一、研究動機與目的
因氣候環境變遷及都市化迅速發展，造成降雨集流時間縮短且逕流量變大，原本以傳統渠道排放為主之管理對策，反易形成洪峰流量聚集而致水患加劇，為減輕都市排水系統負擔，102年建築技術規則建築設計施工編增訂第4條之3，要求都市計畫地區建築物設置雨水貯集滯洪設施。由於建築基地以居住使用功能為導向，加上全國各地的降雨條件與排水系統不同，如何兼顧建築物使用機能與都市減洪雨水分擔量之平衡，針對現行法令規定妥為分析，即顯得十分重要。
因此，本研究針對全國都市計畫地區建築物依現行建築技術規則建築設計施工編第4-3條設計時，能否滿足低衝擊開發目標，以及不同基地保水設施型式對雨水貯集滯洪有何影響，深入分析並探討建築技術規則建築設計施工編第4條之3條文內容提出建議。
二、研究方法與步驟
本研究運用104年「社區及建築基地減洪防洪規劃手冊輔助計算工具建置研究」所完成Google雲端輔助計算工具進行分析，針對現行建築技術規則雨水貯集滯洪設施條文之量化標準，以及與不同保水技術合併設計影響進行探討，彙整研提建築技術規則建築設計施工編第4條之3之分析建議。
三、現行規定
建築技術規則主要係規範適用於全國貯集滯洪之最低標準，除各地方政府都市計畫法令或自治條例另有規定外，各都市計畫區建築物之新建、增建改建應符合建築技術規則建築設計施工編第4條之3，得併計基地保水及雨水貯留利用系統貯水量；又依營建署最新函釋以符合建築技術規則及規範所訂雨水貯集設計容量(0.045m³/m²)、基地保水量及雨水儲水槽「設計容積」之較大值即可，免累加合計。
四、研究內容
1.減洪效益評估方法
本研究引用「社區及建築基地減洪防洪規劃手冊」的簡易水文成效評估法，假設建築基地範圍為集水區，從總量觀點以合理化公式法進行簡易水文成效分析，探討全國各都市計畫區的建築物依現行建築技術規則建築設計施工編第4-3條（0.045m³/m²）設計時，能否滿足低衝擊開發目標，亦即開發後逕流體積零增量。建築物開發後規劃目標強度如表1所示，另依都市人口密度與鄉鎮市區人口密度區分各都市計畫地區建築物雨水貯集滯洪之規劃目標強度，如表2所示。
表1 建築物開發後規劃目標強度分級一覽表
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規劃目
標強度
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開發前逕流峰值
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開發後逕流峰值
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基礎目標
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1.引用營建署下水道誌政府自辦雨水篇附錄全國雨水下水道系統規劃降雨公式
2.集流時間5分鐘計算逕流峰值
3. 依行政區級分級重現期從1年至5年不等
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5年重現期Horner公式、集流時間5分鐘計算逕流峰值(參考營建署「雨水下水道系統規劃原則檢討」有關台灣各地區Horner降雨強度公式)
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中期目標
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基礎目標逕流峰值+ 5mm
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長期目標
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基礎目標逕流峰值+ 10mm
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減洪成效定義為法定雨水貯集滯洪量相對於逕流體積增量的百分比（％），利用合理化公式、HORNER公式計算開發前後的逕流體積總量，逕流係數依不透水表面率計算。研究發現，當水文條件與地文特性相同時，不同面積大小的建築基地，其開發後逕流體積增量與法定最小雨水貯集滯洪量(0.045×A0)具有近似的比例關係，故假設基地面積1,000平方公尺、不透水表面率100%，降雨延時採60分鐘，集流時間5分鐘。
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表2 全國各鄉鎮市區都市計畫地區規劃目標強度區分原則
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目標強度
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都市計畫地區人口密度 (單位:人/平方公里)
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6,000以上
(4級)
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3000～6,000
(3級)
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1000～3,000
(2級)
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1,000以下
(1級)
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鄉鎮市區人口密度
(人/平方公里)
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6,000以上(4級)
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長期目標
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長期目標
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中期目標
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基礎目標
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3000～6,000(3級)
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長期目標
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長期目標
