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系統識別號 U0002-3007200906500400
中文論文名稱 永續校園水資源再生之設計與效益研究 -以台北縣國小為例-
英文論文名稱 A study on the Sustainable campus of renewable water resources of the design and effectiveness: Elementary Schools in Taipei County
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 建築學系碩士班
系所名稱(英) Department of Architecture
學年度 97
學期 2
出版年 98
研究生中文姓名 陳蓉萱
研究生英文姓名 Jung-Hsuan Chen
學號 695360304
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2009-06-15
論文頁數 104頁
口試委員 指導教授-王文安
委員-江哲銘
委員-周家鵬
中文關鍵字 永續校園  水資源再生 
英文關鍵字 Sustainable Campus  renewable water resources 
學科別分類 學科別應用科學土木工程及建築
中文摘要 隨著全球氣候異常與經濟成長,水資源的供給與需求失衡越來越嚴重,因此以永續經營之概念改善水資源環境是重要的議題。校園為推動永續改造潛力佳之基地,自「永續校園」推廣計畫從2002年至至今,已改善多所學校之水資源環境,當中有成功與待修正之案例,因此本研究目的在探討與建構校園環境與再生水資源設計之關係,以永續經營觀點分析規劃設計。
本研究以永續校園台北縣國小為例,取目前已改善水資源再生為研究之對象。透過永續經營校園水資源再生之文獻回顧,彙整各系統之設計要領並與樣本交互研究;藉由田野調查之實地訪談與記錄,先以質性之分析探討各樣本的情況與問題並提出改善建議,再以量化之評估公式了解實質之使用效益。
研究結論之方向歸納為以下三點:一、水資源再生系統類型之設計考量:依照基地四周環境之條件,提出水資源改善之策略;二、水資源再生之設計空間層級與建議:分別以空間系統設計、流程系統設計、細節設計三部份做詳實之建議;三、樣本使用效益評估:目前主要為教學示範為主,建議透過分次逐漸改善之規劃,以提升為生活面之取代利用。
英文摘要 Due to the unusual global climate and economic growth, the imbalance between demand and supply of water resources is becoming severe. Campuses are potential sites for this project, which are called Sustainable Campus Projects. Therefore, improving the water resources environment by the concept of sustainable management is an important issue. Since 2002, Sustainable Campus Projects have improved the water environment of several campuses. There are successful and revisable cases. Consequently, the purpose of the research is to examine the relationship between the campus environment and the design of the renewable water resources and to analyze the design by views of sustainable management.
In this research, Sustainable Campus Projects target elementary schools in Taipei County. In some elementary school campuses, the water resources of some campuses have already been improved. After reviewing documents of sustainable water sources about Sustainable Campus Projects, arranging design strategies of each system comparable to other similar research, interviews and records about fieldwork allows these cases first to be examined, in order to address sample problems through qualitative analysis, bringing about improvements. In addition, the actual efficiency is examined by the quantitative evaluation formula.
Research conclusions are inducted through the fowling three points: 1. Design about types of renewable water resources systems: according conditions of environment about sites, designers can bring up plans of water resources improvement. 2. Scaling and design recommendations about renewable water resources: there are detailed and practical recommendations in space system design, flow system design and detail design. 3. The efficiency evaluation of samples in usage: the main purpose of samples is as demonstration, it is recommended that it can be increasingly improved; and further, it can be elevated to aspect of daily life.
論文目次 表目錄…………………………………………………………………Ⅳ
圖目錄…………………………………………………………………Ⅵ
第一章 緒論……………………………………………………………01
1-1 研究動機與目的…………………………………………………01
1-1-1 研究動機…………………………………………………………01
1-1-2 研究目的…………………………………………………………02
1-2 研究範圍與限制……………………………………………………03
1-2-1 研究範圍……………………………………………………….03
1-2-2 研究限制…………………………………………………………07
1-3 相關文獻回顧………………………………………………………08
1-4 研究方法與流程……………………………………………………10
1-4-1 研究方法…………………………………………………………10
1-4-2 研究流程…………………………………………………………11

