本研究擬透過文獻回顧之整理，與其他先進國家相關之省水器具規範作 歸納彙整，並針對省水器具應用現況與課題進行調查分析，同時配合省水馬 桶衛生器具污物搬送之排水流體理論，並就省水馬桶之排水性能進行實驗實 測，建立省水馬桶污物搬送性能之預測模式，最後運用 CFD(Computational Fluid Dynamics)電腦模擬軟體，進一步分析管內複雜之流體現象，因此有關 本研究之目的可歸納如下：
1.以 文 獻 回 顧 與 現 況 調 查 方 式 ， 收 集 彙 整 國 內 外 省 水 型 馬 桶 之 相 關 理 論 及 使 用 現 況 ， 作 為 省 水 馬 桶 污 物 搬 送 性 能 預 測 式 組 成 因
子 之 取 樣 參 考 。
2.利 用 既 有 衛 生 管 路 實 驗 設 施 進 行 省 水 型 馬 桶 之 排 水 性 能 進 行 實 驗 解 析 工 作 ， 並 比 較 非 省 水 與 省 水 型 馬 桶 之 排 水 性 能 差 異 ， 進 一 步 探 討 影 響 變 因 ， 作 為 研 擬 排 水 性 能 改 善 對 策 之 依 據 及 後 續 預 測 模 式 建 立 之 參 考 。
3.藉 由 流 體 理 論 之 推 導 及 實 驗 數 據 驗 證 ， 建 立 省 水 馬 桶 污 物 搬 送 性 能 預 測 式 ， 並 嘗 試 探 討 不 同 因 子 （ 包 括 配 管 管 徑 、 管 材 及 洩 水 坡 度 等 … ） 對 整 體 搬 送 性 能 之 影 響 等 。
4.運 用 電 腦 模 擬 軟 體 ， 模 擬 排 水 管 內 有 關 排 水 負 荷 之 流 體 運 動 與 現 象 ， 並 進 一 步 加 以 分 析 其 水 流 狀 態 及 管 內 壓 力 分 布 情 形 ， 配 合 電 腦 模 擬 計 算 產 生 之 數 據，運 用 3D 動 畫 呈 現 管 內 流 體 現 象 。 5.綜 合 上 述 研 究 成 果 ， 研 議 既 有 建 築 排 水 系 統 與 管 路 設 施 及 設 計
方 法 ， 採 用 省 水 馬 桶 之 改 善 對 策 。
而有關本研究之範圍方面，可依據研究對象、污物搬送性能預測式及電 腦模擬計算流體力學等要項進行界定，簡要分述如下：
1.研 究 對 象 界 定
依據經濟部水利署［D-2］所頒訂「省水標章作業要點」中，對於馬桶類 省水衛生器具之定義，一段式省水馬桶每次沖水量須在 6 公升以下（含），
及兩段式省水馬桶每次沖水量分為大號須在公升以下（含）及小號須在 3 公升以下（含）。內容包含馬桶衛生器具之沖水量、洗淨力、性能測試等相 關規定。因此，本研究對於研究對象之界定，即以國內 3 款符合上述要求 之省水馬桶衛生器具為主。
2.污 物 搬 送 性 能 預 測 式 之 研 究 範 圍 界 定
在節約水資源政策之推動下，於建築設計與規劃之過程中，除依據個 案使用者需求與衛生器具數量計算外，尚須考量衛生器具規格、排水通氣 管路系統類型及配管材質、洩水坡度等條件，相互搭配及整合設計，方能 使整體設備系統達成最佳化之目標，因此本研究將針對衛生器具之排水量
（6 公升 /9 公升）、排水負荷樓層高度（2 至 5 層樓）、排水橫主管管徑
（100mm、75mm）、洩水坡度（1/100、1/200）及配管材質等因素加以探 討，而有關系統設計前置階段之使用者需求、設備數量及排水系統類別等，
均不在本次研究之討論範圍內。
3.電 腦 模 擬 計 算 流 體 力 學 界 定
第一章 緒論
腦科技等領域之整合，且應用範圍亦非常廣闊，舉凡航太、汽車、船舶、
土木、機械、化工、醫工、電子、材料、大氣與海洋等均包含在內。由於 流體運動本身具三維性、時變性與非線性等特質，因此其物理現象非常複 雜。此一分析工具除了適於探討參數變化的影響外，其建立之分析資料庫，
更可減少實驗所需之工時而縮短設計時程。因此，本研究對於電腦模擬計 算流體力學之界定，將運用計算流體力學方法建構單管重力式排水系統之 數值模型，進行排水管中定常流之初步模擬分析與模擬結果驗證。另外本 數值研究模型之建立，期望可成為後續相關研究之基礎，以進行更完整而 有系統之探討，以補充既有足尺模型實證研究之結果，並對於相關排水系 統之設計與規範增訂編修提出貢獻。