建築物管線老化、劣化檢測修復
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(2) PG９６０２－０２１０. 096301070000G1021. 建築物管線老化、劣化檢測修復. 受委託者：財團法人臺灣營建研究院 研究主持人：蔡宗潔 協同主持人：鄭瑞濱 研 究 助 理 ：陳姿穎、邱暉仁. 內政部建築研究所委託研究報告 中華民國 96 年 12 月.
(3) 目次. 目次 表次..................................................................................................... III 圖次....................................................................................................... V 摘要....................................................................................................VII 第一章. 緒論........................................................................................1 第一節 第二節 第三節 第四節. 第二章. 研究緣起與背景.....................................................1 研究目的 .................................................................3 研究架構 .................................................................4 研究範圍 .................................................................5. 文獻回顧................................................................................7 第一節 建築物管線相關文獻回顧.....................................7 第二節 建築物管線老劣化...............................................15. 第三章. 建築物管線檢測修復技術之探討 .....................................37 第一節 第二節 第三節 第四節 第五節. 第四章. 管線問題重要度問卷調查及分析 .....................................59 第一節 第二節 第三節 第四節. 第五章. 問卷設計緣由.......................................................59 建築物管線老劣化問題之整體評估架構表.......60 分析方法 ...............................................................80 問卷分析結果.......................................................91. 管路修復訪查案例 .............................................................97 第一節 第二節 第三節 第四節. 第六章. 管線維護工作.......................................................38 管線檢測診斷方法...............................................39 管線保養方法.......................................................44 管線修復方法.......................................................49 管線改修的基本流程...........................................54. 既有公寓建築管路清洗.......................................97 既有建築中管路位置檢測新技術.....................104 既有建築管路更新案例.....................................109 案例執行成果小結.............................................113. 結論與建議........................................................................115 第一節 結論 .....................................................................115 第二節 建議 .....................................................................117. I.
(4) 建築物管線老化、劣化檢測修復. 附錄一 給排水管相關規範..............................................................119 附錄二 管線問題手冊之格式 .........................................................127 附錄三 期中報告審查意見回覆 .....................................................129 附錄四 期末報告審查意見回覆 .....................................................133 附錄五 建築物管線常見問題手冊 .................................................137 參考書目............................................................................................171. II.
(5) 表次. 表次 表 1- 1 給排水管路組成元件之耐用年限 ..........................................2 表 2- 1 給排水管線設備文獻回顧 ....................................................10 表 2- 2 各種管線材質與使用區分表 ................................................12 表 2- 3 管材劣化內容與非破壞檢測方法之選擇 ............................20 表 2- 4 二次診斷判定儀器整理表 ....................................................22 表 2- 5 RT 射線檢測介紹表 .............................................................24 表 2- 6 X 射線與γ射線之比較 .......................................................24 表 2- 7 PT 液滲檢測/染色探傷介紹表 ...........................................25 表 2- 8 MT 磁力檢測介紹表 .............................................................26 表 2- 9 UT 超音波檢測介紹表 .........................................................27 表 2- 10 ET 渦電流檢測介紹表 .........................................................28 表 2- 11 IRT 紅外線檢測介紹表 ........................................................29 表 2- 12 內視鏡裝置介紹表 ..............................................................30 表 2- 13 導波檢測介紹表 ..................................................................31 表 2- 14 管內超音波檢測介紹表 ......................................................32 表 2- 15 硬度計介紹表 ......................................................................33 表 2- 16 手持雷達探測器 ..................................................................34 表 2- 17 非破壞性檢測工具比較表 ..................................................35 表 2- 18 檢測儀器及其適用範圍 ......................................................35 表 3- 1 診斷分類 ................................................................................41 表 3- 2 一般配管診斷方式 ................................................................43 表 3- 3 埋管診斷方式 ........................................................................43 表 3- 4 排水管清洗方法及適用性 ....................................................45 表 3- 5 給水管清洗方式 ....................................................................47 表 3- 6 不同管種清洗注意事項 ........................................................48 表 4- 1 建築物管線老劣化常見問題之整體評估架構表................60 表 4- 2 層級分析法之評比尺度 ........................................................86 表 4- 3 隨機指標表 ............................................................................89 表 4- 4 問卷樣本人員資料 ................................................................91 表 4- 5 各風險類別重要度 ................................................................93 表 4- 6 設計面向中各風險細項重要度比較 ....................................93 表 4- 7 施工面向中各風險細項重要度比較 ....................................94 表 4- 8 環境面向中各風險細項重要度比較 ....................................95 表 4- 9 材料面向中各風險細項重要度比較 ....................................95. III.
(6) 建築物管線老化、劣化檢測修復. 表 4- 10 使用面向中各風險細項重要度比較 ..................................95 表 5- 1 建築內管路清洗工法比較表 ................................................99 表 5- 2 鐵管清洗前水體檢測結果 ..................................................101 表 5- 3 鐵管清洗中水體檢測結果 ..................................................102 表 5- 4 鐵管清洗後水體檢測結果 ..................................................103 表 5- 5 「Handy Search」手持式深度探測儀主要性能..............105. IV.
(7) 圖次. 圖次 圖 1- 1 建築物管線檢測修復概念圖 ..................................................3 圖 1- 2 研究流程 ..................................................................................4 圖 1- 3 研究範圍 ..................................................................................5 圖 2- 1 台灣地區建築物大幅修繕年度波峰推估 ..............................7 圖 2- 2 管線施工內容 ..........................................................................9 圖 2- 3 管線老劣化特性要因 ............................................................14 圖 2- 4 管線使用劣化曲線 ................................................................15 圖 2- 5 影響管路腐蝕因素 ................................................................16 圖 2- 6 管材劣化原因 ........................................................................19 圖 3- 1 設備保全概念圖 ....................................................................37 圖 3- 2 管線檢測修復 ........................................................................38 圖 3- 3 管線老化、劣化之檢測診斷流程圖 ....................................40 圖 3- 4 樹脂配管內側防蝕工法 ........................................................50 圖 3- 5 改修基本流程圖 ....................................................................55 圖 4- 1 建築物管線老化、劣化常見問題 ........................................59 圖 4- 2 AHP 的標準架構 .....................................................................82 圖 4- 3 AHP 流程圖 .............................................................................84 圖 5- 1 高週波管路清洗設備施作示意圖 ........................................98 圖 5- 2 熱水管(鐵管)清洗時水體情況 ..........................................100 圖 5- 3 冷水管(PVC 管)清洗時水體情況 .......................................100 圖 5- 4 使用地下水管路清洗時水體情況 ......................................100 圖 5- 5 給水管路中鏽蝕與髒污堆積情形 ......................................103 圖 5- 6 「Handy Search」手持式深度探測儀 ..............................105 圖 5- 7 「Handy Search」手持式深度探測儀操作方法..............106 圖 5- 8 「Handy Search」探測後雷達之波型 ..............................106 圖 5- 9 「Handy Search」配合 Radar 3D_Light 顯影結果........107 圖 5- 10 「Handy Search」檢測管路執行示意圖........................107 圖 5- 11 「Handy Search」檢測管路顯示圖 ................................108 圖 5- 12 「Handy Search」檢測空洞執行圖 ................................108 圖 5- 13 「Handy Search」檢測空洞顯示圖 ................................108 圖 5- 14 建築內既有管線與設備之調查記錄 ................................110 圖 5- 15 既有設備需求性能之調查記錄 ........................................110 圖 5- 16 建築內既有水電系統荷載性能之調查記錄....................110 圖 5- 17 新管路裝設後缺點調查之記錄 ........................................111. V.
(8) 建築物管線老化、劣化檢測修復. VI.
(9) 摘要. 摘要 關鍵詞：管材、老劣化、非破壞性檢測 一、研究緣起 目前，建築物管線的老劣化問題並未引發大規模的討論與研究， 迄無簡易相關的檢測方法可供使用者應用於建築物管路的評估與檢 測，且 國 內 仍 普 遍 採 用 於 結 構 體 中 之 暗 管 施 工 方 式，當 管 路 發 生 問題 時 因 結 構 體 與 混 凝 土 的 阻 隔，使 用 者 往 往 不 易 察 覺。當 使 用 者 發 現管 路 發 生 堵 塞、水 流 量 變 小、漏 水 等 現 象 時，往 往 已 經 錯 過 了 最 佳 的維 護 時 機，此 時 的 維 護 不 但 所 付 出 的 代 價 相 對 較 高，使 用 之 對 策 也 常常 只 是 治 標 不 治 本 的 方 法。換 言 之，既 有 建 築 物 使 用 機 能，直 接 影 響 其 市 場 評 價，而 管 線 的 老 化、劣 化 亦 會 減 損 該 建 築 物 的 價 值，實 不 可輕 忽。 依據日本文獻對該管線設備是否施與預防保全作業的調查結果 後 發 現，建 築 給 排 水 管 線 設 備 檢 查 診 斷 的 目 的，就 是 為 了 使 該 設 備能 夠維持機能的水準以及壽命的延長。以給建築物給排水管線設備為 例，如 施 與 預 防 保 全 的 管 線 設 備 壽 命 較 僅 有 事 後 保 全 的 設 備 壽 命 高出 約 1.5~3.0 倍。基 於 此 概 念 之 基 礎，本 研 究 希 望 建 立 國 內 自 有 之 建 築 管線老化、劣化的關係與趨勢，並從中提出相對應的對策與改進方 案，以 期 教 育 使 用 者 及 管 理 單 位 對 於 給 排 水 管 線 設 備 的 設 備 保 全 概念 的 支 持，並 使 建 築 物 給 排 水 管 線 劣 化 情 形 能 夠 及 早 被 發 現，且 管 線產 生 問 題 時 能 夠 及 早 發 現 及 早 治 療，避 免 管 線 漏 水 等 等 問 題 的 擴 大 所造 成 的 財 產 損 失，對 於 使 用 者 及 管 理 單 位 及 建 築 物 本 身 都 有 相 當 多 的好 處。. VII.
