大家一起來,作伙來投稿! -...

57

Upload: others

Post on 07-Aug-2020

4 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

1

大家一起來作伙來投稿

1 第一守則維護讀者權益嚴禁一稿兩投

2 投稿每篇文字以 4000 字為限請附上作者姓名與職稱稿件請以

word 檔完成並 e-mail 至 tcri811tcriorgtw

3 來稿文字請統一以 12 號字新細明體最小行高 20pt 編排

4 為豐富文章內容歡迎多加運用彩色圖表照片任何圖表及照

片請提供 word 檔可運用之電腦檔

5 圖表需註記圖號及表號並附註解說編號需以中文數字如表

一圖一等圖表照片之說明與內文字請統一以楷體11 號

字編排

6 文稿中所引用之技術性名詞應採用通行之譯名不常見的專有名

詞需加註該名詞之原文

7 參考文獻之資料排列應照下列順序作者姓名文獻標題期刊

或書名刊載券號期數日期等例如林豐博蘇振維「國道

5 號雪山隧道車流特性之研究」運輸計劃季刊第 38 卷第 1 期

2009 年 3 月pp85-120

8 參考文獻如包含中英文文獻則需先排中文文獻再列英文文獻中

文文獻應按作者姓氏筆畫排列英文文獻則需按作者姓氏字母排

列如另有日文文獻則列於中文文獻之後英文文獻之前

2

董事長 鄭文隆 編輯委員

發行人 詹穎雯 (管理) 李得璋 王慶煌

總編輯 徐力平 (施工) 邱昌平 林志棟 沈進發

副總編輯 莊淑惠 (大地) 陳正興 廖洪鈞

顧 問 歐晉德 李建中 林英俊 (結構) 張國鎮 黃世建

陳永祥 陳清泉 陳舜田 (材料) 高健章 張大鵬 黃兆龍

陳堯中 陳振川 梁 樾 (交通) 楊立奇 周家蓓 周義華

葉超雄 顏清連 沈景鵬 (水利) 林國峰 徐年盛

陳生金 王明德 (建築) 林慶元 彭雲宏 戴期甦

(耐震) 蔡益超 陳正誠

發行 財團法人臺灣營建研究院 (電腦) 謝尚賢 張善政 呂守陞

通訊 231 新北市新店區中興路二段 190 號 11 樓 (隧道) 姚錫齡

電話 (02)8919-5007 執行編輯 徐敏晃 黃正翰 張嘉峰

網址 httpwwwtcriorgtw 張光甫 廖振程 謝政達

e-mail tcri811tcriorgtw 後製主編 戴玲玲

3

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

李仲彬 冠達工程顧問有限公司 總經理

結構技師

98 年 8 月 8 日莫拉克颱風挾帶超大豪雨重創南臺灣成為臺灣五十年來最嚴

重的一次水災位於嘉義縣阿里山鄉山美村達娜伊谷外緣之山美橋與善美吊橋

亦遭到無情大水沖毀居民只能以流籠渡河險象環生

4

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

中華民國紅十字會秉持博愛與人道精神於災難發生之後全面動員參與災

後緊急救援以及各項重建工作善美吊橋的重建經費則由大陸紅十字會善款捐助

於 100 年 10 月正式重建完成並重新命名為「福美吊橋」以紀念兩岸共同救災

之佳話「福美吊橋」是由中華民國紅十字會總會委由臺灣營建研究院執行營建

管理冠達工程顧問有限公司進行工程規劃設計監造顯昌營造有限公司承攬施

該工程在進行規劃之初原構想於舊橋位址重建但經規劃團隊進駐現場時

發現原舊橋址左岸位於河道轉彎處當河流在曲流外側因亂流作用強烈加

速河水侵蝕淘挖坡腳極易造成河岸的崩塌即所謂「攻擊坡」因此幾經與

業主及地方協調取得在地私人地主與林務局的同意下將新橋往上游設置並

將橋面延長且提高直接與產業道路串聯因考量現場有限的腹地最後決定將

原先橋塔式吊橋改為吊床式吊橋之結構型式採用自日本進口之永久性地錨系統

將錨碇座牢固於岩盤上再以低鬆弛鋼絞線吊索作為主纜懸吊橋體設計出該吊

橋之原型一切以堅固安全為前提採用耐久性材料為原則

5

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

福美吊橋位於達娜伊谷外緣是山美地區往南聯絡新美茶山的主要通道

現在橋通了最高興的是部落的孩子這群在八八風災中歷經流籠吊掛上下課的

學童自此不必再擔憂因為天災無書可讀的窘境期待了兩年吊橋的啟用重新

找回孩子們的笑容更為當地帶來大批的觀光人潮增進地方收益

「福美吊橋」全長 175 公尺這座吊橋的設計與一般橋塔式吊橋截然不同

稱之為吊床式吊橋目前國內相同形式的吊橋僅有兩座一座是位於南投縣竹山

鎮大鞍竹海風景區往太極峽谷途中的「天梯吊橋」(全長 136 公尺)另一座則是

6

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

台北市內湖區碧山巖旁的「白石湖吊橋」(全長 116 公尺)新建的福美吊橋跨越

曾文溪上游為目前國內最長之吊床式吊橋也為阿里山增添一處新景點

「福美吊橋」雖與「天梯吊橋」及「白石湖吊橋」均屬吊床式吊橋但在結

構上的配置仍略有不同主要差異在於福美吊橋將主索配置於橋面上方橋面則

藉由垂吊索懸掛在主索下方而其他兩座則將主索配置與橋面版等高位置福美

吊橋設計團隊的目的是刻意呈現主索索夾吊耳及錨座等結構元素展現出吊

橋結構力學與美學結合的量體並增加吊橋本身的穩定性隱藏在橋面下的兩條

防震索對於吊橋整體穩定效果的確發揮相當大的作用抗風索線型則與水平線

約呈 30 度夾角整體配置恰當所以通行典禮當天即使同時約二百多人在橋面

上行走亦不覺得搖晃

紅藍黑三色是鄒族圖騰基本原色因此舉凡吊橋纜索顏色橋面護欄

花崗石地坪等之造型及色彩語彙元素皆發想於鄒族的圖騰既能與環境相互融合

又能凸顯當地原住民特色當吊橋優美的弧線劃過山際跨越過曾文溪峽谷構

成一幅美麗的畫面令人驚豔

7

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

8

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

吊橋設計期間透過山美社區發展協會協助向當地山美國小的小朋友邀稿

取得四幅美麗圖畫入選作品分別是「鄒族神話故事哈莫神造人」「鄒族神話

故事小米女神」「夢見達娜伊谷山美大橋溪谷」及「夢見達娜伊谷達

9

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

娜伊谷賞魚」等吊橋揉合了藝術與工程一改原吊橋基礎混凝土的風貌在錨

碇基座表面進行馬賽克面飾工作由於山美國小小朋友們的協助吊橋週邊得以

譜繪出希望與感動之創作圖像讓眾人愛的力量在達娜伊谷傳頌為山美茶山

與新美村民構築一條安全的回家之路更為當地居民記錄著永不放棄的重建故

曾文溪上游與達娜伊谷是峽谷地形邊坡陡峻懸崖面岩層裸露是因陸地

抬升河川下切在下切速率高岩層堅硬岩體完整且不易崩塌的河段就容

易形成峽谷地形達娜伊谷地區因莫拉克颱風的侵襲在風雨大量的沖刷與侵蝕

下造成大規模的土石流事件大幅改變此區的生態景觀由於園區座落於河

階地面上是古代土石流埋積河谷河川再下切後形成的因此颱風引發的洪水

和土石流侵蝕河岸埋積河谷造成嚴重的災害

該工程場址緊鄰民房且邊坡陡峭施工機具腹地不足增加施工的困難度

原構想採用吊掛式地錨鑽孔機施作但因採用自日本進口之永久性地錨系統必

須使用大口徑之大型鑽孔機施工無法以吊掛方式進行故而改採於溪谷設置施

工便道在取得水資源局的協助下同意該工程使用溪底砂石作為施工便道但

也增加廠商的施工成本與潛在風險因為便道設置在溪谷底每遇大雨施工便道

必會被水沖毀導致前功盡棄雖然施工期間遇到好幾次颱風警報及豪大雨整

個工作團隊均戒慎恐懼盡可能做好萬全準備既擔心施工人員的安全又憂慮

10

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

施工便道被沖毀影響工程進度實在是百般煎熬幸好山神及土地公的幫忙

在施工階段施工便道僅被大雨輕微破壞損傷不大短時間即修復完成可說

是老天保佑方使工程順利完成當然也要感謝承包商駐地工程人員常見他們

在濕冷的雨中奮力搶修即使因淋雨感冒生病仍堅持在工作崗位上

本工程另一個考驗就是吊橋纜索的吊掛工作承包商雖建議採大型吊車從

河床便道吊掛施工施工進度可快速推進但因施工當時為汛期階段倘遇豪大

雨後果將不堪設想故經監造單位與有經驗的吊橋安裝師傅商討決定採用流籠

索的方式吊掛最後順利將主索防震索吊掛於定位突破此階段考驗吊橋工

程大致已完成一大半接著施掛垂吊索抗風主索及抗風支索時即見老師傅們

11

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

藝高人膽大的功力僅靠安全繩防墜網的防護懸空吊掛纜索他們的搏命演

出終使工程順利完成

12

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

「達娜伊谷」這個名字是來自鄒族語的發音原意為「忘憂谷」的意思

它是臺灣少見的乾淨溪流位於曾文溪上游海拔約五百公尺溪長十八公里

氣候宜人風景秀麗目前想要進入阿里山鄉「達娜伊谷」可由中山高速公

路嘉義交流道往嘉義市區經 159 號縣道再接 18 號省道往東或國道 3 號高

速公路中埔交流道直接接 18 號省道往東後經阿里山風景區入口到 50k 龍美

13

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

村處後轉 129 號縣道往南即可到達但至今尚無直達公車因此必須駕駛自

小客車或包車前往

「達娜伊谷自然生態公園」是臺灣第一座由民間推動而成的生態公園由山

美社區發展協會管理開放遊賞只向遊客收取酌量的清潔維護費近幾年來

達娜伊谷已經成為阿里山的一個新興景點在公園入口處甚至還有傳統的歌舞表

演達娜伊谷不但自然生態豐裕山脈青翠蜿蜒伸展且步道幽靜溪流在山

谷中閃耀溪中巨石嶙峋兩岸鳥蝶振翅飛舞達娜伊谷的魚類也很豐富像是

復育成功以此地為家的高山鲴魚數量很多另一方面為了生態平衡著想每

逢雨季和魚類繁殖期間達娜伊谷還會開放曾文溪供釣客垂釣相信不久的將來

「忘憂谷」之人間仙境即將風華再現

14

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

輕鬆看世界

全球兩百營建業 中鼎工程首入列

( International Construction Jul-Aug 2011)

15

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

羽田機場跑道 半年填方完成

16

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

星國電纜隧道 長逾三十公里

17

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

杭州動漫博物館 球狀外形似香菇

18

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長 國立台灣大學 土木工程學系教授 徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長 張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長 曾亘婉 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊中心助理工程師

1989 年行政院經濟建設委員會(經建會)管制考核處依據行政院經濟革新

委員會在「提高公共支出效益之建議」案中所提「建議行政院經濟建設委員會

廣為蒐集國內外有關各類公共工程及技術服務規範與給酬標準等資料設立資料

庫以利各機關提出有關計畫時比較分析之參考」以參考美國營建規範學會(The

Construction Specification InstituteCSI)於 1987 年出版之規範(SPECTEXT)

為主將其原文 16 篇加以採擇編譯成 13 篇計 398 章「公共工程施工綱要規範」

自此開啟了我國中央機關訂定全國通用性施工綱要規範供各界參考之先河其後

甫成立三年的行政院公共工程委員會(工程會)基於「公共工程作業透明化管

理專業化技術國際化」之理念於 1998 年 1 月 23 日奉行政院核准成立「公

共工程施工綱要規範整編暨資訊整合中心」續參照美國 CSI 協會最新版之格式

與編碼內容於 1998 年 12 月公布首批 77 章公共工程施工綱要規範並陸續擴

增新篇章至 2011 年 12 月底止公布之總篇章數為 16 篇 809 章目前施工綱

要規範之新增維護與修訂工程會委由財團法人臺灣營建研究院持續辦理中

基於「混凝土」為公共工程普遍使用之基礎材料因此施工綱要規範「第

19

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

03050 章 混凝土基本材料及施工一般要求」也包含於 1998 年首批公布的施工綱

要規範中歷年來第 03050 章之內容亦採納工程先進及單位相關之修訂提案

共經歷 7 次的討論與修訂(如表一所示)目前所公布的適用版本為 V80 版[1]

歷次修訂之重點內容分述如後

1V20 版(20010327)

為因應施工綱要規範將適用於全國各項工程因此本版本之修訂大量引用

[ ]於混凝土產製與施工之技術數值限制條件內使工程主辦機關可依其工程規

模大小及工程性質之異同而予以適度調整或引用 CNS 以外之規範如 216 卜

特蘭水泥混凝土用水應為[清水][ ]其 ph 值不得[小於 50 或者大於 80][ ]

2V30 版(20051206)

增列「當同一抗壓強度之混凝土契約總量大於[500m3] [1000m3] [ ]時需

做配比設計但預力混凝土均需做配比設計」增加 154 要求施工廠商應提送

施工計畫並具體陳述混凝土拌和廠之拌和量及運送至澆置地點之運送量配合情

形以保證能符合混凝土澆置量排程之要求增加 213(7)細粒料之細度模數若

超出配比設計值之[plusmn02][ ]時應調整用砂率此外亦增加混凝土澆置震動及

搗實要求(325)及混凝土施工縫之設置條件與要求(326)另外將混凝土

抗壓強度試驗之取樣頻率提高至一般混凝土 50 m3 以下 2 組50 -100m3 為 3

組及 100 -200m3 為 4 組其後每增加 100m3 加取 1 組以確保一般混凝土之

20

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

產製品質通常預力構件之材料品質要求更高因此預力混凝土亦增列類似之規

定但其取樣頻率更高於一般混凝土

3V40 版(20060718)

本次修訂之內容主要為因應永續環境資源再利用之需求217 款納入在

工程司事先核准之條件下可使用水淬高爐爐渣粉取代部分之水泥量但上限不

得超過水泥重量之[30][ ]

4V50 版(20070615)

補充 336 款「若承包商未適當保護試體以致試體抗壓試驗結果不合格時

應進行鑽心取樣試驗」以確認混凝土的品質

5V60 版(20071218)

增列 14 節引用 CNS 規範章篇之公布日期如 CNS 61 R2001(20050325 公

布版)

6V70 版(20081105)

本次修訂之內容主要在引入第三者驗證機制於混凝土產製過程之品管程序

內因混凝土運至工地澆置時仍處於半成品狀態需俟 28 天硬固後以抗壓

強度試驗確認其品質是否符合設計圖說之要求為免澆置後混凝土強度不足時

需浪費大量資源將結構物敲除重做或補強特於此次規範修訂中於混凝土產

製過程引入第三者驗證機制以提高混凝土產製品質的可靠度因此增列「152

(2)供應單一工程混凝土總量大於[5000m3][ ]以上之拌和廠應檢附經政府機

關財團法人或學術機構等驗證單位依據 CNS 3090 驗證合格之證明文件送交

工程司審核通過後方得供料」此外為免驗證單位良莠不齊驗證結果無法有

效達到提升混凝土廠產製品質之原意本次修訂之規範內容亦要求「驗證單位

應通過標準法授權之產品驗證單位認證機構認證」以使混凝土之產製程序能

獲得多一層之保障

7V80 版(20101101)

本次修訂僅在規範中引用之「CNS 490 粗粒料(375mm 以下)洛杉磯磨損

試驗法」予以更正為正確名稱因此併同其他 20 章一併修訂引用 CNS 之錯誤

行政院於 2001 年 11 月 15 日(行政院台九十工技字第九 OO 四四一八八號

函)頒佈「公共工程施工綱要規範實施要點」主要在劃一全國施工規範以提

21

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

升工程品質但為使各工程主辦機關於特殊情形時也能適當之增刪綱要規範

以符合其工程特性之需求條件「公共工程施工綱要規範實施要點」第四條亦明

文規定「主辦機關自本要點實施日起辦理新興個別計畫之規劃設計及施工

應用施工規範之有關措施及內容如有所不足或另有特殊情節應循施工規範完

整版所訂有關編撰格式編碼架構及編碼規則增刪修撰以因應個案需用」因此

施工綱要規範之引用者應充分了解綱要規範尚非屬施工標準規範應用綱要規

範時需就擬發包之工程特性全面檢討綱要規範內容是否可符合發包工程之

需求不應盲目照抄使用

22

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

李 釗 國立中央大學土木工程學系 教授

王韡蒨 私立中原大學土木工程學系 助理教授

許書王 私立中原大學土木工程學系 兼任助理教授

交通部(以下稱主管機關)自 78 年 7 月 25 日交技(78)字第 022662 號函頒布「公

路工程施工規範」後鑑於工程技術不斷創新材料變化也與時俱進為求規範

切合實際遂於 84 年推動「交通部工程在國內落實生根作法」專案之際納入

該規範之修訂並由國道高速公路局(以下稱主辦機關)於 90 年 1 月完成全面修

訂工作93 年並配合行政院「綠建築推動方案」工作項目將廢棄混凝土回收

再生利用規定納入規範

97年主管機關為配合行政院政策執行「廢棄資源物再利用於公路工程規範

草案之研究」並針對公路類相關規範進行全面檢視排定公路類規範修訂順序

其中以公路工程施工規範列為優先修訂項目為符合實際需求主管機關於98

年辦理「公路工程施工規範草案之研究」將原規範格式參照行政院公共工程委

員會「公共工程施工綱要規範」主架構及各章編列方式進行全面性內容檢視與

修訂並於99年4月完成初步研究同年12月交由主辦機關負責『交通部頒布「公

路工程施工規範」之修訂』計畫並委由國立中央大學(以下稱執行單位)辦理

23

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

為配合行政院公共工程委員會 98 年 8 月召開「公共工程設計與施工規範第

二次討論會(混凝土規範)」會議之決議就公路工程施工規範「第六章混凝土工

程」先予審議並於 100 年 4 月由主辦機關負責辦理初審後提報主管機關進行

複審及頒佈作業期間共歷經 9 次複審會議於同年 9 月完成複審作業10 月 3

日完成頒佈程序

主管機關於97年開始規劃進行「公路工程施工規範」修訂作業於98年發包

辦理「公路工程施工規範草案之研究」進行全面性規範內容檢視與修訂99

年再委由主辦機關負責辦理「公路工程施工規範之修訂」計畫並就「第六章混

凝土工程」先予審查及頒布其任務編組及審議流程如下所述

1任務編組

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

有鑑於公路工程施工規範內容涵蓋許多領域故修訂方式應由不同領域的專

家學者針對其專精領域之章節著手修訂因此計有六個委員會進行規範草案撰

稿與審查之工作區分為「總則及設施安衛環境」「路基及路面工程」「混

凝土工程」「橋梁工程」「隧道工程」及「排水及邊坡工程」等

混凝土工程委員會由召集人撰稿委員審查委員及執行秘書所組成召集

人邀請三位混凝土界專家學者擔任公路工程施工規範第六章混凝土工程內容編

修撰稿委員規範修訂初步完成後隨即開始審查工作審查委員由7位混凝土

專家組成

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

該案以任務編組方式審查其中混凝土工程施工規範初審委員會由鐵公路

相關單位包括公路總局高公局國工局運輸研究所高鐵局鐵改局鐵路

管理局等七個單位台灣世曦工程公司及學者等產官學界混凝土專家共17人組成

並召開初審會議審查相關條文初審會議通過後由主辦單位邀集主管機關鐵

公路相關單位進行校核完成後送交通部複審複審委員會由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者執行單位及技師公會專家組成

24

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2審議流程

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

為快速了解及蒐集資料規劃問卷並發函於使用較為頻繁及熟悉之相關單位

進行問卷調查以提供施工規範修訂之建議期間並進行兩次初審聯席會議第

一次初審聯席會議決議事項包含規範草案審查方式審查召集人委員名冊審

查頻率及開會地點第二次會議則針對初步完成之草案內容進行審查

基於專業領域之分工第一次初審聯席會議後即採分組(委員會)方式進行

混凝土工程委員會部份先收集目前國內使用之公路工程施工規範及彙整有關技

術文獻檢視施工規範運用於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能

發生之問題並針對前述問卷結果之建議由召集人邀集撰稿委員召開會議討

論混凝土施工規範之架構及內容由執行秘書進行規範修訂之相關文書作業及會

議成果彙整規範草案擬定後即進行小組內部之審查工作由召集人聘請官學

界混凝土專家擔任審查委員審查會議結束後進行全案第二次初審聯席會議對

規範草案內容進行審查撰稿會議擬定「第六章混凝土工程」施工規範草案共16

章歷經5次小組內部之審查會議修訂整合完成之草案共12章

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

主辦單位針對98年「公路工程施工規範草案之研究」案初步完成之規範草案

規劃召開初審會議並委由執行單位辦理其中混凝土工程施工規範初審委員會

由鐵公路7個單位13人產業界2人及學界2人共17人組成分別針對前述「第

六章混凝土工程」施工規範草案共12章逐章進行初審共召開11次會議初審

會議審查方式分為會議前中後三階段進行會議審查前擬出規範審查順序及

章節會議前三天由審查委員先提出書面意見交由執行祕書綜整會議中依

據所有委員書面審查意見表逐條討論並修訂會議後由執行秘書綜整修訂內容

並發文檢送會議紀錄初審會議通過後由執行單位函送規範修訂成果至主辦機

關並由主辦機關核定後彙送交通部進行複審複審委員由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者承辦單位及技師公會專家組成複審進行方式逐章逐條審

查歷經9次審查會議於100年9月完成修訂「公路工程施工規範」第六章混凝

土工程規範共計12章並於100年10月頒布

25

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

本次規範的編修要同時兼顧制度面法制面及實務執行面編修的要領簡述

如下

1掌握規範特性

就鐵公路各主管單位而言部頒規範是具有援引依據位階較高且編修

後需較長時間才有機會再予以修訂等特性因此在法制面的考量下內容修訂依

據交通部99年8月9日交技字第0990007371號函示部頒規範採原則性政策性或

訓示性之技術規定而執行細節之操作面規定則由各執行單位制定辦理

2修訂規範架構

93年4月頒布之「公路工程施工規範」第六章混凝土工程係引用中國土木

水利工程學會出版之「混凝土工程施工規範與解說(土木402)」內容為主其格

式僅水泥混凝土一節再區分說明材料施工要求及計量與計價等四項與行

政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」及部屬機關自訂混凝土施工規範

之架構及內容有極大差異性為符合實務面及法制面需針對規範內容及架構做

大幅度修訂

規範內容主架構及各章編碼之修訂依據交通部技監室98年技發字第

0980200448號函示參照行政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」進

行規範格式及章節之編排各章碼內容再區分為通則產品施工計量及計價

等四部分藉此提升部屬機關在引用規範時之實用性及便利性

3符合運用領域

原混凝土工程施工規範內容主要是以中國土木水利工程學會土木402為主

土木402是以建築工程為對象與公路工程屬性較為不同為符合公路工程運用

的領域與需求藉由國內外公路工程施工規範文獻蒐集彙整以及臺灣地區公路工

程規範現況調查成效評估與使用情形以期完成最適切用於國內公路工程之混

凝土施工規範

4更新及刪除不合時宜的內容

混凝土工程施工規範是營建工程運用最多分布最廣的規範之一其係為了

26

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

達成工程設計之理念和品質需求所訂定對施工材料及施工品質之要求與標準

部頒規範頒布與修訂之日期差距甚大部份參考之標準或規範(包括CNSASTM

AASHTO等)國內外已做更新為求嚴謹且鑑於材料工法日新月異因此需

針對相關規範進行檢視與修訂以符合未來需求除此之外對規範實務應用層

面藉由委員會的召開更新及刪除不適用之內容期使規範更具完備

5名詞整編

93年版公路工程施工規範相同之工程項目等常發現各章名詞會有不同之現

象恐易造成施工單位混淆因此主辦單位藉由本次規範修訂作業將相同事

項所用的名詞予以統一並於第一章總則篇定義清楚混凝土工程施工規範雖然

先審議後頒布但是在名詞部分將依據部頒複審結果將定案名詞提送總則工程

委員會配合修訂

6納入新材料及新工法

目前國內使用之公路工程混凝土施工規範及技術是否合宜需進行檢視探

討及修訂因此在修訂上需使各篇章節相關工作項目之規定一致化並檢視施工

規範於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能發生之問題予以檢討

有些已經不符合現代需求除了原有工法要求外再建議增列其他新工法以因

應工程技術之演進及新材料新工法之發展

本次第六章混凝土工程編修完成頒布的內容架構包括第03052章「卜特蘭

水泥」第03053章「水泥混凝土之一般要求」第03054章「水泥混凝土構造物」

第03110章「場鑄結構混凝土用模板」第03150章「混凝土附屬品」第03210

章「鋼筋」第03220章「銲接鋼線網」第03315章「自充填混凝土」第03350

章「混凝土表面修飾」第03371章「無收縮混凝土」第03372章「噴凝土」及

第03601章「無收縮水泥砂漿」等共計12章重要編修項目及其精神如下

1新增符合工程現況專章

近年來國內自充填混凝土快速發展與應用目前已逐漸普遍應用於公路建

築等重要工程有著重大的進展與改變由於自充填混凝土在施工技術上和傳統

27

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

混凝土有相當大的差異因此本次修訂重點之一為新增「自充填混凝土」專章

使本規範符合混凝土技術發展之國際潮流與水準此外亦新增第03371章「無

收縮混凝土」及第03601章「無收縮水泥砂漿」等二個章節

2配合新科技新材料及新工法之應用增列內容

如增列第03052章「卜特蘭水泥」中水硬性混合水泥之材料要求又如CNS

1240之附錄所列檢測粒料鹼質與粒料反應活性的方法包括岩相分析等四種資

料過於老舊因此在第03053章「水泥混凝土之一般要求」中增列具潛在鹼質反

應性粒料之檢測方式此外亦增列第03315章「自充填混凝土」之材料要求及施

工相關規定

3非混凝土工程範疇內容納入適當之委員會討論

第03150章「混凝土附屬品」原草案條文附屬品區分為混凝土工程附屬品

與橋梁工程附屬品二部分本章保留混凝土工程附屬品內容包括填縫劑及止水

帶兩類而原草案條文中有關橋梁工程附屬品包括成型伸縮縫填縫板人造橡膠

防震板預力鋼棒剪力鋼箱及套筒抗拉拔裝置剪力鋼棒與防震拉條防水

膜橋梁鉸接板頂防水層渡槽防水層箱型梁人孔蓋及座橋名牌等有關的

材料規定及施工方法移至橋梁工程組納入橋梁工程附屬品專章討論

4整併章節內容

將原第03390章「混凝土養護」及第03350章「混凝土基本材料及施工方法」

等併入第03053章「水泥混凝土之一般要求」將原第03310章「結構用混凝土」

併入第03054章「水泥混凝土構造物」中

5要求材料及施工品質

施工規範是營建工程施工之準則對工程相關的品質要求均需詳列於規範中

包括材料規格檢驗頻率品質要求標準等因考量各部屬單位工程特性不同

部頒規範修訂採原則性政策性或訓示性之技術規定對於執行細節操作面之規

定在不違反部頒規範及其他相關法令規章下各部屬單位應優先考慮施工安全

及品質要求制定所需之規範

本次混凝土工程施工規範對材料及施工品質要求之原則性修訂內容列舉幾

項說明第03053章「水泥混凝土之一般要求」將第33項內容修正為「除契約另

28

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

有規定外混凝土之坍度強度及水溶性氯離子含量檢驗方法依CNS 3090規

定執行檢驗頻率與合格標準依契約規定辦理」第03210章「鋼筋」刪除

第324款中表03210-2混凝土保護層厚度建議值及第36款許可差規定等二項內容

而相關規定依各單位制訂之契約加以要求以滿足各單位對不同工程性質的要

6重視施工品質及工程安全內容

為避免國內混凝土工程施工品質不良所造成之案例重蹈覆轍本次修訂內容

全面性檢討對施工品質的要求以確保施工安全例如第03210章「鋼筋」為提

升施工品質並考量安全修訂第217款後段內容為「水泥砂漿墊塊或混凝土墊塊

之強度須大於所澆置混凝土之強度並應附鍍鋅鐵線」

7修正計量與計價架構寫法

除特殊需求外修正計量與計價的架構寫法以使規範更完善依據交通部

臺灣區國道高速公路局100年4月18日工字第1006003247號函示「第42項計價

每一工作項目建議須有『計價單位』及『若契約另有規定時從其規定』等字眼

並採正面表列方式辦理」修正

8統一使用的名詞例

規範各章名詞定義需統一規範才具一致性及便利性且須於第一章總則中

加以規定例如第03110章「場鑄結構混凝土用模板」依據公共工程施工綱要

規範編撰說明施工圖涵蓋施工製造圖(Shop drawings)與工作圖(Working

drawings)兩部分並將原內容中的「工作圖」修訂為「施工圖」第00100章

「總則篇」第123款修訂AASHTO中文名稱為「美國州公路及運輸官員協會」

及修訂Standard Specifications for Highway Bridge的中文名稱為「公路橋梁標準規

範施工篇」

1由本次修訂過程顯示為求嚴謹規範從修訂研擬至頒佈時間長達數年就環

境變遷與實務應用而言未來宜採取逐年彙整定期修正方式辦理以避免落

29

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2辦理過程發現各單位對於某些特定事項持有不同建議或看法由此可見以部層

級之規範而言採原則性政策性或訓示性之技術規定屬正確作法

3日後對於交通部與其他部會或單位相類似之規範標準應採取積極參與方式

以避免一國多制或有落差的情形發生

4本次修訂規範參與人員涵蓋產官學界專家學者惟新修訂規範是否完全適

合應用尚須進一步了解建議相關單位應採取主動方式與主管機關保持聯繫

就實務應用產生的問題充分溝通並研擬對策以期本規範能更為適用可行

30

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長

國立台灣大學 土木工程學系教授

陳育聖 財團法人臺灣營建研究院 副工程師

楊仲家 國立海洋大學 材料工程研究所教授 劉玉雯 國立嘉義大學 土木與水資源工程系教授

水利工程建設是台灣經濟起步不可或缺的一環從防洪灌溉電力與公共

給水等涵蓋之服務範圍與影響層面甚為廣泛更是造就台灣經濟發展的主要功

臣因此水利構造物須維持一定的服務性能以確保其於服務年限內正常營運

目前台灣的水利構造物以鋼筋混凝土結構為主然而由於台灣雨量豐沛約為世

界平均值 26 倍降雨時空分佈極不平均的水文條件雨季集中於五至十月間

約為年平均雨量之 78再加上河川大多從海拔高度超過 3000 公尺的山區以

不超過 150 公里的距離東西流向海洋以及地質構造複雜而地層形成年淺質弱的

地形與地質條件使得每逢颱風大雨坡陡流急且挾帶大量土石河流向下游流動

形成台灣地區單位面積產砂量及河川含砂濃度皆為世界平均值之數十倍這種

「水急砂多」的情形透過「水」與「砂」的共同作用對台灣水工結構物如

攔河壩堰之排砂道溢洪道輸水排砂隧道及靜水池等之混凝土結構構成嚴

重的磨損問題

31

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

國內關於水工混凝土施工之相關建議與規定僅見於公共工程委員會施工綱

要規範第 03374 章耐磨混凝土及經濟部水利署施工規範第 03310 章結構用混凝土

中之部分篇章然而上述兩者均屬通則型規範對於不同類型水工構造物如堰

壩結構體溢洪道輸水道排砂道及靜水池等其規定並無特別差異性台灣

河川均屬源短流急型態且地質構造複雜使得河川具高含砂石量之特性位於不

同河段之水工構造物將因河流中不同粒徑的砂石而遭受不同形式的侵襲因

此不同形式水工構造物所承受的損害便有所差別若僅以通則性規範進行施工管

理恐較難以落實不同類型構造物之性能要求及施工要求

國外相關規範中日本土木學會混凝土標準示方書[施工編]及[壩編]對於水

工混凝土耐磨或抗衝擊性質均無著墨美國混凝土學會 ACI 210R-93rdquoErosion of

concrete in hydraulic structuresrdquo雖對於水工混凝土之耐磨性質有較實質的說明然

亦無較定量的建議中國水工混凝土施工規範屬水工混凝土之一般通則性規範

藉由規範水工混凝土使用之材料與配比的水膠比(水灰比)以控制其品質然對於

水工混凝土耐磨及抗衝擊性質亦無實質建議

上述國內規範中均僅以抗壓強度做為判斷混凝土品質之依據對水工構造

物所需的抗磨耗能力抗衝擊能力耐久性與體積穩定性卻著墨甚少

依據相關文獻與試驗結果顯示水利工程多數之混凝土構造物必須具備一定

的抗磨耗與抗衝擊能力始能確保其構造性能並維持正常功能另一方面混

32

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

凝土耐久性溫度與體積穩定性等則是決定混凝土構造物使用年限之最重要參

數因此100 年水利署委由國立台灣大學詹穎雯教授海洋大學楊仲家教授及

嘉義大學劉玉雯教授與財團法人臺灣營建研究院所組成的團隊針對前項所列之

各種材料性能試驗方法進行相關試驗以擬定水利構造物運用混凝土所應具備

材料性能之主要測試項目並據以檢討現行混凝土施工規範提出修訂建議[1]

藉由一系列適合水工混凝土構造物應用之混凝土材料經由配比設計試拌

試體製作乃至進行各項材料性能試驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝

土抗壓強度水膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽

灰)用量等因素與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝

擊能力耐久性溫度與體積穩定性等材料性能建立關聯性對於不同類型水利

工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議此建議值包含混凝土材料之

性能要求與材料性能試驗項目等因此未來水工構造物之混凝土施工便可以

有一明確的混凝土材料性能準則及材料試驗項目與標準

在此將研擬之整合型水利工程混凝土施工規範(草案)關於材料性能要求適

用之試驗法與材料檢驗規定之訂定原則與精神敘述如下而本規範草案對於材料

相關規格與性能之要求在條文前面均會有「除契約另有規定外hellip」之陳述

以保留業主單位針對個別工程相關性能需有所提昇之彈性

考量國內現行水工混凝土施工規範對於水工構造物之混凝土規格及性能要

求並無區分一般構造物及需考量抗磨耗抗沖擊性能之構造物因此就水工混凝

土構造物之特性先將其區分為(1)一般水工構造物(2) 抗磨損構造物(3) 堰

壩結構體等三種結構

對於「一般水工構造物」之規定係參考經濟部水利署施工規範第 03310 章

結構用混凝土規定一般水工構造物使用之混凝土 28 天設計抗壓強度並將水

利署規範中部分構造物的強度要求予以提昇如下表所示

對於「堰壩結構體」之要求直接引用至公共工程委員會施工綱要規範第

03701 章「壩用混凝土」的規定

規範草案最主要在於增加針對「抗磨損構造物」之相關性能規定與要求使

該規範具有「水工混凝土施工規範」的特色

33

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

規範草案關於「抗磨損構造物」混凝土之材料規格要求如下

(1) 抗磨損構造物係指需承受水流中磨損物質沖刷或外界物質磨損之構造

物應使用耐磨混凝土

(2) 除契約另有規定外抗磨損構造物設計使用之混凝土規格可參考下表

規定

(3) 混凝土採低水膠比之配比可提高混凝土強度作為耐磨混凝土耐

磨混凝土為維持良好工作度得摻加減水劑輸氣劑強塑劑等化學摻

規範草案對抗磨損構造物耐磨層之混凝土材料規格的要求對於需考慮抗磨

損構造物耐磨層細分為溢洪道輸水道排砂道及靜水池等之耐磨層並依據

其可能造成之磨損程度將其分為 2 種等級並對其 28 天抗壓強度水膠比及

粗粒料用量進行要求其中溢洪道與排砂道為較高等級輸水道與靜水池為較低

等級

由試驗結果可知混凝土抗壓強度與水中磨耗損失體積及含砂水流沖擊損失

34

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

體積有明顯之相關性故提昇混凝土設計強度可有效提昇其抗磨耗能力與抗含砂

水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂將 28 天設計強度規定從水利署施工規

範的 350 kgfcm2提昇至 420及 560 kgfcm2

水膠比與水中磨耗損失體積快速氯離子滲透試驗(RCPT)總累積電荷量

非穩態傳輸係數及穩態傳輸係數均有明顯之正相關性故降低混凝土水膠比可有

效提昇其抗磨耗能力與耐久性能因此反映在規範的擬訂增加水膠比最大值的

規定2種等級分別為 045及 04以下

粗粒料用量與衝擊破壞次數有明顯正相關與水中磨耗損失體積及含砂水流

沖擊損失體積有明顯負相關故提昇混凝土粗粒料用量可有效提昇其抗衝擊能力

抗磨耗能力及抗含砂水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂增加粗粒料用量最

小值的規定均為 035 m3m3以上

混凝土組成成份之水泥粒料水化學摻料與礦物摻料等之使用規定除了

按照施規綱要規範第03050章「混凝土基本材料及施工一般要求」之相關規定外

應符合下列要求

(1) 用於耐磨混凝土之粗粒料依 CNS 490 試驗法測定之磨損率不得大於

[40][ ]

(2) 除契約另有規定外混凝土配比設計使用礦物摻料之總取代量不得超過

y = -03376x + 30276Rsup2 = 08411

0

100

200

300

200 400 600 800

齡期

56

天7

2h

r磨耗

體積

(cm

3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

y = -0044x + 45546Rsup2 = 08667

0

10

20

30

40

200 400 600 800

齡期

56

天2

hr沖

擊損

失體

積(c

m3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

35

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

總膠結料重量[50][ ]

(3) 飛灰做為混凝土摻料時應符合 CNS 3036 之 F 類規定使用時應經工

程司事先核可且飛灰量不得超過總膠結料重量之[25][ ]若用於耐

磨混凝土飛灰量不得超過總膠結料重量之[15] [ ]若用於巨積混凝土

飛灰量不得超過水泥總膠結料之[30][ ]

(4) 矽灰做為混凝土摻料時應符合第 03373 章「矽灰混凝土」之相關規定

使用時應經工程司事先核可

由試驗結果可知粗粒料硬度與水中磨耗損失體積為負相關故提昇混凝土粗

粒料品質可有效提昇其抗磨耗能力因此對於耐磨混凝土粗粒料洛杉磯磨損率的

規定加以提昇規定不得大於 40

此外規範草案對於抗磨損構造物混凝土礦物摻料用量要求的主要精神在

(1) 僅規定礦物摻料之總取代量之上限為 50而沒有規定下限係因國

內最常用之礦物摻料爐石粉及飛灰單價均低於水泥以市場機制而言

承包廠商將會使用礦物摻料至其上限以降低成本

(2) 添加爐石粉有助於混凝土抗磨耗性能之提昇而飛灰不利於抗磨耗性

能但長齡期後則可改善其不利於抗磨耗性能之影響因此規範草案規

定礦物摻料之總取代量之上限為 50可保證爐石粉添加量不會超過

50再配合用於耐磨混凝土飛灰取代量上限為 15之規定亦可確保

飛灰添加量不會超過 15

(3) 矽灰對於抗磨耗性能以取代量為 15以內較為理想考量矽灰單價較

高若對於抗磨耗性能無明顯助益添加太多形同浪費因此本規範草

案對於矽灰之要求較為保守規定其添加量不宜超過水泥量之 10

(4) 藉由增加爐石粉及飛灰的用量可達成較佳之耐久性能其中爐石粉取

代量為 35時 RCPT 總累積電荷量即可降低 63~75飛灰取代量為

15時可降低 72~79綜上可知混凝土中添加爐石粉及飛灰均可

大幅提升其耐久性能

(5) 爐石粉及飛灰的用量與混凝土絕熱溫昇有密切之關係爐灰(爐石粉

飛灰=73)取代 30可使絕熱溫昇約降低 5取代 50約降低 13

顯示以爐石粉及飛灰等礦物摻料適當取代水泥之用量可有效降低水化

熱之產生以達到較佳之溫度與體積穩定性之控制

36

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

經由一系列混凝土相關試驗及相關文獻之綜整分析將混凝土抗壓強度水

膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽灰)用量等因素

與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝擊能力耐久性

溫度與體積穩定性等材料性能建立起關聯性且考量混凝土抗磨損試驗及耐久性

試驗所需花費時間較長如水中磨耗試驗需於齡期 56 天進行RCPT 需於齡期

91 天進行此將造成施工驗收等待時間過長的困擾故於規範草案之擬定即以

混凝土抗壓強度水膠比粗粒料用量礦物摻料用量等作為材料品質的檢驗規

定而不再另訂定額外之檢驗標準以簡化施工材料驗收作業但仍能達混凝土

抗磨損及提高耐久性溫度與體積穩定性之目的

此外在配比設計階段考量材料之多樣性或使用新材料時規範草案建

議當構造物需抵抗磨耗或衝擊時得進行 ASTM C1138 混凝土水中磨耗試驗

ACI 544 抗衝擊試驗或其他相關試驗依測試結果擇定最佳配比

然近年來台灣發生極端氣候已成常態維護水工構造物之性能及結構安全更

形重要本規範草案經由配比設計試拌試體製作乃至進行各項材料性能試

驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝土材料因素與混凝土力學性能建立

關聯性對於不同類型水利工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議

未來水工構造物之混凝土施工便可以有一明確的混凝土材料性能準則及材料試

驗項目與標準以期提昇水工構造物之品質

37

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長

徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長

行政院經濟建設委員會(經建會)在去(2011)年 12 月份發表 2012 年國

家建設計畫[1]揭櫫我國穩定永續均衡的經濟發展政策而落實於 2012 年度經

建發展目標包含經濟成長率為 43以上每人 GDP20246(美元)以上失

業率在 42以下而消費者物價指數上漲率則以不超過 20為努力目標

去年中因為歐美債信問題引發全球經濟衰退之疑慮我國因為國家財務

較為健全2011 年的經濟發展也較歐美國家樂觀因此當時經濟部長曾出面信

心喊話提出 2011 年的經濟指標有信心達到「54321」之標準[2]也就是說經

濟成長率要達到「5」以上失業率要在「4」以下薪資所得調漲要達「3」

以上消費者物價年增率則控制在「2」以下以及今年之重大投資要超過「1

兆」元

當提到一國經濟活動的規模時常以該國 GDP(Gross Domestic Product)為代

表而評估該國經濟活動的表現時則多以其 GDP 年度成長率來衡量由於近

年國際間貿易障礙逐漸去除跨國貿易與物流愈趨頻繁與重要當各國貿易需放

眼於全世界時供應貿易所需產品的廠商(或產業)規模也就愈來愈大使得各

國的經濟活動愈來愈趨向資本密集的結果因此目前以 GDP 來評估各國之經濟

38

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

成果時雖仍是一個有效指標但卻無法直接反映支撐經濟活動的廣大受薪階級

之實際經濟情況也因為如此2011 年 9 月「佔領華爾街運動」在美國各地如

火如荼的展開即在向執政當局反映代表受薪階級的 99人口在 2008 年金

融海嘯後之經濟復甦時期無法如同資本家一般享受 GDP 成長所應帶來之好

處(如勞方聘僱薪資的提升)因此如果需兼顧勞資雙方之實質經濟所得政

府在制訂年度總體經濟發展目標時除經建會所提「經濟成長率」「失業率」及

「消費者物價指數上漲率」外若能加上經濟部所提之「薪資所得調漲率」將

使政府施政首要為照顧全體人民福祉之目的透過每年經建目標之規劃與制訂

更為完整的推動與落實

在經建會邀集各部會制訂下一年度之國家總體經建目標後各部會需就其主

管業務規劃分配至業管產業的次經建目標及實施方案以期在年度終了時經

建會可以彙整全國人民一年來的努力達成年初所制訂的國家經建目標因此本

文也以「經濟成長率」「物價指數上漲率」「失業率」及「薪資所得調漲率」四

項經建指標比較近年我國總體經建實質成果與營造業經建實質成果間之差異與

趨勢並以經建會所制訂之 2012 年我國經建目標推測 2012 年營造業可能之產

業經建成果

首先經濟成長率是四項經建目標的根源且會直接影響到另外三項經建指

標數值之高低通常代表國家經濟活動結果之 GDP是指該國國內從事經濟活

動的總生產毛額而比較歷年經濟成長之結果必須先去除歷年物價波動之影響

因素所以計算歷年經濟成長率時多以實質生產毛額之年度成長率為主[3]

因此彙整行政院主計處所公布之全國及營造業近三十年之實質生產毛額[4]

並計算兩者之歷年成長率其結果如圖一所示除少數年度外大致上此段期間

之全國 GDP 年度成長率高於營造業之實質生產毛額年度成長率在 1997 年之

前雖然我國經濟成長率呈現逐年降低趨勢但大致仍可維持在 5以上之水準

1997-2007 的十年間我國經濟成長率約維持在 5上下其後我國經濟成長

則面臨更險峻的局勢經濟成長欲振乏力而於 2010 年時政府為因應 2008 金

融海嘯衝擊之振興經濟措施逐漸展現績效使得 2010 年經濟成長率高達 10以

上三十年間我國經濟呈現負成長的年代只有兩年分別為 2001 年及 2009 年

而營造業實質生產毛額年度成長率之情況大約可以 1995 年作為分水嶺1995

39

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

年之前的營造業經濟成長率以正成長情形居多在 1987-1989 及 1993 年更高

達 10以上而於 1995 年之後的十五年間有超過一半的年度營造業的經濟

成長呈現負成長頹勢圖一中亦繪出全國及營造業兩者經濟成長率之線性趨勢線

以方便比較全國及營造業實質生產毛額年度成長率之差異與趨勢三十年來兩

者之實質生產毛額年度成長率趨勢線大致維持平行狀態在 2010 年時營造

業經濟成長趨勢線低於全國經濟成長趨勢線約為 38依圖一之兩者趨勢估計

假設 2011 及 2012 年趨勢線斜率之差距不變因此若推估 2012 年終時營造業之

可能經濟成長率本文將以經建會所設定 2012 年全國總體經濟成長率減去 38

來推測

營造業是一個火車頭工業[5]需要下游的產業供應鏈一起協助因此中間

消費比例高所以受工程施工所需之原物料價格波動影響程度亦高在國內直

接代表營造工程物價漲跌情形的指數是行政院主計處所定期公布之營造工程物

價指數(CCI內含總指數工程分類指數中類指數及個別項目指數)但因

其屬國內單一產業之物價指數主計處或國內外經濟研究單位於年終時所發布

之下一年度經濟成長預測項目都不含營造工程物價指數預測經濟研究單位若

提供下一年度物價成長高低之預測時多以預測下一年度國內經濟成長之高低

所連帶影響國內貨物供給平衡之變動而帶動消費者物價指數(CPI)之成長數

40

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

值來代表雖然消費者物價指數與營造工程物價總指數間因使用目的不同

其組成權重亦不相同兩者間並未有直接相互影響之關聯性但若評估兩指數間

之長期趨勢以概估下一年度營造工程物價總指數之變動仍不失為一個客觀方

式因此本文彙整過去二十年間消費者物價指數與營造工程物價總指數之歷年

變動情形[4]如圖二所示二十年間CPI 指數之年度成長波動情形較 CCI

指數穩定在 1992-2003 年間CPI 指數之年度成長呈現逐年降低趨勢尤其在

2001-2003 的三年裡物價相對穩定(年度成長率趨近於零)但在 2003 年後

CPI 指數年度成長率之波動幅度漸漸擴增其值大約在 1-4之譜而過去二十

年間CCI 指數之年度波動幅度就較為劇烈工程物價波動幅度高者可達 15

之多(1993 年)工程物價波動劇降者亦曾達-9(1999 年)而營造工程之施工期

間常長達數年業者受營造工程物價之波動影響困擾頗深更常成為營造業者年

度獲利盈虧之關鍵因素依據圖二 CPI 指數之年度變動線性趨勢線逐年降低趨勢

及 CCI 指數之年度變動線性趨勢線逐年升高現象在 2010 年時CCI 指數之變

動率高於 CPI 指數約 37左右且兩指數年度變動趨勢線間之差異(CCI-CPI)

每年以增加 02之比例擴大中因此估測 2012 年終時營造業所可能遭遇之

營造工程物價總指數之變動數值將以經建會所設定之 2012 年消費者物價成長

率目標值加上 37(2010 年時之差距)再加上 04(2011 及 2012 年之差距)

作推測

41

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

而失業率可以反映勞工就業情形若年度經濟成長時可增加勞工就業機會

勞工失業率就會降低反之若年度經濟衰退時常引致勞工失業率升高本文

亦彙整行政院勞工委員會所公布之資料[6]將近十年來我國勞工總計(平均)

失業率及營造業勞工失業率繪於圖三就勞工失業率之指標而言營造業之勞工

失業率常高於全國勞工之總計失業率甚多在 2002 年時我國勞工總計失業率

為 517但當年營造業的勞工失業率約為前者之兩倍(964)其後營造業

勞工失業率以顯著的速率降低使得營造業勞工失業率與全國勞工總計失業率間

之差距逐漸縮小但自 2006 年之後兩者之失業率則與之前逐漸縮小差距之

現象背道而馳2008 年受金融海嘯之衝擊造成國內百業蕭條該年底我國

勞工總計失業率飆破 5以後長達年餘之勞工總計失業率居高不下2010 年 10

月份受惠於各部會戮力推出短期促進就業方案之功效主計處所公布的當月勞

工總計失業率降至 5以下雖讓當時以烏紗帽為擔保的閣揆暫時鬆了一口氣

但當月營造業勞工失業率仍高達 93為比較全國勞工之總計失業率與營造業

勞工失業率間之關聯趨勢本文將兩者失業率之線性趨勢線繪於圖三若以兩者

之趨勢線估計2010 年時我國營造業勞工失業率高於全國勞工總計失業率約

為 25但兩者之差距以每年減少 005之速率縮小中估測 2012 年終時營

造業勞工失業率之可能情況將以經建會所設定之 2012 年全國勞工總計失業率

目標值加上 25(2010 年時兩者趨勢線之差距)再減少 01(2011 及 2012

年縮小差距趨勢之結果)來推測

42

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

勞動薪資之成長受幾項因素影響其一為在通貨膨脹時期企業主考量

維持既有員工勞動薪資之購買力所為之勞動薪資增加給付其二為總勞動工

作時間之增加也會使勞工薪資總額增加另一項影響因素則為勞動生產力增

加之因素企業主以加薪方式回饋辛苦之員工[7]而由主計處所公布的資料中[4]

在 1995 年之前我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致多

高於當年之消費者物價指數之年度成長率(如圖四)顯然此段時間企業主對勞工

薪資之調整應有勞動生產力增加或勞動總工時增加之因素在內但在 1995 年

之後我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致與消費者物價

指數之年度成長率相當研判此段時期企業主調整勞工薪資的考量應為維持員

工既有勞動薪資之實質購買力以降低物價上漲所造成之影響居多估測 2012

年終時營造業勞工薪資成長率之可能情況仍以營造業主應會考量消費者物價

指數之漲幅調整營造業勞工薪資以維持勞動薪資之原有實質購買力因此

推測 2012 年終時此項營造業勞工薪資調整率將以經建會所設定 2012 年消費

者物價成長率之目標值來估計

43

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

依據前述彙整過去我國整體經建指標與營造業經建指標之趨勢與推估方式

2012 年我國營造業之經建指標推估結果如表一所示依此結果營造業在今年

之經建表現將面臨該高的不高(經濟成長率為 05及薪資調整率為 20)

且該低的不低(營造工程物價上漲率為 61與失業率為 66)的困境但營造

業面對今年預期之經營困境時應該找哪一個部會提供必要之協助依據目前的

政府組織架構營造業及建築師管理業務由內政部營建署依法管理技師及工

程顧問機構管理業務由行政院公共工程委員會(工程會)管理而負責國內各

產業的發展規劃或輔導業務則屬經濟部的業務範圍但或許因法定營造業另有

中央主管機關經濟部對營造產業發展規劃或產業輔導之協助常使營造業者感

覺不如其對製造業者立法院於前(2010 年)年 1 月份通過行政院組織法等三

法之修正案並預計於三年內完成政府組織再造工程在政府組織調整方案中(草

案)國家發展委員會將新設管制考核處以統籌原工程會及經建會之工程管考

業務另將增設國土空間發展處以統籌工程會之工程建設經費審議及經建會住

都處之業務交通部將更名為「交通及建設部」並規劃新設「工程技術及產業

司」及「民間參與公共建設司」以納入工程會及內政部之相關業務而內政部

將保留國土規劃及建築師管理之業務另設國土管理署辦理雖然此項政府組

織調整方案與原工程界期望新設「工程建設部」以統一我國營建產業之發展

規劃考核管理督導與輔導等事務的原意有不小落差但工程界仍殷切盼

望政府組織調整後能有特定部會以營造產業中央主管機關的立場於「考核

44

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

管理與督導」之傳統業務外增加規劃營造產業之發展願景年度經建目標制訂

及提供必要之輔導與協助等業務更期望類似「兩兆雙星」「生技起飛鑽石行動

方案」的產業長期發展及輔導方案能由營造業之中央主管機關提出

45

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

國外災例 他山之石

簡賢文 中央警察大學 教授

謝蕙如 中央警察大學 研究助理

根據統計資料[1]顯示自 1995年起全世界已有 713人因公路隧道火災而死

亡且在 1999 年至 2001 年間歐洲就至少發生三起重大的隧道火災如 1999

年Mont Blanc Tunnel 因一輛載有人造奶油及麵粉之貨車自燃引發猛烈火勢造

成 39人死亡43輛車毁損隧道關閉將近三年1999年 Tauern Tunnel 火災造

成 12死 49傷隧道封閉 3個月其肇事原因為載運油漆之貨車追撞前方車輛引

發火災而 2001年兩輛貨車對撞所引發之 Gotthard Tunnel 火災其造成 20死 4

傷隧道嚴重損壞封閉 2個月從隧道火災對社會經濟以及國家政府形象重大損

失之角度審視公路隧道已不僅只是單純的交通運輸途徑而是背負著國家形象

及經濟重任之關鍵基礎設施

隨著臺灣社會環境的變遷及對於運輸經濟交通安全的高需求和高期待越

來越多的隧道於公路建設中構築包括八卦山隧道雪山隧道觀音山隧道

甚至是計劃建造之蘇花改隧道群隧道取代了開放的平面道路不僅提升車流量

縮短更多的車程時間也帶來更高的交通運輸經濟效益雖然隧道帶來交通上

之便捷然其可能因通行其間車輛的追撞而衍生的避難與救援特別困難的隧道火

災對於實現「給予人民一條安全回家的路」之倡議絕對是蘇花改通過環評後

中央及地方政府與工程顧問公司必須面對之關鍵議題

46

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 2: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

