉義. 台中. 新竹. 台北. 花蓮. 宜蘭. 基隆. 0.

(26) 第三節. 雨水貯集利用系統探討. 雨水貯集供水系統是將水文循環中的雨水以天然地形或人工方法予以截取貯存，主要是以屋頂、地面集流為主（如圖 2-3.1 所示），用在農業上灌溉或做為工業及民生用水之替代性補充水源、防火貯水與減低城市降雨洪峰負荷量等多目標用途的系統。. 圖 2-3.1 屋頂集水、地面集水、建壩集水雨水貯集示意圖資料來源：陳仁宗、李士畦、陳仁仲，「雨水貯集供水系統簡介」，民國 86 年. 17.

(27) 2-3.1 雨水貯集系統設施與規劃分析 1.雨水貯集系統設施一般雨水貯集系統之設計原則，通常至少包含五項設施，這些設施分別為集水區域、導管系統、初期雨水簡易處理系統、簡易過濾設施與貯水設施。根據這些設施，作為一連串的雨水貯集利用系統(如圖 2-3.2)。. 雨水. 導管. 集水區域. 導管系統. 雨水導管. 雨水貯水桶. 篩網. 初期雨水簡易處理系統. 簡易雨水貯水槽. 圖 2-3.2 雨水貯集設備系統圖資料來源：陳仁宗、李士畦、陳仁仲，「雨水貯集供水系統簡介」，民國 86 年. （1）區域（Catchment Area）：隨著雨水貯集的型態不同而異，主要是以屋頂為集雨區，通常不同的屋頂形式亦會有不同的收集量雨收集係數（文獻 A-7）。（2）導管系統(Gutter System)：係指屋頂的排水管及其與貯水設施間之連接水管等管線系統。. 18.

(28) （3）初期雨水簡易處理系統（First-flush Disposal System）：降雨初期的雨水通常較污濁，這部份的雨水必須藉由濾網予以排除，此過濾設備即為初期雨水處理系統。（4）簡易過濾設施（Filter System）：由石英砂、褐煤、活性碳組成，以過濾懸浮物質，此設備應定期清洗。（5）貯水設施（Storage Tank）：即貯存雨水的容器，其容量大小、材質以及設置方式都關係到雨水貯集系統之成敗。. 2.雨水貯集系統規劃分析為了讓整個雨水貯集系統能夠順利運行，在規劃設計階段，必須先做妥善的分析，這些分析不但是規劃時就需考量，更是爾後使用維護上的重點與推行使用之誘因。（1）水利用系統用水標的：建築物雨水利用系統在規劃與設計之初，應先明確瞭解系統設置的意義與雨水利用之用途，通常以不接觸人體為原則，盡量用於沖洗廁所及澆花為優先考量。另外，如冷卻水塔的補充水、消防用水等均可利用雨水作為替代用水；但若需要使用等級較高的水質用途時，則在雨水利用系統中，應增加消毒之設施。（2）雨水貯集槽容量設計：依據各地區的降雨量為基礎資料，以簡易公式換算建築物在導入雨水貯集利用系統時，所需設置雨水貯集槽容量的大小。（3）設備種類與選用：雨水利用系統主要包括集水設施、貯集設施、雨水處理設施及給水配管設施等，這些設施項目在選用時應考慮相關措施及其相關設備。（4）設置成本分析：依據設置容量、降雨條件、使用水量等因素，配合納入建造成本、維護以及其他開銷進行設置成本分析。. 19.