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中期目標
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基礎目標
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1000～3,000(2級)
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中期目標
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中期目標
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基礎目標
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基礎目標
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1,000以下(1級)
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基礎目標
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基礎目標
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基礎目標
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基礎目標
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2.基地保水設施與水環境低衝擊開發設施之差異分析
本研究詳細蒐集整理建築基地保水設計技術規範、本所104年建築基地保水現況分析及設計技術規範檢討與修訂之研究所建議修訂內容與營建署「水環境低衝擊開發設施操作手冊」，三者之比較如表3所示，LID設施與現行基地保水設施相當類似，最大差異在於LID設施採土壤置換方式來提高保水量，LID級配層孔隙率需經試驗確保大於25%，最終入滲率設計介於5~8公分/小時，每次暴雨事件過後需於8~12小時內排乾貯水區雨水，以利在下次暴雨事件發揮功能。而基地保水設施入滲時間長達24小時以達到涵養水分、調節環境氣候之目的，且維持現地土壤施工成本相對較低，為其優點。基地保水與水環境低衝擊開發技術的設施型式多樣且設計參數繁多，本研究利用保水當量之概念，以相同入滲率單位面積1平方公尺綠地保水量為1倍時，各保水設計之保水量與綠地之相對倍數，可以明顯反映出各類型設施在相同面積下保水量的差異。
表3 基地保水設施與水環境低衝擊開發設施之比較
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規範/
手冊
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目的/效益
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設施型式
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差異
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建築基地保水設計技術規範
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改善土壤生態環境、調節環境氣候、降低區域洪峰、減少洪水發生率
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綠地、透水鋪面、滲透管、滲透陰井、滲透側溝、花園土壤雨水截留、景觀貯留滲透水池及地下貯留滲透
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1.使用現地土壤，入滲時間24小時。
2.無樹箱過濾設施
3.λ值可能大於1
4.不含樹箱過濾設施
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建築基地保水設計技術規範修訂建議
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增加雨水入滲涵養地下水資源，並改善生態環境、降低熱島效應、降低逕流洪峰及體積
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綠地、透水鋪面、滲透管、滲透陰井、滲透側溝、花園土壤雨水截留、景觀貯留滲透水池及地下貯留滲透
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1.使用現地土壤，入滲時間24小時。
2.修正λ值不大於1
3.折減貯水量、滲透量
4.不含樹箱過濾設施
5.使用現地土壤
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水環境低衝擊開發設施操作手冊
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減洪、水質改善、環境綠化、降低都市熱島效應、增加生物棲地、調節微氣候及提升都市景觀美質等，但並不包含削減高重現期距暴雨事件洪峰量。
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透水鋪面、綠屋頂、生態滯留單元、樹箱過濾設施、植生溝、雨水桶、滲透陰井/滲透側溝
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1.置換土壤，級配孔隙率>25%。
2.8~12小時內排乾
3.最終入滲率介於5~8公分/小時
4.不含滲透管、地下貯留滲透等設施
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五、研究發現
1.全國都市計畫地區建築物雨水貯集滯洪設施減洪效益評估分析發現
全國各都市計畫地區之建築物在現行雨水下水道保護標準下配置雨水貯集滯洪設施（0.045m³∕m²）後，大部分地區可以達到預設目標，僅少數地區雖未達開發後逕流體積零增量，仍可達到六成以上的減洪效益，開發後逕流峰值約可削減四成以上。若將該等地區的貯集標準提高為0.0454 m³∕m²至0.073 m³∕m²，即能滿足開發後逕流零增量。
2.建築基地保水設施與水環境低衝擊開發設施之保水當量差異分析發現