大家一起來作伙來投稿

1 第一守則維護讀者權益嚴禁一稿兩投

2 投稿每篇文字以 4000 字為限請附上作者姓名與職稱稿件請以

word 檔完成並 e-mail 至 tcri811tcriorgtw

3 來稿文字請統一以 12 號字新細明體最小行高 20pt 編排

4 為豐富文章內容歡迎多加運用彩色圖表照片任何圖表及照

片請提供 word 檔可運用之電腦檔

5 圖表需註記圖號及表號並附註解說編號需以中文數字如表

一圖一等圖表照片之說明與內文字請統一以楷體11 號

字編排

6 文稿中所引用之技術性名詞應採用通行之譯名不常見的專有名

詞需加註該名詞之原文

7 參考文獻之資料排列應照下列順序作者姓名文獻標題期刊

或書名刊載券號期數日期等例如林豐博蘇振維「國道

5 號雪山隧道車流特性之研究」運輸計劃季刊第 38 卷第 1 期

2009 年 3 月pp85-120

8 參考文獻如包含中英文文獻則需先排中文文獻再列英文文獻中

文文獻應按作者姓氏筆畫排列英文文獻則需按作者姓氏字母排

列如另有日文文獻則列於中文文獻之後英文文獻之前

2

董事長 鄭文隆 編輯委員

發行人 詹穎雯 (管理) 李得璋 王慶煌

總編輯 徐力平 (施工) 邱昌平 林志棟 沈進發

副總編輯 莊淑惠 (大地) 陳正興 廖洪鈞

顧 問 歐晉德 李建中 林英俊 (結構) 張國鎮 黃世建

陳永祥 陳清泉 陳舜田 (材料) 高健章 張大鵬 黃兆龍

陳堯中 陳振川 梁 樾 (交通) 楊立奇 周家蓓 周義華

葉超雄 顏清連 沈景鵬 (水利) 林國峰 徐年盛

陳生金 王明德 (建築) 林慶元 彭雲宏 戴期甦

(耐震) 蔡益超 陳正誠

發行 財團法人臺灣營建研究院 (電腦) 謝尚賢 張善政 呂守陞

通訊 231 新北市新店區中興路二段 190 號 11 樓 (隧道) 姚錫齡

電話 (02)8919-5007 執行編輯 徐敏晃 黃正翰 張嘉峰

網址 httpwwwtcriorgtw 張光甫 廖振程 謝政達

e-mail tcri811tcriorgtw 後製主編 戴玲玲

3

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

李仲彬 冠達工程顧問有限公司 總經理

結構技師

98 年 8 月 8 日莫拉克颱風挾帶超大豪雨重創南臺灣成為臺灣五十年來最嚴

重的一次水災位於嘉義縣阿里山鄉山美村達娜伊谷外緣之山美橋與善美吊橋

亦遭到無情大水沖毀居民只能以流籠渡河險象環生

4

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

中華民國紅十字會秉持博愛與人道精神於災難發生之後全面動員參與災

後緊急救援以及各項重建工作善美吊橋的重建經費則由大陸紅十字會善款捐助

於 100 年 10 月正式重建完成並重新命名為「福美吊橋」以紀念兩岸共同救災

之佳話「福美吊橋」是由中華民國紅十字會總會委由臺灣營建研究院執行營建

管理冠達工程顧問有限公司進行工程規劃設計監造顯昌營造有限公司承攬施

該工程在進行規劃之初原構想於舊橋位址重建但經規劃團隊進駐現場時

發現原舊橋址左岸位於河道轉彎處當河流在曲流外側因亂流作用強烈加

速河水侵蝕淘挖坡腳極易造成河岸的崩塌即所謂「攻擊坡」因此幾經與

業主及地方協調取得在地私人地主與林務局的同意下將新橋往上游設置並

將橋面延長且提高直接與產業道路串聯因考量現場有限的腹地最後決定將

原先橋塔式吊橋改為吊床式吊橋之結構型式採用自日本進口之永久性地錨系統

將錨碇座牢固於岩盤上再以低鬆弛鋼絞線吊索作為主纜懸吊橋體設計出該吊

橋之原型一切以堅固安全為前提採用耐久性材料為原則

5

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

福美吊橋位於達娜伊谷外緣是山美地區往南聯絡新美茶山的主要通道

現在橋通了最高興的是部落的孩子這群在八八風災中歷經流籠吊掛上下課的

學童自此不必再擔憂因為天災無書可讀的窘境期待了兩年吊橋的啟用重新

找回孩子們的笑容更為當地帶來大批的觀光人潮增進地方收益

「福美吊橋」全長 175 公尺這座吊橋的設計與一般橋塔式吊橋截然不同

稱之為吊床式吊橋目前國內相同形式的吊橋僅有兩座一座是位於南投縣竹山

鎮大鞍竹海風景區往太極峽谷途中的「天梯吊橋」(全長 136 公尺)另一座則是

6

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

台北市內湖區碧山巖旁的「白石湖吊橋」(全長 116 公尺)新建的福美吊橋跨越

曾文溪上游為目前國內最長之吊床式吊橋也為阿里山增添一處新景點

「福美吊橋」雖與「天梯吊橋」及「白石湖吊橋」均屬吊床式吊橋但在結

構上的配置仍略有不同主要差異在於福美吊橋將主索配置於橋面上方橋面則

藉由垂吊索懸掛在主索下方而其他兩座則將主索配置與橋面版等高位置福美

吊橋設計團隊的目的是刻意呈現主索索夾吊耳及錨座等結構元素展現出吊

橋結構力學與美學結合的量體並增加吊橋本身的穩定性隱藏在橋面下的兩條

防震索對於吊橋整體穩定效果的確發揮相當大的作用抗風索線型則與水平線

約呈 30 度夾角整體配置恰當所以通行典禮當天即使同時約二百多人在橋面

上行走亦不覺得搖晃

紅藍黑三色是鄒族圖騰基本原色因此舉凡吊橋纜索顏色橋面護欄

花崗石地坪等之造型及色彩語彙元素皆發想於鄒族的圖騰既能與環境相互融合

又能凸顯當地原住民特色當吊橋優美的弧線劃過山際跨越過曾文溪峽谷構

成一幅美麗的畫面令人驚豔

7

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

8

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

吊橋設計期間透過山美社區發展協會協助向當地山美國小的小朋友邀稿

取得四幅美麗圖畫入選作品分別是「鄒族神話故事哈莫神造人」「鄒族神話

故事小米女神」「夢見達娜伊谷山美大橋溪谷」及「夢見達娜伊谷達

9

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

娜伊谷賞魚」等吊橋揉合了藝術與工程一改原吊橋基礎混凝土的風貌在錨

碇基座表面進行馬賽克面飾工作由於山美國小小朋友們的協助吊橋週邊得以

譜繪出希望與感動之創作圖像讓眾人愛的力量在達娜伊谷傳頌為山美茶山

與新美村民構築一條安全的回家之路更為當地居民記錄著永不放棄的重建故

曾文溪上游與達娜伊谷是峽谷地形邊坡陡峻懸崖面岩層裸露是因陸地

抬升河川下切在下切速率高岩層堅硬岩體完整且不易崩塌的河段就容

易形成峽谷地形達娜伊谷地區因莫拉克颱風的侵襲在風雨大量的沖刷與侵蝕

下造成大規模的土石流事件大幅改變此區的生態景觀由於園區座落於河

階地面上是古代土石流埋積河谷河川再下切後形成的因此颱風引發的洪水

和土石流侵蝕河岸埋積河谷造成嚴重的災害

該工程場址緊鄰民房且邊坡陡峭施工機具腹地不足增加施工的困難度

原構想採用吊掛式地錨鑽孔機施作但因採用自日本進口之永久性地錨系統必

須使用大口徑之大型鑽孔機施工無法以吊掛方式進行故而改採於溪谷設置施

工便道在取得水資源局的協助下同意該工程使用溪底砂石作為施工便道但

也增加廠商的施工成本與潛在風險因為便道設置在溪谷底每遇大雨施工便道

必會被水沖毀導致前功盡棄雖然施工期間遇到好幾次颱風警報及豪大雨整

個工作團隊均戒慎恐懼盡可能做好萬全準備既擔心施工人員的安全又憂慮

10

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

施工便道被沖毀影響工程進度實在是百般煎熬幸好山神及土地公的幫忙

在施工階段施工便道僅被大雨輕微破壞損傷不大短時間即修復完成可說

是老天保佑方使工程順利完成當然也要感謝承包商駐地工程人員常見他們

在濕冷的雨中奮力搶修即使因淋雨感冒生病仍堅持在工作崗位上

本工程另一個考驗就是吊橋纜索的吊掛工作承包商雖建議採大型吊車從

河床便道吊掛施工施工進度可快速推進但因施工當時為汛期階段倘遇豪大

雨後果將不堪設想故經監造單位與有經驗的吊橋安裝師傅商討決定採用流籠

索的方式吊掛最後順利將主索防震索吊掛於定位突破此階段考驗吊橋工

程大致已完成一大半接著施掛垂吊索抗風主索及抗風支索時即見老師傅們

11

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

藝高人膽大的功力僅靠安全繩防墜網的防護懸空吊掛纜索他們的搏命演

出終使工程順利完成

12

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

「達娜伊谷」這個名字是來自鄒族語的發音原意為「忘憂谷」的意思

它是臺灣少見的乾淨溪流位於曾文溪上游海拔約五百公尺溪長十八公里

氣候宜人風景秀麗目前想要進入阿里山鄉「達娜伊谷」可由中山高速公

路嘉義交流道往嘉義市區經 159 號縣道再接 18 號省道往東或國道 3 號高

速公路中埔交流道直接接 18 號省道往東後經阿里山風景區入口到 50k 龍美

13

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

村處後轉 129 號縣道往南即可到達但至今尚無直達公車因此必須駕駛自

小客車或包車前往

「達娜伊谷自然生態公園」是臺灣第一座由民間推動而成的生態公園由山

美社區發展協會管理開放遊賞只向遊客收取酌量的清潔維護費近幾年來

達娜伊谷已經成為阿里山的一個新興景點在公園入口處甚至還有傳統的歌舞表

演達娜伊谷不但自然生態豐裕山脈青翠蜿蜒伸展且步道幽靜溪流在山

谷中閃耀溪中巨石嶙峋兩岸鳥蝶振翅飛舞達娜伊谷的魚類也很豐富像是

復育成功以此地為家的高山鲴魚數量很多另一方面為了生態平衡著想每

逢雨季和魚類繁殖期間達娜伊谷還會開放曾文溪供釣客垂釣相信不久的將來

「忘憂谷」之人間仙境即將風華再現

14

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

輕鬆看世界

全球兩百營建業 中鼎工程首入列

( International Construction Jul-Aug 2011)

15

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

羽田機場跑道 半年填方完成

16

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

星國電纜隧道 長逾三十公里

17

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

杭州動漫博物館 球狀外形似香菇

18

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長 國立台灣大學 土木工程學系教授 徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長 張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長 曾亘婉 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊中心助理工程師

1989 年行政院經濟建設委員會(經建會)管制考核處依據行政院經濟革新

委員會在「提高公共支出效益之建議」案中所提「建議行政院經濟建設委員會

廣為蒐集國內外有關各類公共工程及技術服務規範與給酬標準等資料設立資料

庫以利各機關提出有關計畫時比較分析之參考」以參考美國營建規範學會(The

Construction Specification InstituteCSI)於 1987 年出版之規範(SPECTEXT)

為主將其原文 16 篇加以採擇編譯成 13 篇計 398 章「公共工程施工綱要規範」

自此開啟了我國中央機關訂定全國通用性施工綱要規範供各界參考之先河其後

甫成立三年的行政院公共工程委員會(工程會)基於「公共工程作業透明化管

理專業化技術國際化」之理念於 1998 年 1 月 23 日奉行政院核准成立「公

共工程施工綱要規範整編暨資訊整合中心」續參照美國 CSI 協會最新版之格式

與編碼內容於 1998 年 12 月公布首批 77 章公共工程施工綱要規範並陸續擴

增新篇章至 2011 年 12 月底止公布之總篇章數為 16 篇 809 章目前施工綱

要規範之新增維護與修訂工程會委由財團法人臺灣營建研究院持續辦理中

基於「混凝土」為公共工程普遍使用之基礎材料因此施工綱要規範「第

19

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

03050 章 混凝土基本材料及施工一般要求」也包含於 1998 年首批公布的施工綱

要規範中歷年來第 03050 章之內容亦採納工程先進及單位相關之修訂提案

共經歷 7 次的討論與修訂(如表一所示)目前所公布的適用版本為 V80 版[1]

歷次修訂之重點內容分述如後

1V20 版(20010327)

為因應施工綱要規範將適用於全國各項工程因此本版本之修訂大量引用

[ ]於混凝土產製與施工之技術數值限制條件內使工程主辦機關可依其工程規

模大小及工程性質之異同而予以適度調整或引用 CNS 以外之規範如 216 卜

特蘭水泥混凝土用水應為[清水][ ]其 ph 值不得[小於 50 或者大於 80][ ]

2V30 版(20051206)

增列「當同一抗壓強度之混凝土契約總量大於[500m3] [1000m3] [ ]時需

做配比設計但預力混凝土均需做配比設計」增加 154 要求施工廠商應提送

施工計畫並具體陳述混凝土拌和廠之拌和量及運送至澆置地點之運送量配合情

形以保證能符合混凝土澆置量排程之要求增加 213(7)細粒料之細度模數若

超出配比設計值之[plusmn02][ ]時應調整用砂率此外亦增加混凝土澆置震動及

搗實要求(325)及混凝土施工縫之設置條件與要求(326)另外將混凝土

抗壓強度試驗之取樣頻率提高至一般混凝土 50 m3 以下 2 組50 -100m3 為 3

組及 100 -200m3 為 4 組其後每增加 100m3 加取 1 組以確保一般混凝土之

20

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

產製品質通常預力構件之材料品質要求更高因此預力混凝土亦增列類似之規

定但其取樣頻率更高於一般混凝土

3V40 版(20060718)

本次修訂之內容主要為因應永續環境資源再利用之需求217 款納入在

工程司事先核准之條件下可使用水淬高爐爐渣粉取代部分之水泥量但上限不

得超過水泥重量之[30][ ]

4V50 版(20070615)

補充 336 款「若承包商未適當保護試體以致試體抗壓試驗結果不合格時

應進行鑽心取樣試驗」以確認混凝土的品質

5V60 版(20071218)

增列 14 節引用 CNS 規範章篇之公布日期如 CNS 61 R2001(20050325 公

布版)

6V70 版(20081105)

本次修訂之內容主要在引入第三者驗證機制於混凝土產製過程之品管程序

內因混凝土運至工地澆置時仍處於半成品狀態需俟 28 天硬固後以抗壓

強度試驗確認其品質是否符合設計圖說之要求為免澆置後混凝土強度不足時

需浪費大量資源將結構物敲除重做或補強特於此次規範修訂中於混凝土產

製過程引入第三者驗證機制以提高混凝土產製品質的可靠度因此增列「152

(2)供應單一工程混凝土總量大於[5000m3][ ]以上之拌和廠應檢附經政府機

關財團法人或學術機構等驗證單位依據 CNS 3090 驗證合格之證明文件送交

工程司審核通過後方得供料」此外為免驗證單位良莠不齊驗證結果無法有

效達到提升混凝土廠產製品質之原意本次修訂之規範內容亦要求「驗證單位

應通過標準法授權之產品驗證單位認證機構認證」以使混凝土之產製程序能

獲得多一層之保障

7V80 版(20101101)

本次修訂僅在規範中引用之「CNS 490 粗粒料(375mm 以下)洛杉磯磨損

試驗法」予以更正為正確名稱因此併同其他 20 章一併修訂引用 CNS 之錯誤

行政院於 2001 年 11 月 15 日(行政院台九十工技字第九 OO 四四一八八號

函)頒佈「公共工程施工綱要規範實施要點」主要在劃一全國施工規範以提

21

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

升工程品質但為使各工程主辦機關於特殊情形時也能適當之增刪綱要規範

以符合其工程特性之需求條件「公共工程施工綱要規範實施要點」第四條亦明

文規定「主辦機關自本要點實施日起辦理新興個別計畫之規劃設計及施工

應用施工規範之有關措施及內容如有所不足或另有特殊情節應循施工規範完

整版所訂有關編撰格式編碼架構及編碼規則增刪修撰以因應個案需用」因此

施工綱要規範之引用者應充分了解綱要規範尚非屬施工標準規範應用綱要規

範時需就擬發包之工程特性全面檢討綱要規範內容是否可符合發包工程之

需求不應盲目照抄使用

22

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

李 釗 國立中央大學土木工程學系 教授

王韡蒨 私立中原大學土木工程學系 助理教授

許書王 私立中原大學土木工程學系 兼任助理教授

交通部(以下稱主管機關)自 78 年 7 月 25 日交技(78)字第 022662 號函頒布「公

路工程施工規範」後鑑於工程技術不斷創新材料變化也與時俱進為求規範

切合實際遂於 84 年推動「交通部工程在國內落實生根作法」專案之際納入

該規範之修訂並由國道高速公路局(以下稱主辦機關)於 90 年 1 月完成全面修

訂工作93 年並配合行政院「綠建築推動方案」工作項目將廢棄混凝土回收

再生利用規定納入規範

97年主管機關為配合行政院政策執行「廢棄資源物再利用於公路工程規範

草案之研究」並針對公路類相關規範進行全面檢視排定公路類規範修訂順序

其中以公路工程施工規範列為優先修訂項目為符合實際需求主管機關於98

年辦理「公路工程施工規範草案之研究」將原規範格式參照行政院公共工程委

員會「公共工程施工綱要規範」主架構及各章編列方式進行全面性內容檢視與

修訂並於99年4月完成初步研究同年12月交由主辦機關負責『交通部頒布「公

路工程施工規範」之修訂』計畫並委由國立中央大學(以下稱執行單位)辦理

23

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

為配合行政院公共工程委員會 98 年 8 月召開「公共工程設計與施工規範第

二次討論會(混凝土規範)」會議之決議就公路工程施工規範「第六章混凝土工

程」先予審議並於 100 年 4 月由主辦機關負責辦理初審後提報主管機關進行

複審及頒佈作業期間共歷經 9 次複審會議於同年 9 月完成複審作業10 月 3

日完成頒佈程序

主管機關於97年開始規劃進行「公路工程施工規範」修訂作業於98年發包

辦理「公路工程施工規範草案之研究」進行全面性規範內容檢視與修訂99

年再委由主辦機關負責辦理「公路工程施工規範之修訂」計畫並就「第六章混

凝土工程」先予審查及頒布其任務編組及審議流程如下所述

1任務編組

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

有鑑於公路工程施工規範內容涵蓋許多領域故修訂方式應由不同領域的專

家學者針對其專精領域之章節著手修訂因此計有六個委員會進行規範草案撰

稿與審查之工作區分為「總則及設施安衛環境」「路基及路面工程」「混

凝土工程」「橋梁工程」「隧道工程」及「排水及邊坡工程」等

混凝土工程委員會由召集人撰稿委員審查委員及執行秘書所組成召集

人邀請三位混凝土界專家學者擔任公路工程施工規範第六章混凝土工程內容編

修撰稿委員規範修訂初步完成後隨即開始審查工作審查委員由7位混凝土

專家組成

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

該案以任務編組方式審查其中混凝土工程施工規範初審委員會由鐵公路

相關單位包括公路總局高公局國工局運輸研究所高鐵局鐵改局鐵路

管理局等七個單位台灣世曦工程公司及學者等產官學界混凝土專家共17人組成

並召開初審會議審查相關條文初審會議通過後由主辦單位邀集主管機關鐵

公路相關單位進行校核完成後送交通部複審複審委員會由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者執行單位及技師公會專家組成

24

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2審議流程

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

為快速了解及蒐集資料規劃問卷並發函於使用較為頻繁及熟悉之相關單位

進行問卷調查以提供施工規範修訂之建議期間並進行兩次初審聯席會議第

一次初審聯席會議決議事項包含規範草案審查方式審查召集人委員名冊審

查頻率及開會地點第二次會議則針對初步完成之草案內容進行審查

基於專業領域之分工第一次初審聯席會議後即採分組(委員會)方式進行

混凝土工程委員會部份先收集目前國內使用之公路工程施工規範及彙整有關技

術文獻檢視施工規範運用於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能

發生之問題並針對前述問卷結果之建議由召集人邀集撰稿委員召開會議討

論混凝土施工規範之架構及內容由執行秘書進行規範修訂之相關文書作業及會

議成果彙整規範草案擬定後即進行小組內部之審查工作由召集人聘請官學

界混凝土專家擔任審查委員審查會議結束後進行全案第二次初審聯席會議對

規範草案內容進行審查撰稿會議擬定「第六章混凝土工程」施工規範草案共16

章歷經5次小組內部之審查會議修訂整合完成之草案共12章

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

主辦單位針對98年「公路工程施工規範草案之研究」案初步完成之規範草案

規劃召開初審會議並委由執行單位辦理其中混凝土工程施工規範初審委員會

由鐵公路7個單位13人產業界2人及學界2人共17人組成分別針對前述「第

六章混凝土工程」施工規範草案共12章逐章進行初審共召開11次會議初審

會議審查方式分為會議前中後三階段進行會議審查前擬出規範審查順序及

章節會議前三天由審查委員先提出書面意見交由執行祕書綜整會議中依

據所有委員書面審查意見表逐條討論並修訂會議後由執行秘書綜整修訂內容

並發文檢送會議紀錄初審會議通過後由執行單位函送規範修訂成果至主辦機

關並由主辦機關核定後彙送交通部進行複審複審委員由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者承辦單位及技師公會專家組成複審進行方式逐章逐條審

查歷經9次審查會議於100年9月完成修訂「公路工程施工規範」第六章混凝

土工程規範共計12章並於100年10月頒布

25

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

本次規範的編修要同時兼顧制度面法制面及實務執行面編修的要領簡述

如下

1掌握規範特性

就鐵公路各主管單位而言部頒規範是具有援引依據位階較高且編修

後需較長時間才有機會再予以修訂等特性因此在法制面的考量下內容修訂依

據交通部99年8月9日交技字第0990007371號函示部頒規範採原則性政策性或

訓示性之技術規定而執行細節之操作面規定則由各執行單位制定辦理

2修訂規範架構

93年4月頒布之「公路工程施工規範」第六章混凝土工程係引用中國土木

水利工程學會出版之「混凝土工程施工規範與解說(土木402)」內容為主其格

式僅水泥混凝土一節再區分說明材料施工要求及計量與計價等四項與行

政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」及部屬機關自訂混凝土施工規範

之架構及內容有極大差異性為符合實務面及法制面需針對規範內容及架構做

大幅度修訂

規範內容主架構及各章編碼之修訂依據交通部技監室98年技發字第

0980200448號函示參照行政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」進

行規範格式及章節之編排各章碼內容再區分為通則產品施工計量及計價

等四部分藉此提升部屬機關在引用規範時之實用性及便利性

3符合運用領域

原混凝土工程施工規範內容主要是以中國土木水利工程學會土木402為主

土木402是以建築工程為對象與公路工程屬性較為不同為符合公路工程運用

的領域與需求藉由國內外公路工程施工規範文獻蒐集彙整以及臺灣地區公路工

程規範現況調查成效評估與使用情形以期完成最適切用於國內公路工程之混

凝土施工規範

4更新及刪除不合時宜的內容

混凝土工程施工規範是營建工程運用最多分布最廣的規範之一其係為了

26

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

達成工程設計之理念和品質需求所訂定對施工材料及施工品質之要求與標準

部頒規範頒布與修訂之日期差距甚大部份參考之標準或規範(包括CNSASTM

AASHTO等)國內外已做更新為求嚴謹且鑑於材料工法日新月異因此需

針對相關規範進行檢視與修訂以符合未來需求除此之外對規範實務應用層

面藉由委員會的召開更新及刪除不適用之內容期使規範更具完備

5名詞整編

93年版公路工程施工規範相同之工程項目等常發現各章名詞會有不同之現

象恐易造成施工單位混淆因此主辦單位藉由本次規範修訂作業將相同事

項所用的名詞予以統一並於第一章總則篇定義清楚混凝土工程施工規範雖然

先審議後頒布但是在名詞部分將依據部頒複審結果將定案名詞提送總則工程

委員會配合修訂

6納入新材料及新工法

目前國內使用之公路工程混凝土施工規範及技術是否合宜需進行檢視探

討及修訂因此在修訂上需使各篇章節相關工作項目之規定一致化並檢視施工

規範於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能發生之問題予以檢討

有些已經不符合現代需求除了原有工法要求外再建議增列其他新工法以因

應工程技術之演進及新材料新工法之發展

本次第六章混凝土工程編修完成頒布的內容架構包括第03052章「卜特蘭

水泥」第03053章「水泥混凝土之一般要求」第03054章「水泥混凝土構造物」

第03110章「場鑄結構混凝土用模板」第03150章「混凝土附屬品」第03210

章「鋼筋」第03220章「銲接鋼線網」第03315章「自充填混凝土」第03350

章「混凝土表面修飾」第03371章「無收縮混凝土」第03372章「噴凝土」及

第03601章「無收縮水泥砂漿」等共計12章重要編修項目及其精神如下

1新增符合工程現況專章

近年來國內自充填混凝土快速發展與應用目前已逐漸普遍應用於公路建

築等重要工程有著重大的進展與改變由於自充填混凝土在施工技術上和傳統

27

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

混凝土有相當大的差異因此本次修訂重點之一為新增「自充填混凝土」專章

使本規範符合混凝土技術發展之國際潮流與水準此外亦新增第03371章「無

收縮混凝土」及第03601章「無收縮水泥砂漿」等二個章節

2配合新科技新材料及新工法之應用增列內容

如增列第03052章「卜特蘭水泥」中水硬性混合水泥之材料要求又如CNS

1240之附錄所列檢測粒料鹼質與粒料反應活性的方法包括岩相分析等四種資

料過於老舊因此在第03053章「水泥混凝土之一般要求」中增列具潛在鹼質反

應性粒料之檢測方式此外亦增列第03315章「自充填混凝土」之材料要求及施

工相關規定

3非混凝土工程範疇內容納入適當之委員會討論

第03150章「混凝土附屬品」原草案條文附屬品區分為混凝土工程附屬品

與橋梁工程附屬品二部分本章保留混凝土工程附屬品內容包括填縫劑及止水

帶兩類而原草案條文中有關橋梁工程附屬品包括成型伸縮縫填縫板人造橡膠

防震板預力鋼棒剪力鋼箱及套筒抗拉拔裝置剪力鋼棒與防震拉條防水

膜橋梁鉸接板頂防水層渡槽防水層箱型梁人孔蓋及座橋名牌等有關的

材料規定及施工方法移至橋梁工程組納入橋梁工程附屬品專章討論

4整併章節內容

將原第03390章「混凝土養護」及第03350章「混凝土基本材料及施工方法」

等併入第03053章「水泥混凝土之一般要求」將原第03310章「結構用混凝土」

併入第03054章「水泥混凝土構造物」中

5要求材料及施工品質

施工規範是營建工程施工之準則對工程相關的品質要求均需詳列於規範中

包括材料規格檢驗頻率品質要求標準等因考量各部屬單位工程特性不同

部頒規範修訂採原則性政策性或訓示性之技術規定對於執行細節操作面之規

定在不違反部頒規範及其他相關法令規章下各部屬單位應優先考慮施工安全

及品質要求制定所需之規範

本次混凝土工程施工規範對材料及施工品質要求之原則性修訂內容列舉幾

項說明第03053章「水泥混凝土之一般要求」將第33項內容修正為「除契約另

28

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

有規定外混凝土之坍度強度及水溶性氯離子含量檢驗方法依CNS 3090規

定執行檢驗頻率與合格標準依契約規定辦理」第03210章「鋼筋」刪除

第324款中表03210-2混凝土保護層厚度建議值及第36款許可差規定等二項內容

而相關規定依各單位制訂之契約加以要求以滿足各單位對不同工程性質的要

6重視施工品質及工程安全內容

為避免國內混凝土工程施工品質不良所造成之案例重蹈覆轍本次修訂內容

全面性檢討對施工品質的要求以確保施工安全例如第03210章「鋼筋」為提

升施工品質並考量安全修訂第217款後段內容為「水泥砂漿墊塊或混凝土墊塊

之強度須大於所澆置混凝土之強度並應附鍍鋅鐵線」

7修正計量與計價架構寫法

除特殊需求外修正計量與計價的架構寫法以使規範更完善依據交通部

臺灣區國道高速公路局100年4月18日工字第1006003247號函示「第42項計價

每一工作項目建議須有『計價單位』及『若契約另有規定時從其規定』等字眼

並採正面表列方式辦理」修正

8統一使用的名詞例

規範各章名詞定義需統一規範才具一致性及便利性且須於第一章總則中

加以規定例如第03110章「場鑄結構混凝土用模板」依據公共工程施工綱要

規範編撰說明施工圖涵蓋施工製造圖(Shop drawings)與工作圖(Working

drawings)兩部分並將原內容中的「工作圖」修訂為「施工圖」第00100章

「總則篇」第123款修訂AASHTO中文名稱為「美國州公路及運輸官員協會」

及修訂Standard Specifications for Highway Bridge的中文名稱為「公路橋梁標準規

範施工篇」

1由本次修訂過程顯示為求嚴謹規範從修訂研擬至頒佈時間長達數年就環

境變遷與實務應用而言未來宜採取逐年彙整定期修正方式辦理以避免落

29

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2辦理過程發現各單位對於某些特定事項持有不同建議或看法由此可見以部層

級之規範而言採原則性政策性或訓示性之技術規定屬正確作法

3日後對於交通部與其他部會或單位相類似之規範標準應採取積極參與方式

以避免一國多制或有落差的情形發生

4本次修訂規範參與人員涵蓋產官學界專家學者惟新修訂規範是否完全適

合應用尚須進一步了解建議相關單位應採取主動方式與主管機關保持聯繫

就實務應用產生的問題充分溝通並研擬對策以期本規範能更為適用可行

30

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長

國立台灣大學 土木工程學系教授

陳育聖 財團法人臺灣營建研究院 副工程師

楊仲家 國立海洋大學 材料工程研究所教授 劉玉雯 國立嘉義大學 土木與水資源工程系教授

水利工程建設是台灣經濟起步不可或缺的一環從防洪灌溉電力與公共

給水等涵蓋之服務範圍與影響層面甚為廣泛更是造就台灣經濟發展的主要功

臣因此水利構造物須維持一定的服務性能以確保其於服務年限內正常營運

目前台灣的水利構造物以鋼筋混凝土結構為主然而由於台灣雨量豐沛約為世

界平均值 26 倍降雨時空分佈極不平均的水文條件雨季集中於五至十月間

約為年平均雨量之 78再加上河川大多從海拔高度超過 3000 公尺的山區以

不超過 150 公里的距離東西流向海洋以及地質構造複雜而地層形成年淺質弱的

地形與地質條件使得每逢颱風大雨坡陡流急且挾帶大量土石河流向下游流動

形成台灣地區單位面積產砂量及河川含砂濃度皆為世界平均值之數十倍這種

「水急砂多」的情形透過「水」與「砂」的共同作用對台灣水工結構物如

攔河壩堰之排砂道溢洪道輸水排砂隧道及靜水池等之混凝土結構構成嚴

重的磨損問題

31

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

國內關於水工混凝土施工之相關建議與規定僅見於公共工程委員會施工綱

要規範第 03374 章耐磨混凝土及經濟部水利署施工規範第 03310 章結構用混凝土

中之部分篇章然而上述兩者均屬通則型規範對於不同類型水工構造物如堰

壩結構體溢洪道輸水道排砂道及靜水池等其規定並無特別差異性台灣

河川均屬源短流急型態且地質構造複雜使得河川具高含砂石量之特性位於不

同河段之水工構造物將因河流中不同粒徑的砂石而遭受不同形式的侵襲因

此不同形式水工構造物所承受的損害便有所差別若僅以通則性規範進行施工管

理恐較難以落實不同類型構造物之性能要求及施工要求

國外相關規範中日本土木學會混凝土標準示方書[施工編]及[壩編]對於水

工混凝土耐磨或抗衝擊性質均無著墨美國混凝土學會 ACI 210R-93rdquoErosion of

concrete in hydraulic structuresrdquo雖對於水工混凝土之耐磨性質有較實質的說明然

亦無較定量的建議中國水工混凝土施工規範屬水工混凝土之一般通則性規範

藉由規範水工混凝土使用之材料與配比的水膠比(水灰比)以控制其品質然對於

水工混凝土耐磨及抗衝擊性質亦無實質建議

上述國內規範中均僅以抗壓強度做為判斷混凝土品質之依據對水工構造

物所需的抗磨耗能力抗衝擊能力耐久性與體積穩定性卻著墨甚少

依據相關文獻與試驗結果顯示水利工程多數之混凝土構造物必須具備一定

的抗磨耗與抗衝擊能力始能確保其構造性能並維持正常功能另一方面混

32

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

凝土耐久性溫度與體積穩定性等則是決定混凝土構造物使用年限之最重要參

數因此100 年水利署委由國立台灣大學詹穎雯教授海洋大學楊仲家教授及

嘉義大學劉玉雯教授與財團法人臺灣營建研究院所組成的團隊針對前項所列之

各種材料性能試驗方法進行相關試驗以擬定水利構造物運用混凝土所應具備

材料性能之主要測試項目並據以檢討現行混凝土施工規範提出修訂建議[1]

藉由一系列適合水工混凝土構造物應用之混凝土材料經由配比設計試拌

試體製作乃至進行各項材料性能試驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝

土抗壓強度水膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽

灰)用量等因素與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝

擊能力耐久性溫度與體積穩定性等材料性能建立關聯性對於不同類型水利

工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議此建議值包含混凝土材料之

性能要求與材料性能試驗項目等因此未來水工構造物之混凝土施工便可以

有一明確的混凝土材料性能準則及材料試驗項目與標準

在此將研擬之整合型水利工程混凝土施工規範(草案)關於材料性能要求適

用之試驗法與材料檢驗規定之訂定原則與精神敘述如下而本規範草案對於材料

相關規格與性能之要求在條文前面均會有「除契約另有規定外hellip」之陳述

以保留業主單位針對個別工程相關性能需有所提昇之彈性

考量國內現行水工混凝土施工規範對於水工構造物之混凝土規格及性能要

求並無區分一般構造物及需考量抗磨耗抗沖擊性能之構造物因此就水工混凝

土構造物之特性先將其區分為(1)一般水工構造物(2) 抗磨損構造物(3) 堰

壩結構體等三種結構

對於「一般水工構造物」之規定係參考經濟部水利署施工規範第 03310 章

結構用混凝土規定一般水工構造物使用之混凝土 28 天設計抗壓強度並將水

利署規範中部分構造物的強度要求予以提昇如下表所示

對於「堰壩結構體」之要求直接引用至公共工程委員會施工綱要規範第

03701 章「壩用混凝土」的規定

規範草案最主要在於增加針對「抗磨損構造物」之相關性能規定與要求使

該規範具有「水工混凝土施工規範」的特色

33

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

規範草案關於「抗磨損構造物」混凝土之材料規格要求如下

(1) 抗磨損構造物係指需承受水流中磨損物質沖刷或外界物質磨損之構造

物應使用耐磨混凝土

(2) 除契約另有規定外抗磨損構造物設計使用之混凝土規格可參考下表

規定

(3) 混凝土採低水膠比之配比可提高混凝土強度作為耐磨混凝土耐

磨混凝土為維持良好工作度得摻加減水劑輸氣劑強塑劑等化學摻

規範草案對抗磨損構造物耐磨層之混凝土材料規格的要求對於需考慮抗磨

損構造物耐磨層細分為溢洪道輸水道排砂道及靜水池等之耐磨層並依據

其可能造成之磨損程度將其分為 2 種等級並對其 28 天抗壓強度水膠比及

粗粒料用量進行要求其中溢洪道與排砂道為較高等級輸水道與靜水池為較低

等級

由試驗結果可知混凝土抗壓強度與水中磨耗損失體積及含砂水流沖擊損失

34

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

體積有明顯之相關性故提昇混凝土設計強度可有效提昇其抗磨耗能力與抗含砂

水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂將 28 天設計強度規定從水利署施工規

範的 350 kgfcm2提昇至 420及 560 kgfcm2

水膠比與水中磨耗損失體積快速氯離子滲透試驗(RCPT)總累積電荷量

非穩態傳輸係數及穩態傳輸係數均有明顯之正相關性故降低混凝土水膠比可有

效提昇其抗磨耗能力與耐久性能因此反映在規範的擬訂增加水膠比最大值的

規定2種等級分別為 045及 04以下

粗粒料用量與衝擊破壞次數有明顯正相關與水中磨耗損失體積及含砂水流

沖擊損失體積有明顯負相關故提昇混凝土粗粒料用量可有效提昇其抗衝擊能力

抗磨耗能力及抗含砂水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂增加粗粒料用量最

小值的規定均為 035 m3m3以上

混凝土組成成份之水泥粒料水化學摻料與礦物摻料等之使用規定除了

按照施規綱要規範第03050章「混凝土基本材料及施工一般要求」之相關規定外

應符合下列要求

(1) 用於耐磨混凝土之粗粒料依 CNS 490 試驗法測定之磨損率不得大於

[40][ ]

(2) 除契約另有規定外混凝土配比設計使用礦物摻料之總取代量不得超過

y = -03376x + 30276Rsup2 = 08411

0

100

200

300

200 400 600 800

齡期

56

天7

2h

r磨耗

體積

(cm

3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

y = -0044x + 45546Rsup2 = 08667

0

10

20

30

40

200 400 600 800

齡期

56

天2

hr沖

擊損

失體

積(c

m3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

35

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

總膠結料重量[50][ ]

(3) 飛灰做為混凝土摻料時應符合 CNS 3036 之 F 類規定使用時應經工

程司事先核可且飛灰量不得超過總膠結料重量之[25][ ]若用於耐

磨混凝土飛灰量不得超過總膠結料重量之[15] [ ]若用於巨積混凝土

飛灰量不得超過水泥總膠結料之[30][ ]

(4) 矽灰做為混凝土摻料時應符合第 03373 章「矽灰混凝土」之相關規定

使用時應經工程司事先核可

由試驗結果可知粗粒料硬度與水中磨耗損失體積為負相關故提昇混凝土粗

粒料品質可有效提昇其抗磨耗能力因此對於耐磨混凝土粗粒料洛杉磯磨損率的

規定加以提昇規定不得大於 40

此外規範草案對於抗磨損構造物混凝土礦物摻料用量要求的主要精神在

(1) 僅規定礦物摻料之總取代量之上限為 50而沒有規定下限係因國

內最常用之礦物摻料爐石粉及飛灰單價均低於水泥以市場機制而言

承包廠商將會使用礦物摻料至其上限以降低成本

(2) 添加爐石粉有助於混凝土抗磨耗性能之提昇而飛灰不利於抗磨耗性

能但長齡期後則可改善其不利於抗磨耗性能之影響因此規範草案規

定礦物摻料之總取代量之上限為 50可保證爐石粉添加量不會超過

50再配合用於耐磨混凝土飛灰取代量上限為 15之規定亦可確保

飛灰添加量不會超過 15

(3) 矽灰對於抗磨耗性能以取代量為 15以內較為理想考量矽灰單價較

高若對於抗磨耗性能無明顯助益添加太多形同浪費因此本規範草

案對於矽灰之要求較為保守規定其添加量不宜超過水泥量之 10

(4) 藉由增加爐石粉及飛灰的用量可達成較佳之耐久性能其中爐石粉取

代量為 35時 RCPT 總累積電荷量即可降低 63~75飛灰取代量為

15時可降低 72~79綜上可知混凝土中添加爐石粉及飛灰均可

大幅提升其耐久性能

(5) 爐石粉及飛灰的用量與混凝土絕熱溫昇有密切之關係爐灰(爐石粉

飛灰=73)取代 30可使絕熱溫昇約降低 5取代 50約降低 13

顯示以爐石粉及飛灰等礦物摻料適當取代水泥之用量可有效降低水化

熱之產生以達到較佳之溫度與體積穩定性之控制

36

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

經由一系列混凝土相關試驗及相關文獻之綜整分析將混凝土抗壓強度水

膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽灰)用量等因素

與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝擊能力耐久性

溫度與體積穩定性等材料性能建立起關聯性且考量混凝土抗磨損試驗及耐久性

試驗所需花費時間較長如水中磨耗試驗需於齡期 56 天進行RCPT 需於齡期

91 天進行此將造成施工驗收等待時間過長的困擾故於規範草案之擬定即以

混凝土抗壓強度水膠比粗粒料用量礦物摻料用量等作為材料品質的檢驗規

定而不再另訂定額外之檢驗標準以簡化施工材料驗收作業但仍能達混凝土

抗磨損及提高耐久性溫度與體積穩定性之目的

此外在配比設計階段考量材料之多樣性或使用新材料時規範草案建

議當構造物需抵抗磨耗或衝擊時得進行 ASTM C1138 混凝土水中磨耗試驗

ACI 544 抗衝擊試驗或其他相關試驗依測試結果擇定最佳配比

然近年來台灣發生極端氣候已成常態維護水工構造物之性能及結構安全更

形重要本規範草案經由配比設計試拌試體製作乃至進行各項材料性能試

驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝土材料因素與混凝土力學性能建立

關聯性對於不同類型水利工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議

未來水工構造物之混凝土施工便可以有一明確的混凝土材料性能準則及材料試

驗項目與標準以期提昇水工構造物之品質

37

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長

徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長

行政院經濟建設委員會(經建會)在去(2011)年 12 月份發表 2012 年國

家建設計畫[1]揭櫫我國穩定永續均衡的經濟發展政策而落實於 2012 年度經

建發展目標包含經濟成長率為 43以上每人 GDP20246(美元)以上失

業率在 42以下而消費者物價指數上漲率則以不超過 20為努力目標

去年中因為歐美債信問題引發全球經濟衰退之疑慮我國因為國家財務

較為健全2011 年的經濟發展也較歐美國家樂觀因此當時經濟部長曾出面信

心喊話提出 2011 年的經濟指標有信心達到「54321」之標準[2]也就是說經

濟成長率要達到「5」以上失業率要在「4」以下薪資所得調漲要達「3」

以上消費者物價年增率則控制在「2」以下以及今年之重大投資要超過「1

兆」元

當提到一國經濟活動的規模時常以該國 GDP(Gross Domestic Product)為代

表而評估該國經濟活動的表現時則多以其 GDP 年度成長率來衡量由於近

年國際間貿易障礙逐漸去除跨國貿易與物流愈趨頻繁與重要當各國貿易需放

眼於全世界時供應貿易所需產品的廠商(或產業)規模也就愈來愈大使得各

國的經濟活動愈來愈趨向資本密集的結果因此目前以 GDP 來評估各國之經濟

38

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

成果時雖仍是一個有效指標但卻無法直接反映支撐經濟活動的廣大受薪階級

之實際經濟情況也因為如此2011 年 9 月「佔領華爾街運動」在美國各地如

火如荼的展開即在向執政當局反映代表受薪階級的 99人口在 2008 年金

融海嘯後之經濟復甦時期無法如同資本家一般享受 GDP 成長所應帶來之好

處(如勞方聘僱薪資的提升)因此如果需兼顧勞資雙方之實質經濟所得政

府在制訂年度總體經濟發展目標時除經建會所提「經濟成長率」「失業率」及

「消費者物價指數上漲率」外若能加上經濟部所提之「薪資所得調漲率」將

使政府施政首要為照顧全體人民福祉之目的透過每年經建目標之規劃與制訂

更為完整的推動與落實

在經建會邀集各部會制訂下一年度之國家總體經建目標後各部會需就其主

管業務規劃分配至業管產業的次經建目標及實施方案以期在年度終了時經

建會可以彙整全國人民一年來的努力達成年初所制訂的國家經建目標因此本

文也以「經濟成長率」「物價指數上漲率」「失業率」及「薪資所得調漲率」四

項經建指標比較近年我國總體經建實質成果與營造業經建實質成果間之差異與

趨勢並以經建會所制訂之 2012 年我國經建目標推測 2012 年營造業可能之產

業經建成果

首先經濟成長率是四項經建目標的根源且會直接影響到另外三項經建指

標數值之高低通常代表國家經濟活動結果之 GDP是指該國國內從事經濟活

動的總生產毛額而比較歷年經濟成長之結果必須先去除歷年物價波動之影響

因素所以計算歷年經濟成長率時多以實質生產毛額之年度成長率為主[3]

因此彙整行政院主計處所公布之全國及營造業近三十年之實質生產毛額[4]

並計算兩者之歷年成長率其結果如圖一所示除少數年度外大致上此段期間

之全國 GDP 年度成長率高於營造業之實質生產毛額年度成長率在 1997 年之

前雖然我國經濟成長率呈現逐年降低趨勢但大致仍可維持在 5以上之水準

1997-2007 的十年間我國經濟成長率約維持在 5上下其後我國經濟成長

則面臨更險峻的局勢經濟成長欲振乏力而於 2010 年時政府為因應 2008 金

融海嘯衝擊之振興經濟措施逐漸展現績效使得 2010 年經濟成長率高達 10以

上三十年間我國經濟呈現負成長的年代只有兩年分別為 2001 年及 2009 年

而營造業實質生產毛額年度成長率之情況大約可以 1995 年作為分水嶺1995

39

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

年之前的營造業經濟成長率以正成長情形居多在 1987-1989 及 1993 年更高

達 10以上而於 1995 年之後的十五年間有超過一半的年度營造業的經濟

成長呈現負成長頹勢圖一中亦繪出全國及營造業兩者經濟成長率之線性趨勢線

以方便比較全國及營造業實質生產毛額年度成長率之差異與趨勢三十年來兩

者之實質生產毛額年度成長率趨勢線大致維持平行狀態在 2010 年時營造

業經濟成長趨勢線低於全國經濟成長趨勢線約為 38依圖一之兩者趨勢估計

假設 2011 及 2012 年趨勢線斜率之差距不變因此若推估 2012 年終時營造業之

可能經濟成長率本文將以經建會所設定 2012 年全國總體經濟成長率減去 38

來推測

營造業是一個火車頭工業[5]需要下游的產業供應鏈一起協助因此中間

消費比例高所以受工程施工所需之原物料價格波動影響程度亦高在國內直

接代表營造工程物價漲跌情形的指數是行政院主計處所定期公布之營造工程物

價指數(CCI內含總指數工程分類指數中類指數及個別項目指數)但因

其屬國內單一產業之物價指數主計處或國內外經濟研究單位於年終時所發布

之下一年度經濟成長預測項目都不含營造工程物價指數預測經濟研究單位若

提供下一年度物價成長高低之預測時多以預測下一年度國內經濟成長之高低

所連帶影響國內貨物供給平衡之變動而帶動消費者物價指數(CPI)之成長數

40

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

值來代表雖然消費者物價指數與營造工程物價總指數間因使用目的不同

其組成權重亦不相同兩者間並未有直接相互影響之關聯性但若評估兩指數間

之長期趨勢以概估下一年度營造工程物價總指數之變動仍不失為一個客觀方

式因此本文彙整過去二十年間消費者物價指數與營造工程物價總指數之歷年

變動情形[4]如圖二所示二十年間CPI 指數之年度成長波動情形較 CCI

指數穩定在 1992-2003 年間CPI 指數之年度成長呈現逐年降低趨勢尤其在

2001-2003 的三年裡物價相對穩定(年度成長率趨近於零)但在 2003 年後

CPI 指數年度成長率之波動幅度漸漸擴增其值大約在 1-4之譜而過去二十

年間CCI 指數之年度波動幅度就較為劇烈工程物價波動幅度高者可達 15

之多(1993 年)工程物價波動劇降者亦曾達-9(1999 年)而營造工程之施工期

間常長達數年業者受營造工程物價之波動影響困擾頗深更常成為營造業者年

度獲利盈虧之關鍵因素依據圖二 CPI 指數之年度變動線性趨勢線逐年降低趨勢

及 CCI 指數之年度變動線性趨勢線逐年升高現象在 2010 年時CCI 指數之變

動率高於 CPI 指數約 37左右且兩指數年度變動趨勢線間之差異(CCI-CPI)

每年以增加 02之比例擴大中因此估測 2012 年終時營造業所可能遭遇之

營造工程物價總指數之變動數值將以經建會所設定之 2012 年消費者物價成長

率目標值加上 37(2010 年時之差距)再加上 04(2011 及 2012 年之差距)

作推測

41

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

而失業率可以反映勞工就業情形若年度經濟成長時可增加勞工就業機會

勞工失業率就會降低反之若年度經濟衰退時常引致勞工失業率升高本文

亦彙整行政院勞工委員會所公布之資料[6]將近十年來我國勞工總計(平均)

失業率及營造業勞工失業率繪於圖三就勞工失業率之指標而言營造業之勞工

失業率常高於全國勞工之總計失業率甚多在 2002 年時我國勞工總計失業率

為 517但當年營造業的勞工失業率約為前者之兩倍(964)其後營造業

勞工失業率以顯著的速率降低使得營造業勞工失業率與全國勞工總計失業率間

之差距逐漸縮小但自 2006 年之後兩者之失業率則與之前逐漸縮小差距之

現象背道而馳2008 年受金融海嘯之衝擊造成國內百業蕭條該年底我國

勞工總計失業率飆破 5以後長達年餘之勞工總計失業率居高不下2010 年 10

月份受惠於各部會戮力推出短期促進就業方案之功效主計處所公布的當月勞

工總計失業率降至 5以下雖讓當時以烏紗帽為擔保的閣揆暫時鬆了一口氣

但當月營造業勞工失業率仍高達 93為比較全國勞工之總計失業率與營造業

勞工失業率間之關聯趨勢本文將兩者失業率之線性趨勢線繪於圖三若以兩者

之趨勢線估計2010 年時我國營造業勞工失業率高於全國勞工總計失業率約

為 25但兩者之差距以每年減少 005之速率縮小中估測 2012 年終時營

造業勞工失業率之可能情況將以經建會所設定之 2012 年全國勞工總計失業率

目標值加上 25(2010 年時兩者趨勢線之差距)再減少 01(2011 及 2012

年縮小差距趨勢之結果)來推測

42

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

勞動薪資之成長受幾項因素影響其一為在通貨膨脹時期企業主考量

維持既有員工勞動薪資之購買力所為之勞動薪資增加給付其二為總勞動工

作時間之增加也會使勞工薪資總額增加另一項影響因素則為勞動生產力增

加之因素企業主以加薪方式回饋辛苦之員工[7]而由主計處所公布的資料中[4]

在 1995 年之前我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致多

高於當年之消費者物價指數之年度成長率(如圖四)顯然此段時間企業主對勞工

薪資之調整應有勞動生產力增加或勞動總工時增加之因素在內但在 1995 年

之後我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致與消費者物價

指數之年度成長率相當研判此段時期企業主調整勞工薪資的考量應為維持員

工既有勞動薪資之實質購買力以降低物價上漲所造成之影響居多估測 2012

年終時營造業勞工薪資成長率之可能情況仍以營造業主應會考量消費者物價

指數之漲幅調整營造業勞工薪資以維持勞動薪資之原有實質購買力因此

推測 2012 年終時此項營造業勞工薪資調整率將以經建會所設定 2012 年消費

者物價成長率之目標值來估計

43

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

依據前述彙整過去我國整體經建指標與營造業經建指標之趨勢與推估方式

2012 年我國營造業之經建指標推估結果如表一所示依此結果營造業在今年

之經建表現將面臨該高的不高(經濟成長率為 05及薪資調整率為 20)

且該低的不低(營造工程物價上漲率為 61與失業率為 66)的困境但營造

業面對今年預期之經營困境時應該找哪一個部會提供必要之協助依據目前的

政府組織架構營造業及建築師管理業務由內政部營建署依法管理技師及工

程顧問機構管理業務由行政院公共工程委員會(工程會)管理而負責國內各

產業的發展規劃或輔導業務則屬經濟部的業務範圍但或許因法定營造業另有

中央主管機關經濟部對營造產業發展規劃或產業輔導之協助常使營造業者感

覺不如其對製造業者立法院於前(2010 年)年 1 月份通過行政院組織法等三

法之修正案並預計於三年內完成政府組織再造工程在政府組織調整方案中(草

案)國家發展委員會將新設管制考核處以統籌原工程會及經建會之工程管考

業務另將增設國土空間發展處以統籌工程會之工程建設經費審議及經建會住

都處之業務交通部將更名為「交通及建設部」並規劃新設「工程技術及產業

司」及「民間參與公共建設司」以納入工程會及內政部之相關業務而內政部

將保留國土規劃及建築師管理之業務另設國土管理署辦理雖然此項政府組

織調整方案與原工程界期望新設「工程建設部」以統一我國營建產業之發展

規劃考核管理督導與輔導等事務的原意有不小落差但工程界仍殷切盼

望政府組織調整後能有特定部會以營造產業中央主管機關的立場於「考核

44

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

管理與督導」之傳統業務外增加規劃營造產業之發展願景年度經建目標制訂

及提供必要之輔導與協助等業務更期望類似「兩兆雙星」「生技起飛鑽石行動

方案」的產業長期發展及輔導方案能由營造業之中央主管機關提出

45

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

國外災例 他山之石

簡賢文 中央警察大學 教授

謝蕙如 中央警察大學 研究助理

根據統計資料[1]顯示自 1995年起全世界已有 713人因公路隧道火災而死

亡且在 1999 年至 2001 年間歐洲就至少發生三起重大的隧道火災如 1999

年Mont Blanc Tunnel 因一輛載有人造奶油及麵粉之貨車自燃引發猛烈火勢造

成 39人死亡43輛車毁損隧道關閉將近三年1999年 Tauern Tunnel 火災造

成 12死 49傷隧道封閉 3個月其肇事原因為載運油漆之貨車追撞前方車輛引

發火災而 2001年兩輛貨車對撞所引發之 Gotthard Tunnel 火災其造成 20死 4

傷隧道嚴重損壞封閉 2個月從隧道火災對社會經濟以及國家政府形象重大損

失之角度審視公路隧道已不僅只是單純的交通運輸途徑而是背負著國家形象

及經濟重任之關鍵基礎設施

隨著臺灣社會環境的變遷及對於運輸經濟交通安全的高需求和高期待越

來越多的隧道於公路建設中構築包括八卦山隧道雪山隧道觀音山隧道

甚至是計劃建造之蘇花改隧道群隧道取代了開放的平面道路不僅提升車流量

縮短更多的車程時間也帶來更高的交通運輸經濟效益雖然隧道帶來交通上

之便捷然其可能因通行其間車輛的追撞而衍生的避難與救援特別困難的隧道火

災對於實現「給予人民一條安全回家的路」之倡議絕對是蘇花改通過環評後

中央及地方政府與工程顧問公司必須面對之關鍵議題

46

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 3: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

董事長 鄭文隆 編輯委員

發行人 詹穎雯 (管理) 李得璋 王慶煌

總編輯 徐力平 (施工) 邱昌平 林志棟 沈進發

副總編輯 莊淑惠 (大地) 陳正興 廖洪鈞

顧 問 歐晉德 李建中 林英俊 (結構) 張國鎮 黃世建

陳永祥 陳清泉 陳舜田 (材料) 高健章 張大鵬 黃兆龍

陳堯中 陳振川 梁 樾 (交通) 楊立奇 周家蓓 周義華

葉超雄 顏清連 沈景鵬 (水利) 林國峰 徐年盛

陳生金 王明德 (建築) 林慶元 彭雲宏 戴期甦

(耐震) 蔡益超 陳正誠

發行 財團法人臺灣營建研究院 (電腦) 謝尚賢 張善政 呂守陞

通訊 231 新北市新店區中興路二段 190 號 11 樓 (隧道) 姚錫齡

電話 (02)8919-5007 執行編輯 徐敏晃 黃正翰 張嘉峰

網址 httpwwwtcriorgtw 張光甫 廖振程 謝政達

e-mail tcri811tcriorgtw 後製主編 戴玲玲

3

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

李仲彬 冠達工程顧問有限公司 總經理

結構技師

98 年 8 月 8 日莫拉克颱風挾帶超大豪雨重創南臺灣成為臺灣五十年來最嚴

重的一次水災位於嘉義縣阿里山鄉山美村達娜伊谷外緣之山美橋與善美吊橋

亦遭到無情大水沖毀居民只能以流籠渡河險象環生

4

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

中華民國紅十字會秉持博愛與人道精神於災難發生之後全面動員參與災

後緊急救援以及各項重建工作善美吊橋的重建經費則由大陸紅十字會善款捐助

於 100 年 10 月正式重建完成並重新命名為「福美吊橋」以紀念兩岸共同救災

之佳話「福美吊橋」是由中華民國紅十字會總會委由臺灣營建研究院執行營建

管理冠達工程顧問有限公司進行工程規劃設計監造顯昌營造有限公司承攬施

該工程在進行規劃之初原構想於舊橋位址重建但經規劃團隊進駐現場時

發現原舊橋址左岸位於河道轉彎處當河流在曲流外側因亂流作用強烈加

速河水侵蝕淘挖坡腳極易造成河岸的崩塌即所謂「攻擊坡」因此幾經與

業主及地方協調取得在地私人地主與林務局的同意下將新橋往上游設置並

將橋面延長且提高直接與產業道路串聯因考量現場有限的腹地最後決定將

原先橋塔式吊橋改為吊床式吊橋之結構型式採用自日本進口之永久性地錨系統

將錨碇座牢固於岩盤上再以低鬆弛鋼絞線吊索作為主纜懸吊橋體設計出該吊

橋之原型一切以堅固安全為前提採用耐久性材料為原則

5

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

福美吊橋位於達娜伊谷外緣是山美地區往南聯絡新美茶山的主要通道

現在橋通了最高興的是部落的孩子這群在八八風災中歷經流籠吊掛上下課的

學童自此不必再擔憂因為天災無書可讀的窘境期待了兩年吊橋的啟用重新

找回孩子們的笑容更為當地帶來大批的觀光人潮增進地方收益

「福美吊橋」全長 175 公尺這座吊橋的設計與一般橋塔式吊橋截然不同

稱之為吊床式吊橋目前國內相同形式的吊橋僅有兩座一座是位於南投縣竹山

鎮大鞍竹海風景區往太極峽谷途中的「天梯吊橋」(全長 136 公尺)另一座則是

6

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

台北市內湖區碧山巖旁的「白石湖吊橋」(全長 116 公尺)新建的福美吊橋跨越

曾文溪上游為目前國內最長之吊床式吊橋也為阿里山增添一處新景點

「福美吊橋」雖與「天梯吊橋」及「白石湖吊橋」均屬吊床式吊橋但在結

構上的配置仍略有不同主要差異在於福美吊橋將主索配置於橋面上方橋面則

藉由垂吊索懸掛在主索下方而其他兩座則將主索配置與橋面版等高位置福美

吊橋設計團隊的目的是刻意呈現主索索夾吊耳及錨座等結構元素展現出吊

橋結構力學與美學結合的量體並增加吊橋本身的穩定性隱藏在橋面下的兩條

防震索對於吊橋整體穩定效果的確發揮相當大的作用抗風索線型則與水平線

約呈 30 度夾角整體配置恰當所以通行典禮當天即使同時約二百多人在橋面

上行走亦不覺得搖晃

紅藍黑三色是鄒族圖騰基本原色因此舉凡吊橋纜索顏色橋面護欄

花崗石地坪等之造型及色彩語彙元素皆發想於鄒族的圖騰既能與環境相互融合

又能凸顯當地原住民特色當吊橋優美的弧線劃過山際跨越過曾文溪峽谷構

成一幅美麗的畫面令人驚豔

7

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

8

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

吊橋設計期間透過山美社區發展協會協助向當地山美國小的小朋友邀稿

取得四幅美麗圖畫入選作品分別是「鄒族神話故事哈莫神造人」「鄒族神話

故事小米女神」「夢見達娜伊谷山美大橋溪谷」及「夢見達娜伊谷達

9

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

娜伊谷賞魚」等吊橋揉合了藝術與工程一改原吊橋基礎混凝土的風貌在錨

碇基座表面進行馬賽克面飾工作由於山美國小小朋友們的協助吊橋週邊得以

譜繪出希望與感動之創作圖像讓眾人愛的力量在達娜伊谷傳頌為山美茶山

與新美村民構築一條安全的回家之路更為當地居民記錄著永不放棄的重建故

曾文溪上游與達娜伊谷是峽谷地形邊坡陡峻懸崖面岩層裸露是因陸地

抬升河川下切在下切速率高岩層堅硬岩體完整且不易崩塌的河段就容

易形成峽谷地形達娜伊谷地區因莫拉克颱風的侵襲在風雨大量的沖刷與侵蝕

下造成大規模的土石流事件大幅改變此區的生態景觀由於園區座落於河

階地面上是古代土石流埋積河谷河川再下切後形成的因此颱風引發的洪水

和土石流侵蝕河岸埋積河谷造成嚴重的災害

該工程場址緊鄰民房且邊坡陡峭施工機具腹地不足增加施工的困難度

原構想採用吊掛式地錨鑽孔機施作但因採用自日本進口之永久性地錨系統必

須使用大口徑之大型鑽孔機施工無法以吊掛方式進行故而改採於溪谷設置施

工便道在取得水資源局的協助下同意該工程使用溪底砂石作為施工便道但

也增加廠商的施工成本與潛在風險因為便道設置在溪谷底每遇大雨施工便道

必會被水沖毀導致前功盡棄雖然施工期間遇到好幾次颱風警報及豪大雨整

個工作團隊均戒慎恐懼盡可能做好萬全準備既擔心施工人員的安全又憂慮

10

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

施工便道被沖毀影響工程進度實在是百般煎熬幸好山神及土地公的幫忙

在施工階段施工便道僅被大雨輕微破壞損傷不大短時間即修復完成可說

是老天保佑方使工程順利完成當然也要感謝承包商駐地工程人員常見他們

在濕冷的雨中奮力搶修即使因淋雨感冒生病仍堅持在工作崗位上

本工程另一個考驗就是吊橋纜索的吊掛工作承包商雖建議採大型吊車從

河床便道吊掛施工施工進度可快速推進但因施工當時為汛期階段倘遇豪大

雨後果將不堪設想故經監造單位與有經驗的吊橋安裝師傅商討決定採用流籠

索的方式吊掛最後順利將主索防震索吊掛於定位突破此階段考驗吊橋工

程大致已完成一大半接著施掛垂吊索抗風主索及抗風支索時即見老師傅們

11

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

藝高人膽大的功力僅靠安全繩防墜網的防護懸空吊掛纜索他們的搏命演

出終使工程順利完成

12

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

「達娜伊谷」這個名字是來自鄒族語的發音原意為「忘憂谷」的意思

它是臺灣少見的乾淨溪流位於曾文溪上游海拔約五百公尺溪長十八公里

氣候宜人風景秀麗目前想要進入阿里山鄉「達娜伊谷」可由中山高速公

路嘉義交流道往嘉義市區經 159 號縣道再接 18 號省道往東或國道 3 號高

速公路中埔交流道直接接 18 號省道往東後經阿里山風景區入口到 50k 龍美

13

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

村處後轉 129 號縣道往南即可到達但至今尚無直達公車因此必須駕駛自

小客車或包車前往

「達娜伊谷自然生態公園」是臺灣第一座由民間推動而成的生態公園由山

美社區發展協會管理開放遊賞只向遊客收取酌量的清潔維護費近幾年來

達娜伊谷已經成為阿里山的一個新興景點在公園入口處甚至還有傳統的歌舞表

演達娜伊谷不但自然生態豐裕山脈青翠蜿蜒伸展且步道幽靜溪流在山

谷中閃耀溪中巨石嶙峋兩岸鳥蝶振翅飛舞達娜伊谷的魚類也很豐富像是

復育成功以此地為家的高山鲴魚數量很多另一方面為了生態平衡著想每

逢雨季和魚類繁殖期間達娜伊谷還會開放曾文溪供釣客垂釣相信不久的將來

「忘憂谷」之人間仙境即將風華再現

14

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

輕鬆看世界

全球兩百營建業 中鼎工程首入列

( International Construction Jul-Aug 2011)