(29) 2-3.2 雨水利用系統處理設備探討雨水處理設備一般係針對非溶解性之懸浮物質或有機物質的去除而言，本研究整理雨水利用系統之處理相關設施，設計者在設計時可依雨水用途的水質需求及建築特性條件，決定合適等級之雨水處理流程，以及配置適當之處理裝置。經收集處理過後之雨水，根據案例之經驗及合理之檢討，其用途大致上可包括廁所馬桶衛生器具之沖洗、清掃浴室及室內地板、冷卻水塔的補給用水、水景、植栽澆灌、洗車、灑水、清洗戶外地板、消防用水等，必要時也可以作為災難時之緊急飲用水。各個用途之用水對於水質各有不同之要求，大抵以不與人體接觸之用水對於水質要求較低，其次是與人體可能接觸之用水，而以飲用水對水質之要求最高。國內對於飲用水之水質，有「自來水法」、「飲用水管理條例」及各地方施行細則等之相關法規管制，而其他用途之水質則無明確之強制管理法規。其他用途之水質要求以相關研究報告之建議較多，根據日本方面之文獻（文獻 B-1），其各地方自治團體或相關組織也有不少針對再利用水之水質建議。一般而言，收集雨水的場所大致上包括建築物屋頂或頂樓樓板、公園綠地、停車場、廣場道路鋪面、人工地盤或經透水處理之人工地盤等。不同的地點所收集到的雨水，對應不同的用水水質需求，設計者必須決定相對應之處理流程及相關處理設施。茲將雨水收集場所、雨水利用用途及相對應之處理程序，茲簡要說明如下： 1.簡單清除垃圾即可使用之情況基本上在沒有污染源地區，如鄉下、市郊或低密度都市地區，所收集到之雨水之水質情況，一般而言不會有太大之使用問題。如果在雨水收集區域附近有樹木或綠化植栽，或是有人可能經過或到達的情況，可以簡單於集雨管流入貯集槽之部位，設置格柵、濾網或網籠，如圖 2-3.3 所示，以阻止樹葉、紙屑、垃圾等流入，並適度清除即可獲得相當良好水質之雨水。. 20.

(30) 雨水流入. 雨水流入. 樹葉、紙屑截留口. 樹葉、紙屑截留網籠及清除口. 雨水貯留槽雨水貯留槽. 圖 2-3.3 簡單清除垃圾之雨水貯集設施例. 2.自然沉澱及簡易沉砂處理流程後使用集雨地點可能容易夾帶泥沙或流入雜物之情況，如停車場、公共廣場等，利用簡易截留、沉砂過濾及沉澱，即可導入利用之情況。經收集處理後之雨水，一般即可應用於廁所馬桶衛生器具之沖洗、冷卻水塔的補給用水、水景、植栽澆灌、洗車、灑水、清洗戶外地板、消防用水等用途之用水。此處理程序基本上操作簡單且工程成本低，雨水利用範圍也廣泛，為相當經濟之雨水利用處理方式，採用之案例也最多，簡易沉砂槽之構造，可設計如圖 2-3.4 所示案例。截留濾網. 蓋版. 雨水流入. 圖 2-3.4. 簡易沉砂槽案例. 21.

(31) 3.沉澱加碎石過濾處理當集雨面積規模增大，雨水用途對象水質要求提高，並且必須避免細沙或雜物混入給水馬達造成損壞，可以利用較大規模之沉砂過濾設施，以碎石級配或較細濾網，去除雨水中之混入雜物、細沙等物質。其構造概要圖例如圖 2-3.5 所示。清除口. 人孔. 沈澱槽. 清除口. 沈澱槽貯水槽. 貯水槽. 濾網過濾. 碎石過濾. 圖 2-3.5 沉澱加碎石過濾處理構造概要例. 4.自然沉澱加過濾機處理碎石及濾網之處理不容易去除雨水中之浮游固體物質(Suspended Solid)，利用重力式或壓力式過濾機之細沙或活性碳濾材，可以去除相當程度之浮游物質，提高雨水利用水質之安全衛生性能。 5.經沉澱過濾處理程序後加氯消毒收集雨水作為經常與身體接觸用途或可能兼作為緊急災難時之飲用水的情況，必須在安全衛生性能上有較周全之考慮，一般在經沉澱過濾處理程序後設置加氯消毒裝置，以殺死細菌或可能滋生之微生物，作為雨水利用之最終處理程序。但是，加氯濃度必須符合相關安全規定，避免過量或不足。 6.雨水利用處理設備裝置雨水處理裝置，主要包括快濾裝置、沉砂槽、沉澱槽及慢濾裝置，設計者可依雨水用途的水質需求及建築特性條件決定合適等級之雨水處理裝置加以配置。. 22.