(10) 建築物管線老化、劣化檢測修復. 二、研究方法及過程 本研究目的在於客觀調查並瞭解建築物管線長期使用後之狀 況，並將檢測結果以數值化的方式，讓使用者能明確知道管線老化、 劣 化 的 情 形 與 程 度，提 擬 可 以 採 行 適 合 的 維 護 修 復 方 式，以 維 持 管線 後 續 應 有 使 用 機 能，延 長 建 築 物 的 使 用 壽 命。根 據 以 上 所 述，本 研 究 主要目的有以下三點： 1. 藉 由 一 系 統 化 的 評 估 體 系 ， 有 效 且 快 速 的 掌 握 管 線 老 化 、 劣 化的現況，以作為管線進行保養、維護、維修或更新的參考 依據。 2. 整 理 至 少 30 則 關 於 管 線 設 計 、 施 工 以 及 使 用 過 程 可 能 產 生 之 缺失及變因，並提出解決對策與改進方案。 3. 針 對 缺 失 提 出 相 應 檢 查 方 式 及 建 議 ， 並 完 成 至 少 3 則 建 築 物 管線的檢測修復實際工法案例，供業界應用參考。. 在 研 究 方 法 部 分，本 計 畫 以 現 地 管 線 檢 測 修 復 案 例 為 主 軸，將 選 取 包 括 表 面 硬 度 在 內 之 相 關 非 破 壞 性 檢 測，透 過 現 場 檢 測 的 方 式，進 行 既 有 管 線 之 修 復 流 程、維 護 方 式、拆 除 方 式 做 一 個 紀 錄 並 與 其 他管 線 修 復 方 法 做 比 較。同 時 酌 以 相 關 之 分 析 提 供 建 築 物 管 線 老 化 與 劣化 檢測修復之實用性與合理性。其本研究執行流程如下圖 1 所示。. VIII.
(11) 摘要. 研究目的確定. 研究範圍及內容. 第一章. 研究方法確立. 管線相關文獻回顧. 第二章. 管線老劣化趨勢 資料蒐集與評估. 管線施工、設計不良 等對管線老劣化影響. 探討管線老劣化 檢測修復技術工具. 研擬各應變相應 對策與改進方案. 第三章 問題手冊. 彙整至少30則管線常見 問題. 第四章. 探討水路管線(或汙水排放管線) 檢測修復案例. 第五章 提出三則以上之實際工法可行 之範例. 第六章. 研究結論與建議. 圖 1 計畫工作之執行流程 (資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理 ). IX.
(12) 建築物管線老化、劣化檢測修復. 三、重要發現 (一 )建 築 管 線 老 劣 化 特 性 要 因 經由文獻收集，本研究亦將管線較常用材質根據老劣化五大構 面：管 線 材 料、管 線 所 處 環 境、管 線 施 工、管 線 設 計、管 線 使 用 情 形 ， 整 理 出 其 管 線 老 劣 化 特 性 要 因 圖 。 由 這 五 大 構 面 再 細 分 為 A1 人 為設 計 不 良、A2 未 引 用 設 計 規 範、B1 施 工 不 當、B2 填 縫 作 業 不 良、B3 人 為 施 工 技 術 不 良 、 C1 所 處 環 境 不 良 、 C2 環 境 與 日 久 變 化 、 D1 管 材 品 質 不 良 、 D2 材 料 接 和 性 差 、 E1 人 為 疏 失 面 向 ， 此 十 個 面 向 皆 是 造 成 管 線 老 劣 化 的 主 要 因 素，這 些 都 可 能 造 成 管 線 老 劣 化 的 提 前，結 果是 管 線 壽 命 大 減，增 加 管 線 替 換 的 頻 率，更 嚴 重 的 甚 至 影 響 到 建 物 的生 命週期提前結束。 管線老劣化特性要因圖，如圖 2 所示。. E1 人為疏失. 環境C. 材料D. 使用E D2 材料 接合性差. C1 所處 環境不良. D1 管材品質 不良. C2 環境與 日久變化. 管線老劣化 B1 施作不當 B2 填縫作業不良. A2 未引用設計規範 A1 人為設計不良. B3 人為施工技術不良 施工B. 設計A. 圖 2 管線老劣化特性要因 (資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理 ). X.
(13) 摘要. (二 )建 築 管 線 改 修 工 程 基 本 流 程 改 修 工 程 以 既 有 的 建 築 物 為 對 象，建 築 物 本 體 在 使 用 中 會 有 非 常 多 的 條 件 限 制 是 會 對 建 築 物 使 用 者 產 生 危 害、機 能 的 損 害 或 漏 水 等危 險性發生。對於施工廠商有以下改修工程的潛在不確定因素： 1. 對 於 造 成 建 築 使 用 者 的 困 惱 （ 漏 水 、 噪 音 、 震 動 、 灰 塵 ） 2. 適 用 哪 種 方 法 來 改 修 配 管 3. 改 修 期 間 空 調 停 止 期 間 4. 規 模 範 圍 多 大 5. 改 修 效 果 如 何 工 程 的 不 確 定 現 象 包 含 以 上 所 述，對 於 不 確 定 因 素 的 預 防 可 依 據 以 下 基 本 順 序 來 進 行 改 修 動 作，可 避 免 不 少 麻 煩 發 生。在 事 先 一 定要 詢 問 業 主 需 求，對 於 配 管 的 機 能 欲 恢 復 到 設 備 的 物 理 與 機 能，或 是設 備 的 社 會 變 化，或 將 來 設 備 機 能 的 提 升 等 訴 求，皆 要 與 業 主 做 良 好溝 通，接 著 進 行 配 管 診 斷 評 估 並 配 合 非 破 壞 檢 測 工 具 在 既 有 建 築 物 無損 傷情況下進行檢測。如圖 3 所示。. A.自主檢核表. B.配管的診斷. C.現場調查. D.改善方案. E.成本計算及成本計算書. F.檢核清單. 圖 3 改修基本流程圖 （資料來源：本研究整理）. XI.
(14) 建築物管線老化、劣化檢測修復. (三 )建 築 管 線 維 護 層 級 與 修 復 本研究初步將維護工作分成「檢測診斷」、「保養」、「修復」 三 個 層 級，第 一 層 級「 檢 測 診 斷 」可 分 為 一 次、二 次、三 次 診 斷。第 二 層 級「 保 養 」的 目 的 在 於 延 長 管 線 及 相 關 設 備 生 命 週 期，確 保 其 基 本 使 用 機 能，直 到「 保 養 」也 不 足 以 使 管 線 或 相 關 設 備 恢 復 至 基 本使 用 機 能 以 上，才 進 入 最 後 的「 修 復 階 段 」，第 二 層 級 的 主 要 工 作 有（ １ ） 上 漆 修 補（ ２ ）清 洗 等 兩 種 保 養 方 式。而 第 三 層 級「 修 復 階 段 」的 主 要 工 作 可 分 成 可 分「 緊 急 修 復 」及「 一 般 修 復 」兩 類，如 圖 4 管 線 檢 測修復所示。. 維護層級. 修復方式. 目視檢測 檢測診斷 非破壞性檢測儀器 or 其他量測儀器 管 線 檢 測 修 復. 上漆修補 保養 清洗. 緊急修復 修復 一般修復. 圖 4 管線檢測修復 （資料來源：本研究整理）. XII.
(15) 摘要. 四、主要建議事項 根 據 研 究 成 果 發 現，本 研 究 對 建 築 物 老 化、劣 化 檢 測 修 復，提 出 下列具體建議。以下分別從立即可行的建議、及長期建議加以列舉。. 立即可行之建議─引入並輔導建立先進管線非破壞檢測技術 主辦機關：內政部建築研究所 協辦機關：職訓中心 隨 著 國 內 建 築 物 使 用 壽 命 不 斷 的 老 化，國 內 建 築 物 未 來 將 進 入 一 段 診 斷 與 整 建 頻 繁 的 時 期，但 目 前 業 界 常 聽 聞 之 管 線 非 破 壞 檢 測 技術 多 以 微 探 頭 顯 影 等 技 術 為 主，並 無 法 有 效 量 化 管 線 之 材 料 性 質 或 可使 用 之 建 議，而 其 它 之 測 厚 儀 器，則 如 同 本 次 研 究 之 結 果，缺 少 多 尺寸 可 供 參 照 之 管 線 腐 蝕 速 率，因 此 對 於 國 內 建 築 之 管 線 維 護，僅 能 維持 抓漏換管與使用期限到期換管二種原因為依據。 因 此，為 使 國 內 之 建 築 管 線 非 破 壞 技 術 更 為 提 昇，並 使 未 來 需 求 民 眾 可 獲 得 更 為 有 效 之 檢 測 資 料，當 以 先 期 預 知 之 觀 點，先 行 引 入並 輔導相關廠商，並藉此將廠商之能作一分級，以供民眾查詢之參考。. 長期性建議─研擬修正建築管線維護之相關法令 主辦機關：內政部建築研究所 協辦機關：內政部營建署 國 內 目 前 建 築 管 線 之 相 關 法 令 多 以 建 造 時，規 範 不 同 使 用 目 的 之 管 線 應 使 用 之 材 質 與 尺 寸，但 建 造 後 管 線 多 埋 入 結 構 體 中，因 此 常無 法 真 正 確 認 實 際 使 用 管 線 之 原 始 資 訊，對 於 未 來 檢 測 數 據 之 比 對 亦相 困 難，因 此 建 議 應 於 相 關 法 令 中 納 入 部 分 管 線 維 護 之 條 文，如 保 存原 始管線作為樣本並有系統紀錄管理等，另外後續之維修亦應納入紀 錄，以 使 管 線 之 使 用 紀 錄 有 效 延 續，方 便 於 後 續 管 線 健 檢 制 度 之 推 動。. XIII.
(16) 建築物管線老化、劣化檢測修復. XIV.
(17) 摘要. ABSTRACT Keywords: pipe、 degradation、 nondestructive test The buildings will be aging after using in a long time. And sometimes the aging and the destruction of the buildings may be caused in the process of constructing. When the building was degraded, the pip system in the buildings would be also broken. But, in present, we doesn’t have any research and system about testing the performance of the pips in the buildings. Therefore, we plan to make some tests to evaluate the function of the pips system when we inspected the performance of the buildings. And the test data will be utilized to make some indexes for accessing the durability of the buildings. The kinds of the material used to manufacture pipes are varied. Therefore, the tests for evaluating the function of the pips should have many standards to verity. In the plan, we will make some tests to find the standards, and suggest some instruments to inspect the function of the pips system easily.. XV.
(18) 建築物管線老化、劣化檢測修復. XVI.