15

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

羽田機場跑道 半年填方完成

16

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

星國電纜隧道 長逾三十公里

17

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

杭州動漫博物館 球狀外形似香菇

18

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長 國立台灣大學 土木工程學系教授 徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長 張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長 曾亘婉 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊中心助理工程師

1989 年行政院經濟建設委員會(經建會)管制考核處依據行政院經濟革新

委員會在「提高公共支出效益之建議」案中所提「建議行政院經濟建設委員會

廣為蒐集國內外有關各類公共工程及技術服務規範與給酬標準等資料設立資料

庫以利各機關提出有關計畫時比較分析之參考」以參考美國營建規範學會(The

Construction Specification InstituteCSI)於 1987 年出版之規範(SPECTEXT)

為主將其原文 16 篇加以採擇編譯成 13 篇計 398 章「公共工程施工綱要規範」

自此開啟了我國中央機關訂定全國通用性施工綱要規範供各界參考之先河其後

甫成立三年的行政院公共工程委員會(工程會)基於「公共工程作業透明化管

理專業化技術國際化」之理念於 1998 年 1 月 23 日奉行政院核准成立「公

共工程施工綱要規範整編暨資訊整合中心」續參照美國 CSI 協會最新版之格式

與編碼內容於 1998 年 12 月公布首批 77 章公共工程施工綱要規範並陸續擴

增新篇章至 2011 年 12 月底止公布之總篇章數為 16 篇 809 章目前施工綱

要規範之新增維護與修訂工程會委由財團法人臺灣營建研究院持續辦理中

基於「混凝土」為公共工程普遍使用之基礎材料因此施工綱要規範「第

19

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

03050 章 混凝土基本材料及施工一般要求」也包含於 1998 年首批公布的施工綱

要規範中歷年來第 03050 章之內容亦採納工程先進及單位相關之修訂提案

共經歷 7 次的討論與修訂(如表一所示)目前所公布的適用版本為 V80 版[1]

歷次修訂之重點內容分述如後

1V20 版(20010327)

為因應施工綱要規範將適用於全國各項工程因此本版本之修訂大量引用

[ ]於混凝土產製與施工之技術數值限制條件內使工程主辦機關可依其工程規

模大小及工程性質之異同而予以適度調整或引用 CNS 以外之規範如 216 卜

特蘭水泥混凝土用水應為[清水][ ]其 ph 值不得[小於 50 或者大於 80][ ]

2V30 版(20051206)

增列「當同一抗壓強度之混凝土契約總量大於[500m3] [1000m3] [ ]時需

做配比設計但預力混凝土均需做配比設計」增加 154 要求施工廠商應提送

施工計畫並具體陳述混凝土拌和廠之拌和量及運送至澆置地點之運送量配合情

形以保證能符合混凝土澆置量排程之要求增加 213(7)細粒料之細度模數若

超出配比設計值之[plusmn02][ ]時應調整用砂率此外亦增加混凝土澆置震動及

搗實要求(325)及混凝土施工縫之設置條件與要求(326)另外將混凝土

抗壓強度試驗之取樣頻率提高至一般混凝土 50 m3 以下 2 組50 -100m3 為 3

組及 100 -200m3 為 4 組其後每增加 100m3 加取 1 組以確保一般混凝土之

20

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

產製品質通常預力構件之材料品質要求更高因此預力混凝土亦增列類似之規

定但其取樣頻率更高於一般混凝土

3V40 版(20060718)

本次修訂之內容主要為因應永續環境資源再利用之需求217 款納入在

工程司事先核准之條件下可使用水淬高爐爐渣粉取代部分之水泥量但上限不

得超過水泥重量之[30][ ]

4V50 版(20070615)

補充 336 款「若承包商未適當保護試體以致試體抗壓試驗結果不合格時

應進行鑽心取樣試驗」以確認混凝土的品質

5V60 版(20071218)

增列 14 節引用 CNS 規範章篇之公布日期如 CNS 61 R2001(20050325 公

布版)

6V70 版(20081105)

本次修訂之內容主要在引入第三者驗證機制於混凝土產製過程之品管程序

內因混凝土運至工地澆置時仍處於半成品狀態需俟 28 天硬固後以抗壓

強度試驗確認其品質是否符合設計圖說之要求為免澆置後混凝土強度不足時

需浪費大量資源將結構物敲除重做或補強特於此次規範修訂中於混凝土產

製過程引入第三者驗證機制以提高混凝土產製品質的可靠度因此增列「152

(2)供應單一工程混凝土總量大於[5000m3][ ]以上之拌和廠應檢附經政府機

關財團法人或學術機構等驗證單位依據 CNS 3090 驗證合格之證明文件送交

工程司審核通過後方得供料」此外為免驗證單位良莠不齊驗證結果無法有

效達到提升混凝土廠產製品質之原意本次修訂之規範內容亦要求「驗證單位

應通過標準法授權之產品驗證單位認證機構認證」以使混凝土之產製程序能

獲得多一層之保障

7V80 版(20101101)

本次修訂僅在規範中引用之「CNS 490 粗粒料(375mm 以下)洛杉磯磨損

試驗法」予以更正為正確名稱因此併同其他 20 章一併修訂引用 CNS 之錯誤

行政院於 2001 年 11 月 15 日(行政院台九十工技字第九 OO 四四一八八號

函)頒佈「公共工程施工綱要規範實施要點」主要在劃一全國施工規範以提

21

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

升工程品質但為使各工程主辦機關於特殊情形時也能適當之增刪綱要規範

以符合其工程特性之需求條件「公共工程施工綱要規範實施要點」第四條亦明

文規定「主辦機關自本要點實施日起辦理新興個別計畫之規劃設計及施工

應用施工規範之有關措施及內容如有所不足或另有特殊情節應循施工規範完

整版所訂有關編撰格式編碼架構及編碼規則增刪修撰以因應個案需用」因此

施工綱要規範之引用者應充分了解綱要規範尚非屬施工標準規範應用綱要規

範時需就擬發包之工程特性全面檢討綱要規範內容是否可符合發包工程之

需求不應盲目照抄使用

22

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

李 釗 國立中央大學土木工程學系 教授

王韡蒨 私立中原大學土木工程學系 助理教授

許書王 私立中原大學土木工程學系 兼任助理教授

交通部(以下稱主管機關)自 78 年 7 月 25 日交技(78)字第 022662 號函頒布「公

路工程施工規範」後鑑於工程技術不斷創新材料變化也與時俱進為求規範

切合實際遂於 84 年推動「交通部工程在國內落實生根作法」專案之際納入

該規範之修訂並由國道高速公路局(以下稱主辦機關)於 90 年 1 月完成全面修

訂工作93 年並配合行政院「綠建築推動方案」工作項目將廢棄混凝土回收

再生利用規定納入規範

97年主管機關為配合行政院政策執行「廢棄資源物再利用於公路工程規範

草案之研究」並針對公路類相關規範進行全面檢視排定公路類規範修訂順序

其中以公路工程施工規範列為優先修訂項目為符合實際需求主管機關於98

年辦理「公路工程施工規範草案之研究」將原規範格式參照行政院公共工程委

員會「公共工程施工綱要規範」主架構及各章編列方式進行全面性內容檢視與

修訂並於99年4月完成初步研究同年12月交由主辦機關負責『交通部頒布「公

路工程施工規範」之修訂』計畫並委由國立中央大學(以下稱執行單位)辦理

23

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

為配合行政院公共工程委員會 98 年 8 月召開「公共工程設計與施工規範第

二次討論會(混凝土規範)」會議之決議就公路工程施工規範「第六章混凝土工

程」先予審議並於 100 年 4 月由主辦機關負責辦理初審後提報主管機關進行

複審及頒佈作業期間共歷經 9 次複審會議於同年 9 月完成複審作業10 月 3

日完成頒佈程序

主管機關於97年開始規劃進行「公路工程施工規範」修訂作業於98年發包

辦理「公路工程施工規範草案之研究」進行全面性規範內容檢視與修訂99

年再委由主辦機關負責辦理「公路工程施工規範之修訂」計畫並就「第六章混

凝土工程」先予審查及頒布其任務編組及審議流程如下所述

1任務編組

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

有鑑於公路工程施工規範內容涵蓋許多領域故修訂方式應由不同領域的專

家學者針對其專精領域之章節著手修訂因此計有六個委員會進行規範草案撰

稿與審查之工作區分為「總則及設施安衛環境」「路基及路面工程」「混

凝土工程」「橋梁工程」「隧道工程」及「排水及邊坡工程」等

混凝土工程委員會由召集人撰稿委員審查委員及執行秘書所組成召集

人邀請三位混凝土界專家學者擔任公路工程施工規範第六章混凝土工程內容編

修撰稿委員規範修訂初步完成後隨即開始審查工作審查委員由7位混凝土

專家組成

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

該案以任務編組方式審查其中混凝土工程施工規範初審委員會由鐵公路

相關單位包括公路總局高公局國工局運輸研究所高鐵局鐵改局鐵路

管理局等七個單位台灣世曦工程公司及學者等產官學界混凝土專家共17人組成

並召開初審會議審查相關條文初審會議通過後由主辦單位邀集主管機關鐵

公路相關單位進行校核完成後送交通部複審複審委員會由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者執行單位及技師公會專家組成

24

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2審議流程

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

為快速了解及蒐集資料規劃問卷並發函於使用較為頻繁及熟悉之相關單位

進行問卷調查以提供施工規範修訂之建議期間並進行兩次初審聯席會議第

一次初審聯席會議決議事項包含規範草案審查方式審查召集人委員名冊審

查頻率及開會地點第二次會議則針對初步完成之草案內容進行審查

基於專業領域之分工第一次初審聯席會議後即採分組(委員會)方式進行

混凝土工程委員會部份先收集目前國內使用之公路工程施工規範及彙整有關技

術文獻檢視施工規範運用於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能

發生之問題並針對前述問卷結果之建議由召集人邀集撰稿委員召開會議討

論混凝土施工規範之架構及內容由執行秘書進行規範修訂之相關文書作業及會

議成果彙整規範草案擬定後即進行小組內部之審查工作由召集人聘請官學

界混凝土專家擔任審查委員審查會議結束後進行全案第二次初審聯席會議對

規範草案內容進行審查撰稿會議擬定「第六章混凝土工程」施工規範草案共16

章歷經5次小組內部之審查會議修訂整合完成之草案共12章

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

主辦單位針對98年「公路工程施工規範草案之研究」案初步完成之規範草案

規劃召開初審會議並委由執行單位辦理其中混凝土工程施工規範初審委員會

由鐵公路7個單位13人產業界2人及學界2人共17人組成分別針對前述「第

六章混凝土工程」施工規範草案共12章逐章進行初審共召開11次會議初審

會議審查方式分為會議前中後三階段進行會議審查前擬出規範審查順序及

章節會議前三天由審查委員先提出書面意見交由執行祕書綜整會議中依

據所有委員書面審查意見表逐條討論並修訂會議後由執行秘書綜整修訂內容

並發文檢送會議紀錄初審會議通過後由執行單位函送規範修訂成果至主辦機

關並由主辦機關核定後彙送交通部進行複審複審委員由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者承辦單位及技師公會專家組成複審進行方式逐章逐條審

查歷經9次審查會議於100年9月完成修訂「公路工程施工規範」第六章混凝

土工程規範共計12章並於100年10月頒布

25

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

本次規範的編修要同時兼顧制度面法制面及實務執行面編修的要領簡述

如下

1掌握規範特性

就鐵公路各主管單位而言部頒規範是具有援引依據位階較高且編修

後需較長時間才有機會再予以修訂等特性因此在法制面的考量下內容修訂依

據交通部99年8月9日交技字第0990007371號函示部頒規範採原則性政策性或

訓示性之技術規定而執行細節之操作面規定則由各執行單位制定辦理

2修訂規範架構

93年4月頒布之「公路工程施工規範」第六章混凝土工程係引用中國土木

水利工程學會出版之「混凝土工程施工規範與解說(土木402)」內容為主其格

式僅水泥混凝土一節再區分說明材料施工要求及計量與計價等四項與行

政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」及部屬機關自訂混凝土施工規範

之架構及內容有極大差異性為符合實務面及法制面需針對規範內容及架構做

大幅度修訂

規範內容主架構及各章編碼之修訂依據交通部技監室98年技發字第

0980200448號函示參照行政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」進

行規範格式及章節之編排各章碼內容再區分為通則產品施工計量及計價

等四部分藉此提升部屬機關在引用規範時之實用性及便利性

3符合運用領域

原混凝土工程施工規範內容主要是以中國土木水利工程學會土木402為主

土木402是以建築工程為對象與公路工程屬性較為不同為符合公路工程運用

的領域與需求藉由國內外公路工程施工規範文獻蒐集彙整以及臺灣地區公路工

程規範現況調查成效評估與使用情形以期完成最適切用於國內公路工程之混

凝土施工規範

4更新及刪除不合時宜的內容

混凝土工程施工規範是營建工程運用最多分布最廣的規範之一其係為了

26

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

達成工程設計之理念和品質需求所訂定對施工材料及施工品質之要求與標準

部頒規範頒布與修訂之日期差距甚大部份參考之標準或規範(包括CNSASTM

AASHTO等)國內外已做更新為求嚴謹且鑑於材料工法日新月異因此需

針對相關規範進行檢視與修訂以符合未來需求除此之外對規範實務應用層

面藉由委員會的召開更新及刪除不適用之內容期使規範更具完備

5名詞整編

93年版公路工程施工規範相同之工程項目等常發現各章名詞會有不同之現

象恐易造成施工單位混淆因此主辦單位藉由本次規範修訂作業將相同事

項所用的名詞予以統一並於第一章總則篇定義清楚混凝土工程施工規範雖然

先審議後頒布但是在名詞部分將依據部頒複審結果將定案名詞提送總則工程

委員會配合修訂

6納入新材料及新工法

目前國內使用之公路工程混凝土施工規範及技術是否合宜需進行檢視探

討及修訂因此在修訂上需使各篇章節相關工作項目之規定一致化並檢視施工

規範於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能發生之問題予以檢討

有些已經不符合現代需求除了原有工法要求外再建議增列其他新工法以因

應工程技術之演進及新材料新工法之發展

本次第六章混凝土工程編修完成頒布的內容架構包括第03052章「卜特蘭

水泥」第03053章「水泥混凝土之一般要求」第03054章「水泥混凝土構造物」

第03110章「場鑄結構混凝土用模板」第03150章「混凝土附屬品」第03210

章「鋼筋」第03220章「銲接鋼線網」第03315章「自充填混凝土」第03350

章「混凝土表面修飾」第03371章「無收縮混凝土」第03372章「噴凝土」及

第03601章「無收縮水泥砂漿」等共計12章重要編修項目及其精神如下

1新增符合工程現況專章

近年來國內自充填混凝土快速發展與應用目前已逐漸普遍應用於公路建

築等重要工程有著重大的進展與改變由於自充填混凝土在施工技術上和傳統

27

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

混凝土有相當大的差異因此本次修訂重點之一為新增「自充填混凝土」專章

使本規範符合混凝土技術發展之國際潮流與水準此外亦新增第03371章「無

收縮混凝土」及第03601章「無收縮水泥砂漿」等二個章節

2配合新科技新材料及新工法之應用增列內容

如增列第03052章「卜特蘭水泥」中水硬性混合水泥之材料要求又如CNS

1240之附錄所列檢測粒料鹼質與粒料反應活性的方法包括岩相分析等四種資

料過於老舊因此在第03053章「水泥混凝土之一般要求」中增列具潛在鹼質反

應性粒料之檢測方式此外亦增列第03315章「自充填混凝土」之材料要求及施

工相關規定

3非混凝土工程範疇內容納入適當之委員會討論

第03150章「混凝土附屬品」原草案條文附屬品區分為混凝土工程附屬品

與橋梁工程附屬品二部分本章保留混凝土工程附屬品內容包括填縫劑及止水

帶兩類而原草案條文中有關橋梁工程附屬品包括成型伸縮縫填縫板人造橡膠

防震板預力鋼棒剪力鋼箱及套筒抗拉拔裝置剪力鋼棒與防震拉條防水

膜橋梁鉸接板頂防水層渡槽防水層箱型梁人孔蓋及座橋名牌等有關的

材料規定及施工方法移至橋梁工程組納入橋梁工程附屬品專章討論

4整併章節內容

將原第03390章「混凝土養護」及第03350章「混凝土基本材料及施工方法」

等併入第03053章「水泥混凝土之一般要求」將原第03310章「結構用混凝土」

併入第03054章「水泥混凝土構造物」中

5要求材料及施工品質

施工規範是營建工程施工之準則對工程相關的品質要求均需詳列於規範中

包括材料規格檢驗頻率品質要求標準等因考量各部屬單位工程特性不同

部頒規範修訂採原則性政策性或訓示性之技術規定對於執行細節操作面之規

定在不違反部頒規範及其他相關法令規章下各部屬單位應優先考慮施工安全

及品質要求制定所需之規範

本次混凝土工程施工規範對材料及施工品質要求之原則性修訂內容列舉幾

項說明第03053章「水泥混凝土之一般要求」將第33項內容修正為「除契約另

28

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

有規定外混凝土之坍度強度及水溶性氯離子含量檢驗方法依CNS 3090規

定執行檢驗頻率與合格標準依契約規定辦理」第03210章「鋼筋」刪除

第324款中表03210-2混凝土保護層厚度建議值及第36款許可差規定等二項內容

而相關規定依各單位制訂之契約加以要求以滿足各單位對不同工程性質的要

6重視施工品質及工程安全內容

為避免國內混凝土工程施工品質不良所造成之案例重蹈覆轍本次修訂內容

全面性檢討對施工品質的要求以確保施工安全例如第03210章「鋼筋」為提

升施工品質並考量安全修訂第217款後段內容為「水泥砂漿墊塊或混凝土墊塊

之強度須大於所澆置混凝土之強度並應附鍍鋅鐵線」

7修正計量與計價架構寫法

除特殊需求外修正計量與計價的架構寫法以使規範更完善依據交通部

臺灣區國道高速公路局100年4月18日工字第1006003247號函示「第42項計價

每一工作項目建議須有『計價單位』及『若契約另有規定時從其規定』等字眼

並採正面表列方式辦理」修正

8統一使用的名詞例

規範各章名詞定義需統一規範才具一致性及便利性且須於第一章總則中

加以規定例如第03110章「場鑄結構混凝土用模板」依據公共工程施工綱要

規範編撰說明施工圖涵蓋施工製造圖(Shop drawings)與工作圖(Working

drawings)兩部分並將原內容中的「工作圖」修訂為「施工圖」第00100章

「總則篇」第123款修訂AASHTO中文名稱為「美國州公路及運輸官員協會」

及修訂Standard Specifications for Highway Bridge的中文名稱為「公路橋梁標準規

範施工篇」

1由本次修訂過程顯示為求嚴謹規範從修訂研擬至頒佈時間長達數年就環

境變遷與實務應用而言未來宜採取逐年彙整定期修正方式辦理以避免落

29

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2辦理過程發現各單位對於某些特定事項持有不同建議或看法由此可見以部層

級之規範而言採原則性政策性或訓示性之技術規定屬正確作法

3日後對於交通部與其他部會或單位相類似之規範標準應採取積極參與方式

以避免一國多制或有落差的情形發生

4本次修訂規範參與人員涵蓋產官學界專家學者惟新修訂規範是否完全適

合應用尚須進一步了解建議相關單位應採取主動方式與主管機關保持聯繫

就實務應用產生的問題充分溝通並研擬對策以期本規範能更為適用可行

30

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長

國立台灣大學 土木工程學系教授

陳育聖 財團法人臺灣營建研究院 副工程師

楊仲家 國立海洋大學 材料工程研究所教授 劉玉雯 國立嘉義大學 土木與水資源工程系教授

水利工程建設是台灣經濟起步不可或缺的一環從防洪灌溉電力與公共

給水等涵蓋之服務範圍與影響層面甚為廣泛更是造就台灣經濟發展的主要功

臣因此水利構造物須維持一定的服務性能以確保其於服務年限內正常營運

目前台灣的水利構造物以鋼筋混凝土結構為主然而由於台灣雨量豐沛約為世

界平均值 26 倍降雨時空分佈極不平均的水文條件雨季集中於五至十月間

約為年平均雨量之 78再加上河川大多從海拔高度超過 3000 公尺的山區以

不超過 150 公里的距離東西流向海洋以及地質構造複雜而地層形成年淺質弱的

地形與地質條件使得每逢颱風大雨坡陡流急且挾帶大量土石河流向下游流動

形成台灣地區單位面積產砂量及河川含砂濃度皆為世界平均值之數十倍這種

「水急砂多」的情形透過「水」與「砂」的共同作用對台灣水工結構物如

攔河壩堰之排砂道溢洪道輸水排砂隧道及靜水池等之混凝土結構構成嚴

重的磨損問題

31

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

國內關於水工混凝土施工之相關建議與規定僅見於公共工程委員會施工綱

要規範第 03374 章耐磨混凝土及經濟部水利署施工規範第 03310 章結構用混凝土

中之部分篇章然而上述兩者均屬通則型規範對於不同類型水工構造物如堰

壩結構體溢洪道輸水道排砂道及靜水池等其規定並無特別差異性台灣

河川均屬源短流急型態且地質構造複雜使得河川具高含砂石量之特性位於不

同河段之水工構造物將因河流中不同粒徑的砂石而遭受不同形式的侵襲因

此不同形式水工構造物所承受的損害便有所差別若僅以通則性規範進行施工管

理恐較難以落實不同類型構造物之性能要求及施工要求

國外相關規範中日本土木學會混凝土標準示方書[施工編]及[壩編]對於水

工混凝土耐磨或抗衝擊性質均無著墨美國混凝土學會 ACI 210R-93rdquoErosion of

concrete in hydraulic structuresrdquo雖對於水工混凝土之耐磨性質有較實質的說明然

亦無較定量的建議中國水工混凝土施工規範屬水工混凝土之一般通則性規範

藉由規範水工混凝土使用之材料與配比的水膠比(水灰比)以控制其品質然對於

水工混凝土耐磨及抗衝擊性質亦無實質建議

上述國內規範中均僅以抗壓強度做為判斷混凝土品質之依據對水工構造

物所需的抗磨耗能力抗衝擊能力耐久性與體積穩定性卻著墨甚少

依據相關文獻與試驗結果顯示水利工程多數之混凝土構造物必須具備一定

的抗磨耗與抗衝擊能力始能確保其構造性能並維持正常功能另一方面混

32

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

凝土耐久性溫度與體積穩定性等則是決定混凝土構造物使用年限之最重要參

數因此100 年水利署委由國立台灣大學詹穎雯教授海洋大學楊仲家教授及

嘉義大學劉玉雯教授與財團法人臺灣營建研究院所組成的團隊針對前項所列之

各種材料性能試驗方法進行相關試驗以擬定水利構造物運用混凝土所應具備

材料性能之主要測試項目並據以檢討現行混凝土施工規範提出修訂建議[1]

藉由一系列適合水工混凝土構造物應用之混凝土材料經由配比設計試拌

試體製作乃至進行各項材料性能試驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝

土抗壓強度水膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽

灰)用量等因素與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝

擊能力耐久性溫度與體積穩定性等材料性能建立關聯性對於不同類型水利

工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議此建議值包含混凝土材料之

性能要求與材料性能試驗項目等因此未來水工構造物之混凝土施工便可以

有一明確的混凝土材料性能準則及材料試驗項目與標準

在此將研擬之整合型水利工程混凝土施工規範(草案)關於材料性能要求適

用之試驗法與材料檢驗規定之訂定原則與精神敘述如下而本規範草案對於材料

相關規格與性能之要求在條文前面均會有「除契約另有規定外hellip」之陳述

以保留業主單位針對個別工程相關性能需有所提昇之彈性

考量國內現行水工混凝土施工規範對於水工構造物之混凝土規格及性能要

求並無區分一般構造物及需考量抗磨耗抗沖擊性能之構造物因此就水工混凝

土構造物之特性先將其區分為(1)一般水工構造物(2) 抗磨損構造物(3) 堰

壩結構體等三種結構

對於「一般水工構造物」之規定係參考經濟部水利署施工規範第 03310 章

結構用混凝土規定一般水工構造物使用之混凝土 28 天設計抗壓強度並將水

利署規範中部分構造物的強度要求予以提昇如下表所示

對於「堰壩結構體」之要求直接引用至公共工程委員會施工綱要規範第

03701 章「壩用混凝土」的規定

規範草案最主要在於增加針對「抗磨損構造物」之相關性能規定與要求使

該規範具有「水工混凝土施工規範」的特色

33

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

規範草案關於「抗磨損構造物」混凝土之材料規格要求如下

(1) 抗磨損構造物係指需承受水流中磨損物質沖刷或外界物質磨損之構造

物應使用耐磨混凝土

(2) 除契約另有規定外抗磨損構造物設計使用之混凝土規格可參考下表

規定

(3) 混凝土採低水膠比之配比可提高混凝土強度作為耐磨混凝土耐

磨混凝土為維持良好工作度得摻加減水劑輸氣劑強塑劑等化學摻

規範草案對抗磨損構造物耐磨層之混凝土材料規格的要求對於需考慮抗磨

損構造物耐磨層細分為溢洪道輸水道排砂道及靜水池等之耐磨層並依據

其可能造成之磨損程度將其分為 2 種等級並對其 28 天抗壓強度水膠比及

粗粒料用量進行要求其中溢洪道與排砂道為較高等級輸水道與靜水池為較低

等級

由試驗結果可知混凝土抗壓強度與水中磨耗損失體積及含砂水流沖擊損失

34

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

體積有明顯之相關性故提昇混凝土設計強度可有效提昇其抗磨耗能力與抗含砂

水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂將 28 天設計強度規定從水利署施工規

範的 350 kgfcm2提昇至 420及 560 kgfcm2

水膠比與水中磨耗損失體積快速氯離子滲透試驗(RCPT)總累積電荷量

非穩態傳輸係數及穩態傳輸係數均有明顯之正相關性故降低混凝土水膠比可有

效提昇其抗磨耗能力與耐久性能因此反映在規範的擬訂增加水膠比最大值的

規定2種等級分別為 045及 04以下

粗粒料用量與衝擊破壞次數有明顯正相關與水中磨耗損失體積及含砂水流

沖擊損失體積有明顯負相關故提昇混凝土粗粒料用量可有效提昇其抗衝擊能力

抗磨耗能力及抗含砂水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂增加粗粒料用量最

小值的規定均為 035 m3m3以上

混凝土組成成份之水泥粒料水化學摻料與礦物摻料等之使用規定除了

按照施規綱要規範第03050章「混凝土基本材料及施工一般要求」之相關規定外

應符合下列要求

(1) 用於耐磨混凝土之粗粒料依 CNS 490 試驗法測定之磨損率不得大於

[40][ ]

(2) 除契約另有規定外混凝土配比設計使用礦物摻料之總取代量不得超過

y = -03376x + 30276Rsup2 = 08411

0

100

200

300

200 400 600 800

齡期

56

天7

2h

r磨耗

體積

(cm

3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

y = -0044x + 45546Rsup2 = 08667

0

10

20

30

40

200 400 600 800

齡期

56

天2

hr沖

擊損

失體

積(c

m3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

35

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

總膠結料重量[50][ ]

(3) 飛灰做為混凝土摻料時應符合 CNS 3036 之 F 類規定使用時應經工

程司事先核可且飛灰量不得超過總膠結料重量之[25][ ]若用於耐

磨混凝土飛灰量不得超過總膠結料重量之[15] [ ]若用於巨積混凝土

飛灰量不得超過水泥總膠結料之[30][ ]

(4) 矽灰做為混凝土摻料時應符合第 03373 章「矽灰混凝土」之相關規定

使用時應經工程司事先核可

由試驗結果可知粗粒料硬度與水中磨耗損失體積為負相關故提昇混凝土粗

粒料品質可有效提昇其抗磨耗能力因此對於耐磨混凝土粗粒料洛杉磯磨損率的

規定加以提昇規定不得大於 40

此外規範草案對於抗磨損構造物混凝土礦物摻料用量要求的主要精神在

(1) 僅規定礦物摻料之總取代量之上限為 50而沒有規定下限係因國

內最常用之礦物摻料爐石粉及飛灰單價均低於水泥以市場機制而言

承包廠商將會使用礦物摻料至其上限以降低成本

(2) 添加爐石粉有助於混凝土抗磨耗性能之提昇而飛灰不利於抗磨耗性

能但長齡期後則可改善其不利於抗磨耗性能之影響因此規範草案規

定礦物摻料之總取代量之上限為 50可保證爐石粉添加量不會超過

50再配合用於耐磨混凝土飛灰取代量上限為 15之規定亦可確保

飛灰添加量不會超過 15

(3) 矽灰對於抗磨耗性能以取代量為 15以內較為理想考量矽灰單價較

高若對於抗磨耗性能無明顯助益添加太多形同浪費因此本規範草

案對於矽灰之要求較為保守規定其添加量不宜超過水泥量之 10

(4) 藉由增加爐石粉及飛灰的用量可達成較佳之耐久性能其中爐石粉取

代量為 35時 RCPT 總累積電荷量即可降低 63~75飛灰取代量為

15時可降低 72~79綜上可知混凝土中添加爐石粉及飛灰均可

大幅提升其耐久性能

(5) 爐石粉及飛灰的用量與混凝土絕熱溫昇有密切之關係爐灰(爐石粉

飛灰=73)取代 30可使絕熱溫昇約降低 5取代 50約降低 13

顯示以爐石粉及飛灰等礦物摻料適當取代水泥之用量可有效降低水化

熱之產生以達到較佳之溫度與體積穩定性之控制

36

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

經由一系列混凝土相關試驗及相關文獻之綜整分析將混凝土抗壓強度水

膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽灰)用量等因素

與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝擊能力耐久性

溫度與體積穩定性等材料性能建立起關聯性且考量混凝土抗磨損試驗及耐久性

試驗所需花費時間較長如水中磨耗試驗需於齡期 56 天進行RCPT 需於齡期

91 天進行此將造成施工驗收等待時間過長的困擾故於規範草案之擬定即以

混凝土抗壓強度水膠比粗粒料用量礦物摻料用量等作為材料品質的檢驗規

定而不再另訂定額外之檢驗標準以簡化施工材料驗收作業但仍能達混凝土

抗磨損及提高耐久性溫度與體積穩定性之目的

此外在配比設計階段考量材料之多樣性或使用新材料時規範草案建

議當構造物需抵抗磨耗或衝擊時得進行 ASTM C1138 混凝土水中磨耗試驗

ACI 544 抗衝擊試驗或其他相關試驗依測試結果擇定最佳配比

然近年來台灣發生極端氣候已成常態維護水工構造物之性能及結構安全更

形重要本規範草案經由配比設計試拌試體製作乃至進行各項材料性能試

驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝土材料因素與混凝土力學性能建立

關聯性對於不同類型水利工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議

未來水工構造物之混凝土施工便可以有一明確的混凝土材料性能準則及材料試

驗項目與標準以期提昇水工構造物之品質

37

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長

徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長

行政院經濟建設委員會(經建會)在去(2011)年 12 月份發表 2012 年國

家建設計畫[1]揭櫫我國穩定永續均衡的經濟發展政策而落實於 2012 年度經

建發展目標包含經濟成長率為 43以上每人 GDP20246(美元)以上失

業率在 42以下而消費者物價指數上漲率則以不超過 20為努力目標

去年中因為歐美債信問題引發全球經濟衰退之疑慮我國因為國家財務

較為健全2011 年的經濟發展也較歐美國家樂觀因此當時經濟部長曾出面信

心喊話提出 2011 年的經濟指標有信心達到「54321」之標準[2]也就是說經

濟成長率要達到「5」以上失業率要在「4」以下薪資所得調漲要達「3」

以上消費者物價年增率則控制在「2」以下以及今年之重大投資要超過「1

兆」元

當提到一國經濟活動的規模時常以該國 GDP(Gross Domestic Product)為代

表而評估該國經濟活動的表現時則多以其 GDP 年度成長率來衡量由於近

年國際間貿易障礙逐漸去除跨國貿易與物流愈趨頻繁與重要當各國貿易需放

眼於全世界時供應貿易所需產品的廠商(或產業)規模也就愈來愈大使得各

國的經濟活動愈來愈趨向資本密集的結果因此目前以 GDP 來評估各國之經濟

38

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

成果時雖仍是一個有效指標但卻無法直接反映支撐經濟活動的廣大受薪階級

之實際經濟情況也因為如此2011 年 9 月「佔領華爾街運動」在美國各地如

火如荼的展開即在向執政當局反映代表受薪階級的 99人口在 2008 年金

融海嘯後之經濟復甦時期無法如同資本家一般享受 GDP 成長所應帶來之好

處(如勞方聘僱薪資的提升)因此如果需兼顧勞資雙方之實質經濟所得政

府在制訂年度總體經濟發展目標時除經建會所提「經濟成長率」「失業率」及

「消費者物價指數上漲率」外若能加上經濟部所提之「薪資所得調漲率」將

使政府施政首要為照顧全體人民福祉之目的透過每年經建目標之規劃與制訂

更為完整的推動與落實

在經建會邀集各部會制訂下一年度之國家總體經建目標後各部會需就其主

管業務規劃分配至業管產業的次經建目標及實施方案以期在年度終了時經

建會可以彙整全國人民一年來的努力達成年初所制訂的國家經建目標因此本

文也以「經濟成長率」「物價指數上漲率」「失業率」及「薪資所得調漲率」四

項經建指標比較近年我國總體經建實質成果與營造業經建實質成果間之差異與

趨勢並以經建會所制訂之 2012 年我國經建目標推測 2012 年營造業可能之產

業經建成果

首先經濟成長率是四項經建目標的根源且會直接影響到另外三項經建指

標數值之高低通常代表國家經濟活動結果之 GDP是指該國國內從事經濟活

動的總生產毛額而比較歷年經濟成長之結果必須先去除歷年物價波動之影響

因素所以計算歷年經濟成長率時多以實質生產毛額之年度成長率為主[3]

因此彙整行政院主計處所公布之全國及營造業近三十年之實質生產毛額[4]

並計算兩者之歷年成長率其結果如圖一所示除少數年度外大致上此段期間

之全國 GDP 年度成長率高於營造業之實質生產毛額年度成長率在 1997 年之

前雖然我國經濟成長率呈現逐年降低趨勢但大致仍可維持在 5以上之水準

1997-2007 的十年間我國經濟成長率約維持在 5上下其後我國經濟成長

則面臨更險峻的局勢經濟成長欲振乏力而於 2010 年時政府為因應 2008 金

融海嘯衝擊之振興經濟措施逐漸展現績效使得 2010 年經濟成長率高達 10以

上三十年間我國經濟呈現負成長的年代只有兩年分別為 2001 年及 2009 年

而營造業實質生產毛額年度成長率之情況大約可以 1995 年作為分水嶺1995

39

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

年之前的營造業經濟成長率以正成長情形居多在 1987-1989 及 1993 年更高

達 10以上而於 1995 年之後的十五年間有超過一半的年度營造業的經濟

成長呈現負成長頹勢圖一中亦繪出全國及營造業兩者經濟成長率之線性趨勢線

以方便比較全國及營造業實質生產毛額年度成長率之差異與趨勢三十年來兩

者之實質生產毛額年度成長率趨勢線大致維持平行狀態在 2010 年時營造

業經濟成長趨勢線低於全國經濟成長趨勢線約為 38依圖一之兩者趨勢估計

假設 2011 及 2012 年趨勢線斜率之差距不變因此若推估 2012 年終時營造業之

可能經濟成長率本文將以經建會所設定 2012 年全國總體經濟成長率減去 38

來推測

營造業是一個火車頭工業[5]需要下游的產業供應鏈一起協助因此中間

消費比例高所以受工程施工所需之原物料價格波動影響程度亦高在國內直

接代表營造工程物價漲跌情形的指數是行政院主計處所定期公布之營造工程物

價指數(CCI內含總指數工程分類指數中類指數及個別項目指數)但因

其屬國內單一產業之物價指數主計處或國內外經濟研究單位於年終時所發布

之下一年度經濟成長預測項目都不含營造工程物價指數預測經濟研究單位若

提供下一年度物價成長高低之預測時多以預測下一年度國內經濟成長之高低

所連帶影響國內貨物供給平衡之變動而帶動消費者物價指數(CPI)之成長數

40

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

值來代表雖然消費者物價指數與營造工程物價總指數間因使用目的不同

其組成權重亦不相同兩者間並未有直接相互影響之關聯性但若評估兩指數間

之長期趨勢以概估下一年度營造工程物價總指數之變動仍不失為一個客觀方

式因此本文彙整過去二十年間消費者物價指數與營造工程物價總指數之歷年

變動情形[4]如圖二所示二十年間CPI 指數之年度成長波動情形較 CCI

指數穩定在 1992-2003 年間CPI 指數之年度成長呈現逐年降低趨勢尤其在

2001-2003 的三年裡物價相對穩定(年度成長率趨近於零)但在 2003 年後

CPI 指數年度成長率之波動幅度漸漸擴增其值大約在 1-4之譜而過去二十

年間CCI 指數之年度波動幅度就較為劇烈工程物價波動幅度高者可達 15

之多(1993 年)工程物價波動劇降者亦曾達-9(1999 年)而營造工程之施工期

間常長達數年業者受營造工程物價之波動影響困擾頗深更常成為營造業者年

度獲利盈虧之關鍵因素依據圖二 CPI 指數之年度變動線性趨勢線逐年降低趨勢

及 CCI 指數之年度變動線性趨勢線逐年升高現象在 2010 年時CCI 指數之變

動率高於 CPI 指數約 37左右且兩指數年度變動趨勢線間之差異(CCI-CPI)

每年以增加 02之比例擴大中因此估測 2012 年終時營造業所可能遭遇之

營造工程物價總指數之變動數值將以經建會所設定之 2012 年消費者物價成長

率目標值加上 37(2010 年時之差距)再加上 04(2011 及 2012 年之差距)

作推測

41

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

而失業率可以反映勞工就業情形若年度經濟成長時可增加勞工就業機會

勞工失業率就會降低反之若年度經濟衰退時常引致勞工失業率升高本文

亦彙整行政院勞工委員會所公布之資料[6]將近十年來我國勞工總計(平均)

失業率及營造業勞工失業率繪於圖三就勞工失業率之指標而言營造業之勞工

失業率常高於全國勞工之總計失業率甚多在 2002 年時我國勞工總計失業率

為 517但當年營造業的勞工失業率約為前者之兩倍(964)其後營造業

勞工失業率以顯著的速率降低使得營造業勞工失業率與全國勞工總計失業率間

之差距逐漸縮小但自 2006 年之後兩者之失業率則與之前逐漸縮小差距之

現象背道而馳2008 年受金融海嘯之衝擊造成國內百業蕭條該年底我國

勞工總計失業率飆破 5以後長達年餘之勞工總計失業率居高不下2010 年 10

月份受惠於各部會戮力推出短期促進就業方案之功效主計處所公布的當月勞

工總計失業率降至 5以下雖讓當時以烏紗帽為擔保的閣揆暫時鬆了一口氣

但當月營造業勞工失業率仍高達 93為比較全國勞工之總計失業率與營造業

勞工失業率間之關聯趨勢本文將兩者失業率之線性趨勢線繪於圖三若以兩者

之趨勢線估計2010 年時我國營造業勞工失業率高於全國勞工總計失業率約

為 25但兩者之差距以每年減少 005之速率縮小中估測 2012 年終時營

造業勞工失業率之可能情況將以經建會所設定之 2012 年全國勞工總計失業率

目標值加上 25(2010 年時兩者趨勢線之差距)再減少 01(2011 及 2012

年縮小差距趨勢之結果)來推測

42

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

勞動薪資之成長受幾項因素影響其一為在通貨膨脹時期企業主考量

維持既有員工勞動薪資之購買力所為之勞動薪資增加給付其二為總勞動工

作時間之增加也會使勞工薪資總額增加另一項影響因素則為勞動生產力增

加之因素企業主以加薪方式回饋辛苦之員工[7]而由主計處所公布的資料中[4]

在 1995 年之前我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致多

高於當年之消費者物價指數之年度成長率(如圖四)顯然此段時間企業主對勞工

薪資之調整應有勞動生產力增加或勞動總工時增加之因素在內但在 1995 年

之後我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致與消費者物價

指數之年度成長率相當研判此段時期企業主調整勞工薪資的考量應為維持員

工既有勞動薪資之實質購買力以降低物價上漲所造成之影響居多估測 2012

年終時營造業勞工薪資成長率之可能情況仍以營造業主應會考量消費者物價

指數之漲幅調整營造業勞工薪資以維持勞動薪資之原有實質購買力因此

推測 2012 年終時此項營造業勞工薪資調整率將以經建會所設定 2012 年消費

者物價成長率之目標值來估計

43

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

依據前述彙整過去我國整體經建指標與營造業經建指標之趨勢與推估方式

2012 年我國營造業之經建指標推估結果如表一所示依此結果營造業在今年

之經建表現將面臨該高的不高(經濟成長率為 05及薪資調整率為 20)

且該低的不低(營造工程物價上漲率為 61與失業率為 66)的困境但營造

業面對今年預期之經營困境時應該找哪一個部會提供必要之協助依據目前的

政府組織架構營造業及建築師管理業務由內政部營建署依法管理技師及工

程顧問機構管理業務由行政院公共工程委員會(工程會)管理而負責國內各

產業的發展規劃或輔導業務則屬經濟部的業務範圍但或許因法定營造業另有

中央主管機關經濟部對營造產業發展規劃或產業輔導之協助常使營造業者感

覺不如其對製造業者立法院於前(2010 年)年 1 月份通過行政院組織法等三

法之修正案並預計於三年內完成政府組織再造工程在政府組織調整方案中(草

案)國家發展委員會將新設管制考核處以統籌原工程會及經建會之工程管考

業務另將增設國土空間發展處以統籌工程會之工程建設經費審議及經建會住

都處之業務交通部將更名為「交通及建設部」並規劃新設「工程技術及產業

司」及「民間參與公共建設司」以納入工程會及內政部之相關業務而內政部

將保留國土規劃及建築師管理之業務另設國土管理署辦理雖然此項政府組

織調整方案與原工程界期望新設「工程建設部」以統一我國營建產業之發展

規劃考核管理督導與輔導等事務的原意有不小落差但工程界仍殷切盼

望政府組織調整後能有特定部會以營造產業中央主管機關的立場於「考核

44

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

管理與督導」之傳統業務外增加規劃營造產業之發展願景年度經建目標制訂

及提供必要之輔導與協助等業務更期望類似「兩兆雙星」「生技起飛鑽石行動

方案」的產業長期發展及輔導方案能由營造業之中央主管機關提出

45

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

國外災例 他山之石

簡賢文 中央警察大學 教授

謝蕙如 中央警察大學 研究助理

根據統計資料[1]顯示自 1995年起全世界已有 713人因公路隧道火災而死

亡且在 1999 年至 2001 年間歐洲就至少發生三起重大的隧道火災如 1999

年Mont Blanc Tunnel 因一輛載有人造奶油及麵粉之貨車自燃引發猛烈火勢造

成 39人死亡43輛車毁損隧道關閉將近三年1999年 Tauern Tunnel 火災造

成 12死 49傷隧道封閉 3個月其肇事原因為載運油漆之貨車追撞前方車輛引

發火災而 2001年兩輛貨車對撞所引發之 Gotthard Tunnel 火災其造成 20死 4

傷隧道嚴重損壞封閉 2個月從隧道火災對社會經濟以及國家政府形象重大損

失之角度審視公路隧道已不僅只是單純的交通運輸途徑而是背負著國家形象

及經濟重任之關鍵基礎設施

隨著臺灣社會環境的變遷及對於運輸經濟交通安全的高需求和高期待越

來越多的隧道於公路建設中構築包括八卦山隧道雪山隧道觀音山隧道

甚至是計劃建造之蘇花改隧道群隧道取代了開放的平面道路不僅提升車流量

縮短更多的車程時間也帶來更高的交通運輸經濟效益雖然隧道帶來交通上

之便捷然其可能因通行其間車輛的追撞而衍生的避難與救援特別困難的隧道火

災對於實現「給予人民一條安全回家的路」之倡議絕對是蘇花改通過環評後

中央及地方政府與工程顧問公司必須面對之關鍵議題

46

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 4: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

李仲彬 冠達工程顧問有限公司 總經理

結構技師

98 年 8 月 8 日莫拉克颱風挾帶超大豪雨重創南臺灣成為臺灣五十年來最嚴

重的一次水災位於嘉義縣阿里山鄉山美村達娜伊谷外緣之山美橋與善美吊橋

亦遭到無情大水沖毀居民只能以流籠渡河險象環生

4

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

中華民國紅十字會秉持博愛與人道精神於災難發生之後全面動員參與災

後緊急救援以及各項重建工作善美吊橋的重建經費則由大陸紅十字會善款捐助

於 100 年 10 月正式重建完成並重新命名為「福美吊橋」以紀念兩岸共同救災

之佳話「福美吊橋」是由中華民國紅十字會總會委由臺灣營建研究院執行營建

管理冠達工程顧問有限公司進行工程規劃設計監造顯昌營造有限公司承攬施

該工程在進行規劃之初原構想於舊橋位址重建但經規劃團隊進駐現場時

發現原舊橋址左岸位於河道轉彎處當河流在曲流外側因亂流作用強烈加

速河水侵蝕淘挖坡腳極易造成河岸的崩塌即所謂「攻擊坡」因此幾經與

業主及地方協調取得在地私人地主與林務局的同意下將新橋往上游設置並

將橋面延長且提高直接與產業道路串聯因考量現場有限的腹地最後決定將

原先橋塔式吊橋改為吊床式吊橋之結構型式採用自日本進口之永久性地錨系統

將錨碇座牢固於岩盤上再以低鬆弛鋼絞線吊索作為主纜懸吊橋體設計出該吊

橋之原型一切以堅固安全為前提採用耐久性材料為原則

5

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

福美吊橋位於達娜伊谷外緣是山美地區往南聯絡新美茶山的主要通道

現在橋通了最高興的是部落的孩子這群在八八風災中歷經流籠吊掛上下課的

學童自此不必再擔憂因為天災無書可讀的窘境期待了兩年吊橋的啟用重新

找回孩子們的笑容更為當地帶來大批的觀光人潮增進地方收益

「福美吊橋」全長 175 公尺這座吊橋的設計與一般橋塔式吊橋截然不同

稱之為吊床式吊橋目前國內相同形式的吊橋僅有兩座一座是位於南投縣竹山

鎮大鞍竹海風景區往太極峽谷途中的「天梯吊橋」(全長 136 公尺)另一座則是

6

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

台北市內湖區碧山巖旁的「白石湖吊橋」(全長 116 公尺)新建的福美吊橋跨越

曾文溪上游為目前國內最長之吊床式吊橋也為阿里山增添一處新景點

「福美吊橋」雖與「天梯吊橋」及「白石湖吊橋」均屬吊床式吊橋但在結

構上的配置仍略有不同主要差異在於福美吊橋將主索配置於橋面上方橋面則

藉由垂吊索懸掛在主索下方而其他兩座則將主索配置與橋面版等高位置福美

吊橋設計團隊的目的是刻意呈現主索索夾吊耳及錨座等結構元素展現出吊

橋結構力學與美學結合的量體並增加吊橋本身的穩定性隱藏在橋面下的兩條

防震索對於吊橋整體穩定效果的確發揮相當大的作用抗風索線型則與水平線

約呈 30 度夾角整體配置恰當所以通行典禮當天即使同時約二百多人在橋面

上行走亦不覺得搖晃

紅藍黑三色是鄒族圖騰基本原色因此舉凡吊橋纜索顏色橋面護欄

花崗石地坪等之造型及色彩語彙元素皆發想於鄒族的圖騰既能與環境相互融合

又能凸顯當地原住民特色當吊橋優美的弧線劃過山際跨越過曾文溪峽谷構

成一幅美麗的畫面令人驚豔

7

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

8

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

吊橋設計期間透過山美社區發展協會協助向當地山美國小的小朋友邀稿

取得四幅美麗圖畫入選作品分別是「鄒族神話故事哈莫神造人」「鄒族神話

故事小米女神」「夢見達娜伊谷山美大橋溪谷」及「夢見達娜伊谷達

9

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

娜伊谷賞魚」等吊橋揉合了藝術與工程一改原吊橋基礎混凝土的風貌在錨

碇基座表面進行馬賽克面飾工作由於山美國小小朋友們的協助吊橋週邊得以

譜繪出希望與感動之創作圖像讓眾人愛的力量在達娜伊谷傳頌為山美茶山

與新美村民構築一條安全的回家之路更為當地居民記錄著永不放棄的重建故

曾文溪上游與達娜伊谷是峽谷地形邊坡陡峻懸崖面岩層裸露是因陸地

抬升河川下切在下切速率高岩層堅硬岩體完整且不易崩塌的河段就容

易形成峽谷地形達娜伊谷地區因莫拉克颱風的侵襲在風雨大量的沖刷與侵蝕

下造成大規模的土石流事件大幅改變此區的生態景觀由於園區座落於河

階地面上是古代土石流埋積河谷河川再下切後形成的因此颱風引發的洪水

和土石流侵蝕河岸埋積河谷造成嚴重的災害

該工程場址緊鄰民房且邊坡陡峭施工機具腹地不足增加施工的困難度

原構想採用吊掛式地錨鑽孔機施作但因採用自日本進口之永久性地錨系統必

須使用大口徑之大型鑽孔機施工無法以吊掛方式進行故而改採於溪谷設置施

工便道在取得水資源局的協助下同意該工程使用溪底砂石作為施工便道但

也增加廠商的施工成本與潛在風險因為便道設置在溪谷底每遇大雨施工便道

必會被水沖毀導致前功盡棄雖然施工期間遇到好幾次颱風警報及豪大雨整

個工作團隊均戒慎恐懼盡可能做好萬全準備既擔心施工人員的安全又憂慮

10

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

施工便道被沖毀影響工程進度實在是百般煎熬幸好山神及土地公的幫忙

在施工階段施工便道僅被大雨輕微破壞損傷不大短時間即修復完成可說

是老天保佑方使工程順利完成當然也要感謝承包商駐地工程人員常見他們

在濕冷的雨中奮力搶修即使因淋雨感冒生病仍堅持在工作崗位上

本工程另一個考驗就是吊橋纜索的吊掛工作承包商雖建議採大型吊車從

河床便道吊掛施工施工進度可快速推進但因施工當時為汛期階段倘遇豪大

雨後果將不堪設想故經監造單位與有經驗的吊橋安裝師傅商討決定採用流籠

索的方式吊掛最後順利將主索防震索吊掛於定位突破此階段考驗吊橋工

程大致已完成一大半接著施掛垂吊索抗風主索及抗風支索時即見老師傅們

11

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

藝高人膽大的功力僅靠安全繩防墜網的防護懸空吊掛纜索他們的搏命演

出終使工程順利完成

12

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

「達娜伊谷」這個名字是來自鄒族語的發音原意為「忘憂谷」的意思

它是臺灣少見的乾淨溪流位於曾文溪上游海拔約五百公尺溪長十八公里

氣候宜人風景秀麗目前想要進入阿里山鄉「達娜伊谷」可由中山高速公

路嘉義交流道往嘉義市區經 159 號縣道再接 18 號省道往東或國道 3 號高

速公路中埔交流道直接接 18 號省道往東後經阿里山風景區入口到 50k 龍美

13

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

村處後轉 129 號縣道往南即可到達但至今尚無直達公車因此必須駕駛自

小客車或包車前往

「達娜伊谷自然生態公園」是臺灣第一座由民間推動而成的生態公園由山

美社區發展協會管理開放遊賞只向遊客收取酌量的清潔維護費近幾年來

達娜伊谷已經成為阿里山的一個新興景點在公園入口處甚至還有傳統的歌舞表

演達娜伊谷不但自然生態豐裕山脈青翠蜿蜒伸展且步道幽靜溪流在山

谷中閃耀溪中巨石嶙峋兩岸鳥蝶振翅飛舞達娜伊谷的魚類也很豐富像是

復育成功以此地為家的高山鲴魚數量很多另一方面為了生態平衡著想每

逢雨季和魚類繁殖期間達娜伊谷還會開放曾文溪供釣客垂釣相信不久的將來

「忘憂谷」之人間仙境即將風華再現

14

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

輕鬆看世界

全球兩百營建業 中鼎工程首入列

( International Construction Jul-Aug 2011)

15

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

羽田機場跑道 半年填方完成

16

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

星國電纜隧道 長逾三十公里

17

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

杭州動漫博物館 球狀外形似香菇

18

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長 國立台灣大學 土木工程學系教授 徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長 張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長 曾亘婉 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊中心助理工程師

1989 年行政院經濟建設委員會(經建會)管制考核處依據行政院經濟革新

委員會在「提高公共支出效益之建議」案中所提「建議行政院經濟建設委員會

廣為蒐集國內外有關各類公共工程及技術服務規範與給酬標準等資料設立資料

庫以利各機關提出有關計畫時比較分析之參考」以參考美國營建規範學會(The

Construction Specification InstituteCSI)於 1987 年出版之規範(SPECTEXT)

為主將其原文 16 篇加以採擇編譯成 13 篇計 398 章「公共工程施工綱要規範」

自此開啟了我國中央機關訂定全國通用性施工綱要規範供各界參考之先河其後

甫成立三年的行政院公共工程委員會(工程會)基於「公共工程作業透明化管

理專業化技術國際化」之理念於 1998 年 1 月 23 日奉行政院核准成立「公

共工程施工綱要規範整編暨資訊整合中心」續參照美國 CSI 協會最新版之格式

與編碼內容於 1998 年 12 月公布首批 77 章公共工程施工綱要規範並陸續擴

增新篇章至 2011 年 12 月底止公布之總篇章數為 16 篇 809 章目前施工綱

要規範之新增維護與修訂工程會委由財團法人臺灣營建研究院持續辦理中

基於「混凝土」為公共工程普遍使用之基礎材料因此施工綱要規範「第

19

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

03050 章 混凝土基本材料及施工一般要求」也包含於 1998 年首批公布的施工綱

要規範中歷年來第 03050 章之內容亦採納工程先進及單位相關之修訂提案

共經歷 7 次的討論與修訂(如表一所示)目前所公布的適用版本為 V80 版[1]

歷次修訂之重點內容分述如後

1V20 版(20010327)

為因應施工綱要規範將適用於全國各項工程因此本版本之修訂大量引用

[ ]於混凝土產製與施工之技術數值限制條件內使工程主辦機關可依其工程規

模大小及工程性質之異同而予以適度調整或引用 CNS 以外之規範如 216 卜

特蘭水泥混凝土用水應為[清水][ ]其 ph 值不得[小於 50 或者大於 80][ ]

2V30 版(20051206)