第二章 永續經營校園水資源再生與評估工具………………………12
2-1 校園水資源的永續經營…………………………………………12
2-1-1 節約用水…………………………………………………………13
2-1-2 開展資源…………………………………………………………14
2-1-3 涵養循環…………………………………………………………15
2-2 校園的水資源………………………………………………………16
2-2-1 校園基本水源與用途……………………………………………16
2-2-2 校園再生水源與用途……………………………………………18
2-3 水資源再生設計與效益評估………………………………………20
2-3-1 台灣校園水資源評估工具………………………………………20
2-3-2 雨水貯留系統……………………………………………………22
2-3-3 中水循環系統……………………………………………………31

第三章 調查現況與整理………………………………………………34
3-1 調查項目確立………………………………………………………34
3-1-1 研究樣本…………………………………………………………34
3-1-2 調查項目…………………………………………………………35
3-2 基本資料調查呈現…………………………………………………37
3-2-1 學校資料…………………………………………………………37
3-2-2 校地環境…………………………………………………………38
3-2-3 校地與人口之密度分析…………………………………………39
3-3 地理環境資料調查呈現……………………………………………40
3-3-1 氣象………………………………………………………………40
3-3-2 地貌………………………………………………………………42
3-3-3 地形與氣候環境綜合分析………………………………………45
3-4 再生水資源資料調查呈現…………………………………………46
3-4-1 雨水再生利用……………………………………………………46
3-4-2 自然淨化水循環…………………………………………………55
3-4-3 再生水資源系統流成綜合分析…………………………………58

第四章 水資源再生之系統設計空間分析……………………………61
4-1 雨水貯留系統之問題分析…………………………………………61
4-1-1 樣本問題分析……………………………………………………61
4-1-2 樣本問題歸納分析………………………………………………64
4-2 雨水貯留之系統設計區域分析……………………………………66
4-2-1 蒐集水區域分析…………………………………………………66
4-2-2 淨化過濾區域分析………………………………………………67
4-2-3 貯存雨水區域分析………………………………………………69
4-2-4 利用再生水區域分析……………………………………………72
4-3 雨水貯留之各區域綜合分析………………………………………73
4-3-1 各區域平面空間關係分析………………………………………73
4-3-2 各區域剖面空間次序分析………………………………………75
4-4 中水循環之系統設計………………………………………………78
4-4-1 系統設計之環境分析……………………………………………78
4-4-2 系統類別之分析…………………………………………………79

第五章 雨水貯留系統環境面與使用面之效益評估…………………81
5-1 再生雨水環境面效益分析…………………………………………81
5-1-1 氣象與雨水貯留系統……………………………………………81
5-1-2 地貌與雨水貯留系統……………………………………………83
5-2 再生水使用面效益分析……………………………………………84
5-2-1 澆灌使用效益評估………………………………………………84
5-2-2 生態池補充水使用效益評估……………………………………85
5-2-3 廁所沖衛使用效益評估…………………………………………86
5-2-4 沖洗雜用使用效益評估…………………………………………88
5-2-5 教學用水使用效益評估…………………………………………88
5-3 再生水使用面公式評估分析………………………………………90
5-3-1 RC自來水替代率…………………………………………………90
5-3-2 RV供水可靠度……………………………………………………93

第六章 結論與建議……………………………………………………95
6-1 結論…………………………………………………………………95
6-2 後續研究建議………………………………………………………98