(19) 第一章 緒論. 第一章 第一節. 緒論. 研究緣起與背景. 目前，建築物管線的老劣化問題並未引發大規模的討論與研究， 迄無簡易相關的檢測方法可供使用者應用於建築物管路的評估與檢 測，且 國 內 仍 普 遍 採 用 於 結 構 體 中 之 暗 管 施 工 方 式，當 管 路 發 生 問題 時 因 結 構 體 與 混 凝 土 的 阻 隔，使 用 者 往 往 不 易 察 覺。當 使 用 者 發 現管 路 發 生 堵 塞、水 流 量 變 小、漏 水 等 現 象 時，往 往 已 經 錯 過 了 最 佳 的維 護 時 機，此 時 的 維 護 不 但 所 付 出 的 代 價 相 對 較 高，使 用 之 對 策 也 常常 只 是 治 標 不 治 本 的 方 法。換 言 之，既 有 建 築 物 使 用 機 能，直 接 影 響 其 市 場 評 價，而 管 線 的 老 化、劣 化 亦 會 減 損 該 建 築 物 的 價 值，實 不 可輕 忽。 由 於 建 築 物 結 構 體 與 管 路 設 備 在 耐 久 年 限 的 不 同，ㄧ 般 來 說 建 築 物 的 耐 久 年 限 約 為 50 年 ， 給 排 水 管 路 設 備 則 約 為 15 年 ， 詳 表 1-1。 給排水管路設備在建築物的生命週期大都會遇到多次的故障、老化、 劣化或更新等的問題發生。 依據日本文獻對該管線設備是否施與預防保全作業的調查結果 後 發 現，建 築 給 排 水 管 線 設 備 檢 查 診 斷 的 目 的，就 是 為 了 使 該 設 備能 夠維持機能的水準以及壽命的延長。以給建築物給排水管線設備為 例，如 施 與 預 防 保 全 的 管 線 設 備 壽 命 較 僅 有 事 後 保 全 的 設 備 壽 命 高出 約 1.5~3.0 倍。基 於 此 概 念 之 基 礎，希 望 建 立 國 內 自 有 之 建 築 管 線 老 化、劣 化 的 關 係 與 趨 勢，並 從 中 提 出 相 對 應 的 對 策 與 改 進 方 案，以期 教育使用者及管理單位對於給排水管線設備的設備保全概念的支 持，並 使 建 築 物 給 排 水 管 線 劣 化 情 形 能 夠 及 早 被 發 現，且 管 線 產 生問 題 時 能 夠 及 早 發 現 及 早 治 療，避 免 管 線 漏 水 等 等 問 題 的 擴 大 所 造 成的 財產損失，對於使用者及管理單位及建築物本身都有相當多的好處。. 1.
(20) 建築物管線老化、劣化檢測修復. 表 1- 1 給 排 水 管 路 組 成 元 件 之 耐 用 年 限. 65. 20. 18. -. -. -. -. - 20. -. 15. 建設省官廳營繕部. -. -. -. 20. 30 40 - 30 30 20 30. -. 20 -. -. -. 小林清周. -. 20 15. 18 15. -. -. 28 -. -. -. - 20 18. 15. 建築設備維持保全 推 進 會 (BELCA). -. -. 12. 30. -. 30 - 15 30 30 25. -. -. -. -. -. 建 築 業 協 會 (BCS). -. 18.1. 14.9. -. -. - 21 18 30. -. -. -. -. -. -. -. 久 保 井 敬 二 (預 防 保 全 /事 後 保 全 ). -. -. --. -. -. -. -. - 10/5 -. -. -. -. 10. 10. -. -. -. -. -. -. -. -. -. -. -. -. -. -. -. -. 15. -. -. -. -. -. -. -. -. -. -. -. -. -. 10~2 0. -. -. -. -. 10~2. -. -. -. -. ( S I J (. (. (. ). ). (. ) ) -. 成功大學. -. 美 國. ASHRAE HandBook 1980 ASHRAE Journal 1970. 耐用年限平均值 (四 捨 五 入 ). ). 灣 台灣科技大學. 15. 15. 28 -. -. -. -. -. -. -. 10. 10. 20. -. -. -. -. -. -. -. -. -. -. -. -. -. -. -. -. -. -. -. -. -. - 0. 50. 16. 15. 25. 30 25 21 21 30 25 28. 11. 20 20 18. 閥 類 平 均 17 年. (資 料 來 源 ： 住 宅 給 排 水 衛 生 設 備 健 康 檢 查 之 研 究 ， 何 恭 聖 ， 2002、 住 宅 給 排 水 衛 生 設 備 健 康 檢 查 之 研 究 ， 李 惟 義 ， 2003). 2. 標準型. 型. 財政部法定耐用年 50 限 台 內政部建研所 30-40. 給熱水. 給冷水. 一般. 一般. 一般 排水用. 耐衝擊 給水用. 冷水、熱水. 給熱水. 給冷水. 排水用. 污水用. 鍍鋅鋼管 給熱水. 鍍鋅鋼管 給冷水. 日 病院設備協會 本. 量水器. 日本建築學會. 止水閥. 配 件. 球閥. 15. 閥類. 15. 聚氯乙烯管. 50. 不銹鋼管. 法定耐用年限. 銅管. 結 構 體. 鑄鐵管. 管 路 塗覆裝鋼管. 用途與型式. 聚氯乙烯內襯鋼管 一般. 建築物. 鋼管. 種 類. 15.
(21) 第一章 緒論. 第二節. 研究目的. 本研究目的在於客觀調查並瞭解建築物管線長期使用後之狀 況，並將檢測結果以數值化的方式，讓使用者能明確知道管線老化、 劣 化 的 情 形 與 程 度，提 擬 可 以 採 行 適 合 的 維 護 修 復 方 式，以 維 持 管線 後 續 應 有 使 用 機 能，延 長 建 築 物 的 使 用 壽 命。其 概 念 圖 如 下 所 示，圖 1-1。 根據以上所述，本研究主要目的有以下三點： 1. 藉 由 一 系 統 化 的 評 估 體 系 ， 有 效 且 快 速 的 掌 握 管 線 老 化 、 劣 化的現況，以作為管線進行保養、維護、維修或更新的參考 依據。 2. 整 理 至 少 30 則 關 於 管 線 設 計 、 施 工 以 及 使 用 過 程 可 能 產 生 之 缺失及變因，並提出解決對策與改進方案。 3. 針 對 缺 失 提 出 相 應 檢 查 方 式 及 建 議 ， 並 完 成 至 少 3 則 建 築 物 管線的檢測修復實際工法案例，供業界應用參考。. 圖 1- 1 建 築 物 管 線 檢 測 修 復 概 念 圖 (資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理 ). 3.
(22) 建築物管線老化、劣化檢測修復. 第三節. 研究架構. 本 計 畫 以 現 地 管 線 檢 測 修 復 案 例 為 主 軸，將 選 取 包 括 表 面 硬 度 在 內 之 相 關 非 破 壞 性 檢 測，透 過 現 場 檢 測 的 方 式，進 行 既 有 管 線 之 修復 流程、維護方式、拆除方式做一個紀錄並與其他管線修復方法做比 較。同 時 酌 以 相 關 之 分 析 提 供 建 築 物 管 線 老 化 與 劣 化 檢 測 修 復 之 實用 性 與 合 理 性 。 其 本 研 究 執 行 流 程 如 下 圖 1-2： 研究目的確定. 研究範圍及內容. 第一章. 研究方法確立. 管線相關文獻回顧. 第二章. 第三章. 管線老劣化趨勢 資料蒐集與評估. 管線施工、設計不良 等對管線老劣化影響. 探討管線老劣化 檢測修復技術工具. 研擬各應變相應 對策與改進方案 彙整至少30則管線常見 問題. 探討水路管線(或汙水排放管線) 檢測修復案例. 第四章 提出三則以上之實際工法可行 之範例. 第五章. 研究結論與建議. 圖 1- 2 研 究 流 程 (資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理 ). 4. 問題手冊.
(23) 第一章 緒論. 第四節. 研究範圍. 根 據 上 述 研 究 動 機 及 目 的 之 說 明 可 了 解 建 築 物 管 線 老 化、劣 化檢 測 修 復 之 建 置 ， 故 主 要 研 究 範 圍 如 下 圖 1-3：. 維護層級. 檢測及修復方式. 修復對象. 目視檢測 非破壞性檢測儀器 or 其他量測儀器 管 線 檢 測 修 復. 上漆修補 保養 清洗. 緊急修復. 能達到管路使用機能水準上之要求 ︵使用者要求及社會要求︶. 檢查診斷. 修復 一般修復. 圖 1- 3 研 究 範 圍 (資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理 ). 5.
(24) 建築物管線老化、劣化檢測修復. 6.
(25) 第二章 文獻回顧. 第二章 第一節. 文獻回顧. 建築物管線相關文獻回顧. 壹、建築物設備管線現況 台灣地區的新建住宅自 1945 年第二次世界大戰後開始逐漸成長，迄今 累計總樓地板面積已超過 10 億平方公尺，1981 與 1994 年為兩波興建的高峰 期，如圖 2-1 的 A 部份，根據（張智元，2006）研究，20~30 年為建築物大 幅修繕的時間點，若以前述 30 年為房屋需大幅翻修的推估點，將整個興建量 體的屋齡往後推移 30 年，則台灣在未來的 5 年與 20 年內，即將面臨兩波建 築物維護管理與都市更新的高峰期，如圖 2-1 的 B 部分。因此，在建築物給 排水管線的檢測維護機制的制定，不僅僅是預防維護規劃上的需求，也是確 保使用者對於建築物使用安全性與健康性之必要方向，須儘早進行建築物給 排水管線維護所需的各項調查與執行管理基準之研討，並需要瞭解建築給排 水設備管線的問題及管線檢測所需的工法。. 1994 年. m2. 2024 年. 60,000,000 50,000,000. 2011 年. 1981 年. 40,000,000 30,000,000. A. B. 20,000,000 10,000,000. year 1954. 1964. 1974. 1984. 1994. 2004. 2014. 2024. 0 2034. 圖 2- 1 台灣地區建築物大幅修繕年度波峰推估 (資料來源：建築醫學之概念與應用機智研究，張智元，2006). 7.