增列「當同一抗壓強度之混凝土契約總量大於[500m3] [1000m3] [ ]時需

做配比設計但預力混凝土均需做配比設計」增加 154 要求施工廠商應提送

施工計畫並具體陳述混凝土拌和廠之拌和量及運送至澆置地點之運送量配合情

形以保證能符合混凝土澆置量排程之要求增加 213(7)細粒料之細度模數若

超出配比設計值之[plusmn02][ ]時應調整用砂率此外亦增加混凝土澆置震動及

搗實要求(325)及混凝土施工縫之設置條件與要求(326)另外將混凝土

抗壓強度試驗之取樣頻率提高至一般混凝土 50 m3 以下 2 組50 -100m3 為 3

組及 100 -200m3 為 4 組其後每增加 100m3 加取 1 組以確保一般混凝土之

20

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

產製品質通常預力構件之材料品質要求更高因此預力混凝土亦增列類似之規

定但其取樣頻率更高於一般混凝土

3V40 版(20060718)

本次修訂之內容主要為因應永續環境資源再利用之需求217 款納入在

工程司事先核准之條件下可使用水淬高爐爐渣粉取代部分之水泥量但上限不

得超過水泥重量之[30][ ]

4V50 版(20070615)

補充 336 款「若承包商未適當保護試體以致試體抗壓試驗結果不合格時

應進行鑽心取樣試驗」以確認混凝土的品質

5V60 版(20071218)

增列 14 節引用 CNS 規範章篇之公布日期如 CNS 61 R2001(20050325 公

布版)

6V70 版(20081105)

本次修訂之內容主要在引入第三者驗證機制於混凝土產製過程之品管程序

內因混凝土運至工地澆置時仍處於半成品狀態需俟 28 天硬固後以抗壓

強度試驗確認其品質是否符合設計圖說之要求為免澆置後混凝土強度不足時

需浪費大量資源將結構物敲除重做或補強特於此次規範修訂中於混凝土產

製過程引入第三者驗證機制以提高混凝土產製品質的可靠度因此增列「152

(2)供應單一工程混凝土總量大於[5000m3][ ]以上之拌和廠應檢附經政府機

關財團法人或學術機構等驗證單位依據 CNS 3090 驗證合格之證明文件送交

工程司審核通過後方得供料」此外為免驗證單位良莠不齊驗證結果無法有

效達到提升混凝土廠產製品質之原意本次修訂之規範內容亦要求「驗證單位

應通過標準法授權之產品驗證單位認證機構認證」以使混凝土之產製程序能

獲得多一層之保障

7V80 版(20101101)

本次修訂僅在規範中引用之「CNS 490 粗粒料(375mm 以下)洛杉磯磨損

試驗法」予以更正為正確名稱因此併同其他 20 章一併修訂引用 CNS 之錯誤

行政院於 2001 年 11 月 15 日(行政院台九十工技字第九 OO 四四一八八號

函)頒佈「公共工程施工綱要規範實施要點」主要在劃一全國施工規範以提

21

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

升工程品質但為使各工程主辦機關於特殊情形時也能適當之增刪綱要規範

以符合其工程特性之需求條件「公共工程施工綱要規範實施要點」第四條亦明

文規定「主辦機關自本要點實施日起辦理新興個別計畫之規劃設計及施工

應用施工規範之有關措施及內容如有所不足或另有特殊情節應循施工規範完

整版所訂有關編撰格式編碼架構及編碼規則增刪修撰以因應個案需用」因此

施工綱要規範之引用者應充分了解綱要規範尚非屬施工標準規範應用綱要規

範時需就擬發包之工程特性全面檢討綱要規範內容是否可符合發包工程之

需求不應盲目照抄使用

22

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

李 釗 國立中央大學土木工程學系 教授

王韡蒨 私立中原大學土木工程學系 助理教授

許書王 私立中原大學土木工程學系 兼任助理教授

交通部(以下稱主管機關)自 78 年 7 月 25 日交技(78)字第 022662 號函頒布「公

路工程施工規範」後鑑於工程技術不斷創新材料變化也與時俱進為求規範

切合實際遂於 84 年推動「交通部工程在國內落實生根作法」專案之際納入

該規範之修訂並由國道高速公路局(以下稱主辦機關)於 90 年 1 月完成全面修

訂工作93 年並配合行政院「綠建築推動方案」工作項目將廢棄混凝土回收

再生利用規定納入規範

97年主管機關為配合行政院政策執行「廢棄資源物再利用於公路工程規範

草案之研究」並針對公路類相關規範進行全面檢視排定公路類規範修訂順序

其中以公路工程施工規範列為優先修訂項目為符合實際需求主管機關於98

年辦理「公路工程施工規範草案之研究」將原規範格式參照行政院公共工程委

員會「公共工程施工綱要規範」主架構及各章編列方式進行全面性內容檢視與

修訂並於99年4月完成初步研究同年12月交由主辦機關負責『交通部頒布「公

路工程施工規範」之修訂』計畫並委由國立中央大學(以下稱執行單位)辦理

23

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

為配合行政院公共工程委員會 98 年 8 月召開「公共工程設計與施工規範第

二次討論會(混凝土規範)」會議之決議就公路工程施工規範「第六章混凝土工

程」先予審議並於 100 年 4 月由主辦機關負責辦理初審後提報主管機關進行

複審及頒佈作業期間共歷經 9 次複審會議於同年 9 月完成複審作業10 月 3

日完成頒佈程序

主管機關於97年開始規劃進行「公路工程施工規範」修訂作業於98年發包

辦理「公路工程施工規範草案之研究」進行全面性規範內容檢視與修訂99

年再委由主辦機關負責辦理「公路工程施工規範之修訂」計畫並就「第六章混

凝土工程」先予審查及頒布其任務編組及審議流程如下所述

1任務編組

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

有鑑於公路工程施工規範內容涵蓋許多領域故修訂方式應由不同領域的專

家學者針對其專精領域之章節著手修訂因此計有六個委員會進行規範草案撰

稿與審查之工作區分為「總則及設施安衛環境」「路基及路面工程」「混

凝土工程」「橋梁工程」「隧道工程」及「排水及邊坡工程」等

混凝土工程委員會由召集人撰稿委員審查委員及執行秘書所組成召集

人邀請三位混凝土界專家學者擔任公路工程施工規範第六章混凝土工程內容編

修撰稿委員規範修訂初步完成後隨即開始審查工作審查委員由7位混凝土

專家組成

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

該案以任務編組方式審查其中混凝土工程施工規範初審委員會由鐵公路

相關單位包括公路總局高公局國工局運輸研究所高鐵局鐵改局鐵路

管理局等七個單位台灣世曦工程公司及學者等產官學界混凝土專家共17人組成

並召開初審會議審查相關條文初審會議通過後由主辦單位邀集主管機關鐵

公路相關單位進行校核完成後送交通部複審複審委員會由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者執行單位及技師公會專家組成

24

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2審議流程

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

為快速了解及蒐集資料規劃問卷並發函於使用較為頻繁及熟悉之相關單位

進行問卷調查以提供施工規範修訂之建議期間並進行兩次初審聯席會議第

一次初審聯席會議決議事項包含規範草案審查方式審查召集人委員名冊審

查頻率及開會地點第二次會議則針對初步完成之草案內容進行審查

基於專業領域之分工第一次初審聯席會議後即採分組(委員會)方式進行

混凝土工程委員會部份先收集目前國內使用之公路工程施工規範及彙整有關技

術文獻檢視施工規範運用於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能

發生之問題並針對前述問卷結果之建議由召集人邀集撰稿委員召開會議討

論混凝土施工規範之架構及內容由執行秘書進行規範修訂之相關文書作業及會

議成果彙整規範草案擬定後即進行小組內部之審查工作由召集人聘請官學

界混凝土專家擔任審查委員審查會議結束後進行全案第二次初審聯席會議對

規範草案內容進行審查撰稿會議擬定「第六章混凝土工程」施工規範草案共16

章歷經5次小組內部之審查會議修訂整合完成之草案共12章

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

主辦單位針對98年「公路工程施工規範草案之研究」案初步完成之規範草案

規劃召開初審會議並委由執行單位辦理其中混凝土工程施工規範初審委員會

由鐵公路7個單位13人產業界2人及學界2人共17人組成分別針對前述「第

六章混凝土工程」施工規範草案共12章逐章進行初審共召開11次會議初審

會議審查方式分為會議前中後三階段進行會議審查前擬出規範審查順序及

章節會議前三天由審查委員先提出書面意見交由執行祕書綜整會議中依

據所有委員書面審查意見表逐條討論並修訂會議後由執行秘書綜整修訂內容

並發文檢送會議紀錄初審會議通過後由執行單位函送規範修訂成果至主辦機

關並由主辦機關核定後彙送交通部進行複審複審委員由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者承辦單位及技師公會專家組成複審進行方式逐章逐條審

查歷經9次審查會議於100年9月完成修訂「公路工程施工規範」第六章混凝

土工程規範共計12章並於100年10月頒布

25

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

本次規範的編修要同時兼顧制度面法制面及實務執行面編修的要領簡述

如下

1掌握規範特性

就鐵公路各主管單位而言部頒規範是具有援引依據位階較高且編修

後需較長時間才有機會再予以修訂等特性因此在法制面的考量下內容修訂依

據交通部99年8月9日交技字第0990007371號函示部頒規範採原則性政策性或

訓示性之技術規定而執行細節之操作面規定則由各執行單位制定辦理

2修訂規範架構

93年4月頒布之「公路工程施工規範」第六章混凝土工程係引用中國土木

水利工程學會出版之「混凝土工程施工規範與解說(土木402)」內容為主其格

式僅水泥混凝土一節再區分說明材料施工要求及計量與計價等四項與行

政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」及部屬機關自訂混凝土施工規範

之架構及內容有極大差異性為符合實務面及法制面需針對規範內容及架構做

大幅度修訂

規範內容主架構及各章編碼之修訂依據交通部技監室98年技發字第

0980200448號函示參照行政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」進

行規範格式及章節之編排各章碼內容再區分為通則產品施工計量及計價

等四部分藉此提升部屬機關在引用規範時之實用性及便利性

3符合運用領域

原混凝土工程施工規範內容主要是以中國土木水利工程學會土木402為主

土木402是以建築工程為對象與公路工程屬性較為不同為符合公路工程運用

的領域與需求藉由國內外公路工程施工規範文獻蒐集彙整以及臺灣地區公路工

程規範現況調查成效評估與使用情形以期完成最適切用於國內公路工程之混

凝土施工規範

4更新及刪除不合時宜的內容

混凝土工程施工規範是營建工程運用最多分布最廣的規範之一其係為了

26

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

達成工程設計之理念和品質需求所訂定對施工材料及施工品質之要求與標準

部頒規範頒布與修訂之日期差距甚大部份參考之標準或規範(包括CNSASTM

AASHTO等)國內外已做更新為求嚴謹且鑑於材料工法日新月異因此需

針對相關規範進行檢視與修訂以符合未來需求除此之外對規範實務應用層

面藉由委員會的召開更新及刪除不適用之內容期使規範更具完備

5名詞整編

93年版公路工程施工規範相同之工程項目等常發現各章名詞會有不同之現

象恐易造成施工單位混淆因此主辦單位藉由本次規範修訂作業將相同事

項所用的名詞予以統一並於第一章總則篇定義清楚混凝土工程施工規範雖然

先審議後頒布但是在名詞部分將依據部頒複審結果將定案名詞提送總則工程

委員會配合修訂

6納入新材料及新工法

目前國內使用之公路工程混凝土施工規範及技術是否合宜需進行檢視探

討及修訂因此在修訂上需使各篇章節相關工作項目之規定一致化並檢視施工

規範於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能發生之問題予以檢討

有些已經不符合現代需求除了原有工法要求外再建議增列其他新工法以因

應工程技術之演進及新材料新工法之發展

本次第六章混凝土工程編修完成頒布的內容架構包括第03052章「卜特蘭

水泥」第03053章「水泥混凝土之一般要求」第03054章「水泥混凝土構造物」

第03110章「場鑄結構混凝土用模板」第03150章「混凝土附屬品」第03210

章「鋼筋」第03220章「銲接鋼線網」第03315章「自充填混凝土」第03350

章「混凝土表面修飾」第03371章「無收縮混凝土」第03372章「噴凝土」及

第03601章「無收縮水泥砂漿」等共計12章重要編修項目及其精神如下

1新增符合工程現況專章

近年來國內自充填混凝土快速發展與應用目前已逐漸普遍應用於公路建

築等重要工程有著重大的進展與改變由於自充填混凝土在施工技術上和傳統

27

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

混凝土有相當大的差異因此本次修訂重點之一為新增「自充填混凝土」專章

使本規範符合混凝土技術發展之國際潮流與水準此外亦新增第03371章「無

收縮混凝土」及第03601章「無收縮水泥砂漿」等二個章節

2配合新科技新材料及新工法之應用增列內容

如增列第03052章「卜特蘭水泥」中水硬性混合水泥之材料要求又如CNS

1240之附錄所列檢測粒料鹼質與粒料反應活性的方法包括岩相分析等四種資

料過於老舊因此在第03053章「水泥混凝土之一般要求」中增列具潛在鹼質反

應性粒料之檢測方式此外亦增列第03315章「自充填混凝土」之材料要求及施

工相關規定

3非混凝土工程範疇內容納入適當之委員會討論

第03150章「混凝土附屬品」原草案條文附屬品區分為混凝土工程附屬品

與橋梁工程附屬品二部分本章保留混凝土工程附屬品內容包括填縫劑及止水

帶兩類而原草案條文中有關橋梁工程附屬品包括成型伸縮縫填縫板人造橡膠

防震板預力鋼棒剪力鋼箱及套筒抗拉拔裝置剪力鋼棒與防震拉條防水

膜橋梁鉸接板頂防水層渡槽防水層箱型梁人孔蓋及座橋名牌等有關的

材料規定及施工方法移至橋梁工程組納入橋梁工程附屬品專章討論

4整併章節內容

將原第03390章「混凝土養護」及第03350章「混凝土基本材料及施工方法」

等併入第03053章「水泥混凝土之一般要求」將原第03310章「結構用混凝土」

併入第03054章「水泥混凝土構造物」中

5要求材料及施工品質

施工規範是營建工程施工之準則對工程相關的品質要求均需詳列於規範中

包括材料規格檢驗頻率品質要求標準等因考量各部屬單位工程特性不同

部頒規範修訂採原則性政策性或訓示性之技術規定對於執行細節操作面之規

定在不違反部頒規範及其他相關法令規章下各部屬單位應優先考慮施工安全

及品質要求制定所需之規範

本次混凝土工程施工規範對材料及施工品質要求之原則性修訂內容列舉幾

項說明第03053章「水泥混凝土之一般要求」將第33項內容修正為「除契約另

28

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

有規定外混凝土之坍度強度及水溶性氯離子含量檢驗方法依CNS 3090規

定執行檢驗頻率與合格標準依契約規定辦理」第03210章「鋼筋」刪除

第324款中表03210-2混凝土保護層厚度建議值及第36款許可差規定等二項內容

而相關規定依各單位制訂之契約加以要求以滿足各單位對不同工程性質的要

6重視施工品質及工程安全內容

為避免國內混凝土工程施工品質不良所造成之案例重蹈覆轍本次修訂內容

全面性檢討對施工品質的要求以確保施工安全例如第03210章「鋼筋」為提

升施工品質並考量安全修訂第217款後段內容為「水泥砂漿墊塊或混凝土墊塊

之強度須大於所澆置混凝土之強度並應附鍍鋅鐵線」

7修正計量與計價架構寫法

除特殊需求外修正計量與計價的架構寫法以使規範更完善依據交通部

臺灣區國道高速公路局100年4月18日工字第1006003247號函示「第42項計價

每一工作項目建議須有『計價單位』及『若契約另有規定時從其規定』等字眼

並採正面表列方式辦理」修正

8統一使用的名詞例

規範各章名詞定義需統一規範才具一致性及便利性且須於第一章總則中

加以規定例如第03110章「場鑄結構混凝土用模板」依據公共工程施工綱要

規範編撰說明施工圖涵蓋施工製造圖(Shop drawings)與工作圖(Working

drawings)兩部分並將原內容中的「工作圖」修訂為「施工圖」第00100章

「總則篇」第123款修訂AASHTO中文名稱為「美國州公路及運輸官員協會」

及修訂Standard Specifications for Highway Bridge的中文名稱為「公路橋梁標準規

範施工篇」

1由本次修訂過程顯示為求嚴謹規範從修訂研擬至頒佈時間長達數年就環

境變遷與實務應用而言未來宜採取逐年彙整定期修正方式辦理以避免落

29

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2辦理過程發現各單位對於某些特定事項持有不同建議或看法由此可見以部層

級之規範而言採原則性政策性或訓示性之技術規定屬正確作法

3日後對於交通部與其他部會或單位相類似之規範標準應採取積極參與方式

以避免一國多制或有落差的情形發生

4本次修訂規範參與人員涵蓋產官學界專家學者惟新修訂規範是否完全適

合應用尚須進一步了解建議相關單位應採取主動方式與主管機關保持聯繫

就實務應用產生的問題充分溝通並研擬對策以期本規範能更為適用可行

30

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長

國立台灣大學 土木工程學系教授

陳育聖 財團法人臺灣營建研究院 副工程師

楊仲家 國立海洋大學 材料工程研究所教授 劉玉雯 國立嘉義大學 土木與水資源工程系教授

水利工程建設是台灣經濟起步不可或缺的一環從防洪灌溉電力與公共

給水等涵蓋之服務範圍與影響層面甚為廣泛更是造就台灣經濟發展的主要功

臣因此水利構造物須維持一定的服務性能以確保其於服務年限內正常營運

目前台灣的水利構造物以鋼筋混凝土結構為主然而由於台灣雨量豐沛約為世

界平均值 26 倍降雨時空分佈極不平均的水文條件雨季集中於五至十月間

約為年平均雨量之 78再加上河川大多從海拔高度超過 3000 公尺的山區以

不超過 150 公里的距離東西流向海洋以及地質構造複雜而地層形成年淺質弱的

地形與地質條件使得每逢颱風大雨坡陡流急且挾帶大量土石河流向下游流動

形成台灣地區單位面積產砂量及河川含砂濃度皆為世界平均值之數十倍這種

「水急砂多」的情形透過「水」與「砂」的共同作用對台灣水工結構物如

攔河壩堰之排砂道溢洪道輸水排砂隧道及靜水池等之混凝土結構構成嚴

重的磨損問題

31

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

國內關於水工混凝土施工之相關建議與規定僅見於公共工程委員會施工綱

要規範第 03374 章耐磨混凝土及經濟部水利署施工規範第 03310 章結構用混凝土

中之部分篇章然而上述兩者均屬通則型規範對於不同類型水工構造物如堰

壩結構體溢洪道輸水道排砂道及靜水池等其規定並無特別差異性台灣

河川均屬源短流急型態且地質構造複雜使得河川具高含砂石量之特性位於不

同河段之水工構造物將因河流中不同粒徑的砂石而遭受不同形式的侵襲因

此不同形式水工構造物所承受的損害便有所差別若僅以通則性規範進行施工管

理恐較難以落實不同類型構造物之性能要求及施工要求

國外相關規範中日本土木學會混凝土標準示方書[施工編]及[壩編]對於水

工混凝土耐磨或抗衝擊性質均無著墨美國混凝土學會 ACI 210R-93rdquoErosion of

concrete in hydraulic structuresrdquo雖對於水工混凝土之耐磨性質有較實質的說明然

亦無較定量的建議中國水工混凝土施工規範屬水工混凝土之一般通則性規範

藉由規範水工混凝土使用之材料與配比的水膠比(水灰比)以控制其品質然對於

水工混凝土耐磨及抗衝擊性質亦無實質建議

上述國內規範中均僅以抗壓強度做為判斷混凝土品質之依據對水工構造

物所需的抗磨耗能力抗衝擊能力耐久性與體積穩定性卻著墨甚少

依據相關文獻與試驗結果顯示水利工程多數之混凝土構造物必須具備一定

的抗磨耗與抗衝擊能力始能確保其構造性能並維持正常功能另一方面混

32

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

凝土耐久性溫度與體積穩定性等則是決定混凝土構造物使用年限之最重要參

數因此100 年水利署委由國立台灣大學詹穎雯教授海洋大學楊仲家教授及

嘉義大學劉玉雯教授與財團法人臺灣營建研究院所組成的團隊針對前項所列之

各種材料性能試驗方法進行相關試驗以擬定水利構造物運用混凝土所應具備

材料性能之主要測試項目並據以檢討現行混凝土施工規範提出修訂建議[1]

藉由一系列適合水工混凝土構造物應用之混凝土材料經由配比設計試拌

試體製作乃至進行各項材料性能試驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝

土抗壓強度水膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽

灰)用量等因素與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝

擊能力耐久性溫度與體積穩定性等材料性能建立關聯性對於不同類型水利

工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議此建議值包含混凝土材料之

性能要求與材料性能試驗項目等因此未來水工構造物之混凝土施工便可以

有一明確的混凝土材料性能準則及材料試驗項目與標準

在此將研擬之整合型水利工程混凝土施工規範(草案)關於材料性能要求適

用之試驗法與材料檢驗規定之訂定原則與精神敘述如下而本規範草案對於材料

相關規格與性能之要求在條文前面均會有「除契約另有規定外hellip」之陳述

以保留業主單位針對個別工程相關性能需有所提昇之彈性

考量國內現行水工混凝土施工規範對於水工構造物之混凝土規格及性能要

求並無區分一般構造物及需考量抗磨耗抗沖擊性能之構造物因此就水工混凝

土構造物之特性先將其區分為(1)一般水工構造物(2) 抗磨損構造物(3) 堰

壩結構體等三種結構

對於「一般水工構造物」之規定係參考經濟部水利署施工規範第 03310 章

結構用混凝土規定一般水工構造物使用之混凝土 28 天設計抗壓強度並將水

利署規範中部分構造物的強度要求予以提昇如下表所示

對於「堰壩結構體」之要求直接引用至公共工程委員會施工綱要規範第

03701 章「壩用混凝土」的規定

規範草案最主要在於增加針對「抗磨損構造物」之相關性能規定與要求使

該規範具有「水工混凝土施工規範」的特色

33

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

規範草案關於「抗磨損構造物」混凝土之材料規格要求如下

(1) 抗磨損構造物係指需承受水流中磨損物質沖刷或外界物質磨損之構造

物應使用耐磨混凝土

(2) 除契約另有規定外抗磨損構造物設計使用之混凝土規格可參考下表

規定

(3) 混凝土採低水膠比之配比可提高混凝土強度作為耐磨混凝土耐

磨混凝土為維持良好工作度得摻加減水劑輸氣劑強塑劑等化學摻

規範草案對抗磨損構造物耐磨層之混凝土材料規格的要求對於需考慮抗磨

損構造物耐磨層細分為溢洪道輸水道排砂道及靜水池等之耐磨層並依據

其可能造成之磨損程度將其分為 2 種等級並對其 28 天抗壓強度水膠比及

粗粒料用量進行要求其中溢洪道與排砂道為較高等級輸水道與靜水池為較低

等級

由試驗結果可知混凝土抗壓強度與水中磨耗損失體積及含砂水流沖擊損失

34

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

體積有明顯之相關性故提昇混凝土設計強度可有效提昇其抗磨耗能力與抗含砂

水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂將 28 天設計強度規定從水利署施工規

範的 350 kgfcm2提昇至 420及 560 kgfcm2

水膠比與水中磨耗損失體積快速氯離子滲透試驗(RCPT)總累積電荷量

非穩態傳輸係數及穩態傳輸係數均有明顯之正相關性故降低混凝土水膠比可有

效提昇其抗磨耗能力與耐久性能因此反映在規範的擬訂增加水膠比最大值的

規定2種等級分別為 045及 04以下

粗粒料用量與衝擊破壞次數有明顯正相關與水中磨耗損失體積及含砂水流

沖擊損失體積有明顯負相關故提昇混凝土粗粒料用量可有效提昇其抗衝擊能力

抗磨耗能力及抗含砂水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂增加粗粒料用量最

小值的規定均為 035 m3m3以上

混凝土組成成份之水泥粒料水化學摻料與礦物摻料等之使用規定除了

按照施規綱要規範第03050章「混凝土基本材料及施工一般要求」之相關規定外

應符合下列要求

(1) 用於耐磨混凝土之粗粒料依 CNS 490 試驗法測定之磨損率不得大於

[40][ ]

(2) 除契約另有規定外混凝土配比設計使用礦物摻料之總取代量不得超過

y = -03376x + 30276Rsup2 = 08411

0

100

200

300

200 400 600 800

齡期

56

天7

2h

r磨耗

體積

(cm

3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

y = -0044x + 45546Rsup2 = 08667

0

10

20

30

40

200 400 600 800

齡期

56

天2

hr沖

擊損

失體

積(c

m3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

35

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

總膠結料重量[50][ ]

(3) 飛灰做為混凝土摻料時應符合 CNS 3036 之 F 類規定使用時應經工

程司事先核可且飛灰量不得超過總膠結料重量之[25][ ]若用於耐

磨混凝土飛灰量不得超過總膠結料重量之[15] [ ]若用於巨積混凝土

飛灰量不得超過水泥總膠結料之[30][ ]

(4) 矽灰做為混凝土摻料時應符合第 03373 章「矽灰混凝土」之相關規定

使用時應經工程司事先核可

由試驗結果可知粗粒料硬度與水中磨耗損失體積為負相關故提昇混凝土粗

粒料品質可有效提昇其抗磨耗能力因此對於耐磨混凝土粗粒料洛杉磯磨損率的

規定加以提昇規定不得大於 40

此外規範草案對於抗磨損構造物混凝土礦物摻料用量要求的主要精神在

(1) 僅規定礦物摻料之總取代量之上限為 50而沒有規定下限係因國

內最常用之礦物摻料爐石粉及飛灰單價均低於水泥以市場機制而言

承包廠商將會使用礦物摻料至其上限以降低成本

(2) 添加爐石粉有助於混凝土抗磨耗性能之提昇而飛灰不利於抗磨耗性

能但長齡期後則可改善其不利於抗磨耗性能之影響因此規範草案規

定礦物摻料之總取代量之上限為 50可保證爐石粉添加量不會超過

50再配合用於耐磨混凝土飛灰取代量上限為 15之規定亦可確保

飛灰添加量不會超過 15

(3) 矽灰對於抗磨耗性能以取代量為 15以內較為理想考量矽灰單價較

高若對於抗磨耗性能無明顯助益添加太多形同浪費因此本規範草

案對於矽灰之要求較為保守規定其添加量不宜超過水泥量之 10

(4) 藉由增加爐石粉及飛灰的用量可達成較佳之耐久性能其中爐石粉取

代量為 35時 RCPT 總累積電荷量即可降低 63~75飛灰取代量為

15時可降低 72~79綜上可知混凝土中添加爐石粉及飛灰均可

大幅提升其耐久性能

(5) 爐石粉及飛灰的用量與混凝土絕熱溫昇有密切之關係爐灰(爐石粉

飛灰=73)取代 30可使絕熱溫昇約降低 5取代 50約降低 13

顯示以爐石粉及飛灰等礦物摻料適當取代水泥之用量可有效降低水化

熱之產生以達到較佳之溫度與體積穩定性之控制

36

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

經由一系列混凝土相關試驗及相關文獻之綜整分析將混凝土抗壓強度水

膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽灰)用量等因素

與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝擊能力耐久性

溫度與體積穩定性等材料性能建立起關聯性且考量混凝土抗磨損試驗及耐久性

試驗所需花費時間較長如水中磨耗試驗需於齡期 56 天進行RCPT 需於齡期

91 天進行此將造成施工驗收等待時間過長的困擾故於規範草案之擬定即以

混凝土抗壓強度水膠比粗粒料用量礦物摻料用量等作為材料品質的檢驗規

定而不再另訂定額外之檢驗標準以簡化施工材料驗收作業但仍能達混凝土

抗磨損及提高耐久性溫度與體積穩定性之目的

此外在配比設計階段考量材料之多樣性或使用新材料時規範草案建

議當構造物需抵抗磨耗或衝擊時得進行 ASTM C1138 混凝土水中磨耗試驗

ACI 544 抗衝擊試驗或其他相關試驗依測試結果擇定最佳配比

然近年來台灣發生極端氣候已成常態維護水工構造物之性能及結構安全更

形重要本規範草案經由配比設計試拌試體製作乃至進行各項材料性能試

驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝土材料因素與混凝土力學性能建立

關聯性對於不同類型水利工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議

未來水工構造物之混凝土施工便可以有一明確的混凝土材料性能準則及材料試

驗項目與標準以期提昇水工構造物之品質

37

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長

徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長

行政院經濟建設委員會(經建會)在去(2011)年 12 月份發表 2012 年國

家建設計畫[1]揭櫫我國穩定永續均衡的經濟發展政策而落實於 2012 年度經

建發展目標包含經濟成長率為 43以上每人 GDP20246(美元)以上失

業率在 42以下而消費者物價指數上漲率則以不超過 20為努力目標

去年中因為歐美債信問題引發全球經濟衰退之疑慮我國因為國家財務

較為健全2011 年的經濟發展也較歐美國家樂觀因此當時經濟部長曾出面信

心喊話提出 2011 年的經濟指標有信心達到「54321」之標準[2]也就是說經

濟成長率要達到「5」以上失業率要在「4」以下薪資所得調漲要達「3」

以上消費者物價年增率則控制在「2」以下以及今年之重大投資要超過「1

兆」元

當提到一國經濟活動的規模時常以該國 GDP(Gross Domestic Product)為代

表而評估該國經濟活動的表現時則多以其 GDP 年度成長率來衡量由於近

年國際間貿易障礙逐漸去除跨國貿易與物流愈趨頻繁與重要當各國貿易需放

眼於全世界時供應貿易所需產品的廠商(或產業)規模也就愈來愈大使得各

國的經濟活動愈來愈趨向資本密集的結果因此目前以 GDP 來評估各國之經濟

38

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

成果時雖仍是一個有效指標但卻無法直接反映支撐經濟活動的廣大受薪階級

之實際經濟情況也因為如此2011 年 9 月「佔領華爾街運動」在美國各地如

火如荼的展開即在向執政當局反映代表受薪階級的 99人口在 2008 年金

融海嘯後之經濟復甦時期無法如同資本家一般享受 GDP 成長所應帶來之好

處(如勞方聘僱薪資的提升)因此如果需兼顧勞資雙方之實質經濟所得政

府在制訂年度總體經濟發展目標時除經建會所提「經濟成長率」「失業率」及

「消費者物價指數上漲率」外若能加上經濟部所提之「薪資所得調漲率」將

使政府施政首要為照顧全體人民福祉之目的透過每年經建目標之規劃與制訂

更為完整的推動與落實

在經建會邀集各部會制訂下一年度之國家總體經建目標後各部會需就其主

管業務規劃分配至業管產業的次經建目標及實施方案以期在年度終了時經

建會可以彙整全國人民一年來的努力達成年初所制訂的國家經建目標因此本

文也以「經濟成長率」「物價指數上漲率」「失業率」及「薪資所得調漲率」四

項經建指標比較近年我國總體經建實質成果與營造業經建實質成果間之差異與

趨勢並以經建會所制訂之 2012 年我國經建目標推測 2012 年營造業可能之產

業經建成果

首先經濟成長率是四項經建目標的根源且會直接影響到另外三項經建指

標數值之高低通常代表國家經濟活動結果之 GDP是指該國國內從事經濟活

動的總生產毛額而比較歷年經濟成長之結果必須先去除歷年物價波動之影響

因素所以計算歷年經濟成長率時多以實質生產毛額之年度成長率為主[3]

因此彙整行政院主計處所公布之全國及營造業近三十年之實質生產毛額[4]

並計算兩者之歷年成長率其結果如圖一所示除少數年度外大致上此段期間

之全國 GDP 年度成長率高於營造業之實質生產毛額年度成長率在 1997 年之

前雖然我國經濟成長率呈現逐年降低趨勢但大致仍可維持在 5以上之水準

1997-2007 的十年間我國經濟成長率約維持在 5上下其後我國經濟成長

則面臨更險峻的局勢經濟成長欲振乏力而於 2010 年時政府為因應 2008 金

融海嘯衝擊之振興經濟措施逐漸展現績效使得 2010 年經濟成長率高達 10以

上三十年間我國經濟呈現負成長的年代只有兩年分別為 2001 年及 2009 年

而營造業實質生產毛額年度成長率之情況大約可以 1995 年作為分水嶺1995

39

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

年之前的營造業經濟成長率以正成長情形居多在 1987-1989 及 1993 年更高

達 10以上而於 1995 年之後的十五年間有超過一半的年度營造業的經濟

成長呈現負成長頹勢圖一中亦繪出全國及營造業兩者經濟成長率之線性趨勢線

以方便比較全國及營造業實質生產毛額年度成長率之差異與趨勢三十年來兩

者之實質生產毛額年度成長率趨勢線大致維持平行狀態在 2010 年時營造

業經濟成長趨勢線低於全國經濟成長趨勢線約為 38依圖一之兩者趨勢估計

假設 2011 及 2012 年趨勢線斜率之差距不變因此若推估 2012 年終時營造業之

可能經濟成長率本文將以經建會所設定 2012 年全國總體經濟成長率減去 38

來推測

營造業是一個火車頭工業[5]需要下游的產業供應鏈一起協助因此中間

消費比例高所以受工程施工所需之原物料價格波動影響程度亦高在國內直

接代表營造工程物價漲跌情形的指數是行政院主計處所定期公布之營造工程物

價指數(CCI內含總指數工程分類指數中類指數及個別項目指數)但因

其屬國內單一產業之物價指數主計處或國內外經濟研究單位於年終時所發布

之下一年度經濟成長預測項目都不含營造工程物價指數預測經濟研究單位若

提供下一年度物價成長高低之預測時多以預測下一年度國內經濟成長之高低

所連帶影響國內貨物供給平衡之變動而帶動消費者物價指數(CPI)之成長數

40

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

值來代表雖然消費者物價指數與營造工程物價總指數間因使用目的不同

其組成權重亦不相同兩者間並未有直接相互影響之關聯性但若評估兩指數間

之長期趨勢以概估下一年度營造工程物價總指數之變動仍不失為一個客觀方

式因此本文彙整過去二十年間消費者物價指數與營造工程物價總指數之歷年

變動情形[4]如圖二所示二十年間CPI 指數之年度成長波動情形較 CCI

指數穩定在 1992-2003 年間CPI 指數之年度成長呈現逐年降低趨勢尤其在

2001-2003 的三年裡物價相對穩定(年度成長率趨近於零)但在 2003 年後

CPI 指數年度成長率之波動幅度漸漸擴增其值大約在 1-4之譜而過去二十

年間CCI 指數之年度波動幅度就較為劇烈工程物價波動幅度高者可達 15

之多(1993 年)工程物價波動劇降者亦曾達-9(1999 年)而營造工程之施工期

間常長達數年業者受營造工程物價之波動影響困擾頗深更常成為營造業者年

度獲利盈虧之關鍵因素依據圖二 CPI 指數之年度變動線性趨勢線逐年降低趨勢

及 CCI 指數之年度變動線性趨勢線逐年升高現象在 2010 年時CCI 指數之變

動率高於 CPI 指數約 37左右且兩指數年度變動趨勢線間之差異(CCI-CPI)

每年以增加 02之比例擴大中因此估測 2012 年終時營造業所可能遭遇之

營造工程物價總指數之變動數值將以經建會所設定之 2012 年消費者物價成長

率目標值加上 37(2010 年時之差距)再加上 04(2011 及 2012 年之差距)

作推測

41

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

而失業率可以反映勞工就業情形若年度經濟成長時可增加勞工就業機會

勞工失業率就會降低反之若年度經濟衰退時常引致勞工失業率升高本文

亦彙整行政院勞工委員會所公布之資料[6]將近十年來我國勞工總計(平均)

失業率及營造業勞工失業率繪於圖三就勞工失業率之指標而言營造業之勞工

失業率常高於全國勞工之總計失業率甚多在 2002 年時我國勞工總計失業率

為 517但當年營造業的勞工失業率約為前者之兩倍(964)其後營造業

勞工失業率以顯著的速率降低使得營造業勞工失業率與全國勞工總計失業率間

之差距逐漸縮小但自 2006 年之後兩者之失業率則與之前逐漸縮小差距之

現象背道而馳2008 年受金融海嘯之衝擊造成國內百業蕭條該年底我國

勞工總計失業率飆破 5以後長達年餘之勞工總計失業率居高不下2010 年 10

月份受惠於各部會戮力推出短期促進就業方案之功效主計處所公布的當月勞

工總計失業率降至 5以下雖讓當時以烏紗帽為擔保的閣揆暫時鬆了一口氣

但當月營造業勞工失業率仍高達 93為比較全國勞工之總計失業率與營造業

勞工失業率間之關聯趨勢本文將兩者失業率之線性趨勢線繪於圖三若以兩者

之趨勢線估計2010 年時我國營造業勞工失業率高於全國勞工總計失業率約

為 25但兩者之差距以每年減少 005之速率縮小中估測 2012 年終時營

造業勞工失業率之可能情況將以經建會所設定之 2012 年全國勞工總計失業率

目標值加上 25(2010 年時兩者趨勢線之差距)再減少 01(2011 及 2012

年縮小差距趨勢之結果)來推測

42

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

勞動薪資之成長受幾項因素影響其一為在通貨膨脹時期企業主考量

維持既有員工勞動薪資之購買力所為之勞動薪資增加給付其二為總勞動工

作時間之增加也會使勞工薪資總額增加另一項影響因素則為勞動生產力增

加之因素企業主以加薪方式回饋辛苦之員工[7]而由主計處所公布的資料中[4]

在 1995 年之前我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致多

高於當年之消費者物價指數之年度成長率(如圖四)顯然此段時間企業主對勞工

薪資之調整應有勞動生產力增加或勞動總工時增加之因素在內但在 1995 年

之後我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致與消費者物價

指數之年度成長率相當研判此段時期企業主調整勞工薪資的考量應為維持員

工既有勞動薪資之實質購買力以降低物價上漲所造成之影響居多估測 2012

年終時營造業勞工薪資成長率之可能情況仍以營造業主應會考量消費者物價

指數之漲幅調整營造業勞工薪資以維持勞動薪資之原有實質購買力因此

推測 2012 年終時此項營造業勞工薪資調整率將以經建會所設定 2012 年消費

者物價成長率之目標值來估計

43

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

依據前述彙整過去我國整體經建指標與營造業經建指標之趨勢與推估方式

2012 年我國營造業之經建指標推估結果如表一所示依此結果營造業在今年

之經建表現將面臨該高的不高(經濟成長率為 05及薪資調整率為 20)

且該低的不低(營造工程物價上漲率為 61與失業率為 66)的困境但營造

業面對今年預期之經營困境時應該找哪一個部會提供必要之協助依據目前的

政府組織架構營造業及建築師管理業務由內政部營建署依法管理技師及工

程顧問機構管理業務由行政院公共工程委員會(工程會)管理而負責國內各

產業的發展規劃或輔導業務則屬經濟部的業務範圍但或許因法定營造業另有

中央主管機關經濟部對營造產業發展規劃或產業輔導之協助常使營造業者感

覺不如其對製造業者立法院於前(2010 年)年 1 月份通過行政院組織法等三

法之修正案並預計於三年內完成政府組織再造工程在政府組織調整方案中(草

案)國家發展委員會將新設管制考核處以統籌原工程會及經建會之工程管考

業務另將增設國土空間發展處以統籌工程會之工程建設經費審議及經建會住

都處之業務交通部將更名為「交通及建設部」並規劃新設「工程技術及產業

司」及「民間參與公共建設司」以納入工程會及內政部之相關業務而內政部

將保留國土規劃及建築師管理之業務另設國土管理署辦理雖然此項政府組

織調整方案與原工程界期望新設「工程建設部」以統一我國營建產業之發展

規劃考核管理督導與輔導等事務的原意有不小落差但工程界仍殷切盼

望政府組織調整後能有特定部會以營造產業中央主管機關的立場於「考核

44

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

管理與督導」之傳統業務外增加規劃營造產業之發展願景年度經建目標制訂

及提供必要之輔導與協助等業務更期望類似「兩兆雙星」「生技起飛鑽石行動

方案」的產業長期發展及輔導方案能由營造業之中央主管機關提出

45

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

國外災例 他山之石

簡賢文 中央警察大學 教授

謝蕙如 中央警察大學 研究助理

根據統計資料[1]顯示自 1995年起全世界已有 713人因公路隧道火災而死

亡且在 1999 年至 2001 年間歐洲就至少發生三起重大的隧道火災如 1999

年Mont Blanc Tunnel 因一輛載有人造奶油及麵粉之貨車自燃引發猛烈火勢造

成 39人死亡43輛車毁損隧道關閉將近三年1999年 Tauern Tunnel 火災造

成 12死 49傷隧道封閉 3個月其肇事原因為載運油漆之貨車追撞前方車輛引

發火災而 2001年兩輛貨車對撞所引發之 Gotthard Tunnel 火災其造成 20死 4

傷隧道嚴重損壞封閉 2個月從隧道火災對社會經濟以及國家政府形象重大損

失之角度審視公路隧道已不僅只是單純的交通運輸途徑而是背負著國家形象

及經濟重任之關鍵基礎設施

隨著臺灣社會環境的變遷及對於運輸經濟交通安全的高需求和高期待越

來越多的隧道於公路建設中構築包括八卦山隧道雪山隧道觀音山隧道

甚至是計劃建造之蘇花改隧道群隧道取代了開放的平面道路不僅提升車流量

縮短更多的車程時間也帶來更高的交通運輸經濟效益雖然隧道帶來交通上

之便捷然其可能因通行其間車輛的追撞而衍生的避難與救援特別困難的隧道火

災對於實現「給予人民一條安全回家的路」之倡議絕對是蘇花改通過環評後

中央及地方政府與工程顧問公司必須面對之關鍵議題

46

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 5: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

中華民國紅十字會秉持博愛與人道精神於災難發生之後全面動員參與災

後緊急救援以及各項重建工作善美吊橋的重建經費則由大陸紅十字會善款捐助

於 100 年 10 月正式重建完成並重新命名為「福美吊橋」以紀念兩岸共同救災

之佳話「福美吊橋」是由中華民國紅十字會總會委由臺灣營建研究院執行營建

管理冠達工程顧問有限公司進行工程規劃設計監造顯昌營造有限公司承攬施

該工程在進行規劃之初原構想於舊橋位址重建但經規劃團隊進駐現場時

發現原舊橋址左岸位於河道轉彎處當河流在曲流外側因亂流作用強烈加

速河水侵蝕淘挖坡腳極易造成河岸的崩塌即所謂「攻擊坡」因此幾經與

業主及地方協調取得在地私人地主與林務局的同意下將新橋往上游設置並

將橋面延長且提高直接與產業道路串聯因考量現場有限的腹地最後決定將

原先橋塔式吊橋改為吊床式吊橋之結構型式採用自日本進口之永久性地錨系統

將錨碇座牢固於岩盤上再以低鬆弛鋼絞線吊索作為主纜懸吊橋體設計出該吊

橋之原型一切以堅固安全為前提採用耐久性材料為原則

5

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

福美吊橋位於達娜伊谷外緣是山美地區往南聯絡新美茶山的主要通道

現在橋通了最高興的是部落的孩子這群在八八風災中歷經流籠吊掛上下課的

學童自此不必再擔憂因為天災無書可讀的窘境期待了兩年吊橋的啟用重新

找回孩子們的笑容更為當地帶來大批的觀光人潮增進地方收益

「福美吊橋」全長 175 公尺這座吊橋的設計與一般橋塔式吊橋截然不同

稱之為吊床式吊橋目前國內相同形式的吊橋僅有兩座一座是位於南投縣竹山

鎮大鞍竹海風景區往太極峽谷途中的「天梯吊橋」(全長 136 公尺)另一座則是

6

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

台北市內湖區碧山巖旁的「白石湖吊橋」(全長 116 公尺)新建的福美吊橋跨越

曾文溪上游為目前國內最長之吊床式吊橋也為阿里山增添一處新景點

「福美吊橋」雖與「天梯吊橋」及「白石湖吊橋」均屬吊床式吊橋但在結

構上的配置仍略有不同主要差異在於福美吊橋將主索配置於橋面上方橋面則

藉由垂吊索懸掛在主索下方而其他兩座則將主索配置與橋面版等高位置福美

吊橋設計團隊的目的是刻意呈現主索索夾吊耳及錨座等結構元素展現出吊

橋結構力學與美學結合的量體並增加吊橋本身的穩定性隱藏在橋面下的兩條

防震索對於吊橋整體穩定效果的確發揮相當大的作用抗風索線型則與水平線

約呈 30 度夾角整體配置恰當所以通行典禮當天即使同時約二百多人在橋面

上行走亦不覺得搖晃

紅藍黑三色是鄒族圖騰基本原色因此舉凡吊橋纜索顏色橋面護欄

花崗石地坪等之造型及色彩語彙元素皆發想於鄒族的圖騰既能與環境相互融合

又能凸顯當地原住民特色當吊橋優美的弧線劃過山際跨越過曾文溪峽谷構

成一幅美麗的畫面令人驚豔

7

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

8

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

吊橋設計期間透過山美社區發展協會協助向當地山美國小的小朋友邀稿

取得四幅美麗圖畫入選作品分別是「鄒族神話故事哈莫神造人」「鄒族神話

故事小米女神」「夢見達娜伊谷山美大橋溪谷」及「夢見達娜伊谷達

9

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

娜伊谷賞魚」等吊橋揉合了藝術與工程一改原吊橋基礎混凝土的風貌在錨

碇基座表面進行馬賽克面飾工作由於山美國小小朋友們的協助吊橋週邊得以

譜繪出希望與感動之創作圖像讓眾人愛的力量在達娜伊谷傳頌為山美茶山

與新美村民構築一條安全的回家之路更為當地居民記錄著永不放棄的重建故

曾文溪上游與達娜伊谷是峽谷地形邊坡陡峻懸崖面岩層裸露是因陸地

抬升河川下切在下切速率高岩層堅硬岩體完整且不易崩塌的河段就容

易形成峽谷地形達娜伊谷地區因莫拉克颱風的侵襲在風雨大量的沖刷與侵蝕

下造成大規模的土石流事件大幅改變此區的生態景觀由於園區座落於河

階地面上是古代土石流埋積河谷河川再下切後形成的因此颱風引發的洪水

和土石流侵蝕河岸埋積河谷造成嚴重的災害

該工程場址緊鄰民房且邊坡陡峭施工機具腹地不足增加施工的困難度

原構想採用吊掛式地錨鑽孔機施作但因採用自日本進口之永久性地錨系統必

須使用大口徑之大型鑽孔機施工無法以吊掛方式進行故而改採於溪谷設置施

工便道在取得水資源局的協助下同意該工程使用溪底砂石作為施工便道但

也增加廠商的施工成本與潛在風險因為便道設置在溪谷底每遇大雨施工便道

必會被水沖毀導致前功盡棄雖然施工期間遇到好幾次颱風警報及豪大雨整

個工作團隊均戒慎恐懼盡可能做好萬全準備既擔心施工人員的安全又憂慮

10

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

施工便道被沖毀影響工程進度實在是百般煎熬幸好山神及土地公的幫忙

在施工階段施工便道僅被大雨輕微破壞損傷不大短時間即修復完成可說

是老天保佑方使工程順利完成當然也要感謝承包商駐地工程人員常見他們

在濕冷的雨中奮力搶修即使因淋雨感冒生病仍堅持在工作崗位上

本工程另一個考驗就是吊橋纜索的吊掛工作承包商雖建議採大型吊車從

河床便道吊掛施工施工進度可快速推進但因施工當時為汛期階段倘遇豪大

雨後果將不堪設想故經監造單位與有經驗的吊橋安裝師傅商討決定採用流籠

索的方式吊掛最後順利將主索防震索吊掛於定位突破此階段考驗吊橋工

程大致已完成一大半接著施掛垂吊索抗風主索及抗風支索時即見老師傅們

11

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

藝高人膽大的功力僅靠安全繩防墜網的防護懸空吊掛纜索他們的搏命演

出終使工程順利完成

12

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

「達娜伊谷」這個名字是來自鄒族語的發音原意為「忘憂谷」的意思

它是臺灣少見的乾淨溪流位於曾文溪上游海拔約五百公尺溪長十八公里

氣候宜人風景秀麗目前想要進入阿里山鄉「達娜伊谷」可由中山高速公

路嘉義交流道往嘉義市區經 159 號縣道再接 18 號省道往東或國道 3 號高

速公路中埔交流道直接接 18 號省道往東後經阿里山風景區入口到 50k 龍美

13

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

村處後轉 129 號縣道往南即可到達但至今尚無直達公車因此必須駕駛自

小客車或包車前往

「達娜伊谷自然生態公園」是臺灣第一座由民間推動而成的生態公園由山

美社區發展協會管理開放遊賞只向遊客收取酌量的清潔維護費近幾年來

達娜伊谷已經成為阿里山的一個新興景點在公園入口處甚至還有傳統的歌舞表

演達娜伊谷不但自然生態豐裕山脈青翠蜿蜒伸展且步道幽靜溪流在山

谷中閃耀溪中巨石嶙峋兩岸鳥蝶振翅飛舞達娜伊谷的魚類也很豐富像是

復育成功以此地為家的高山鲴魚數量很多另一方面為了生態平衡著想每

逢雨季和魚類繁殖期間達娜伊谷還會開放曾文溪供釣客垂釣相信不久的將來

「忘憂谷」之人間仙境即將風華再現

14

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

輕鬆看世界

全球兩百營建業 中鼎工程首入列

( International Construction Jul-Aug 2011)

15

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

羽田機場跑道 半年填方完成

16

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

星國電纜隧道 長逾三十公里

17

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

杭州動漫博物館 球狀外形似香菇

18

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長 國立台灣大學 土木工程學系教授 徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長 張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長 曾亘婉 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊中心助理工程師

1989 年行政院經濟建設委員會(經建會)管制考核處依據行政院經濟革新

委員會在「提高公共支出效益之建議」案中所提「建議行政院經濟建設委員會

廣為蒐集國內外有關各類公共工程及技術服務規範與給酬標準等資料設立資料

庫以利各機關提出有關計畫時比較分析之參考」以參考美國營建規範學會(The

Construction Specification InstituteCSI)於 1987 年出版之規範(SPECTEXT)

為主將其原文 16 篇加以採擇編譯成 13 篇計 398 章「公共工程施工綱要規範」

自此開啟了我國中央機關訂定全國通用性施工綱要規範供各界參考之先河其後

甫成立三年的行政院公共工程委員會(工程會)基於「公共工程作業透明化管

理專業化技術國際化」之理念於 1998 年 1 月 23 日奉行政院核准成立「公

共工程施工綱要規範整編暨資訊整合中心」續參照美國 CSI 協會最新版之格式

與編碼內容於 1998 年 12 月公布首批 77 章公共工程施工綱要規範並陸續擴

增新篇章至 2011 年 12 月底止公布之總篇章數為 16 篇 809 章目前施工綱

要規範之新增維護與修訂工程會委由財團法人臺灣營建研究院持續辦理中

基於「混凝土」為公共工程普遍使用之基礎材料因此施工綱要規範「第

19

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

03050 章 混凝土基本材料及施工一般要求」也包含於 1998 年首批公布的施工綱

要規範中歷年來第 03050 章之內容亦採納工程先進及單位相關之修訂提案

共經歷 7 次的討論與修訂(如表一所示)目前所公布的適用版本為 V80 版[1]

歷次修訂之重點內容分述如後

1V20 版(20010327)

為因應施工綱要規範將適用於全國各項工程因此本版本之修訂大量引用

[ ]於混凝土產製與施工之技術數值限制條件內使工程主辦機關可依其工程規

模大小及工程性質之異同而予以適度調整或引用 CNS 以外之規範如 216 卜

特蘭水泥混凝土用水應為[清水][ ]其 ph 值不得[小於 50 或者大於 80][ ]

2V30 版(20051206)

增列「當同一抗壓強度之混凝土契約總量大於[500m3] [1000m3] [ ]時需

做配比設計但預力混凝土均需做配比設計」增加 154 要求施工廠商應提送

施工計畫並具體陳述混凝土拌和廠之拌和量及運送至澆置地點之運送量配合情

形以保證能符合混凝土澆置量排程之要求增加 213(7)細粒料之細度模數若

超出配比設計值之[plusmn02][ ]時應調整用砂率此外亦增加混凝土澆置震動及

搗實要求(325)及混凝土施工縫之設置條件與要求(326)另外將混凝土

抗壓強度試驗之取樣頻率提高至一般混凝土 50 m3 以下 2 組50 -100m3 為 3

組及 100 -200m3 為 4 組其後每增加 100m3 加取 1 組以確保一般混凝土之

20

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

產製品質通常預力構件之材料品質要求更高因此預力混凝土亦增列類似之規

定但其取樣頻率更高於一般混凝土

3V40 版(20060718)

本次修訂之內容主要為因應永續環境資源再利用之需求217 款納入在

工程司事先核准之條件下可使用水淬高爐爐渣粉取代部分之水泥量但上限不

得超過水泥重量之[30][ ]

4V50 版(20070615)

補充 336 款「若承包商未適當保護試體以致試體抗壓試驗結果不合格時

應進行鑽心取樣試驗」以確認混凝土的品質

5V60 版(20071218)

增列 14 節引用 CNS 規範章篇之公布日期如 CNS 61 R2001(20050325 公

布版)

6V70 版(20081105)

本次修訂之內容主要在引入第三者驗證機制於混凝土產製過程之品管程序

內因混凝土運至工地澆置時仍處於半成品狀態需俟 28 天硬固後以抗壓

強度試驗確認其品質是否符合設計圖說之要求為免澆置後混凝土強度不足時

需浪費大量資源將結構物敲除重做或補強特於此次規範修訂中於混凝土產

製過程引入第三者驗證機制以提高混凝土產製品質的可靠度因此增列「152

(2)供應單一工程混凝土總量大於[5000m3][ ]以上之拌和廠應檢附經政府機

關財團法人或學術機構等驗證單位依據 CNS 3090 驗證合格之證明文件送交

工程司審核通過後方得供料」此外為免驗證單位良莠不齊驗證結果無法有

效達到提升混凝土廠產製品質之原意本次修訂之規範內容亦要求「驗證單位

應通過標準法授權之產品驗證單位認證機構認證」以使混凝土之產製程序能

獲得多一層之保障

7V80 版(20101101)

本次修訂僅在規範中引用之「CNS 490 粗粒料(375mm 以下)洛杉磯磨損

試驗法」予以更正為正確名稱因此併同其他 20 章一併修訂引用 CNS 之錯誤

行政院於 2001 年 11 月 15 日(行政院台九十工技字第九 OO 四四一八八號

函)頒佈「公共工程施工綱要規範實施要點」主要在劃一全國施工規範以提

21

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

升工程品質但為使各工程主辦機關於特殊情形時也能適當之增刪綱要規範

以符合其工程特性之需求條件「公共工程施工綱要規範實施要點」第四條亦明

文規定「主辦機關自本要點實施日起辦理新興個別計畫之規劃設計及施工

應用施工規範之有關措施及內容如有所不足或另有特殊情節應循施工規範完

整版所訂有關編撰格式編碼架構及編碼規則增刪修撰以因應個案需用」因此

施工綱要規範之引用者應充分了解綱要規範尚非屬施工標準規範應用綱要規

範時需就擬發包之工程特性全面檢討綱要規範內容是否可符合發包工程之

需求不應盲目照抄使用

22

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

李 釗 國立中央大學土木工程學系 教授

王韡蒨 私立中原大學土木工程學系 助理教授

許書王 私立中原大學土木工程學系 兼任助理教授

交通部(以下稱主管機關)自 78 年 7 月 25 日交技(78)字第 022662 號函頒布「公

路工程施工規範」後鑑於工程技術不斷創新材料變化也與時俱進為求規範

切合實際遂於 84 年推動「交通部工程在國內落實生根作法」專案之際納入

該規範之修訂並由國道高速公路局(以下稱主辦機關)於 90 年 1 月完成全面修

訂工作93 年並配合行政院「綠建築推動方案」工作項目將廢棄混凝土回收

再生利用規定納入規範

97年主管機關為配合行政院政策執行「廢棄資源物再利用於公路工程規範

草案之研究」並針對公路類相關規範進行全面檢視排定公路類規範修訂順序

其中以公路工程施工規範列為優先修訂項目為符合實際需求主管機關於98

年辦理「公路工程施工規範草案之研究」將原規範格式參照行政院公共工程委

員會「公共工程施工綱要規範」主架構及各章編列方式進行全面性內容檢視與

修訂並於99年4月完成初步研究同年12月交由主辦機關負責『交通部頒布「公

路工程施工規範」之修訂』計畫並委由國立中央大學(以下稱執行單位)辦理

23

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

為配合行政院公共工程委員會 98 年 8 月召開「公共工程設計與施工規範第

二次討論會(混凝土規範)」會議之決議就公路工程施工規範「第六章混凝土工

程」先予審議並於 100 年 4 月由主辦機關負責辦理初審後提報主管機關進行

複審及頒佈作業期間共歷經 9 次複審會議於同年 9 月完成複審作業10 月 3

日完成頒佈程序

主管機關於97年開始規劃進行「公路工程施工規範」修訂作業於98年發包

辦理「公路工程施工規範草案之研究」進行全面性規範內容檢視與修訂99

年再委由主辦機關負責辦理「公路工程施工規範之修訂」計畫並就「第六章混

凝土工程」先予審查及頒布其任務編組及審議流程如下所述

1任務編組

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

有鑑於公路工程施工規範內容涵蓋許多領域故修訂方式應由不同領域的專

家學者針對其專精領域之章節著手修訂因此計有六個委員會進行規範草案撰

稿與審查之工作區分為「總則及設施安衛環境」「路基及路面工程」「混

凝土工程」「橋梁工程」「隧道工程」及「排水及邊坡工程」等

混凝土工程委員會由召集人撰稿委員審查委員及執行秘書所組成召集

人邀請三位混凝土界專家學者擔任公路工程施工規範第六章混凝土工程內容編

修撰稿委員規範修訂初步完成後隨即開始審查工作審查委員由7位混凝土

專家組成

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

該案以任務編組方式審查其中混凝土工程施工規範初審委員會由鐵公路

相關單位包括公路總局高公局國工局運輸研究所高鐵局鐵改局鐵路

管理局等七個單位台灣世曦工程公司及學者等產官學界混凝土專家共17人組成

並召開初審會議審查相關條文初審會議通過後由主辦單位邀集主管機關鐵

公路相關單位進行校核完成後送交通部複審複審委員會由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者執行單位及技師公會專家組成

