緒論

第一章 緒論

第 一 節 研 究 背 景 與 動 機

建築物排水系統的設置，攸關建築居住環境的健康性與舒適性，而衛生 器具與排水立管系統之設計，亦直接影響建築物排水通氣的性能。近年來國 際間已有許多新型式排水與配管配件被廣泛應用，如通氣閥、吸氣閥、配管 特殊接頭等，但囿於現行建築技術規則與設計規範久未更新，以及相關管理 法令之限制，尚難應用於新建建築物；為能有效提升我國建築排水系統與衛 生器具之設計水準，並確保居住環境之品質與健康性能，國內亟待建立符合 相關規範之試驗設施，以進行衛生器具產品或建築排水系統之性能檢測作業。

建築物排水系統的設置攸關建築居住環境的健康性與舒適性，不良的衛 生器具與排水立管系統設計非常容易產生排水通氣性能的缺失，經常出現衛 生器具存水彎破封以致污染衛生環境。 2003 年 SARS 疫情肆虐全球，從亞洲、

美洲到歐洲各地無一倖免，而建築物排水通氣系統被認為是一個病毒在建築 物內傳遞的可能途徑之一

。為因應國人對綠建築全面品質提升之關心與重 視，落實衛生設備之設計規劃概念，必須先解決隱藏且容易被忽視之排水系 統的性能問題，以提升居住生活環境品質。確保排水管內藉著重力作用而自 然流下的污水、雜排水或污物，能順利無障礙地搬送排除到戶外或進入外部 環境排水系統。如何確保建築排水系統能夠順利排放污水及污物，在國際間 已是不可忽略的重要課題。

本所衛生管路實驗設施業於台南性能實驗中心建置完成，整體設施係以

我國建築排水系統相關理論基礎，以及與法令研修先期研究為目標；自 2004

年開始已陸續進行建築排水立管空氣壓力變動性能試驗、省水器具污物搬送

與地板落水器具性能實驗解析、與排水橫管污物搬送性能試驗程序等基礎研

究，逐步建立我國建築排水系統基礎研發與測試能力。本研究將規劃妥善利

用本項儀器設施之策略，提昇我國建築排水系統性能與設計能力，並作為業

界合作研發之核心設施基礎。

第 二 節 研 究 目 的 與 範 圍

我國建築物排水通氣系統大多數採用排水與通氣立管分管之二管型式設

計施作

，多數沿用國內久未更新之技術法規與設計規範，僅部分設計案

例引用國外設計規範與新技術，致整體建築物排水性能缺失無法獲得有效解 決，整體排水系統的排流性能評估標準，則尚待相關研究深入探索。內政部 建築研究所 2003 年 11 月於台南性能實驗中心建置完成可模擬五層住宅建築 排水系統之實驗設施，本研究擬釐清排水系統污物搬送性能的評估方法，以 作為國內設計技術提升與研擬系統問題對策的參考

，並建立未來推動衛 生器具性能認證及研發新設備、新技術的研究基礎，嘗試檢討測試方法與程 序，累積本土化的基礎資料。

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，由於水平橫管之 搬送理論可進一步解釋污物之流體現象，以對排水系統做出預測模擬。因此，

本研究之目的為：

1.彙整比較國內外建築排水系統與衛生器具設備之性能測試相關規範，作 為推動該設施營運策略評估規劃之依據。

2.規劃本所衛生管路實驗設備檢測服務項目與合作研發之基礎，配合檢討 建築技術規則建築排水相關條文與規範起草事宜。

3.因應未來實驗設施營運與服務需求，檢討具體可行之推動策略或法令規 範研修建議方向。

為推動未來國內建築排水系統之設計驗證，以及新型式器具之性能試驗 與應用，同時考量本所實驗設施自主營運之需求，並能擴大本項實驗設施建 置之運作能量，本研究擬蒐集國內外相關排水設計與衛生器具性能規範，以 及我國新材料、新設備與新工法之審核認可作業要點等相關規定，彙整檢討 既有實驗設施設備與試驗項目，規劃未來推動營運服務之項目與作業事項，

