2-1 文獻回顧
近代給排水衛生系統之發展，歷經了約一個世紀的時間才建立成 形，其雛形可追溯到英國，是以上下水管道為基礎結構。在鼠疫及十 八世紀的產業革命之後，人類的生活習慣發生變化，在屋內設置用水 衛生器具的設計變革，是促成近代給排水衛生系統形成的主要動力。
在發展過程中，供(熱)水系統的對象是清水，性質單一，輸送形態是 壓力送水（滿流）方式，設計上採用一般流體力學理論即可對應；然 而，在排水系統方面，搬送的對象是污水，其中所含的污雜物體不一，
且輸送方式為非壓力送水（非滿流），另外還必須設置防止管內污濁 氣體外漏的機制，這樣一來，要掌握管內的實際情況，就變得困難度 大增，設計上主要仍是憑藉經驗的累積予以對應。為了防止排水管內 污染氣體侵入室內，人們採用了存水彎(trap)裝置，結構形式具有多 種式樣，大致分為水封式和機械式，但機械式存水彎長期使用後難免 會出現故障，因而一直未被廣範的採用，而不含機械可動機置的水封 式存水彎則被沿用迄今。
在美國，為了防止管道在寒冷的天氣凍結，要求排水系統的設計 必須安裝在室內，在超高層建築的規劃中，排水系統所佔用的配管空 間，即演變成為縮減室內可用面積的重要問題，成為建築師必須面對 的設計重點課題，迫使美國開始嘗試建立新的設計理論；而於二十世 紀初，英國所建立的給排水技術體系，是以中低層建築為適用對象，
設計經驗論上略有不同。歷經長時間的研究，立基在實驗的基礎上，
建築排水領域發展出以排水橫管的管徑、斜率等作為參數檢討排水 量，再以排水立管的管徑、流速為參數而求得排水、通氣流量的計算
管內壓力的規定值，相對於存水彎最小水封深度 50mm，其壓力允許 值為 245Pa (25mmAq)，並根據通氣方式規定排水橫管、排水立管的 充水率；實務上，為防止因自我虹吸作用產生破封的問題，則另以設 置通氣管方式應對之。
大約自 1920 年開始，美國的先進技術被介紹到日本；繼之在第 二次世界大戰後，日本從參與駐日美軍軍事設施的建設過程中，感受 到美國在該領域的先進技術，並激發起吸收引進的決心。因應東京奧 運會的來臨，以及大量集合住宅建設的需求，也促進日本技術標準的 制定工作；1967 年，日本國內第一部建築給排水規範 HASS 206 被制 定出來，是以美國的 NPC 為範本轉換而成，為了在方法上適應日本 國情，歷經幾次的改修，內容也隨之逐漸充實。
以全球的發展而言，自 1960 年起，集合住宅的興建逐漸增多，
建築排水設計上，伸頂通氣方式的排水系統雖可用於低、中層建築 物，但是對於高層建築物，其排水能力卻出現問題。隨之在 1960 年 代 末 ，具 有 革新意義且能使排水能力增大的單一立管排 水系 統
（SOVENT 特殊管接頭）被開發出來，於 1970 年初開始被引進日本，
同時又有多種類似系統開發成功，繼而在高層集合住宅、飯店建築上 被廣泛採用，這類系統被稱為特殊管接頭排水系統，其設計方法因設 計要領而有不同。在此同時，美國地區並沒有使用特殊管接頭排水系 統，所以也較缺乏理論分析基礎，而日本在引進此系統之後，便獨自 發展設計方法；日本空氣調和、衛生工學會的給排水衛生系統委員會 裏，另外成立了“排水通氣小委員會”、“集合住宅排水系統小委員 會”，在都市基盤整備公團和各生產廠商的協助下，制訂出集合住宅 排水立管系統的排水能力試驗法(HASS218)的草案，經規格委員會的
“集合住宅排水系統的排水能力試驗法小委員會”的審查後，在 2000 年正式制定完成。同時納入 HASS206 的修訂版本，確立了排水能力 和設計法的關係 [A-1] 。
台灣在建築領域有關排水系統之研究，相形之下顯得相當稀少，
既有文獻中也局限於使用後評估調查與定性檢討之研究，實驗性與基 礎理論之研究幾乎闕如；建築設備教科書或相關專業書籍之所引述或 摘錄排水相關系統設計方法與規範，則多沿用美國或日本方面之規範 與技術資料，大致上雖可符合性能設計之需求，但就整體性發展而 言，畢竟仍缺乏台灣地區排水通氣系統上的本土問題解析、對策評估 及對應策略之規劃。
