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研究生:李宗瑋
研究生(外文):Lee, Jhong-Wei
論文名稱:建築物雨水貯集系統之研究
論文名稱(外文):Study on Rainwater Harvesting System for Buildings
指導教授:黃文政黃文政引用關係
指導教授(外文):Huang, Wen-Cheng
口試委員:鄭克聲廖朝軒
口試委員(外文):Zheng, Ke-ShengLiao, Chao-Hsuan
口試日期:2020-01-15
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣海洋大學
系所名稱:河海工程學系
學門:工程學門
學類:河海工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2020
畢業學年度:108
語文別:中文
論文頁數:54
中文關鍵詞:河工一館雨水貯集庫容量成本效益
外文關鍵詞:Building I of the HRERainwater HarvestingStorage capacityCost-Benefit
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本研究目的在探討如何利用都市建築物執行雨水貯集,供給家庭、學校或其他建物之非接觸用水,舒緩缺水壓力,以及計算屋頂雨水貯集之效益。
研究以國立海洋大學河工一館作為研究對象,根據其日用水資料,估得日需水量為2m3;再依據1958-2017年日降雨量資料,及各年最大需求庫容量的估算,本研究分別選擇所需貯水槽容量為30m3及60m3兩方案。其中30m3的缺水指數SI=0.608、60m3的缺水指數SI=0.105,平均一年可分別省下8,182元及8,663元。相對地,所需建置一套雨水貯集利用系統(工程壽命20年、貸款年利率3%)金額每年需要花費分別為32,020元及41,709元,即方案之成本效益比分別為0.255及0.208,所以單純以金錢來衡量成本效益是虧本的,但比較此兩方案則以庫容量30m3為優先考量。
由上述結果得知建築物之雨水貯集方案是不划算的,有待政府宣導以及提供獎勵措施鼓勵建築物綠化達到台灣地區水資源再利用之目標。尤其對水資源日益短缺的未來,更具其他不可見的效益,例如:對於生態的永續發展、教育的意義亦或是水資源再利用於任何非接觸用水的設施。
The purpose of this study is to explore how to use urban buildings to perform rainwater storage, provide non-contact water for homes, schools, or other buildings, relieve water stress, and calculate the benefits of rooftop rainwater storage.
The case study is applied on Building I of the HRE at the National Ocean University. According to its daily water consumption data, the estimated daily water demand is 2m3. By using the daily rainfall data from 1958 to 2017 and the estimation of the maximum demand storage capacity in each year, this study selects the two alternatives of tank capacity associated with 30m3 and 60m3 tank. Each calculated shortage indices are SI = 0.608 and SI = 0.105, which can save NT$ 8,182/yr and NT$ 8,676/yr, respectively, on average. In contrast, the annual cost will be NT$ 32,020 and NT$ 41,709, respectively for this rainwater storage and utilization system (20 years of project life and 3% annual interest rate on the loan). That is, the cost-benefit ratio of the scheme is 0.255 and 0.208, and the option with 30m3 should be considered as a priority.
It shows that the rainwater storage plan of the building is not cost-effective. It needs to be announced by the government and provide incentives to encourage the greening of buildings to achieve the goal of water reuse in Taiwan. Especially for the future where water resources are increasingly scarce, there are other invisible benefits, such as the sustainable development of ecology, the significance of education, or the reuse of water resources in any non-contact water facilities.
謝誌…………………………………………………………………………………I
摘要…………………………………………………………………………………II
目次………………………………………………………………………………Ⅳ
圖目次………………………………………………………………………………IV
表目次………………………………………………………………………………IVI
第一章 緒論……………………………………………………………………1
1-1研究動機與目的……………………………………………………………1
1-2文獻回顧……………………………………………………………………2
第二章 區域介紹及研究方法………………………………………………………3
2-1研究區域……………………………………………………………………3
2-2國立臺灣海洋大學河工一館資料…………………………………………4
2-3研究方法……………………………………………………………………6
2-3-1日需求量設計方法…………………………………………………7
2-3-2最大需求容量設計方法…………………………………………10
2-3-3公共用水分析……………………………………………………12
第三章 研究案例…………………………………………………………………13
3-1最大需求容量計算………………………………………………………13
3-1-1需求量(Demand)之設定…………………………………………13
3-1-2降雨量分析(Inflow)……………………………………………18
3-1-3庫容量(Storage Capacity)之決定……………………………22
3-2缺水統計……………………………………………………………………26
3-2-1缺水指數分析……………………………………………………26
3-3庫容量30m3及庫容量60m3之比較………………………………………38
3-4內政部建築物雨水貯留利用設計技術規範定義…………………………41
3-4-1評估基準及指標計算法…………………………………………41
3-5本研究與內政部建築物雨水貯留利用設計技術規範定義貯集槽容量設計
方法之比較………………………………………………………………43
第四章 系統細部設計分析…………………………………………………………44
4-1案例設計……………………………………………………………………44
4-2 設備成本分析………………………………………………………………49
4-3 效益分析……………………………………………………………………51
第五章 結論…………………………………………………………………………53
參考文獻……………………………………………………………………………54
參考文獻
鄭政利,2006,「建築基地保水煮及技術設計規範與法制化之研究」,內政部建築研究所委託研究報告。
謝錦煌、林文則,2007,「都市水資源分析與雨水回收系統設置效益之研究-以北部地區為例」,2007 台灣環境資源永續發展之研討會。
廖朝軒,2010,「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。
廖朝軒,2011,「行政院國家科學委員會專題研究計畫」,頂綠化對都市雨洪消減與結合雨水貯集系統模式建立研究成果報告。
白櫻芳,2016,「建築技術規則雨水貯集滯洪設施減洪效益評估與法令探討研究」,內政部建築研究所自行研究報告。
DANIEL P. LOUCKS JERY R. STEDINGER DOUGLAS A, HAITH,《WATER RESOURSE SYSTEMS PLANNING AND ANALYSIS》
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