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建築施工災害防制技術之研究(一) --鋼結構建築物拆除施工安全管理規範與制度之研究

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(1)建築施工災害防制技術之研究(一) -鋼結構建築物拆除施工安全管理規 範與制度之研究. 內政部建築研究所委託研究報告 中華民國 96 年 12 月. ISBN:978-986-01-2435-4.

(2) 建 築 施 工 災 害 防 制 技 術 之 研 究 一(. 鋼 ) - 結 構 建 築 物 拆 除 施 工 安 全 管 理 規 範 與 制 度 之 研 究 內政部建築研究所委託研究報告. 九十六年.

(3) PG9603-0074 096301070000G1016. 建築施工災害防制技術之研究(一) --鋼結構建築物拆除施工安全管理規 範與制度之研究. 受委託者:財團法人臺灣建築中心 研究主持人:張寬勇 協同主持人:陳宏亮 研 究 助 理 :高詩禮 黃海斌. 內政部建築研究所委託研究報告 中華民國 96 年 12 月.

(4)

(5) 目次. 目次 表次 ............................................ III 圖次 .............................................. V 摘要 ............................................ VII 第一章 緒 論 ...................................... 1 第一節 研究緣起與背景 ....................... 1 第二節 研究內容及範圍 ....................... 2 第三節 研究方法及流程 ....................... 3 第四節 研究成果 ............................. 5 第二章 各國建築物拆除管理與規範之探討.............. 7 第一節 英國 ................................. 7 第二節 美國 ................................ 12 第三節 澳洲 ................................ 19 第四節 日本 ................................ 21 第五節 國內 ................................ 26 第六節 拆除管理與規範之比較 ................ 30 第三章 拆除工法 .................................. 35 第一節 拆除工法之種類 ...................... 35 第二節 拆除工法之選定 ...................... 37 I.

(6) 第三節 鋼結構之拆除 ........................ 40 第四節 拆除設計 ............................ 46 第四章 危害分析與防制對策......................... 49 第一節 災害案例 ............................ 49 第二節 危害分析與對策 ...................... 62 第五章 拆除管理與規範之建議....................... 67 第一節 拆除管理之建議 ...................... 67 第二節 拆除安全管理規範之研擬 .............. 76 第六章 結論與建議 ............................... 101 第一節 結論 ............................... 101 第二節 建議 ............................... 102 附錄一 附表 ..................................... 105 附錄二 期初簡報評審意見回覆情形.................. 117 附錄三 期中簡報評審意見回覆情形.................. 119 附錄四 第一次專家座談會會議記錄.................. 125 附錄五 第二次專家座談會會議記錄.................. 127 附錄六 期末簡報評審意見回覆情形.................. 133 參考書目 ........................................ 144. II.

(7) 表次. 表次 表 2-1 機器名稱表........................................................................23 表 2-2 建築法中拆除工程相關規定............................................28 表 2-3 拆除工程之環境衛生法規................................................29 表 2-4 比較分析國內外建築物拆除申請管理制度....................31 表 2-5 建築物拆除工程規劃及安全措施比較............................33 表 3-1 傳統拆除工法....................................................................36 表 3-2 施工方法選定....................................................................38 表 4-1 鋼結構職災彙整表 ............................................................53 表 4-2 鋼構建築物拆除工程災害預防之對策表........................63 表 5-1 申請拆除執照申請人應附證件及表格(台北市、台北縣、 日本之比較.........................................................................69 表 5-2 鋼結構建築物拆除安全管理規範(草案)架構 .................77 表 5-3 鋼結構建築物拆除安全管理規範(草案) .........................78. III.

(8) IV.

(9) 圖次. 圖次 圖 1-1 研究步驟圖..........................................................................4 圖 2-1 十項設計原則對於各工程團隊成員的使用相關性........17 圖 2-2 十項設計原則對於各設計階段的使用相關性................18 圖 2-3 事務所解體工程實施狀況.................................................24 圖 2-4 高層事務所大樓解體圖....................................................26 圖 3-1 拆除工法選定之流程.........................................................39 圖 3-2 鋼結構的瓦斯切斷拆除工法示意圖................................40 圖 3-3 鋼骨桁架之破壞示例圖....................................................41 圖 3-4 鋼結構構造場合鋼柱切斷的方法圖................................41 圖 3-5 木欄上預先將可燃性板狀物質填入圖............................47 圖 3-6 基礎拆除預埋火藥位置圖................................................47 圖 4-1 屋頂拆除作業災害圖........................................................50 圖 4-2 銅鑼灣吊架折斷.................................................................51 圖 4-3 職災與災害類型統計圖....................................................52 圖 4-4 職災與作業項目統計圖....................................................52 圖 5-1 台北市建築管理案件申請作業流程................................68. V.

(10) VI.

(11) 摘要. 摘要 關鍵字:鋼結構、建築物、拆除、安全管理 一、研究緣起與背景 社會經濟之發展使得在現有形式之建築中採用鋼結構之構造物越來越多,其 廣泛應用於多層及高層建築、工業廠房、商業及民用設施之中。因此,在現實應 用中,於現在或將來所面臨的建築更新或改造、社區變更、違章拆除,廠房搬遷 等情況下,均可能遇到鋼結構建築物的拆除問題。如何有效管理此類建築物拆除 工程,合理設計鋼結構建築的拆除施工方法,鋼結構建築構材與廢棄物的回收再 利用,維護作業安全,避免在拆除過程中造成鄰房損壞、安全意外或環境污染, 以及制定完善的鋼結構建築物拆除規範,都將成為今後工程建設中所會遇到的重 要課題。 本計畫針對先進國家的鋼結構建築物拆除管理方式做比較,比較分析國內 外(歐、美、日等國)拆除管理制度,分析總結國內外鋼構建築拆除工程的作業 安全相關管理及規定,編擬鋼結構建築拆除施工安全規範架構及內容草案,以供 主管建築機關處理未來逐漸複雜化的拆除管理參考。. 二、研究方法及過程 研究中主要是以文獻分析法;資料調查蒐集法;比較分析法;專家研討法 等諸方法進行議題之研究。 研究工作從收集相關資料開始,所收集的資料包括:英、美、日、澳洲及 國內的鋼結構建築物拆除的法規、施工規範、作業工法流程、工程管理審查表格 及相關管理制度,彙整鋼結構建築物拆除作業工法與流程,以提出鋼結構建築物 拆除管理法制研修意見,並編擬鋼結構建築拆除施工安全規範架構及內容草案。 經過專家會議的研討與補充,以進一步得出結論和建議。. VII.

(12) 鋼結構建築物拆除施工安全管理規範與制度之研究 三、重要發現及研究成果 本研究綜合前述各研究方法與工作進度之規劃,在一年內達成之主要研究 成果簡要說明分列如下: (一)收集歐、美、日等國以及國內當前進行鋼結構建築物拆除工程管理的 制度、規範,進行總結歸納。 (二)論述鋼結構建築物拆除的施工流程及施工工法,此可作為拆除廠商和 研究機構之重要參考。 (三)提供政府加強鋼結構建築物拆除施工管理制度建議。同時研究成果亦 可作為拆除廠商實際施工安全作業之參考依據。 (四)編擬拆除廠商建築物拆除施工安全管理規範架構及內容草案,包括通 則、施工計畫、安全防災設施計畫、現場管理計畫、合約管理、災害 事故防範與緊急應變公共交通、拆除廢棄物處理計畫等必要規範事項。. 四、主要建議事項 在所得出的結論基礎上,本研究提出以下之建議:立即可行之建議事項。. 建議一 高層鋼結構建築物或特殊建築物拆除執照申請時,需附上拆除計畫書:立即 可行建議。 主辦機關:縣市政府 協辦機關:拆除主管局處 高層鋼結構建築物 (高度 50 公尺或 16 樓)或特殊鋼結構建築物(音樂廳、體 育館、展覽館、百貨商場或面積 20,000m2 以上);;依建技第 227 條,拆除執照 申請時需附上拆除計畫書,計畫書內容必須有準備工作計畫、臨時設備計畫、拆 VIII.

(13) 摘要 除進度計畫、工法選定計畫、機械拆除計畫、拆除作業計畫、廢棄物的搬運及處 理計畫、安全衛生管理計畫及各項施工中查驗(自主檢查表)。另外必須針對學 術團體以及專業人員召開施工計畫說明會,以說明拆除之作業及相關規定。. 建議二 特殊鋼結構建築物拆除前,承包商應進行拆除應力分析:立即可行建議。 主辦機關:縣市政府 協辦機關:拆除主管局處 特殊鋼結構建築物(音樂廳、體育館、展覽館、百貨商場或面積 20,000m2 以 上) 為決定拆除工法與順序拆除,應由相關建築師或技師進行拆除應力分析,以 選定適當之工法與拆除作業程序。. 建議三 拆除工法與安全作業列入訓練課程內:立即可行建議。 主辦機關:公共工程委員會、勞委會、營建署 協辦機關:縣市政府 近年來國內公共工程意外頻傳,皆肇因於國人不重視公共工程安全,乃導致 工程意外不斷發生,影響人民生命安全。有鑑於此,如將拆除工法與安全作業列 入品管工程師、工地主任及勞安衛人員訓練課程內,提升各級工程人員對拆除安 全之素養,追求有效的公共工程安全。. IX.