(32) （1）快濾裝置快濾裝置之目的主要在於截留濾除雨水中之落葉、樹枝、紙屑、垃圾等較大體積之漂浮夾雜物質，以維持後續之處理利用程序之順利進行。本裝置為初步之過濾設施，設置於集雨設施之集水口附近，一般以金屬網、不銹鋼格柵或塑膠製粗濾網等材料，達到簡單快速過濾之目的，也可以參考陰井之構造，並於陰井中裝置截留網籠，如圖 2-3.6 所示。構造上參考基準如下： a.快濾裝置之處理能力應以滿足每小時最大降雨量之通過容量。 b.快濾裝置之格柵有效間距應維持約 2.0~5.0 mm 之孔隙。. 流出. 流進. 截流網籠圖 2-3.6 於陰井中裝置截留網籠之快濾裝置例. 初期收集之雨水可能含有各式各樣及各種形狀特性之垃圾、堆積物等，快濾裝置之格柵間隙太大容易讓許多雜物通過，造成後續處理之負擔與堆積物增加，但格柵間隙太小容易阻塞且影響收集雨水之順暢，因此格柵之有效間隙大約以 2.0~5.0 mm 為適當。集雨量較少且雨水收集裝置污染較輕微的情況，可以考慮使用截留網籠，網籠的材質可以為金屬網或衝孔金屬板等，並需要定期以人工管理清除之。（2）沉砂槽為使雨水中所含之泥沙或粗浮游物質自然沉澱去除所設置之裝置，沉砂槽一般設置於沉澱槽或貯集槽之前的裝置，與沉澱槽原理相同，唯雨水在此滯留時間較短，約數分鐘時間，類似陰井之效果。利用停車場、馬路或其他開放空間作為集雨場所之案例，由於有出入之人群. 23.

(33) 及容易帶入較大之砂粒或污染物，若不予以清除容易造成後續處理之阻塞，影響系統中之閥門或馬達之操作。沉砂槽的構造主要是考慮水中粒子的沉降現象雨水流的平衡關係，根據流體原理，將相關公式整理如下： v=. Q .......... .......... ......2-3-1 L ×W. 上述之 v：水中粒子的沉降速度（m/秒） L：槽之有效長度（m） W：槽之有效寬度（m） Q：流入雨水量（m3/秒）. 根據公式 2-3-1 所示，沉砂槽除去水中粒子的沉降速度即為單位面積、時間之雨水處理容量，理論上與沉砂槽之水深無關。水中粒子的沉降速度如表 2-3.1 所示。表 2-3.1 水中漂流粒子的沉降速度粒徑沉降速度(mm/sec) 粒徑沉降速度(mm/sec) 粒徑沉降速度(mm/sec) (mm). (mm). 比重 2.65. 1.20. 1.00. 100.0. 12.0. 0.90. 92.0. 0.80. 比重 2.65. 1.20. 0.09. 5.60. 0.75. 10.5. 0.08. 4.80. 83.0. 9.5. 0.07. 0.70. 72.0. 8.4. 0.60. 63.0. 0.50. (mm). 比重 2.65. 1.20. 0.008. 0.044. 0.0054. 0.58. 0.007. 0.034. 0.0041. 3.70. 0.45. 0.006. 0.025. 0.003. 0.06. 2.50. 0.35. 0.005. 0.017. 0.0021. 7.7. 0.05. 1.70. 0.25. 0.004. 0.011. 0.0013. 53.0. 6.2. 0.04. 1.10. 0.15. 0.003 0.0062. 0.00075. 0.40. 42.0. 4.9. 0.03. 0.62. 0.08. 0.002 0.0028. 0.00035. 0.30. 32.0. 3.8. 0.02. 0.28. 0.035. 0.0015 0.00155. 0.00020. 0.20. 21.0. 2.2. 0.015 0.155. 0.020. 0.001 0.00069 0.000084. 0.15. 15.0. 1.5. 0.010 0.069. 0.0084 0.0001 0.00007 0.00000085. 0.10. 7.4. 0.8. 0.009 0.056. 0.0068. 註：比重 2.65 為土砂粒子，比重 1.20 為有機物。資料來源：黑田晃等，「雨水利用ハンドプツク」，民國 87 年. 24.

