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研究方法與流程

本研究從釐清國內建築排水通氣系統與衛生器具設計與使用現況問題 的回饋分析著手,檢討排水器具性能與新開發衛生器具對整體的性能影 響,利用實體排水系統模型作為基礎,解析驗證排水行為對管內空氣壓力 變動影響的趨勢,並逐步檢討衛生器具性能驗證的方法與程序。同時透過 文獻回顧預計將彙整各項排水設計理論與解析方法之發展現況,並蒐集比 較國內外相關設計法令或管制規範基準,並導入國外相關設計規範之精 神,評估排水系統性能評定之可行建議方案,茲將本研究之主要研究方法、

內容及執行步驟說明如下:

1. 文獻回顧與排水系統設計理論探討

既有建築給排水設備系統相關文獻顯示,歐美、日本等已對建築排水 系統發展相關課題與技術進行研究,並探討排水系統之設計方法與解析理 論。排水系統理論體系之課題主要包括通氣管部之通氣流量計算、水平橫 支管與接頭之流體現象、垂直立管部之流體現象與管內壓力分佈、水平橫 主管之搬送理論以及存水彎之水封與壓力變動理論等,在評估相關設計理 論之同時,也將初步探討相關性能試驗與驗證研究方法,以為推動實驗解 析工作的參考準則。

2. 蒐集驗證既有市售地板落水器具之基本性能

國內中低層住宅建築相當普遍,此規模之建築物在排水通氣系統規劃 上經常發生問題,特別是在排水立管的設計上造成衛生器具存水彎水封破 壞或排水性能不佳的情形最被一般使用者所不能容忍。本研究除彙整使用 階段衛生器具發生排水不良或存水彎破壞污染室內環境的可能因素外,另 擬從既有設計法令或設計規範基準中進行檢討,如現行建築技術規則中有 關建築排水相關規定,嘗試搜尋可能形成不良設計的項目,包括器具排水 負荷量評估,並與國外規範或基準內容比較,以作為規劃住宅建築排水器 具設計或選用之性能評估方法依據。

3. 利用既有實驗設施建構實體模型進行衛生器具性能試驗與評估 實體模型之排水實驗研究在國外已行之有年,而排水系統計算理論體

系中,以垂直立管之流體現象最為複雜,因而受到國外研究學者普遍之重 視。因此,本階段之研究工作重點,係採用實體模型中管內空氣壓力變動 模式具再現趨勢的單管排水立管系統作為實驗基礎,控制排水流量及負荷 樓層等,逐步檢核可行之試驗方法,查核衛生器具存水彎水封破壞的壓力 規模與發生位置,確立未來設計查核的重要項目,規劃性能測試之標準作 業程序﹔此外,並利用既有開放建築衛生空間實作設施之空間,進行地板 落水器具的水封自然蒸發逸散速率觀測實驗,評估一般市售地板落水器具 的水封蓄存時間,以比較分析在建築構造與配管系統之間所面臨的設計介 面課題。

4. 實驗解析及驗證分析

透過另案研究及設施的驗收作業,本研究所採用之衛生管路實驗設 施,其基本性能已獲得驗證,如實驗用水供給狀況、壓力感知器和風速計 與計測儀器間的訊號聯繫、整個實驗塔的氣密性測試;其次,並針對各項 排水負荷的實驗,包括探討不同負荷流量與不同負荷樓層位置形成排水立 管內空氣壓力變動與分佈的情形、通氣管內風速和流量,檢討衛生器具之 基本排水性能測定程序。

5. 建築排水專業設計施工人員問卷調查分析

本研究為釐清國內建築排水設計與施工業界對於法令依據、設計參考 資料來源、新開發器具設備以及使用者對排水設備或系統的回饋問題與解 決對策之思考方向,另規劃以專業設計或施工人員為主的問卷,以瞭解並 呈現業界所面臨的問題,做為政策規劃與基礎研究的重要指標。