(14) 鋼結構建築物拆除施工安全管理規範與制度之研究 中長期建議事項 建議一 開發預製化的鋼結構建築構材:中長期建議。 主辦機關:營建署 協辦機關:縣市政府 目前歐洲的研究正在考慮研發新型輕型鋼構件的連結系統,其重點在於自動 化的組裝結構,因此預製化的建築模式之結構建造,對於將來建築拆卸規範提供 了十分適合的發展環境,國內鋼構建築物應於規畫設計朝向模組化預鑄夠件設 計,將來拆解方便及再使用性提昇。. 建議二 研發鋼結構拆解及拆除設計之技術:中長期建議。 主辦機關:營建署 協辦機關:縣市政府 由於拆除工程較為困難,所以建議在開始設計時先考慮到拆除,從施工、生 產及設計的立場來考量拆除事項,建議研發鋼結構拆解及拆除設計之技術。. X.

(15) 摘要. Remove The Safe Standardard Management of Construction In The Steel Construction Building Research With The System. Abstract. Key words: Steel construction, building, removes, safety management. I. Introduction Social development of economy make among existing building of form adopting structuring of steel construction thing more and more, it applies extensively to be multi-layer and in skyscraper, industrial factory building, commerce and civil facility. So, in reality is used, or come to the buildings faced to upgrade or transform nowing, community's change, violation of the rules will be removed, the factory building is moved etc. under the situation, may meet the question of removing of the steel construction building. How to manage this kind of building effectively to remove the project, design removing the construction method of the steel construction building rationally, the recovery of constructing the material and offal of steel construction building is utilized again, safeguard the homework to be safe, preventing from causes damaging, safe accident or environmental pollution of next door in the course of removing, and make the perfect steel construction building and remove the norms, will all become important subjects that will meet in engineering construction in the future. This plan removes the management style to compare to the steel construction. XI.

(16) 鋼結構建築物拆除施工安全管理規範與制度之研究 building of the advanced country, comparative analysis is domestic and international ( Such countries as Europe, the United States and Japan,etc.). Remove the. management system, analyse safe relevant management of homework and regulation of summarizing the domestic and international steel and constructing and removing the project in the building, arrange and plan to remove construction and standardize the structure and content draft safely in the steel construction building, it is dealt with that for in charge of the building organning the future the gradually complicated management of removing is consulted.. II. Research Methods and Procedures It is mainly with the analytic approach of documents while studying; The materials are investigated to collect the law; Comparative analytic approach; The expert discusses all such methods as the law,etc. carry on the research of the topic. Research work is since collect relevant materials, the materials collected include: Great Britain, examine forms and relevant management systems in regulation, construction norm, homework worker law procedure, engineering management which the United States and Japan, Australia and domestic steel construction building remove, remit whole steel construction building remove law and procedure, worker of homework, in order to put forward steel construction building is it manage legal system research the suggestion to remove, arrange and plan to remove construction and standardize the structure and content draft safely in the steel construction building. Through the discussion and supplement of the specialists meeting, in order that the conclusion and suggestion happen further.. XII.

(17) 摘要 III. Important Findings Therefore, this research follows the above methods and working schedule, to obtain the results in one year mainly as follows: (1) Collect such countries as Europe, the United States and Japan,etc. and carry on the building system, norm of removing engineering management of steel construction at present at home, summarize and sum up. (2) Expound the fact steel construction construction procedure that building remove and construct worker law, this is it remove manufacturer and important reference of research institution to regard as. (3) Offer the government to strengthen the steel construction building and remove the management system of construction to propose. At the same time the research results can also be regarded as the reference basis of removing safe homework of manufacturer's actual construction. (4) Group into and plan to remove the manufacturer building and remove the structure of safe standardard management of construction and content draft, including general rule, construction plan, take precautions against natural calamities the plan of facilities safely, on-the-spot governing plan, contract management, calamity accident take precautions against with urgent emergency public transport, remove offal treatment to be plan,etc. essential to standardize the item.. IV. Suggestions and Recommendations This project comes to the immediate and long-term strategies.. XIII.

(18) 鋼結構建築物拆除施工安全管理規範與制度之研究 For immediate strategies: (1) Having no supposition in order to enable removing the course security, contracting the manufacturer should enclose relevant application forms simply, the application form content of consulting the America and Japan in Great Britain, propose the simple form that encloses as this text appendix one shows, do well the safe homework and file before removing in order to supervise to contract the manufacturer. (2) Domestic common Gong Gong accident Cheng in recent years keep pouring in, start because of pay attention to public project safe on compatriot all, lead to the fact the project accident is taking place constantly, influence people's life security. In view of this, if will remove the worker law and security homework and will be listed in the product and in charge of engineer's, building site director's and Lao An defending in the training program, raise the person's safe accomplishment to removing of project at all levels, it is safe to pursue the effective public project. (3) High-story building steel construction(50 of height or the 16th floor) Or the special steel construction building (above music hall, gymnasium, exhibition hall, emporium or area 20,000m2). Removing the license needs to enclose. and remove the prospectus while applying, necessary preparative work program of the content of the prospectus, plan of the temporary equipment, remove the progress plan, the worker law selects working out a scheme, machinery to remove and plan, remove production plan, offal and carry and treatment is planned, check in safe hygiene governing plan and every construction (Independent check table). Must can hold to learned society and professional personnel construction plan prove in addition, in order to state XIV.

(19) 摘要 the homework removed and relevant regulations. (4) Special steel construction building (above music hall, gymnasium, exhibition hall, emporium or area 20,000m2). In order to determine that removes. worker law and order to remove, should be removed the stress to analyse by relevant architects or the technician, in order to select the proper worker law and remove the operation procedure. (5) It is should be careful with the proper method to remove manufacturer's removal work, avoid causing and is near the displacement which is constructed things or facilities, sinking into or damaging, and can't jeopardize and is near the security of life property,etc. of the third life. In case of necessity, should plan to support strengthening or temporary partition wall, protecting the bar and refusing horses,etc. before constructing, safe with the slip. Grind and plan to monitor the measure safely, monitor the structure thing removed, near the situation of the building or other structures thing at any time, avoid sloping, sink into, full of cracks or other abnormal dangerous phenomena, so as not to cause the harm.. For long-term strategies: (1) Consider researching and developing the system of linking of the new-type light section steel component in research of Europe at present, its focal point lies in the equipment structure of automation,so the structure of prefabricating the building way to melt is built, as to coming to the building to dismantle the norm and offer the development environment that is very suitable for, domestic steel construct building should is it design orientation mould group in advance to draw on rule Enough one is designed, it is XV.

(20) 鋼結構建築物拆除施工安全管理規範與制度之研究 convenient to disassemble in the future and the using will be promoted again. (2) Because it is comparatively difficult to remove the project, propose considering and removing first while beginning the design, consider the item of removing from the position of constructing, producing and designing, propose researching and developing the steel construction and disassembling and removing the technology designed.. XVI.

(21) 第一章 緒 論. 第一章 緒 論 建築物何時被拆除依使用壽命、用途及損壞情況而不同,一般來說,建築 物的壽命由其物理的耐用年數來決定;也就是說具耐久性的建築物其壽命就會延 長,這種以壽命作預測的想法是合於常理的。然而,耐久性好的建築物,會因所 有權人的決策而不一定長留;而其耐久性不好的建築物,當其所有者不願意拆除 就被留下來,故建築物真正的壽命興建至被拆除時才是,但是經由地震的摧殘也 會因損壞而面臨拆除的命運,所以災害是建築物壽命的真正致命傷。社會經濟之 發展使得在現有形式之建築中採用鋼結構之構造物越來越多,尤其在 921 地震 後,鋼結構廣泛應用於多層及高層建築、工業廠房、商業及民用設施之中。因此 在現實應用中,現在或將來所面臨的建築更新改造、違章拆除及廠房搬遷等情況 下,均可能遇到鋼結構建築物的拆除問題。如何有效管理此類建築物拆除工程, 合理規劃鋼結構建築的拆除施工方法,維護作業安全並避免在拆除過程中造成鄰 房損壞、安全意外或環境污染,以及制定完善的鋼結構建築物拆除管理規範,都 將成為今後工程建設的重要的課題。. 第一節 研究緣起與背景 壹、研究緣起 國內鋼結構建築物拆除作業的現實情況中缺少成熟的拆除工法參考和完善 的管理體系。現有鋼結構建築物拆除經驗案例缺乏整合,在工程施工中,新近出 現的建築結構拆解施工的概念還未得到推廣,拆解工程施工技術、作業安全管理 以及有價廢棄物和結構構材的回收再利用等諸多方面有參考借鑒國外經驗的必 要,以便將合理的工法、制度及經驗,提供給國內工程業界及主管建築機關參考 應用。 目前建築法對建築物拆除管理規定著重在於拆除許可的相關要件及審查事 1.