(26) 建築物管線老化、劣化檢測修復. 住宅大致上包括建築漏水與給排水管路設備的漏水兩大類，建築漏水大 多發生在屋頂與外牆附近，而給排水管路設備的漏水因國內埋設管施工的盛 行，不僅在用水器具附近會漏水，只要是結構體內有埋設水管的地方都會有 漏水的可能。這是由於國內的建築物長期在設計施工時缺乏管路維修更新的 考量，給排水管路大多採用埋設管（將管路埋藏在結構體內部），雖可以減 少管路所佔用的空間，卻對將來的維修及更新造成極大不便。不僅在維修更 新時造成不便，管路埋設管的設計同樣也在檢查診斷執行時困難，且一般的 埋設管在漏水發生時，由管路裂縫部所漏出的水，並非就在最近的結構體表 面形成水漬，而是需經過結構體的孔縫、毛細現象以及水體自身重力等種種 因素，才會在建築物的某處表面形成水漬，有時甚至不在表面顯現漏水水漬， 所以建築物給排水管路設備的漏水點確切位置掌握上相當困難，目前國內大 多是憑藉著抓漏師父自身的經驗，以試誤法在建築結構體上鑿孔以尋找漏水 源頭，至於找漏水的鑿孔面積及鑿孔次數的多寡能仰賴的恐怕只有師傅的經 驗以及運氣。 貳、管線施工方式 目前管線施工方式通常根據建築物的品質要求而產生不同的施工方 式，而管線施工的好壞經常是造成建築物完工之後管線是否會造成問題的主 要原因之ㄧ。國內常因現場工作空間及管線在進入管道間時產生尺寸不合而 需要進行切割的動作，當管線在不嚴謹的施工態度下進行組裝作業，顯示管 線老劣化有許多因素是因施工所造成的。 管線施工主要的內容包括管線的切割、管線的連接及管線的支撐與固 定，如圖 2-2 所示。. 8.
(27) 第二章 文獻回顧. 管線施工. 管線切割. 管線連接. 管線支撐與固定. 管線防護與保溫. 管線檢驗與消毒. 圖 2- 2 管線施工內容 (資料來源：本研究修改江南震，住宅建築給水配管的劣化診斷與使用壽 期之研究，ｐ2-8，1999) 管線的安裝，除了管線施工的流程外，ㄧ定要考量實際的施工場所的方 便性外，也必須注意搬運，管線老劣化有時也因搬運時所造成的碰撞，使得 管線產生缺陷，造成提早老劣化，而且國內在安裝順序上沒有ㄧ定的規則可 言，通常在現場依據施工者經驗及監督者管理能力來因應臨場情形變化，因 此若相關團隊經驗不足會造成建築管線在安排時凌亂無章，以至於未來維護 時產生更換及其他日後的問題。而且用於建築設備的管線材料種類眾多，因 應不同材質所使用的切割工具也有所差異，依照文獻中所做介紹即使是同一 類型的管材也有因應不同目的而選用的切割方法及連接方法，而且不論選擇 何種方法，必須使管線的截面不變形且必須去除配管的捲邊與裂痕，避免管 線在切割時形成管線老劣化的原因。 本研究以國內外文獻所提及給排水管線設備類別來做整理，彙整出相關 資訊，使本研究對於給排水管線之相關問題能夠更進ㄧ步了解，如表 2-1 所 示。. 9.
(28) 建築物管線老化、劣化檢測修復. 表 2- 1 給排水管線設備文獻回顧 項. 作者. 次. 述及類別. 書名. 給冷水 給熱水. 排水. 時間 設備空間. 1 種田捻等. 設備配管改修耐久設計. ˇ. ˇ. ˇ. 2 田中昇. 配管漏水事例. ˇ. ˇ. ˇ. 3 王啟明. 建築物給排水衛生設備配管系統之 研究. ˇ. 4 江哲銘等. 集合住宅管線系統調查與設置準則. ˇ. ˇ. ˇ. 5 井上宇市等. 建築設備の維持保全と劣化診斷. ˇ. ˇ. ˇ. 1995. 6 安孫子義彥. 配備配管の診斷と改修讀本. ˇ. ˇ. ˇ. 1997. 7 廖政治. 建築給排水衛生設備配管施工標準 圖實例. ˇ. ˇ. ˇ. 1997. 8 大塚雅之. 建築設備系の更新診斷. ˇ. ˇ. ˇ. 1998. 9 江南震. 住宅建築給水配管的劣化診斷與使 用壽期之研究. ˇ. 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20. 「建築漏水」 編輯委員會，石正 漏水問題點與解決對策－設備篇 義譯 永續發展理念下都市住宅設備現況 陳裕益 調查分析 以維護觀點探討集合住宅給排水管 李惟義 路配設空間之研究 台灣都市住宅設備現況永續性及評 謝宏仁 估系統擬議 住宅衛浴系統維修性能之調查與解 蕭江碧等 析 「建築漏水」 編輯委員會，石正 漏水問題點與解決對策－建築篇 義譯 空氣調和、 空氣調和、給排水衛生設備維持管理 衛生工學會編 の實務の知識 空氣調和、 空氣調和、給排水衛生設備施工の實 衛生工學會編 務の知識。 日本建築設備診 設備配管の診斷、改修實務 斷機構編 空調、電氣、衛生設備の劣化診斷と 關 五郎 編 對策 住宅生活熱水使用耗能評估與節能 李孟杰 方法之研究. (資料來源：本研究整理). 10. ˇ. 1989 1990 1991. ˇ. 1995. 1999. ˇ. ˇ. ˇ. ˇ. ˇ. ˇ. ˇ. 2001. ˇ. ˇ. ˇ. ˇ. 2003. ˇ. ˇ. ˇ. ˇ. 2004. ˇ. ˇ. ˇ. ˇ. 2004. ˇ. ˇ. ˇ. ˇ. 2004. ˇ. ˇ. ˇ. ˇ. ˇ. ˇ. ˇ. ˇ. ˇ. 2005. ˇ. ˇ. ˇ. 2006. ˇ. 2000. 2005 ˇ. 2005. 2006.
(29) 第二章 文獻回顧. 參、管材材質使用區分 建築物給水配管使用材質方面因應不同年代及市場導向而有差異，民國 79 年以前，自來水事業處及建築管理主管機關對於建築物內配管的材質並無 相關的規定，因此配管的材質多因經濟考量而決定使用何種材質。根據調查 顯示早期熱水配管使用最多的是鉛管，後因鉛管容易析出重金屬，而逐漸汰 換成鍍鋅鐵管（GIP）。因應熱水管材約為 10-20 年的生命週期（江南震， 1999），所以於調查時，大部分的建物熱水管已逐漸汰換成鍍鋅鐵管或不銹 鋼管。 對於管材材質的要求，直到民國 79 年開始，為提升建築物之用水品質， 並確保飲用水之安全，台北市自來水事業處才開始對於六層樓以上建築物之 冷熱水配管材質訂定規範，但是並無強硬規定。自民國 81 年二月起自來水事 業處才明文規定：其材質應為自來水用且經檢驗合格者。用戶之冷水管採用 不銹鋼管、銅管、內襯鋼管、內襯延性鑄鐵管、PB 管（聚丁烯管）、聚氯乙 烯管（PVC 管）及交連高密度聚乙烯夾呂塑膠管等。熱水管則採用不銹鋼管、 銅管及交連高密度聚乙烯夾鋁塑膠管等。其材質應為自來水用且經檢驗合格 者。無論在建築技術規則或台北市自來水事業處的規定中，熱水配管使用材 料均應符合 CNS 中國國家標準，或經中央主管建築機關認可之其他材料所製 成者。參照 CNS 中國國家標準中適用於熱水供給配管之管材有：壓力配管用 碳鋼鋼管(CNS4626）、配管用不銹鋼鋼管（CNS6311）、配管用碳鋼鋼管 （CNS6445）、一般配管用不銹鋼鋼管（CNS13392）。 因此發現，可以看出近十年來住宅內的熱水配管，鉛管的部分已近全面 汰換，而鍍鋅鐵管的使用比例也明顯的下降，取而代之的是不銹鋼管的使用。 另外也發現，目前在熱水配管除了以不銹鋼管及銅管為主外，使用保溫管的 比例也逐漸增加（李孟杰，2006）。 根據文獻中所提到的管體種類及使用區分，將其所分類的管線種類列 出，如表 2-2 所示。. 11.
(30) 建築物管線老化、劣化檢測修復. 表 2- 2 各種管線材質與使用區分表 使用區分 管. 名稱. 種. 給. 鋼管(SP 或 SGP). 水. 被覆 鋼管. 水. 水. 氣. 規格. 備註. CNS 6568. 於管內外面施以瀝青、煤焦油瓷漆、 聚乙烯、水泥砂漿、油漆等被覆. ○. ○. ○. ○. CNS 6445. 末鍍鋅稱「黑鋼管」（黑管）； 鍍鋅稱「鍍鋅鋼管」（白管或 GIP）. 低壓有縫鋼管. ○. ○. ○. ○. CNS 2056. 黑鋼管或鍍鋅鋼管. 高壓有縫鋼管. ○. ○. ○. ○. CNS 4178. 黑鋼管. 壓力配管用碳鋼鋼管. ○. ○. CNS 4626. 鍍鋅鋼管. 配管用電弧銲碳鋼鋼管. ○. ○. CNS 6447. 鍍鋅鋼管. CNS 11774. 以黑管或白管為原管. ○ ○. JWWAK 140. 附法蘭硬質聚氯乙烯內襯鋼管. ○. WSP 011. 自來水用聚乙烯粉體內襯鋼管. ○. CNS 6568. 附法蘭聚乙烯粉體內襯鋼管. ○. WSP 039. 附法蘭耐熱性樹脂內襯鋼管. ○. 簡稱 EIE 管. 排水用硬質氯化乙烯內襯鋼管. ○. ○. WSP 042. 排水用焦油環氧樹脂塗裝鋼管. ○. ○. WSP 032. 球狀石墨鑄鐵管（即延性鑄鐵 管）. ○. ○. CNS 13392. 簡稱 SUS 管. ○. ○. CNS 6331. 耐腐蝕性、耐低溫、耐高溫. CNS 2780. 簡稱 DIP 管. ○. 衛生設備用鑄鐵管 壓力管路用鑄鐵管. 鉛 鉛管 (一般用) 管 鉛管 (给水用). ○. ○. CNS 2958 CNS 830,831,832. ○ ○. ○. ○. ○. ○. 依耐壓能力分為 LA（CNS 830） 、A(CNS 831)、B(CNS 832)三級 簡稱 Epoxy CIP 管. CNS 2674. 施工複雜，且鉛有毒，現已不用. CNS 2675. 因鉛有毒，故已不用. 銅及銅合金無縫管. ○. ○. ○. ○. CNS 5127. 銅及銅合金銲接管. ○. ○. ○. ○. CNS 13867. 給水用被覆銅管. ○. ○. 12. 屬「輸水用塗覆裝鋼管」之類. WSP 054. ○. 污排水環氧樹脂鑄鐵管. 管. 通. 配管用碳鋼鋼管. 不銹 一般配管用不銹鋼鋼管 鋼管 配管用不銹鋼鋼管. 銅. 排. ○. 環氧樹脂粉體塗裝鋼管. 鑄鐵管(CIP). 熱. 輸水用塗覆裝鋼管. 自來水用內襯聚氯乙烯塑膠硬 質管之鋼管 自來水用耐熱性硬質氯化乙烯 內襯鋼管 樹脂. 給. JBMA-T202.