台灣既有建築排水通氣系統或設備的研究文獻顯示，曾於 1987 年嘗試引進日本給排水衛生設備規準•同解說 HASS 206 及美國 National Plumbing Code，並參酌台灣本地實際需求，規劃給排水衛生 設備技術規範草案，內容涵括排水負荷設計計算、機器材料與施工及 試驗檢查等範圍，以對應自規劃設計開始至施工檢驗完成之各個階段 中，各專業技術人員的不同需求。但是，相關行政機關未將本草案見 諸法制化，以至大多數建築個案之建築排水通氣設備設計，主要仍是 依循建築技術規則相關規定而設計，部分再將前述國外各類規範的指 針內容納入參考。另對於建築物衛生設備配管系統的使用課題，也曾 經有學者加以記錄[A-2] [A-3] [A-4] [A-5] [A-6] [A-7]
。
本研究在進行設計、施工和使用等層面探討時，也一併針對建築 物排水配管漏水及阻塞原因進行檢討，同時藉由訪談和施工現場紀錄 進一步了解不同階段的問題與原因，包括管材選擇及其強度要求與使 用壽命、配管設計與接頭配件之耐壓性能、施工技術不佳及現場管理 不當、衛生器具使用不當及缺乏清潔維護管理等。
此外，有關集合住宅設備系統相關法令規範現況的研究成果顯 示，國內對於中高層、高層住宅設備系統（包括排水通氣設備）的研 究成果極其匱乏，同時法令規定老舊且分散冗多，例如建築技術規則 僅對排水管路的水壓試驗、貫穿防火區劃使用不燃材料管材、溫排水
用時機等略加規範，著實無法滿足設計作業參考之需求。
本研究主要研究內容涉及排水通氣系統的性能解析，因此必須預 先了解建築排水系統的既有研究發展成果、發掘實務上面臨的問題，
以及國際間對於排水通氣的相關研究課題和發展方向。國際間建築排 水相關的文獻與其成果摘述如下：
一、排水通氣系統的設計理論與系統分類相關研究和論文：
1.中華民國建築學會，1987，〈給排水衛生設備技術規範〉，中華民 國建築學會編。本文參酌台灣本地實際需求，規劃給排水衛生設 備技術規範草案，內容涵括排水負荷設計計算、機器材料與施工 及試驗檢查等範圍，本研究參酌其對排水系統分類的相關定義來 做現況掌握的分類。本研究引用其對排水系統分類的定義，引用 在論文的第二章第三節排水通氣系統分類中。
2.? 上恭助，2001，〈排水系統的現狀和課題〉，亞洲地區建築給排 水國際研討會論文集。本文包括給排水系統的成立、美日的排水 系統。本研究參酌並節錄其關於排水系統的歷史回顧等。本研究 引用在論文的第二章第一節文獻回顧。
二、排水通氣設備性能實驗相關研究：
1.須田宗夫，前田良隆，? 上恭助，2001，〈建築排水實驗的量測系 統〉，亞洲地區建築給排水國際研討會論文集。本文包括以日本 為例關於計測系統的構成、測定結果的實例等。本研究參酌並節 錄其關於排水實驗的相關內容，以作為建構實驗設施的參考。本 研究引用在論文的第二章第五節日本排水實驗的狀況。
2.鄭政利，1995，〈超高層住宅重力式排水系統管內壓力預測之研 究〉，東京大學建築專攻工學博士論文。本文包括實驗測定介紹、
測定結果解析、壓力分布的預測和檢証等。本研究參考此論文以 進行實驗設施的建構，並對提出之排水垂直立管管內空氣壓力變 動理論和預測模式的推算，代入本研究相關數值的推算，以獲得
不同實驗規模的成果和比較。本研究引用在論文的第二章第二節 設計理論探討和第四章第三節實驗結果的驗證上。
3.空氣調和•衛生工學會，1999，〈集合住宅排水立管系統的排水能 力試驗法•同解說 HASS-218〉，空氣調和•衛生工學會編。本研 究參酌的內容包括排水實驗的用語定義、試驗裝置、試驗方法和 一般事項等。本研究引用在第三章第一節實驗裝置和測定條件 上。
三、排水通氣系統調查相關研究與問題檢討：
1.江哲銘，1995，〈集合住宅管線系統調查與設置準則之研究〉，中 華民國建築學會，內政部建築研究所委託。本文包括各種水、強 弱電配管和設備設置的法規整理、現況調查和問題探討。本研究 引用在第二章第四節國內住宅建築排水通氣系統現況掌握上。
2.杜功仁，2001，〈台灣集合住宅浴廁給排水配管方式之比較研究〉， 亞洲地區建築給排水國際研討會論文集。本文包括國內給排水配 管的方式和做法，改良的方式和彼此的成本效益分析。
四、排水通氣設備展望與進行中的相關研究：
1.? 上恭助，2001，〈排水系統的現狀和課題〉，亞洲地區建築給排 水國際研討會論文集。本文包括排水系統的動向和國際間的展 望。
2.楊逸詠，1998，〈建築構法在綠建築中技術之應用〉，內政部建築 研究所。本文包括應用在系統化工法和綠建築手法的方式。
3.仲石正雄，河村憲彥，2001，〈特殊接管排水系統的技術特性與未
3.仲石正雄，河村憲彥，2001，〈特殊接管排水系統的技術特性與未