(22) 鋼結構建築物拆除施工安全管理規範與制度之研究 項,對於施工安全維護僅有第 84 條規定:拆除建築物時,應有維護施工及行人 安全之設施,並不得妨礙公眾交通。然而這樣的規定僅係一般性原則,可供審酌 的鋼結構建築拆除施工管理規範及拆解作業規定顯然有其必要,一方面可供管理 人員據以審查,也可減少爭議。. 貳、研究背景 考慮到鋼結構建築物的特殊構造方式,本研究整理國內外現有鋼構建築物 拆除施工法,除此之外就工程施工安全管理、勞工安全防護及環境保護提出對 策,同時分析鋼構建築拆除、拆解工程事故可能發生之原因並提出防範措施。而 鋼結構建築拆除工程所涉及的審查、管理、監督,安全衛生、勞工培訓、勞工人 身安全防護、施工現場及周邊安全措施、火災、噪音、化學品危害處置,施工廢 棄物處理等項内容,本研究案將進一步整理分析以期建立完善的管理制度。在此 基礎上,還將編訂鋼結構建築物拆除安全管理規範(草案),以利於鋼結構建築拆 除的施工。 研究成果將提供政府加強鋼結構建築拆除工程施工管理的措施,並可作為 拆除廠商施工操作的參考和依據。. 第二節 研究內容及範圍 壹、研究內容 本計畫將針對先進國家的拆除管理方式做比較,比較分析國內外(歐、美、 日)建築物拆除管理制度,編擬鋼結構建築物拆除安全管理規範架構及內容草案 (包括總則、計畫審核、建築物現場勘查、拆除施工、施工現場管理、施工過程 的檢查與監督、安全防災與緊急應變計畫、環境保護與拆除廢棄物處理計畫、工 程交通維持計畫、拆除完成後等必要規範事項)。並建議適合我國國情的管理機 制,及拆除安全管理規範草案,以供主管建築機關處理未來逐漸複雜化的鋼結構 2.

(23) 第一章 緒 論 建築物拆除管理參考。. 貳、研究範圍 一、本研究主要係針對鋼結構建築物進行相關分析與探討。 二、對於鋼骨鋼筋混凝土建築物現階段則不在本研究探討範圍內。. 第三節 研究方法及流程 壹、研究方法 本研究主要是以資料調查蒐集法;文獻分析法;比較分析法;作業研究法; 專家座談法等諸方法進行相關議題之研究。 一、資料調查蒐集法:蒐集歐、美、日及國內相關鋼結建築物拆除法規,瞭 解歐、美、日及國內目前建築物拆除之流程與拆除施工安全作業。 二、文獻分析法:彙整分析歐、美、日及國內相關鋼結構建築物拆除法規、 施工方法及施工作業。 三、作業研究法:本研究須瞭解鋼結構建築物在拆除過程中安全作業、公害 防治、交通維持、廢棄物處置及二次災害防止之情況,以擬定鋼結構建 築物拆除作業下之安全作業流程及防範對策。 四、專家座談法: 舉辦專家座談,了解各專家學者不同之意見及看法,以便 於研擬鋼結構建築物拆除安全管理規範草案。. 貳、研究流程 本研究之步驟如圖 1-1 所示,研究工作從收集相關資料開始,所收集的資 料包括:歐、美、日及國內的建築物拆除的法規、施工規範、作業工法與流程、 工程管理審查文件和相關管理制度。在此基礎之上,比較分析國內外建築物拆除. 3.

(24) 鋼結構建築物拆除施工安全管理規範與制度之研究 管理制度,彙整鋼結構建築物拆除作業工法與流程,以提出鋼結構建築物拆除管 理法制研修意見,並研擬鋼結構建築物拆除安全規範架構及內容草案。經過專家 會議的研討與補充,以進一步得出結論和建議。. 資料收集. 蒐集歐、美、日及 國內鋼結構建築物 拆除相關法規. 蒐集相關鋼結構建 築物拆除作業工法 與流程. 彙整分析歐、美、日及國內鋼 結構建築物拆除法規. 鋼結構建築物拆除管理 法制研修草案. 彙整分析鋼結構建築物拆除 作業工法與流程. 研擬鋼結構建築物拆除安全規範架 構及內容草案. 專家學者座談. 結論與建議. 圖 1-1 研究步驟圖 (資料來源:本研究整理) 4. 蒐集歐、美、日及國 內鋼結構建築物拆除 相關作業.

(25) 第一章 緒 論. 第四節 研究成果 壹、完成之工作項目及具體成果 近年來,我國經濟蓬勃發展,社會日趨富裕,產業經營之成本結構改變, 因此政府積極推行防救災計畫,以加速國家現代化防救災之目標,本研究預期綜 合前述各研究議題與工作進度之規劃,達成之主要成果簡要分列如下: 一、提供政府加強鋼結構建築物拆除施工管理制度建議。 二、研提法制研修具體草案條文內容 三、編擬鋼結構建築物拆除施工安全管理規範架構及內容草案(包括總 則、計畫審核、建築物現場勘查、拆除施工、施工現場管理、施工 過程的檢查與監督、安全防災與緊急應變計畫、環境保護與拆除廢 棄物處理計畫、工程交通維持計畫、拆除完成後等必要規範事項)。. 貳、對於國家防災減害預期之貢獻 上述成果若能落實,預期將可獲得改善減災成效,對於經濟建設或社會發 展方面預期效益,若再考慮無形損失則影響更加可觀。故若本研究之相關理念得 以達成,則必可減少數建築拆除造成人員與環境之災害所造成的財物損失,其效 益必更加的可觀。. 參、參與之工作人員,預期可獲之訓練 對於參與研究之人員除了可學習建築物安全作業與環境生態保護相關專業 知識外,並能藉由研究與資料蒐集之過程,學習各類研究與資料分析、彙整之能 力,如此更能進一步的為災害防制領域培植研究人力。. 5.

(26) 鋼結構建築物拆除施工安全管理規範與制度之研究. 6.

(27) 第二章 各國建築物拆除管理與規範之探討. 第二章 各國建築物拆除管理與規範之探討 第一節 英國 鋼鐵材料在英國是重要的建築材料,並且在建築使用之鋼材中,回收再利 用的鋼料所製成之鋼材已佔有相當的比例。當前全球鋼產量約 7 億噸左右,其中 約一半為回收鋼材1 。從建築拆除工程中回收鋼材的趨勢不斷增加,儘管仍有相 當量的鋼材沒有被回收。建築拆除工程中只要採用適當的拆除機械設備,拆除承 包商通常為了做好分類回收混凝土材和鋼材,採用人與機具吊掛作業,無形中增 加拆除之危險性。因鋼骨建築物的建築構件使用壽命比其他建築物之生命週期 長,所以鋼結構建築設計階段時,即應考量結構體未來的拆解工法。 鋼材和鋼構件在建築業廣泛使用,如建築結構構件(梁、柱、支撐等)和 建築的非結構構件(覆蓋層,樓梯等)。在英國有 50%的多層住宅使用到了鋼框 架,將來這些建築也會達到其使用年限。因此,現在就必須考慮這些建築可能的 拆除方法,如拆毀(Dismantling)、拆解(Deconstruction)等,以避免未來拆除 之危險性。. 壹、標準和規範 多層建築中使用的鋼材主要是熱軋成型鋼材,其產品的規範是為英國規範 BS4360:1990 和 BS EN 10025:19902 。冷軋成型鋼材的英國規範是 BS2989 和 BS EN 10142。以上規範制定了鋼材的機械性能要求和相對應的等級,它們對鋼材的 檢查和測試提供了參考規範。儘管英國現有制訂規範,目前並沒有專門針對建築 1. James Hurley, Gilli Hobbs, etc., TG-39 Reports on Deconstructions, University of Florida, 2003. 2. Steel Recycling Institute, US., 2005.. 7.

(28) 鋼結構建築物拆除施工安全管理規範與制度之研究 物拆解下來之構件的有相關規範;但其檢查和測試的方法與現有新製鋼材之檢測 並無很大區別,是可以參考以上的規範。同時,英國當前並沒有關於鋼結構建築 物拆除的專屬規範。目前已經有相關規範研究提案提交英國鋼鐵建築學會和建築 研究院 (BRE) 3。 為了使鋼結構建築拆解工法施工得以實現,建築拆解的考慮應該在設計和 可行性研究階段就應加以考量。因此,英國也考慮在其設計規範(BS5950). 4. 以. 及歐洲設計規範(EC3 和 EC4)中建議增加相關章節,如增加結構構件的公差和適 當開槽的規範,將會有助於在結構拆卸過程中的移動和搬運。對於未來歐洲通用 的建築設計程序上,將來會有更多標準化的連接工法和構件,標準化也將有助於 鼓勵建築結構的拆解及回收再利用,同時將簡化結構拆解工具的設計和材料分 類。. 貳、建造和規劃控制 輕型鋼構材的應用和模組化建設的增多,為建築結構拆解工法提供了很好 的可瞻性。預製化的建築模式之結構建造,對於將來建築拆卸規範提供了十分適 合的發展環境。目前歐洲的研究正在考慮研發新型輕型鋼構件的連結系統,其重 點在於自動化的組裝結構,目前該研發之建築對於建築物拆解的考慮設計是相當 有幫助的。 目前英國建築管理和規劃機構對於使用從重要建築或建築拆除工程回收的 鋼材,並無特別的規定及限制,但建築管理部門會要求提供證明前述回收的建築 鋼材是符合新建工程要求的說明。這些要求與驗證構件承載能力及使用壽命是有 直接相關的,如鋼構件之柱的翹曲現象,將會造成建築結構使用的不穩定。因此 對於建築鋼構件,只要其在使用過程中沒有處於高應力的狀態(非彈性階段), 3. Mikio Futaki, THE STATE OF DECONSTRUCTION IN JAPAN, Building Research Institute, Ministry of Construction, 2003. 4. British Standard Institution, British Standards, London, 2000.. 8.