(31) 第二章 文獻回顧. 使用區分 管 種. 名稱. 給 水. 自來水用內襯聚乙烯之聚氯乙 硬 烯塑膠硬質管 污水及一般用內襯聚乙烯之聚 質 氯乙烯塑膠硬質管 聚 自來水用聚氯乙烯塑膠硬質管. 給 熱 水. 排. 通. 水. 氣. ○. 規格. 備註. CNS 13496. 簡稱 PVC-PE 管，耐壓 7.6kgf/c ㎡ 以下. ○. ○. CNS 13746. 簡稱 PVC-PE 管. ○. ○. ○. CNS 4053. 簡稱 PVC 管，耐壓 7.6kgf/c ㎡以下. 氯 耐衝擊硬質聚氯乙烯塑膠管. ○. ○. ○. CNS 14345. 簡稱耐衝擊 PVC. 乙 玻璃纖維強化塑膠加強聚氯乙 烯 烯塑膠硬質管. ○. ○. ○. CNS 11608. 簡稱 FRP 加強 PVC. 管. 耐熱性硬質聚氯乙烯管. ○. 排水用耐火二層管 聚乙烯塑膠管. 化學工業及一般用高密度聚乙 烯塑膠管 自來水用丙烯-丁二烯-笨乙烯 塑膠管 其 化學工業及一般用丙烯-丁二 烯-笨乙烯塑膠管 他 自來水用交鏈高密度聚乙烯夾 橡 鋁塑膠管 膠 管 自來水用聚乙烯夾鋁塑膠管. ○. ○. FDPS-1. ○. ○. CNS 2456. 簡稱 PE 管，CNS 僅範圍自來水用 PE 管. ○. CNS 2458. 簡稱 HDPE 管. ○. CNS 13158. 簡稱 ABS 管. CNS 13474. 簡稱 ABS 管. CNS 12876. 簡稱 XLPE-AL-XLPE 管，國內由引進 廠商命名為開泰管(熱水用). CNS 13156. 簡稱 PE-AL-PE 管，國內由引進廠商 命名為開泰管(冷水用). CNS 7044. 簡稱 PB 管. CNS 14664. 簡稱 CPVC 管. ○. ○ ○. ○. ○. ○. 聚丁烯塑膠薄管. ○. ○. 氯化聚氯乙烯塑膠管. ○. ○. 交鏈聚乙烯管. ○. ○. 聚丙烯管 排水和汙水用瓷化黏土管 (VCP). JIS K 6776. ○. ○. JIS K 6769 簡稱 XLPE 管 ○ ○. ○. CNS 14679 CNS 12938. 簡稱 PP 管 埋設使用. (資料來源：以維護觀點探討集合住宅給排水管路配設空間之研究，李惟義， ｐ9-10，2003) 規格：CNS：中國國家標準、JWWA：日本水道協會規格、WSP：日本水道鋼管協會規格 JIS：日本工業規格、FDPS：日本耐火二層管協會規格. 13.
(32) 建築物管線老化、劣化檢測修復. 肆、建築物管線常見五構面問題 經由文獻收集，本研究亦將管線較常用材質根據老劣化五大構面：管線 材料、管線所處環境、管線施工、管線設計、管線使用情形，整理出其管線 老劣化特性要因圖。由這五大構面再細分為 A1 人為設計不良、A2 未引用設 計規範、B1 施工不當、B2 填縫作業不良、B3 人為施工技術不良、C1 所處環 境不良、C2 環境與日久變化、D1 管材品質不良、D2 材料接和性差、E1 人為 疏失面向，此十個面向皆是造成管線老劣化的主要因素，這些都可能造成管 線老劣化的提前，結果是管線壽命大減，增加管線替換的頻率，更嚴重的甚 至影響到建物的生命週期提前結束。 管線老劣化特性要因圖，如圖 2-3 所示。. E1 人為疏失. 環境C. 材料D. 使用E D2 材料 接合性差. C1 所處 環境不良. D1 管材品質 不良. C2 環境與 日久變化. 管線老劣化 B1 施作不當 B2 填縫作業不良. A2 未引用設計規範 A1 人為設計不良. B3 人為施工技術不良 施工B. 設計A. 圖 2- 3 管線老劣化特性要因 (資料來源：本研究整理). 14.
(33) 第二章 文獻回顧. 第二節. 建築物管線老劣化. 當建築物在早期規劃時，如果沒有符合後期進住的使用者需求時，管線 將面臨提早更換的情形，而若當設計因素造成配管需更換時，一方面也造成 社會資源的浪費，若配管在建議使用年限之後造成性能下降時，通常伴隨著 漏水現象發生，但是民眾常忽略對於生活品質的要求，依然在漏水的情況下 勉強使用。直到管線阻塞、腐蝕、鏽水流出才警覺管材已不敷使用。如圖 2-4 管材使用劣化曲線。. 新銳管材的劣化曲線 配管正常劣化曲線 容忍使用下配管劣化曲線 開始使用. 設計不良的配管劣化曲線. 危險使用區域 資源浪費區域. 更換配管. 10~20年. 圖 2- 4 管線使用劣化曲線 (資料來源：住宅建築給水配管的劣化診斷與使用壽期之研究，江南震，ｐ 2-8，1999). 壹、建築物管線主要老劣化 （A）管路腐蝕的原因 腐蝕的發生可分為（1）化學性（2）物理性，影響腐蝕的因素很多，而 且也會造成不同的腐蝕狀況。影響的因素如圖 2-5 所示。. 15.
(34) 建築物管線老化、劣化檢測修復. 溫度. 其他. 電位差. 壓力. 腐蝕 應力. 材料表面 時間. 不純物 影響. 侵蝕. 圖 2- 5 影響管路腐蝕因素 (資料來源：腐蝕的原因與防止，劉培智，1982). （B）老劣化之定義 一般來說，建築設備的劣化主要有三大類（井上宇市，1995）： 1.. 設備的物理劣化. 2.. 設備的機能劣化. 3.. 設備的社會劣化. 建築設備中，有許多是因機器材料所構成的，而這些機器以及材料也是 由各種零件所組成的，隨著時間以及使用的消耗磨損，這些零件逐漸的老化， 而導致設備系統的「物理劣化」，另ㄧ方面設備原有的機能逐漸喪失稱為「機 能劣化」，然而由於科學技術隨著時間的變化而有著大量的進步，社會要求 水準提高導致使用者對於原有設備機能以無法滿足，即為「社會劣化」。 所謂的物理劣化，是因為他的運作時間跟他的負荷程度所產生的磨耗、 疲勞、腐蝕經由這些所產生的品質跟性能低下的情況。物理劣化的原因跟故 障常常會有關係。換言之，物理劣化常使性能難回復先前之狀態而損及機械 的壽命，物理劣化包括以下情形：. 16.
(35) 第二章 文獻回顧. (1) 技術上已無法修復 (2) 對於更換的零件要取得非常困難 (3) 機械設備的機能及性能低下，對於速度與舒適要求的程度無法達到要求 (4) 故障頻率高，機械性能達容許狀態 (5) 故障頻率高，維修費用大增 (6) 因為修理需要很長的時間，所以機能及性能很難維持. 「社會劣化」並不會影響到設備本身的原有機能，但是「物理劣化」卻 會使得設備發生故障，且降低原有效能，因此當物理劣化到最後即是故障的 發生。所以設備物理劣化方式又可區分為「穩定劣化」、「故障劣化」。 (1) 穩定劣化：若各年代之損壞比例漸次增加者，可視為該項管路或設 備之劣化型態屬於「穩定劣化」型。 (2) 故障劣化：若該項設備之損壞率跳升超過 20﹪（一個級距）者，則 可視為該項設備之使用狀況可能產生故障的情況。而須進行修理或 更新動作屬「故障劣化」型。. 由於社會劣化的因素過於複雜，難以推估及量化（佐藤文人，1991）所 以根據以上所述老化為「物理劣化」的一種，故本研究所探討給排水管路的 老化與劣化主要探討內容是以設備的物理及機能劣化為主。因此為了建築物 管線能夠正常的運作且維持原有效率，所有建築管線設備都應該定期的檢測 保養，並且在管線發生老劣化前能夠加以維護，且在發現老化、劣化之際能 利用技術工具修復其機能及性能，這也是本研究因應使用者及管理單位能夠 簡易的了解管線情形所採行的最主要目的。. 17.
(36) 建築物管線老化、劣化檢測修復. 貳、建築物管線老劣化現象 管外的劣化現象為腐蝕及厚度減薄，如果不至於產生漏水的話，對於管 內流體並無影響。所以對於老劣化內容應該對於管內面作為敘述對象。 劣化調查因管材的部位會有不同，所以在精確診斷前對於管材界定與構 成是非常重要的。管材用途有給水管、熱水管、排水管、冷溫水管、冷卻水 管、蒸氣管、消防管等。一般來講診斷這些不良現象發生的頻率、程度及損 壞程度及其所剩下之服務年限被視為重點。 給水管劣化內容如下: c腐蝕、生鏽 d金屬內部減薄 e樹脂或塗裝隆起 劣化現象如下: c流量減少 d紅水(鏽水) e漏水 排水管劣化內容: c鏽塊 d金屬減薄 e附著物 以上劣化內容常被舉出來，嚴謹來講「附著物」對於劣化來說不能算是 劣化，但是附著物容易跟生鏽產生關係，而產生不良現象可以整理成積水跟 漏水。斷水是因為積水所衍生出來的，所以斷水並沒有列出來。熱水管、冷 溫水管、冷卻水管、蒸氣管、消防管跟劣化有關的項目可以整理如下表 2-3。 給水管的鍍鋅鋼管劣化是因為全面腐蝕而產生紅水現象，經過這現象而 產生漏水。硬質的 PVC 管內襯鋼管會先以管的端部開始腐蝕，因為管端面接 觸面積很小，即使劣化也很難產生紅水現象，而會由接續的部位直接漏水發 生劣化。. 18.
