第二章 文獻回顧
第一節 浴廁通風換氣相關文獻
在建築物設計中鮮少討論浴廁通風的問題,於文獻上管道間通 風之相關議題著墨更是有限,楊昌縉、周伯丞等(2004)先針對集 合住宅浴廁的現況,採取以現場調查方式,調查既有浴廁通風狀態,
進而檢討系統設計不良的原因,藉由氣流流場物理特性搭配通風設 備,改善浴廁通風不良問題,避免傳染病的傳播,並達到節約能源 之效果。該研究並製作縮尺模型做煙流試驗,模擬空氣在管道間流 動的方式,驗證氣體流動狀況;藉此改善浴廁通風換氣設計,提供 設計基礎。[4]
圖 2-1 管道間成為交互污染傳遞途徑圖[4]
該研究為了改進目前管道間通風的缺失,建議增設空氣逆止閥 為一種途徑。空氣逆止閥於浴廁使用時,自動開啟,達成管道暢通;
沒有使用時,自動閉合,防止管線內廢氣散入浴廁。而每一層樓都 裝置時,可以將共通排氣系統改為獨立排氣系統,可有效的提升通 風效能,也可以抑止管道間廢氣進入室內。圖 2-1。[1] [2] 研究結果 顯示,於浴廁管道間增設空氣逆止閥,除可抑止管道間廢氣進入室 內,並可有效的提升通風效能,對於集合住宅、醫院及公共場所浴 廁的通風設計,除可提供浴廁通風設計之參考,並可改善舊有建築 浴廁管道間通風效能。
依據毛犖(2003)研究成果指出,香港住宅社區發生 SARS 感 染的可能因素包括:排水系統臭氣阻絕失效、給水污染、通風不良 及蟲鼠侵擾等,台灣建築構造產生環境衛生問題應特別加以重視分 別檢視。而香港淘大社區調查報告指出:「大部分住戶清潔浴室地 面時,慣性以拖把抹地而不是用水沖洗,所以大部分連接地板排水 口的 U 形存水器(存水彎),很可能因乾涸而未能發揮隔氣作用」。
該研究並指出,國內目前習慣作法在馬桶、小便斗、洗臉盆、
流理台及浴缸均依照規定設置存水彎,惟地板落水頭之排水管由於 樓板厚度不足裝設存水彎,作法之一為將排水管設於樓板下方;或 者將排水管埋在樓板內,而不做存水彎。前者有排水噪音的困擾,
後者產生不能阻隔臭氣的問題。結論亦針對淘大花園社區感染事件 分析報告所提排水系統造成污染因素:存水彎失效及管線破損,在 設計及使用管理上應加以注意。尤其必須針對存水彎失效的原因,
如虹吸作用、迴壓作用、毛細管作用、蒸發作用等。[5]
許宗熙教授於前揭會議提出日本有關住宅衛浴空間管道間排
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氣之相關法令說明,包括:[6]
(1)依據日本建設省告示第 1826 之第 1 第 3 點指出,排氣管之頂 部(末端)採用向排氣垂直管道間或類似者 (以下簡稱「排氣管 道間」)排出時,該排氣管道間內排氣管之立管部份,除設置 有效防止逆流之措施者外,應上昇 2m 以上,則該排氣管視同 直接向外氣開放。
(2)第三項係規定採用共同排氣管道間之構造。銜接各戶之排氣 管或設置逆流防止閥(damper),或於排氣管道間內排氣管上昇 2m,以防止因共用排氣管道間廢氣逆流至室內。採用逆流防 止閥,其作動應確定。又排氣管上昇 2m 時,應檢討不因其 他排氣裝置運轉而產生逆流。因上昇 2m 時共用排氣管道間 內可視為面向外氣,故排氣管有效斷面積 Av 計算時 h 為 2m,而非垂直管道間之高度。共用排氣管道間之斷面積不特 別規定,但應具備使各戶之排氣能經由排氣管道間排出之功 能。又共用排氣管道間內之排氣管之檢查、維修等維護管理 方法,亦應於設計階段時考慮。
(3)共用排氣管道間:「建築設備設計施工指導指針 1995 年版」
建設省住宅局建築指導課監修以及「東京都建築設備行政關 於設計施工指導指針」指導如下:中高層集合住宅之廚房排 氣採用共用排氣管道間方式時,S45 建告 1826 第 3 規定「共 用排氣管道間內之排氣管應上昇 2m 以上或設置防止逆流閥,
則可視同直接向外氣開放」;但本方式因施工、維護管理不
良導致排氣是否可有效排出仍有疑慮,故不建議採用本方式。
但不得已採用時除良好施工外以下各點應考量:
a.排氣風管採不銹鋼製之耐蝕材料。
b.共用排氣管道間之屋頂突出部應距離屋頂面 60cm 以上。
c.同上之排氣口應防止鳥巢形成。(例如 16mm 之格子狀)
d.共用管道間應完全氣密,磚造者應避免縫隙產生。
e.採用共用排氣管道間內排氣管上昇 2m 者,應容易維修檢 查,於貫穿近處設置點檢口。
f.共用排氣管道間不得併用自然排氣設備與機械排氣設備且 不與火氣使用室之換氣、居室換氣、燃燒機器排氣等併用。
第二節 衛生器具性能評估研究相關文獻