(29) 第二章 各國建築物拆除管理與規範之探討 同時沒有任何可見的塑性變形跡象,那麼這類構材是可以被再利用的,甚至可以 再用於結構之部分。在這一方面,已經有一些專家或機構的研究資料中,提供對 於鋼結構適用性的測試和評估方法及計算與核查規範,如 SCI 出版的“現有鋼結 構的評估"。另外,於現場的非破壞性檢測方法也將對再利用結構構件提供很大 的幫助。 此外,CPD 社區規劃和發展機構(Community Planning and Development) 將 為此提供有關於建築型式的數據和資源以供建築壽命終了時的決策過程使用。提 供當地管理和規劃部門的建築物拆解施工可行性的教育工作,使這些管理人員了 解整個建築之生命周期中所須的費用(包括通過拆解工法施工的環境效益和鋼材 回收利用效益)進行考量。. 參、健康和安全 目前英國建築拆除工程最重要的規範是英國標準 BS 6187: 2000,這一版本 的英國規範考慮了建築拆除工程作業的全部過程,從規劃、施工作業至工程驗 收,並且將內容拓展到了工程管理、現場評估、風險評估、拆除過程、環境需求、 拆除技術等。此外,如單獨工作、特定區域之原則也在這一版本中增加進來。 建築管理主管機關依法規範建築物的建造及拆除,使其符合既定之法律和 法規、規範的要求。其中亦包含施工安全及衛生管理之規定,該管理規定亦為本 研究課題之重要一環,在英國國家規範中也有相當完善的規範,值得我們參考與 借鑒。 英國 HSE (The Health and safety Executive) 正在不斷修改和建構有關建築 拆除工程衛生、環境及安全管理完整體系。其他主要文件包括 BS6187-2000、建 造設計及管理規定(CDM 1994)以及一系列相關法律和指南,部分臚列如下: • 工作健康和安全法規 1974 (The Health and Safety at work etc. Act 1974) 。. 9.

(30) 鋼結構建築物拆除施工安全管理規範與制度之研究 • 工作健康和安全管理條例 1999 (The Management of Health and Safety at. Work Regulations 1999)。 • 建造設計及管理規定(CDM 1994) 。 • 營造職業健康和福利條例 1996 (The Construction [Health Safety and. Welfare] Regulations 1996)。 • 設備使用規定 1999 (The Provision and Use of Work Equipment Regulations. 1998)。 • 起 重 操 作 和 起 重 設 備 規 定 1998 ( The Lifting Operations and Lifting. Equipment Regulations 1998)。 • 有害健康物質控制規定 1999 (The Control of Substances Hazardous to. Health Regulations 1999)。 • 石棉控制規定 1987 (The Control of Asbestos at Work Regulations 1987) 。 • 石棉物質概要 HSG 213 (Introduction to Asbestos Essentials) 。 • 石棉作業手冊 HSG 210 ( Asbestos Essentials Task Manual) 。 • 石棉水泥操作規程. HSG 189/2 (Working with Asbestos Cement)。. • 石棉脫模技術和執照 HSG 189/1 (Controlled asbestos stripping techniques. for work requiring a licence)。 • 石棉絕熱板覆蓋層操作規程 L28 (Work with asbestos insulation, insulation. coating and asbestos insulating board)。. 但是以上規定並沒有包括含鉛物質處理,而鋼結構建築物之鉛物質源自該 建築所使用之油漆等。. 10.

(31) 第二章 各國建築物拆除管理與規範之探討. 肆、針對拆解的設計在英國的發展現狀 針對拆解的設計(Design for Deconstruction,[ DFD])是一個綠色設計與建 材材料反復循環再使用的重要部分。在美國和英國,每年由建設新建築,修繕和 拆除所産生的垃圾占垃圾總量的 25 % -30 %(USEPA,1996 年) 。在這些建築 垃圾中, 92 %是從建築物修繕和拆除中産生, 8 %是從新建設新建築中産生。 許多送往垃圾場的建築垃圾有拯救的價值,並能從拆除工程中産生利潤。在這一 背景下,針對於拆解的設計將體現出相當大的價值。 英國在建築設計的開始階段參考針對於拆解的設計 (便於拆解的建築設計 與細部設計, 2005)5可以使建築物在壽命終止後成爲建造新建築的資源。通過建 築物的單元部分接受簡單和快速的維護或更換,來降低風險和成本。特別是在越 來越多的建築物將無法符合以後環境保護法律的要求,這點是非常有價值的。該 設計重點說明重複再利用這一概念應與持續設計,拆解工程,回收聯系,共同來 提供一個總體的設計框架。所談到的細節部分闡述了重複再使用的可能性。 另一部拆解設計原則文獻 (便於拆解的設計原則-促進利用與回收, 2004)6 敘述了當一幢樓房被部分或全部拆除時,使建築材料回收再利用最大化的可能 性。小心地拆解樓房而不是拆除,使得更多的材料能夠再利用。該文獻也回顧了 樓房拆解的具體步驟,回收及再利用材料的可能性,和現今拆解設計的經驗。提 供了新建築設計的原則及方法來促使安全和高效用的結構產生,從而達到材料的 回收及再利用的最大價值。實現這一目的主要通過在設計階段采用不同方法考慮 到最有效樓房內各種材料的使用周期。. 5.Chris Morgan and Fionn Stevenson, DESIGN AND DETAILING FOR DECONSTRUCTION, Scottish Ecological Design Association, 2005, http://www.seda2.org/dfd/dfd.pdf.. 6.W. Addis and J. Schouten Principles of design for deconstruction to facilitate reuse and recycling (C607), CIRIA, London, 2004. 11.

(32) 鋼結構建築物拆除施工安全管理規範與制度之研究. 第二節 美國 北美的鋼鐵工業相較於其他建築材料工業而言,其回收再利用率遠遠高出 許多,其使用回收鋼材既節約原材料開發又可創造經濟機會。每年,鋼鐵回收利 用所節省的能源相當於美國 1/5 的住宅用電量。每噸回收的鋼鐵將節省約 2,500 磅鐵礦石,1,400 磅煤炭,120 磅石灰石(Fact Sheet, 2003)7。 通常有兩種方法冶煉鋼鐵,一是常規爐冶煉鋼鐵時使用 25%以上的回收鋼 材,另則是電爐使用將近 100%的回收鋼材。因此,現在幾乎所有鋼鐵製品都含 有回收鋼材的成分。這其中,鋼構建築構件的回收佔了大約 28%的比例。2000 年美國佛州大學研究發現建築拆除/拆解後的回收和再利用率可以達到 50%到 90 %,這意味每年廢棄物減量 6,200 ~11,300 萬噸以上。據統計,通常鋼結構建築 的建造需要的勞動力,比同類型木造建築多 30%。為了能夠再使用鋼結構構件, 所以在結構拆除或拆解過程中應避免構件發生翹曲、扭曲、彎曲。. 壹、非結構性材料拆除和回收 任何建築或鋼結構建築中都包含大量非結構性材料,如地毯、陶瓷、玻璃、 木框架、地板、屋面等,它們也需要按規定進行回收。以下簡要說明: • 地毯:包括面層、底層以及地毯粘結劑,被EPA (Environmental Protection Agency) 認為是室內空氣污染的可能來源。目前,地毯的回收在技術上仍有 困難,但現在已有美國廠商在地毯的回收技術上制定了回收計劃。. 7.Appendix K, Removal of Lead Paint from Steel Structures, University of Minnesota Facilities Management, 2002.. 12.

(33) 第二章 各國建築物拆除管理與規範之探討 • 木地板:由於木地板通常都是粘黏施工的,通常在拆除施工中將會破壞其質 量之完整性,幾乎無法再利用。而且,施工中需要確定使用的粘結劑有無毒 性或有害於環境。 • 陶瓷:陶瓷及陶瓷製品一般都具有較長的使用壽命,因此是可以回收的,但 是具體拆除和回收方法還在進一步研究中。 • 屋面:傳統屋面材料的再利用價值不高,現在已經有部分建築使用了鋼製品 屋面,鋼屋面儘管造價較高,若與整體使用年限比較時之其建造費用比例仍較 低,於拆除後仍可以回收再利用;在北美地區已經有較完善的廢鋼市場對其進 行回收。 • 磚:具備可立即再利用的較佳條件,因來自當地回收的磚、石再利用時可以 降低運輸費用,並且有良好的環境效益。 • 其他材料:如銅、鋁、玻璃等都有很高的回收價值。. 貳、相關政策、管理和機構 目前美國關於強制性環境良好(Environmentally Friendly)的建造、設計以及 使用材料的政策並不是很多。由於缺少政策的支持,研究機構希望政府能夠提供 激勵方法使建築業更能符合環境之要求,EPA於1992年就提出了符合環境的設計 計劃。 美國能源部污染防治辦公室,已經開始施行「通過設計以防止污染的計畫」 用於幫助工程師及設計與規劃者,將污染控制融入設計之新產品及過程和設施 中。目前,產業界的問題不是發明和創新,而是對新技術和概念的教育和實施。 現有聯邦法律有關建築業之建築拆除相關規定,主要集中於節約能源方面, 以下為其中一些主要法規8 :. 8. A. R. Chini and S. F. Bruening, DECONSTRUCTION AND MATERIALS REUSE IN THE UNITED STATES, 2003.. 13.

