¶ 建築基地保水設計技術規範-01_建築基地保水設計技術規範_pdf(第 10–15 頁)
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6.5 地下貯集滲透設計
所謂「地下貯集滲透」,基本上 是一種藉由創造地下儲水空間
來保水的方法,填入礫石、廢棄混凝土骨料或組合式蓄水框架,
外包不織布,讓雨水暫時貯集於此地下孔隙間,再以自然滲透方
式入滲至土壤的方法。此地下空間埋設的礫石越大,其蓄水孔隙
率越大,尤其是蓄洪專用的組合式蓄水框架的蓄水空間比更高達
80%以上,下大雨時,此地下空間便能貯集較大的水量,慢慢滲透
回土壤之中,達到貯集及滲透的保水功效。二種工法(圖5)均需
考慮其路面承載性能,且需覆蓋不織布以防止孔隙受到泥土阻塞
喪失蓄水功能。「地下貯集滲透」在透水性能不佳的地質上相當有
效,幾乎成為地下儲水窖的功能,可在廣場、空地、停車場、學
校操場、庭院等開闊區域廣為設置。有時透過一些配管抽水手法,
更可將貯集的雨水做為洗車、澆花等雜用水的利用。
圖 5 地下礫石層與組合式蓄水框架的地下貯集滲透工法
6.6 滲透管設計
在都市高密度開發地區,往往無法提供足夠的裸露地及透水鋪面
來供雨水入滲,此時,便需要人工設施來幫助降水使其儘可能入
滲至地表下,目前較常用的設施可分為水平式的「滲透排水管」、
垂直式「滲透陰井」,及屬於大範圍收集功能的「滲透側溝」。所
謂「滲透排水管」,便是將基地內無法由自然入滲排除之降水集中
於排水管內,慢慢往土壤內入滲至地層中,以達輔助入滲的效果。
透水管的材料從早期的陶、瓦管、多孔混凝土管、有孔塑膠管進
化為蜂巢管、網式滲透管、尼龍紗管而至最近之高密度聚乙稀透
水管等,可以利用毛細現象將土壤中的水引導入管內,再緩緩排
除。新型滲透網管不僅有足夠的抗壓強度,有各種樣式斷面與連
通接頭,不必使用碎石級配與不織布即可避免泥砂滲入造成淤積。
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6.7 滲透陰井設計
「滲透陰井」與「滲透排水管」的原理是類似的,都是將基地內
無法由自然入滲排除之降水集中於陰井內,慢慢往土壤內入滲至
地層中,以達輔助入滲的效果。「滲透陰井」是屬於垂直式的輔助
入滲設施,不僅有較佳的貯集滲透的效果,亦可做為「滲透排水
管」之間聯接的節點,可容納排水過程中產生的污泥雜物,以方
便定期清除來保持排水的通暢。過去的「滲透陰井」與「滲透排
水管」常有阻塞現象,最新則二者皆使用高密度聚乙稀透水網管,
因為使用毛吸透水原理,不必使用碎石或不織布也不會造成阻塞
(圖6)。
圖 6 滲透排水管、滲透陰井及滲透網管做成的排水系統
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6.8 滲透側溝設計
上述「滲透排水管」及「滲透陰井」通常設置於操場、庭院、駁
崁、擋土牆來收集土壤內積水,是地面下的排水系統。「滲透側溝」
則是收集屋頂排水或表面逕流水的地表排水系統,其管涵斷面積
也較滲透排水管為大(圖7)。在管涵材料的選擇上,必須以多孔
隙的透水混凝土(即無細骨材混凝土)、紅磚、水泥磚為材料,或
是以多孔型的預鑄管涵為設計,管涵四周包圍以礫石、不織布,
以利雨水入滲,同時也必須定期清洗以防青苔、泥沙阻塞孔隙而
失去功能。「滲透側溝」最好不要臨接建築牆面、擋土牆、圍牆而
設(距離應大於70 公分),以免失去滲透之功效。滲透側溝收集基
地之雨水,後經由重力流情況排水,可能常有砂土、垃圾等流入
而使功能降低,故於側溝入流處應設置陰井,進行初步之穩流與
沈砂。滲透側溝受基地之坡度或地勢變化關係,滲透側溝佈置常
需伴有(滲透)陰井等附屬設施,以維持其結構穩定;且滲透側
溝於彎折、寬度變化點亦應設置(滲透)陰井。滲透側溝與(滲
透)陰井組合配置構造如圖7 所示。不過,滲透側溝系統還是很
容易被阻塞,最近較好的設計還是以滲透網管把水溝暗管化,以
上述地下型滲透排水系統來設計,既可免除阻塞,又可防止積水
而產生蚊蟲污染之困擾。
