第三章 修正改善建築廢棄物產生量推估模式
第一節 新建工程建築廢棄物產生量推估模式修正
本研究去年度所建置之建築廢棄物產生量推估模式,於新建工程部分,總共 蒐集68筆建築工程產生廢棄物數量之資料,其中34筆資料來自統計現場工地實際 產生廢棄物數量,另34筆資料為利用蒐集實際工程產生廢棄物數量建構粗步推估 模式後,篩選台北縣政府之建築執照資料,以使所選用之資料較符合實際產生量。
新建工程廢棄物數量推估之影響因子係利用訪談多位於建築工程經驗達20年 以上之專家,利用現場討論之方式針對影響新建工程產生廢棄物數量之因子進行 諮詢,由訪談結果得知建築廢棄物產生量之影響因子包括構造種類種類、建築面 積大小、建築用途、裝修材料之使用量、工程造價之多寡、施工管理優良與否及 施工法之選擇。然因受限於資料蒐集上之困難,建照上欄位資料無法顯示該工程 施工優良與否,施工法選擇等,最後經本研究整理出主要影響因子為總樓地板面 積、構造種類、建築物用途及工程造價等四因子,如表3-1所示。
表 3-1 新建工程產生廢棄物數量影響因子
項目 影響原因
構造種類 如鋼構造、RC造、磚造、加強磚造、木造等,各型式之構造物 所使用之材料均為不同,易影響廢棄物之產生量。
建築用途 如工廠、住宅…等,所使用之構造形式、材料、施工法等均不相 同,其所產生之廢棄物亦不同。
總樓地板面積 總樓地板面積與廢棄物產生數量之多寡成一絕對性相關性 工程造價
(裝修材料)
工程造價反應於建築材料上,使用建材不同,所產生之廢棄物數 量亦不相同。
經由上述資料蒐集及影響因子分析後,本研究利用人工智慧類神經網路之方 法論,建置建築廢棄物產生量推估模式。以表3-1四個影響因子當作類神經網路之 輸入層,藉由人工智慧於隱藏層中建立運算式,最後推估出單位產生量(m3/m2),
而輸出層之單位產生量則是以三組分類方式表示,即為產生量少、一般產生量及 產生量多,類神經網路之架構如圖3-1所示。
圖 3-1 去年度新建工程廢棄物產生量推估模式類神經網路架構圖
經由訓練與測試後,於54筆訓練資料中,推估結果與實際產生量落於同一組 別者,準確率達88.68%,而於14筆測試資料中,準確率則達85.71%。
去年度之推估模式雖已達不錯之準確率,但輸出結果為區間及區間範圍平均 值之建議推估係數值,並非單一推估係數值,此會造成業者與縣市政府承辦單位 較難有準確之單位產生量係數可遵循。因此本研究今年度持續修正改善建築廢棄 物產生量推估模式,將推估模式改善至可直接推估出樓地板面積單位產生量係 數,改善後之類神經網路架構圖如圖3-2所示。
工程造價 構造種類 建築用途
總樓地板面積
新建廢棄物單位產生量 (m3/m2)
圖 3-2 今年度新建工程廢棄物產生量推估模式類神經網路架構圖
經測試今年度推估模式之準確率,發現於容許誤差在20%以內時準確率達 85.71%,25%以內時則可達100%,如表3-2所示。
表 3-2 建築廢棄物推估模式測試之準確率(新建)
容許誤差(%) 筆數 準確率(%)
5% 6 42.86%
10% 8 57.14%
15% 10 71.43%
20% 12 85.71%
25% 14 100%
針對本研究類神經建模時用於測試之14筆案例資料,本研究進一步將所建置 之建築廢棄物產生量推估模式與現行國內各界慣用之推估係數(0.134 m3/m2)及 實際單位產生量做比較,結果如圖3-3所示。結果顯示14筆資料中有10筆較經驗係 數推估結果準確,有4筆較經驗公式不準確。
表3-3、表3-4分別進一步檢視較準確與較不準確之筆數,發現在較準確之10 個案例中本研究模式所推估出之建築廢棄物產生量與實際產生量平均誤差率為9.0
%,相較於現行係數推估數量之平均誤差率為47.5%,明顯較為準確;而在較不準 確之4個案件中,本研究推估與現行係數推估結果,誤差率之差異均小於5%。因 此,不論從測試案件中較準確之筆數,或從較準確或不準確幅度之分析,本研究 推估模型明顯改善現行係數推估之準確度,利用本研究所建置之推估模式估算新 建混合物產生量,較接近實際之產生量,可降低使用現行推估係數所產生之誤差。
圖 3-3 實際產生量與本研究模式及現行推估之比較圖(新建)
表 3-3 建築廢棄物數量推估模式較經驗公式準確之資料(新建)
現行係數 推估
本研究模式 推估 資
料 構造 種類 用途
單位樓地 板面積實 際產生量
(m3/m2) 數值 誤差率
(%) 數值 誤差率
(%)
誤差率比較 (經驗-本研究)
(%)
一 RC 住宅 0.087 0.134 53.8 0.093 6.7 +47.1%
二 SRC 住宅 0.041 0.134 227.8 0.051 23.9 +203.9%
三 RC 住宅 0.064 0.134 107.9 0.067 3.4 +104.5%
四 RC 住宅 0.125 0.134 7.4 0.121 2.9 +4.5%
五 RC 住宅 0.152 0.134 12.1 0.138 9.2 +2.9%
六 RC 住宅 0.100 0.134 33.0 0.105 4.0 +29.0%
七 RC 住宅 0.089 0.134 17.4 0.102 14.8 +2.6%
八 鋼構 住宅 0.087 0.134 54.1 0.07 19.2 +34.9%
九 RC 住宅 0.232 0.134 42.4 0.189 18.7 +23.7%
十 RC 住宅 0.064 0.134 108.5 0.079 22.7 +85.8%
平均誤差値 47.5 9.0 +38.5%
表 3-4 建築廢棄物數量推估模式較經驗公式不準確之資料(新建)