(34) 鋼結構建築物拆除施工安全管理規範與制度之研究 •能源政策和保護法案 (Energy Policy and Conservation Act [ EPCA of 1975 ] )。 •資源保護和恢復法案 (Resource Conservation and Recovery Act [ RCRA of 1976 ] )。 •國家能源保持法案 1978 (National Energy Conservation Policy Act [ NECPA of 1978 ] )。 •聯邦能源管理改進法案 1988. (Federal Energy Management Improvement. Act [ FEMIA of 1988 ])。 •能源政策法案 1992 (Energy Policy Act [ EPACT of 1992 ] )。 •環 境 與 經 濟 有 益 性 操 作 執 行 備 忘 錄. Executive Memorandum. (“Environmentally and Economically Beneficial Practices on Federal Landscaped Grounds”)。. 在最近的二十年內,公衆對於環境保護的關心和支持日益增加,直接促進了 新政策的誕生和擴大施行範圍,同時也增加了政府對於環境和自然資源應盡職 責。美國在四十四個州及DC特區已經建立了固體廢棄物分類和回收之目標,而 且如果建築拆解的施工工法與建築拆除同時應用於公共工程、私有建築和社區營 造之中,相較於傳統工法而言,那將會有十分可觀的環境、經濟和社會效益。. 參、拆除工程安全管理 美國勞工部下屬的職業安全與健康辦公室(OSHA)對拆除工法的作業和 安全有較明確的規定9。其主要內容有: 第一,拆除工程前的準備,包括工程勘 探,確定水、電、燃氣等能源管線的位置,醫療急救措施,火災防範;第二,拆. 9. U.S. Department of Labor, Occupational Safety & Health Administration, DEMOLITION, Section V, Chapter 1. 14.

(35) 第二章 各國建築物拆除管理與規範之探討 除工程中特殊結構的拆除工法,談及煙囪, 冷卻塔等特殊建築物的拆除。第三, 爆破拆除。但是這一安全規定缺少對於在項目進行過程中各類施工的安全指導細 節。因此,在美國勞工部職業安全與健康辦公室的資助下成立了拆除工程協會 (NADC),這一協會出版了一部十分實用性的安全手冊 (拆除工程安全手 冊,2002)10。 這一手冊中內容主要來源於其協會下的各個成員的經驗累積,特別是員工 安全健康委員會。其它內容則來自於營造業的施工安全規定,美國國家標准協會 (ANSI)對於拆除工程的規定,職業安全與健康辦公室 (OSHA)和美國環境 保護局(EPA),以及其它一些政府機構的規定。 根據拆除工程作業環境惡劣,安全隱患多等特點,該手冊從工程管理監督 人員的角度出發,從施工細節入手,目的在於爲在保護施工現場項目承包商、工 人、其它承包商,以及周圍公衆的人身安全提供有效的理論和實踐時的參考。 手冊從安全角度詳細闡述了從工程準備、保護性結構如:現場安全標志的識 別、腳手架的建立、工人現場防護措施、廢物清理,設備使用安全,危險品處理, 現場焊接和瓦斯切割安全,各類工器具的安全使用,安全爆破步驟,拆除特殊結 構等方面所應采取的措施,從而保證拆除工程安全、順利、有效地進行。 因此,這一手冊可以作爲拆除工程中安全事項的快速參考和現場施工人員 安全培訓的教材。. 肆、針對拆解設計在美國的發展現狀 美國房屋和都市發展部在針對拆解設計的可行性報告11中指出,實施針對. 10. National Association of Demolition Contractors, DEMOLITION SAFETY MANUAL, 2002 11. U.S. Department of Housing and Urban Development Office of Policy Development and Research,A REPORT ON THE FEASIBILITY OF DECONSTRUCTION,Washington, D.C, 2001. 15.

(36) 鋼結構建築物拆除施工安全管理規範與制度之研究 拆解設計有以下幾點好處:(1)爲失業工人創造新的就業培訓機會;(2)促進中小 型企業的發展與擴大,從事於拆除項目中材料拯救及再利用的研發;(3)有利於 改善環境,從垃圾堆中把寶貴的資源變爲盈利用途,從而爲拆除工程本身支付成 本。 這份報告闡述了在EL Paso,TX、 Miami,FL、Milwaukee ,WI、Nashville, TN等四個城市實施針對拆解設計所遇到的經濟,組織和公衆的政策方面的障 礙,並表明了針對拆解的建築設計可作爲一項振興社區的事業並應得到各地政 府、社區居民的支持。 此外,美國(現代鋼鐵建築,2004)中的一篇文章 "便於拆解的建築設計"12中 提出了有十點具體的設計原則有關於建築設計考慮以便於日後的拆解。文章是由 美國賓州大學和美國鋼鐵建築協會(AISC)的研究人員合作完成。文中敘述對 於鋼結構建築的拆解,以及材料再利用的許多原則性建議。並有詳細的設計和施 工考慮,在鋼結構建築日後使用壽命結束時,便於材料的循環再利用。爲了符合 這一原則,對於建築結構設計方法和遵照此設計原則所考慮的建造和施工可行性 (Constructability)也給與適當考慮。目前從衆多研究開發和實際工程應用成果中 發展出許多對於施工可行性的改進方法,也可以適用於拆解工程上,與之相適應 的便於拆解的建築結構設計的十項設計原則對於施工可行性和拆解工程都有幫 助。 便於拆解的建築設計的十項設計原則: 1.建築設計便於預組裝、預鑄、預制造和標准模型構造 2.簡化連接方式,並使其標准化 3.簡化和分離各類建築系統 4.考慮工人安全 5.使建築構件和材料減少到最低 6.選擇可以快速拆除的裝配,緊固,連接和密封 12 Modern Steel Construction, DESIGN FOR DECONSTRUCTION,AISC, June 2004. 16.

(37) 第二章 各國建築物拆除管理與規範之探討 7.建築設計要考慮能適應拆解工程的流程管理 8.降低建築物的複雜程度 9.建築設計時要選用可重複利用的材料 10.設計要有柔性,可適應未來發展的要求 上面敘述的這十項原則對於各工程團隊的使用相關性及在各設計階段使用 的相關性將分別於下面說明:圖2-1顯示了十項設計原則對於各工程團隊成員的 使用相關性;圖2-2顯示了十項設計原則對於各設計階段的使用相關性。. 業. 建. 工. 總. 專. 制. 供. 主. 築. 程. 承. 業. 造. 應. 師. 師. 包. 承. 商. 商. 商. 包. 設計原則. 商 1.建築設計便於預組裝、預鑄、預制造和標准模型構造 2.簡化連接方式,並使其標准化 3.簡化和分離各類建築系統 4.考慮工人安全 5.使建築構件和材料減少到最低 6.選擇可以快速拆除的裝配,緊固,連接和密封 7.建築設計要考慮能適應拆解工程的流程管理 8.降低建築物的複雜程度 9.建築設計時要選用可重複利用的材料 10.設計要有柔性,可適應未來發展的要求. 高度相關. 中度相關. 不相關. 圖 2-1 十項設計原則對於各工程團隊成員的使用相關性. 本圖顯示了各成員(業主、建築師、工程師、總承包商、專業承包商、制 造商、供應商)加強各項設計原則的能力。. 17.

(38) 鋼結構建築物拆除施工安全管理規範與制度之研究. 設計原則. 工程起. 草案設. 35%設. 70%設. 100%設. 施工文. 施工. 草階段. 計階段. 計進程. 計進程. 計進程. 件階段. 階段. 1.建築設計便於預組裝、預鑄、預制造和標准模型構造 2.簡化連接方式,並使其標准化 3.簡化和分離各類建築系統 4.考慮工人安全 5.使建築構件和材料減少到最低 6.選擇可以快速拆除的裝配,緊固,連接和密封 7.建築設計要考慮能適應拆解工程的流程管理 8.降低建築物的複雜程度 9.建築設計時要選用可重複利用的材料 10.設計要有柔性,可適應未來發展的要求. 高度相關. 中度相關. 不相關. 圖 2-2 十項設計原則對於各設計階段的使用相關性. 本圖顯示了實施各項原則的合適時間(工程起草階段、草案設計階段、35% 的設計進程、70%的設計進程、100%的設計進程,施工文件階段,施工階段)。. 伍、鋼構建築拆解案例 鋼構建築拆解再使用的一個案例是位在加拿大Burnaby 的Roy Stibbs 小 學。在1993 年12月28 日, 這所學校教室被火完全地毀壞了。職員和學生被調遷 了對前聖母瑪麗亞的高中,學生每天通過公共汽車到Burnaby。一所新學校需要迅 速被修建。 設計小組立刻能獲得鋼材料從一所被摒棄的中學在Cassier 採礦鎮, 位在 18.

(39) 第二章 各國建築物拆除管理與規範之探討 北不列顛哥倫比亞省。中學被折除了並且75% 鋼結構被送到用於新設施。結構 架設使用原始的工程圖。一個獨立材料測試的顧問被雇用以保證折除或運輸中所 造成任一材料損傷被適當地辨認和修理。並通過了更高的地震和雪載重因採用V 字形支撐。最後, 承包商能挽救五個月日程提前完成工作。這種拆卸和重新架設 是最實用的,當結構系統避免整體化組合, 並且使用可容易地卸除的組合, 譬如 採用非複合材料結構鋼或無覆蓋的預製混凝土,由依靠機械緊固而不是化工接合 方法(如銲接等), 採用可容易被拆卸的連接。歐洲大廈建築已普遍採用螺栓連接 結構, 以促進材料再使用, 並簡化在大廈使用壽命結束時的折除工作。. 第三節 澳洲 就如其他工業化國家一樣,澳洲的主要國家有澳大利亞和紐西蘭都有很高 的材料消耗水平和廢棄物處理標準。建築工業是一個消耗材料和產生廢棄物的主 要來源,同時也是使用再生和回收材料的重要市場。澳洲亦屬於具有較高生活水 平之地區,同時也面臨目前較熱門的環境和資源問題。 建築拆除工程是一個將建築物拆散、還原材料以及處理廢棄物的過程,這 個問題在近年來愈來愈引起重視;澳洲相關政府的政策、工程實施、設計和人員 的教育訓練等內容也在逐步趨向完備。建築拆解相對於破壞性的拆除方法,是一 種有目的的工法,在未來系統化的建築拆除過程,以獲取最大可再利用的資源及 拆除作業與工法之選擇,目前在澳洲部分拆除工程已開始採用此方式作業。. 壹、拆除方法 目前,在澳大利亞最普遍使用的拆除方法,首先是逐步移除建築物內的傢 具和設備,然後再使用大型機械設備,如推土機、挖掘機和吊車等進行施工,尤 其是針對於工業和商業類型之建築,另外爆破拆除工程的實施的次數不多,該工. 19.

