| 台灣秋冬季節面迎東北季風加上夏季颱風侵襲每年平均約 3~4次，可謂終年有雨，考量近年來氣候變遷迅速，時常有降雨不平均、短時間強降雨的發生，導致許多地區無法及時排水而引發水患的災害發生。台灣各級政府為了有效預防災害的發生，更是推動了「海綿城市」、「出流管制、徑流分擔」、「低衝擊開發」等政策。而 雨水貯留磚 (雨水積磚) 工法也能應用於以上政策，於儲水率、施工性、環境影響等方面都優於一般傳統鋼筋混凝土工法。 |
一、前言
台灣地區降雨不均，再加上都市化程度高， 因此造成許多地區發生淹水事件，現今氣候更是變化極端，強降雨導致情況越來惡化，為了減緩城市淹水現象，各級政府無不殫心竭慮提出各種策略。經濟部水利署於2015年推動「海綿城市」政策，以「韌性水調適」、「永續水利用」、「友善水環境」為三大願景 [1]，透過各項策略與計畫，降低都市中的不透水面積， 並因利用土壤和植被的蓄存、入滲、過濾和蒸發等功能，而減少地表逕流、延長流徑，進而降低洪峰及增加集流時間，期望整體提升臺北市的水綠環境，成為一個安全、永續、親水、生態的水岸城市。而 雨水貯留磚 (雨水積磚) 工程則符合「海綿城市」政策其一。
二、雨水貯留磚之功能
雨水貯留磚 ( 雨水積磚 ) 係以 PP( 聚丙烯 ) 材料射出成型之資材，可以配合工程專業設計與施工，形成模組化之特殊雨水貯存系統。施工方式為地下建造一雨水貯留空間，其周圍再用不織布包覆以過濾滲淤泥塵砂，功能為用以抑制、貯存雨水逕流以求達到水資源充分回收與再利用目的，而雨水貯留磚（雨水積磚）可以保留上方土地做二次利用，同時於下方施作保水空間，以達到防洪、排水等功效，功能概念圖，詳參圖1。
2.1 雨水滲透、貯留系統
此系統之應用可分為滲透型及貯留型二大類；滲透型係以模仿大自然的方式，將雨水暫存於地下，再以滲透方式，回歸地下水體，故其功能為基地保水與地下水資源之涵養，示意圖詳參圖2。
貯留型則係將雨水匯集流入地下貯留槽中，再藉由出流設施或淨水裝置之控制與處理將雨水導入供水系統，故其功能為提供雨水資源之回收與再利用，示意圖詳參圖３。
三、雨水貯留磚之優點
於寸土寸金的都會地區，雨水貯留磚 ( 雨水積磚 ) 具有絕對的空間優勢，不僅能保有基地保水以減少地表逕流、延長流徑，進而降低洪峰流量等功能，更能於貯槽體上方土地作為停車、景觀、綠地及遊憩之空間利用。再加上雨水貯留磚 ( 雨水積磚 ) 具有高儲水率、施工快速、耐重強度高、耐久性佳、可配合地形條件設計等優勢，大大提升了工程之工期掌握進度。表１為預鑄RC貯留系統與雨水貯留系統之比較表，由表可知以有效貯存量體在 1,000 立方的條件下，工程性能方面雨水貯留系統具有較優異表現。
3.1 儲水率
一般傳統 RC 混凝土因結構條件，會有鋼筋及壁厚，儲水率介於為 60~70%，而雨水貯留磚（雨水積磚）因材料結構組成有較大的空間可貯水，儲水率介於 90~95%，所以以相同體積的貯水量體來比較，雨水貯留磚 ( 雨水積磚 ) 於開挖土方量相對可以比較少。
3.2 施工性
由雨水貯留磚 ( 雨水積磚 ) 組合之貯留滲透設施，具有施工容易、快速等特點。貯留磚運輸時，由於可以小體積重疊堆放，因此運輸效率高；施工時之小搬運能夠大幅度減少構件搬運的次數；另由於其重量輕，且完全不需要連接構件，且無繁複的施工步驟，因此施工過程中之穩定性及安全性高，施工品質亦容易控制。即使在運輸或施工條件受限場地，透過小型機具並配合人力，亦可順利施工完畢。構件材料詳參圖 4.。
3.3 承載力
由於雨水貯留磚 ( 雨水積磚 ) 結構體被埋設於地下，因此上方之載重計算包括覆土呆重( 靜態載重 ) 與地面活重 ( 動態載重 )。覆土60公分以上，可以乘載25頓車行走，載重之示意如圖5.。
3.4 環保性
雨水貯留磚 ( 雨水積磚 ) 之材質為 PP( 聚丙烯 )，具有較高的耐衝擊性、以及耐化學及耐高溫，並且可以回收再生。更重要的是，長期置於水土環境中均不會溶出有害物質，不會造成水土污染。表2.為日本社團法人下水道協會《下水道用聚丙烯制檢查井JSWASK-8-2008》[6] 之規定進行了檢測試驗， 由表2.可知，雨水貯留磚 ( 雨水積磚 ) 耐化學藥品性試驗結果顯示，流入水質即使含有相當程度之化學成份，影響貯水槽性質極微；