(37) 第二章 文獻回顧. 日本建築設備診斷機構提到要探討管線老劣化現象需要從以下水質、水 量、管材強度下手，水質包含了生活用水品質與工業之空調、排水、洗淨、 冷卻裝置用水及農業之食品、洗滌、飲食等用水。水量的供給包含供給的時 間及壓力的充足與否。以及管材強度是否有漏水、破裂之現象。如圖 2-6 管 材劣化原因所示。 針對檢測管材劣化現象，採用「計測點」的方式，無須全管體檢測，透 過檢測幾點來推斷劣化程度。為了不讓管體受損程度更加惡化，故通常採用 「非破壞性檢測」方式。 生活用水 水質不良 工業用水. 管材劣化原因. 使用量 (供給時間、 空調不足). 水量不足. 使用壓力 (控制性能、 空調能力). 管材強度. 漏水、破裂. 圖 2- 6 管材劣化原因 (資料來源：本研究整理). 19.
(38) 建築物管線老化、劣化檢測修復. 表 2- 3 管材劣化內容與非破壞檢測方法之選擇 配管用途和腐蝕內容‧運作不良現象 給水管. 熱水管. 不良現象 裂化 內容. 鏽塊 鍍鋅 鋼管. 流 量 減 少. 鏽 水. ◎. ◎. 金屬 減薄. 排水管 不良 現象. 不良現象 漏 水. 裂化 內容. 鏽塊. ◎. 流 量 減 少 ◎. 金屬 減薄. 鏽 水. 漏 水. ◎. ◎. 附著 物. 不良 現象 裂化 內容. 鏽塊 ◎. 漏 水. ◎. X 光 照 射 裝 置. ○. ○. ●. ◎. ◎. 內 視 鏡. ●. ○ ●. ◎ 劣化伴隨不良現象. ○ ●. ◎. ○. ○. ◎. ○. ○. ○. ○ ○. 金屬 減薄. ◎. ◎. 無此現象 ● 定量檢測. (資料來源：設備配管の診斷、改修實務，日本建築設備診斷機構編，ｐ6，. 20. 超 音 波 測 量 器. ◎ 塗裝 材破 損. 2005). 非破壞診斷 方法. ◎. 金屬 減薄 剝離 之附 著物. ◎. 機能 低下. ◎. 表面 塗裝 鋼管 不銹 鋼管. ○ 定性檢測. 漏 水. ◎. 金屬 減薄 附著 物. ◎. 阻 塞. 金屬 減薄. 管 樹脂 材 管 樹脂 鋼管. 裂化 內容. 鏽塊. 排水 用鑄 鐵管. 管端 生鏽 螺牙 部缺 損. 冷溫水管、冷卻水 管、蒸氣管、消火管. ○. ○. ○. ○.
(39) 第二章 文獻回顧. 參、非破壞檢測工具 在工業界，目前已廣泛利用各種儀器和技術，來從事非破壞檢測工作， 以便及早發現產品內在或潛在的缺陷，使產品設備達到更安全更可靠的程 度，所謂的產品設備之範圍涵蓋甚廣，小從螺絲等零件大至熱交換器、壓力 容器、鍋爐、大廈、管路、橋樑、輪船、飛機、水泥機械、探油設備、石油 化工設備、冶金設備、核能設備等等，幾乎都需做「非破壞檢測」。 非破壞檢測技術具有探知管線材料內、外組織狀況與管線銲接結合後完 整性的資訊，及查覺管路銲接後，及使用中所產生的細微變異之功能。利用 非破壞性檢測能及早發現管路在施工所產生的缺陷或材料組織的異常狀況， 進而防範改善，以確保管線的品質與日後使用的安全性。 其非破壞性檢測主要的目的就是不破壞物件原具有的品質、形狀、功能 下，運用各種方法來檢測物件內部或表面，以評鑑物件品質完整性的技術。 非破壞性檢測可分為四個判斷的區分： A：幾乎正常狀態 B：初期的劣化狀態 C：中期裂化狀態 D：終期的劣化狀態 A：在正常狀態下是 10 年以上 B：初期的劣化狀態 7 年以上未滿 10 年 C：中期裂化狀態 3 年以上未滿七年 D：終期的劣化狀態未滿三年. 本研究將二次診斷（非破壞性檢測技術）判定儀器做一介紹說明，如表 2-4 所示。. 21.
(40) 建築物管線老化、劣化檢測修復. 表 2- 4 二次診斷判定儀器整理表 診斷對象. 檢查項目. 管線. 診斷、判定儀器名 漏水探知器（漏水位置）. 埋設管探知. 埋設管探知器（埋設位置） 埋設管塗裝缺陷探知器（埋設位置） 埋設管塗裝缺陷探知器（外部塗裝的缺陷、腐蝕）. 土壤中埋設腐 電位差計 蝕環境 土壤比抵抗計 內視鏡裝置 RT 射線檢測（如 X 射線、γ 射線） 管內髒污殘留. UT 超音波探傷裝置 管內超音波檢測(IRIS) ET 渦流探傷裝置（限金屬導體） IRT 紅外線溫度影像裝置 內視鏡裝置 RT 射線檢測（如 X 射線、γ 射線）. 殘餘管厚. UT 超音波探傷裝置 管內超音波檢測(IRIS) ET 渦流探傷裝置（限金屬導體） 內視鏡裝置 PT 液滲檢測. 表面損傷. RT 射線檢測（如 X 射線、γ 射線） UT 超音波探傷裝置 MT 磁力檢測（僅限鐵磁性材料） ET 渦流探傷裝置（限金屬導體） MT 磁力檢測（僅限鐵磁性材料）. 裂縫 腐蝕程度. 交流電量測法檢測(ACFM、高階渦流探傷裝置的一 種) 內視鏡裝置 X 光透過裝置 UT 超音波探傷裝置 管內超音波檢測(IRIS). 22.
(41) 第二章 文獻回顧. 診斷對象. 檢查項目. 診斷、判定儀器名 ET 渦流探傷裝置（限金屬導體） 導波檢測(Guid Wave) IRT 紅外線溫度影像裝置. 漏水位置. 漏水探知器 超音波漏水探知器. 材料硬度. 硬度計. 表面溫度計. 放射溫度計. 溫度. 溫度記錄器. 壓力. 壓力計. 水量、水速 水環境. 超音波流量測定器 流速計 水質檢查裝置 PH 計. 水質. 導電率計 溶存酸素計 游離殘留鹽分測定器. (資料來源：本研究整理). 由以上可知二次診斷判定儀器（非破壞性檢測儀器）種類之多，所以本 研究針對其中幾項非破壞性檢測技術工具做說明如下所示：. 23.
(42) 建築物管線老化、劣化檢測修復. (1) RT：射線檢測(Radiographic Testing) 表 2- 5 RT 射線檢測介紹表 原理. 應用範圍. 以具有穿透能力的放射線(如 X 射 1.試件內部與表面缺陷(如氣孔、裂 線、γ 射線)穿透試件，再達於底片 縫等)。 或螢幕等介質以生成影像之記錄，然 2.各種外形變化。 後研判影像以瞭解試件品質。 3.腐蝕情況。 4.內部異物檢查。 優點. 缺點. 1.設備費用投資不高。 2.可獲永久記錄。 3.γ射線不須電源即可檢測。 4.被檢物外型影響不大。 5.可同時檢測內、外部瑕疵。. 1.有輻射危險。 2.需專業人員才能操作。 3.無法標示瑕疵深度。 4.X 射線需電源及冷卻系統， γ射線 則有能量衰減問題。 5.對垂直射線方向之瑕疵(如夾層) 不易檢出。 照片. (資料來源：本研究整理) 表 2- 6 X 射線與γ射線之比較 危險性. 穿透力. 影像品質. 電源. 重量. X 射線. 小. 視能量而定. 佳. 需要. 笨重. γ射線. 大. Ir-192 可至 3“. 普通. 不需要. 較輕巧. (資料來源：本研究整理). 24.
(43) 第二章 文獻回顧. (2) PT： 液 滲 檢 測 /染 色 探 傷 (Liquid Penetrant Testing) 表 2- 7. PT 液 滲 檢 測 /染 色 探 傷 介 紹 表. 原理. 應用範圍. 於被測物表面上著色或含螢光劑 之滲透液使其藉由毛細管作用進 入缺陷內部，再以顯像劑將缺陷 內部之滲透液藉由毛細作用吸附 回表面而形成明顯可見之缺陷。. 檢測均質密實之管路材料，表面 上有 裂的瑕疵或間斷。. 優點. 缺點. 1.使 用 設 備 便 宜 、 簡 單 。 2.便 於 攜 帶 。 3.檢 測 結 果 明 瞭 ， 容 易 解 釋 與 判 定。 4.檢 測 人 員 不 須 複 雜 訓 練 即 可 上 手。. 1.僅 能 檢 測 出 開 口 於 表 面 之 瑕 疵。 2.清 潔 度 要 求 極 高 ， 有 時 需 投 資 昂貴之化學清洗設備及烘乾 設備。 3.表 面 塗 膜 及 異 物 等 均 需 去 除 。 4.重 覆 檢 測 時 靈 敏 度 降 低 。 5.使 用 之 PT 材 料 多 為 石 化 產 品，安全衛生顧慮多。. 檢測之分類 1.以 顯 像 方 式 區 分 ： 色 比 式 及 螢 光 式 。 2.以 滲 透 液 區 分 ： 溶 劑 式 、 水 洗 式 、 後 乳 化 式 。 照片. (資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理 ). 25.
(44) 建築物管線老化、劣化檢測修復. (3) MT： 磁 力 檢 測 (Magnetic Particle Testing) 表 2- 8. MT 磁 力 檢 測 介 紹 表. 原理. 應用範圍. 藉由通電流產生磁力線，使磁力 線總數大於瑕疵處所被允許通過 之數目時，將發生磁漏而吸附磁 粉聚集。. 1.磁 力 檢 驗 只 適 用 檢 測 鐵 磁 性 材 料。如：鐵、鈷、鎳 及 其 合 金 。 2.能 檢 測 表 面 及 次 表 面 瑕 疵 。 無 論 鑄 造、鍛 造、機 械 加 工 或 研 磨 後 件 均 可 用 此 法 檢 驗，而 且 形狀大小都不受限制。. 優點. 缺點. 1.設 備 投 資 成 本 不 高 。 2.操 作 簡 單 迅 速 ， 學 習 容 易 。 3.對 於 表 面 瑕 疵 檢 出 力 高 ， 不 受 內部雜質影響。 4.表 面 清 潔 程 度 不 高 。 5.適 用 溫 度 範 圍 較 廣 。 6.善 後 處 理 容 易 。 7.磁 力 檢 測 對 表 面 裂 紋 檢 出 靈 敏 度高，且對缺陷表面開口清潔 度 要 求 較 液 滲 檢 測 低 (PT) 。. 1.使 用 之 磁 軛 其 吸 舉 力 最 少 須 有 4.5KG(交 流 )或 18.1KG(直 流 ) 。 2.使 用 螢 光 式 時 黑 光 燈 強 度 於 離 表 面 380mm 距 離 須 達 1000μ W/cm2， 使 用 之 磁 浴 濃 度 介 於 0.1~0.4%。 3.以 磁 場 指 示 標 準 塊 確 認 磁 場 方 向是否適當。 4.磁 軛 每 次 轉 動 90 度 交 叉 檢 測，並涵蓋全部檢測範圍。. 檢測之分類 1.依 磁 場 特 性 區 分 ： 周 向 磁 化 法 、 縱 向 磁 化 法 。 2.依 施 加 磁 力 方 式 區 分 ： 連 續 法 、 剩 磁 法 。 3.依 電 流 種 類 區 分 ： 交 流 磁 化 法 、 直 流 磁 化 法 、 半 波 直 流 磁 化 法 。 4.依 磁 性 介 質 區 分 ： 濕 式 法 、 乾 式 法 。 照片. (資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理 ). 26.