(40) 鋼結構建築物拆除施工安全管理規範與制度之研究 法經驗非常有限。對於普通住宅的拆除,較常使用且次數較多的方式為人工拆除 施工工法,因為可以較有效限度的回收有用材料。 澳大利亞現有的建築拆除規範是AS 2601-1991 The Demolition of Structures “結構拆除"13,這一部規範允許使用破壞性和非破壞性的建築拆除方法,同時 要求在實施拆除工程前,需準備工程施工計畫方案以供當地政府批准。與此類 似,有紐西蘭的建築拆除規範,是由其勞工部1992年頒佈實施的建築物拆除規範 (Approved Code of Practice for Demolition, 1992)14。關於紐西蘭的這部施工 規範,在95年度的研究計劃報告中,已經對它的內容、架構和規定做了詳細分析 15 16. 。. 貳、拆解方法的研究 澳大利亞已實施之建築物的拆解工法中,目前多數集中於民用住宅的拆 除,用於商用和工業用建築並不多見。所以目前已有相關研究於建築設計階段開 始即針對拆解的設計(Design for Deconstruction [DFD]) ,及對其的環境效益有所 提升。而且,總體來説政府的政策既缺乏鼓勵又沒有足夠的支持,使得建築拆解 工法和材料的回收再利用沒有普遍實行。此外,當前進行建築拆解施工還有以下 障礙: 一、消費習慣 如何成功實施建築拆解規範,取決於能否成功地在推銷改造之建築構 件;因此消費者對於使用過的回收材料的暸解或消費習慣是影響拆解工法及 設計實施的一個要因。 13. AS 2601-1991, The Demolition of Structures, Australia. 14. Occupational Safety and Health Service, Department of Labor, Approved code of practice for demolition, 1994, Wellington, New Zealand. 15.内政 部建築研 究所, 鋼筋 混凝土 建築 拆除施 工規 範之研 擬, 2006, 臺北 . 16. Philip Crowther, THE STATE OF BUILDING DECONSTRUCTION IN AUSTRALIA, Queensland University of Technology, Brisbane, Australia, 2003.. 20.

(41) 第二章 各國建築物拆除管理與規範之探討 二、缺少對建築拆解的設計 目前建築業面臨的問題是建築拆解設計(DFD),即目前需要被拆除的建 築物缺少實施拆解所需的設計,因此影響到拆解工程實施的效率和利潤。 三、缺乏有效工具和人員培訓 建築拆解中使用的工具大體與建造相同,這些工具並不是為了建築拆除 或拆解而設計的,因此其效率和安全性不高,同時不能夠保證被拆卸之構件 及結構的受損程度是否為最小。而且拆除工程承包商對拆解工法並不熟悉, 亦缺乏有經驗的施工人員。 四、缺乏回收再利用材料的市場 經濟價值考量的拆解工程之實施需要有較爲成熟的再生材料市場,這一 點還不完全具備。. 第四節 日本 壹、鋼骨建築拆除方法之狀況17 日本在 1965 年之前其木構造具有很長的歷史,因此對於建築物拆除的記錄 很少,即使針對當時拆除經驗者的訪談,也無法取得建築物構造物拆除的相關資 料。對於建築物拆除的資料大概於昭和 30 年(1955 年)以後才有。 1970 年開始逐漸有部分拆除、靜的破碎劑、電氣的間接拆除、油壓等工法。 另外也引進壓碎機以及其工法,鐵球壓碎工法、大型破碎機等工法於拆除中廣泛 地使用。. 17.新 .解體 工法 積算, 解體 工法研 究會 ,財團 法人 經濟調 查會 ,2003,東 京.. 21.

(42) 鋼結構建築物拆除施工安全管理規範與制度之研究. 貳、鋼結構解體實施案例 一、5 層商用及辦公樓的解體 5 層鋼構建築以機械解體實例如圖 2-3 所示。 (一)工程概要 地點:奇玉縣市內. 建築高度:25.25m. 建築用途:店面、修理工廠、事務所 構造:鋼骨結構 5 層. 佔地面積:3,374m2. 建築面積:5,457m2. 工期:45 天. (二)建築物周邊概況 建築位於準工業用地的一角,東邊是東京都新開發地區,西邊是 16m 寬的道路,北邊面向 6m 寬的道路,位置剛好處於十字路口轉角處。該 建築用途為汽車賣場、整修場和事務所。早晚的交通流量很大。 (三)解體工程需留意之處 西面道路和北面道路設置了工程出入口,並配置警衛指揮車輛和行人, 防止對第三者造成傷害。 (四)臨時計劃 1.帷幕﹕高三米成型鋼板帷幕。 2.工程用出入口。 3.外部鷹架設置﹕使用了防音布和成型鋼板。 4.防塵對策﹕在原有出水口處設置了臨時水槽,用儲水壓力幫助撒水 設備。 5.解體工法選定 (1)從工期及建築高度考慮採用重機械解體工法,最上層和各層樓 22.

(43) 第二章 各國建築物拆除管理與規範之探討 梯使用瓦斯切斷工法。 (2)内裝材於事前用手工拆除並移除。 (3)所有的廢棄物都有做分類,盡量將建設副產物再資源化,廢棄 物按照廢棄物處理法進行處理。 6.使用的機器. 表 2-1 機器名稱表 名. 稱. 說. 明. 0.25m3 油壓設備一台. 内裝材搬運. 0.7m3 油壓設備四台. 水泥塊和鋼骨搬運. 1.2m3 油壓設備二台 爪機二台. 廢棄物堆積. 大切割機二台. 基礎解體. 小切割機一台. 水泥切割. 鋼骨切割機二台. 軀體解體. (資料來源:本研究整理) 7.解體順序 外部鷹架的安裝。 鋼製建築器具、設備機器撤去。 建築内部材料解體及各層樓地板開口。 内裝材的堆積和搬運。 側的一樓到四樓的外牆用重機械解體。 五層部分的解體和瓦斯切斷。 四層部分的外牆按照北、西、南的順序用推到工法解體。 三層至一層各層均按照 5.解體工法選定順序作業。 23.

(44) 鋼結構建築物拆除施工安全管理規範與制度之研究 解體下來的材料要配合進度適時搬出。 上部建築解體後,再做地板和基礎的解體。. 圖 2-3 事務所解體工程實施狀況 (資料來源:解體工法研究會,2003;255). 24.

(45) 第二章 各國建築物拆除管理與規範之探討 二.高層事務所大樓解體 (一)工程概要 被解體的建築物有新建樓和老舊樓兩個部分,其中新建樓是鋼骨 結構的高層事務所大樓(地上 20 層,塔屋 2 層,地下 3 層),爲了考 慮臨近的建築物和周邊環境,所以採取了與原本工法完全不同的工法 來進行解體。 (二)建築物概況[新建樓部分] 構造:地上鋼骨構造,地下鋼筋水泥造。 建築面積:24,999.99m2 竣工年份:昭和 48 年 解體的水泥量:8,800 m3 解體鋼筋量:1,060 噸 解體鋼骨量:2,200 噸 (三)工法的選擇 鋼骨構造建築物由於其主體剛性較低,所以不能採用一般的工 法,即將使用的重機械置於頂部進行解體。與新建時的工作順序相反, 現場設置了一台塔吊,然後將要解體的部分配合塔吊所及能力範圍, 做分割再吊下來。 (四)解體作業 現場設置了兩台塔吊,分別為 230H,120H。 1.外牆用的 PCa 板使用專門工具,將外牆材一張一張的往下吊掛。 2.樓層地板混凝土用道路切割機切斷,使鋼梁、鋼柱呈一體狀態, 一塊吊下來。 3.吊掛下來的塊件在地面破碎,鋼材和混凝土分類處理後搬出。同時 也在地面上將含有石棉的内裝材從解體分類搬出。如圖 2-4 所示 說明解體作業的順序。 25.

(46) 鋼結構建築物拆除施工安全管理規範與制度之研究. 圖 2-4 高層事務所大樓解體圖 (資料來源:解體工法研究會,2003;256). (五)工程進度 一個樓層的拆除是 3.5 個工作日(用機械切割樓板一日約能切 20 片)。 (六)營建副產物 營建副產物也按照一般的方法處理,其中沒有辦法的回收部分如玻 璃、ALC 等,總回收率達到 88.9%。. 第五節 國內 臺灣地區近年來都市化發展迅速,工業及民用工程不斷更新,建築拆除工 程的施工技術和管理手段也需要更加完善。從國內目前對於建築拆除工程的管理 手段來看,大致可分為拆除施工規範和建築管理法規兩大類。下面將就這兩種類 型的建築拆除工程管理方式來進行說明。 26.