表3.為日本《JIS K7350-4 實驗室光源照射試驗：明火碳素弧光燈》[6] 之規定進行1,000小時照射後，檢查其拉伸屈服應力，並對其物理性質變化率進行驗證，檢測結果如表3.所示。試驗結果證明雨水積磚不受紫外線照射之影響；表4.為雨水貯留磚 ( 雨水積磚 ) 受環境溫度變化之影響，檢測試驗結果如表4.所示。試驗結果證明雨水積磚不受溫度變化之影響。
四、系統施工
雨水貯留磚（雨水積磚）之堆疊方式十分簡易，將板片以90度交叉堆疊排放，組裝之間形成的儲水空間為 5%以上的高儲水率。板片堆疊排放結束後，於最上層鋪設配套的連接片， 使整個水槽平整受力均勻，堆疊方式參考圖6。再根據使用之用途不同，將防水布或不織布以熱熔方式連接，包裹整個儲水槽。最後上方進行覆土回填，完成施工。施工步驟如圖10。
五、未來維護及管理
雨水貯留磚（ 雨水積磚） 因結構安全且材料穩定，一般正常狀況下不必擔心結構損害的問題，但因土砂可能淤積，因此清淤和阻塞處理成為維管之重點。作為雨水貯留、浸透設施必須將雨水經由集水面，流至沈砂槽間所含的砂土、落葉、垃圾等加以清除。維持該沈砂濾網功能的是一般稱為沈砂槽（流入槽）的部分。而維護管理是以該沈砂槽為中心，亦包含出（放）流設施等，進行定期檢查及清掃，藉此整體設施可長期發揮功能。
而雨水貯留磚（雨水積磚）槽內的清除淤泥，可以透過作業人員從檢修井進入對雨水貯留磚做清潔維護動作。從檢修井檢查口（見圖7），將配管洗淨用高壓噴水噴嘴（見圖8）插入槽體內部，可進行洗淨。噴嘴藉由水壓可自行移動到貯水槽端部，將軟管往前拉同時進行清掃（見圖9）。
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| 圖7.雨水貯留磚之檢修井 | 圖8.清潔用高壓噴頭 | 圖9.槽體內部清潔 |
臺北市政府於2016年積極推動「西區門戶計畫」，以百年古蹟北門廣場為中心，對應週邊環境改善綠化，該工程於2017年7月中旬完工，並且有設置雨水貯留磚工法來收集地表逕流雨水，並於利用收集之雨水提供周邊綠地景觀噴灌使用。該工程中有設一座維護檢修井，以提供未來維護管理所使用。圖10.為2021年1月至檢修井追蹤之相片，該工程從完工至迄今， 共經歷約3.5年的時間，並且無任何清洗維護之動作，可以從照片得知水質的呈現並不混濁，可見底部只有薄層淤泥堆積，水面上方少數落葉漂浮，且並無漏水的現象發生，提供周圍景館澆灌功能皆屬正常。
六、結論與建議
雨水貯留磚 ( 雨水積磚 ) 工法可以應設計需求施作貯留型或者滲透型，不僅可以達到排水滯洪功能，還可於上方土地作二次利用，再加上比起一般傳統鋼筋混凝土工法，本工法儲水率高、施工容易、組裝快速、可允許25 噸車行走以及材料資材為 PP( 聚丙烯 ) 可回收再利用材質，在二氧化碳排放量與一般鋼筋混凝土相較明顯比較少。於維護管理部分也十分容易，作業人員可以經由檢修井進入，利用高壓噴頭將淤積砂土集中在檢修井，再利用泵浦出抽即可。推廣台灣至今，在公民營單位已經有上百件工程實績，但是此技術仍屬於較創新、新穎之工法，工程納入設計工法普及率不高，於往後未來細部設計仍待持續宣導與推廣，以增加大眾對於雨水貯留磚之工法特色與技術應用。
參考文獻
- [1]台北市水利工程處 (2019)，「海綿城市」，https://heo.gov.taipei/cp.aspx?n=F50EC7128A8D18B4 ， 2020/11/15 瀏覽。
- [2]連積企業有限公司 (2019)，「雨水收集資材」。
- [3]台灣下水道協會，2018 年，「雨水貯留滲透設施 ( 塑膠製品 ) 技術手冊」，第三版。
- [4]社團法人中華地工材料協會，2020，「SEKISUI Cross Wave 雨水貯留滲透系統應用技術手冊」。
- [5]SEKISUI 積水技術成型株式會社，2016，「產品及施工說明書 CROSSWAVE 雨水儲水模塊」。
- [6]公益社團法人雨水貯留浸透技術協会， 2014，「雨水技術第 9 号 -3 クロスウェーブ工法」。
- [7]財團法人下水道新技術推進機構，2010，「プラスチック製地下貯留浸透施設技術マニュアル」。
作者：楊燦銘 總經理／連積企業有限公司 ・ 張智軒 理事／中華地工材料協會
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