(34) 沉砂槽的有效容量必須根據雨水的滯留時間來決定，亦即將欲去除之水中粒子之粒徑與特性及接近之沉降速度來做決定，一般雨水滯留時間約採 20~90 秒左右，根據過去污水下水道及自來水給水系統相關之實驗、案例等之沉砂效率經驗，大約在 60 秒左右為理想之情況。 (3)沉澱槽及貯集槽沉澱槽係為使雨水中之細沙或浮游有機物質自然沉澱而去除之裝置，與沉砂槽原理相同，唯雨水在此停留沉澱時間較長，通常為數小時時間，讓更細之浮游粒子自然沉澱，以符合雨水用途之需求水質。在建築物雨水利用系統中，沉澱槽與貯集槽功能及構造均相近，可以考慮併設之裝置。根據水中泥砂粒徑區別名稱如下表 2-3.2 所示，沉澱槽處理之砂泥特性大約在細砂及部分之沉泥，雨水滯留時間約 2~3 小時為適當之參考。表 2-3.2. 沉澱槽處理之砂泥特性粒徑區別礫石. 砂. 粒徑之分類. 沉泥粗礫中礫細礫粗砂 75. 粒子之直徑(mm). 20. 5.0. 2.0. 黏土膠態物質. 細砂 0.042 0.074 0.005. 0.001. ~20 ~5.0 ~2.0 ~0.42 ~0.074 ~0.005 以下. 以下. 資料來源：日本建設大臣官房官廳營繕部，「排水再利用、雨水利用設計基準、同解說」，民國 90 年. 雨水處理之沉澱槽有不少案例是設置於建築物地下室或利用筏式基礎空間，形狀以長方形或正方形為佳。寬度比例太大之沉澱槽容易產生漩渦流或偏向流，造成沉澱效果的降低。根據案例經驗值，沉澱槽之長寬比約 3:1~5:1 為較理想之比例。以漂流土砂粒徑 0.07mm 之沉降速度 3.7mm/sec 計，理論上理想之沉澱槽單位面積處理能力約為 320 m3/m2.day，但是容量太大之沉澱槽於建築物中不容易配置，一般經驗以 25~50 m3/m2.day 之處理容量為適當之參考數值如表 2-3.3 所示。沉澱槽的深度與處理能力理論上並無直接之關係，但是深度太淺容易因水流的不穩定造成沉澱物的擾亂浮起。另一方面，設置於建築物地下空間或筏式. 25.

(35) 基礎之沉澱槽，空間往往受到限制而必須遷就現況條件，一般如果能有 1~4 公尺之深度應該就不會有太大的問題。沉澱槽流入口附近，配合設置碎石級配先行過濾，亦有整流之效果。表 2-3.3 沉澱槽雨水滯留時間與處理能力、水深之關係單位面積處理能力（m3/m2.day）. 槽有效深度（m）. 2. 3. 4. 25. 1.9. 2.9. 3.8. 沉澱時間. 30. 1.6. 2.4. 3.2. （小時）. 40. 1.2. 1.8. 2.4. 50. 1.0. 1.4. 1.9. 資料來源：日本建設大臣官房官廳營繕部，「排水再利用、雨水利用設計基準、同解說」，民國 90 年. 沉澱槽或貯集槽在槽體材質構造上，可採用鋼筋混凝土、鋼板或塑膠材等材質，只要能防止外部進入之垃圾、污排水、直接日射等即可，並確保維修檢查之方便性及可行性。設置於建築物地下筏基空間之設施，必須避免處理過程之水流產生短路或死水區域之規劃，圖 2-3.7 為參考設置例。為了清掃可及性及方便性，各個水槽必須留設人孔或清除孔，同時考慮沉泥容易清除之集泥坑及洩水坡度。使用揚水馬達之情況，必須避免抽到或擾動槽底之沉泥，沉水式馬達應墊高使用。. 雨水流入口. 通氣管. 連通管. 揚水馬達. 圖 2-3.7 做為雨水沉澱槽或貯集槽之案例. 26.