(45) 第二章 文獻回顧. (4) UT： 超 音 波 檢 測 (Ultrasonic Testing) 表 2- 9. UT 超 音 波 檢 測 介 紹 表. 原理. 應用範圍. 使用換能器將電能轉為超音波發 射，經藕合方式使聲能傳入試件 內，利用試件與內部缺陷的聲學 性 質 (音 阻 抗 )差 異 ， 影 響 超 音 波 傳遞而產生回波再經由換能器接 收轉為電能，觀察其回波之振 輻、時間差等現像而檢測試件內 部和表面之缺陷的大小、形狀與 分佈狀況或試件本身材料特性。. 量測管路材料厚度、銲接施工缺 陷位置所在。超音波可從單邊測 量厚度，適合：牆壁、陶瓷、玻 璃、塑膠、船舶、橋樑、建築、 儲存槽、管路，各種厚度量測及 安全檢查。. 優點. 缺點. 1.高 靈 敏 度 。 2.強 穿 透 力 。 3.檢 測 速 度 快 。 4.設 備 簡 單 輕 便 。 5.成 本 低 。 6.對 人 體 無 害 。. 1.需 要 藕 合 劑 。 2.薄 或 形 狀 複 雜 工 件 檢 測 困 難 。 3.內 部 缺 陷 之 方 向 會 影 響 檢 測 之 準 確度。 4.操 作 者 狀 況 會 影 響 檢 測 結 果 。 5.需 露 明 管 路 。 檢測之分類. 1.依 訊 號 發 射 方 式 來 分 ： 直 束 法 、 斜 束 法 。 2.依 訊 號 顯 示 方 式 來 分 ： A-SCAN、 B-SCAN、 C-SCAN。 3.依 接 觸 方 式 來 分 ： 接 觸 檢 測 法 、 液 浸 檢 測 法 。 4.依 訊 號 檢 出 方 式 來 分 ： 脈 波 回 波 法 、 陰 影 法 、 強 度 法 、 共 振 法 、 穿透傳送法、傳送時間法。 照片. (資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理 ). 27.
(46) 建築物管線老化、劣化檢測修復. (5) ET： 渦 電 流 檢 測 (Eddy Current Testing) 表 2- 10 ET 渦 電 流 檢 測 介 紹 表 原理. 應用範圍. 僅適用於金屬導體，將載有交流 電之激發線圈接近金屬被檢物， 使金屬導體引發渦電流，感應之 渦電流其振幅及相位會隨導體特 性 (如 導 電 率 、 導 磁 率 等 )差 異 而 變化，這些渦電流亦感應交變磁 場，以改變拾取線圈之磁場，再 經由儀器加以分析、鑑別而顯示 波形。. 1.探 傷 ： 金 屬 表 面 或 次 表 面 之 瑕 疵。 2.檢 測 物 性 ： 量 測 金 屬 物 理 性 質 (如 導 電 率 ) 。 3.量 測 尺 寸 及 定 位 ： 量 測 金 屬 薄 片及薄管厚度、量測塗層膜 厚、精密量測微小尺寸變化。. 優點. 缺點. 1.操 作 迅 速 。 2.不 須 介 質 輔 助 (如 藕 合 劑 )即 可 檢測。 3.可 做 永 久 記 錄 。 4.對 換 熱 器 管 為 較 有 效 之 檢 測 方 式。 5.可 測 量 瑕 疵 深 度 。. 1.僅 能 檢 測 導 電 性 材 料 。 2.對 於 可 導 磁 材 料 需 有 特 別 方 法 檢 測 (遠 場 渦 電 流 ) 。 3.須 製 作 參 考 試 塊 。 4.僅 能 檢 測 表 面 及 次 表 面 瑕 疵 。 5.訊 號 判 讀 及 人 員 經 驗 養 成 較 困 難。. 檢測之分類 1.依 使 用 場 合 區 分 ： 表 面 線 圈 、 內 繞 線 圈 、 外 繞 線 圈 。 2.依 繞 線 組 合 方 式 區 分 ： 絕 對 式 線 圈 、 差 異 式 線 圈 。 照片. (資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理 ). 28.
(47) 第二章 文獻回顧. (6) IRT： 紅 外 線 檢 測 (Infrared Testing) 表 2- 11. IRT 紅 外 線 檢 測 介 紹 表. 原理. 應用範圍. 自然界任何物體在絕對溫度( 0 K 或 -273°C)以 上 ， 即 存 在 內 部 能 量 ( Internal Energy)， 並 輻 射 出電磁波。紅外線熱像儀唯一可 測到的是輻射強度，再利用相關 的物理定律，將輻射強度轉換成 熱影像及溫度的度量單位。. 1.配 電 盤 、 變 電 所 、 輸 配 線 路 ： 電 氣 過 載、接 觸、接 點 不 良 ) 。 2.轉 動 機 械 ： 軸 承 過 載 、 潤 滑 不 良。 3.保 溫 、 保 冷 層 是 否 正 常 。 4.管 路 、 設 備 洩 漏 檢 測 。 5.爐 管 熱 斑 檢 測 。 6.各 種 以 熱 量 形 式 表 現 的 異 常 。. 優點. 缺點. 點溫槍 1.非 接 觸 式 。 2.價 格 便 宜 。 3.輕 巧 攜 帶 方 便 。 熱顯像儀 1.可 觀 察 及 評 估 全 面 性 之 熱 量 分 佈情形。 2.反 應 速 度 較 傳 統 測 溫 快 。 3.可 測 不 規 則 的 物 體 。 4.可 遠 距 離 操 作 。 5.可 於 事 後 進 行 進 一 步 之 分 析 。 6.可 觀 察 動 態 的 現 象 。. 點溫槍 1.無 法 測 定 微 小 物 體 。 2.難 以 進 行 全 面 檢 測 。 3.對 遠 方 物 體 無 法 測 量 。 熱顯像儀 1.設 備 投 資 成 本 高 。 2.影 響 參 數 較 多 ， 比 較 複 雜 。 3.解 析 度 的 限 制 。 4.大 氣 層 及 陽 光 的 考 慮 。. 照片. (資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理 ). 29.
(48) 建築物管線老化、劣化檢測修復. (7) 內 視 鏡 裝 置 表 2- 12 內 視 鏡 裝 置 介 紹 表 原理. 應用範圍. 利用針孔攝影機直接進入管路內 部。 優點 可在內部進行拍照、錄影分析管 路內部劣化。. 內部劣化腐蝕情形。 缺點 1. 必 須 暫 停 供 水 。 2. 須 有 進 入 管 路 的 觀 測 孔 。 3. 不 方 便 使 用 。. 分類 電子式、光纖式、硬管式與軟管式。 照片. (資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理 ). 30.
(49) 第二章 文獻回顧. (8) 導 波 檢 測 表 2- 13 導 波 檢 測 介 紹 表 原理. 應用範圍. 藉 由 藍 姆 波 (Lamb wave) 在 管 線 表面上傳遞，檢測管壁內、外部 腐蝕之狀況。. 適 用 於 管 路 全 面 篩 檢 檢 測，僅 需 拆 除極小部分的保溫層，適用溫度 -40~150℃ 。. 優點. 缺點. 1.可 以 在 瑕 疵 處 挖 一 檢 查 孔 定 期 測厚檢查，持續追蹤監控。 2.可 全 面 篩 檢 管 壁 狀 況 。. 1.價 格 昂 貴 。 2.需 專 人 判 斷 。. 照片. (資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理 ). 31.
(50) 建築物管線老化、劣化檢測修復. (9) 管 內 超 音 波 檢 測 （ IRIS） 表 2- 14 管 內 超 音 波 檢 測 介 紹 表 原理. 應用範圍. 利用超音波水浸法及聚焦探頭， 將音波傳送至反射鏡，再藉由反 射鏡將訊號傳送接收，經由電腦 做分析與研判。. 適用於鐵磁性及非鐵磁性試件包 括換熱器換熱管、空冷器換熱管 的檢測。. 優點. 缺點. 1.準 確 度 高 。 2.任 何 材 質 皆 可 。. 1.價 格 昂 貴 。 2.需 專 人 判 斷 。 照片. 沖蝕變薄 穿孔. (資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理 ). 32.
(51) 第二章 文獻回顧. (10) 硬 度 計 表 2- 15 硬 度 計 介 紹 表 原理. 應用範圍. 以特定壓頭在標準彈簧的壓力作 用下，壓入試樣，以壓痕的深淺 表示試樣的硬度。. 鋁、鋁合金、銅、黃銅、較軟金 屬、皮革和其他材料包括塑膠和 玻璃纖維、非常軟的金屬。. 優點. 缺點. 1.幾 乎 適 用 於 任 何 材 質 。 2.輕 便 、 快 速 測 量 硬 度 指 數 。. 1.指 針 式 。 2.會 因 不 同 人 使 用 、 角 度 造 成 數 據不同。 照片. (資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理 ). 33.
(52) 建築物管線老化、劣化檢測修復. (11) 手 持 雷 達 探 測 器 表 2- 16 手 持 雷 達 探 測 器 原理. 應用範圍. 從混凝土表面朝內部發射電磁 波，根據所接收到的對象物體的 反射信號，用圖像表示、紀錄鋼 筋或破洞的位置及深度。. 適用於氯乙烯管、空洞的探查。. 優點. 缺點. 1.小 巧 、 輕 便 。 2.金 屬 、 非 金 屬 皆 可 探 查 。 3.不 同 顏 色 代 表 不 同 深 度 。 4.複 雜 的 管 線 位 置 也 能 測 定 。 5.即 時 記 錄 解 析 。. 1.會 因 不 同 人 使 用 、 角 度 造 成 數 據不同。 2.價 格 昂 貴 。. 照片. (資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理 ). 根 據 上 述 非 破 壞 性 檢 測 工 具 介 紹 ， 再 做 一 整 理 比 較 ， 如 表 2-17 所示。. 34.