24

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2審議流程

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

為快速了解及蒐集資料規劃問卷並發函於使用較為頻繁及熟悉之相關單位

進行問卷調查以提供施工規範修訂之建議期間並進行兩次初審聯席會議第

一次初審聯席會議決議事項包含規範草案審查方式審查召集人委員名冊審

查頻率及開會地點第二次會議則針對初步完成之草案內容進行審查

基於專業領域之分工第一次初審聯席會議後即採分組(委員會)方式進行

混凝土工程委員會部份先收集目前國內使用之公路工程施工規範及彙整有關技

術文獻檢視施工規範運用於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能

發生之問題並針對前述問卷結果之建議由召集人邀集撰稿委員召開會議討

論混凝土施工規範之架構及內容由執行秘書進行規範修訂之相關文書作業及會

議成果彙整規範草案擬定後即進行小組內部之審查工作由召集人聘請官學

界混凝土專家擔任審查委員審查會議結束後進行全案第二次初審聯席會議對

規範草案內容進行審查撰稿會議擬定「第六章混凝土工程」施工規範草案共16

章歷經5次小組內部之審查會議修訂整合完成之草案共12章

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

主辦單位針對98年「公路工程施工規範草案之研究」案初步完成之規範草案

規劃召開初審會議並委由執行單位辦理其中混凝土工程施工規範初審委員會

由鐵公路7個單位13人產業界2人及學界2人共17人組成分別針對前述「第

六章混凝土工程」施工規範草案共12章逐章進行初審共召開11次會議初審

會議審查方式分為會議前中後三階段進行會議審查前擬出規範審查順序及

章節會議前三天由審查委員先提出書面意見交由執行祕書綜整會議中依

據所有委員書面審查意見表逐條討論並修訂會議後由執行秘書綜整修訂內容

並發文檢送會議紀錄初審會議通過後由執行單位函送規範修訂成果至主辦機

關並由主辦機關核定後彙送交通部進行複審複審委員由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者承辦單位及技師公會專家組成複審進行方式逐章逐條審

查歷經9次審查會議於100年9月完成修訂「公路工程施工規範」第六章混凝

土工程規範共計12章並於100年10月頒布

25

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

本次規範的編修要同時兼顧制度面法制面及實務執行面編修的要領簡述

如下

1掌握規範特性

就鐵公路各主管單位而言部頒規範是具有援引依據位階較高且編修

後需較長時間才有機會再予以修訂等特性因此在法制面的考量下內容修訂依

據交通部99年8月9日交技字第0990007371號函示部頒規範採原則性政策性或

訓示性之技術規定而執行細節之操作面規定則由各執行單位制定辦理

2修訂規範架構

93年4月頒布之「公路工程施工規範」第六章混凝土工程係引用中國土木

水利工程學會出版之「混凝土工程施工規範與解說(土木402)」內容為主其格

式僅水泥混凝土一節再區分說明材料施工要求及計量與計價等四項與行

政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」及部屬機關自訂混凝土施工規範

之架構及內容有極大差異性為符合實務面及法制面需針對規範內容及架構做

大幅度修訂

規範內容主架構及各章編碼之修訂依據交通部技監室98年技發字第

0980200448號函示參照行政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」進

行規範格式及章節之編排各章碼內容再區分為通則產品施工計量及計價

等四部分藉此提升部屬機關在引用規範時之實用性及便利性

3符合運用領域

原混凝土工程施工規範內容主要是以中國土木水利工程學會土木402為主

土木402是以建築工程為對象與公路工程屬性較為不同為符合公路工程運用

的領域與需求藉由國內外公路工程施工規範文獻蒐集彙整以及臺灣地區公路工

程規範現況調查成效評估與使用情形以期完成最適切用於國內公路工程之混

凝土施工規範

4更新及刪除不合時宜的內容

混凝土工程施工規範是營建工程運用最多分布最廣的規範之一其係為了

26

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

達成工程設計之理念和品質需求所訂定對施工材料及施工品質之要求與標準

部頒規範頒布與修訂之日期差距甚大部份參考之標準或規範(包括CNSASTM

AASHTO等)國內外已做更新為求嚴謹且鑑於材料工法日新月異因此需

針對相關規範進行檢視與修訂以符合未來需求除此之外對規範實務應用層

面藉由委員會的召開更新及刪除不適用之內容期使規範更具完備

5名詞整編

93年版公路工程施工規範相同之工程項目等常發現各章名詞會有不同之現

象恐易造成施工單位混淆因此主辦單位藉由本次規範修訂作業將相同事

項所用的名詞予以統一並於第一章總則篇定義清楚混凝土工程施工規範雖然

先審議後頒布但是在名詞部分將依據部頒複審結果將定案名詞提送總則工程

委員會配合修訂

6納入新材料及新工法

目前國內使用之公路工程混凝土施工規範及技術是否合宜需進行檢視探

討及修訂因此在修訂上需使各篇章節相關工作項目之規定一致化並檢視施工

規範於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能發生之問題予以檢討

有些已經不符合現代需求除了原有工法要求外再建議增列其他新工法以因

應工程技術之演進及新材料新工法之發展

本次第六章混凝土工程編修完成頒布的內容架構包括第03052章「卜特蘭

水泥」第03053章「水泥混凝土之一般要求」第03054章「水泥混凝土構造物」

第03110章「場鑄結構混凝土用模板」第03150章「混凝土附屬品」第03210

章「鋼筋」第03220章「銲接鋼線網」第03315章「自充填混凝土」第03350

章「混凝土表面修飾」第03371章「無收縮混凝土」第03372章「噴凝土」及

第03601章「無收縮水泥砂漿」等共計12章重要編修項目及其精神如下

1新增符合工程現況專章

近年來國內自充填混凝土快速發展與應用目前已逐漸普遍應用於公路建

築等重要工程有著重大的進展與改變由於自充填混凝土在施工技術上和傳統

27

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

混凝土有相當大的差異因此本次修訂重點之一為新增「自充填混凝土」專章

使本規範符合混凝土技術發展之國際潮流與水準此外亦新增第03371章「無

收縮混凝土」及第03601章「無收縮水泥砂漿」等二個章節

2配合新科技新材料及新工法之應用增列內容

如增列第03052章「卜特蘭水泥」中水硬性混合水泥之材料要求又如CNS

1240之附錄所列檢測粒料鹼質與粒料反應活性的方法包括岩相分析等四種資

料過於老舊因此在第03053章「水泥混凝土之一般要求」中增列具潛在鹼質反

應性粒料之檢測方式此外亦增列第03315章「自充填混凝土」之材料要求及施

工相關規定

3非混凝土工程範疇內容納入適當之委員會討論

第03150章「混凝土附屬品」原草案條文附屬品區分為混凝土工程附屬品

與橋梁工程附屬品二部分本章保留混凝土工程附屬品內容包括填縫劑及止水

帶兩類而原草案條文中有關橋梁工程附屬品包括成型伸縮縫填縫板人造橡膠

防震板預力鋼棒剪力鋼箱及套筒抗拉拔裝置剪力鋼棒與防震拉條防水

膜橋梁鉸接板頂防水層渡槽防水層箱型梁人孔蓋及座橋名牌等有關的

材料規定及施工方法移至橋梁工程組納入橋梁工程附屬品專章討論

4整併章節內容

將原第03390章「混凝土養護」及第03350章「混凝土基本材料及施工方法」

等併入第03053章「水泥混凝土之一般要求」將原第03310章「結構用混凝土」

併入第03054章「水泥混凝土構造物」中

5要求材料及施工品質

施工規範是營建工程施工之準則對工程相關的品質要求均需詳列於規範中

包括材料規格檢驗頻率品質要求標準等因考量各部屬單位工程特性不同

部頒規範修訂採原則性政策性或訓示性之技術規定對於執行細節操作面之規

定在不違反部頒規範及其他相關法令規章下各部屬單位應優先考慮施工安全

及品質要求制定所需之規範

本次混凝土工程施工規範對材料及施工品質要求之原則性修訂內容列舉幾

項說明第03053章「水泥混凝土之一般要求」將第33項內容修正為「除契約另

28

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

有規定外混凝土之坍度強度及水溶性氯離子含量檢驗方法依CNS 3090規

定執行檢驗頻率與合格標準依契約規定辦理」第03210章「鋼筋」刪除

第324款中表03210-2混凝土保護層厚度建議值及第36款許可差規定等二項內容

而相關規定依各單位制訂之契約加以要求以滿足各單位對不同工程性質的要

6重視施工品質及工程安全內容

為避免國內混凝土工程施工品質不良所造成之案例重蹈覆轍本次修訂內容

全面性檢討對施工品質的要求以確保施工安全例如第03210章「鋼筋」為提

升施工品質並考量安全修訂第217款後段內容為「水泥砂漿墊塊或混凝土墊塊

之強度須大於所澆置混凝土之強度並應附鍍鋅鐵線」

7修正計量與計價架構寫法

除特殊需求外修正計量與計價的架構寫法以使規範更完善依據交通部

臺灣區國道高速公路局100年4月18日工字第1006003247號函示「第42項計價

每一工作項目建議須有『計價單位』及『若契約另有規定時從其規定』等字眼

並採正面表列方式辦理」修正

8統一使用的名詞例

規範各章名詞定義需統一規範才具一致性及便利性且須於第一章總則中

加以規定例如第03110章「場鑄結構混凝土用模板」依據公共工程施工綱要

規範編撰說明施工圖涵蓋施工製造圖(Shop drawings)與工作圖(Working

drawings)兩部分並將原內容中的「工作圖」修訂為「施工圖」第00100章

「總則篇」第123款修訂AASHTO中文名稱為「美國州公路及運輸官員協會」

及修訂Standard Specifications for Highway Bridge的中文名稱為「公路橋梁標準規

範施工篇」

1由本次修訂過程顯示為求嚴謹規範從修訂研擬至頒佈時間長達數年就環

境變遷與實務應用而言未來宜採取逐年彙整定期修正方式辦理以避免落

29

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2辦理過程發現各單位對於某些特定事項持有不同建議或看法由此可見以部層

級之規範而言採原則性政策性或訓示性之技術規定屬正確作法

3日後對於交通部與其他部會或單位相類似之規範標準應採取積極參與方式

以避免一國多制或有落差的情形發生

4本次修訂規範參與人員涵蓋產官學界專家學者惟新修訂規範是否完全適

合應用尚須進一步了解建議相關單位應採取主動方式與主管機關保持聯繫

就實務應用產生的問題充分溝通並研擬對策以期本規範能更為適用可行

30

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長

國立台灣大學 土木工程學系教授

陳育聖 財團法人臺灣營建研究院 副工程師

楊仲家 國立海洋大學 材料工程研究所教授 劉玉雯 國立嘉義大學 土木與水資源工程系教授

水利工程建設是台灣經濟起步不可或缺的一環從防洪灌溉電力與公共

給水等涵蓋之服務範圍與影響層面甚為廣泛更是造就台灣經濟發展的主要功

臣因此水利構造物須維持一定的服務性能以確保其於服務年限內正常營運

目前台灣的水利構造物以鋼筋混凝土結構為主然而由於台灣雨量豐沛約為世

界平均值 26 倍降雨時空分佈極不平均的水文條件雨季集中於五至十月間

約為年平均雨量之 78再加上河川大多從海拔高度超過 3000 公尺的山區以

不超過 150 公里的距離東西流向海洋以及地質構造複雜而地層形成年淺質弱的

地形與地質條件使得每逢颱風大雨坡陡流急且挾帶大量土石河流向下游流動

形成台灣地區單位面積產砂量及河川含砂濃度皆為世界平均值之數十倍這種

「水急砂多」的情形透過「水」與「砂」的共同作用對台灣水工結構物如

攔河壩堰之排砂道溢洪道輸水排砂隧道及靜水池等之混凝土結構構成嚴

重的磨損問題

31

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

國內關於水工混凝土施工之相關建議與規定僅見於公共工程委員會施工綱

要規範第 03374 章耐磨混凝土及經濟部水利署施工規範第 03310 章結構用混凝土

中之部分篇章然而上述兩者均屬通則型規範對於不同類型水工構造物如堰

壩結構體溢洪道輸水道排砂道及靜水池等其規定並無特別差異性台灣

河川均屬源短流急型態且地質構造複雜使得河川具高含砂石量之特性位於不

同河段之水工構造物將因河流中不同粒徑的砂石而遭受不同形式的侵襲因

此不同形式水工構造物所承受的損害便有所差別若僅以通則性規範進行施工管

理恐較難以落實不同類型構造物之性能要求及施工要求

國外相關規範中日本土木學會混凝土標準示方書[施工編]及[壩編]對於水

工混凝土耐磨或抗衝擊性質均無著墨美國混凝土學會 ACI 210R-93rdquoErosion of

concrete in hydraulic structuresrdquo雖對於水工混凝土之耐磨性質有較實質的說明然

亦無較定量的建議中國水工混凝土施工規範屬水工混凝土之一般通則性規範

藉由規範水工混凝土使用之材料與配比的水膠比(水灰比)以控制其品質然對於

水工混凝土耐磨及抗衝擊性質亦無實質建議

上述國內規範中均僅以抗壓強度做為判斷混凝土品質之依據對水工構造

物所需的抗磨耗能力抗衝擊能力耐久性與體積穩定性卻著墨甚少

依據相關文獻與試驗結果顯示水利工程多數之混凝土構造物必須具備一定

的抗磨耗與抗衝擊能力始能確保其構造性能並維持正常功能另一方面混

32

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

凝土耐久性溫度與體積穩定性等則是決定混凝土構造物使用年限之最重要參

數因此100 年水利署委由國立台灣大學詹穎雯教授海洋大學楊仲家教授及

嘉義大學劉玉雯教授與財團法人臺灣營建研究院所組成的團隊針對前項所列之

各種材料性能試驗方法進行相關試驗以擬定水利構造物運用混凝土所應具備

材料性能之主要測試項目並據以檢討現行混凝土施工規範提出修訂建議[1]

藉由一系列適合水工混凝土構造物應用之混凝土材料經由配比設計試拌

試體製作乃至進行各項材料性能試驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝

土抗壓強度水膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽

灰)用量等因素與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝

擊能力耐久性溫度與體積穩定性等材料性能建立關聯性對於不同類型水利

工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議此建議值包含混凝土材料之

性能要求與材料性能試驗項目等因此未來水工構造物之混凝土施工便可以

有一明確的混凝土材料性能準則及材料試驗項目與標準

在此將研擬之整合型水利工程混凝土施工規範(草案)關於材料性能要求適

用之試驗法與材料檢驗規定之訂定原則與精神敘述如下而本規範草案對於材料

相關規格與性能之要求在條文前面均會有「除契約另有規定外hellip」之陳述

以保留業主單位針對個別工程相關性能需有所提昇之彈性

考量國內現行水工混凝土施工規範對於水工構造物之混凝土規格及性能要

求並無區分一般構造物及需考量抗磨耗抗沖擊性能之構造物因此就水工混凝

土構造物之特性先將其區分為(1)一般水工構造物(2) 抗磨損構造物(3) 堰

壩結構體等三種結構

對於「一般水工構造物」之規定係參考經濟部水利署施工規範第 03310 章

結構用混凝土規定一般水工構造物使用之混凝土 28 天設計抗壓強度並將水

利署規範中部分構造物的強度要求予以提昇如下表所示

對於「堰壩結構體」之要求直接引用至公共工程委員會施工綱要規範第

03701 章「壩用混凝土」的規定

規範草案最主要在於增加針對「抗磨損構造物」之相關性能規定與要求使

該規範具有「水工混凝土施工規範」的特色

33

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

規範草案關於「抗磨損構造物」混凝土之材料規格要求如下

(1) 抗磨損構造物係指需承受水流中磨損物質沖刷或外界物質磨損之構造

物應使用耐磨混凝土

(2) 除契約另有規定外抗磨損構造物設計使用之混凝土規格可參考下表

規定

(3) 混凝土採低水膠比之配比可提高混凝土強度作為耐磨混凝土耐

磨混凝土為維持良好工作度得摻加減水劑輸氣劑強塑劑等化學摻

規範草案對抗磨損構造物耐磨層之混凝土材料規格的要求對於需考慮抗磨

損構造物耐磨層細分為溢洪道輸水道排砂道及靜水池等之耐磨層並依據

其可能造成之磨損程度將其分為 2 種等級並對其 28 天抗壓強度水膠比及

粗粒料用量進行要求其中溢洪道與排砂道為較高等級輸水道與靜水池為較低

等級

由試驗結果可知混凝土抗壓強度與水中磨耗損失體積及含砂水流沖擊損失

34

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

體積有明顯之相關性故提昇混凝土設計強度可有效提昇其抗磨耗能力與抗含砂

水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂將 28 天設計強度規定從水利署施工規

範的 350 kgfcm2提昇至 420及 560 kgfcm2

水膠比與水中磨耗損失體積快速氯離子滲透試驗(RCPT)總累積電荷量

非穩態傳輸係數及穩態傳輸係數均有明顯之正相關性故降低混凝土水膠比可有

效提昇其抗磨耗能力與耐久性能因此反映在規範的擬訂增加水膠比最大值的

規定2種等級分別為 045及 04以下

粗粒料用量與衝擊破壞次數有明顯正相關與水中磨耗損失體積及含砂水流

沖擊損失體積有明顯負相關故提昇混凝土粗粒料用量可有效提昇其抗衝擊能力

抗磨耗能力及抗含砂水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂增加粗粒料用量最

小值的規定均為 035 m3m3以上

混凝土組成成份之水泥粒料水化學摻料與礦物摻料等之使用規定除了

按照施規綱要規範第03050章「混凝土基本材料及施工一般要求」之相關規定外

應符合下列要求

(1) 用於耐磨混凝土之粗粒料依 CNS 490 試驗法測定之磨損率不得大於

[40][ ]

(2) 除契約另有規定外混凝土配比設計使用礦物摻料之總取代量不得超過

y = -03376x + 30276Rsup2 = 08411

0

100

200

300

200 400 600 800

齡期

56

天7

2h

r磨耗

體積

(cm

3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

y = -0044x + 45546Rsup2 = 08667

0

10

20

30

40

200 400 600 800

齡期

56

天2

hr沖

擊損

失體

積(c

m3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

35

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

總膠結料重量[50][ ]

(3) 飛灰做為混凝土摻料時應符合 CNS 3036 之 F 類規定使用時應經工

程司事先核可且飛灰量不得超過總膠結料重量之[25][ ]若用於耐

磨混凝土飛灰量不得超過總膠結料重量之[15] [ ]若用於巨積混凝土

飛灰量不得超過水泥總膠結料之[30][ ]

(4) 矽灰做為混凝土摻料時應符合第 03373 章「矽灰混凝土」之相關規定

使用時應經工程司事先核可

由試驗結果可知粗粒料硬度與水中磨耗損失體積為負相關故提昇混凝土粗

粒料品質可有效提昇其抗磨耗能力因此對於耐磨混凝土粗粒料洛杉磯磨損率的

規定加以提昇規定不得大於 40

此外規範草案對於抗磨損構造物混凝土礦物摻料用量要求的主要精神在

(1) 僅規定礦物摻料之總取代量之上限為 50而沒有規定下限係因國

內最常用之礦物摻料爐石粉及飛灰單價均低於水泥以市場機制而言

承包廠商將會使用礦物摻料至其上限以降低成本

(2) 添加爐石粉有助於混凝土抗磨耗性能之提昇而飛灰不利於抗磨耗性

能但長齡期後則可改善其不利於抗磨耗性能之影響因此規範草案規

定礦物摻料之總取代量之上限為 50可保證爐石粉添加量不會超過

50再配合用於耐磨混凝土飛灰取代量上限為 15之規定亦可確保

飛灰添加量不會超過 15

(3) 矽灰對於抗磨耗性能以取代量為 15以內較為理想考量矽灰單價較

高若對於抗磨耗性能無明顯助益添加太多形同浪費因此本規範草

案對於矽灰之要求較為保守規定其添加量不宜超過水泥量之 10

(4) 藉由增加爐石粉及飛灰的用量可達成較佳之耐久性能其中爐石粉取

代量為 35時 RCPT 總累積電荷量即可降低 63~75飛灰取代量為

15時可降低 72~79綜上可知混凝土中添加爐石粉及飛灰均可

大幅提升其耐久性能

(5) 爐石粉及飛灰的用量與混凝土絕熱溫昇有密切之關係爐灰(爐石粉

飛灰=73)取代 30可使絕熱溫昇約降低 5取代 50約降低 13

顯示以爐石粉及飛灰等礦物摻料適當取代水泥之用量可有效降低水化

熱之產生以達到較佳之溫度與體積穩定性之控制

36

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

經由一系列混凝土相關試驗及相關文獻之綜整分析將混凝土抗壓強度水

膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽灰)用量等因素

與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝擊能力耐久性

溫度與體積穩定性等材料性能建立起關聯性且考量混凝土抗磨損試驗及耐久性

試驗所需花費時間較長如水中磨耗試驗需於齡期 56 天進行RCPT 需於齡期

91 天進行此將造成施工驗收等待時間過長的困擾故於規範草案之擬定即以

混凝土抗壓強度水膠比粗粒料用量礦物摻料用量等作為材料品質的檢驗規

定而不再另訂定額外之檢驗標準以簡化施工材料驗收作業但仍能達混凝土

抗磨損及提高耐久性溫度與體積穩定性之目的

此外在配比設計階段考量材料之多樣性或使用新材料時規範草案建

議當構造物需抵抗磨耗或衝擊時得進行 ASTM C1138 混凝土水中磨耗試驗

ACI 544 抗衝擊試驗或其他相關試驗依測試結果擇定最佳配比

然近年來台灣發生極端氣候已成常態維護水工構造物之性能及結構安全更

形重要本規範草案經由配比設計試拌試體製作乃至進行各項材料性能試

驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝土材料因素與混凝土力學性能建立

關聯性對於不同類型水利工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議

未來水工構造物之混凝土施工便可以有一明確的混凝土材料性能準則及材料試

驗項目與標準以期提昇水工構造物之品質

37

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長

徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長

行政院經濟建設委員會(經建會)在去(2011)年 12 月份發表 2012 年國

家建設計畫[1]揭櫫我國穩定永續均衡的經濟發展政策而落實於 2012 年度經

建發展目標包含經濟成長率為 43以上每人 GDP20246(美元)以上失

業率在 42以下而消費者物價指數上漲率則以不超過 20為努力目標

去年中因為歐美債信問題引發全球經濟衰退之疑慮我國因為國家財務

較為健全2011 年的經濟發展也較歐美國家樂觀因此當時經濟部長曾出面信

心喊話提出 2011 年的經濟指標有信心達到「54321」之標準[2]也就是說經

濟成長率要達到「5」以上失業率要在「4」以下薪資所得調漲要達「3」

以上消費者物價年增率則控制在「2」以下以及今年之重大投資要超過「1

兆」元

當提到一國經濟活動的規模時常以該國 GDP(Gross Domestic Product)為代

表而評估該國經濟活動的表現時則多以其 GDP 年度成長率來衡量由於近

年國際間貿易障礙逐漸去除跨國貿易與物流愈趨頻繁與重要當各國貿易需放

眼於全世界時供應貿易所需產品的廠商(或產業)規模也就愈來愈大使得各

國的經濟活動愈來愈趨向資本密集的結果因此目前以 GDP 來評估各國之經濟

38

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

成果時雖仍是一個有效指標但卻無法直接反映支撐經濟活動的廣大受薪階級

之實際經濟情況也因為如此2011 年 9 月「佔領華爾街運動」在美國各地如

火如荼的展開即在向執政當局反映代表受薪階級的 99人口在 2008 年金

融海嘯後之經濟復甦時期無法如同資本家一般享受 GDP 成長所應帶來之好

處(如勞方聘僱薪資的提升)因此如果需兼顧勞資雙方之實質經濟所得政

府在制訂年度總體經濟發展目標時除經建會所提「經濟成長率」「失業率」及

「消費者物價指數上漲率」外若能加上經濟部所提之「薪資所得調漲率」將

使政府施政首要為照顧全體人民福祉之目的透過每年經建目標之規劃與制訂

更為完整的推動與落實

在經建會邀集各部會制訂下一年度之國家總體經建目標後各部會需就其主

管業務規劃分配至業管產業的次經建目標及實施方案以期在年度終了時經

建會可以彙整全國人民一年來的努力達成年初所制訂的國家經建目標因此本

文也以「經濟成長率」「物價指數上漲率」「失業率」及「薪資所得調漲率」四

項經建指標比較近年我國總體經建實質成果與營造業經建實質成果間之差異與

趨勢並以經建會所制訂之 2012 年我國經建目標推測 2012 年營造業可能之產

業經建成果

首先經濟成長率是四項經建目標的根源且會直接影響到另外三項經建指

標數值之高低通常代表國家經濟活動結果之 GDP是指該國國內從事經濟活

動的總生產毛額而比較歷年經濟成長之結果必須先去除歷年物價波動之影響

因素所以計算歷年經濟成長率時多以實質生產毛額之年度成長率為主[3]

因此彙整行政院主計處所公布之全國及營造業近三十年之實質生產毛額[4]

並計算兩者之歷年成長率其結果如圖一所示除少數年度外大致上此段期間

之全國 GDP 年度成長率高於營造業之實質生產毛額年度成長率在 1997 年之

前雖然我國經濟成長率呈現逐年降低趨勢但大致仍可維持在 5以上之水準

1997-2007 的十年間我國經濟成長率約維持在 5上下其後我國經濟成長

則面臨更險峻的局勢經濟成長欲振乏力而於 2010 年時政府為因應 2008 金

融海嘯衝擊之振興經濟措施逐漸展現績效使得 2010 年經濟成長率高達 10以

上三十年間我國經濟呈現負成長的年代只有兩年分別為 2001 年及 2009 年

而營造業實質生產毛額年度成長率之情況大約可以 1995 年作為分水嶺1995

39

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

年之前的營造業經濟成長率以正成長情形居多在 1987-1989 及 1993 年更高

達 10以上而於 1995 年之後的十五年間有超過一半的年度營造業的經濟

成長呈現負成長頹勢圖一中亦繪出全國及營造業兩者經濟成長率之線性趨勢線

以方便比較全國及營造業實質生產毛額年度成長率之差異與趨勢三十年來兩

者之實質生產毛額年度成長率趨勢線大致維持平行狀態在 2010 年時營造

業經濟成長趨勢線低於全國經濟成長趨勢線約為 38依圖一之兩者趨勢估計

假設 2011 及 2012 年趨勢線斜率之差距不變因此若推估 2012 年終時營造業之

可能經濟成長率本文將以經建會所設定 2012 年全國總體經濟成長率減去 38

來推測

營造業是一個火車頭工業[5]需要下游的產業供應鏈一起協助因此中間

消費比例高所以受工程施工所需之原物料價格波動影響程度亦高在國內直

接代表營造工程物價漲跌情形的指數是行政院主計處所定期公布之營造工程物

價指數(CCI內含總指數工程分類指數中類指數及個別項目指數)但因

其屬國內單一產業之物價指數主計處或國內外經濟研究單位於年終時所發布

之下一年度經濟成長預測項目都不含營造工程物價指數預測經濟研究單位若

提供下一年度物價成長高低之預測時多以預測下一年度國內經濟成長之高低

所連帶影響國內貨物供給平衡之變動而帶動消費者物價指數(CPI)之成長數

40

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

值來代表雖然消費者物價指數與營造工程物價總指數間因使用目的不同

其組成權重亦不相同兩者間並未有直接相互影響之關聯性但若評估兩指數間

之長期趨勢以概估下一年度營造工程物價總指數之變動仍不失為一個客觀方

式因此本文彙整過去二十年間消費者物價指數與營造工程物價總指數之歷年

變動情形[4]如圖二所示二十年間CPI 指數之年度成長波動情形較 CCI

指數穩定在 1992-2003 年間CPI 指數之年度成長呈現逐年降低趨勢尤其在

2001-2003 的三年裡物價相對穩定(年度成長率趨近於零)但在 2003 年後

CPI 指數年度成長率之波動幅度漸漸擴增其值大約在 1-4之譜而過去二十

年間CCI 指數之年度波動幅度就較為劇烈工程物價波動幅度高者可達 15

之多(1993 年)工程物價波動劇降者亦曾達-9(1999 年)而營造工程之施工期

間常長達數年業者受營造工程物價之波動影響困擾頗深更常成為營造業者年

度獲利盈虧之關鍵因素依據圖二 CPI 指數之年度變動線性趨勢線逐年降低趨勢

及 CCI 指數之年度變動線性趨勢線逐年升高現象在 2010 年時CCI 指數之變

動率高於 CPI 指數約 37左右且兩指數年度變動趨勢線間之差異(CCI-CPI)

每年以增加 02之比例擴大中因此估測 2012 年終時營造業所可能遭遇之

營造工程物價總指數之變動數值將以經建會所設定之 2012 年消費者物價成長

率目標值加上 37(2010 年時之差距)再加上 04(2011 及 2012 年之差距)

作推測

41

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

而失業率可以反映勞工就業情形若年度經濟成長時可增加勞工就業機會

勞工失業率就會降低反之若年度經濟衰退時常引致勞工失業率升高本文

亦彙整行政院勞工委員會所公布之資料[6]將近十年來我國勞工總計(平均)

失業率及營造業勞工失業率繪於圖三就勞工失業率之指標而言營造業之勞工

失業率常高於全國勞工之總計失業率甚多在 2002 年時我國勞工總計失業率

為 517但當年營造業的勞工失業率約為前者之兩倍(964)其後營造業

勞工失業率以顯著的速率降低使得營造業勞工失業率與全國勞工總計失業率間

之差距逐漸縮小但自 2006 年之後兩者之失業率則與之前逐漸縮小差距之

現象背道而馳2008 年受金融海嘯之衝擊造成國內百業蕭條該年底我國

勞工總計失業率飆破 5以後長達年餘之勞工總計失業率居高不下2010 年 10

月份受惠於各部會戮力推出短期促進就業方案之功效主計處所公布的當月勞

工總計失業率降至 5以下雖讓當時以烏紗帽為擔保的閣揆暫時鬆了一口氣

但當月營造業勞工失業率仍高達 93為比較全國勞工之總計失業率與營造業

勞工失業率間之關聯趨勢本文將兩者失業率之線性趨勢線繪於圖三若以兩者

之趨勢線估計2010 年時我國營造業勞工失業率高於全國勞工總計失業率約

為 25但兩者之差距以每年減少 005之速率縮小中估測 2012 年終時營

造業勞工失業率之可能情況將以經建會所設定之 2012 年全國勞工總計失業率

目標值加上 25(2010 年時兩者趨勢線之差距)再減少 01(2011 及 2012

年縮小差距趨勢之結果)來推測

42

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

勞動薪資之成長受幾項因素影響其一為在通貨膨脹時期企業主考量

維持既有員工勞動薪資之購買力所為之勞動薪資增加給付其二為總勞動工

作時間之增加也會使勞工薪資總額增加另一項影響因素則為勞動生產力增

加之因素企業主以加薪方式回饋辛苦之員工[7]而由主計處所公布的資料中[4]

在 1995 年之前我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致多

高於當年之消費者物價指數之年度成長率(如圖四)顯然此段時間企業主對勞工

薪資之調整應有勞動生產力增加或勞動總工時增加之因素在內但在 1995 年

之後我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致與消費者物價

指數之年度成長率相當研判此段時期企業主調整勞工薪資的考量應為維持員

工既有勞動薪資之實質購買力以降低物價上漲所造成之影響居多估測 2012

年終時營造業勞工薪資成長率之可能情況仍以營造業主應會考量消費者物價

指數之漲幅調整營造業勞工薪資以維持勞動薪資之原有實質購買力因此

推測 2012 年終時此項營造業勞工薪資調整率將以經建會所設定 2012 年消費

者物價成長率之目標值來估計

43

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

依據前述彙整過去我國整體經建指標與營造業經建指標之趨勢與推估方式

2012 年我國營造業之經建指標推估結果如表一所示依此結果營造業在今年

之經建表現將面臨該高的不高(經濟成長率為 05及薪資調整率為 20)

且該低的不低(營造工程物價上漲率為 61與失業率為 66)的困境但營造

業面對今年預期之經營困境時應該找哪一個部會提供必要之協助依據目前的

政府組織架構營造業及建築師管理業務由內政部營建署依法管理技師及工

程顧問機構管理業務由行政院公共工程委員會(工程會)管理而負責國內各

產業的發展規劃或輔導業務則屬經濟部的業務範圍但或許因法定營造業另有

中央主管機關經濟部對營造產業發展規劃或產業輔導之協助常使營造業者感

覺不如其對製造業者立法院於前(2010 年)年 1 月份通過行政院組織法等三

法之修正案並預計於三年內完成政府組織再造工程在政府組織調整方案中(草

案)國家發展委員會將新設管制考核處以統籌原工程會及經建會之工程管考

業務另將增設國土空間發展處以統籌工程會之工程建設經費審議及經建會住

都處之業務交通部將更名為「交通及建設部」並規劃新設「工程技術及產業

司」及「民間參與公共建設司」以納入工程會及內政部之相關業務而內政部

將保留國土規劃及建築師管理之業務另設國土管理署辦理雖然此項政府組

織調整方案與原工程界期望新設「工程建設部」以統一我國營建產業之發展

規劃考核管理督導與輔導等事務的原意有不小落差但工程界仍殷切盼

望政府組織調整後能有特定部會以營造產業中央主管機關的立場於「考核

44

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

管理與督導」之傳統業務外增加規劃營造產業之發展願景年度經建目標制訂

及提供必要之輔導與協助等業務更期望類似「兩兆雙星」「生技起飛鑽石行動

方案」的產業長期發展及輔導方案能由營造業之中央主管機關提出

45

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

國外災例 他山之石

簡賢文 中央警察大學 教授

謝蕙如 中央警察大學 研究助理

根據統計資料[1]顯示自 1995年起全世界已有 713人因公路隧道火災而死

亡且在 1999 年至 2001 年間歐洲就至少發生三起重大的隧道火災如 1999

年Mont Blanc Tunnel 因一輛載有人造奶油及麵粉之貨車自燃引發猛烈火勢造

成 39人死亡43輛車毁損隧道關閉將近三年1999年 Tauern Tunnel 火災造

成 12死 49傷隧道封閉 3個月其肇事原因為載運油漆之貨車追撞前方車輛引

發火災而 2001年兩輛貨車對撞所引發之 Gotthard Tunnel 火災其造成 20死 4

傷隧道嚴重損壞封閉 2個月從隧道火災對社會經濟以及國家政府形象重大損

失之角度審視公路隧道已不僅只是單純的交通運輸途徑而是背負著國家形象

及經濟重任之關鍵基礎設施

隨著臺灣社會環境的變遷及對於運輸經濟交通安全的高需求和高期待越

來越多的隧道於公路建設中構築包括八卦山隧道雪山隧道觀音山隧道

甚至是計劃建造之蘇花改隧道群隧道取代了開放的平面道路不僅提升車流量

縮短更多的車程時間也帶來更高的交通運輸經濟效益雖然隧道帶來交通上

之便捷然其可能因通行其間車輛的追撞而衍生的避難與救援特別困難的隧道火

災對於實現「給予人民一條安全回家的路」之倡議絕對是蘇花改通過環評後

中央及地方政府與工程顧問公司必須面對之關鍵議題

46

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 6: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

福美吊橋位於達娜伊谷外緣是山美地區往南聯絡新美茶山的主要通道

現在橋通了最高興的是部落的孩子這群在八八風災中歷經流籠吊掛上下課的

學童自此不必再擔憂因為天災無書可讀的窘境期待了兩年吊橋的啟用重新

找回孩子們的笑容更為當地帶來大批的觀光人潮增進地方收益

「福美吊橋」全長 175 公尺這座吊橋的設計與一般橋塔式吊橋截然不同

稱之為吊床式吊橋目前國內相同形式的吊橋僅有兩座一座是位於南投縣竹山

鎮大鞍竹海風景區往太極峽谷途中的「天梯吊橋」(全長 136 公尺)另一座則是

6

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

台北市內湖區碧山巖旁的「白石湖吊橋」(全長 116 公尺)新建的福美吊橋跨越

曾文溪上游為目前國內最長之吊床式吊橋也為阿里山增添一處新景點

「福美吊橋」雖與「天梯吊橋」及「白石湖吊橋」均屬吊床式吊橋但在結

構上的配置仍略有不同主要差異在於福美吊橋將主索配置於橋面上方橋面則

藉由垂吊索懸掛在主索下方而其他兩座則將主索配置與橋面版等高位置福美

吊橋設計團隊的目的是刻意呈現主索索夾吊耳及錨座等結構元素展現出吊

橋結構力學與美學結合的量體並增加吊橋本身的穩定性隱藏在橋面下的兩條

防震索對於吊橋整體穩定效果的確發揮相當大的作用抗風索線型則與水平線

約呈 30 度夾角整體配置恰當所以通行典禮當天即使同時約二百多人在橋面

上行走亦不覺得搖晃

紅藍黑三色是鄒族圖騰基本原色因此舉凡吊橋纜索顏色橋面護欄

花崗石地坪等之造型及色彩語彙元素皆發想於鄒族的圖騰既能與環境相互融合

又能凸顯當地原住民特色當吊橋優美的弧線劃過山際跨越過曾文溪峽谷構

成一幅美麗的畫面令人驚豔

7

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

8

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

吊橋設計期間透過山美社區發展協會協助向當地山美國小的小朋友邀稿

取得四幅美麗圖畫入選作品分別是「鄒族神話故事哈莫神造人」「鄒族神話

故事小米女神」「夢見達娜伊谷山美大橋溪谷」及「夢見達娜伊谷達

9

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

娜伊谷賞魚」等吊橋揉合了藝術與工程一改原吊橋基礎混凝土的風貌在錨

碇基座表面進行馬賽克面飾工作由於山美國小小朋友們的協助吊橋週邊得以

譜繪出希望與感動之創作圖像讓眾人愛的力量在達娜伊谷傳頌為山美茶山

與新美村民構築一條安全的回家之路更為當地居民記錄著永不放棄的重建故

曾文溪上游與達娜伊谷是峽谷地形邊坡陡峻懸崖面岩層裸露是因陸地

抬升河川下切在下切速率高岩層堅硬岩體完整且不易崩塌的河段就容

易形成峽谷地形達娜伊谷地區因莫拉克颱風的侵襲在風雨大量的沖刷與侵蝕

下造成大規模的土石流事件大幅改變此區的生態景觀由於園區座落於河

階地面上是古代土石流埋積河谷河川再下切後形成的因此颱風引發的洪水

和土石流侵蝕河岸埋積河谷造成嚴重的災害

該工程場址緊鄰民房且邊坡陡峭施工機具腹地不足增加施工的困難度

原構想採用吊掛式地錨鑽孔機施作但因採用自日本進口之永久性地錨系統必

須使用大口徑之大型鑽孔機施工無法以吊掛方式進行故而改採於溪谷設置施

工便道在取得水資源局的協助下同意該工程使用溪底砂石作為施工便道但

也增加廠商的施工成本與潛在風險因為便道設置在溪谷底每遇大雨施工便道

必會被水沖毀導致前功盡棄雖然施工期間遇到好幾次颱風警報及豪大雨整

個工作團隊均戒慎恐懼盡可能做好萬全準備既擔心施工人員的安全又憂慮

10

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

施工便道被沖毀影響工程進度實在是百般煎熬幸好山神及土地公的幫忙

在施工階段施工便道僅被大雨輕微破壞損傷不大短時間即修復完成可說

是老天保佑方使工程順利完成當然也要感謝承包商駐地工程人員常見他們

在濕冷的雨中奮力搶修即使因淋雨感冒生病仍堅持在工作崗位上

本工程另一個考驗就是吊橋纜索的吊掛工作承包商雖建議採大型吊車從

河床便道吊掛施工施工進度可快速推進但因施工當時為汛期階段倘遇豪大

雨後果將不堪設想故經監造單位與有經驗的吊橋安裝師傅商討決定採用流籠

索的方式吊掛最後順利將主索防震索吊掛於定位突破此階段考驗吊橋工

程大致已完成一大半接著施掛垂吊索抗風主索及抗風支索時即見老師傅們

11

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

藝高人膽大的功力僅靠安全繩防墜網的防護懸空吊掛纜索他們的搏命演

出終使工程順利完成

12

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

「達娜伊谷」這個名字是來自鄒族語的發音原意為「忘憂谷」的意思

它是臺灣少見的乾淨溪流位於曾文溪上游海拔約五百公尺溪長十八公里

氣候宜人風景秀麗目前想要進入阿里山鄉「達娜伊谷」可由中山高速公

路嘉義交流道往嘉義市區經 159 號縣道再接 18 號省道往東或國道 3 號高

速公路中埔交流道直接接 18 號省道往東後經阿里山風景區入口到 50k 龍美

13

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

村處後轉 129 號縣道往南即可到達但至今尚無直達公車因此必須駕駛自

小客車或包車前往

「達娜伊谷自然生態公園」是臺灣第一座由民間推動而成的生態公園由山

美社區發展協會管理開放遊賞只向遊客收取酌量的清潔維護費近幾年來

達娜伊谷已經成為阿里山的一個新興景點在公園入口處甚至還有傳統的歌舞表

演達娜伊谷不但自然生態豐裕山脈青翠蜿蜒伸展且步道幽靜溪流在山

谷中閃耀溪中巨石嶙峋兩岸鳥蝶振翅飛舞達娜伊谷的魚類也很豐富像是

復育成功以此地為家的高山鲴魚數量很多另一方面為了生態平衡著想每

逢雨季和魚類繁殖期間達娜伊谷還會開放曾文溪供釣客垂釣相信不久的將來

「忘憂谷」之人間仙境即將風華再現

14

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

輕鬆看世界

全球兩百營建業 中鼎工程首入列

( International Construction Jul-Aug 2011)

15

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

羽田機場跑道 半年填方完成

16

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

星國電纜隧道 長逾三十公里

17

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

杭州動漫博物館 球狀外形似香菇

18

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長 國立台灣大學 土木工程學系教授 徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長 張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長 曾亘婉 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊中心助理工程師

1989 年行政院經濟建設委員會(經建會)管制考核處依據行政院經濟革新

委員會在「提高公共支出效益之建議」案中所提「建議行政院經濟建設委員會

廣為蒐集國內外有關各類公共工程及技術服務規範與給酬標準等資料設立資料

庫以利各機關提出有關計畫時比較分析之參考」以參考美國營建規範學會(The

Construction Specification InstituteCSI)於 1987 年出版之規範(SPECTEXT)

為主將其原文 16 篇加以採擇編譯成 13 篇計 398 章「公共工程施工綱要規範」

自此開啟了我國中央機關訂定全國通用性施工綱要規範供各界參考之先河其後

甫成立三年的行政院公共工程委員會(工程會)基於「公共工程作業透明化管

理專業化技術國際化」之理念於 1998 年 1 月 23 日奉行政院核准成立「公

共工程施工綱要規範整編暨資訊整合中心」續參照美國 CSI 協會最新版之格式

與編碼內容於 1998 年 12 月公布首批 77 章公共工程施工綱要規範並陸續擴

增新篇章至 2011 年 12 月底止公布之總篇章數為 16 篇 809 章目前施工綱

要規範之新增維護與修訂工程會委由財團法人臺灣營建研究院持續辦理中

基於「混凝土」為公共工程普遍使用之基礎材料因此施工綱要規範「第

19

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

03050 章 混凝土基本材料及施工一般要求」也包含於 1998 年首批公布的施工綱

要規範中歷年來第 03050 章之內容亦採納工程先進及單位相關之修訂提案

共經歷 7 次的討論與修訂(如表一所示)目前所公布的適用版本為 V80 版[1]

歷次修訂之重點內容分述如後

1V20 版(20010327)

為因應施工綱要規範將適用於全國各項工程因此本版本之修訂大量引用

[ ]於混凝土產製與施工之技術數值限制條件內使工程主辦機關可依其工程規

模大小及工程性質之異同而予以適度調整或引用 CNS 以外之規範如 216 卜

特蘭水泥混凝土用水應為[清水][ ]其 ph 值不得[小於 50 或者大於 80][ ]

2V30 版(20051206)

增列「當同一抗壓強度之混凝土契約總量大於[500m3] [1000m3] [ ]時需

做配比設計但預力混凝土均需做配比設計」增加 154 要求施工廠商應提送

施工計畫並具體陳述混凝土拌和廠之拌和量及運送至澆置地點之運送量配合情

形以保證能符合混凝土澆置量排程之要求增加 213(7)細粒料之細度模數若

超出配比設計值之[plusmn02][ ]時應調整用砂率此外亦增加混凝土澆置震動及

搗實要求(325)及混凝土施工縫之設置條件與要求(326)另外將混凝土

抗壓強度試驗之取樣頻率提高至一般混凝土 50 m3 以下 2 組50 -100m3 為 3

組及 100 -200m3 為 4 組其後每增加 100m3 加取 1 組以確保一般混凝土之

20

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

產製品質通常預力構件之材料品質要求更高因此預力混凝土亦增列類似之規

定但其取樣頻率更高於一般混凝土

3V40 版(20060718)

本次修訂之內容主要為因應永續環境資源再利用之需求217 款納入在

工程司事先核准之條件下可使用水淬高爐爐渣粉取代部分之水泥量但上限不

得超過水泥重量之[30][ ]

4V50 版(20070615)

補充 336 款「若承包商未適當保護試體以致試體抗壓試驗結果不合格時

應進行鑽心取樣試驗」以確認混凝土的品質

5V60 版(20071218)

增列 14 節引用 CNS 規範章篇之公布日期如 CNS 61 R2001(20050325 公

布版)

6V70 版(20081105)

本次修訂之內容主要在引入第三者驗證機制於混凝土產製過程之品管程序

內因混凝土運至工地澆置時仍處於半成品狀態需俟 28 天硬固後以抗壓

強度試驗確認其品質是否符合設計圖說之要求為免澆置後混凝土強度不足時

需浪費大量資源將結構物敲除重做或補強特於此次規範修訂中於混凝土產

製過程引入第三者驗證機制以提高混凝土產製品質的可靠度因此增列「152

(2)供應單一工程混凝土總量大於[5000m3][ ]以上之拌和廠應檢附經政府機

關財團法人或學術機構等驗證單位依據 CNS 3090 驗證合格之證明文件送交

工程司審核通過後方得供料」此外為免驗證單位良莠不齊驗證結果無法有

效達到提升混凝土廠產製品質之原意本次修訂之規範內容亦要求「驗證單位

應通過標準法授權之產品驗證單位認證機構認證」以使混凝土之產製程序能

獲得多一層之保障

7V80 版(20101101)

本次修訂僅在規範中引用之「CNS 490 粗粒料(375mm 以下)洛杉磯磨損

試驗法」予以更正為正確名稱因此併同其他 20 章一併修訂引用 CNS 之錯誤

行政院於 2001 年 11 月 15 日(行政院台九十工技字第九 OO 四四一八八號

函)頒佈「公共工程施工綱要規範實施要點」主要在劃一全國施工規範以提

21

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

升工程品質但為使各工程主辦機關於特殊情形時也能適當之增刪綱要規範

以符合其工程特性之需求條件「公共工程施工綱要規範實施要點」第四條亦明

文規定「主辦機關自本要點實施日起辦理新興個別計畫之規劃設計及施工

應用施工規範之有關措施及內容如有所不足或另有特殊情節應循施工規範完

整版所訂有關編撰格式編碼架構及編碼規則增刪修撰以因應個案需用」因此

施工綱要規範之引用者應充分了解綱要規範尚非屬施工標準規範應用綱要規

範時需就擬發包之工程特性全面檢討綱要規範內容是否可符合發包工程之

需求不應盲目照抄使用

22

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

李 釗 國立中央大學土木工程學系 教授

王韡蒨 私立中原大學土木工程學系 助理教授

許書王 私立中原大學土木工程學系 兼任助理教授

交通部(以下稱主管機關)自 78 年 7 月 25 日交技(78)字第 022662 號函頒布「公

路工程施工規範」後鑑於工程技術不斷創新材料變化也與時俱進為求規範

切合實際遂於 84 年推動「交通部工程在國內落實生根作法」專案之際納入

該規範之修訂並由國道高速公路局(以下稱主辦機關)於 90 年 1 月完成全面修

訂工作93 年並配合行政院「綠建築推動方案」工作項目將廢棄混凝土回收

再生利用規定納入規範

97年主管機關為配合行政院政策執行「廢棄資源物再利用於公路工程規範

草案之研究」並針對公路類相關規範進行全面檢視排定公路類規範修訂順序

其中以公路工程施工規範列為優先修訂項目為符合實際需求主管機關於98

年辦理「公路工程施工規範草案之研究」將原規範格式參照行政院公共工程委

員會「公共工程施工綱要規範」主架構及各章編列方式進行全面性內容檢視與

修訂並於99年4月完成初步研究同年12月交由主辦機關負責『交通部頒布「公

路工程施工規範」之修訂』計畫並委由國立中央大學(以下稱執行單位)辦理

23

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

為配合行政院公共工程委員會 98 年 8 月召開「公共工程設計與施工規範第

二次討論會(混凝土規範)」會議之決議就公路工程施工規範「第六章混凝土工

程」先予審議並於 100 年 4 月由主辦機關負責辦理初審後提報主管機關進行

複審及頒佈作業期間共歷經 9 次複審會議於同年 9 月完成複審作業10 月 3

日完成頒佈程序

主管機關於97年開始規劃進行「公路工程施工規範」修訂作業於98年發包

辦理「公路工程施工規範草案之研究」進行全面性規範內容檢視與修訂99

年再委由主辦機關負責辦理「公路工程施工規範之修訂」計畫並就「第六章混

凝土工程」先予審查及頒布其任務編組及審議流程如下所述

1任務編組

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

有鑑於公路工程施工規範內容涵蓋許多領域故修訂方式應由不同領域的專

家學者針對其專精領域之章節著手修訂因此計有六個委員會進行規範草案撰

稿與審查之工作區分為「總則及設施安衛環境」「路基及路面工程」「混

凝土工程」「橋梁工程」「隧道工程」及「排水及邊坡工程」等

混凝土工程委員會由召集人撰稿委員審查委員及執行秘書所組成召集

人邀請三位混凝土界專家學者擔任公路工程施工規範第六章混凝土工程內容編

修撰稿委員規範修訂初步完成後隨即開始審查工作審查委員由7位混凝土

專家組成

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

該案以任務編組方式審查其中混凝土工程施工規範初審委員會由鐵公路

相關單位包括公路總局高公局國工局運輸研究所高鐵局鐵改局鐵路

管理局等七個單位台灣世曦工程公司及學者等產官學界混凝土專家共17人組成

並召開初審會議審查相關條文初審會議通過後由主辦單位邀集主管機關鐵

公路相關單位進行校核完成後送交通部複審複審委員會由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者執行單位及技師公會專家組成

24

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2審議流程

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

為快速了解及蒐集資料規劃問卷並發函於使用較為頻繁及熟悉之相關單位

進行問卷調查以提供施工規範修訂之建議期間並進行兩次初審聯席會議第

一次初審聯席會議決議事項包含規範草案審查方式審查召集人委員名冊審

查頻率及開會地點第二次會議則針對初步完成之草案內容進行審查

基於專業領域之分工第一次初審聯席會議後即採分組(委員會)方式進行

混凝土工程委員會部份先收集目前國內使用之公路工程施工規範及彙整有關技

術文獻檢視施工規範運用於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能

發生之問題並針對前述問卷結果之建議由召集人邀集撰稿委員召開會議討

論混凝土施工規範之架構及內容由執行秘書進行規範修訂之相關文書作業及會

議成果彙整規範草案擬定後即進行小組內部之審查工作由召集人聘請官學

界混凝土專家擔任審查委員審查會議結束後進行全案第二次初審聯席會議對

規範草案內容進行審查撰稿會議擬定「第六章混凝土工程」施工規範草案共16

章歷經5次小組內部之審查會議修訂整合完成之草案共12章

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

主辦單位針對98年「公路工程施工規範草案之研究」案初步完成之規範草案

規劃召開初審會議並委由執行單位辦理其中混凝土工程施工規範初審委員會

由鐵公路7個單位13人產業界2人及學界2人共17人組成分別針對前述「第

六章混凝土工程」施工規範草案共12章逐章進行初審共召開11次會議初審

會議審查方式分為會議前中後三階段進行會議審查前擬出規範審查順序及

章節會議前三天由審查委員先提出書面意見交由執行祕書綜整會議中依

據所有委員書面審查意見表逐條討論並修訂會議後由執行秘書綜整修訂內容

並發文檢送會議紀錄初審會議通過後由執行單位函送規範修訂成果至主辦機

關並由主辦機關核定後彙送交通部進行複審複審委員由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者承辦單位及技師公會專家組成複審進行方式逐章逐條審

查歷經9次審查會議於100年9月完成修訂「公路工程施工規範」第六章混凝

土工程規範共計12章並於100年10月頒布

25

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

本次規範的編修要同時兼顧制度面法制面及實務執行面編修的要領簡述

如下

1掌握規範特性

就鐵公路各主管單位而言部頒規範是具有援引依據位階較高且編修

後需較長時間才有機會再予以修訂等特性因此在法制面的考量下內容修訂依

據交通部99年8月9日交技字第0990007371號函示部頒規範採原則性政策性或

訓示性之技術規定而執行細節之操作面規定則由各執行單位制定辦理

2修訂規範架構

93年4月頒布之「公路工程施工規範」第六章混凝土工程係引用中國土木

水利工程學會出版之「混凝土工程施工規範與解說(土木402)」內容為主其格

式僅水泥混凝土一節再區分說明材料施工要求及計量與計價等四項與行

政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」及部屬機關自訂混凝土施工規範

之架構及內容有極大差異性為符合實務面及法制面需針對規範內容及架構做

大幅度修訂

規範內容主架構及各章編碼之修訂依據交通部技監室98年技發字第

0980200448號函示參照行政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」進

行規範格式及章節之編排各章碼內容再區分為通則產品施工計量及計價

等四部分藉此提升部屬機關在引用規範時之實用性及便利性

3符合運用領域

原混凝土工程施工規範內容主要是以中國土木水利工程學會土木402為主

土木402是以建築工程為對象與公路工程屬性較為不同為符合公路工程運用

的領域與需求藉由國內外公路工程施工規範文獻蒐集彙整以及臺灣地區公路工

程規範現況調查成效評估與使用情形以期完成最適切用於國內公路工程之混

凝土施工規範

4更新及刪除不合時宜的內容

混凝土工程施工規範是營建工程運用最多分布最廣的規範之一其係為了

26

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

達成工程設計之理念和品質需求所訂定對施工材料及施工品質之要求與標準

部頒規範頒布與修訂之日期差距甚大部份參考之標準或規範(包括CNSASTM

AASHTO等)國內外已做更新為求嚴謹且鑑於材料工法日新月異因此需

針對相關規範進行檢視與修訂以符合未來需求除此之外對規範實務應用層

面藉由委員會的召開更新及刪除不適用之內容期使規範更具完備

5名詞整編

93年版公路工程施工規範相同之工程項目等常發現各章名詞會有不同之現

象恐易造成施工單位混淆因此主辦單位藉由本次規範修訂作業將相同事

項所用的名詞予以統一並於第一章總則篇定義清楚混凝土工程施工規範雖然

先審議後頒布但是在名詞部分將依據部頒複審結果將定案名詞提送總則工程

委員會配合修訂

6納入新材料及新工法

目前國內使用之公路工程混凝土施工規範及技術是否合宜需進行檢視探

討及修訂因此在修訂上需使各篇章節相關工作項目之規定一致化並檢視施工

規範於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能發生之問題予以檢討

有些已經不符合現代需求除了原有工法要求外再建議增列其他新工法以因

應工程技術之演進及新材料新工法之發展

本次第六章混凝土工程編修完成頒布的內容架構包括第03052章「卜特蘭

水泥」第03053章「水泥混凝土之一般要求」第03054章「水泥混凝土構造物」

第03110章「場鑄結構混凝土用模板」第03150章「混凝土附屬品」第03210

章「鋼筋」第03220章「銲接鋼線網」第03315章「自充填混凝土」第03350

章「混凝土表面修飾」第03371章「無收縮混凝土」第03372章「噴凝土」及

第03601章「無收縮水泥砂漿」等共計12章重要編修項目及其精神如下

1新增符合工程現況專章

近年來國內自充填混凝土快速發展與應用目前已逐漸普遍應用於公路建

築等重要工程有著重大的進展與改變由於自充填混凝土在施工技術上和傳統

27

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

混凝土有相當大的差異因此本次修訂重點之一為新增「自充填混凝土」專章

使本規範符合混凝土技術發展之國際潮流與水準此外亦新增第03371章「無

收縮混凝土」及第03601章「無收縮水泥砂漿」等二個章節

2配合新科技新材料及新工法之應用增列內容

如增列第03052章「卜特蘭水泥」中水硬性混合水泥之材料要求又如CNS

1240之附錄所列檢測粒料鹼質與粒料反應活性的方法包括岩相分析等四種資

料過於老舊因此在第03053章「水泥混凝土之一般要求」中增列具潛在鹼質反

應性粒料之檢測方式此外亦增列第03315章「自充填混凝土」之材料要求及施

工相關規定

3非混凝土工程範疇內容納入適當之委員會討論

第03150章「混凝土附屬品」原草案條文附屬品區分為混凝土工程附屬品

與橋梁工程附屬品二部分本章保留混凝土工程附屬品內容包括填縫劑及止水

帶兩類而原草案條文中有關橋梁工程附屬品包括成型伸縮縫填縫板人造橡膠

防震板預力鋼棒剪力鋼箱及套筒抗拉拔裝置剪力鋼棒與防震拉條防水

膜橋梁鉸接板頂防水層渡槽防水層箱型梁人孔蓋及座橋名牌等有關的

材料規定及施工方法移至橋梁工程組納入橋梁工程附屬品專章討論

4整併章節內容

將原第03390章「混凝土養護」及第03350章「混凝土基本材料及施工方法」

等併入第03053章「水泥混凝土之一般要求」將原第03310章「結構用混凝土」

併入第03054章「水泥混凝土構造物」中

5要求材料及施工品質

施工規範是營建工程施工之準則對工程相關的品質要求均需詳列於規範中

包括材料規格檢驗頻率品質要求標準等因考量各部屬單位工程特性不同

部頒規範修訂採原則性政策性或訓示性之技術規定對於執行細節操作面之規

定在不違反部頒規範及其他相關法令規章下各部屬單位應優先考慮施工安全

及品質要求制定所需之規範

本次混凝土工程施工規範對材料及施工品質要求之原則性修訂內容列舉幾

項說明第03053章「水泥混凝土之一般要求」將第33項內容修正為「除契約另

28

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

有規定外混凝土之坍度強度及水溶性氯離子含量檢驗方法依CNS 3090規

定執行檢驗頻率與合格標準依契約規定辦理」第03210章「鋼筋」刪除

第324款中表03210-2混凝土保護層厚度建議值及第36款許可差規定等二項內容

而相關規定依各單位制訂之契約加以要求以滿足各單位對不同工程性質的要

6重視施工品質及工程安全內容

為避免國內混凝土工程施工品質不良所造成之案例重蹈覆轍本次修訂內容

全面性檢討對施工品質的要求以確保施工安全例如第03210章「鋼筋」為提

升施工品質並考量安全修訂第217款後段內容為「水泥砂漿墊塊或混凝土墊塊

之強度須大於所澆置混凝土之強度並應附鍍鋅鐵線」

7修正計量與計價架構寫法

除特殊需求外修正計量與計價的架構寫法以使規範更完善依據交通部

臺灣區國道高速公路局100年4月18日工字第1006003247號函示「第42項計價

每一工作項目建議須有『計價單位』及『若契約另有規定時從其規定』等字眼

並採正面表列方式辦理」修正

8統一使用的名詞例

規範各章名詞定義需統一規範才具一致性及便利性且須於第一章總則中

加以規定例如第03110章「場鑄結構混凝土用模板」依據公共工程施工綱要

規範編撰說明施工圖涵蓋施工製造圖(Shop drawings)與工作圖(Working

drawings)兩部分並將原內容中的「工作圖」修訂為「施工圖」第00100章

「總則篇」第123款修訂AASHTO中文名稱為「美國州公路及運輸官員協會」

及修訂Standard Specifications for Highway Bridge的中文名稱為「公路橋梁標準規

範施工篇」

1由本次修訂過程顯示為求嚴謹規範從修訂研擬至頒佈時間長達數年就環

境變遷與實務應用而言未來宜採取逐年彙整定期修正方式辦理以避免落

29

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2辦理過程發現各單位對於某些特定事項持有不同建議或看法由此可見以部層