圖 7 滲透側溝(滲透)陰井組合配置構造示意圖
| 40 30 10 ≒90 o 20 70 | 格柵板 水泥砂漿 不織布 透水(無細骨) 水泥、 透水磚、紅磚 等材料 清碎石級配 過濾砂層 單位:cm | ||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 40 | 不織布 透水(無細骨) 水泥、 透水磚、紅磚 等材料 | ||||||||||||||||||
| 30 | 10 清碎石級配 ≒90 o 過濾砂層 20 70 單位:cm | ||||||||||||||||||
| 40 | 不織布 透水(無細骨) 水泥、 透水磚、紅磚 等材料 | ||||||||||||||||||
| 30 | 10 清碎石級配 ≒90 o 過濾砂層 20 70 單位:cm | ||||||||||||||||||
| 40 30 | 透水(無細骨) 水泥、 透水磚、紅磚 等材料 10 清碎石級配 ≒90 o 過濾砂層 20 70 單位:cm | ||||||||||||||||||
| 30 | 水泥、 透水磚、紅磚 等材料 10 清碎石級配 ≒90 o 過濾砂層 20 70 單位:cm | ||||||||||||||||||
| 10 清碎石級配 | |||||||||||||||||||
| 30 o | |||||||||||||||||||
| ≒90 | |||||||||||||||||||
| 過濾砂層 | |||||||||||||||||||
| 20 | |||||||||||||||||||
| 70 單位:cm | |||||||||||||||||||
| 30 | 10 清碎石級配 ≒90 o 過濾砂層 20 70 單位:cm | ||||||||||||||||||
| 30 | 10 | 清碎石級配 | |||||||||||||||||
| ≒90 o | 過濾砂層 | ||||||||||||||||||
| 20 | 70 單位:cm | ||||||||||||||||||
| ≒90 o | 20 | 過濾砂層 70 單位:cm | |||||||||||||||||
| 20 | 過濾砂層 70 單位:cm | ||||||||||||||||||
| 20 | 70 單位:cm | ||||||||||||||||||
| 70 | 單位:cm | ||||||||||||||||||
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7. 保水設計注意事項
(1) 上述八項保水設計手法之中,Q1 至Q3 前三項為一般最常用的保水
設計法,適用於任何基地保水設計中。然而,Q4 至Q8 五項為利用
特殊排水滲透工程的特殊保水設計法,這些設計法有時會引發水
土保持之危害,因此本規範在此特別要求注意地盤土質之安定考
量,對於擋土牆、重要構造物及道路周圍有地盤流失之虞處,必
須保持安全距離,尤其在山坡地及地盤滑動危機之區域應嚴禁採
用之。此外,例如在一般基地上遇有30 度以上駁崁時,必須距離
其高差二倍以外方可採用此五項保水設施(如圖8 所示)。同時,
為了使滲透陰井的滲透功能完全發揮,二個滲透陰井之間的距離
應保持在1.5 公尺以上,以免因為距離太近而干擾其原本之透水
功能。
(2) 「滲透排水管」Q6 、「滲透陰井」Q7 、「滲透側溝」Q8 是利用
雨水排水路徑的保水設計法,這些透水管路設計法必須在無雨水
污染與雨污水嚴格分流的情況下始得進行,否則污染了地下土壤
反而得不償失。臺灣目前在家庭洗衣水、雜排水混入雨水系統,
餐飲業、洗車業污水排入雨水系統的情形下,最好勿嘗試透水管
路設計為宜。
(3) 上述所有保水的設計公式均與土壤的最終入滲率f 及水力傳
導係數k 值有密切關係,最終入滲率f 及滲透係數k 值應在現
地進行土壤滲透試驗求之,或以表層2 公尺以內土壤認定之。可
由基地內或鄰地鑽探調查資料判斷表層2 公尺以內土壤之「統一