(53) 第二章 文獻回顧. 表 2- 17 非 破 壞 性 檢 測 工 具 比 較 表 工具 特性 可靠性. RT. PT. UT. MT. ET. IRT. 內視 導波 鏡 高 高. 高. 中. 中. 中. 中. 中. 作業性. 差. 差. 稍優. 稍優. 稍優. 中. 中. 危險性. 有. 微. 無. 無. 無. 無. 自動化. 可. 不可. 可. 可. 可. 操作速度. 慢. 慢. 快. 快. 快. IRIS 高. 硬度 計 低. 手持 雷達 高. 中. 優. 優. 優. 無. 無. 無. 無. 無. 可. 不可. 可. 可. 不可. 可. 快. 中. 中. 中. 極快. 快. 檢測範圍 內部 表面 厚度 表面及 表面及 表面 內部 內部 內部及 表面 及表 次表面 次表面 表面 面 受檢材質 皆可 非多孔 皆可 鐵磁性 導電性 皆可 皆可 皆可 皆可 皆可 記錄. 可. 可. 可. 可. 可. 可. 可. 可. 可. 可. (資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理 ) 非 破 壞 性 檢 測 工 具 之 種 類 繁 多，對 於 各 種 劣 化 情 形 分 別 可 透 過 儀 器 精 確 檢 測 得 知 劣 化 現 象 為 何 ， 如 表 2-18 檢 測 儀 器 及 其 適 用 範 圍 。 表 2- 18 檢 測 儀 器 及 其 適 用 範 圍 埋 設 管 位 置. 埋設管探知器 內視鏡 x 光攝影 紅外線溫度影 像裝置 超音波測厚儀 超音波探傷器 渦流探傷器 漏水探知器 腐蝕測定器. 生 鏽 、 鏽 塊. 殘 存 壁 厚. 孔 蝕. 內 襯 剝 離. 腐 蝕. z z. z z. z z. 漏 水. 水 量 、 流 速. 磨 損. 裂 縫. z. z z. 絕 緣. 汙 泥 沉 積. 外 面 腐 蝕. z z z. z. z. z z z z. z z. z. z z. z z. z z. z z. z z. (資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理 ). 35. 內部. 皆可 可.
(54) 建築物管線老化、劣化檢測修復. 36.
(55) 第三章 建築物管線檢測修復技術之探討. 第三章. 建築物管線檢測修復技術之探討. 依據日本文獻對管線設備是否施與預防保全作業的調查結果後 發 現，建 築 給 排 水 管 路 設 備 檢 查 診 斷 的 目 的，就 是 為 了 使 該 設 備 能夠 維 持 機 能 的 水 準 以 及 壽 命 的 延 長。以 建 築 物 給 排 水 管 線 設 備 為 例，如 施與預防保全的管線設備壽命較僅有事後保全的設備壽命高出約 1.5~3.0 倍 。 且 在 圖 3-1 設 備 保 全 概 念 圖 中 ， 每 ㄧ 分 項 裡 皆 有 檢 查診 斷 的 部 份，評 估 建 築 物 給 排 水 管 線 目 前 是 否 達 到 堪 用 的 情 形，利 用檢 查診斷來提早一步進行接下來的對策。. 日常管理. 維 持 保 全. 預 防 保 全. 日常運轉管理. 監視、檢查、調整、補修. 定期檢查. 特定機器之開放檢查. 法定檢查. 法律規定之定期檢查. 檢查診斷. 劣化診斷、性能診斷、耐震診斷. 計畫性保養. 洗淨塗裝、補修調整、消耗品補充維護等保養. 檢查診斷. 劣化診斷、性能診斷. 修繕. 暫時性功能恢復. 檢查診斷. 劣化診斷、性能診斷、耐震診斷. 修繕. 局部修繕 、更換零件. 檢查診斷. 劣化診斷、性能診斷、耐震診斷. 改修. 大規模組件交換全面更新增設. 緊急處理 事 後 保 全. 設備保全. 一般處理. 改 良 保 全. 圖 3- 1 設 備 保 全 概 念 圖 (資 料 來 源 ： 設 備 配 管 の 診 斷 、 改 修 實 務 ， 修 改 自 日 本 建 築 設 備 診 斷 機 構 編 ， ｐ 2， 2005). 37.
(56) 建築物管線老化、劣化檢測修復. 第一節. 管線維護工作. 本研究初步將維護工作分成「檢測診斷」、「保養」、「修復」 三 個 層 級，第 一 層 級「 檢 測 診 斷 」可 分 為 一 次、二 次、三 次 診 斷。第 二 層 級「 保 養 」的 目 的 在 於 延 長 管 線 及 相 關 設 備 生 命 週 期，確 保 其 基 本 使 用 機 能，直 到「 保 養 」也 不 足 以 使 管 線 或 相 關 設 備 恢 復 至 基 本使 用 機 能 以 上，才 進 入 最 後 的「 修 復 階 段 」，第 二 層 級 的 主 要 工 作 有（ １ ） 上 漆 修 補（ ２ ）清 洗 等 兩 種 保 養 方 式。而 第 三 層 級「 修 復 階 段 」的 主 要 工 作 可 分 成 可 分「 緊 急 修 復 」及「 一 般 修 復 」兩 類。以 下 將 分 別 詳 述 各 層 級 。 如 圖 3-2 管 線 檢 測 修 復 。. 維護層級. 修復方式. 目視檢測 檢測診斷 非破壞性檢測儀器 or 其他量測儀器 管 線 檢 測 修 復. 上漆修補 保養 清洗. 緊急修復 修復 一般修復. 圖 3- 2 管 線 檢 測 修 復 (資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理 ). 38.
(57) 第三章 建築物管線檢測修復技術之探討. 第二節. 管線檢測診斷方法. 在配管系統中因漏水而產生的運送功能中斷跟系統運作的停止 息 息 相 關，所 以 一 定 要 實 施 緊 急 措 施 來 維 持 系 統 的 機 能，但 因 配 管 材 質 的 不 同，產 生 腐 蝕 的 狀 況 也 分 為 很 多 種，在 需 要 診 斷 配 管 狀 況 時檢 討 配 管 的 材 質 是 必 要 的 程 序。另 外，給 排 水 設 備 的 水 質、壓 力、空調 設備的流量是否造成問題且設備系統的特性也都要列入考慮。 由 配 管 設 備 的 用 途 分 為 給 水 管、排 水 管、熱 水 管、冷 溫 水 管、蒸 氣 管、瓦 斯 管 等 依 照 管 內 流 通 的 液 體 性 質 而 使 用 銅 管、鋼 管、不 鏽鋼 管、鑄 鐵 管 等，針 對 管 材 的 使 用 情 況 及 材 質 的 調 查 診 斷 作 業 是 必 要的 過程。 診斷配管腐蝕程度的目的是為了保持配管機能、確認管材強度、 流 量 確 保 並 檢 查 漏 水 處，因 此 施 行 殘 存 壁 厚、管 內 堵 塞 狀 況、損 傷位 置 等 測 量。若 能 經 由 系 統 化 的 檢 測 流 程 可 精 準 掌 握 管 材 毀 損 狀 況，依 據 毀 損 程 度 來 施 行 一、二、三 診 斷 手 法，在 不 對 管 材 造 成 更 多 損 傷負 擔 情 況 下，來 達 到 檢 測 診 斷 的 目 的。但 若 劣 化 程 度 相 當 嚴 重 時，則 採 取破壞管材切樣直接了解實際損傷情形。 老 化 、 劣 化 之 檢 測 診 斷 流 程 如 圖 3-3 所 示 ：. 39.
(58) 建築物管線老化、劣化檢測修復. 開始 紀錄 第一次診斷 使用. 判定. 第二次診斷. 使用. 判定. 提出解 決方法. (觀察第二次診斷的結果進行記 錄更新與提出應對方式很重要). 第三次診斷 依據第三次 判定的結果. 判定. 提出解 決方法. 修改補足部分紀錄. 配合部 分修正. 配合整 體修正. 管材.工法的選定. 施工法的選定. 結束. 圖 3- 3 管 線 老 化 、 劣 化 之 檢 測 診 斷 流 程 圖 (資 料 來 源：空 調 、電 氣 、衛 生 設 備 の 劣 化 診 斷 と 對 策 ，關 五 郎 編 ， p125， 2006). 40.
(59) 第三章 建築物管線檢測修復技術之探討. 配 管 的 劣 化 診 斷 可 分 為 三 階 段，其 分 類 如 表 3-1 所 示。為 了 不 破 壞 管 材，通 常 只 進 行 到 二 次 診 斷，顯 少 進 入 三 次 診 斷，即 為 破 壞 性取 樣診斷。 表 3- 1 診 斷 分 類 一、二、三 次 診 斷 之對應關係. 檢查內容. 診斷水準分類. 一次診斷. 1.目 視 檢 查 2.詢 問 檢 查 3.簡 易 的 水 質 檢 查. 一般診斷. 二次診斷. 非破壞性檢驗. 詳細診斷. 三次診斷. 破壞性之取樣分 析. 詳細診斷. (資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理 ) 以下針對一、二、三次診斷做一介紹。. (1) 一 次 診 斷 日 常 的 保 養 調 查 是 從 配 管 的 漏 水 狀 況 及 水 的 狀 態 來 調 查，為 了 瞭 解 配 管 是 否 有 缺 陷，到 現 場 掌 握 實 際 狀 況 是 必 要 的，在 了 解 實 際 狀 況 後 所 做 的 檢 查 紀 錄 更 是 重 要，所 以 事 先 學 習 配 管 腐 蝕 狀 況 調 查 表 對於 管理紀錄更能事半功倍。. 1依 漏 水 頻 率 如果配管遭腐蝕而漏水大多是進行部分的修補或更新，但漏 水頻率增高的話就要開始考慮配管是否需全面更新。從配管系統 的漏水部位、頻率、狀況等紀錄，依據漏水的頻率間隔可以判定 出此配管的惡化狀況。. 2依 水 質 變 化 鍍鋅鋼管、內襯合成樹脂鋼管腐蝕的情形可以由鏽水的濃濁. 41.
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