級之規範而言採原則性政策性或訓示性之技術規定屬正確作法

3日後對於交通部與其他部會或單位相類似之規範標準應採取積極參與方式

以避免一國多制或有落差的情形發生

4本次修訂規範參與人員涵蓋產官學界專家學者惟新修訂規範是否完全適

合應用尚須進一步了解建議相關單位應採取主動方式與主管機關保持聯繫

就實務應用產生的問題充分溝通並研擬對策以期本規範能更為適用可行

30

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長

國立台灣大學 土木工程學系教授

陳育聖 財團法人臺灣營建研究院 副工程師

楊仲家 國立海洋大學 材料工程研究所教授 劉玉雯 國立嘉義大學 土木與水資源工程系教授

水利工程建設是台灣經濟起步不可或缺的一環從防洪灌溉電力與公共

給水等涵蓋之服務範圍與影響層面甚為廣泛更是造就台灣經濟發展的主要功

臣因此水利構造物須維持一定的服務性能以確保其於服務年限內正常營運

目前台灣的水利構造物以鋼筋混凝土結構為主然而由於台灣雨量豐沛約為世

界平均值 26 倍降雨時空分佈極不平均的水文條件雨季集中於五至十月間

約為年平均雨量之 78再加上河川大多從海拔高度超過 3000 公尺的山區以

不超過 150 公里的距離東西流向海洋以及地質構造複雜而地層形成年淺質弱的

地形與地質條件使得每逢颱風大雨坡陡流急且挾帶大量土石河流向下游流動

形成台灣地區單位面積產砂量及河川含砂濃度皆為世界平均值之數十倍這種

「水急砂多」的情形透過「水」與「砂」的共同作用對台灣水工結構物如

攔河壩堰之排砂道溢洪道輸水排砂隧道及靜水池等之混凝土結構構成嚴

重的磨損問題

31

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

國內關於水工混凝土施工之相關建議與規定僅見於公共工程委員會施工綱

要規範第 03374 章耐磨混凝土及經濟部水利署施工規範第 03310 章結構用混凝土

中之部分篇章然而上述兩者均屬通則型規範對於不同類型水工構造物如堰

壩結構體溢洪道輸水道排砂道及靜水池等其規定並無特別差異性台灣

河川均屬源短流急型態且地質構造複雜使得河川具高含砂石量之特性位於不

同河段之水工構造物將因河流中不同粒徑的砂石而遭受不同形式的侵襲因

此不同形式水工構造物所承受的損害便有所差別若僅以通則性規範進行施工管

理恐較難以落實不同類型構造物之性能要求及施工要求

國外相關規範中日本土木學會混凝土標準示方書[施工編]及[壩編]對於水

工混凝土耐磨或抗衝擊性質均無著墨美國混凝土學會 ACI 210R-93rdquoErosion of

concrete in hydraulic structuresrdquo雖對於水工混凝土之耐磨性質有較實質的說明然

亦無較定量的建議中國水工混凝土施工規範屬水工混凝土之一般通則性規範

藉由規範水工混凝土使用之材料與配比的水膠比(水灰比)以控制其品質然對於

水工混凝土耐磨及抗衝擊性質亦無實質建議

上述國內規範中均僅以抗壓強度做為判斷混凝土品質之依據對水工構造

物所需的抗磨耗能力抗衝擊能力耐久性與體積穩定性卻著墨甚少

依據相關文獻與試驗結果顯示水利工程多數之混凝土構造物必須具備一定

的抗磨耗與抗衝擊能力始能確保其構造性能並維持正常功能另一方面混

32

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

凝土耐久性溫度與體積穩定性等則是決定混凝土構造物使用年限之最重要參

數因此100 年水利署委由國立台灣大學詹穎雯教授海洋大學楊仲家教授及

嘉義大學劉玉雯教授與財團法人臺灣營建研究院所組成的團隊針對前項所列之

各種材料性能試驗方法進行相關試驗以擬定水利構造物運用混凝土所應具備

材料性能之主要測試項目並據以檢討現行混凝土施工規範提出修訂建議[1]

藉由一系列適合水工混凝土構造物應用之混凝土材料經由配比設計試拌

試體製作乃至進行各項材料性能試驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝

土抗壓強度水膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽

灰)用量等因素與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝

擊能力耐久性溫度與體積穩定性等材料性能建立關聯性對於不同類型水利

工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議此建議值包含混凝土材料之

性能要求與材料性能試驗項目等因此未來水工構造物之混凝土施工便可以

有一明確的混凝土材料性能準則及材料試驗項目與標準

在此將研擬之整合型水利工程混凝土施工規範(草案)關於材料性能要求適

用之試驗法與材料檢驗規定之訂定原則與精神敘述如下而本規範草案對於材料

相關規格與性能之要求在條文前面均會有「除契約另有規定外hellip」之陳述

以保留業主單位針對個別工程相關性能需有所提昇之彈性

考量國內現行水工混凝土施工規範對於水工構造物之混凝土規格及性能要

求並無區分一般構造物及需考量抗磨耗抗沖擊性能之構造物因此就水工混凝

土構造物之特性先將其區分為(1)一般水工構造物(2) 抗磨損構造物(3) 堰

壩結構體等三種結構

對於「一般水工構造物」之規定係參考經濟部水利署施工規範第 03310 章

結構用混凝土規定一般水工構造物使用之混凝土 28 天設計抗壓強度並將水

利署規範中部分構造物的強度要求予以提昇如下表所示

對於「堰壩結構體」之要求直接引用至公共工程委員會施工綱要規範第

03701 章「壩用混凝土」的規定

規範草案最主要在於增加針對「抗磨損構造物」之相關性能規定與要求使

該規範具有「水工混凝土施工規範」的特色

33

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

規範草案關於「抗磨損構造物」混凝土之材料規格要求如下

(1) 抗磨損構造物係指需承受水流中磨損物質沖刷或外界物質磨損之構造

物應使用耐磨混凝土

(2) 除契約另有規定外抗磨損構造物設計使用之混凝土規格可參考下表

規定

(3) 混凝土採低水膠比之配比可提高混凝土強度作為耐磨混凝土耐

磨混凝土為維持良好工作度得摻加減水劑輸氣劑強塑劑等化學摻

規範草案對抗磨損構造物耐磨層之混凝土材料規格的要求對於需考慮抗磨

損構造物耐磨層細分為溢洪道輸水道排砂道及靜水池等之耐磨層並依據

其可能造成之磨損程度將其分為 2 種等級並對其 28 天抗壓強度水膠比及

粗粒料用量進行要求其中溢洪道與排砂道為較高等級輸水道與靜水池為較低

等級

由試驗結果可知混凝土抗壓強度與水中磨耗損失體積及含砂水流沖擊損失

34

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

體積有明顯之相關性故提昇混凝土設計強度可有效提昇其抗磨耗能力與抗含砂

水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂將 28 天設計強度規定從水利署施工規

範的 350 kgfcm2提昇至 420及 560 kgfcm2

水膠比與水中磨耗損失體積快速氯離子滲透試驗(RCPT)總累積電荷量

非穩態傳輸係數及穩態傳輸係數均有明顯之正相關性故降低混凝土水膠比可有

效提昇其抗磨耗能力與耐久性能因此反映在規範的擬訂增加水膠比最大值的

規定2種等級分別為 045及 04以下

粗粒料用量與衝擊破壞次數有明顯正相關與水中磨耗損失體積及含砂水流

沖擊損失體積有明顯負相關故提昇混凝土粗粒料用量可有效提昇其抗衝擊能力

抗磨耗能力及抗含砂水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂增加粗粒料用量最

小值的規定均為 035 m3m3以上

混凝土組成成份之水泥粒料水化學摻料與礦物摻料等之使用規定除了

按照施規綱要規範第03050章「混凝土基本材料及施工一般要求」之相關規定外

應符合下列要求

(1) 用於耐磨混凝土之粗粒料依 CNS 490 試驗法測定之磨損率不得大於

[40][ ]

(2) 除契約另有規定外混凝土配比設計使用礦物摻料之總取代量不得超過

y = -03376x + 30276Rsup2 = 08411

0

100

200

300

200 400 600 800

齡期

56

天7

2h

r磨耗

體積

(cm

3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

y = -0044x + 45546Rsup2 = 08667

0

10

20

30

40

200 400 600 800

齡期

56

天2

hr沖

擊損

失體

積(c

m3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

35

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

總膠結料重量[50][ ]

(3) 飛灰做為混凝土摻料時應符合 CNS 3036 之 F 類規定使用時應經工

程司事先核可且飛灰量不得超過總膠結料重量之[25][ ]若用於耐

磨混凝土飛灰量不得超過總膠結料重量之[15] [ ]若用於巨積混凝土

飛灰量不得超過水泥總膠結料之[30][ ]

(4) 矽灰做為混凝土摻料時應符合第 03373 章「矽灰混凝土」之相關規定

使用時應經工程司事先核可

由試驗結果可知粗粒料硬度與水中磨耗損失體積為負相關故提昇混凝土粗

粒料品質可有效提昇其抗磨耗能力因此對於耐磨混凝土粗粒料洛杉磯磨損率的

規定加以提昇規定不得大於 40

此外規範草案對於抗磨損構造物混凝土礦物摻料用量要求的主要精神在

(1) 僅規定礦物摻料之總取代量之上限為 50而沒有規定下限係因國

內最常用之礦物摻料爐石粉及飛灰單價均低於水泥以市場機制而言

承包廠商將會使用礦物摻料至其上限以降低成本

(2) 添加爐石粉有助於混凝土抗磨耗性能之提昇而飛灰不利於抗磨耗性

能但長齡期後則可改善其不利於抗磨耗性能之影響因此規範草案規

定礦物摻料之總取代量之上限為 50可保證爐石粉添加量不會超過

50再配合用於耐磨混凝土飛灰取代量上限為 15之規定亦可確保

飛灰添加量不會超過 15

(3) 矽灰對於抗磨耗性能以取代量為 15以內較為理想考量矽灰單價較

高若對於抗磨耗性能無明顯助益添加太多形同浪費因此本規範草

案對於矽灰之要求較為保守規定其添加量不宜超過水泥量之 10

(4) 藉由增加爐石粉及飛灰的用量可達成較佳之耐久性能其中爐石粉取

代量為 35時 RCPT 總累積電荷量即可降低 63~75飛灰取代量為

15時可降低 72~79綜上可知混凝土中添加爐石粉及飛灰均可

大幅提升其耐久性能

(5) 爐石粉及飛灰的用量與混凝土絕熱溫昇有密切之關係爐灰(爐石粉

飛灰=73)取代 30可使絕熱溫昇約降低 5取代 50約降低 13

顯示以爐石粉及飛灰等礦物摻料適當取代水泥之用量可有效降低水化

熱之產生以達到較佳之溫度與體積穩定性之控制

36

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

經由一系列混凝土相關試驗及相關文獻之綜整分析將混凝土抗壓強度水

膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽灰)用量等因素

與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝擊能力耐久性

溫度與體積穩定性等材料性能建立起關聯性且考量混凝土抗磨損試驗及耐久性

試驗所需花費時間較長如水中磨耗試驗需於齡期 56 天進行RCPT 需於齡期

91 天進行此將造成施工驗收等待時間過長的困擾故於規範草案之擬定即以

混凝土抗壓強度水膠比粗粒料用量礦物摻料用量等作為材料品質的檢驗規

定而不再另訂定額外之檢驗標準以簡化施工材料驗收作業但仍能達混凝土

抗磨損及提高耐久性溫度與體積穩定性之目的

此外在配比設計階段考量材料之多樣性或使用新材料時規範草案建

議當構造物需抵抗磨耗或衝擊時得進行 ASTM C1138 混凝土水中磨耗試驗

ACI 544 抗衝擊試驗或其他相關試驗依測試結果擇定最佳配比

然近年來台灣發生極端氣候已成常態維護水工構造物之性能及結構安全更

形重要本規範草案經由配比設計試拌試體製作乃至進行各項材料性能試

驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝土材料因素與混凝土力學性能建立

關聯性對於不同類型水利工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議

未來水工構造物之混凝土施工便可以有一明確的混凝土材料性能準則及材料試

驗項目與標準以期提昇水工構造物之品質

37

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長

徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長

行政院經濟建設委員會(經建會)在去(2011)年 12 月份發表 2012 年國

家建設計畫[1]揭櫫我國穩定永續均衡的經濟發展政策而落實於 2012 年度經

建發展目標包含經濟成長率為 43以上每人 GDP20246(美元)以上失

業率在 42以下而消費者物價指數上漲率則以不超過 20為努力目標

去年中因為歐美債信問題引發全球經濟衰退之疑慮我國因為國家財務

較為健全2011 年的經濟發展也較歐美國家樂觀因此當時經濟部長曾出面信

心喊話提出 2011 年的經濟指標有信心達到「54321」之標準[2]也就是說經

濟成長率要達到「5」以上失業率要在「4」以下薪資所得調漲要達「3」

以上消費者物價年增率則控制在「2」以下以及今年之重大投資要超過「1

兆」元

當提到一國經濟活動的規模時常以該國 GDP(Gross Domestic Product)為代

表而評估該國經濟活動的表現時則多以其 GDP 年度成長率來衡量由於近

年國際間貿易障礙逐漸去除跨國貿易與物流愈趨頻繁與重要當各國貿易需放

眼於全世界時供應貿易所需產品的廠商(或產業)規模也就愈來愈大使得各

國的經濟活動愈來愈趨向資本密集的結果因此目前以 GDP 來評估各國之經濟

38

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

成果時雖仍是一個有效指標但卻無法直接反映支撐經濟活動的廣大受薪階級

之實際經濟情況也因為如此2011 年 9 月「佔領華爾街運動」在美國各地如

火如荼的展開即在向執政當局反映代表受薪階級的 99人口在 2008 年金

融海嘯後之經濟復甦時期無法如同資本家一般享受 GDP 成長所應帶來之好

處(如勞方聘僱薪資的提升)因此如果需兼顧勞資雙方之實質經濟所得政

府在制訂年度總體經濟發展目標時除經建會所提「經濟成長率」「失業率」及

「消費者物價指數上漲率」外若能加上經濟部所提之「薪資所得調漲率」將

使政府施政首要為照顧全體人民福祉之目的透過每年經建目標之規劃與制訂

更為完整的推動與落實

在經建會邀集各部會制訂下一年度之國家總體經建目標後各部會需就其主

管業務規劃分配至業管產業的次經建目標及實施方案以期在年度終了時經

建會可以彙整全國人民一年來的努力達成年初所制訂的國家經建目標因此本

文也以「經濟成長率」「物價指數上漲率」「失業率」及「薪資所得調漲率」四

項經建指標比較近年我國總體經建實質成果與營造業經建實質成果間之差異與

趨勢並以經建會所制訂之 2012 年我國經建目標推測 2012 年營造業可能之產

業經建成果

首先經濟成長率是四項經建目標的根源且會直接影響到另外三項經建指

標數值之高低通常代表國家經濟活動結果之 GDP是指該國國內從事經濟活

動的總生產毛額而比較歷年經濟成長之結果必須先去除歷年物價波動之影響

因素所以計算歷年經濟成長率時多以實質生產毛額之年度成長率為主[3]

因此彙整行政院主計處所公布之全國及營造業近三十年之實質生產毛額[4]

並計算兩者之歷年成長率其結果如圖一所示除少數年度外大致上此段期間

之全國 GDP 年度成長率高於營造業之實質生產毛額年度成長率在 1997 年之

前雖然我國經濟成長率呈現逐年降低趨勢但大致仍可維持在 5以上之水準

1997-2007 的十年間我國經濟成長率約維持在 5上下其後我國經濟成長

則面臨更險峻的局勢經濟成長欲振乏力而於 2010 年時政府為因應 2008 金

融海嘯衝擊之振興經濟措施逐漸展現績效使得 2010 年經濟成長率高達 10以

上三十年間我國經濟呈現負成長的年代只有兩年分別為 2001 年及 2009 年

而營造業實質生產毛額年度成長率之情況大約可以 1995 年作為分水嶺1995

39

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

年之前的營造業經濟成長率以正成長情形居多在 1987-1989 及 1993 年更高

達 10以上而於 1995 年之後的十五年間有超過一半的年度營造業的經濟

成長呈現負成長頹勢圖一中亦繪出全國及營造業兩者經濟成長率之線性趨勢線

以方便比較全國及營造業實質生產毛額年度成長率之差異與趨勢三十年來兩

者之實質生產毛額年度成長率趨勢線大致維持平行狀態在 2010 年時營造

業經濟成長趨勢線低於全國經濟成長趨勢線約為 38依圖一之兩者趨勢估計

假設 2011 及 2012 年趨勢線斜率之差距不變因此若推估 2012 年終時營造業之

可能經濟成長率本文將以經建會所設定 2012 年全國總體經濟成長率減去 38

來推測

營造業是一個火車頭工業[5]需要下游的產業供應鏈一起協助因此中間

消費比例高所以受工程施工所需之原物料價格波動影響程度亦高在國內直

接代表營造工程物價漲跌情形的指數是行政院主計處所定期公布之營造工程物

價指數(CCI內含總指數工程分類指數中類指數及個別項目指數)但因

其屬國內單一產業之物價指數主計處或國內外經濟研究單位於年終時所發布

之下一年度經濟成長預測項目都不含營造工程物價指數預測經濟研究單位若

提供下一年度物價成長高低之預測時多以預測下一年度國內經濟成長之高低

所連帶影響國內貨物供給平衡之變動而帶動消費者物價指數(CPI)之成長數

40

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

值來代表雖然消費者物價指數與營造工程物價總指數間因使用目的不同

其組成權重亦不相同兩者間並未有直接相互影響之關聯性但若評估兩指數間

之長期趨勢以概估下一年度營造工程物價總指數之變動仍不失為一個客觀方

式因此本文彙整過去二十年間消費者物價指數與營造工程物價總指數之歷年

變動情形[4]如圖二所示二十年間CPI 指數之年度成長波動情形較 CCI

指數穩定在 1992-2003 年間CPI 指數之年度成長呈現逐年降低趨勢尤其在

2001-2003 的三年裡物價相對穩定(年度成長率趨近於零)但在 2003 年後

CPI 指數年度成長率之波動幅度漸漸擴增其值大約在 1-4之譜而過去二十

年間CCI 指數之年度波動幅度就較為劇烈工程物價波動幅度高者可達 15

之多(1993 年)工程物價波動劇降者亦曾達-9(1999 年)而營造工程之施工期

間常長達數年業者受營造工程物價之波動影響困擾頗深更常成為營造業者年

度獲利盈虧之關鍵因素依據圖二 CPI 指數之年度變動線性趨勢線逐年降低趨勢

及 CCI 指數之年度變動線性趨勢線逐年升高現象在 2010 年時CCI 指數之變

動率高於 CPI 指數約 37左右且兩指數年度變動趨勢線間之差異(CCI-CPI)

每年以增加 02之比例擴大中因此估測 2012 年終時營造業所可能遭遇之

營造工程物價總指數之變動數值將以經建會所設定之 2012 年消費者物價成長

率目標值加上 37(2010 年時之差距)再加上 04(2011 及 2012 年之差距)

作推測

41

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

而失業率可以反映勞工就業情形若年度經濟成長時可增加勞工就業機會

勞工失業率就會降低反之若年度經濟衰退時常引致勞工失業率升高本文

亦彙整行政院勞工委員會所公布之資料[6]將近十年來我國勞工總計(平均)

失業率及營造業勞工失業率繪於圖三就勞工失業率之指標而言營造業之勞工

失業率常高於全國勞工之總計失業率甚多在 2002 年時我國勞工總計失業率

為 517但當年營造業的勞工失業率約為前者之兩倍(964)其後營造業

勞工失業率以顯著的速率降低使得營造業勞工失業率與全國勞工總計失業率間

之差距逐漸縮小但自 2006 年之後兩者之失業率則與之前逐漸縮小差距之

現象背道而馳2008 年受金融海嘯之衝擊造成國內百業蕭條該年底我國

勞工總計失業率飆破 5以後長達年餘之勞工總計失業率居高不下2010 年 10

月份受惠於各部會戮力推出短期促進就業方案之功效主計處所公布的當月勞

工總計失業率降至 5以下雖讓當時以烏紗帽為擔保的閣揆暫時鬆了一口氣

但當月營造業勞工失業率仍高達 93為比較全國勞工之總計失業率與營造業

勞工失業率間之關聯趨勢本文將兩者失業率之線性趨勢線繪於圖三若以兩者

之趨勢線估計2010 年時我國營造業勞工失業率高於全國勞工總計失業率約

為 25但兩者之差距以每年減少 005之速率縮小中估測 2012 年終時營

造業勞工失業率之可能情況將以經建會所設定之 2012 年全國勞工總計失業率

目標值加上 25(2010 年時兩者趨勢線之差距)再減少 01(2011 及 2012

年縮小差距趨勢之結果)來推測

42

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

勞動薪資之成長受幾項因素影響其一為在通貨膨脹時期企業主考量

維持既有員工勞動薪資之購買力所為之勞動薪資增加給付其二為總勞動工

作時間之增加也會使勞工薪資總額增加另一項影響因素則為勞動生產力增

加之因素企業主以加薪方式回饋辛苦之員工[7]而由主計處所公布的資料中[4]

在 1995 年之前我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致多

高於當年之消費者物價指數之年度成長率(如圖四)顯然此段時間企業主對勞工

薪資之調整應有勞動生產力增加或勞動總工時增加之因素在內但在 1995 年

之後我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致與消費者物價

指數之年度成長率相當研判此段時期企業主調整勞工薪資的考量應為維持員

工既有勞動薪資之實質購買力以降低物價上漲所造成之影響居多估測 2012

年終時營造業勞工薪資成長率之可能情況仍以營造業主應會考量消費者物價

指數之漲幅調整營造業勞工薪資以維持勞動薪資之原有實質購買力因此

推測 2012 年終時此項營造業勞工薪資調整率將以經建會所設定 2012 年消費

者物價成長率之目標值來估計

43

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

依據前述彙整過去我國整體經建指標與營造業經建指標之趨勢與推估方式

2012 年我國營造業之經建指標推估結果如表一所示依此結果營造業在今年

之經建表現將面臨該高的不高(經濟成長率為 05及薪資調整率為 20)

且該低的不低(營造工程物價上漲率為 61與失業率為 66)的困境但營造

業面對今年預期之經營困境時應該找哪一個部會提供必要之協助依據目前的

政府組織架構營造業及建築師管理業務由內政部營建署依法管理技師及工

程顧問機構管理業務由行政院公共工程委員會(工程會)管理而負責國內各

產業的發展規劃或輔導業務則屬經濟部的業務範圍但或許因法定營造業另有

中央主管機關經濟部對營造產業發展規劃或產業輔導之協助常使營造業者感

覺不如其對製造業者立法院於前(2010 年)年 1 月份通過行政院組織法等三

法之修正案並預計於三年內完成政府組織再造工程在政府組織調整方案中(草

案)國家發展委員會將新設管制考核處以統籌原工程會及經建會之工程管考

業務另將增設國土空間發展處以統籌工程會之工程建設經費審議及經建會住

都處之業務交通部將更名為「交通及建設部」並規劃新設「工程技術及產業

司」及「民間參與公共建設司」以納入工程會及內政部之相關業務而內政部

將保留國土規劃及建築師管理之業務另設國土管理署辦理雖然此項政府組

織調整方案與原工程界期望新設「工程建設部」以統一我國營建產業之發展

規劃考核管理督導與輔導等事務的原意有不小落差但工程界仍殷切盼

望政府組織調整後能有特定部會以營造產業中央主管機關的立場於「考核

44

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

管理與督導」之傳統業務外增加規劃營造產業之發展願景年度經建目標制訂

及提供必要之輔導與協助等業務更期望類似「兩兆雙星」「生技起飛鑽石行動

方案」的產業長期發展及輔導方案能由營造業之中央主管機關提出

45

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

國外災例 他山之石

簡賢文 中央警察大學 教授

謝蕙如 中央警察大學 研究助理

根據統計資料[1]顯示自 1995年起全世界已有 713人因公路隧道火災而死

亡且在 1999 年至 2001 年間歐洲就至少發生三起重大的隧道火災如 1999

年Mont Blanc Tunnel 因一輛載有人造奶油及麵粉之貨車自燃引發猛烈火勢造

成 39人死亡43輛車毁損隧道關閉將近三年1999年 Tauern Tunnel 火災造

成 12死 49傷隧道封閉 3個月其肇事原因為載運油漆之貨車追撞前方車輛引

發火災而 2001年兩輛貨車對撞所引發之 Gotthard Tunnel 火災其造成 20死 4

傷隧道嚴重損壞封閉 2個月從隧道火災對社會經濟以及國家政府形象重大損

失之角度審視公路隧道已不僅只是單純的交通運輸途徑而是背負著國家形象

及經濟重任之關鍵基礎設施

隨著臺灣社會環境的變遷及對於運輸經濟交通安全的高需求和高期待越

來越多的隧道於公路建設中構築包括八卦山隧道雪山隧道觀音山隧道

甚至是計劃建造之蘇花改隧道群隧道取代了開放的平面道路不僅提升車流量

縮短更多的車程時間也帶來更高的交通運輸經濟效益雖然隧道帶來交通上

之便捷然其可能因通行其間車輛的追撞而衍生的避難與救援特別困難的隧道火

災對於實現「給予人民一條安全回家的路」之倡議絕對是蘇花改通過環評後

中央及地方政府與工程顧問公司必須面對之關鍵議題

46

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 7: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

台北市內湖區碧山巖旁的「白石湖吊橋」(全長 116 公尺)新建的福美吊橋跨越

曾文溪上游為目前國內最長之吊床式吊橋也為阿里山增添一處新景點

「福美吊橋」雖與「天梯吊橋」及「白石湖吊橋」均屬吊床式吊橋但在結

構上的配置仍略有不同主要差異在於福美吊橋將主索配置於橋面上方橋面則

藉由垂吊索懸掛在主索下方而其他兩座則將主索配置與橋面版等高位置福美

吊橋設計團隊的目的是刻意呈現主索索夾吊耳及錨座等結構元素展現出吊

橋結構力學與美學結合的量體並增加吊橋本身的穩定性隱藏在橋面下的兩條

防震索對於吊橋整體穩定效果的確發揮相當大的作用抗風索線型則與水平線

約呈 30 度夾角整體配置恰當所以通行典禮當天即使同時約二百多人在橋面

上行走亦不覺得搖晃

紅藍黑三色是鄒族圖騰基本原色因此舉凡吊橋纜索顏色橋面護欄

花崗石地坪等之造型及色彩語彙元素皆發想於鄒族的圖騰既能與環境相互融合

又能凸顯當地原住民特色當吊橋優美的弧線劃過山際跨越過曾文溪峽谷構

成一幅美麗的畫面令人驚豔

7

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

8

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

吊橋設計期間透過山美社區發展協會協助向當地山美國小的小朋友邀稿

取得四幅美麗圖畫入選作品分別是「鄒族神話故事哈莫神造人」「鄒族神話

故事小米女神」「夢見達娜伊谷山美大橋溪谷」及「夢見達娜伊谷達

9

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

娜伊谷賞魚」等吊橋揉合了藝術與工程一改原吊橋基礎混凝土的風貌在錨

碇基座表面進行馬賽克面飾工作由於山美國小小朋友們的協助吊橋週邊得以

譜繪出希望與感動之創作圖像讓眾人愛的力量在達娜伊谷傳頌為山美茶山

與新美村民構築一條安全的回家之路更為當地居民記錄著永不放棄的重建故

曾文溪上游與達娜伊谷是峽谷地形邊坡陡峻懸崖面岩層裸露是因陸地

抬升河川下切在下切速率高岩層堅硬岩體完整且不易崩塌的河段就容

易形成峽谷地形達娜伊谷地區因莫拉克颱風的侵襲在風雨大量的沖刷與侵蝕

下造成大規模的土石流事件大幅改變此區的生態景觀由於園區座落於河

階地面上是古代土石流埋積河谷河川再下切後形成的因此颱風引發的洪水

和土石流侵蝕河岸埋積河谷造成嚴重的災害

該工程場址緊鄰民房且邊坡陡峭施工機具腹地不足增加施工的困難度

原構想採用吊掛式地錨鑽孔機施作但因採用自日本進口之永久性地錨系統必

須使用大口徑之大型鑽孔機施工無法以吊掛方式進行故而改採於溪谷設置施

工便道在取得水資源局的協助下同意該工程使用溪底砂石作為施工便道但

也增加廠商的施工成本與潛在風險因為便道設置在溪谷底每遇大雨施工便道

必會被水沖毀導致前功盡棄雖然施工期間遇到好幾次颱風警報及豪大雨整

個工作團隊均戒慎恐懼盡可能做好萬全準備既擔心施工人員的安全又憂慮

10

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

施工便道被沖毀影響工程進度實在是百般煎熬幸好山神及土地公的幫忙

在施工階段施工便道僅被大雨輕微破壞損傷不大短時間即修復完成可說

是老天保佑方使工程順利完成當然也要感謝承包商駐地工程人員常見他們

在濕冷的雨中奮力搶修即使因淋雨感冒生病仍堅持在工作崗位上

本工程另一個考驗就是吊橋纜索的吊掛工作承包商雖建議採大型吊車從

河床便道吊掛施工施工進度可快速推進但因施工當時為汛期階段倘遇豪大

雨後果將不堪設想故經監造單位與有經驗的吊橋安裝師傅商討決定採用流籠

索的方式吊掛最後順利將主索防震索吊掛於定位突破此階段考驗吊橋工

程大致已完成一大半接著施掛垂吊索抗風主索及抗風支索時即見老師傅們

11

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

藝高人膽大的功力僅靠安全繩防墜網的防護懸空吊掛纜索他們的搏命演

出終使工程順利完成

12

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

「達娜伊谷」這個名字是來自鄒族語的發音原意為「忘憂谷」的意思

它是臺灣少見的乾淨溪流位於曾文溪上游海拔約五百公尺溪長十八公里

氣候宜人風景秀麗目前想要進入阿里山鄉「達娜伊谷」可由中山高速公

路嘉義交流道往嘉義市區經 159 號縣道再接 18 號省道往東或國道 3 號高

速公路中埔交流道直接接 18 號省道往東後經阿里山風景區入口到 50k 龍美

13

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

村處後轉 129 號縣道往南即可到達但至今尚無直達公車因此必須駕駛自

小客車或包車前往

「達娜伊谷自然生態公園」是臺灣第一座由民間推動而成的生態公園由山

美社區發展協會管理開放遊賞只向遊客收取酌量的清潔維護費近幾年來

達娜伊谷已經成為阿里山的一個新興景點在公園入口處甚至還有傳統的歌舞表

演達娜伊谷不但自然生態豐裕山脈青翠蜿蜒伸展且步道幽靜溪流在山

谷中閃耀溪中巨石嶙峋兩岸鳥蝶振翅飛舞達娜伊谷的魚類也很豐富像是

復育成功以此地為家的高山鲴魚數量很多另一方面為了生態平衡著想每

逢雨季和魚類繁殖期間達娜伊谷還會開放曾文溪供釣客垂釣相信不久的將來

「忘憂谷」之人間仙境即將風華再現

14

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

輕鬆看世界

全球兩百營建業 中鼎工程首入列

( International Construction Jul-Aug 2011)

15

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

羽田機場跑道 半年填方完成

16

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

星國電纜隧道 長逾三十公里

17

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

杭州動漫博物館 球狀外形似香菇

18

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長 國立台灣大學 土木工程學系教授 徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長 張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長 曾亘婉 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊中心助理工程師

1989 年行政院經濟建設委員會(經建會)管制考核處依據行政院經濟革新

委員會在「提高公共支出效益之建議」案中所提「建議行政院經濟建設委員會

廣為蒐集國內外有關各類公共工程及技術服務規範與給酬標準等資料設立資料

庫以利各機關提出有關計畫時比較分析之參考」以參考美國營建規範學會(The

Construction Specification InstituteCSI)於 1987 年出版之規範(SPECTEXT)

為主將其原文 16 篇加以採擇編譯成 13 篇計 398 章「公共工程施工綱要規範」

自此開啟了我國中央機關訂定全國通用性施工綱要規範供各界參考之先河其後

甫成立三年的行政院公共工程委員會(工程會)基於「公共工程作業透明化管

理專業化技術國際化」之理念於 1998 年 1 月 23 日奉行政院核准成立「公

共工程施工綱要規範整編暨資訊整合中心」續參照美國 CSI 協會最新版之格式

與編碼內容於 1998 年 12 月公布首批 77 章公共工程施工綱要規範並陸續擴

增新篇章至 2011 年 12 月底止公布之總篇章數為 16 篇 809 章目前施工綱

要規範之新增維護與修訂工程會委由財團法人臺灣營建研究院持續辦理中

基於「混凝土」為公共工程普遍使用之基礎材料因此施工綱要規範「第

19

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

03050 章 混凝土基本材料及施工一般要求」也包含於 1998 年首批公布的施工綱

要規範中歷年來第 03050 章之內容亦採納工程先進及單位相關之修訂提案

共經歷 7 次的討論與修訂(如表一所示)目前所公布的適用版本為 V80 版[1]

歷次修訂之重點內容分述如後

1V20 版(20010327)

為因應施工綱要規範將適用於全國各項工程因此本版本之修訂大量引用

[ ]於混凝土產製與施工之技術數值限制條件內使工程主辦機關可依其工程規

模大小及工程性質之異同而予以適度調整或引用 CNS 以外之規範如 216 卜

特蘭水泥混凝土用水應為[清水][ ]其 ph 值不得[小於 50 或者大於 80][ ]

2V30 版(20051206)

增列「當同一抗壓強度之混凝土契約總量大於[500m3] [1000m3] [ ]時需

做配比設計但預力混凝土均需做配比設計」增加 154 要求施工廠商應提送

施工計畫並具體陳述混凝土拌和廠之拌和量及運送至澆置地點之運送量配合情

形以保證能符合混凝土澆置量排程之要求增加 213(7)細粒料之細度模數若

超出配比設計值之[plusmn02][ ]時應調整用砂率此外亦增加混凝土澆置震動及

搗實要求(325)及混凝土施工縫之設置條件與要求(326)另外將混凝土

抗壓強度試驗之取樣頻率提高至一般混凝土 50 m3 以下 2 組50 -100m3 為 3

組及 100 -200m3 為 4 組其後每增加 100m3 加取 1 組以確保一般混凝土之

20

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

產製品質通常預力構件之材料品質要求更高因此預力混凝土亦增列類似之規

定但其取樣頻率更高於一般混凝土

3V40 版(20060718)

本次修訂之內容主要為因應永續環境資源再利用之需求217 款納入在

工程司事先核准之條件下可使用水淬高爐爐渣粉取代部分之水泥量但上限不

得超過水泥重量之[30][ ]

4V50 版(20070615)

補充 336 款「若承包商未適當保護試體以致試體抗壓試驗結果不合格時

應進行鑽心取樣試驗」以確認混凝土的品質

5V60 版(20071218)

增列 14 節引用 CNS 規範章篇之公布日期如 CNS 61 R2001(20050325 公

布版)

6V70 版(20081105)

本次修訂之內容主要在引入第三者驗證機制於混凝土產製過程之品管程序

內因混凝土運至工地澆置時仍處於半成品狀態需俟 28 天硬固後以抗壓

強度試驗確認其品質是否符合設計圖說之要求為免澆置後混凝土強度不足時

需浪費大量資源將結構物敲除重做或補強特於此次規範修訂中於混凝土產

製過程引入第三者驗證機制以提高混凝土產製品質的可靠度因此增列「152

(2)供應單一工程混凝土總量大於[5000m3][ ]以上之拌和廠應檢附經政府機

關財團法人或學術機構等驗證單位依據 CNS 3090 驗證合格之證明文件送交

工程司審核通過後方得供料」此外為免驗證單位良莠不齊驗證結果無法有

效達到提升混凝土廠產製品質之原意本次修訂之規範內容亦要求「驗證單位

應通過標準法授權之產品驗證單位認證機構認證」以使混凝土之產製程序能

獲得多一層之保障

7V80 版(20101101)

本次修訂僅在規範中引用之「CNS 490 粗粒料(375mm 以下)洛杉磯磨損

試驗法」予以更正為正確名稱因此併同其他 20 章一併修訂引用 CNS 之錯誤

行政院於 2001 年 11 月 15 日(行政院台九十工技字第九 OO 四四一八八號

函)頒佈「公共工程施工綱要規範實施要點」主要在劃一全國施工規範以提

21

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

升工程品質但為使各工程主辦機關於特殊情形時也能適當之增刪綱要規範

以符合其工程特性之需求條件「公共工程施工綱要規範實施要點」第四條亦明

文規定「主辦機關自本要點實施日起辦理新興個別計畫之規劃設計及施工

應用施工規範之有關措施及內容如有所不足或另有特殊情節應循施工規範完

整版所訂有關編撰格式編碼架構及編碼規則增刪修撰以因應個案需用」因此

施工綱要規範之引用者應充分了解綱要規範尚非屬施工標準規範應用綱要規

範時需就擬發包之工程特性全面檢討綱要規範內容是否可符合發包工程之

需求不應盲目照抄使用

22

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

李 釗 國立中央大學土木工程學系 教授

王韡蒨 私立中原大學土木工程學系 助理教授

許書王 私立中原大學土木工程學系 兼任助理教授

交通部(以下稱主管機關)自 78 年 7 月 25 日交技(78)字第 022662 號函頒布「公

路工程施工規範」後鑑於工程技術不斷創新材料變化也與時俱進為求規範

切合實際遂於 84 年推動「交通部工程在國內落實生根作法」專案之際納入

該規範之修訂並由國道高速公路局(以下稱主辦機關)於 90 年 1 月完成全面修

訂工作93 年並配合行政院「綠建築推動方案」工作項目將廢棄混凝土回收

再生利用規定納入規範

97年主管機關為配合行政院政策執行「廢棄資源物再利用於公路工程規範

草案之研究」並針對公路類相關規範進行全面檢視排定公路類規範修訂順序

其中以公路工程施工規範列為優先修訂項目為符合實際需求主管機關於98

年辦理「公路工程施工規範草案之研究」將原規範格式參照行政院公共工程委

員會「公共工程施工綱要規範」主架構及各章編列方式進行全面性內容檢視與

修訂並於99年4月完成初步研究同年12月交由主辦機關負責『交通部頒布「公

路工程施工規範」之修訂』計畫並委由國立中央大學(以下稱執行單位)辦理

23

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

為配合行政院公共工程委員會 98 年 8 月召開「公共工程設計與施工規範第

二次討論會(混凝土規範)」會議之決議就公路工程施工規範「第六章混凝土工

程」先予審議並於 100 年 4 月由主辦機關負責辦理初審後提報主管機關進行

複審及頒佈作業期間共歷經 9 次複審會議於同年 9 月完成複審作業10 月 3

日完成頒佈程序

主管機關於97年開始規劃進行「公路工程施工規範」修訂作業於98年發包

辦理「公路工程施工規範草案之研究」進行全面性規範內容檢視與修訂99

年再委由主辦機關負責辦理「公路工程施工規範之修訂」計畫並就「第六章混

凝土工程」先予審查及頒布其任務編組及審議流程如下所述

1任務編組

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

有鑑於公路工程施工規範內容涵蓋許多領域故修訂方式應由不同領域的專

家學者針對其專精領域之章節著手修訂因此計有六個委員會進行規範草案撰

稿與審查之工作區分為「總則及設施安衛環境」「路基及路面工程」「混

凝土工程」「橋梁工程」「隧道工程」及「排水及邊坡工程」等

混凝土工程委員會由召集人撰稿委員審查委員及執行秘書所組成召集

人邀請三位混凝土界專家學者擔任公路工程施工規範第六章混凝土工程內容編

修撰稿委員規範修訂初步完成後隨即開始審查工作審查委員由7位混凝土

專家組成

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

該案以任務編組方式審查其中混凝土工程施工規範初審委員會由鐵公路

相關單位包括公路總局高公局國工局運輸研究所高鐵局鐵改局鐵路

管理局等七個單位台灣世曦工程公司及學者等產官學界混凝土專家共17人組成

並召開初審會議審查相關條文初審會議通過後由主辦單位邀集主管機關鐵

公路相關單位進行校核完成後送交通部複審複審委員會由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者執行單位及技師公會專家組成

24

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2審議流程

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

為快速了解及蒐集資料規劃問卷並發函於使用較為頻繁及熟悉之相關單位

進行問卷調查以提供施工規範修訂之建議期間並進行兩次初審聯席會議第

一次初審聯席會議決議事項包含規範草案審查方式審查召集人委員名冊審

查頻率及開會地點第二次會議則針對初步完成之草案內容進行審查

基於專業領域之分工第一次初審聯席會議後即採分組(委員會)方式進行

混凝土工程委員會部份先收集目前國內使用之公路工程施工規範及彙整有關技

術文獻檢視施工規範運用於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能

發生之問題並針對前述問卷結果之建議由召集人邀集撰稿委員召開會議討

論混凝土施工規範之架構及內容由執行秘書進行規範修訂之相關文書作業及會

議成果彙整規範草案擬定後即進行小組內部之審查工作由召集人聘請官學

界混凝土專家擔任審查委員審查會議結束後進行全案第二次初審聯席會議對

規範草案內容進行審查撰稿會議擬定「第六章混凝土工程」施工規範草案共16

章歷經5次小組內部之審查會議修訂整合完成之草案共12章

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

主辦單位針對98年「公路工程施工規範草案之研究」案初步完成之規範草案

規劃召開初審會議並委由執行單位辦理其中混凝土工程施工規範初審委員會

由鐵公路7個單位13人產業界2人及學界2人共17人組成分別針對前述「第

六章混凝土工程」施工規範草案共12章逐章進行初審共召開11次會議初審

會議審查方式分為會議前中後三階段進行會議審查前擬出規範審查順序及

章節會議前三天由審查委員先提出書面意見交由執行祕書綜整會議中依

據所有委員書面審查意見表逐條討論並修訂會議後由執行秘書綜整修訂內容

並發文檢送會議紀錄初審會議通過後由執行單位函送規範修訂成果至主辦機

關並由主辦機關核定後彙送交通部進行複審複審委員由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者承辦單位及技師公會專家組成複審進行方式逐章逐條審

查歷經9次審查會議於100年9月完成修訂「公路工程施工規範」第六章混凝

土工程規範共計12章並於100年10月頒布

25

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

本次規範的編修要同時兼顧制度面法制面及實務執行面編修的要領簡述

如下

1掌握規範特性

就鐵公路各主管單位而言部頒規範是具有援引依據位階較高且編修

後需較長時間才有機會再予以修訂等特性因此在法制面的考量下內容修訂依

據交通部99年8月9日交技字第0990007371號函示部頒規範採原則性政策性或

訓示性之技術規定而執行細節之操作面規定則由各執行單位制定辦理

2修訂規範架構

93年4月頒布之「公路工程施工規範」第六章混凝土工程係引用中國土木

水利工程學會出版之「混凝土工程施工規範與解說(土木402)」內容為主其格

式僅水泥混凝土一節再區分說明材料施工要求及計量與計價等四項與行

政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」及部屬機關自訂混凝土施工規範

之架構及內容有極大差異性為符合實務面及法制面需針對規範內容及架構做

大幅度修訂

規範內容主架構及各章編碼之修訂依據交通部技監室98年技發字第

0980200448號函示參照行政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」進

行規範格式及章節之編排各章碼內容再區分為通則產品施工計量及計價

等四部分藉此提升部屬機關在引用規範時之實用性及便利性

3符合運用領域

原混凝土工程施工規範內容主要是以中國土木水利工程學會土木402為主

土木402是以建築工程為對象與公路工程屬性較為不同為符合公路工程運用

的領域與需求藉由國內外公路工程施工規範文獻蒐集彙整以及臺灣地區公路工

程規範現況調查成效評估與使用情形以期完成最適切用於國內公路工程之混

凝土施工規範

4更新及刪除不合時宜的內容

混凝土工程施工規範是營建工程運用最多分布最廣的規範之一其係為了

26

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

達成工程設計之理念和品質需求所訂定對施工材料及施工品質之要求與標準

部頒規範頒布與修訂之日期差距甚大部份參考之標準或規範(包括CNSASTM

AASHTO等)國內外已做更新為求嚴謹且鑑於材料工法日新月異因此需

針對相關規範進行檢視與修訂以符合未來需求除此之外對規範實務應用層

面藉由委員會的召開更新及刪除不適用之內容期使規範更具完備

5名詞整編

93年版公路工程施工規範相同之工程項目等常發現各章名詞會有不同之現

象恐易造成施工單位混淆因此主辦單位藉由本次規範修訂作業將相同事

項所用的名詞予以統一並於第一章總則篇定義清楚混凝土工程施工規範雖然

先審議後頒布但是在名詞部分將依據部頒複審結果將定案名詞提送總則工程

委員會配合修訂

6納入新材料及新工法

目前國內使用之公路工程混凝土施工規範及技術是否合宜需進行檢視探

討及修訂因此在修訂上需使各篇章節相關工作項目之規定一致化並檢視施工

規範於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能發生之問題予以檢討

有些已經不符合現代需求除了原有工法要求外再建議增列其他新工法以因

應工程技術之演進及新材料新工法之發展

本次第六章混凝土工程編修完成頒布的內容架構包括第03052章「卜特蘭

水泥」第03053章「水泥混凝土之一般要求」第03054章「水泥混凝土構造物」

第03110章「場鑄結構混凝土用模板」第03150章「混凝土附屬品」第03210

章「鋼筋」第03220章「銲接鋼線網」第03315章「自充填混凝土」第03350

章「混凝土表面修飾」第03371章「無收縮混凝土」第03372章「噴凝土」及

第03601章「無收縮水泥砂漿」等共計12章重要編修項目及其精神如下

1新增符合工程現況專章

近年來國內自充填混凝土快速發展與應用目前已逐漸普遍應用於公路建

築等重要工程有著重大的進展與改變由於自充填混凝土在施工技術上和傳統

27

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

混凝土有相當大的差異因此本次修訂重點之一為新增「自充填混凝土」專章

使本規範符合混凝土技術發展之國際潮流與水準此外亦新增第03371章「無

收縮混凝土」及第03601章「無收縮水泥砂漿」等二個章節

2配合新科技新材料及新工法之應用增列內容

如增列第03052章「卜特蘭水泥」中水硬性混合水泥之材料要求又如CNS

1240之附錄所列檢測粒料鹼質與粒料反應活性的方法包括岩相分析等四種資

料過於老舊因此在第03053章「水泥混凝土之一般要求」中增列具潛在鹼質反

應性粒料之檢測方式此外亦增列第03315章「自充填混凝土」之材料要求及施

工相關規定

3非混凝土工程範疇內容納入適當之委員會討論

第03150章「混凝土附屬品」原草案條文附屬品區分為混凝土工程附屬品

與橋梁工程附屬品二部分本章保留混凝土工程附屬品內容包括填縫劑及止水

帶兩類而原草案條文中有關橋梁工程附屬品包括成型伸縮縫填縫板人造橡膠

防震板預力鋼棒剪力鋼箱及套筒抗拉拔裝置剪力鋼棒與防震拉條防水

膜橋梁鉸接板頂防水層渡槽防水層箱型梁人孔蓋及座橋名牌等有關的

材料規定及施工方法移至橋梁工程組納入橋梁工程附屬品專章討論

4整併章節內容

將原第03390章「混凝土養護」及第03350章「混凝土基本材料及施工方法」

等併入第03053章「水泥混凝土之一般要求」將原第03310章「結構用混凝土」

併入第03054章「水泥混凝土構造物」中

5要求材料及施工品質

施工規範是營建工程施工之準則對工程相關的品質要求均需詳列於規範中

包括材料規格檢驗頻率品質要求標準等因考量各部屬單位工程特性不同

部頒規範修訂採原則性政策性或訓示性之技術規定對於執行細節操作面之規

定在不違反部頒規範及其他相關法令規章下各部屬單位應優先考慮施工安全

及品質要求制定所需之規範

本次混凝土工程施工規範對材料及施工品質要求之原則性修訂內容列舉幾

項說明第03053章「水泥混凝土之一般要求」將第33項內容修正為「除契約另

28

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

有規定外混凝土之坍度強度及水溶性氯離子含量檢驗方法依CNS 3090規

定執行檢驗頻率與合格標準依契約規定辦理」第03210章「鋼筋」刪除

第324款中表03210-2混凝土保護層厚度建議值及第36款許可差規定等二項內容

而相關規定依各單位制訂之契約加以要求以滿足各單位對不同工程性質的要

6重視施工品質及工程安全內容

為避免國內混凝土工程施工品質不良所造成之案例重蹈覆轍本次修訂內容

全面性檢討對施工品質的要求以確保施工安全例如第03210章「鋼筋」為提

升施工品質並考量安全修訂第217款後段內容為「水泥砂漿墊塊或混凝土墊塊

之強度須大於所澆置混凝土之強度並應附鍍鋅鐵線」

7修正計量與計價架構寫法

除特殊需求外修正計量與計價的架構寫法以使規範更完善依據交通部

臺灣區國道高速公路局100年4月18日工字第1006003247號函示「第42項計價

每一工作項目建議須有『計價單位』及『若契約另有規定時從其規定』等字眼

並採正面表列方式辦理」修正

8統一使用的名詞例

規範各章名詞定義需統一規範才具一致性及便利性且須於第一章總則中

加以規定例如第03110章「場鑄結構混凝土用模板」依據公共工程施工綱要

規範編撰說明施工圖涵蓋施工製造圖(Shop drawings)與工作圖(Working

drawings)兩部分並將原內容中的「工作圖」修訂為「施工圖」第00100章

「總則篇」第123款修訂AASHTO中文名稱為「美國州公路及運輸官員協會」

及修訂Standard Specifications for Highway Bridge的中文名稱為「公路橋梁標準規

範施工篇」

1由本次修訂過程顯示為求嚴謹規範從修訂研擬至頒佈時間長達數年就環

境變遷與實務應用而言未來宜採取逐年彙整定期修正方式辦理以避免落

29

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2辦理過程發現各單位對於某些特定事項持有不同建議或看法由此可見以部層

級之規範而言採原則性政策性或訓示性之技術規定屬正確作法

3日後對於交通部與其他部會或單位相類似之規範標準應採取積極參與方式

以避免一國多制或有落差的情形發生

4本次修訂規範參與人員涵蓋產官學界專家學者惟新修訂規範是否完全適

合應用尚須進一步了解建議相關單位應採取主動方式與主管機關保持聯繫

就實務應用產生的問題充分溝通並研擬對策以期本規範能更為適用可行

30

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長

國立台灣大學 土木工程學系教授

陳育聖 財團法人臺灣營建研究院 副工程師

楊仲家 國立海洋大學 材料工程研究所教授 劉玉雯 國立嘉義大學 土木與水資源工程系教授

水利工程建設是台灣經濟起步不可或缺的一環從防洪灌溉電力與公共

給水等涵蓋之服務範圍與影響層面甚為廣泛更是造就台灣經濟發展的主要功

臣因此水利構造物須維持一定的服務性能以確保其於服務年限內正常營運

目前台灣的水利構造物以鋼筋混凝土結構為主然而由於台灣雨量豐沛約為世

界平均值 26 倍降雨時空分佈極不平均的水文條件雨季集中於五至十月間

約為年平均雨量之 78再加上河川大多從海拔高度超過 3000 公尺的山區以

不超過 150 公里的距離東西流向海洋以及地質構造複雜而地層形成年淺質弱的

地形與地質條件使得每逢颱風大雨坡陡流急且挾帶大量土石河流向下游流動

形成台灣地區單位面積產砂量及河川含砂濃度皆為世界平均值之數十倍這種

「水急砂多」的情形透過「水」與「砂」的共同作用對台灣水工結構物如

攔河壩堰之排砂道溢洪道輸水排砂隧道及靜水池等之混凝土結構構成嚴

重的磨損問題

31

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

國內關於水工混凝土施工之相關建議與規定僅見於公共工程委員會施工綱

要規範第 03374 章耐磨混凝土及經濟部水利署施工規範第 03310 章結構用混凝土

中之部分篇章然而上述兩者均屬通則型規範對於不同類型水工構造物如堰

壩結構體溢洪道輸水道排砂道及靜水池等其規定並無特別差異性台灣

河川均屬源短流急型態且地質構造複雜使得河川具高含砂石量之特性位於不

同河段之水工構造物將因河流中不同粒徑的砂石而遭受不同形式的侵襲因

此不同形式水工構造物所承受的損害便有所差別若僅以通則性規範進行施工管

理恐較難以落實不同類型構造物之性能要求及施工要求

國外相關規範中日本土木學會混凝土標準示方書[施工編]及[壩編]對於水

工混凝土耐磨或抗衝擊性質均無著墨美國混凝土學會 ACI 210R-93rdquoErosion of

concrete in hydraulic structuresrdquo雖對於水工混凝土之耐磨性質有較實質的說明然

亦無較定量的建議中國水工混凝土施工規範屬水工混凝土之一般通則性規範

藉由規範水工混凝土使用之材料與配比的水膠比(水灰比)以控制其品質然對於

水工混凝土耐磨及抗衝擊性質亦無實質建議

上述國內規範中均僅以抗壓強度做為判斷混凝土品質之依據對水工構造

物所需的抗磨耗能力抗衝擊能力耐久性與體積穩定性卻著墨甚少

依據相關文獻與試驗結果顯示水利工程多數之混凝土構造物必須具備一定

的抗磨耗與抗衝擊能力始能確保其構造性能並維持正常功能另一方面混

32

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

凝土耐久性溫度與體積穩定性等則是決定混凝土構造物使用年限之最重要參

數因此100 年水利署委由國立台灣大學詹穎雯教授海洋大學楊仲家教授及

嘉義大學劉玉雯教授與財團法人臺灣營建研究院所組成的團隊針對前項所列之

各種材料性能試驗方法進行相關試驗以擬定水利構造物運用混凝土所應具備

材料性能之主要測試項目並據以檢討現行混凝土施工規範提出修訂建議[1]