擬議技術整合計畫與策略方案。

第一章 續緒

第 三 節 研 究 方 法 與 流 程

本研究透過文獻回顧及參訪調查，陸續彙整國內外建築排水系統或衛生器 具研發之實驗設施，並檢討各項排水系統污物搬送能力實驗方法、模擬理論與 解析方法之發展現況，同時蒐集比較國內外相關設計法令或管制規範基準，以 及對應之性能測試實驗與數值解析項目，以作為未來我國執行建築排水系統設 計與性能驗證評估作業之基礎。另參考國內外設計技術規範及試驗方法，檢討 我國相關實驗設施可進行試驗項目與其性能試驗方法，彙整試驗方法與程序，，

以作為後續相關實驗操作之依據；同時，並採納國內既往研究文獻，檢討歸納 可行之排水通氣系統設計規範架構與草案，並導入國外相關設計規範之精神，

整合研議建築技術規則建築設備編建築排水相關條文修正草案，全面更新我國 的建築排水系統法令依據。

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搬送理論探討

歐美、日本等先進國家進行排水系統搬送能力相關研究，已有長久的歷 史，研究成果也相當多。本研究第一階段之工作重點，將 93 年度實驗初步 成果彙整，並比較國外在相關性能試驗與驗證研究方法之經驗，並從既有建 築排水系統搬送理論研究文獻中，掌握國內外排水系統污物搬送能力發展相 關問題與研究課題發展之趨勢，以及探討現有排水系統污物搬送能力試驗方 法與解析理論。

2. 蒐集彙整建築排水系統相關性能試驗基準或設計規範

現行規定發布施行迄今已逾三十年尚未有修正更新，對應新技術、新設 備的快速發展，實已無法滿足現況之需求，同時亦缺乏相關必要之設計規範 或基準，國內相關專業技術人員除依既有建築管理法令及下水道法相關規定 執行設計業務外，參考沿用美、日各國規範者亦屬眾多。本研究蒐集彙整各 國排水通氣系統設計規範與器具性能試驗方法等，並加以比較分析，則包括 有美國方面的建築給排水規範Nati onal Plumbing Code（NPC）、International Plumbing Code（IPC 2003）、ANSI 設備器具性能測試規範 A112.19.6 及歐盟

建築給排水相關規範BS EN 12056-1∼5、吸氣閥器具性能試驗規範 BS EN 12380；在日本方面，則由空氣調和衛生工學會主導編訂給排水衛生設備規 準•同解說（SHASE-S，前身為 HASS 206），以及集合住宅の排水立て管 のシステムの排水能力試驗法（HASS 218）等。

3. 調查參訪國內外既有建築排水或衛生器具性能實驗設施，並進行比較評估 本研究彙整歷年調查參訪國內外既有建築排水或衛生器具性能實驗設 施，並進行比較評估，包括國內相關衛生器具廠商，如合成興業（HCG）、

台灣東陶（TOTO）, 以及學校機構，如工研院節水實驗室（ITRI）、國立台 灣科技大學建築系及內政部建築研究所台南性能實驗中心；另國外部分主要 以日本之實驗設施為主，包括關東大學院大學、都市基盤整備公團、株式會 社小島、株式會社久保田、香港等各國相關實驗設施，同時嘗試蒐集其相關 研究成果或運作模式等資料，作為規劃相關策略與措施方案之參考依據。

本所則已於台南性能實驗中心建置完成之衛生管路實驗設施，總高度超 過 16 公尺，可模擬高度為五層樓之住宅建築，並採用其所規劃之三種實尺 寸建築物污水排水立管系統（管徑為100mm）實驗裝置，並分設水平長度超 過二十公尺以上之排水橫主管（管徑 125mm 之透明管），可進行不同立管 系統之排水系統污物搬送能力實驗以及標準試驗方法與程序之研究。並增設 不同管徑之排水實驗配管系統，同時整合另案研究建置之局部配管污物搬送 實驗設施，將可較為完整地涵蓋本研究或搬送性能檢測所需之設施基礎。

4. 檢討研議衛生管路實驗設施營運策略與健康建築排水系統相關措施方案 本研究透過國內外實驗設施參訪或資料收集、相關法令規範與基準之彙 整比較，檢討相關設計理論之應用與演變，考量我國建築排水通氣系統之發 展現況與需求，將對應規劃本所衛生管路實驗設施之營運策略，並擬議我國 健康建築排水系統相關措施方案，嘗試提出排水通氣系統設計規範架構與草 案；進而建立建築排水系統與衛生器具性能評估模式，檢討現行建築技術規 則，推動新基準或規範之法制基礎，以切合國家建築性能實驗中心相關設備 投資與技術樣成之目標，並能有效運用研究成果轉換成為政策基礎。