什麼是雨水收集計算機?
這個計算機可以估算單場降雨或一段期間內,屋頂能收集到多少雨水。它使用三個數值來推算——屋頂的水平集水面積、降雨深度,以及一個用來反映蒸發、噴濺與屋頂材質造成損耗的逕流係數,最後算出可收集的水量,並同時以美制加侖、公升與立方英尺呈現。
提醒一點:本計算機採用美制單位(平方英尺、英寸、美制加侖),若你習慣使用公制單位,可參考結果中的公升換算值。
使用方式
輸入屋頂的水平投影面積(也就是屋頂在地面上的覆蓋範圍,以平方英尺計算)、降雨深度(以英寸計,可填單場暴雨的累積量或年平均值),再填入介於 0 到 1 之間的逕流係數。金屬與瓦片屋頂的係數通常落在 0.85~0.95,而粗糙或多孔的表面則較低(約 0.7~0.8)。計算機會將這三個數值相乘,再乘上常數 0.623。
公式說明
常數 0.623 的作用是把「平方英尺 × 英寸」換算成美制加侖:一平方英尺的屋頂接收一英寸的雨水,就等於 0.623 加侖的水量。因此完整公式為
$$\text{加侖數} = \text{面積} \times \text{降雨量} \times \text{逕流係數} \times 0.623$$逕流係數會把理論上的最大值,調整為實際上真正能收集到的水量。
實際範例
假設有一座 1,000 平方英尺的屋頂,遇到 1 英寸的降雨,逕流係數為 0.85:
$$1000 \times 1 \times 0.85 \times 0.623 = \textbf{529.55 加侖}$$大約等於 2,004 公升或 70.8 立方英尺。
常見問題
該用屋頂的斜面面積還是水平投影面積?請使用水平投影面積(屋頂在地面上的影子範圍)。雨水是垂直落下的,因此屋頂的斜度並不會增加集水量。
逕流係數該怎麼挑?一般斜屋頂常用的預設值是 0.85。平滑金屬屋頂可選較高的數值(0.9~0.95),而質地粗糙或吸水性強的材質則建議使用較低的數值(約 0.75)。
可以估算全年收集量嗎?可以——只要在降雨量欄位填入你所在地區的全年降雨總量(以英寸計),就能得到年度估算值,再依此規劃儲水槽的容量。