藉由一系列適合水工混凝土構造物應用之混凝土材料經由配比設計試拌

試體製作乃至進行各項材料性能試驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝

土抗壓強度水膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽

灰)用量等因素與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝

擊能力耐久性溫度與體積穩定性等材料性能建立關聯性對於不同類型水利

工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議此建議值包含混凝土材料之

性能要求與材料性能試驗項目等因此未來水工構造物之混凝土施工便可以

有一明確的混凝土材料性能準則及材料試驗項目與標準

在此將研擬之整合型水利工程混凝土施工規範(草案)關於材料性能要求適

用之試驗法與材料檢驗規定之訂定原則與精神敘述如下而本規範草案對於材料

相關規格與性能之要求在條文前面均會有「除契約另有規定外hellip」之陳述

以保留業主單位針對個別工程相關性能需有所提昇之彈性

考量國內現行水工混凝土施工規範對於水工構造物之混凝土規格及性能要

求並無區分一般構造物及需考量抗磨耗抗沖擊性能之構造物因此就水工混凝

土構造物之特性先將其區分為(1)一般水工構造物(2) 抗磨損構造物(3) 堰

壩結構體等三種結構

對於「一般水工構造物」之規定係參考經濟部水利署施工規範第 03310 章

結構用混凝土規定一般水工構造物使用之混凝土 28 天設計抗壓強度並將水

利署規範中部分構造物的強度要求予以提昇如下表所示

對於「堰壩結構體」之要求直接引用至公共工程委員會施工綱要規範第

03701 章「壩用混凝土」的規定

規範草案最主要在於增加針對「抗磨損構造物」之相關性能規定與要求使

該規範具有「水工混凝土施工規範」的特色

33

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

規範草案關於「抗磨損構造物」混凝土之材料規格要求如下

(1) 抗磨損構造物係指需承受水流中磨損物質沖刷或外界物質磨損之構造

物應使用耐磨混凝土

(2) 除契約另有規定外抗磨損構造物設計使用之混凝土規格可參考下表

規定

(3) 混凝土採低水膠比之配比可提高混凝土強度作為耐磨混凝土耐

磨混凝土為維持良好工作度得摻加減水劑輸氣劑強塑劑等化學摻

規範草案對抗磨損構造物耐磨層之混凝土材料規格的要求對於需考慮抗磨

損構造物耐磨層細分為溢洪道輸水道排砂道及靜水池等之耐磨層並依據

其可能造成之磨損程度將其分為 2 種等級並對其 28 天抗壓強度水膠比及

粗粒料用量進行要求其中溢洪道與排砂道為較高等級輸水道與靜水池為較低

等級

由試驗結果可知混凝土抗壓強度與水中磨耗損失體積及含砂水流沖擊損失

34

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

體積有明顯之相關性故提昇混凝土設計強度可有效提昇其抗磨耗能力與抗含砂

水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂將 28 天設計強度規定從水利署施工規

範的 350 kgfcm2提昇至 420及 560 kgfcm2

水膠比與水中磨耗損失體積快速氯離子滲透試驗(RCPT)總累積電荷量

非穩態傳輸係數及穩態傳輸係數均有明顯之正相關性故降低混凝土水膠比可有

效提昇其抗磨耗能力與耐久性能因此反映在規範的擬訂增加水膠比最大值的

規定2種等級分別為 045及 04以下

粗粒料用量與衝擊破壞次數有明顯正相關與水中磨耗損失體積及含砂水流

沖擊損失體積有明顯負相關故提昇混凝土粗粒料用量可有效提昇其抗衝擊能力

抗磨耗能力及抗含砂水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂增加粗粒料用量最

小值的規定均為 035 m3m3以上

混凝土組成成份之水泥粒料水化學摻料與礦物摻料等之使用規定除了

按照施規綱要規範第03050章「混凝土基本材料及施工一般要求」之相關規定外

應符合下列要求

(1) 用於耐磨混凝土之粗粒料依 CNS 490 試驗法測定之磨損率不得大於

[40][ ]

(2) 除契約另有規定外混凝土配比設計使用礦物摻料之總取代量不得超過

y = -03376x + 30276Rsup2 = 08411

0

100

200

300

200 400 600 800

齡期

56

天7

2h

r磨耗

體積

(cm

3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

y = -0044x + 45546Rsup2 = 08667

0

10

20

30

40

200 400 600 800

齡期

56

天2

hr沖

擊損

失體

積(c

m3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

35

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

總膠結料重量[50][ ]

(3) 飛灰做為混凝土摻料時應符合 CNS 3036 之 F 類規定使用時應經工

程司事先核可且飛灰量不得超過總膠結料重量之[25][ ]若用於耐

磨混凝土飛灰量不得超過總膠結料重量之[15] [ ]若用於巨積混凝土

飛灰量不得超過水泥總膠結料之[30][ ]

(4) 矽灰做為混凝土摻料時應符合第 03373 章「矽灰混凝土」之相關規定

使用時應經工程司事先核可

由試驗結果可知粗粒料硬度與水中磨耗損失體積為負相關故提昇混凝土粗

粒料品質可有效提昇其抗磨耗能力因此對於耐磨混凝土粗粒料洛杉磯磨損率的

規定加以提昇規定不得大於 40

此外規範草案對於抗磨損構造物混凝土礦物摻料用量要求的主要精神在

(1) 僅規定礦物摻料之總取代量之上限為 50而沒有規定下限係因國

內最常用之礦物摻料爐石粉及飛灰單價均低於水泥以市場機制而言

承包廠商將會使用礦物摻料至其上限以降低成本

(2) 添加爐石粉有助於混凝土抗磨耗性能之提昇而飛灰不利於抗磨耗性

能但長齡期後則可改善其不利於抗磨耗性能之影響因此規範草案規

定礦物摻料之總取代量之上限為 50可保證爐石粉添加量不會超過

50再配合用於耐磨混凝土飛灰取代量上限為 15之規定亦可確保

飛灰添加量不會超過 15

(3) 矽灰對於抗磨耗性能以取代量為 15以內較為理想考量矽灰單價較

高若對於抗磨耗性能無明顯助益添加太多形同浪費因此本規範草

案對於矽灰之要求較為保守規定其添加量不宜超過水泥量之 10

(4) 藉由增加爐石粉及飛灰的用量可達成較佳之耐久性能其中爐石粉取

代量為 35時 RCPT 總累積電荷量即可降低 63~75飛灰取代量為

15時可降低 72~79綜上可知混凝土中添加爐石粉及飛灰均可

大幅提升其耐久性能

(5) 爐石粉及飛灰的用量與混凝土絕熱溫昇有密切之關係爐灰(爐石粉

飛灰=73)取代 30可使絕熱溫昇約降低 5取代 50約降低 13

顯示以爐石粉及飛灰等礦物摻料適當取代水泥之用量可有效降低水化

熱之產生以達到較佳之溫度與體積穩定性之控制

36

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

經由一系列混凝土相關試驗及相關文獻之綜整分析將混凝土抗壓強度水

膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽灰)用量等因素

與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝擊能力耐久性

溫度與體積穩定性等材料性能建立起關聯性且考量混凝土抗磨損試驗及耐久性

試驗所需花費時間較長如水中磨耗試驗需於齡期 56 天進行RCPT 需於齡期

91 天進行此將造成施工驗收等待時間過長的困擾故於規範草案之擬定即以

混凝土抗壓強度水膠比粗粒料用量礦物摻料用量等作為材料品質的檢驗規

定而不再另訂定額外之檢驗標準以簡化施工材料驗收作業但仍能達混凝土

抗磨損及提高耐久性溫度與體積穩定性之目的

此外在配比設計階段考量材料之多樣性或使用新材料時規範草案建

議當構造物需抵抗磨耗或衝擊時得進行 ASTM C1138 混凝土水中磨耗試驗

ACI 544 抗衝擊試驗或其他相關試驗依測試結果擇定最佳配比

然近年來台灣發生極端氣候已成常態維護水工構造物之性能及結構安全更

形重要本規範草案經由配比設計試拌試體製作乃至進行各項材料性能試

驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝土材料因素與混凝土力學性能建立

關聯性對於不同類型水利工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議

未來水工構造物之混凝土施工便可以有一明確的混凝土材料性能準則及材料試

驗項目與標準以期提昇水工構造物之品質

37

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長

徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長

行政院經濟建設委員會(經建會)在去(2011)年 12 月份發表 2012 年國

家建設計畫[1]揭櫫我國穩定永續均衡的經濟發展政策而落實於 2012 年度經

建發展目標包含經濟成長率為 43以上每人 GDP20246(美元)以上失

業率在 42以下而消費者物價指數上漲率則以不超過 20為努力目標

去年中因為歐美債信問題引發全球經濟衰退之疑慮我國因為國家財務

較為健全2011 年的經濟發展也較歐美國家樂觀因此當時經濟部長曾出面信

心喊話提出 2011 年的經濟指標有信心達到「54321」之標準[2]也就是說經

濟成長率要達到「5」以上失業率要在「4」以下薪資所得調漲要達「3」

以上消費者物價年增率則控制在「2」以下以及今年之重大投資要超過「1

兆」元

當提到一國經濟活動的規模時常以該國 GDP(Gross Domestic Product)為代

表而評估該國經濟活動的表現時則多以其 GDP 年度成長率來衡量由於近

年國際間貿易障礙逐漸去除跨國貿易與物流愈趨頻繁與重要當各國貿易需放

眼於全世界時供應貿易所需產品的廠商(或產業)規模也就愈來愈大使得各

國的經濟活動愈來愈趨向資本密集的結果因此目前以 GDP 來評估各國之經濟

38

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

成果時雖仍是一個有效指標但卻無法直接反映支撐經濟活動的廣大受薪階級

之實際經濟情況也因為如此2011 年 9 月「佔領華爾街運動」在美國各地如

火如荼的展開即在向執政當局反映代表受薪階級的 99人口在 2008 年金

融海嘯後之經濟復甦時期無法如同資本家一般享受 GDP 成長所應帶來之好

處(如勞方聘僱薪資的提升)因此如果需兼顧勞資雙方之實質經濟所得政

府在制訂年度總體經濟發展目標時除經建會所提「經濟成長率」「失業率」及

「消費者物價指數上漲率」外若能加上經濟部所提之「薪資所得調漲率」將

使政府施政首要為照顧全體人民福祉之目的透過每年經建目標之規劃與制訂

更為完整的推動與落實

在經建會邀集各部會制訂下一年度之國家總體經建目標後各部會需就其主

管業務規劃分配至業管產業的次經建目標及實施方案以期在年度終了時經

建會可以彙整全國人民一年來的努力達成年初所制訂的國家經建目標因此本

文也以「經濟成長率」「物價指數上漲率」「失業率」及「薪資所得調漲率」四

項經建指標比較近年我國總體經建實質成果與營造業經建實質成果間之差異與

趨勢並以經建會所制訂之 2012 年我國經建目標推測 2012 年營造業可能之產

業經建成果

首先經濟成長率是四項經建目標的根源且會直接影響到另外三項經建指

標數值之高低通常代表國家經濟活動結果之 GDP是指該國國內從事經濟活

動的總生產毛額而比較歷年經濟成長之結果必須先去除歷年物價波動之影響

因素所以計算歷年經濟成長率時多以實質生產毛額之年度成長率為主[3]

因此彙整行政院主計處所公布之全國及營造業近三十年之實質生產毛額[4]

並計算兩者之歷年成長率其結果如圖一所示除少數年度外大致上此段期間

之全國 GDP 年度成長率高於營造業之實質生產毛額年度成長率在 1997 年之

前雖然我國經濟成長率呈現逐年降低趨勢但大致仍可維持在 5以上之水準

1997-2007 的十年間我國經濟成長率約維持在 5上下其後我國經濟成長

則面臨更險峻的局勢經濟成長欲振乏力而於 2010 年時政府為因應 2008 金

融海嘯衝擊之振興經濟措施逐漸展現績效使得 2010 年經濟成長率高達 10以

上三十年間我國經濟呈現負成長的年代只有兩年分別為 2001 年及 2009 年

而營造業實質生產毛額年度成長率之情況大約可以 1995 年作為分水嶺1995

39

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

年之前的營造業經濟成長率以正成長情形居多在 1987-1989 及 1993 年更高

達 10以上而於 1995 年之後的十五年間有超過一半的年度營造業的經濟

成長呈現負成長頹勢圖一中亦繪出全國及營造業兩者經濟成長率之線性趨勢線

以方便比較全國及營造業實質生產毛額年度成長率之差異與趨勢三十年來兩

者之實質生產毛額年度成長率趨勢線大致維持平行狀態在 2010 年時營造

業經濟成長趨勢線低於全國經濟成長趨勢線約為 38依圖一之兩者趨勢估計

假設 2011 及 2012 年趨勢線斜率之差距不變因此若推估 2012 年終時營造業之

可能經濟成長率本文將以經建會所設定 2012 年全國總體經濟成長率減去 38

來推測

營造業是一個火車頭工業[5]需要下游的產業供應鏈一起協助因此中間

消費比例高所以受工程施工所需之原物料價格波動影響程度亦高在國內直

接代表營造工程物價漲跌情形的指數是行政院主計處所定期公布之營造工程物

價指數(CCI內含總指數工程分類指數中類指數及個別項目指數)但因

其屬國內單一產業之物價指數主計處或國內外經濟研究單位於年終時所發布

之下一年度經濟成長預測項目都不含營造工程物價指數預測經濟研究單位若

提供下一年度物價成長高低之預測時多以預測下一年度國內經濟成長之高低

所連帶影響國內貨物供給平衡之變動而帶動消費者物價指數(CPI)之成長數

40

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

值來代表雖然消費者物價指數與營造工程物價總指數間因使用目的不同

其組成權重亦不相同兩者間並未有直接相互影響之關聯性但若評估兩指數間

之長期趨勢以概估下一年度營造工程物價總指數之變動仍不失為一個客觀方

式因此本文彙整過去二十年間消費者物價指數與營造工程物價總指數之歷年

變動情形[4]如圖二所示二十年間CPI 指數之年度成長波動情形較 CCI

指數穩定在 1992-2003 年間CPI 指數之年度成長呈現逐年降低趨勢尤其在

2001-2003 的三年裡物價相對穩定(年度成長率趨近於零)但在 2003 年後

CPI 指數年度成長率之波動幅度漸漸擴增其值大約在 1-4之譜而過去二十

年間CCI 指數之年度波動幅度就較為劇烈工程物價波動幅度高者可達 15

之多(1993 年)工程物價波動劇降者亦曾達-9(1999 年)而營造工程之施工期

間常長達數年業者受營造工程物價之波動影響困擾頗深更常成為營造業者年

度獲利盈虧之關鍵因素依據圖二 CPI 指數之年度變動線性趨勢線逐年降低趨勢

及 CCI 指數之年度變動線性趨勢線逐年升高現象在 2010 年時CCI 指數之變

動率高於 CPI 指數約 37左右且兩指數年度變動趨勢線間之差異(CCI-CPI)

每年以增加 02之比例擴大中因此估測 2012 年終時營造業所可能遭遇之

營造工程物價總指數之變動數值將以經建會所設定之 2012 年消費者物價成長

率目標值加上 37(2010 年時之差距)再加上 04(2011 及 2012 年之差距)

作推測

41

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

而失業率可以反映勞工就業情形若年度經濟成長時可增加勞工就業機會

勞工失業率就會降低反之若年度經濟衰退時常引致勞工失業率升高本文

亦彙整行政院勞工委員會所公布之資料[6]將近十年來我國勞工總計(平均)

失業率及營造業勞工失業率繪於圖三就勞工失業率之指標而言營造業之勞工

失業率常高於全國勞工之總計失業率甚多在 2002 年時我國勞工總計失業率

為 517但當年營造業的勞工失業率約為前者之兩倍(964)其後營造業

勞工失業率以顯著的速率降低使得營造業勞工失業率與全國勞工總計失業率間

之差距逐漸縮小但自 2006 年之後兩者之失業率則與之前逐漸縮小差距之

現象背道而馳2008 年受金融海嘯之衝擊造成國內百業蕭條該年底我國

勞工總計失業率飆破 5以後長達年餘之勞工總計失業率居高不下2010 年 10

月份受惠於各部會戮力推出短期促進就業方案之功效主計處所公布的當月勞

工總計失業率降至 5以下雖讓當時以烏紗帽為擔保的閣揆暫時鬆了一口氣

但當月營造業勞工失業率仍高達 93為比較全國勞工之總計失業率與營造業

勞工失業率間之關聯趨勢本文將兩者失業率之線性趨勢線繪於圖三若以兩者

之趨勢線估計2010 年時我國營造業勞工失業率高於全國勞工總計失業率約

為 25但兩者之差距以每年減少 005之速率縮小中估測 2012 年終時營

造業勞工失業率之可能情況將以經建會所設定之 2012 年全國勞工總計失業率

目標值加上 25(2010 年時兩者趨勢線之差距)再減少 01(2011 及 2012

年縮小差距趨勢之結果)來推測

42

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

勞動薪資之成長受幾項因素影響其一為在通貨膨脹時期企業主考量

維持既有員工勞動薪資之購買力所為之勞動薪資增加給付其二為總勞動工

作時間之增加也會使勞工薪資總額增加另一項影響因素則為勞動生產力增

加之因素企業主以加薪方式回饋辛苦之員工[7]而由主計處所公布的資料中[4]

在 1995 年之前我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致多

高於當年之消費者物價指數之年度成長率(如圖四)顯然此段時間企業主對勞工

薪資之調整應有勞動生產力增加或勞動總工時增加之因素在內但在 1995 年

之後我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致與消費者物價

指數之年度成長率相當研判此段時期企業主調整勞工薪資的考量應為維持員

工既有勞動薪資之實質購買力以降低物價上漲所造成之影響居多估測 2012

年終時營造業勞工薪資成長率之可能情況仍以營造業主應會考量消費者物價

指數之漲幅調整營造業勞工薪資以維持勞動薪資之原有實質購買力因此

推測 2012 年終時此項營造業勞工薪資調整率將以經建會所設定 2012 年消費

者物價成長率之目標值來估計

43

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

依據前述彙整過去我國整體經建指標與營造業經建指標之趨勢與推估方式

2012 年我國營造業之經建指標推估結果如表一所示依此結果營造業在今年

之經建表現將面臨該高的不高(經濟成長率為 05及薪資調整率為 20)

且該低的不低(營造工程物價上漲率為 61與失業率為 66)的困境但營造

業面對今年預期之經營困境時應該找哪一個部會提供必要之協助依據目前的

政府組織架構營造業及建築師管理業務由內政部營建署依法管理技師及工

程顧問機構管理業務由行政院公共工程委員會(工程會)管理而負責國內各

產業的發展規劃或輔導業務則屬經濟部的業務範圍但或許因法定營造業另有

中央主管機關經濟部對營造產業發展規劃或產業輔導之協助常使營造業者感

覺不如其對製造業者立法院於前(2010 年)年 1 月份通過行政院組織法等三

法之修正案並預計於三年內完成政府組織再造工程在政府組織調整方案中(草

案)國家發展委員會將新設管制考核處以統籌原工程會及經建會之工程管考

業務另將增設國土空間發展處以統籌工程會之工程建設經費審議及經建會住

都處之業務交通部將更名為「交通及建設部」並規劃新設「工程技術及產業

司」及「民間參與公共建設司」以納入工程會及內政部之相關業務而內政部

將保留國土規劃及建築師管理之業務另設國土管理署辦理雖然此項政府組

織調整方案與原工程界期望新設「工程建設部」以統一我國營建產業之發展

規劃考核管理督導與輔導等事務的原意有不小落差但工程界仍殷切盼

望政府組織調整後能有特定部會以營造產業中央主管機關的立場於「考核

44

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

管理與督導」之傳統業務外增加規劃營造產業之發展願景年度經建目標制訂

及提供必要之輔導與協助等業務更期望類似「兩兆雙星」「生技起飛鑽石行動

方案」的產業長期發展及輔導方案能由營造業之中央主管機關提出

45

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

國外災例 他山之石

簡賢文 中央警察大學 教授

謝蕙如 中央警察大學 研究助理

根據統計資料[1]顯示自 1995年起全世界已有 713人因公路隧道火災而死

亡且在 1999 年至 2001 年間歐洲就至少發生三起重大的隧道火災如 1999

年Mont Blanc Tunnel 因一輛載有人造奶油及麵粉之貨車自燃引發猛烈火勢造

成 39人死亡43輛車毁損隧道關閉將近三年1999年 Tauern Tunnel 火災造

成 12死 49傷隧道封閉 3個月其肇事原因為載運油漆之貨車追撞前方車輛引

發火災而 2001年兩輛貨車對撞所引發之 Gotthard Tunnel 火災其造成 20死 4

傷隧道嚴重損壞封閉 2個月從隧道火災對社會經濟以及國家政府形象重大損

失之角度審視公路隧道已不僅只是單純的交通運輸途徑而是背負著國家形象

及經濟重任之關鍵基礎設施

隨著臺灣社會環境的變遷及對於運輸經濟交通安全的高需求和高期待越

來越多的隧道於公路建設中構築包括八卦山隧道雪山隧道觀音山隧道

甚至是計劃建造之蘇花改隧道群隧道取代了開放的平面道路不僅提升車流量

縮短更多的車程時間也帶來更高的交通運輸經濟效益雖然隧道帶來交通上

之便捷然其可能因通行其間車輛的追撞而衍生的避難與救援特別困難的隧道火

災對於實現「給予人民一條安全回家的路」之倡議絕對是蘇花改通過環評後

中央及地方政府與工程顧問公司必須面對之關鍵議題

46

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 8: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

8

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

吊橋設計期間透過山美社區發展協會協助向當地山美國小的小朋友邀稿

取得四幅美麗圖畫入選作品分別是「鄒族神話故事哈莫神造人」「鄒族神話

故事小米女神」「夢見達娜伊谷山美大橋溪谷」及「夢見達娜伊谷達

9

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

娜伊谷賞魚」等吊橋揉合了藝術與工程一改原吊橋基礎混凝土的風貌在錨

碇基座表面進行馬賽克面飾工作由於山美國小小朋友們的協助吊橋週邊得以

譜繪出希望與感動之創作圖像讓眾人愛的力量在達娜伊谷傳頌為山美茶山

與新美村民構築一條安全的回家之路更為當地居民記錄著永不放棄的重建故

曾文溪上游與達娜伊谷是峽谷地形邊坡陡峻懸崖面岩層裸露是因陸地

抬升河川下切在下切速率高岩層堅硬岩體完整且不易崩塌的河段就容

易形成峽谷地形達娜伊谷地區因莫拉克颱風的侵襲在風雨大量的沖刷與侵蝕

下造成大規模的土石流事件大幅改變此區的生態景觀由於園區座落於河

階地面上是古代土石流埋積河谷河川再下切後形成的因此颱風引發的洪水

和土石流侵蝕河岸埋積河谷造成嚴重的災害

該工程場址緊鄰民房且邊坡陡峭施工機具腹地不足增加施工的困難度

原構想採用吊掛式地錨鑽孔機施作但因採用自日本進口之永久性地錨系統必

須使用大口徑之大型鑽孔機施工無法以吊掛方式進行故而改採於溪谷設置施

工便道在取得水資源局的協助下同意該工程使用溪底砂石作為施工便道但

也增加廠商的施工成本與潛在風險因為便道設置在溪谷底每遇大雨施工便道

必會被水沖毀導致前功盡棄雖然施工期間遇到好幾次颱風警報及豪大雨整

個工作團隊均戒慎恐懼盡可能做好萬全準備既擔心施工人員的安全又憂慮

10

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

施工便道被沖毀影響工程進度實在是百般煎熬幸好山神及土地公的幫忙

在施工階段施工便道僅被大雨輕微破壞損傷不大短時間即修復完成可說

是老天保佑方使工程順利完成當然也要感謝承包商駐地工程人員常見他們

在濕冷的雨中奮力搶修即使因淋雨感冒生病仍堅持在工作崗位上

本工程另一個考驗就是吊橋纜索的吊掛工作承包商雖建議採大型吊車從

河床便道吊掛施工施工進度可快速推進但因施工當時為汛期階段倘遇豪大

雨後果將不堪設想故經監造單位與有經驗的吊橋安裝師傅商討決定採用流籠

索的方式吊掛最後順利將主索防震索吊掛於定位突破此階段考驗吊橋工

程大致已完成一大半接著施掛垂吊索抗風主索及抗風支索時即見老師傅們

11

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

藝高人膽大的功力僅靠安全繩防墜網的防護懸空吊掛纜索他們的搏命演

出終使工程順利完成

12

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

「達娜伊谷」這個名字是來自鄒族語的發音原意為「忘憂谷」的意思

它是臺灣少見的乾淨溪流位於曾文溪上游海拔約五百公尺溪長十八公里

氣候宜人風景秀麗目前想要進入阿里山鄉「達娜伊谷」可由中山高速公

路嘉義交流道往嘉義市區經 159 號縣道再接 18 號省道往東或國道 3 號高

速公路中埔交流道直接接 18 號省道往東後經阿里山風景區入口到 50k 龍美

13

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

村處後轉 129 號縣道往南即可到達但至今尚無直達公車因此必須駕駛自

小客車或包車前往

「達娜伊谷自然生態公園」是臺灣第一座由民間推動而成的生態公園由山

美社區發展協會管理開放遊賞只向遊客收取酌量的清潔維護費近幾年來

達娜伊谷已經成為阿里山的一個新興景點在公園入口處甚至還有傳統的歌舞表

演達娜伊谷不但自然生態豐裕山脈青翠蜿蜒伸展且步道幽靜溪流在山

谷中閃耀溪中巨石嶙峋兩岸鳥蝶振翅飛舞達娜伊谷的魚類也很豐富像是

復育成功以此地為家的高山鲴魚數量很多另一方面為了生態平衡著想每

逢雨季和魚類繁殖期間達娜伊谷還會開放曾文溪供釣客垂釣相信不久的將來

「忘憂谷」之人間仙境即將風華再現

14

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

輕鬆看世界

全球兩百營建業 中鼎工程首入列

( International Construction Jul-Aug 2011)

15

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

羽田機場跑道 半年填方完成

16

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

星國電纜隧道 長逾三十公里

17

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

杭州動漫博物館 球狀外形似香菇

18

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長 國立台灣大學 土木工程學系教授 徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長 張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長 曾亘婉 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊中心助理工程師

1989 年行政院經濟建設委員會(經建會)管制考核處依據行政院經濟革新

委員會在「提高公共支出效益之建議」案中所提「建議行政院經濟建設委員會

廣為蒐集國內外有關各類公共工程及技術服務規範與給酬標準等資料設立資料

庫以利各機關提出有關計畫時比較分析之參考」以參考美國營建規範學會(The

Construction Specification InstituteCSI)於 1987 年出版之規範(SPECTEXT)

為主將其原文 16 篇加以採擇編譯成 13 篇計 398 章「公共工程施工綱要規範」

自此開啟了我國中央機關訂定全國通用性施工綱要規範供各界參考之先河其後

甫成立三年的行政院公共工程委員會(工程會)基於「公共工程作業透明化管

理專業化技術國際化」之理念於 1998 年 1 月 23 日奉行政院核准成立「公

共工程施工綱要規範整編暨資訊整合中心」續參照美國 CSI 協會最新版之格式

與編碼內容於 1998 年 12 月公布首批 77 章公共工程施工綱要規範並陸續擴

增新篇章至 2011 年 12 月底止公布之總篇章數為 16 篇 809 章目前施工綱

要規範之新增維護與修訂工程會委由財團法人臺灣營建研究院持續辦理中

基於「混凝土」為公共工程普遍使用之基礎材料因此施工綱要規範「第

19

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

03050 章 混凝土基本材料及施工一般要求」也包含於 1998 年首批公布的施工綱

要規範中歷年來第 03050 章之內容亦採納工程先進及單位相關之修訂提案

共經歷 7 次的討論與修訂(如表一所示)目前所公布的適用版本為 V80 版[1]

歷次修訂之重點內容分述如後

1V20 版(20010327)

為因應施工綱要規範將適用於全國各項工程因此本版本之修訂大量引用

[ ]於混凝土產製與施工之技術數值限制條件內使工程主辦機關可依其工程規

模大小及工程性質之異同而予以適度調整或引用 CNS 以外之規範如 216 卜

特蘭水泥混凝土用水應為[清水][ ]其 ph 值不得[小於 50 或者大於 80][ ]

2V30 版(20051206)

增列「當同一抗壓強度之混凝土契約總量大於[500m3] [1000m3] [ ]時需

做配比設計但預力混凝土均需做配比設計」增加 154 要求施工廠商應提送

施工計畫並具體陳述混凝土拌和廠之拌和量及運送至澆置地點之運送量配合情

形以保證能符合混凝土澆置量排程之要求增加 213(7)細粒料之細度模數若

超出配比設計值之[plusmn02][ ]時應調整用砂率此外亦增加混凝土澆置震動及

搗實要求(325)及混凝土施工縫之設置條件與要求(326)另外將混凝土

抗壓強度試驗之取樣頻率提高至一般混凝土 50 m3 以下 2 組50 -100m3 為 3

組及 100 -200m3 為 4 組其後每增加 100m3 加取 1 組以確保一般混凝土之

20

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

產製品質通常預力構件之材料品質要求更高因此預力混凝土亦增列類似之規

定但其取樣頻率更高於一般混凝土

3V40 版(20060718)

本次修訂之內容主要為因應永續環境資源再利用之需求217 款納入在

工程司事先核准之條件下可使用水淬高爐爐渣粉取代部分之水泥量但上限不

得超過水泥重量之[30][ ]

4V50 版(20070615)

補充 336 款「若承包商未適當保護試體以致試體抗壓試驗結果不合格時

應進行鑽心取樣試驗」以確認混凝土的品質

5V60 版(20071218)

增列 14 節引用 CNS 規範章篇之公布日期如 CNS 61 R2001(20050325 公

布版)

6V70 版(20081105)

本次修訂之內容主要在引入第三者驗證機制於混凝土產製過程之品管程序

內因混凝土運至工地澆置時仍處於半成品狀態需俟 28 天硬固後以抗壓

強度試驗確認其品質是否符合設計圖說之要求為免澆置後混凝土強度不足時

需浪費大量資源將結構物敲除重做或補強特於此次規範修訂中於混凝土產

製過程引入第三者驗證機制以提高混凝土產製品質的可靠度因此增列「152

(2)供應單一工程混凝土總量大於[5000m3][ ]以上之拌和廠應檢附經政府機

關財團法人或學術機構等驗證單位依據 CNS 3090 驗證合格之證明文件送交

工程司審核通過後方得供料」此外為免驗證單位良莠不齊驗證結果無法有

效達到提升混凝土廠產製品質之原意本次修訂之規範內容亦要求「驗證單位

應通過標準法授權之產品驗證單位認證機構認證」以使混凝土之產製程序能

獲得多一層之保障

7V80 版(20101101)

本次修訂僅在規範中引用之「CNS 490 粗粒料(375mm 以下)洛杉磯磨損

試驗法」予以更正為正確名稱因此併同其他 20 章一併修訂引用 CNS 之錯誤

行政院於 2001 年 11 月 15 日(行政院台九十工技字第九 OO 四四一八八號

函)頒佈「公共工程施工綱要規範實施要點」主要在劃一全國施工規範以提

21

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

升工程品質但為使各工程主辦機關於特殊情形時也能適當之增刪綱要規範

以符合其工程特性之需求條件「公共工程施工綱要規範實施要點」第四條亦明

文規定「主辦機關自本要點實施日起辦理新興個別計畫之規劃設計及施工

應用施工規範之有關措施及內容如有所不足或另有特殊情節應循施工規範完

整版所訂有關編撰格式編碼架構及編碼規則增刪修撰以因應個案需用」因此

施工綱要規範之引用者應充分了解綱要規範尚非屬施工標準規範應用綱要規

範時需就擬發包之工程特性全面檢討綱要規範內容是否可符合發包工程之

需求不應盲目照抄使用

22

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

李 釗 國立中央大學土木工程學系 教授

王韡蒨 私立中原大學土木工程學系 助理教授

許書王 私立中原大學土木工程學系 兼任助理教授

交通部(以下稱主管機關)自 78 年 7 月 25 日交技(78)字第 022662 號函頒布「公

路工程施工規範」後鑑於工程技術不斷創新材料變化也與時俱進為求規範

切合實際遂於 84 年推動「交通部工程在國內落實生根作法」專案之際納入

該規範之修訂並由國道高速公路局(以下稱主辦機關)於 90 年 1 月完成全面修

訂工作93 年並配合行政院「綠建築推動方案」工作項目將廢棄混凝土回收

再生利用規定納入規範

97年主管機關為配合行政院政策執行「廢棄資源物再利用於公路工程規範

草案之研究」並針對公路類相關規範進行全面檢視排定公路類規範修訂順序

其中以公路工程施工規範列為優先修訂項目為符合實際需求主管機關於98

年辦理「公路工程施工規範草案之研究」將原規範格式參照行政院公共工程委

員會「公共工程施工綱要規範」主架構及各章編列方式進行全面性內容檢視與

修訂並於99年4月完成初步研究同年12月交由主辦機關負責『交通部頒布「公

路工程施工規範」之修訂』計畫並委由國立中央大學(以下稱執行單位)辦理

23

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

為配合行政院公共工程委員會 98 年 8 月召開「公共工程設計與施工規範第

二次討論會(混凝土規範)」會議之決議就公路工程施工規範「第六章混凝土工

程」先予審議並於 100 年 4 月由主辦機關負責辦理初審後提報主管機關進行

複審及頒佈作業期間共歷經 9 次複審會議於同年 9 月完成複審作業10 月 3

日完成頒佈程序

主管機關於97年開始規劃進行「公路工程施工規範」修訂作業於98年發包

辦理「公路工程施工規範草案之研究」進行全面性規範內容檢視與修訂99

年再委由主辦機關負責辦理「公路工程施工規範之修訂」計畫並就「第六章混

凝土工程」先予審查及頒布其任務編組及審議流程如下所述

1任務編組

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

有鑑於公路工程施工規範內容涵蓋許多領域故修訂方式應由不同領域的專

家學者針對其專精領域之章節著手修訂因此計有六個委員會進行規範草案撰

稿與審查之工作區分為「總則及設施安衛環境」「路基及路面工程」「混

凝土工程」「橋梁工程」「隧道工程」及「排水及邊坡工程」等

混凝土工程委員會由召集人撰稿委員審查委員及執行秘書所組成召集

人邀請三位混凝土界專家學者擔任公路工程施工規範第六章混凝土工程內容編

修撰稿委員規範修訂初步完成後隨即開始審查工作審查委員由7位混凝土

專家組成

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

該案以任務編組方式審查其中混凝土工程施工規範初審委員會由鐵公路

相關單位包括公路總局高公局國工局運輸研究所高鐵局鐵改局鐵路

管理局等七個單位台灣世曦工程公司及學者等產官學界混凝土專家共17人組成

並召開初審會議審查相關條文初審會議通過後由主辦單位邀集主管機關鐵

公路相關單位進行校核完成後送交通部複審複審委員會由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者執行單位及技師公會專家組成

24

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2審議流程

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

為快速了解及蒐集資料規劃問卷並發函於使用較為頻繁及熟悉之相關單位

進行問卷調查以提供施工規範修訂之建議期間並進行兩次初審聯席會議第

一次初審聯席會議決議事項包含規範草案審查方式審查召集人委員名冊審

查頻率及開會地點第二次會議則針對初步完成之草案內容進行審查

基於專業領域之分工第一次初審聯席會議後即採分組(委員會)方式進行

混凝土工程委員會部份先收集目前國內使用之公路工程施工規範及彙整有關技

術文獻檢視施工規範運用於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能

發生之問題並針對前述問卷結果之建議由召集人邀集撰稿委員召開會議討

論混凝土施工規範之架構及內容由執行秘書進行規範修訂之相關文書作業及會

議成果彙整規範草案擬定後即進行小組內部之審查工作由召集人聘請官學

界混凝土專家擔任審查委員審查會議結束後進行全案第二次初審聯席會議對

規範草案內容進行審查撰稿會議擬定「第六章混凝土工程」施工規範草案共16

章歷經5次小組內部之審查會議修訂整合完成之草案共12章

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

主辦單位針對98年「公路工程施工規範草案之研究」案初步完成之規範草案

規劃召開初審會議並委由執行單位辦理其中混凝土工程施工規範初審委員會

由鐵公路7個單位13人產業界2人及學界2人共17人組成分別針對前述「第

六章混凝土工程」施工規範草案共12章逐章進行初審共召開11次會議初審

會議審查方式分為會議前中後三階段進行會議審查前擬出規範審查順序及

章節會議前三天由審查委員先提出書面意見交由執行祕書綜整會議中依

據所有委員書面審查意見表逐條討論並修訂會議後由執行秘書綜整修訂內容

並發文檢送會議紀錄初審會議通過後由執行單位函送規範修訂成果至主辦機

關並由主辦機關核定後彙送交通部進行複審複審委員由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者承辦單位及技師公會專家組成複審進行方式逐章逐條審

查歷經9次審查會議於100年9月完成修訂「公路工程施工規範」第六章混凝

土工程規範共計12章並於100年10月頒布

25

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

本次規範的編修要同時兼顧制度面法制面及實務執行面編修的要領簡述

如下

1掌握規範特性

就鐵公路各主管單位而言部頒規範是具有援引依據位階較高且編修

後需較長時間才有機會再予以修訂等特性因此在法制面的考量下內容修訂依

據交通部99年8月9日交技字第0990007371號函示部頒規範採原則性政策性或

訓示性之技術規定而執行細節之操作面規定則由各執行單位制定辦理

2修訂規範架構

93年4月頒布之「公路工程施工規範」第六章混凝土工程係引用中國土木

水利工程學會出版之「混凝土工程施工規範與解說(土木402)」內容為主其格

式僅水泥混凝土一節再區分說明材料施工要求及計量與計價等四項與行

政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」及部屬機關自訂混凝土施工規範

之架構及內容有極大差異性為符合實務面及法制面需針對規範內容及架構做

大幅度修訂

規範內容主架構及各章編碼之修訂依據交通部技監室98年技發字第

0980200448號函示參照行政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」進

行規範格式及章節之編排各章碼內容再區分為通則產品施工計量及計價

等四部分藉此提升部屬機關在引用規範時之實用性及便利性

3符合運用領域

原混凝土工程施工規範內容主要是以中國土木水利工程學會土木402為主

土木402是以建築工程為對象與公路工程屬性較為不同為符合公路工程運用

的領域與需求藉由國內外公路工程施工規範文獻蒐集彙整以及臺灣地區公路工

程規範現況調查成效評估與使用情形以期完成最適切用於國內公路工程之混

凝土施工規範

4更新及刪除不合時宜的內容

混凝土工程施工規範是營建工程運用最多分布最廣的規範之一其係為了

26

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

達成工程設計之理念和品質需求所訂定對施工材料及施工品質之要求與標準

部頒規範頒布與修訂之日期差距甚大部份參考之標準或規範(包括CNSASTM

AASHTO等)國內外已做更新為求嚴謹且鑑於材料工法日新月異因此需

針對相關規範進行檢視與修訂以符合未來需求除此之外對規範實務應用層

面藉由委員會的召開更新及刪除不適用之內容期使規範更具完備

5名詞整編

93年版公路工程施工規範相同之工程項目等常發現各章名詞會有不同之現

象恐易造成施工單位混淆因此主辦單位藉由本次規範修訂作業將相同事

項所用的名詞予以統一並於第一章總則篇定義清楚混凝土工程施工規範雖然

先審議後頒布但是在名詞部分將依據部頒複審結果將定案名詞提送總則工程

委員會配合修訂

6納入新材料及新工法

目前國內使用之公路工程混凝土施工規範及技術是否合宜需進行檢視探

討及修訂因此在修訂上需使各篇章節相關工作項目之規定一致化並檢視施工

規範於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能發生之問題予以檢討

有些已經不符合現代需求除了原有工法要求外再建議增列其他新工法以因

應工程技術之演進及新材料新工法之發展

本次第六章混凝土工程編修完成頒布的內容架構包括第03052章「卜特蘭

水泥」第03053章「水泥混凝土之一般要求」第03054章「水泥混凝土構造物」

第03110章「場鑄結構混凝土用模板」第03150章「混凝土附屬品」第03210

章「鋼筋」第03220章「銲接鋼線網」第03315章「自充填混凝土」第03350

章「混凝土表面修飾」第03371章「無收縮混凝土」第03372章「噴凝土」及

第03601章「無收縮水泥砂漿」等共計12章重要編修項目及其精神如下

1新增符合工程現況專章

近年來國內自充填混凝土快速發展與應用目前已逐漸普遍應用於公路建

築等重要工程有著重大的進展與改變由於自充填混凝土在施工技術上和傳統

27

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

混凝土有相當大的差異因此本次修訂重點之一為新增「自充填混凝土」專章

使本規範符合混凝土技術發展之國際潮流與水準此外亦新增第03371章「無

收縮混凝土」及第03601章「無收縮水泥砂漿」等二個章節

2配合新科技新材料及新工法之應用增列內容

如增列第03052章「卜特蘭水泥」中水硬性混合水泥之材料要求又如CNS

1240之附錄所列檢測粒料鹼質與粒料反應活性的方法包括岩相分析等四種資

料過於老舊因此在第03053章「水泥混凝土之一般要求」中增列具潛在鹼質反

應性粒料之檢測方式此外亦增列第03315章「自充填混凝土」之材料要求及施

工相關規定

3非混凝土工程範疇內容納入適當之委員會討論

第03150章「混凝土附屬品」原草案條文附屬品區分為混凝土工程附屬品

與橋梁工程附屬品二部分本章保留混凝土工程附屬品內容包括填縫劑及止水

帶兩類而原草案條文中有關橋梁工程附屬品包括成型伸縮縫填縫板人造橡膠

防震板預力鋼棒剪力鋼箱及套筒抗拉拔裝置剪力鋼棒與防震拉條防水

膜橋梁鉸接板頂防水層渡槽防水層箱型梁人孔蓋及座橋名牌等有關的

材料規定及施工方法移至橋梁工程組納入橋梁工程附屬品專章討論

4整併章節內容

將原第03390章「混凝土養護」及第03350章「混凝土基本材料及施工方法」

等併入第03053章「水泥混凝土之一般要求」將原第03310章「結構用混凝土」

併入第03054章「水泥混凝土構造物」中

5要求材料及施工品質

施工規範是營建工程施工之準則對工程相關的品質要求均需詳列於規範中

包括材料規格檢驗頻率品質要求標準等因考量各部屬單位工程特性不同

部頒規範修訂採原則性政策性或訓示性之技術規定對於執行細節操作面之規

定在不違反部頒規範及其他相關法令規章下各部屬單位應優先考慮施工安全

及品質要求制定所需之規範

本次混凝土工程施工規範對材料及施工品質要求之原則性修訂內容列舉幾

項說明第03053章「水泥混凝土之一般要求」將第33項內容修正為「除契約另

28

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

有規定外混凝土之坍度強度及水溶性氯離子含量檢驗方法依CNS 3090規

定執行檢驗頻率與合格標準依契約規定辦理」第03210章「鋼筋」刪除

第324款中表03210-2混凝土保護層厚度建議值及第36款許可差規定等二項內容

而相關規定依各單位制訂之契約加以要求以滿足各單位對不同工程性質的要

6重視施工品質及工程安全內容

為避免國內混凝土工程施工品質不良所造成之案例重蹈覆轍本次修訂內容

全面性檢討對施工品質的要求以確保施工安全例如第03210章「鋼筋」為提

升施工品質並考量安全修訂第217款後段內容為「水泥砂漿墊塊或混凝土墊塊

之強度須大於所澆置混凝土之強度並應附鍍鋅鐵線」

7修正計量與計價架構寫法

除特殊需求外修正計量與計價的架構寫法以使規範更完善依據交通部

臺灣區國道高速公路局100年4月18日工字第1006003247號函示「第42項計價

每一工作項目建議須有『計價單位』及『若契約另有規定時從其規定』等字眼

並採正面表列方式辦理」修正

8統一使用的名詞例

規範各章名詞定義需統一規範才具一致性及便利性且須於第一章總則中

加以規定例如第03110章「場鑄結構混凝土用模板」依據公共工程施工綱要

規範編撰說明施工圖涵蓋施工製造圖(Shop drawings)與工作圖(Working

drawings)兩部分並將原內容中的「工作圖」修訂為「施工圖」第00100章

「總則篇」第123款修訂AASHTO中文名稱為「美國州公路及運輸官員協會」

及修訂Standard Specifications for Highway Bridge的中文名稱為「公路橋梁標準規

範施工篇」

1由本次修訂過程顯示為求嚴謹規範從修訂研擬至頒佈時間長達數年就環

境變遷與實務應用而言未來宜採取逐年彙整定期修正方式辦理以避免落

29

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2辦理過程發現各單位對於某些特定事項持有不同建議或看法由此可見以部層

級之規範而言採原則性政策性或訓示性之技術規定屬正確作法

3日後對於交通部與其他部會或單位相類似之規範標準應採取積極參與方式

以避免一國多制或有落差的情形發生

4本次修訂規範參與人員涵蓋產官學界專家學者惟新修訂規範是否完全適

合應用尚須進一步了解建議相關單位應採取主動方式與主管機關保持聯繫

就實務應用產生的問題充分溝通並研擬對策以期本規範能更為適用可行

30

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長

國立台灣大學 土木工程學系教授

陳育聖 財團法人臺灣營建研究院 副工程師

楊仲家 國立海洋大學 材料工程研究所教授 劉玉雯 國立嘉義大學 土木與水資源工程系教授

水利工程建設是台灣經濟起步不可或缺的一環從防洪灌溉電力與公共

給水等涵蓋之服務範圍與影響層面甚為廣泛更是造就台灣經濟發展的主要功

臣因此水利構造物須維持一定的服務性能以確保其於服務年限內正常營運

目前台灣的水利構造物以鋼筋混凝土結構為主然而由於台灣雨量豐沛約為世

界平均值 26 倍降雨時空分佈極不平均的水文條件雨季集中於五至十月間

約為年平均雨量之 78再加上河川大多從海拔高度超過 3000 公尺的山區以

不超過 150 公里的距離東西流向海洋以及地質構造複雜而地層形成年淺質弱的

地形與地質條件使得每逢颱風大雨坡陡流急且挾帶大量土石河流向下游流動

形成台灣地區單位面積產砂量及河川含砂濃度皆為世界平均值之數十倍這種

「水急砂多」的情形透過「水」與「砂」的共同作用對台灣水工結構物如

攔河壩堰之排砂道溢洪道輸水排砂隧道及靜水池等之混凝土結構構成嚴

重的磨損問題

31

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

國內關於水工混凝土施工之相關建議與規定僅見於公共工程委員會施工綱

要規範第 03374 章耐磨混凝土及經濟部水利署施工規範第 03310 章結構用混凝土

中之部分篇章然而上述兩者均屬通則型規範對於不同類型水工構造物如堰

壩結構體溢洪道輸水道排砂道及靜水池等其規定並無特別差異性台灣

河川均屬源短流急型態且地質構造複雜使得河川具高含砂石量之特性位於不

同河段之水工構造物將因河流中不同粒徑的砂石而遭受不同形式的侵襲因

此不同形式水工構造物所承受的損害便有所差別若僅以通則性規範進行施工管

理恐較難以落實不同類型構造物之性能要求及施工要求

國外相關規範中日本土木學會混凝土標準示方書[施工編]及[壩編]對於水

工混凝土耐磨或抗衝擊性質均無著墨美國混凝土學會 ACI 210R-93rdquoErosion of

concrete in hydraulic structuresrdquo雖對於水工混凝土之耐磨性質有較實質的說明然

亦無較定量的建議中國水工混凝土施工規範屬水工混凝土之一般通則性規範

藉由規範水工混凝土使用之材料與配比的水膠比(水灰比)以控制其品質然對於

水工混凝土耐磨及抗衝擊性質亦無實質建議

上述國內規範中均僅以抗壓強度做為判斷混凝土品質之依據對水工構造

物所需的抗磨耗能力抗衝擊能力耐久性與體積穩定性卻著墨甚少

依據相關文獻與試驗結果顯示水利工程多數之混凝土構造物必須具備一定

的抗磨耗與抗衝擊能力始能確保其構造性能並維持正常功能另一方面混

32

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

凝土耐久性溫度與體積穩定性等則是決定混凝土構造物使用年限之最重要參

數因此100 年水利署委由國立台灣大學詹穎雯教授海洋大學楊仲家教授及

嘉義大學劉玉雯教授與財團法人臺灣營建研究院所組成的團隊針對前項所列之

各種材料性能試驗方法進行相關試驗以擬定水利構造物運用混凝土所應具備

材料性能之主要測試項目並據以檢討現行混凝土施工規範提出修訂建議[1]

藉由一系列適合水工混凝土構造物應用之混凝土材料經由配比設計試拌

試體製作乃至進行各項材料性能試驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝

土抗壓強度水膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽

灰)用量等因素與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝

擊能力耐久性溫度與體積穩定性等材料性能建立關聯性對於不同類型水利

工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議此建議值包含混凝土材料之

性能要求與材料性能試驗項目等因此未來水工構造物之混凝土施工便可以

有一明確的混凝土材料性能準則及材料試驗項目與標準

在此將研擬之整合型水利工程混凝土施工規範(草案)關於材料性能要求適

用之試驗法與材料檢驗規定之訂定原則與精神敘述如下而本規範草案對於材料

相關規格與性能之要求在條文前面均會有「除契約另有規定外hellip」之陳述

以保留業主單位針對個別工程相關性能需有所提昇之彈性

考量國內現行水工混凝土施工規範對於水工構造物之混凝土規格及性能要

求並無區分一般構造物及需考量抗磨耗抗沖擊性能之構造物因此就水工混凝

土構造物之特性先將其區分為(1)一般水工構造物(2) 抗磨損構造物(3) 堰

壩結構體等三種結構

對於「一般水工構造物」之規定係參考經濟部水利署施工規範第 03310 章

結構用混凝土規定一般水工構造物使用之混凝土 28 天設計抗壓強度並將水

利署規範中部分構造物的強度要求予以提昇如下表所示

對於「堰壩結構體」之要求直接引用至公共工程委員會施工綱要規範第

03701 章「壩用混凝土」的規定

規範草案最主要在於增加針對「抗磨損構造物」之相關性能規定與要求使

該規範具有「水工混凝土施工規範」的特色

33

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

規範草案關於「抗磨損構造物」混凝土之材料規格要求如下

(1) 抗磨損構造物係指需承受水流中磨損物質沖刷或外界物質磨損之構造

物應使用耐磨混凝土

(2) 除契約另有規定外抗磨損構造物設計使用之混凝土規格可參考下表

規定

(3) 混凝土採低水膠比之配比可提高混凝土強度作為耐磨混凝土耐

磨混凝土為維持良好工作度得摻加減水劑輸氣劑強塑劑等化學摻

規範草案對抗磨損構造物耐磨層之混凝土材料規格的要求對於需考慮抗磨

損構造物耐磨層細分為溢洪道輸水道排砂道及靜水池等之耐磨層並依據

其可能造成之磨損程度將其分為 2 種等級並對其 28 天抗壓強度水膠比及

粗粒料用量進行要求其中溢洪道與排砂道為較高等級輸水道與靜水池為較低

等級

由試驗結果可知混凝土抗壓強度與水中磨耗損失體積及含砂水流沖擊損失

34

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

體積有明顯之相關性故提昇混凝土設計強度可有效提昇其抗磨耗能力與抗含砂

水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂將 28 天設計強度規定從水利署施工規

範的 350 kgfcm2提昇至 420及 560 kgfcm2

水膠比與水中磨耗損失體積快速氯離子滲透試驗(RCPT)總累積電荷量

非穩態傳輸係數及穩態傳輸係數均有明顯之正相關性故降低混凝土水膠比可有

效提昇其抗磨耗能力與耐久性能因此反映在規範的擬訂增加水膠比最大值的

規定2種等級分別為 045及 04以下

粗粒料用量與衝擊破壞次數有明顯正相關與水中磨耗損失體積及含砂水流

沖擊損失體積有明顯負相關故提昇混凝土粗粒料用量可有效提昇其抗衝擊能力

抗磨耗能力及抗含砂水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂增加粗粒料用量最

小值的規定均為 035 m3m3以上

混凝土組成成份之水泥粒料水化學摻料與礦物摻料等之使用規定除了

按照施規綱要規範第03050章「混凝土基本材料及施工一般要求」之相關規定外

應符合下列要求

(1) 用於耐磨混凝土之粗粒料依 CNS 490 試驗法測定之磨損率不得大於

[40][ ]

(2) 除契約另有規定外混凝土配比設計使用礦物摻料之總取代量不得超過

y = -03376x + 30276Rsup2 = 08411

0

100

200

300

200 400 600 800

齡期

56

天7

2h

r磨耗

體積

(cm

3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

y = -0044x + 45546Rsup2 = 08667

0

10

20

30

40

200 400 600 800

齡期

56

天2

hr沖

擊損

失體

積(c

m3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

35

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

總膠結料重量[50][ ]

(3) 飛灰做為混凝土摻料時應符合 CNS 3036 之 F 類規定使用時應經工

程司事先核可且飛灰量不得超過總膠結料重量之[25][ ]若用於耐

磨混凝土飛灰量不得超過總膠結料重量之[15] [ ]若用於巨積混凝土

飛灰量不得超過水泥總膠結料之[30][ ]

(4) 矽灰做為混凝土摻料時應符合第 03373 章「矽灰混凝土」之相關規定

使用時應經工程司事先核可

由試驗結果可知粗粒料硬度與水中磨耗損失體積為負相關故提昇混凝土粗

粒料品質可有效提昇其抗磨耗能力因此對於耐磨混凝土粗粒料洛杉磯磨損率的

規定加以提昇規定不得大於 40

此外規範草案對於抗磨損構造物混凝土礦物摻料用量要求的主要精神在

(1) 僅規定礦物摻料之總取代量之上限為 50而沒有規定下限係因國

內最常用之礦物摻料爐石粉及飛灰單價均低於水泥以市場機制而言

承包廠商將會使用礦物摻料至其上限以降低成本

(2) 添加爐石粉有助於混凝土抗磨耗性能之提昇而飛灰不利於抗磨耗性

能但長齡期後則可改善其不利於抗磨耗性能之影響因此規範草案規

定礦物摻料之總取代量之上限為 50可保證爐石粉添加量不會超過

50再配合用於耐磨混凝土飛灰取代量上限為 15之規定亦可確保

飛灰添加量不會超過 15

(3) 矽灰對於抗磨耗性能以取代量為 15以內較為理想考量矽灰單價較

高若對於抗磨耗性能無明顯助益添加太多形同浪費因此本規範草

案對於矽灰之要求較為保守規定其添加量不宜超過水泥量之 10

(4) 藉由增加爐石粉及飛灰的用量可達成較佳之耐久性能其中爐石粉取

代量為 35時 RCPT 總累積電荷量即可降低 63~75飛灰取代量為

15時可降低 72~79綜上可知混凝土中添加爐石粉及飛灰均可

大幅提升其耐久性能

(5) 爐石粉及飛灰的用量與混凝土絕熱溫昇有密切之關係爐灰(爐石粉

飛灰=73)取代 30可使絕熱溫昇約降低 5取代 50約降低 13

顯示以爐石粉及飛灰等礦物摻料適當取代水泥之用量可有效降低水化

熱之產生以達到較佳之溫度與體積穩定性之控制

36

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

經由一系列混凝土相關試驗及相關文獻之綜整分析將混凝土抗壓強度水

膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽灰)用量等因素

與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝擊能力耐久性

溫度與體積穩定性等材料性能建立起關聯性且考量混凝土抗磨損試驗及耐久性

試驗所需花費時間較長如水中磨耗試驗需於齡期 56 天進行RCPT 需於齡期

91 天進行此將造成施工驗收等待時間過長的困擾故於規範草案之擬定即以

混凝土抗壓強度水膠比粗粒料用量礦物摻料用量等作為材料品質的檢驗規

定而不再另訂定額外之檢驗標準以簡化施工材料驗收作業但仍能達混凝土

抗磨損及提高耐久性溫度與體積穩定性之目的

此外在配比設計階段考量材料之多樣性或使用新材料時規範草案建

議當構造物需抵抗磨耗或衝擊時得進行 ASTM C1138 混凝土水中磨耗試驗

ACI 544 抗衝擊試驗或其他相關試驗依測試結果擇定最佳配比

然近年來台灣發生極端氣候已成常態維護水工構造物之性能及結構安全更

形重要本規範草案經由配比設計試拌試體製作乃至進行各項材料性能試

驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝土材料因素與混凝土力學性能建立

關聯性對於不同類型水利工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議

未來水工構造物之混凝土施工便可以有一明確的混凝土材料性能準則及材料試

驗項目與標準以期提昇水工構造物之品質

37

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長

徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長

行政院經濟建設委員會(經建會)在去(2011)年 12 月份發表 2012 年國

家建設計畫[1]揭櫫我國穩定永續均衡的經濟發展政策而落實於 2012 年度經

建發展目標包含經濟成長率為 43以上每人 GDP20246(美元)以上失

業率在 42以下而消費者物價指數上漲率則以不超過 20為努力目標

去年中因為歐美債信問題引發全球經濟衰退之疑慮我國因為國家財務

較為健全2011 年的經濟發展也較歐美國家樂觀因此當時經濟部長曾出面信

心喊話提出 2011 年的經濟指標有信心達到「54321」之標準[2]也就是說經

濟成長率要達到「5」以上失業率要在「4」以下薪資所得調漲要達「3」

以上消費者物價年增率則控制在「2」以下以及今年之重大投資要超過「1

兆」元

當提到一國經濟活動的規模時常以該國 GDP(Gross Domestic Product)為代

表而評估該國經濟活動的表現時則多以其 GDP 年度成長率來衡量由於近

年國際間貿易障礙逐漸去除跨國貿易與物流愈趨頻繁與重要當各國貿易需放

眼於全世界時供應貿易所需產品的廠商(或產業)規模也就愈來愈大使得各

國的經濟活動愈來愈趨向資本密集的結果因此目前以 GDP 來評估各國之經濟

38

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

成果時雖仍是一個有效指標但卻無法直接反映支撐經濟活動的廣大受薪階級

之實際經濟情況也因為如此2011 年 9 月「佔領華爾街運動」在美國各地如

火如荼的展開即在向執政當局反映代表受薪階級的 99人口在 2008 年金

融海嘯後之經濟復甦時期無法如同資本家一般享受 GDP 成長所應帶來之好

處(如勞方聘僱薪資的提升)因此如果需兼顧勞資雙方之實質經濟所得政

府在制訂年度總體經濟發展目標時除經建會所提「經濟成長率」「失業率」及

「消費者物價指數上漲率」外若能加上經濟部所提之「薪資所得調漲率」將

使政府施政首要為照顧全體人民福祉之目的透過每年經建目標之規劃與制訂

更為完整的推動與落實

在經建會邀集各部會制訂下一年度之國家總體經建目標後各部會需就其主

管業務規劃分配至業管產業的次經建目標及實施方案以期在年度終了時經

建會可以彙整全國人民一年來的努力達成年初所制訂的國家經建目標因此本

文也以「經濟成長率」「物價指數上漲率」「失業率」及「薪資所得調漲率」四

項經建指標比較近年我國總體經建實質成果與營造業經建實質成果間之差異與

趨勢並以經建會所制訂之 2012 年我國經建目標推測 2012 年營造業可能之產

業經建成果

首先經濟成長率是四項經建目標的根源且會直接影響到另外三項經建指

標數值之高低通常代表國家經濟活動結果之 GDP是指該國國內從事經濟活

動的總生產毛額而比較歷年經濟成長之結果必須先去除歷年物價波動之影響

因素所以計算歷年經濟成長率時多以實質生產毛額之年度成長率為主[3]