以國內大多採用基本保水設施設計的情況下，當土讓最終入滲率f為10-5時，基地保水設施的保水量能補充提高基地的總貯水量，其對未達短中長期規劃目標之都市計畫地區，在短延時降雨時可以有效分擔部分的逕流增量。但當土讓最終入滲率f小於10-6時，基地保水設施較難提升基地整體減洪成效，但若改採LID設施則可分擔較多的逕流增量。
經彙整各項技術型態的保水當量作排序比較，其中滲透陰井、滲透側溝和滲透管的功用以輸水為主，減洪效益較差，故不予納入比較。當土讓最終入滲率f小於10-6，基地保水設施1小時的保水當量均小於1，但LID樹箱保水量為綠地24小時保水量的3倍，LID生態滯留單元為2倍。當f等於10-7時，LID樹箱保水當量為31.8，亦即1平方公尺樹箱1小時的保水量(不計表面貯水量)，相當於31.8平方公尺綠地入滲24小時的保水量，LID透水鋪面保水當量為20，亦即1平方公尺LID透水鋪面1小時的保水量(不計表面貯水量)，相當於20平方公尺綠地入滲24小時的保水量。但相較於基地保水設施，LID水環境低衝擊開發設施的設置費用、管理維護技術與維護成本均較高。
3.建築技術規則雨水貯集滯洪設施第4之3條分析建議
建築技術規則雨水貯集滯洪設施第4之3條分析建議彙整如表4，建築技術規則係規範適用於全國的最小雨水貯集滯洪量規定，分析發現法定設置標準（0.045m³∕m²）普遍適用於大多數的都市計畫地區，針對少數未達設定目標之都市計畫地區，建議可參考表4建議策略提高建築基地雨水貯集滯洪能力，並透過都市計畫通盤檢討、都市設計或自治條例等方式，提高該地區公共設施的雨水分擔量，若能配合水利工程整治、大型滯洪池規劃，將可全面提升都市計畫區域內之整體保護標準。
表4 建築技術規則建築設計施工編第4之3條分析建議
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項目
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條文內容
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分析建議
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適用對象
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都市計畫地區新建、增建或改建之建築物，除本編第13章山坡地建築已依水土保持技術規範規劃設置滯洪設施、個別興建農舍、建築基地面積300m²以下及未增加建築面積之增建或改建部分者外，應依下列規定，設置雨水貯集滯洪設施。
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無調整建議。
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設置位置
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於法定空地、建築物地面層、地下層或筏基內設置水池或儲水槽，以管線或溝渠收集屋頂、外牆面或法定空地之雨水，並連接至建築基地外雨水下水道系統。
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基地雨水收集後連接至建築基地外雨水下水道系統，建議呼應流域總合治理條例之出流管制與逕流分擔政策，宜請各地方政府考量下游排水系統容量擬訂允許排放標準。
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除砂設計
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採用密閉式水池或儲水槽時，應具備泥砂清除設施。
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無調整建議。
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排水型式
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雨水貯集滯洪設施無法以重力式排放雨水者，應具備抽水泵浦排放，並應於地面層以上及流入水池或儲水槽前之管線或溝渠設置溢流設施。
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建議優先結合基地保水設施、LID設施或平面空地採下凹式設計來分擔雨水貯留量，節省抽水泵浦排放之能源耗損。
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合併設計
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雨水貯集滯洪設施得於四周或底部設計具有滲透雨水之功能，並得依本編第17章有關建築基地保水或建築物雨水貯留利用系統之規定，合併設計。
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1.可優先採LID樹箱、LID生態滯留單元與基地保水設施相互搭配設計，但雨水貯集滯洪量不得計入入滲保水量。
2.合併設計尚存有操作管理問題，仍有待進一步探討。
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地方法令
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前項設置雨水貯集滯洪設施規定，於都市計畫法令、都市計畫書或直轄市、縣（市）政府另有規定者，從其規定。
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建議都市計畫通盤檢討時，依營建署「都市總合治水綱要計畫」規定原則檢討都市排水系統的保護強度。改善策略如下:
1.採LID樹箱、生態滯留單元與基地保水設施相互搭配設計。
2.適度規範建築物之不透水表面率，以減少開發後之逕流增量。
3.提高雨水貯集滯洪設計標準。
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量化標準
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雨水貯集滯洪設施之雨水貯集設計容量不得低於規定：新建建築物且建築基地內無其他合法建築物者，以申請建築基地面積乘以0.045 m³∕m²。建築基地內已有合法建築物者，以新建、增建或改建部分之建築面積除以法定建蔽率後，再乘以 0.045 m³∕m²。
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經分析0.045 m³∕m²普遍適用於大部分都市計畫地區，故無調整建議。
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