本研究透過文獻回顧，彙整各項排水設計理論與解析方法之發展現 況，蒐集並比較國內外相關設計法令或管制規範基準，同時從釐清國內 建築排水通氣系統與衛生器具使用現況問題之方向著手，檢討實驗研究 與數值解析的項目，據以執行建築排水系統空氣壓力變動性能，與污水 排流能力之實驗驗證工作；並運用解析驗證的成果，回饋檢討建築技術 規則建築排水之相關規定，並導入國外相關設計規範之精神，研議可行 之建議替代方案，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
歐美、日本等先進國家進行排水系統相關研究已有長久的歷史，研 究成果亦相當多。因此本研究第一階段之工作重點，首先從既有建築給 排水設備系統之研究文獻中，掌握國內外建築排水系統發展，與相關研 究課題發展之趨勢，探討現有排水系統之設計方法與解析理論。而排水 系統理論體系之課題，主要包括通氣管內部之通氣流量計算、水平橫支 管與接頭之流體現象、垂直立管內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，也將初步探討並整理國內排水系統設計方法與應用現 況，進一步比較國外在相關性能試驗與其驗證研究方法之經驗，作為後 續推動實驗解析之工作準則。
2. 蒐集彙整住宅建築排水系統設計與使用課題
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，易造成衛生器具存水 彎水封破壞或排水性能不佳，上述情形最易遭受使用者之詬病。因此本 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：包括排水立管管徑與排 水負荷的相對關係、排水橫主管的管徑及洩水坡度與排水負荷的相關規
定等，嘗試搜尋可能形成不良設計的項目，包括針對排水立管系統的配 管管徑、接頭形式、器具排水負荷量評估或排水橫主管的管徑，與洩水 坡度等逐項探討，並與國外規範或基準內容比較，作為規劃住宅建築排 水通氣系統設計之性能評估方法的依據。
3. 利用既有實驗設施建構實體模型進行排水立管系統性能試驗與評估 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，將是探討實體模型排水試驗方 法，以及不同排水立管系統的垂直管內壓力分佈，並檢討可能造成衛生 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，並規劃性能測試之標準作業程序﹔此外，利用排水實驗量測記錄 排水橫主管在不同管徑、不同洩水坡度與是否有水平彎管設計之水平橫 管污物搬送能力，比較分析配管管徑、洩水坡度等，對於排水掃流能力 的影響。
本研究係採用前期研究已建置完成，位於台南性能實驗群之衛生管 路實驗設施（總高度超過 16 公尺）來執行，可模擬高度達五層樓之住 宅建築，並採用其所規劃之三種不同建築物排水立管系統（管徑為 100mm）之實尺寸實驗裝置，包括單管式污水排水立管、排水通氣雙管 系統及特殊接頭排水立管等，並分別設置水平長度超過二十公尺以上之 排水橫主管（管徑 125mm 之透明壓克力管），可進行不同立管系統之排 水性能實驗，以及住宅衛生器具與排水系統整合排水能力之實驗研究，
有利於實驗觀察；而依據實驗研究之需求，本實驗設備可分別利用架設 於實驗塔兩層至五層之整體衛浴移動平台，進行衛生器具排水及定流量 排水之模擬實驗，各層整體衛浴系統包括馬桶、面盆、浴缸及沐浴龍頭 各乙組。
4. 實驗解析及驗證分析
本研究初步將進行衛生管路實驗設施的基本性能驗證工作，如實驗 用水供給狀況、壓力感知器和風速計與計測儀器間之訊號聯繫、實驗塔
的氣密性能測試；其次，再進行各項排水負荷的實驗，探討不同負荷流 量與不同負荷樓層位置，所形成排水立管內空氣壓力變動與分佈之情 形、以及通氣管內風速和流量、排水橫管洩水坡度與排水能力之實測實 驗研究，進一步比較分析不同立管系統之特性，檢討衛生器具之基本排 水性能等。而建築設備性能試驗及檢測驗證制度之建立，是提升建築設 備品質最重要之一環，也是政府未來將持續推動的重要政策；透過實驗 解析經驗的累積與建立性能測試資料的基礎，將可檢討規劃國內本土排 水系統性能試驗方法之可行性，作為未來排水系統或設備性能驗證與實 驗研究之參考。
根據本研究之目的與預期目標，最後階段將綜合整理建築排水通氣 系統之設計與性能實驗方法，茲將本研究之整體研究架構流程以及各階 段之重點內容，如圖 1-3-1 所示。
實驗解析與結果檢討
既有文獻回顧
建 築 污 水 排 水 立 管 性 能 實 驗 研 究
相關規範、計算理論探討
設備系統設計標準或測試法彙整
實驗設施建置
設計法規回饋檢討
試驗項目與方法檢討 實驗系統性能檢定
建立性能試驗方法
實驗分析
檢討衛生器具的性能檢測標準
規劃中程研究課題
污水排水立管性能實驗 排水橫管掃流能力檢測
結論與建議
圖 1-3-1 研究流程圖