(47) 第二章 各國建築物拆除管理與規範之探討. 壹、現有的建築拆除工程施工規範 目前國內關於建築拆除工程的施工規範並不是很多,已有的相關規範是由 行政院公共工程委員會制定的施工綱要規範第 02220 章“工地拆除” 和第 0222A 章“構造物拆除”18,而針對鋼結構建築物拆除的施工規範正是目前缺乏的。 行政院公共工程施工綱要規範仍是目前承包商進行拆除作業時主要採用的 規範,行政院公共工程委員會制定的施工綱要規範第 02220 章“工地拆除” 和第 0222A 章 “ 構 造 物 拆 除 ” 原 則 上 參 照 了 加 拿 大 規 範 ( NMS National Master Specification, 02 41 16,Canada, 2005)之內容和架構,主要有:“通則”、“產品”、“施 工”和“計量和計價”等章節。各章節的内容主要包括: 一、通則:這部分敍述了拆除的工作範圍,相關的章節和準則,用詞定義, 資料送審,廢棄物管理及環境保護等的原則和規定。 二、產品:這一部分在行政院公共工程施工綱要規範並未訂定相關條文。 三、施工:本章節主要説明拆除施工應採取的防護措施,需要的準備工作, 相關的安全規定,並對拆除和拆解施工做了一些原則性的規 定,以及工程廢物的堆置和與處理。 四、計量與計價:這裡説明了拆除施工工作項目數量的計算及計價方式。. 貳、有關建築物拆除工程的法規 研究中發現,我國有關建築拆除工程的法規爲數不多,此外,各縣市還有 各自關於拆除的規定和辦法。然而,許多法律條文分散在各個法規及制度之中, 到目前爲止尚無一個獨立且完善的法規來規範鋼結構建築拆除工程。在對現行法 律法規進行研究之後,本研究認爲可將這些法規大致分爲:建築管理、環境衛生、. 18.内政 部建築研 究所, 公共 工程( 含建 築物) 拆除 施工規 範之 研擬, 2005,臺 北。. 27.

(48) 鋼結構建築物拆除施工安全管理規範與制度之研究 勞工安全衛生及違建處置等幾類法規。 一、建築管理法規:建築管理上最主要的法律就是現行的建築法19,作為建 築管理母法的建築法是國內實施建築管理的依據。建築拆除施工是建築 施工的一個部分,所以自然受到建築法管轄,拆除工程也須符合建築法 制定的關於建築施工的一般規則。建築法中關於拆除工程的規定如表 2-2 所示:. 表 2-2 建築法中拆除工程相關規定20. 章 節. 內. 容. 第二章 執照請領、核發及規費等 建築許可 第五章 工程變更、勘驗、承造人監造人之責任、及施工之各項規定 施工管理 第七章 拆除執照申請及審查、強制拆除及施工與公眾安全 拆除管理 第九章 其他規定 附則. (資料來源:本研究整理) 此外,各市縣也有關於建築拆除的管理規則(或單行法規) ,這些規則基本 上是各地基於其不同情況所作的規定,原則上與建築法並沒有本質區別。 二、環境衛生法規:國内現在有不少關於環境衛生方面的法律,其中許多與 建築工程較爲相關。爲了便於説明與拆除工程關係密切的法規,現將其 於下表 2-3 列出:. 19.建築 法,中華 民國九 三年 一月二 ○日 修正發 佈。 20.内政 部建築研 究所,建築 物拆除 施工 安全管 理 制 度 及 施 工 規 範 研 究,2006,,臺 北 。. 28.

(49) 第二章 各國建築物拆除管理與規範之探討. 表 2-3 拆除工程之環境衛生法規 法規名稱 廢棄物清理法21. 法規内容 一般廢棄物及事業廢棄物之處理機構、指定清除地區、主 管機關、執行機關及清除規定等。. 事業廢棄物貯存 事業廢棄物清理機構之設立和運作,廢棄物之清除及再利 清除處理方法及 設施標準22. 用之規定。. 營 建 廢 棄 物 再 利 營建廢棄物來源、用途,再利用事業機構資格、設備或能 用管理方式23. 力、處理方案、污染防治及國家標準等。. 噪音管制法24. 噪音管制場所、工程、設施、管制標準及其測量方法。. 營造安全衛生設 施標準25. 第十一章構造物之拆除安全衛生之規定。. (資料來源:本研究整理) 三、勞工安衛法規:拆除作業的進行除了應該依照相關法規進行外,還受限 於勞工安全衛生法26。勞工安全衛生法中規定了雇主對於從事建築拆除 的勞工需提供符合標準的安全衛生設施與設備,承包商與分包商在工程 中應採取的安全衛生管理措施,以及行政主管機關所應採取的檢查與監 督等事宜。. 21.廢棄 物清理法 ,中華 民國 九五年 五月 三○修 正。 22.事業 廢棄物貯 存清除 處理 方法及 設施 標準, 中華 民國八 十八 年六月 二十 九日修 正。 23.營建 廢棄物再 利用管 理方 式, 內 政部 ,民國 九十 一年七 月二 十九日 訂定 發布。 24.噪音 管制法, 中華民 國九 二年一 月修 正。 25.營造 安全衛生 設施標 準, 中華民 國九 三年十 二月 修正。 26.勞工 安全衛生 法,中 華民 國九十 一年 六月十 二日 修正公 http://www.iosh.gov.tw/data/f4/law1.htm。. 29.

(50) 鋼結構建築物拆除施工安全管理規範與制度之研究. 第六節 拆除管理與規範之比較 在對國内建築拆除規範之研究中,了解到當前國内之規範主要内容集中於 “通則"及“施工"兩章,有關工程拆除各項規定的内容分別在這兩章中予以説 明,本研究將國內外建築拆除管理與規範之比較如表 2-4 及表 2-5 所示。. 30.

(51) 第二章 各國建築物拆除管理與規範之探討. 表 2-4 比較分析國內外建築物拆除申請管理制度. 項目 國家/地區. 拆除申請管理 申請程序. 1.電與煤氣切斷證明 2.電話切斷證明 3.近岸及港口區域施工 美國 許可 (以聖地亞哥 4.特殊區域要求 市為例) 5.歷史區域審核 6.石棉處理 7.保證金及保險. 英國. 日本. 澳洲 (紐西蘭). 1.申請人資料 2.項目地址 3.工程描述 4.附加說明 5.圖說提交 6.產權澄清. 暫無相關資料. 申請表格. 法規. 1.總申請表DS-3032 2.建築物資料. 1.土地開發法案129.0501 2.加州建築法 3.建築及拆除廢棄物處置 與回收要求. DS-302 3.有害物質表 DS-3163 4.暴雨排水調查表. 建築施工許可申請 1.城鄉規劃法案1990 書 2.建築法1984 (Swindon Borough 3.道路法案1980 4.新街道工程法案 1991 Council) 5.界牆法案 1996 1.大規模建築拆除防 1.勞工安全法規 止危害措施等工程 2.建築基準法 現場現況調查 3.建設廢棄物再利用法 2.拆除許可申請書 3.污水排放許可申請 書 4.建築物拆除計畫 5.含有石棉之建築物 拆除計劃報告書. 1.整理建築物相關資 建築許可申請/項目 1.建築法 1991 料 資料備忘錄BA2 2.建築條例 1992 2.申請項目資料備忘 3. 職 業 健 康 與 安 全 法 案 錄 1992 3.準備施工計劃和規 4.資源管理法 1991 範 5.歷史區域法 1980. 31.

(52) 鋼結構建築物拆除施工安全管理規範與制度之研究. 表 2-4 比較分析國內外建築物拆除申請管理制度(續) 項目 國家. 拆除申請管理. 申請程序. 申請表格. 法規. 4.確定監督和檢查 人員 5.申請建築許可 6.申請人補充文件 國內. 1.掛號初審. 1.拆除執照申請書. 1.建築法. 2.審查. 2.拆除執照審查表. 2.建築技術規則. 3.是否退件. 3.申請人名冊. 3.營造安全衛生設. 4.呈判. 4.拆除同意書. 5.核准. 5.違章建物自行拆 除切結書. (資料來源:本研究整理). 32. 施標準 4.廢棄物清理法 5.勞工安全衛生法.

(53) 第二章 各國建築物拆除管理與規範之探討. 表 2-5 建築物拆除工程規劃及安全措施比較 項目 國家/地區. 英國. 建築拆除工程規劃 1.有效的建築拆除工程現場資料 2.符合相關法規要求 3.進行項目程序管理 4.安排公衆保護措施 5.分析結構穩定性 6.考慮環境因素 7.勞工職業健康與安全 8.天氣預測. 在該市和加州的土地開發法案 (Land Development Code)中,拆除 美國 工程的申請、規劃等事宜需符合該 (以聖地亞哥市為 法 和 其 他 相 關 法 規 之 規 定 例) (129.0505)。. 日本. 建築拆除安全作業 結構性因素: 1.確認結構形式和特點 2.分析結構現狀 人員安全與健康: 1.在工程不同階段咨詢相關機構 2.工程施工場地安全 3.現場人員的安全防護設備 4.應急程序 5.許可工作程序 6.可燃物及電力等設施的危險 7.封閉之空間 8.單獨工作 9.福利及急救 10.噪音及震動 11.墜落 12.通道及工作區域 1.對含石棉物質的建築施工的規定 2.對高度超過36英尺的建築施工的規定 3.工程財產及人員安全保險 4.工程開工前檢查 5.行人保護 6.下水道井蓋檢查 7.完工檢查. 1.作業的方法及順序 「建築再生利用法」的施行中,其 2.使用之機械的種類及作用 拆除面積在80㎡以上必須有主任 3.備用方案、警戒區的設定 技術人員簽核,且提出拆除廢棄物 4.告知所有有關之勞工 的再利用書面報告,並且要求拆除 5.作業區域人員管理 工法無公害化和安全施工技術等。 6.施工的天氣因素. 33.