(36) 根據上述之檢討，沉澱槽及貯集槽在構造上參考基準如下： a.沉澱槽有效容量以雨水滯留時間 2~3 小時計，約每小時最大降雨集水量的 2~3 倍容量。 b.澱槽內水流平均流速應在 0.30m/sec 以下，以長方形水槽為佳，長寬比 3:1~5:1 左右。 c.沉澱槽單位面積處理能力約 25~50 m3/m2.day 左右。 d.槽深約 1~4 公尺，各槽應設清除孔且槽底需設置集泥坑，同時應設置 1/10~1/100 之洩水坡度以利清除沉泥。 e.入口附近應設置阻流版或打孔整流板，以防止漩渦流或偏向流現象。 f.貯集槽的有效容量，以雨水利用率，以及考量建築物之構造、敷地等限制條件決定之。（4）過濾裝置過濾裝置是以砂、活性碳等濾材，將雨水中更微細之浮游物質去除，一般設置於沉澱槽之後，目的在於進一步提升雨水利用水質，可視為雨水利用最終淨化設施。過濾裝置之構造大要如圖 2-3.8 所示。過濾裝置為雨水處理系統中，為加強雨水利用之水質要求之最終處理裝置，處理成本較高且程序較繁雜。因此，並不需要將沉澱槽之所有水量經此過濾裝置處理後利用，只要針對必要之用水量來處理即可。雨水過濾裝置往往受限於建築物空間的限制，配置上必須事先考量調整。過濾槽之處理方式有採開放重力式之過濾槽，也有採用密閉加壓馬達之壓力過濾槽方式，兩者各有其優缺點，密閉壓力式雖然成本較高，但在污染防止及處理能力上較佳，設計者得依建築條件慎選之。根據上述之檢討，過濾裝置在構造上參考基準如下： a.過濾槽之處理能力及容量，依該雨水用途之需求量設置即可。 b.原則上以採用密閉壓力式過濾槽較佳。. 27.

(37) c.過濾時間約需要 5 天左右。雨水用途加藥槽原水閥. 補及水淨水閥 M. 排水閥逆洗閥. 過濾機. 過濾路徑逆洗路徑. 貯留槽. P 排水. P 逆洗馬達. 揚水馬達. 圖 2-3.8 過濾裝置概要圖. （5）消毒裝置雨水利用之用途一般做為沖洗廁所馬桶、冷卻塔補給水、洗地、澆灌綠地植栽等，原則上不得用於飲用相關之用水，但民眾誤飲、誤用的情況仍然有可能發生。為避免貯集之雨水繁殖細菌造成污染，一般在貯集槽之前設置加氯裝置，或加入防止水中有機藻類繁殖之藥品，使雨水在貯集利用前之期間維持基本必要之衛生安全狀態。特別是雨水利用在與人體有接觸可能之地方，必須考慮避免發生安全衛生之問題。因此，在雨水處理的最終階段設置加藥消毒裝置，將雨水中之細菌類微生物殺死，以確保用水之安全衛生。用水中加氯消毒，同時也可以抑制水中藻類等微生物繁殖發生。經處理過之雨水一般有相當乾淨之水質，也較少存在會與氯產生反應之有機物或胺氮類之無機物。加氯量可以不必太重，以參考一般自來水之水質餘氯基準來設置，只要維持出水口之檢出殘留餘氯之自由餘氯值在 0.1mg / l 以上，或結合餘氯濃度在 0.4mg/l 以上即可。根據案例之經驗，加氯量約 2~4mg/l 左右應可滿足一般需求。但是，雨水利用於景觀植栽之澆灌或水景水池補充水之情況，加氯量太高會導致植物生長不佳或魚類死亡等情況，必須特別注意。. 28.