參考文獻…………………………………………………………………99
附錄………………………………………………………………………98

表目錄
表1-2-1 「雨水再生水利用」各縣市校園改善數量統計表………01
表1-2-2 「自然淨化水循環處理」各縣市校園改善數量統計表…05
表1-2-3 台北縣國民小學永續校園水資源完工年度與項目………06
表1-3-1 文獻回顧:校園用水資源基礎研究………………………08
表1-3-2 文獻回顧:校園之水資源再生……………………………09
表2-1-1 永續校園局部改造作業項目………………………………12
表2-1-2 一般用水器材與省水器材的用水量與效益表……………13
表2-2-1 學校各用途的用水比例關係表……………………………18
表2-2-2 各再生用水基準值水質分析表……………………………19
表2-3-1 台灣校園水資源營造………………………………………21
表2-3-2 雨水貯留系統設計要點……………………………………22
表2-3-3 雨水貯留蒐集之設計………………………………………22
表2-3-4 雨水貯留淨化之設計………………………………………23
表2-3-5 雨水貯留貯存之設計………………………………………24
表2-3-6 雨水貯留利用之設計………………………………………27
表2-3-7 使用效益評估公式覽表……………………………………28
表2-3-8 自來水替代率公式計算之對照表…………………………28
表2-3-9 北部地區法治化降雨容量設計對照表……………………29
表2-3-10 台北縣雨水貯留供水系統貯水槽容量-集水面積-供水率試
算式30
表2-3-11 自然循環系統地質層………………………………………31
表2-3-12 自然循環系統水流系統……………………………………32
表2-3-13 自然循環池中生物種類……………………………………33
表3-1-1 永續校園完工年度與項目…………………………………34
表3-1-2 調查項目架構表……………………………………………36
表3-2-1 97學年度學校班級數與師生總數…………………………37
表3-2-2 校園建築資料總表…………………………………………38
表3-2-3 校園景觀資料總表…………………………………………38
表3-2-4 每人享有校地面積總表……………………………………39
表3-3-1 鄰近樣本之自動雨量站資料………………………………40
表3-3-2 樣本之北部地區法治化降雨資料表………………………42
表3-3-3 樣本之地貌資料表…………………………………………42
表3-3-4 樣本之空照圖與地貌資料表………………………………43
表3-3-5 樣本之氣象與地貌資料分類表……………………………45
表3-4-1 集水區域位置與面積彙整表………………………………46
表3-4-2 集水區域位置與面積彙整圖表……………………………46
表3-4-3 有無簡易處理過濾系統覽表………………………………48
表3-4-4 簡易處理過濾系統流程表…………………………………48
表3-4-5 貯水設施個數與容量覽表…………………………………49
表3-4-6 貯水設施位置與容量覽表…………………………………50
表3-4-7 其它器材覽表………………………………………………52
表3-4-8 使用用途之覽表……………………………………………52
表3-4-9 使用用途與位置圖說之覽表………………………………52
表3-4-10 樣本維護管理情形之覽表 ………………………………54
表3-4-11 系統處理程序之覽表………………………………………58
表3-4-12 雨水再生利用系統疊圖……………………………………59
表4-1-1 各樣本問題歸納分析覽表…………………………………64
表4-2-1 淨化過濾系統方法與流程分類表…………………………67
表4-2-2 貯水設施之位置與材料……………………………………69
表4-2-3 樣本使用用途之統計分析…………………………………72
表4-3-1 系統剖面空間次序分析表…………………………………77
表4-4-1 校地位置與系統空間位置…………………………………79
表5-1-1 法制化降雨和中央氣象局測站資料比較…………………81
表5-1-2中央氣象局北部地區測站降水量資料……………………82
表5-1-3 中央氣象局北部地區測站降水量≧0.1mm日數資料………82
表5-1-4 偏遠學校環境資料…………………………………………83
表5-2-1 澆灌使用效益估算…………………………………………84
表5-2-2 生態池補充水使用效益估算………………………………85
表5-2-3 中小學合理用水指標建議表………………………………86
表5-2-4 廁所沖衛使用效益估算……………………………………87
表5-2-5 沖洗雜用使用效益估算……………………………………88
表5-3-1 樣本自來水替代率數值……………………………………92
表6-1-1 校園環境、使用面與水資源再生系統類型………………95
表6-1-2 雨水再生之系統設計………………………………………96
表6-1-3 中水再生之系統設計………………………………………97
表6-1-4 再生水使用面效益分析表…………………………………98