土壤分類」(unified classification)代入表2 以取得f 值,或
由技師、建築師依現地土壤實況逕行判斷認定表層2 公尺以內土
壤類型,代入表3 以取得f 及k 值即可(不必附鑽探調查資料)。
有多孔鑽探資料不一致時,由技師或建築師之經驗依資料分布取
其代表值。
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(4) 基地面積A0以申請建照一宗基地範圍為原則。若為單一宗基
地內之局部新建執照,可以整宗基地綜合檢討或依基地內合
理分割範圍單獨檢討。基地保水基準值λc 依建築技術規則
採「λc=0.5×(1.0-法定建蔽率r)」來計算。0.5 的意義在於
希望土地開發後的法定基地空地中尚能保有五成的自然裸露
土地作為涵養雨水的機會。例如在都市計畫區內一般住宅法
定建蔽率0.6 時,基準值λc 為0.5×(1-0.6)=0.20,商業區
建蔽率0.8 時,基準值λc 為0.1。然而,法定建蔽率r>0.85
時,必須依最大值r=0.85 來計算λc,其用意乃在確保原基
地7.5%以上的透水水準,以防止高建蔽率建築基地,以低保
水水準取得保水指標。
(5) Q1 所謂的「綠地」、「被覆地」或「草溝」,為其地下無人造
構造物,其上無人工鋪面之自然土地面積。有地下室開挖的
地面層花園綠地並非裸露土地,其保水功能有如人工花圃而
已,應併入Q3 的花園計算,下有地下室的地面層無植栽綠化之
裸露土地(如球場)之保水量,因對土壤生態無益,同時可能
長期被重壓而堅固如不透水面,因此不應納入任何保水計算中。
(6) Q3 花園土壤貯留體積V3最大只能計入地表深度60 公分以內之土
壤。
(7) Q4 至Q8 之保水量計算公式中均有二項保水量因子,前者為直
接滲透部分的保水量,後者為空間貯集部分的保水量,這是保
水指標與一般單純考量直接滲透指標不同的地方,保水之意義乃
兼顧讓雨水暫時留置於基地上,再以一定流速讓水滲透循環於大
地的功能,是較生態的考量。
(8) Q2 所謂的透水性鋪面,必須具有透水性良好的表層鋪面與基
層砂石級配(砂石級配的水力傳導係數均在10-4m/s 以上)。鋪
面下若有1 公尺以上土壤則可視為透水鋪面,若未達1 公尺之
不透水構造則不可當成透水鋪面來計算。為了確保表層鋪面
具有充足的溝縫間隙以透水,每一塊實體塊材表層鋪面面積
必須在0.25m2 以下(有孔洞的植草磚不在此限),且必須為乾
砌施工做成,始得承認其為透水性鋪面。此外,市面上常有
許多透水性鋪面設計,因基層砂石級配夯實不足而產生不均
勻沈陷之現象,宜謹慎處理方能確保其透水與安全之功能。
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(9) 為了公共安全,作為公共場所之貯集滲透空地Q4 設計時,該
基地之土壤水力傳導係數k 應在10-7m/s 以上,其蓄水深度在
小學校必須在20 公分以內,在中學校必須在30 公分以內,
在一般情形則在50 公分以內,且其邊緣高差應分段漸變以策
安全。
(10) Q5 的保水量計算公式中,第二項部分乃是利用礫石孔隙或
專用蓄水組合框架來涵養雨水,在此將其礫石、專用蓄水組
合框架的有效空隙率視為20%、80%來計算,申請者如果有更
合理的儲水孔隙率之證明時,可從其證明。但一般礫石蓄水
最大只能採地表1 公尺以內範圍計算之。
(11) 當基地位於透水良好之粉土或砂質土層(通常土壤水力傳導係
數k 在10
-7m/s 以上)時,適合採用以下的「直接滲透設計」,如
Q1 綠地、被覆地、草溝、Q2 透水鋪面、Q4 貯集滲透空地、Q6 至
Q8滲透管/陰井/側溝等手法所述;當基地位於透水不良好之黏土
質土層(k 在10
-7m/s 以下)時,適合採用「貯集滲透設計」,如
Q3人工地盤花園土壤貯集設計、Q4貯集滲透空地或景觀貯集滲透
池、Q5地下貯集滲透設施其它手法所述。
(12) Q4至Q6與Q8等保水項目設施間之設置間距至少須保持4.0 公尺
以上,使其滲透能力不互相干擾,以保持最佳保水效能。