(38) 2-3.3 建築物雨水利用系統設計及維護管理考量要點建築物雨水貯集系統多設置在人口較多的地區，對其安全性、維護管理等需充分考慮。 1.規劃設計部分，建議依據下列原則進行考量。（1）頂樓防滲漏處理需加強。（2）集水區應定期清理，避免雜物阻塞排水或管線造成系統損壞。（3）貯水槽須覆蓋以防止灰塵、蟲等雜物進入且覆蓋需牢固，溢流管、入流管、放流管應視需要設計適當的掩蔽(如逆止閥)防止雜物進入。（4）若使用地面開挖貯存方式時，需規劃預防周圍之砂土流入造成淤積之設施。 2.雨水貯集再利用設施之維護，建議依下列原則進行考量。（1）雨水貯集供水系統使用者，必須每週對集水區域、導管系統、貯水槽等系統進行檢查。（2）屋頂集水區域會沉積灰塵、有機物與動物糞便等雜物，這些物質對雨水流動造成阻礙，同時也會在貯水槽的底部淤積而污染水質，所以導管系統、濾網與貯水槽必須經常清理以防止供水系統故障或供水品質降低。（3）降雨初期的雨水會將沉積集水區的沉積物帶入貯水槽，所以降雨初期之雨水處理是必須的(應配合系統設計初期雨水截流設施)，有助於減緩貯水槽的淤積。（4）雨水貯集供水系統之水質問題，由於陽光的照射會使得所貯存之水溫升高促進水中微生物的生長，所以貯水槽必須置於陰涼的地方且需有密合的覆蓋以防止樹葉、動物排泄物或泥沙的進入。（5）貯水槽定期清理是必須的，一般而言在良好的初期雨水處理系統和經常性的維護下，貯水槽每 5 年清洗一次即可，此外，當貯水. 29.

(39) 槽底淤積物超過 2cm 時即需立即清理。（6）貯水槽的清洗，除設計自動清洗設施外，人工清洗提供下列四個步驟參考： a.將貯水槽之貯水排出，至水位近 30cm 時擾動剩餘之水儘量使沉積物隨水排出。 b.剩下無法排出之水以幫浦抽出。 c.用濃度 3ml/L 之消毒劑或漂白水擦拭貯水槽內壁以防止藻類或微生物滋生。 d.等待 3 小時後以乾淨的水沖洗內壁並將沖洗後之污水排出貯水槽。（7）如情況許可，最好每年再用紫外線消毒燈予以消毒以確切的抑制細菌的生長。另外得視當地的水質狀況予以定期或不定期的投藥（次氯酸鈉稀釋液或氯錠）進行消毒滅菌；為了防止二次污染，提水工具必須妥當保管，最好設置抽水馬達或手壓水幫浦等裝置進行排水。. 2-3.4 雨水利用系統之優缺點雨水貯集設施必須考慮當地氣候環境、降雨量、氣候及經濟開發程度與其他供水水源等方面來作評估。根據研究歸納出雨水貯集設施之優缺點如下： 1.優點（1）何地點均可選擇適當方式施行。（2）雨水水源乾淨，水質佳、易取得、沒有水權的問題。（3）私有性高，大多數人皆可擁有自己的雨水貯蓄設施、減少公共給水系統的負擔。（4）水源供給點通常就在需水使用範圍內，取用非常方便。. 30.

(40) （5）能減少地下水的抽取，有效促進水土資源永續發展利用。（6）雨水貯蓄設施能減少排水路之暴雨逕流，降低洪峰。（7）雨水貯蓄設施能提供各種緊急情況之用法補給，減少缺水之損失。（8）對周圍環境的衝突很小。（9）施工方法簡單，設備維護容易且維護費用低。（10）本設施可視擴張需要彈性，不受早期工程規劃之限制。（11）雨水收集面可與各種再生能源的收集面並存（如太陽能板、電能等）、且可相輔相成，雨天收集雨水、晴天收集能源。 2.缺點（1）水源之供給量有一定限制，一般而言，雨水貯集系統的貯水容積不會太大，因此對易發生乾旱的社區應變能力較低。（2）受限於屋頂集水面積的大小，無法收集足夠的水以供使用，因此必須與其他水源搭配使用。（3）初期投資成本較高。（4）設施沒有一定建造規範供使用者及發展者來遵循。. 第四節. 國內外雨水利用現況. 1.國內雨水利用現況近年來由於國內連年鬧水荒，因此水資源問題逐漸受到重視。自民國八十一年起由經濟部水資源局積極宣導節水政策及自來水替代方法，並成立節水服務團積極協助民間企業或相關業者規劃節水、雨水貯集利用及中水技術等業務。另外，於「九二一災區學校重建計劃」中，民間團體如慈濟功德會等，也默默地在其相關工程及設計中導入節水及雨水貯集利用之技術。目前國內導入雨水貯集利用的案例逐年增加（表 2-4.1），尤其是離島地. 31.