(54) 鋼結構建築物拆除施工安全管理規範與制度之研究. 表 2-5 建築物拆除工程規劃及安全措施比較(續) 項目 國家/地區. 建築拆除工程規劃. 建築拆除安全作業 7.建物拆除作業之主任者的遴選及 職務. 澳洲 (紐西蘭). 國內. 主要為建築物拆前檢查: 1.工程現場檢查 2.危險性結構 3.建築結構檢查 4.豎道及地下儲存槽體 5.拆除方案(方法陳述). 8.安全設備 1.避免因地震、風及震動導致建築 倒塌 2.合格人員監督拆除 3.機具、工具及工場之安全 4.個人防護設備 5.公眾之保護 6.現場出入控制 7.噪音及粉塵之控制 8.拆除程序之執行. 1.資料送審. 1.鄰近之設施與財產防護措施. 2.事先協調管線單位會同指導施工. 2.隨時監測被拆建築物之情況. 3.部分拆除時擬定步驟及安全措施. 3.對於仍需運作的設施做好保護. 4.污水槽及化糞池之處理. 措施 4.施工護欄及圍籬 5.進行爆破作業時的安全規定. (資料來源:本研究整理). 34.

(55) 第三章 拆除工法. 第三章 拆除工法 第一節 拆除工法之種類 在進行任何建築物拆除工程作業之前,必須進行詳細的建築物評估工作, 這些工作包括測量和適當工法等之評估。拆除工法之選定必須根據事前調查評估 之結果,充分檢討工程期間的施工性、安全性、經濟性及環保性等法令規定及限 制,並考慮拆除建築物和其周邊所有可能被受影響之建築物等因素。 構造物的拆除工法,實際的使用狀況從以前到現在有許多的實驗研究,但 能夠確切實行的工法並不多,最近拆除工法主流以大型機械且機動性高的壓碎機 為主。其可實際運用的主要拆除工法有:壓碎工法、破碎機工法、切割機工法、 鋼鐵線鋸工法、核心鑽孔機工法、岩磨水刀工法、焊接槍工法、爆破工法、轉倒 工法等 9 種工法;另外其輔助的特殊拆除機械(工法)包括:靜的破碎劑、怪手 鉗、打擊破碎機。 拆除工法的分類有很多種,主要以下方式分類: 壹、以破壞的範圍分類:分為局部破壞或拆除(局部破壞)以及無限制(非局部 破壞)兩大類。 貳、以拆除所產生的材料分類:分為破碎拆除以及部分拆除(局部材)等兩大類 拆除材料。 參、以破壞的原理以及方法分類:打擊、壓碎、扭曲、拉張、切斷、岩削、膨脹 壓縮(其他火藥類)等分類。. 鋼結構建築的拆除基於其結構的特殊性,致部分傳統拆除工法可能無法完 全適用,目前較爲經常使用的傳統工法本研究總結如表 3-1 所示:. 35.

(56) 鋼結構建築物拆除施工安全管理規範與制度之研究. 表 3-1 傳統拆除工法 拆除方法. 所需工具/設備. 適用性. 手持工具、氣動破損機、電動工具 大部分類型的建築物,以及高 手工作業. 繩拉. 等. 處和不易進入之處. 拉繩、動力車輛等. 磚、石結構. 0.5 至 2 噸鋼球、吊車等. 磚、石及鋼筋混凝土建築. 附加撞擊器的機械臂. 如上. 撞擊. 鋼混、鋼結構等,並能進行部 切斷. 液壓破碎機、切斷機 分拆除. (資料來源: 本研究整理) 以上拆除方法均為工程實務中常被採用之工法,而隨著技術進步,近年已 有爆破拆除施工使用於鋼結構建築物27. 28. 。. 除此之外,專門用於鋼結構拆除作業的工法還有瓦斯切斷工法(手工切斷) 和機械切斷工法。 鋼結構的瓦斯切斷拆除工法,一般與結構物建造時的順序相反,就是以鋼 結構構件性質分類進行瓦斯切斷。當遇到較重構件時,需使用吊車托吊施工。近 年來,油壓式鋼結構切斷機械性能不斷提高,目前從小型到大型機種都具有很好 的功能特性,所以大斷面的鋼結構構材的切斷也可藉由機械方式達成與實現,且 有助於較高處的拆除作業及提高速度。鋼結構建築的解體,現在盡可能使用高性 27.加 拿大規範 (NMS National Master Specification, 02 41 16,Canada, 2005). 28.Controlled Demolition Incorporation, CDI, US.. www.controlled-demolition.com , 1998. 36.

(57) 第三章 拆除工法 能的機械達成,但是在柱的傾倒以及一些重要拆解部位,仍須依賴瓦斯切斷法施 作。. 第二節 拆除工法之選定 在擬定拆除工程時,最重要的是根據在拆除建築物的規模、構造、地基的 內外狀況來選定適合施工條件的機器施工方法。拆除施工要選定既安全快速並且 低噪音、低振動、粉塵少而且經濟,但是能滿足所有條件的施工方法幾乎是沒有 的。所以在選定施工時,確定主要的施工方法是必要的。表 3-2 為施工方法之選 定,分為(1)工期縮短,經濟性優先型(2)低公害、粉塵振動、噪音減低型(3)中間 型(1 和 2 的中間)3 個種類。圖 3-2 為拆除工程選定施工方法的流程圖。. 37.

(58) 鋼結構建築物拆除施工安全管理規範與制度之研究. 表 3-2 施工方法選定 建築物條件. 建築物各部位 機械、工法之. 施工條件 建築物 周邊. 特徵. 柱 梁 壁 地 基. 工法的重點. 注意事項. 組合 高度. 空地. A 型:. 體 板 礎 倒塌拆除工法. 工期短 、經. ◎ ◎ ◎. (1~2 層、2 個跨度) 高層. 噪音、振動、1 次倒塌工法 需 要 隔 音 設 粉塵較多. 適用於 1~2 個 備. 無. 濟性優先型. 大型破碎機. ○ ○ ○ ◎ ◎ 施工效率高 跨度;1~2 層 破碎工法. B 型:. 壓碎機. ◎ ◎ ◎ ◎. 低公害. 周邊若有空地 需 堅 硬 地 質. 施工效率低 的話,即使是 的作業場所. 低公害型 粉 塵 、 振 高層. ─. 破碎解體. 7~8 層樓建物. 動、噪音等. 也能適用此工. 公害降低型. 法 倒塌拆除工法. AB 型中間. (1 層或 1.2 個跨度). 容 易 產 生 噪 段是一部分一 的作業場所. 大型破碎機. 音、振動與粉 部分逐步拆除 需 要 設 置 機. 壓碎機(小型) 高層. ◎ ◎ ◎. 大型破碎機 倒塌拆除階 需堅硬地質. 介於上述. ◎ ○ ◎ ○ ◎ 塵. 使 用 油 壓 式 械進出開口. 無 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 安全性較高 起重機 施工效率高. 將壓碎機放. 包 含 壓 碎 機 置在最上層逐 拆除工法 ○:適用 ◎: 非常適用. (資料來源:本研究整理). 38. 步拆除.

數據

圖 2-3 事務所解體工程實施狀況  (資料來源:解體工法研究會,2003;255)
圖 2-4  高層事務所大樓解體圖  (資料來源:解體工法研究會,2003;256)  (五)工程進度  一個樓層的拆除是 3.5 個工作日(用機械切割樓板一日約能切 20  片) 。  (六)營建副產物  營建副產物也按照一般的方法處理,其中沒有辦法的回收部分如玻  璃、ALC 等,總回收率達到 88.9%。    第五節  國內            臺灣地區近年來都市化發展迅速,工業及民用工程不斷更新,建築拆除工 程的施工技術和管理手段也需要更加完善。從國內目前對於建築拆除工程的管理 手段來看,大致可
表 2-3  拆除工程之環境衛生法規  法規名稱  法規内容  廢棄物清理法 21 一般廢棄物及事業廢棄物之處理機構、指定清除地區、主 管機關、執行機關及清除規定等。  事 業 廢 棄 物 貯 存 清 除 處 理 方 法 及 設施標準 22 事業廢棄物清理機構之設立和運作,廢棄物之清除及再利用之規定。  營 建 廢 棄 物 再 利 用管理方式 23 營建廢棄物來源、用途,再利用事業機構資格、設備或能力、處理方案、污染防治及國家標準等。  噪音管制法 24 噪音管制場所、工程、設施、管制標準及其測量方法。
表 2-4  比較分析國內外建築物拆除申請管理制度  拆除申請管理           項目  國家/地區  申請程序  申請表格  法規  美國  (以聖地亞哥 市為例)  1.電與煤氣切斷證明 2.電話切斷證明  3.近岸及港口區域施工許可 4.特殊區域要求  5.歷史區域審核  6.石棉處理  7.保證金及保險  1.總申請表DS-30322.建築物資料 DS-302 3.有害物質表 DS-3163 4.暴雨排水調查表  1.土地開發法案129.05012.加州建築法  3.建築及拆除廢棄物處置與回收
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參考文獻

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