呂文弘等(2004)研究發現,市售地板落水器具的性能,對照 國際規範與研究實驗結果發現,器具存水彎水封深度都在性能需求 以下,無法在一般排水負荷情況下有效發揮阻絕臭氣與害蟲侵入室 內的基本功能;同時在一般室內氣候條件下,器具存水彎水封水量 明顯不足,自然蒸發至破封為止的實驗結果發現,水封可維持時間 約在一週以內。目前一般建築物內大都以拖地方式進行清掃,衛浴 設備也朝向乾濕分離的區劃方式設計,如果未詳加檢討地面設置地 板落水器具的需求,則地板落水器具將是造成室內環境污染的一項 隱憂。設計者必須充分考量其設置需求,或是選用性能較佳且與建
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築構造可以整合的含存水彎器具,並要求使用者注重日常維護管理,
以確保居家室內之衛生與健康。[7]
給排水衛生系統之發展約可回溯至一個世紀前之英國,當時系 統的雛形是以上下水管道為基礎結構,而給水系統運用直結方式或 接水槽方式;熱水供給系統則是採用多種熱源,排水系統採用水封 機構。而人類的生活習慣發生變化,約是在鼠疫及十八世紀的產業 革命之後,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。在給水系統的發展過程中,供(熱)水系 統的對象是以物體性質單一之清水,而輸送形態是壓力送水(滿流)
方式,故於設計上能用一般的流體力學,因而在建築物給水利用之 對策方面較為簡單;然而,在排水系統方面,搬送的對象是污雜物 體不一之污水,輸送方式為非壓力送水(非滿流);此外,還必須 設置考慮防止管內污濁氣體外漏的機制,因此,要掌握管內的實際 情況較為困難,故於設計上主要為憑藉經驗的累積。而為了防止管 內的污染氣體與病媒蚊蟲侵入室內,人們採用了結構形式具有多種 式樣之存水彎(trap)裝置,大致上可分為水封式和機械式,因機械 式長期使用後易產生故障,因而未被廣範應用,而不含機械可動機 置的水封式則被延用至今。此外,關於存水彎的封水強度,是以非 機械式、非隔壁構造的形式作為存水彎之標準模式,在封水強度方 面規定 50mm 為最小的封水深度,而管內壓力相對於最小封水深 50mm 的存水彎,其壓力允許值為 245Pa (25mmAq),根據通氣方式 而規定排水橫管、排水立管的充水率。至於防止因自我虹吸作用而
產生的破封的問題,則以設置通氣管應對。
該研究藉由觀察紀錄發現,國內部分建築浴廁空間採用清潔與 排水性良好的地板落水器具(如圖 3-1-1),實際使用上能在大量 用水時迅速排水,又可對應使用階段的日常清潔作業需求,構造上 包括上層孔板、毛髮雜物過濾網、水封裝置及基本外框主體等,配 合樓版的構造一體設計;本研究團隊在國外參訪的過程中,發現戶 外人工地坪的大型落水裝置(如圖 3-1-2),亦具備明顯的存水彎 水封機制,構造上設計簡單,施作及日常維護保養工作容易執行。
尤其,台灣目前正積極推動污水下水道之建設,未來將有大量的戶 外型落水器具被應用在都市空間中,以及建築物內的污水落水管路 將與公共污水下水道連結,害蟲、病毒與臭氣等污染源,可能經由 這些連結通路直接污染居住環境與室內空間,而有造成如 SARS 疫 情的嚴重公共衛生與健康問題,不得不被重視。
圖 2-2 浴室地板及戶外落水器具構造
依據實際使用經驗及觀察亦發現,國內目前常用的地板落水器 具,其排水功能不佳,產生浴廁空間積水不易排流的環境整潔與使 用安全課題,於是日常清潔維護人員將地板落水上層構造任意拆除
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(如圖 3-1-5 所示),但是卻又無法顧及排水管內污染物危及這個 公共環境的疑慮。
圖 2-3 地板落水器具使用現況
該研究另訪視國內相關水電器材供應廠商與賣場,收集九種不 同的落水器具,包括一般地板落水、防止排水逆流的地板落水及廚 房水槽常用的水封型落水等,如圖 3-1-6 所示。其中,編號 4 及編 號 5 為廚房水槽用落水器具,其餘皆為地板落水器具。但編號 3 構 造上雖然設計有浮球防止排水逆流,但完全不具存水彎水封功能,
而市面上尚有一種檔板型式的落水頭設計,亦無法達成水封阻絕的 功能,甚至無法防止污水逆流;而這些產品上部分甚至有標示新發 明專利的字號式樣,可見具新發明專利的物品,並非一定確保產品 的基本性能。因此,國內亟待建立地板落水的性能基準與試驗方法,
並透過公正單位驗證檢核,以確保使用者的使用健康與安全。