(41) 區因淡水缺乏，近年來逐漸將雨水貯集設施規劃在新建建築當中，從此可看出利用雨水作為替代自來水使用的觀念已漸漸被設計與落實在實務中。表 2-4.1 國內建築物導入雨水利用之案例案例名稱中科院綠島工作站. 所在地台東縣綠島. 雨水收集面積 1825 m2. 儲水槽容量與形式 1575 m2，地面集雨就地. 完工日期 1994. 貯集 2. 工研院能資所. 新竹縣竹東鎮. 375m. 南湖國中. 苗栗縣大湖鄉. 432 m2. 海洋大學. 台北縣. 36 m3，不鏽鋼貯水槽. 1995. 40 m3，不鏽鋼貯水槽. 1996 1996. 2. 3. 中華映管桃園廠. 桃園縣八德市. 1680m. 400 m ，混擬土貯水槽. 雲林科技大學. 雲林縣斗六鎮. 19787m2. 全校區分散設置. 台北縣三芝鄉. 453m2. 1287 m3，混擬土貯水槽. 1997.7 1997. 田徑場及環安館三芝國民小學. 1998.3. 與筏基貯水槽台北市立動物園極地區木柵動物園. 台北市木柵區台北市文山區. 10000m. 2. 10000 m. 2. 2. 花蓮慈濟護專三期宿舍. 花蓮縣花蓮市. 1400m. 花蓮慈濟技術學院. 花蓮縣花蓮市. 1200m2. 250 m3，混擬土貯水槽. 1999.5. 809 m3，混擬土貯水槽. 1999.5. 3. 1180 m ，筏基貯水槽. 1999.6. 屋頂貯水槽為不鏽鋼. 1999.6. 材料，地下水槽以鋼筋混凝土為主慈濟綜合醫院. 花蓮縣花蓮市. 1200 m. 2. 成功大學水工所. 台南市. 14400 m. 世堡紡織股份有限公司. 桃園縣楊梅鎮. 600 m2. 雲林縣斗六市. 2. 溝壩國小軍功國小. 550 m. 台中市北屯區. 2. 85 m3，不鏽鋼貯水槽. 1998. 15000，混擬土貯水槽. 2000. 63 m3，不鏽鋼貯水槽. 2001. 3. 10 m ，不鏽鋼貯水槽. 1999. 3. 2002. 6＊0.25 m ，不鏽鋼貯 3. 水槽，6 m ，混擬土貯水槽中央大學. 桃園縣中壢市. 2100 m2. 39.5 m3，不鏽鋼貯水槽. 1999. 關於國內雨水貯集供水系統設置實例與評估檢討，茲以國內目前已裝置之幾個案例說明如下：. 32.

(42) （1）工業技術研究院能資所雨水貯集供水系統雨水收集區域位於工研院能資所 24 館的屋頂，集雨面積為長 25.2 公尺、寬 15 公尺，約為 375 平方公尺（約 131 坪）。設施包括雨水貯集供水系統雨水文資料觀測兩系統，其中雨水貯集供水系統包括：基礎底座腳架之架設、不鏽鋼集水板之鋪設、雨水貯集調節水槽之設置、連通導管之佈置及雨水貯水筒（圖 2-4.1）；而水文觀測系統包括：自記雨量計、蒸發計(蒸發皿及木製底座)、雨量記錄器、水質長期監測儀、溫濕度感應器及太陽能板一組，以作為雨水貯集供水系統實際收集水量雨水文觀測儀器校正及設計之重要參考依據（圖 2-4.2）。. 圖 2-4.1 工研院能資所不鏽鋼集雨板之鋪設情形資料來源：經濟部水利署，「節約用水資訊網」. 就建置成本考量，從經濟的觀點切入，用最小的成本決定雨水貯集供水系統的最佳設置容量。雨水貯集供水系統最主要的部份是集水區域與貯水槽，也是系統中最昂貴的部份，集水區域的面積與貯水槽的容量大小不僅影響整個系統建造成本，更直接關係到系統的供水可靠度，系統各部份支出費用假設如下: a.屋頂集水區為不鏽鋼板建造，高度約為一公尺高，含排管線連工. 33.