圖目錄

圖1-2-1 本研究之課題………………………………………………03
圖1-2-2 台北縣地形圖………………………………………………04
圖1-2-3 永續校園南北分區圖………………………………………04
圖1-2-4 雨水再生水利用……………………………………………06
圖1-2-5 自然淨化水循環處理………………………………………06
圖2-1-1 校園水資源的永續經營……………………………………13
圖2-1-2 簡易雨水回收再利用系統示意圖…………………………14
圖2-1-3 透水鋪面之種類……………………………………………15
圖2-2-1台灣國小校園基本用水來源比例……………………………17
圖2-2-2 校園用水用途………………………………………………17
圖2-3-1 台灣雨量地區分布圖………………………………………29
圖2-3-2 北部雨量地區分布圖………………………………………29
圖 2-3-3 自然循環系統地質層與水深圖……………………………32
圖3-1-1 樣本位置示意地圖…………………………………………35
圖3-2-1 97學年度班級總數…………………………………………37
圖3-2-2 97學年度師生總數…………………………………………37
圖3-2-3 每人享有校地面積區域圖…………………………………39
圖3-3-1 台北縣自動雨量站分佈圖…………………………………40
圖3-3-2 北部地區法治化降雨分區圖………………………………41
圖3-3-3 北部地區法治化年平均雨量圖……………………………41
圖3-3-4 樣本之海拔高度比較圖……………………………………43
圖3-4-1 F樣本廚房廢水淨化系統圖…………………………………55
圖3-4-2 F樣本人工溼地剖面示意圖…………………………………56
圖3-4-3 J樣本廚房廢水淨化系統圖…………………………………56
圖3-4-4 H樣本洗手台廢水淨化系統圖………………………………57
圖4-1-1 B樣本水位觀測計……………………………………………61
圖4-1-2 C樣本廢棄雨水貯留桶………………………………………61
圖4-1-3 D樣本集水面與大樹…………………………………………62
圖4-1-4 F樣本雨水利用水龍頭………………………………………62
圖4-1-5 F樣本連通管教具改善………………………………………63
圖4-1-6 K樣本花圃灑水管線…………………………………………63
圖4-1-7 K樣本閒置中的雨撲滿………………………………………63
圖4-2-1 M樣本蒐集面之設計圖………………………………………66
圖4-2-2 落葉與集水面…………………………………………………66
圖4-2-3 初期雨水分流設計圖說……………………………………68
圖4-2-4 I樣本過濾系統示意圖………………………………………68
圖4-2-5 B樣本雨水屋…………………………………………………70
圖4-2-6 B樣本鋼桶貯槽………………………………………………70
圖4-2-7 H樣本地面上之貯槽…………………………………………70
圖4-2-8 H樣本貯槽頂面與一樓走廊…………………………………70
圖4-2-9 M樣本c貯水槽………………………………………………70
圖4-2-10 F樣本鋼桶貯槽……………………………………………70
圖4-2-11 M樣本b貯水槽………………………………………………70
圖4-2-12 D樣本鋼桶貯槽……………………………………………70
圖4-2-13 M樣本水位計設計示意圖…………………………………71
圖4-2-14 B樣本之水錶………………………………………………71
圖4-2-15 水錶與貯水桶關係圖………………………………………71
圖4-3-1 樣本C J雨水水龍頭…………………………………………73
圖4-3-2 樣本C雨水再生利用沖洗操場………………………………73
圖4-3-3 各樣本使用區域分部示意圖………………………………74
圖4-3-4 樣本第一類空間關係剖面示意圖…………………………76
圖4-3-5 樣本第二類空間關係剖面示意圖…………………………76
圖4-4-1 F樣本四周環境………………………………………………78
圖4-4-2 H樣本四周環境………………………………………………78
圖4-4-3 J樣本四周環境………………………………………………78
圖5-1-1 中央氣象局北部地區測站降水量資料分析圖……………82
圖5-1-2 中央氣象局北部地區測站降水量≧0.1mm日數資料分析圖82
圖5-1-3 偏遠學校環境空照圖………………………………………83
圖5-2-1 澆灌水量與貯槽水量之比值圖……………………………85
圖5-2-2 沖廁每日需水量與貯槽容量圖……………………………87
圖5-2-3 水路遊戲……………………………………………………89
圖5-2-4 連通管………………………………………………………89
圖5-2-5 活動清洗……………………………………………………89
圖5-3-1 樣本自來水替代率百分比圖………………………………92
圖5-3-2 樣本供水可靠度數值圖……………………………………94
參考文獻 一、 書籍
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