(43) 帶料每坪約 6611 元。 b.不鏽鋼水塔，包括裝置費及基礎、濾網、附屬配管等，以 5 m3 為一單位，每一單位約 25000 元。 c.每年維護費以年成本之 10%計。 d.年利率為 5%。在本系統供水率 40%時，最佳系統設置容量為 36 m3 的不鏽鋼貯水槽和面積 517.22 m2 之不銹鋼屋頂集水區，年成本約為 154,970 元。（文獻 A-6）. 圖 2-4.2 工研院能資所水文資料觀測系統資料來源：經濟部水利署，「節約用水資訊網」. 34.

(44) （2）台北市立木柵動物園動物園由經濟部水資源局補助經費進行全國第一個水資源有效利用示範計畫，執行內容包含全園換裝省水器材、設置雨水貯蓄利用系統以及進行愛護水資源教育宣導等三大項工作項目。為讓遊客了解雨水貯蓄利用之原理，並推廣雨水利用的觀念，園區共設置了 15 座容量 200 公升的小型雨水利用設施『雨撲滿』，利用區內廁所屋頂、休憩涼亭屋頂等小型集水面積，將雨水收集至雨撲滿內做為澆灌之用途。動物園全區公共廁所全面換裝省水器材，用水量由原來的 750 噸噸. 月降到 500. 月，省水效益高達 30％。（文獻 C-2）. 圖 2-4.3 木柵動物園雨水貯集利用系統資料來源：經濟部水利署，「節約用水資訊網」. （3）其他國內雨量貯集系統使用案例 a.軍功國小─雨水貯集供水系統該校設置埋入式雨撲滿(6 噸) 1 座及地面式雨撲滿(250 公升) 6 座，供給校園澆灌與清潔用水，並藉由老師的講解及學生的體驗，將「水資源有效利用」觀念，融入教學系統與應用於校內生活。軍功國小為 921 地震重建學校，該校為將「水資源有效利用」的觀念，融入教學系統與應用於校內生活，乃於校園內設置一座埋入式雨撲. 35.

(45) 滿(6 噸)及六座地面式雨撲滿(250 公升)，期藉由老師的講解及學生的體驗，將雨水應用於澆灌與環境清潔等，以落實水資源永續利用的理念。 b.成功大學水工所─雨水貯集供水系統水工所試驗區內之雨水，經大型平面試驗水池屋面板(14,400m2)集流、初期雨水截流、蝶型閥控制流向後，導入大型環狀蓄水池(15,000 噸)，供應該所全部實驗用水(14000 噸/年)。成功大學水工試驗所佔地約 11 公頃，由於該水工試驗設備用水量極大(約 14000 噸/年)，因此於試驗區內設置雨水供水系統，雨水經大型平面試驗水池屋面板(14,400m2)集流，經初期雨水截流後，藉由控制流向之蝶型閥，將水導入大型環狀蓄水池(15,000m3)，以供應該試驗所之全部實驗用水。 c.慈濟綜合醫院─雨水貯集供水系統屋頂(1200m2)集雨後，經沉沙、沉澱、過濾處理等，貯存於雨水槽 (85 噸)，再利用建築物的高程，供給低樓層之沖廁及澆灌用水，年雨水用量達 1,700 噸以上。花蓮慈濟醫院秉持著「慈悲喜捨、尊重生命與愛護環境」的理念，著手從事慈善醫療與節水推廣的工作，其利用大樓屋頂(1200m2)收集雨水處理，經沉沙、沉澱、過濾處理後貯存於雨水槽(85 噸)。同時，該設計亦善用建築物的高度落差，以位能轉為動能的原理，使水源自然引流到地面層，無需再用馬達作為動力，以供院內之沖廁及澆灌用水，年雨水用量達 1,700 噸以上。 d.中華映管股份有限公司─雨/中水二元供水系統雨水為純水設備之原水，中水則供應全廠之沖廁、澆花、工地洗車、道路清洗等雜用水。集水面積：27,000m2，貯槽容量：794 噸，中水處理能力：10,000 噸/日，年雨中水用量：60 萬噸。中華映管的雨/中水利用系統，依用水水質需求及水處理成本採二系. 36.