因此彙整行政院主計處所公布之全國及營造業近三十年之實質生產毛額[4]

並計算兩者之歷年成長率其結果如圖一所示除少數年度外大致上此段期間

之全國 GDP 年度成長率高於營造業之實質生產毛額年度成長率在 1997 年之

前雖然我國經濟成長率呈現逐年降低趨勢但大致仍可維持在 5以上之水準

1997-2007 的十年間我國經濟成長率約維持在 5上下其後我國經濟成長

則面臨更險峻的局勢經濟成長欲振乏力而於 2010 年時政府為因應 2008 金

融海嘯衝擊之振興經濟措施逐漸展現績效使得 2010 年經濟成長率高達 10以

上三十年間我國經濟呈現負成長的年代只有兩年分別為 2001 年及 2009 年

而營造業實質生產毛額年度成長率之情況大約可以 1995 年作為分水嶺1995

39

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

年之前的營造業經濟成長率以正成長情形居多在 1987-1989 及 1993 年更高

達 10以上而於 1995 年之後的十五年間有超過一半的年度營造業的經濟

成長呈現負成長頹勢圖一中亦繪出全國及營造業兩者經濟成長率之線性趨勢線

以方便比較全國及營造業實質生產毛額年度成長率之差異與趨勢三十年來兩

者之實質生產毛額年度成長率趨勢線大致維持平行狀態在 2010 年時營造

業經濟成長趨勢線低於全國經濟成長趨勢線約為 38依圖一之兩者趨勢估計

假設 2011 及 2012 年趨勢線斜率之差距不變因此若推估 2012 年終時營造業之

可能經濟成長率本文將以經建會所設定 2012 年全國總體經濟成長率減去 38

來推測

營造業是一個火車頭工業[5]需要下游的產業供應鏈一起協助因此中間

消費比例高所以受工程施工所需之原物料價格波動影響程度亦高在國內直

接代表營造工程物價漲跌情形的指數是行政院主計處所定期公布之營造工程物

價指數(CCI內含總指數工程分類指數中類指數及個別項目指數)但因

其屬國內單一產業之物價指數主計處或國內外經濟研究單位於年終時所發布

之下一年度經濟成長預測項目都不含營造工程物價指數預測經濟研究單位若

提供下一年度物價成長高低之預測時多以預測下一年度國內經濟成長之高低

所連帶影響國內貨物供給平衡之變動而帶動消費者物價指數(CPI)之成長數

40

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

值來代表雖然消費者物價指數與營造工程物價總指數間因使用目的不同

其組成權重亦不相同兩者間並未有直接相互影響之關聯性但若評估兩指數間

之長期趨勢以概估下一年度營造工程物價總指數之變動仍不失為一個客觀方

式因此本文彙整過去二十年間消費者物價指數與營造工程物價總指數之歷年

變動情形[4]如圖二所示二十年間CPI 指數之年度成長波動情形較 CCI

指數穩定在 1992-2003 年間CPI 指數之年度成長呈現逐年降低趨勢尤其在

2001-2003 的三年裡物價相對穩定(年度成長率趨近於零)但在 2003 年後

CPI 指數年度成長率之波動幅度漸漸擴增其值大約在 1-4之譜而過去二十

年間CCI 指數之年度波動幅度就較為劇烈工程物價波動幅度高者可達 15

之多(1993 年)工程物價波動劇降者亦曾達-9(1999 年)而營造工程之施工期

間常長達數年業者受營造工程物價之波動影響困擾頗深更常成為營造業者年

度獲利盈虧之關鍵因素依據圖二 CPI 指數之年度變動線性趨勢線逐年降低趨勢

及 CCI 指數之年度變動線性趨勢線逐年升高現象在 2010 年時CCI 指數之變

動率高於 CPI 指數約 37左右且兩指數年度變動趨勢線間之差異(CCI-CPI)

每年以增加 02之比例擴大中因此估測 2012 年終時營造業所可能遭遇之

營造工程物價總指數之變動數值將以經建會所設定之 2012 年消費者物價成長

率目標值加上 37(2010 年時之差距)再加上 04(2011 及 2012 年之差距)

作推測

41

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

而失業率可以反映勞工就業情形若年度經濟成長時可增加勞工就業機會

勞工失業率就會降低反之若年度經濟衰退時常引致勞工失業率升高本文

亦彙整行政院勞工委員會所公布之資料[6]將近十年來我國勞工總計(平均)

失業率及營造業勞工失業率繪於圖三就勞工失業率之指標而言營造業之勞工

失業率常高於全國勞工之總計失業率甚多在 2002 年時我國勞工總計失業率

為 517但當年營造業的勞工失業率約為前者之兩倍(964)其後營造業

勞工失業率以顯著的速率降低使得營造業勞工失業率與全國勞工總計失業率間

之差距逐漸縮小但自 2006 年之後兩者之失業率則與之前逐漸縮小差距之

現象背道而馳2008 年受金融海嘯之衝擊造成國內百業蕭條該年底我國

勞工總計失業率飆破 5以後長達年餘之勞工總計失業率居高不下2010 年 10

月份受惠於各部會戮力推出短期促進就業方案之功效主計處所公布的當月勞

工總計失業率降至 5以下雖讓當時以烏紗帽為擔保的閣揆暫時鬆了一口氣

但當月營造業勞工失業率仍高達 93為比較全國勞工之總計失業率與營造業

勞工失業率間之關聯趨勢本文將兩者失業率之線性趨勢線繪於圖三若以兩者

之趨勢線估計2010 年時我國營造業勞工失業率高於全國勞工總計失業率約

為 25但兩者之差距以每年減少 005之速率縮小中估測 2012 年終時營

造業勞工失業率之可能情況將以經建會所設定之 2012 年全國勞工總計失業率

目標值加上 25(2010 年時兩者趨勢線之差距)再減少 01(2011 及 2012

年縮小差距趨勢之結果)來推測

42

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

勞動薪資之成長受幾項因素影響其一為在通貨膨脹時期企業主考量

維持既有員工勞動薪資之購買力所為之勞動薪資增加給付其二為總勞動工

作時間之增加也會使勞工薪資總額增加另一項影響因素則為勞動生產力增

加之因素企業主以加薪方式回饋辛苦之員工[7]而由主計處所公布的資料中[4]

在 1995 年之前我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致多

高於當年之消費者物價指數之年度成長率(如圖四)顯然此段時間企業主對勞工

薪資之調整應有勞動生產力增加或勞動總工時增加之因素在內但在 1995 年

之後我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致與消費者物價

指數之年度成長率相當研判此段時期企業主調整勞工薪資的考量應為維持員

工既有勞動薪資之實質購買力以降低物價上漲所造成之影響居多估測 2012

年終時營造業勞工薪資成長率之可能情況仍以營造業主應會考量消費者物價

指數之漲幅調整營造業勞工薪資以維持勞動薪資之原有實質購買力因此

推測 2012 年終時此項營造業勞工薪資調整率將以經建會所設定 2012 年消費

者物價成長率之目標值來估計

43

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

依據前述彙整過去我國整體經建指標與營造業經建指標之趨勢與推估方式

2012 年我國營造業之經建指標推估結果如表一所示依此結果營造業在今年

之經建表現將面臨該高的不高(經濟成長率為 05及薪資調整率為 20)

且該低的不低(營造工程物價上漲率為 61與失業率為 66)的困境但營造

業面對今年預期之經營困境時應該找哪一個部會提供必要之協助依據目前的

政府組織架構營造業及建築師管理業務由內政部營建署依法管理技師及工

程顧問機構管理業務由行政院公共工程委員會(工程會)管理而負責國內各

產業的發展規劃或輔導業務則屬經濟部的業務範圍但或許因法定營造業另有

中央主管機關經濟部對營造產業發展規劃或產業輔導之協助常使營造業者感

覺不如其對製造業者立法院於前(2010 年)年 1 月份通過行政院組織法等三

法之修正案並預計於三年內完成政府組織再造工程在政府組織調整方案中(草

案)國家發展委員會將新設管制考核處以統籌原工程會及經建會之工程管考

業務另將增設國土空間發展處以統籌工程會之工程建設經費審議及經建會住

都處之業務交通部將更名為「交通及建設部」並規劃新設「工程技術及產業

司」及「民間參與公共建設司」以納入工程會及內政部之相關業務而內政部

將保留國土規劃及建築師管理之業務另設國土管理署辦理雖然此項政府組

織調整方案與原工程界期望新設「工程建設部」以統一我國營建產業之發展

規劃考核管理督導與輔導等事務的原意有不小落差但工程界仍殷切盼

望政府組織調整後能有特定部會以營造產業中央主管機關的立場於「考核

44

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

管理與督導」之傳統業務外增加規劃營造產業之發展願景年度經建目標制訂

及提供必要之輔導與協助等業務更期望類似「兩兆雙星」「生技起飛鑽石行動

方案」的產業長期發展及輔導方案能由營造業之中央主管機關提出

45

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

國外災例 他山之石

簡賢文 中央警察大學 教授

謝蕙如 中央警察大學 研究助理

根據統計資料[1]顯示自 1995年起全世界已有 713人因公路隧道火災而死

亡且在 1999 年至 2001 年間歐洲就至少發生三起重大的隧道火災如 1999

年Mont Blanc Tunnel 因一輛載有人造奶油及麵粉之貨車自燃引發猛烈火勢造

成 39人死亡43輛車毁損隧道關閉將近三年1999年 Tauern Tunnel 火災造

成 12死 49傷隧道封閉 3個月其肇事原因為載運油漆之貨車追撞前方車輛引

發火災而 2001年兩輛貨車對撞所引發之 Gotthard Tunnel 火災其造成 20死 4

傷隧道嚴重損壞封閉 2個月從隧道火災對社會經濟以及國家政府形象重大損

失之角度審視公路隧道已不僅只是單純的交通運輸途徑而是背負著國家形象

及經濟重任之關鍵基礎設施

隨著臺灣社會環境的變遷及對於運輸經濟交通安全的高需求和高期待越

來越多的隧道於公路建設中構築包括八卦山隧道雪山隧道觀音山隧道

甚至是計劃建造之蘇花改隧道群隧道取代了開放的平面道路不僅提升車流量

縮短更多的車程時間也帶來更高的交通運輸經濟效益雖然隧道帶來交通上

之便捷然其可能因通行其間車輛的追撞而衍生的避難與救援特別困難的隧道火

災對於實現「給予人民一條安全回家的路」之倡議絕對是蘇花改通過環評後

中央及地方政府與工程顧問公司必須面對之關鍵議題

46

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 9: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

吊橋設計期間透過山美社區發展協會協助向當地山美國小的小朋友邀稿

取得四幅美麗圖畫入選作品分別是「鄒族神話故事哈莫神造人」「鄒族神話

故事小米女神」「夢見達娜伊谷山美大橋溪谷」及「夢見達娜伊谷達

9

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

娜伊谷賞魚」等吊橋揉合了藝術與工程一改原吊橋基礎混凝土的風貌在錨

碇基座表面進行馬賽克面飾工作由於山美國小小朋友們的協助吊橋週邊得以

譜繪出希望與感動之創作圖像讓眾人愛的力量在達娜伊谷傳頌為山美茶山

與新美村民構築一條安全的回家之路更為當地居民記錄著永不放棄的重建故

曾文溪上游與達娜伊谷是峽谷地形邊坡陡峻懸崖面岩層裸露是因陸地

抬升河川下切在下切速率高岩層堅硬岩體完整且不易崩塌的河段就容

易形成峽谷地形達娜伊谷地區因莫拉克颱風的侵襲在風雨大量的沖刷與侵蝕

下造成大規模的土石流事件大幅改變此區的生態景觀由於園區座落於河

階地面上是古代土石流埋積河谷河川再下切後形成的因此颱風引發的洪水

和土石流侵蝕河岸埋積河谷造成嚴重的災害

該工程場址緊鄰民房且邊坡陡峭施工機具腹地不足增加施工的困難度

原構想採用吊掛式地錨鑽孔機施作但因採用自日本進口之永久性地錨系統必

須使用大口徑之大型鑽孔機施工無法以吊掛方式進行故而改採於溪谷設置施

工便道在取得水資源局的協助下同意該工程使用溪底砂石作為施工便道但

也增加廠商的施工成本與潛在風險因為便道設置在溪谷底每遇大雨施工便道

必會被水沖毀導致前功盡棄雖然施工期間遇到好幾次颱風警報及豪大雨整

個工作團隊均戒慎恐懼盡可能做好萬全準備既擔心施工人員的安全又憂慮

10

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

施工便道被沖毀影響工程進度實在是百般煎熬幸好山神及土地公的幫忙

在施工階段施工便道僅被大雨輕微破壞損傷不大短時間即修復完成可說

是老天保佑方使工程順利完成當然也要感謝承包商駐地工程人員常見他們

在濕冷的雨中奮力搶修即使因淋雨感冒生病仍堅持在工作崗位上

本工程另一個考驗就是吊橋纜索的吊掛工作承包商雖建議採大型吊車從

河床便道吊掛施工施工進度可快速推進但因施工當時為汛期階段倘遇豪大

雨後果將不堪設想故經監造單位與有經驗的吊橋安裝師傅商討決定採用流籠

索的方式吊掛最後順利將主索防震索吊掛於定位突破此階段考驗吊橋工

程大致已完成一大半接著施掛垂吊索抗風主索及抗風支索時即見老師傅們

11

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

藝高人膽大的功力僅靠安全繩防墜網的防護懸空吊掛纜索他們的搏命演

出終使工程順利完成

12

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

「達娜伊谷」這個名字是來自鄒族語的發音原意為「忘憂谷」的意思

它是臺灣少見的乾淨溪流位於曾文溪上游海拔約五百公尺溪長十八公里

氣候宜人風景秀麗目前想要進入阿里山鄉「達娜伊谷」可由中山高速公

路嘉義交流道往嘉義市區經 159 號縣道再接 18 號省道往東或國道 3 號高

速公路中埔交流道直接接 18 號省道往東後經阿里山風景區入口到 50k 龍美

13

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

村處後轉 129 號縣道往南即可到達但至今尚無直達公車因此必須駕駛自

小客車或包車前往

「達娜伊谷自然生態公園」是臺灣第一座由民間推動而成的生態公園由山

美社區發展協會管理開放遊賞只向遊客收取酌量的清潔維護費近幾年來

達娜伊谷已經成為阿里山的一個新興景點在公園入口處甚至還有傳統的歌舞表

演達娜伊谷不但自然生態豐裕山脈青翠蜿蜒伸展且步道幽靜溪流在山

谷中閃耀溪中巨石嶙峋兩岸鳥蝶振翅飛舞達娜伊谷的魚類也很豐富像是

復育成功以此地為家的高山鲴魚數量很多另一方面為了生態平衡著想每

逢雨季和魚類繁殖期間達娜伊谷還會開放曾文溪供釣客垂釣相信不久的將來

「忘憂谷」之人間仙境即將風華再現

14

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

輕鬆看世界

全球兩百營建業 中鼎工程首入列

( International Construction Jul-Aug 2011)

15

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

羽田機場跑道 半年填方完成

16

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

星國電纜隧道 長逾三十公里

17

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

杭州動漫博物館 球狀外形似香菇

18

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長 國立台灣大學 土木工程學系教授 徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長 張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長 曾亘婉 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊中心助理工程師

1989 年行政院經濟建設委員會(經建會)管制考核處依據行政院經濟革新

委員會在「提高公共支出效益之建議」案中所提「建議行政院經濟建設委員會

廣為蒐集國內外有關各類公共工程及技術服務規範與給酬標準等資料設立資料

庫以利各機關提出有關計畫時比較分析之參考」以參考美國營建規範學會(The

Construction Specification InstituteCSI)於 1987 年出版之規範(SPECTEXT)

為主將其原文 16 篇加以採擇編譯成 13 篇計 398 章「公共工程施工綱要規範」

自此開啟了我國中央機關訂定全國通用性施工綱要規範供各界參考之先河其後

甫成立三年的行政院公共工程委員會(工程會)基於「公共工程作業透明化管

理專業化技術國際化」之理念於 1998 年 1 月 23 日奉行政院核准成立「公

共工程施工綱要規範整編暨資訊整合中心」續參照美國 CSI 協會最新版之格式

與編碼內容於 1998 年 12 月公布首批 77 章公共工程施工綱要規範並陸續擴

增新篇章至 2011 年 12 月底止公布之總篇章數為 16 篇 809 章目前施工綱

要規範之新增維護與修訂工程會委由財團法人臺灣營建研究院持續辦理中

基於「混凝土」為公共工程普遍使用之基礎材料因此施工綱要規範「第

19

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

03050 章 混凝土基本材料及施工一般要求」也包含於 1998 年首批公布的施工綱

要規範中歷年來第 03050 章之內容亦採納工程先進及單位相關之修訂提案

共經歷 7 次的討論與修訂(如表一所示)目前所公布的適用版本為 V80 版[1]

歷次修訂之重點內容分述如後

1V20 版(20010327)

為因應施工綱要規範將適用於全國各項工程因此本版本之修訂大量引用

[ ]於混凝土產製與施工之技術數值限制條件內使工程主辦機關可依其工程規

模大小及工程性質之異同而予以適度調整或引用 CNS 以外之規範如 216 卜

特蘭水泥混凝土用水應為[清水][ ]其 ph 值不得[小於 50 或者大於 80][ ]

2V30 版(20051206)

增列「當同一抗壓強度之混凝土契約總量大於[500m3] [1000m3] [ ]時需

做配比設計但預力混凝土均需做配比設計」增加 154 要求施工廠商應提送

施工計畫並具體陳述混凝土拌和廠之拌和量及運送至澆置地點之運送量配合情

形以保證能符合混凝土澆置量排程之要求增加 213(7)細粒料之細度模數若

超出配比設計值之[plusmn02][ ]時應調整用砂率此外亦增加混凝土澆置震動及

搗實要求(325)及混凝土施工縫之設置條件與要求(326)另外將混凝土

抗壓強度試驗之取樣頻率提高至一般混凝土 50 m3 以下 2 組50 -100m3 為 3

組及 100 -200m3 為 4 組其後每增加 100m3 加取 1 組以確保一般混凝土之

20

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

產製品質通常預力構件之材料品質要求更高因此預力混凝土亦增列類似之規

定但其取樣頻率更高於一般混凝土

3V40 版(20060718)

本次修訂之內容主要為因應永續環境資源再利用之需求217 款納入在

工程司事先核准之條件下可使用水淬高爐爐渣粉取代部分之水泥量但上限不

得超過水泥重量之[30][ ]

4V50 版(20070615)

補充 336 款「若承包商未適當保護試體以致試體抗壓試驗結果不合格時

應進行鑽心取樣試驗」以確認混凝土的品質

5V60 版(20071218)

增列 14 節引用 CNS 規範章篇之公布日期如 CNS 61 R2001(20050325 公

布版)

6V70 版(20081105)

本次修訂之內容主要在引入第三者驗證機制於混凝土產製過程之品管程序

內因混凝土運至工地澆置時仍處於半成品狀態需俟 28 天硬固後以抗壓

強度試驗確認其品質是否符合設計圖說之要求為免澆置後混凝土強度不足時

需浪費大量資源將結構物敲除重做或補強特於此次規範修訂中於混凝土產

製過程引入第三者驗證機制以提高混凝土產製品質的可靠度因此增列「152

(2)供應單一工程混凝土總量大於[5000m3][ ]以上之拌和廠應檢附經政府機

關財團法人或學術機構等驗證單位依據 CNS 3090 驗證合格之證明文件送交

工程司審核通過後方得供料」此外為免驗證單位良莠不齊驗證結果無法有

效達到提升混凝土廠產製品質之原意本次修訂之規範內容亦要求「驗證單位

應通過標準法授權之產品驗證單位認證機構認證」以使混凝土之產製程序能

獲得多一層之保障

7V80 版(20101101)

本次修訂僅在規範中引用之「CNS 490 粗粒料(375mm 以下)洛杉磯磨損

試驗法」予以更正為正確名稱因此併同其他 20 章一併修訂引用 CNS 之錯誤

行政院於 2001 年 11 月 15 日(行政院台九十工技字第九 OO 四四一八八號

函)頒佈「公共工程施工綱要規範實施要點」主要在劃一全國施工規範以提

21

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

升工程品質但為使各工程主辦機關於特殊情形時也能適當之增刪綱要規範

以符合其工程特性之需求條件「公共工程施工綱要規範實施要點」第四條亦明

文規定「主辦機關自本要點實施日起辦理新興個別計畫之規劃設計及施工

應用施工規範之有關措施及內容如有所不足或另有特殊情節應循施工規範完

整版所訂有關編撰格式編碼架構及編碼規則增刪修撰以因應個案需用」因此

施工綱要規範之引用者應充分了解綱要規範尚非屬施工標準規範應用綱要規

範時需就擬發包之工程特性全面檢討綱要規範內容是否可符合發包工程之

需求不應盲目照抄使用

22

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

李 釗 國立中央大學土木工程學系 教授

王韡蒨 私立中原大學土木工程學系 助理教授

許書王 私立中原大學土木工程學系 兼任助理教授

交通部(以下稱主管機關)自 78 年 7 月 25 日交技(78)字第 022662 號函頒布「公

路工程施工規範」後鑑於工程技術不斷創新材料變化也與時俱進為求規範

切合實際遂於 84 年推動「交通部工程在國內落實生根作法」專案之際納入

該規範之修訂並由國道高速公路局(以下稱主辦機關)於 90 年 1 月完成全面修

訂工作93 年並配合行政院「綠建築推動方案」工作項目將廢棄混凝土回收

再生利用規定納入規範

97年主管機關為配合行政院政策執行「廢棄資源物再利用於公路工程規範

草案之研究」並針對公路類相關規範進行全面檢視排定公路類規範修訂順序

其中以公路工程施工規範列為優先修訂項目為符合實際需求主管機關於98

年辦理「公路工程施工規範草案之研究」將原規範格式參照行政院公共工程委

員會「公共工程施工綱要規範」主架構及各章編列方式進行全面性內容檢視與

修訂並於99年4月完成初步研究同年12月交由主辦機關負責『交通部頒布「公

路工程施工規範」之修訂』計畫並委由國立中央大學(以下稱執行單位)辦理

23

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

為配合行政院公共工程委員會 98 年 8 月召開「公共工程設計與施工規範第

二次討論會(混凝土規範)」會議之決議就公路工程施工規範「第六章混凝土工

程」先予審議並於 100 年 4 月由主辦機關負責辦理初審後提報主管機關進行

複審及頒佈作業期間共歷經 9 次複審會議於同年 9 月完成複審作業10 月 3

日完成頒佈程序

主管機關於97年開始規劃進行「公路工程施工規範」修訂作業於98年發包

辦理「公路工程施工規範草案之研究」進行全面性規範內容檢視與修訂99

年再委由主辦機關負責辦理「公路工程施工規範之修訂」計畫並就「第六章混

凝土工程」先予審查及頒布其任務編組及審議流程如下所述

1任務編組

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

有鑑於公路工程施工規範內容涵蓋許多領域故修訂方式應由不同領域的專

家學者針對其專精領域之章節著手修訂因此計有六個委員會進行規範草案撰

稿與審查之工作區分為「總則及設施安衛環境」「路基及路面工程」「混

凝土工程」「橋梁工程」「隧道工程」及「排水及邊坡工程」等

混凝土工程委員會由召集人撰稿委員審查委員及執行秘書所組成召集

人邀請三位混凝土界專家學者擔任公路工程施工規範第六章混凝土工程內容編

修撰稿委員規範修訂初步完成後隨即開始審查工作審查委員由7位混凝土

專家組成

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

該案以任務編組方式審查其中混凝土工程施工規範初審委員會由鐵公路

相關單位包括公路總局高公局國工局運輸研究所高鐵局鐵改局鐵路

管理局等七個單位台灣世曦工程公司及學者等產官學界混凝土專家共17人組成

並召開初審會議審查相關條文初審會議通過後由主辦單位邀集主管機關鐵

公路相關單位進行校核完成後送交通部複審複審委員會由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者執行單位及技師公會專家組成

24

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2審議流程

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

為快速了解及蒐集資料規劃問卷並發函於使用較為頻繁及熟悉之相關單位

進行問卷調查以提供施工規範修訂之建議期間並進行兩次初審聯席會議第

一次初審聯席會議決議事項包含規範草案審查方式審查召集人委員名冊審

查頻率及開會地點第二次會議則針對初步完成之草案內容進行審查

基於專業領域之分工第一次初審聯席會議後即採分組(委員會)方式進行

混凝土工程委員會部份先收集目前國內使用之公路工程施工規範及彙整有關技

術文獻檢視施工規範運用於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能

發生之問題並針對前述問卷結果之建議由召集人邀集撰稿委員召開會議討

論混凝土施工規範之架構及內容由執行秘書進行規範修訂之相關文書作業及會

議成果彙整規範草案擬定後即進行小組內部之審查工作由召集人聘請官學

界混凝土專家擔任審查委員審查會議結束後進行全案第二次初審聯席會議對

規範草案內容進行審查撰稿會議擬定「第六章混凝土工程」施工規範草案共16

章歷經5次小組內部之審查會議修訂整合完成之草案共12章

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

主辦單位針對98年「公路工程施工規範草案之研究」案初步完成之規範草案

規劃召開初審會議並委由執行單位辦理其中混凝土工程施工規範初審委員會

由鐵公路7個單位13人產業界2人及學界2人共17人組成分別針對前述「第

六章混凝土工程」施工規範草案共12章逐章進行初審共召開11次會議初審

會議審查方式分為會議前中後三階段進行會議審查前擬出規範審查順序及

章節會議前三天由審查委員先提出書面意見交由執行祕書綜整會議中依

據所有委員書面審查意見表逐條討論並修訂會議後由執行秘書綜整修訂內容

並發文檢送會議紀錄初審會議通過後由執行單位函送規範修訂成果至主辦機

關並由主辦機關核定後彙送交通部進行複審複審委員由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者承辦單位及技師公會專家組成複審進行方式逐章逐條審

查歷經9次審查會議於100年9月完成修訂「公路工程施工規範」第六章混凝

土工程規範共計12章並於100年10月頒布

25

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

本次規範的編修要同時兼顧制度面法制面及實務執行面編修的要領簡述

如下

1掌握規範特性

就鐵公路各主管單位而言部頒規範是具有援引依據位階較高且編修

後需較長時間才有機會再予以修訂等特性因此在法制面的考量下內容修訂依

據交通部99年8月9日交技字第0990007371號函示部頒規範採原則性政策性或

訓示性之技術規定而執行細節之操作面規定則由各執行單位制定辦理

2修訂規範架構

93年4月頒布之「公路工程施工規範」第六章混凝土工程係引用中國土木

水利工程學會出版之「混凝土工程施工規範與解說(土木402)」內容為主其格

式僅水泥混凝土一節再區分說明材料施工要求及計量與計價等四項與行

政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」及部屬機關自訂混凝土施工規範

之架構及內容有極大差異性為符合實務面及法制面需針對規範內容及架構做

大幅度修訂

規範內容主架構及各章編碼之修訂依據交通部技監室98年技發字第

0980200448號函示參照行政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」進

行規範格式及章節之編排各章碼內容再區分為通則產品施工計量及計價

等四部分藉此提升部屬機關在引用規範時之實用性及便利性

3符合運用領域

原混凝土工程施工規範內容主要是以中國土木水利工程學會土木402為主

土木402是以建築工程為對象與公路工程屬性較為不同為符合公路工程運用

的領域與需求藉由國內外公路工程施工規範文獻蒐集彙整以及臺灣地區公路工

程規範現況調查成效評估與使用情形以期完成最適切用於國內公路工程之混

凝土施工規範

4更新及刪除不合時宜的內容

混凝土工程施工規範是營建工程運用最多分布最廣的規範之一其係為了

26

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

達成工程設計之理念和品質需求所訂定對施工材料及施工品質之要求與標準

部頒規範頒布與修訂之日期差距甚大部份參考之標準或規範(包括CNSASTM

AASHTO等)國內外已做更新為求嚴謹且鑑於材料工法日新月異因此需

針對相關規範進行檢視與修訂以符合未來需求除此之外對規範實務應用層

面藉由委員會的召開更新及刪除不適用之內容期使規範更具完備

5名詞整編

93年版公路工程施工規範相同之工程項目等常發現各章名詞會有不同之現

象恐易造成施工單位混淆因此主辦單位藉由本次規範修訂作業將相同事

項所用的名詞予以統一並於第一章總則篇定義清楚混凝土工程施工規範雖然

先審議後頒布但是在名詞部分將依據部頒複審結果將定案名詞提送總則工程

委員會配合修訂

6納入新材料及新工法

目前國內使用之公路工程混凝土施工規範及技術是否合宜需進行檢視探

討及修訂因此在修訂上需使各篇章節相關工作項目之規定一致化並檢視施工

規範於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能發生之問題予以檢討

有些已經不符合現代需求除了原有工法要求外再建議增列其他新工法以因

應工程技術之演進及新材料新工法之發展

本次第六章混凝土工程編修完成頒布的內容架構包括第03052章「卜特蘭

水泥」第03053章「水泥混凝土之一般要求」第03054章「水泥混凝土構造物」

第03110章「場鑄結構混凝土用模板」第03150章「混凝土附屬品」第03210

章「鋼筋」第03220章「銲接鋼線網」第03315章「自充填混凝土」第03350

章「混凝土表面修飾」第03371章「無收縮混凝土」第03372章「噴凝土」及

第03601章「無收縮水泥砂漿」等共計12章重要編修項目及其精神如下

1新增符合工程現況專章

近年來國內自充填混凝土快速發展與應用目前已逐漸普遍應用於公路建

築等重要工程有著重大的進展與改變由於自充填混凝土在施工技術上和傳統

27

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

混凝土有相當大的差異因此本次修訂重點之一為新增「自充填混凝土」專章

使本規範符合混凝土技術發展之國際潮流與水準此外亦新增第03371章「無

收縮混凝土」及第03601章「無收縮水泥砂漿」等二個章節

2配合新科技新材料及新工法之應用增列內容

如增列第03052章「卜特蘭水泥」中水硬性混合水泥之材料要求又如CNS

1240之附錄所列檢測粒料鹼質與粒料反應活性的方法包括岩相分析等四種資

料過於老舊因此在第03053章「水泥混凝土之一般要求」中增列具潛在鹼質反

應性粒料之檢測方式此外亦增列第03315章「自充填混凝土」之材料要求及施

工相關規定

3非混凝土工程範疇內容納入適當之委員會討論

第03150章「混凝土附屬品」原草案條文附屬品區分為混凝土工程附屬品

與橋梁工程附屬品二部分本章保留混凝土工程附屬品內容包括填縫劑及止水

帶兩類而原草案條文中有關橋梁工程附屬品包括成型伸縮縫填縫板人造橡膠

防震板預力鋼棒剪力鋼箱及套筒抗拉拔裝置剪力鋼棒與防震拉條防水

膜橋梁鉸接板頂防水層渡槽防水層箱型梁人孔蓋及座橋名牌等有關的

材料規定及施工方法移至橋梁工程組納入橋梁工程附屬品專章討論

4整併章節內容

將原第03390章「混凝土養護」及第03350章「混凝土基本材料及施工方法」

等併入第03053章「水泥混凝土之一般要求」將原第03310章「結構用混凝土」

併入第03054章「水泥混凝土構造物」中

5要求材料及施工品質

施工規範是營建工程施工之準則對工程相關的品質要求均需詳列於規範中

包括材料規格檢驗頻率品質要求標準等因考量各部屬單位工程特性不同

部頒規範修訂採原則性政策性或訓示性之技術規定對於執行細節操作面之規

定在不違反部頒規範及其他相關法令規章下各部屬單位應優先考慮施工安全

及品質要求制定所需之規範

本次混凝土工程施工規範對材料及施工品質要求之原則性修訂內容列舉幾

項說明第03053章「水泥混凝土之一般要求」將第33項內容修正為「除契約另

28

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

有規定外混凝土之坍度強度及水溶性氯離子含量檢驗方法依CNS 3090規

定執行檢驗頻率與合格標準依契約規定辦理」第03210章「鋼筋」刪除

第324款中表03210-2混凝土保護層厚度建議值及第36款許可差規定等二項內容

而相關規定依各單位制訂之契約加以要求以滿足各單位對不同工程性質的要

6重視施工品質及工程安全內容

為避免國內混凝土工程施工品質不良所造成之案例重蹈覆轍本次修訂內容

全面性檢討對施工品質的要求以確保施工安全例如第03210章「鋼筋」為提

升施工品質並考量安全修訂第217款後段內容為「水泥砂漿墊塊或混凝土墊塊

之強度須大於所澆置混凝土之強度並應附鍍鋅鐵線」

7修正計量與計價架構寫法

除特殊需求外修正計量與計價的架構寫法以使規範更完善依據交通部

臺灣區國道高速公路局100年4月18日工字第1006003247號函示「第42項計價

每一工作項目建議須有『計價單位』及『若契約另有規定時從其規定』等字眼

並採正面表列方式辦理」修正

8統一使用的名詞例

規範各章名詞定義需統一規範才具一致性及便利性且須於第一章總則中

加以規定例如第03110章「場鑄結構混凝土用模板」依據公共工程施工綱要

規範編撰說明施工圖涵蓋施工製造圖(Shop drawings)與工作圖(Working

drawings)兩部分並將原內容中的「工作圖」修訂為「施工圖」第00100章

「總則篇」第123款修訂AASHTO中文名稱為「美國州公路及運輸官員協會」

及修訂Standard Specifications for Highway Bridge的中文名稱為「公路橋梁標準規

範施工篇」

1由本次修訂過程顯示為求嚴謹規範從修訂研擬至頒佈時間長達數年就環

境變遷與實務應用而言未來宜採取逐年彙整定期修正方式辦理以避免落

29

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2辦理過程發現各單位對於某些特定事項持有不同建議或看法由此可見以部層

級之規範而言採原則性政策性或訓示性之技術規定屬正確作法

3日後對於交通部與其他部會或單位相類似之規範標準應採取積極參與方式

以避免一國多制或有落差的情形發生

4本次修訂規範參與人員涵蓋產官學界專家學者惟新修訂規範是否完全適

合應用尚須進一步了解建議相關單位應採取主動方式與主管機關保持聯繫

就實務應用產生的問題充分溝通並研擬對策以期本規範能更為適用可行

30

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長

國立台灣大學 土木工程學系教授

陳育聖 財團法人臺灣營建研究院 副工程師

楊仲家 國立海洋大學 材料工程研究所教授 劉玉雯 國立嘉義大學 土木與水資源工程系教授

水利工程建設是台灣經濟起步不可或缺的一環從防洪灌溉電力與公共

給水等涵蓋之服務範圍與影響層面甚為廣泛更是造就台灣經濟發展的主要功

臣因此水利構造物須維持一定的服務性能以確保其於服務年限內正常營運

目前台灣的水利構造物以鋼筋混凝土結構為主然而由於台灣雨量豐沛約為世

界平均值 26 倍降雨時空分佈極不平均的水文條件雨季集中於五至十月間

約為年平均雨量之 78再加上河川大多從海拔高度超過 3000 公尺的山區以

不超過 150 公里的距離東西流向海洋以及地質構造複雜而地層形成年淺質弱的

地形與地質條件使得每逢颱風大雨坡陡流急且挾帶大量土石河流向下游流動

形成台灣地區單位面積產砂量及河川含砂濃度皆為世界平均值之數十倍這種

「水急砂多」的情形透過「水」與「砂」的共同作用對台灣水工結構物如

攔河壩堰之排砂道溢洪道輸水排砂隧道及靜水池等之混凝土結構構成嚴

重的磨損問題

31

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

國內關於水工混凝土施工之相關建議與規定僅見於公共工程委員會施工綱

要規範第 03374 章耐磨混凝土及經濟部水利署施工規範第 03310 章結構用混凝土

中之部分篇章然而上述兩者均屬通則型規範對於不同類型水工構造物如堰

壩結構體溢洪道輸水道排砂道及靜水池等其規定並無特別差異性台灣

河川均屬源短流急型態且地質構造複雜使得河川具高含砂石量之特性位於不

同河段之水工構造物將因河流中不同粒徑的砂石而遭受不同形式的侵襲因

此不同形式水工構造物所承受的損害便有所差別若僅以通則性規範進行施工管

理恐較難以落實不同類型構造物之性能要求及施工要求

國外相關規範中日本土木學會混凝土標準示方書[施工編]及[壩編]對於水

工混凝土耐磨或抗衝擊性質均無著墨美國混凝土學會 ACI 210R-93rdquoErosion of

concrete in hydraulic structuresrdquo雖對於水工混凝土之耐磨性質有較實質的說明然

亦無較定量的建議中國水工混凝土施工規範屬水工混凝土之一般通則性規範

藉由規範水工混凝土使用之材料與配比的水膠比(水灰比)以控制其品質然對於

水工混凝土耐磨及抗衝擊性質亦無實質建議

上述國內規範中均僅以抗壓強度做為判斷混凝土品質之依據對水工構造

物所需的抗磨耗能力抗衝擊能力耐久性與體積穩定性卻著墨甚少

依據相關文獻與試驗結果顯示水利工程多數之混凝土構造物必須具備一定

的抗磨耗與抗衝擊能力始能確保其構造性能並維持正常功能另一方面混

32

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

凝土耐久性溫度與體積穩定性等則是決定混凝土構造物使用年限之最重要參

數因此100 年水利署委由國立台灣大學詹穎雯教授海洋大學楊仲家教授及

嘉義大學劉玉雯教授與財團法人臺灣營建研究院所組成的團隊針對前項所列之

各種材料性能試驗方法進行相關試驗以擬定水利構造物運用混凝土所應具備

材料性能之主要測試項目並據以檢討現行混凝土施工規範提出修訂建議[1]

藉由一系列適合水工混凝土構造物應用之混凝土材料經由配比設計試拌

試體製作乃至進行各項材料性能試驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝

土抗壓強度水膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽

灰)用量等因素與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝

擊能力耐久性溫度與體積穩定性等材料性能建立關聯性對於不同類型水利

工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議此建議值包含混凝土材料之

性能要求與材料性能試驗項目等因此未來水工構造物之混凝土施工便可以

有一明確的混凝土材料性能準則及材料試驗項目與標準

在此將研擬之整合型水利工程混凝土施工規範(草案)關於材料性能要求適

用之試驗法與材料檢驗規定之訂定原則與精神敘述如下而本規範草案對於材料

相關規格與性能之要求在條文前面均會有「除契約另有規定外hellip」之陳述

以保留業主單位針對個別工程相關性能需有所提昇之彈性

考量國內現行水工混凝土施工規範對於水工構造物之混凝土規格及性能要

求並無區分一般構造物及需考量抗磨耗抗沖擊性能之構造物因此就水工混凝

土構造物之特性先將其區分為(1)一般水工構造物(2) 抗磨損構造物(3) 堰

壩結構體等三種結構

對於「一般水工構造物」之規定係參考經濟部水利署施工規範第 03310 章

結構用混凝土規定一般水工構造物使用之混凝土 28 天設計抗壓強度並將水

利署規範中部分構造物的強度要求予以提昇如下表所示

對於「堰壩結構體」之要求直接引用至公共工程委員會施工綱要規範第

03701 章「壩用混凝土」的規定

規範草案最主要在於增加針對「抗磨損構造物」之相關性能規定與要求使

該規範具有「水工混凝土施工規範」的特色

33

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

規範草案關於「抗磨損構造物」混凝土之材料規格要求如下

(1) 抗磨損構造物係指需承受水流中磨損物質沖刷或外界物質磨損之構造

物應使用耐磨混凝土

(2) 除契約另有規定外抗磨損構造物設計使用之混凝土規格可參考下表

規定

(3) 混凝土採低水膠比之配比可提高混凝土強度作為耐磨混凝土耐

磨混凝土為維持良好工作度得摻加減水劑輸氣劑強塑劑等化學摻

規範草案對抗磨損構造物耐磨層之混凝土材料規格的要求對於需考慮抗磨

損構造物耐磨層細分為溢洪道輸水道排砂道及靜水池等之耐磨層並依據

其可能造成之磨損程度將其分為 2 種等級並對其 28 天抗壓強度水膠比及

粗粒料用量進行要求其中溢洪道與排砂道為較高等級輸水道與靜水池為較低

等級

由試驗結果可知混凝土抗壓強度與水中磨耗損失體積及含砂水流沖擊損失

34

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

體積有明顯之相關性故提昇混凝土設計強度可有效提昇其抗磨耗能力與抗含砂

水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂將 28 天設計強度規定從水利署施工規

範的 350 kgfcm2提昇至 420及 560 kgfcm2

水膠比與水中磨耗損失體積快速氯離子滲透試驗(RCPT)總累積電荷量

非穩態傳輸係數及穩態傳輸係數均有明顯之正相關性故降低混凝土水膠比可有

效提昇其抗磨耗能力與耐久性能因此反映在規範的擬訂增加水膠比最大值的

規定2種等級分別為 045及 04以下

粗粒料用量與衝擊破壞次數有明顯正相關與水中磨耗損失體積及含砂水流

沖擊損失體積有明顯負相關故提昇混凝土粗粒料用量可有效提昇其抗衝擊能力

抗磨耗能力及抗含砂水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂增加粗粒料用量最

小值的規定均為 035 m3m3以上

混凝土組成成份之水泥粒料水化學摻料與礦物摻料等之使用規定除了

按照施規綱要規範第03050章「混凝土基本材料及施工一般要求」之相關規定外

應符合下列要求

(1) 用於耐磨混凝土之粗粒料依 CNS 490 試驗法測定之磨損率不得大於

[40][ ]

(2) 除契約另有規定外混凝土配比設計使用礦物摻料之總取代量不得超過

y = -03376x + 30276Rsup2 = 08411

0

100

200

300

200 400 600 800

齡期

56

天7

2h

r磨耗

體積

(cm

3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

y = -0044x + 45546Rsup2 = 08667

0

10

20

30

40

200 400 600 800

齡期

56

天2

hr沖

擊損

失體

積(c

m3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

35

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

總膠結料重量[50][ ]

(3) 飛灰做為混凝土摻料時應符合 CNS 3036 之 F 類規定使用時應經工

程司事先核可且飛灰量不得超過總膠結料重量之[25][ ]若用於耐

磨混凝土飛灰量不得超過總膠結料重量之[15] [ ]若用於巨積混凝土

飛灰量不得超過水泥總膠結料之[30][ ]

(4) 矽灰做為混凝土摻料時應符合第 03373 章「矽灰混凝土」之相關規定

使用時應經工程司事先核可

由試驗結果可知粗粒料硬度與水中磨耗損失體積為負相關故提昇混凝土粗

粒料品質可有效提昇其抗磨耗能力因此對於耐磨混凝土粗粒料洛杉磯磨損率的

規定加以提昇規定不得大於 40

此外規範草案對於抗磨損構造物混凝土礦物摻料用量要求的主要精神在

(1) 僅規定礦物摻料之總取代量之上限為 50而沒有規定下限係因國

內最常用之礦物摻料爐石粉及飛灰單價均低於水泥以市場機制而言

承包廠商將會使用礦物摻料至其上限以降低成本

(2) 添加爐石粉有助於混凝土抗磨耗性能之提昇而飛灰不利於抗磨耗性

能但長齡期後則可改善其不利於抗磨耗性能之影響因此規範草案規

定礦物摻料之總取代量之上限為 50可保證爐石粉添加量不會超過

50再配合用於耐磨混凝土飛灰取代量上限為 15之規定亦可確保

飛灰添加量不會超過 15

(3) 矽灰對於抗磨耗性能以取代量為 15以內較為理想考量矽灰單價較

高若對於抗磨耗性能無明顯助益添加太多形同浪費因此本規範草

案對於矽灰之要求較為保守規定其添加量不宜超過水泥量之 10

(4) 藉由增加爐石粉及飛灰的用量可達成較佳之耐久性能其中爐石粉取

代量為 35時 RCPT 總累積電荷量即可降低 63~75飛灰取代量為

15時可降低 72~79綜上可知混凝土中添加爐石粉及飛灰均可

大幅提升其耐久性能

(5) 爐石粉及飛灰的用量與混凝土絕熱溫昇有密切之關係爐灰(爐石粉

飛灰=73)取代 30可使絕熱溫昇約降低 5取代 50約降低 13

顯示以爐石粉及飛灰等礦物摻料適當取代水泥之用量可有效降低水化

熱之產生以達到較佳之溫度與體積穩定性之控制

36

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

經由一系列混凝土相關試驗及相關文獻之綜整分析將混凝土抗壓強度水

膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽灰)用量等因素

與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝擊能力耐久性

溫度與體積穩定性等材料性能建立起關聯性且考量混凝土抗磨損試驗及耐久性

試驗所需花費時間較長如水中磨耗試驗需於齡期 56 天進行RCPT 需於齡期

91 天進行此將造成施工驗收等待時間過長的困擾故於規範草案之擬定即以

混凝土抗壓強度水膠比粗粒料用量礦物摻料用量等作為材料品質的檢驗規

定而不再另訂定額外之檢驗標準以簡化施工材料驗收作業但仍能達混凝土

抗磨損及提高耐久性溫度與體積穩定性之目的

此外在配比設計階段考量材料之多樣性或使用新材料時規範草案建

議當構造物需抵抗磨耗或衝擊時得進行 ASTM C1138 混凝土水中磨耗試驗

ACI 544 抗衝擊試驗或其他相關試驗依測試結果擇定最佳配比

然近年來台灣發生極端氣候已成常態維護水工構造物之性能及結構安全更

形重要本規範草案經由配比設計試拌試體製作乃至進行各項材料性能試

驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝土材料因素與混凝土力學性能建立

關聯性對於不同類型水利工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議

未來水工構造物之混凝土施工便可以有一明確的混凝土材料性能準則及材料試

驗項目與標準以期提昇水工構造物之品質

37

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長

徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長

行政院經濟建設委員會(經建會)在去(2011)年 12 月份發表 2012 年國

家建設計畫[1]揭櫫我國穩定永續均衡的經濟發展政策而落實於 2012 年度經

建發展目標包含經濟成長率為 43以上每人 GDP20246(美元)以上失

業率在 42以下而消費者物價指數上漲率則以不超過 20為努力目標

去年中因為歐美債信問題引發全球經濟衰退之疑慮我國因為國家財務

較為健全2011 年的經濟發展也較歐美國家樂觀因此當時經濟部長曾出面信

心喊話提出 2011 年的經濟指標有信心達到「54321」之標準[2]也就是說經

濟成長率要達到「5」以上失業率要在「4」以下薪資所得調漲要達「3」

以上消費者物價年增率則控制在「2」以下以及今年之重大投資要超過「1

兆」元

當提到一國經濟活動的規模時常以該國 GDP(Gross Domestic Product)為代

表而評估該國經濟活動的表現時則多以其 GDP 年度成長率來衡量由於近

年國際間貿易障礙逐漸去除跨國貿易與物流愈趨頻繁與重要當各國貿易需放

眼於全世界時供應貿易所需產品的廠商(或產業)規模也就愈來愈大使得各

國的經濟活動愈來愈趨向資本密集的結果因此目前以 GDP 來評估各國之經濟

38

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

成果時雖仍是一個有效指標但卻無法直接反映支撐經濟活動的廣大受薪階級

之實際經濟情況也因為如此2011 年 9 月「佔領華爾街運動」在美國各地如

火如荼的展開即在向執政當局反映代表受薪階級的 99人口在 2008 年金

融海嘯後之經濟復甦時期無法如同資本家一般享受 GDP 成長所應帶來之好

處(如勞方聘僱薪資的提升)因此如果需兼顧勞資雙方之實質經濟所得政

府在制訂年度總體經濟發展目標時除經建會所提「經濟成長率」「失業率」及

「消費者物價指數上漲率」外若能加上經濟部所提之「薪資所得調漲率」將

使政府施政首要為照顧全體人民福祉之目的透過每年經建目標之規劃與制訂

更為完整的推動與落實

在經建會邀集各部會制訂下一年度之國家總體經建目標後各部會需就其主

管業務規劃分配至業管產業的次經建目標及實施方案以期在年度終了時經

建會可以彙整全國人民一年來的努力達成年初所制訂的國家經建目標因此本

文也以「經濟成長率」「物價指數上漲率」「失業率」及「薪資所得調漲率」四

項經建指標比較近年我國總體經建實質成果與營造業經建實質成果間之差異與

趨勢並以經建會所制訂之 2012 年我國經建目標推測 2012 年營造業可能之產

業經建成果

首先經濟成長率是四項經建目標的根源且會直接影響到另外三項經建指

標數值之高低通常代表國家經濟活動結果之 GDP是指該國國內從事經濟活

動的總生產毛額而比較歷年經濟成長之結果必須先去除歷年物價波動之影響

因素所以計算歷年經濟成長率時多以實質生產毛額之年度成長率為主[3]

因此彙整行政院主計處所公布之全國及營造業近三十年之實質生產毛額[4]

並計算兩者之歷年成長率其結果如圖一所示除少數年度外大致上此段期間

之全國 GDP 年度成長率高於營造業之實質生產毛額年度成長率在 1997 年之

前雖然我國經濟成長率呈現逐年降低趨勢但大致仍可維持在 5以上之水準

1997-2007 的十年間我國經濟成長率約維持在 5上下其後我國經濟成長

則面臨更險峻的局勢經濟成長欲振乏力而於 2010 年時政府為因應 2008 金

融海嘯衝擊之振興經濟措施逐漸展現績效使得 2010 年經濟成長率高達 10以

上三十年間我國經濟呈現負成長的年代只有兩年分別為 2001 年及 2009 年

而營造業實質生產毛額年度成長率之情況大約可以 1995 年作為分水嶺1995

39

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

年之前的營造業經濟成長率以正成長情形居多在 1987-1989 及 1993 年更高

達 10以上而於 1995 年之後的十五年間有超過一半的年度營造業的經濟

成長呈現負成長頹勢圖一中亦繪出全國及營造業兩者經濟成長率之線性趨勢線

以方便比較全國及營造業實質生產毛額年度成長率之差異與趨勢三十年來兩

者之實質生產毛額年度成長率趨勢線大致維持平行狀態在 2010 年時營造

業經濟成長趨勢線低於全國經濟成長趨勢線約為 38依圖一之兩者趨勢估計

假設 2011 及 2012 年趨勢線斜率之差距不變因此若推估 2012 年終時營造業之

可能經濟成長率本文將以經建會所設定 2012 年全國總體經濟成長率減去 38

來推測

營造業是一個火車頭工業[5]需要下游的產業供應鏈一起協助因此中間

消費比例高所以受工程施工所需之原物料價格波動影響程度亦高在國內直

接代表營造工程物價漲跌情形的指數是行政院主計處所定期公布之營造工程物

價指數(CCI內含總指數工程分類指數中類指數及個別項目指數)但因

其屬國內單一產業之物價指數主計處或國內外經濟研究單位於年終時所發布

之下一年度經濟成長預測項目都不含營造工程物價指數預測經濟研究單位若

提供下一年度物價成長高低之預測時多以預測下一年度國內經濟成長之高低

所連帶影響國內貨物供給平衡之變動而帶動消費者物價指數(CPI)之成長數

40

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

值來代表雖然消費者物價指數與營造工程物價總指數間因使用目的不同

其組成權重亦不相同兩者間並未有直接相互影響之關聯性但若評估兩指數間

之長期趨勢以概估下一年度營造工程物價總指數之變動仍不失為一個客觀方

式因此本文彙整過去二十年間消費者物價指數與營造工程物價總指數之歷年

變動情形[4]如圖二所示二十年間CPI 指數之年度成長波動情形較 CCI

指數穩定在 1992-2003 年間CPI 指數之年度成長呈現逐年降低趨勢尤其在

2001-2003 的三年裡物價相對穩定(年度成長率趨近於零)但在 2003 年後

CPI 指數年度成長率之波動幅度漸漸擴增其值大約在 1-4之譜而過去二十

年間CCI 指數之年度波動幅度就較為劇烈工程物價波動幅度高者可達 15

之多(1993 年)工程物價波動劇降者亦曾達-9(1999 年)而營造工程之施工期

間常長達數年業者受營造工程物價之波動影響困擾頗深更常成為營造業者年

度獲利盈虧之關鍵因素依據圖二 CPI 指數之年度變動線性趨勢線逐年降低趨勢

及 CCI 指數之年度變動線性趨勢線逐年升高現象在 2010 年時CCI 指數之變

動率高於 CPI 指數約 37左右且兩指數年度變動趨勢線間之差異(CCI-CPI)

每年以增加 02之比例擴大中因此估測 2012 年終時營造業所可能遭遇之

營造工程物價總指數之變動數值將以經建會所設定之 2012 年消費者物價成長

率目標值加上 37(2010 年時之差距)再加上 04(2011 及 2012 年之差距)

作推測

41

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

而失業率可以反映勞工就業情形若年度經濟成長時可增加勞工就業機會

勞工失業率就會降低反之若年度經濟衰退時常引致勞工失業率升高本文

亦彙整行政院勞工委員會所公布之資料[6]將近十年來我國勞工總計(平均)

失業率及營造業勞工失業率繪於圖三就勞工失業率之指標而言營造業之勞工

失業率常高於全國勞工之總計失業率甚多在 2002 年時我國勞工總計失業率

為 517但當年營造業的勞工失業率約為前者之兩倍(964)其後營造業

勞工失業率以顯著的速率降低使得營造業勞工失業率與全國勞工總計失業率間

之差距逐漸縮小但自 2006 年之後兩者之失業率則與之前逐漸縮小差距之

現象背道而馳2008 年受金融海嘯之衝擊造成國內百業蕭條該年底我國

勞工總計失業率飆破 5以後長達年餘之勞工總計失業率居高不下2010 年 10

月份受惠於各部會戮力推出短期促進就業方案之功效主計處所公布的當月勞

工總計失業率降至 5以下雖讓當時以烏紗帽為擔保的閣揆暫時鬆了一口氣

但當月營造業勞工失業率仍高達 93為比較全國勞工之總計失業率與營造業

勞工失業率間之關聯趨勢本文將兩者失業率之線性趨勢線繪於圖三若以兩者

之趨勢線估計2010 年時我國營造業勞工失業率高於全國勞工總計失業率約

為 25但兩者之差距以每年減少 005之速率縮小中估測 2012 年終時營

造業勞工失業率之可能情況將以經建會所設定之 2012 年全國勞工總計失業率

目標值加上 25(2010 年時兩者趨勢線之差距)再減少 01(2011 及 2012

年縮小差距趨勢之結果)來推測

42

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

勞動薪資之成長受幾項因素影響其一為在通貨膨脹時期企業主考量

維持既有員工勞動薪資之購買力所為之勞動薪資增加給付其二為總勞動工

作時間之增加也會使勞工薪資總額增加另一項影響因素則為勞動生產力增

加之因素企業主以加薪方式回饋辛苦之員工[7]而由主計處所公布的資料中[4]

在 1995 年之前我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致多

高於當年之消費者物價指數之年度成長率(如圖四)顯然此段時間企業主對勞工

薪資之調整應有勞動生產力增加或勞動總工時增加之因素在內但在 1995 年

之後我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致與消費者物價

指數之年度成長率相當研判此段時期企業主調整勞工薪資的考量應為維持員

工既有勞動薪資之實質購買力以降低物價上漲所造成之影響居多估測 2012

年終時營造業勞工薪資成長率之可能情況仍以營造業主應會考量消費者物價

指數之漲幅調整營造業勞工薪資以維持勞動薪資之原有實質購買力因此

推測 2012 年終時此項營造業勞工薪資調整率將以經建會所設定 2012 年消費

者物價成長率之目標值來估計

43

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

依據前述彙整過去我國整體經建指標與營造業經建指標之趨勢與推估方式

2012 年我國營造業之經建指標推估結果如表一所示依此結果營造業在今年

之經建表現將面臨該高的不高(經濟成長率為 05及薪資調整率為 20)

且該低的不低(營造工程物價上漲率為 61與失業率為 66)的困境但營造

業面對今年預期之經營困境時應該找哪一個部會提供必要之協助依據目前的

政府組織架構營造業及建築師管理業務由內政部營建署依法管理技師及工

程顧問機構管理業務由行政院公共工程委員會(工程會)管理而負責國內各

產業的發展規劃或輔導業務則屬經濟部的業務範圍但或許因法定營造業另有

中央主管機關經濟部對營造產業發展規劃或產業輔導之協助常使營造業者感

覺不如其對製造業者立法院於前(2010 年)年 1 月份通過行政院組織法等三

法之修正案並預計於三年內完成政府組織再造工程在政府組織調整方案中(草

案)國家發展委員會將新設管制考核處以統籌原工程會及經建會之工程管考

業務另將增設國土空間發展處以統籌工程會之工程建設經費審議及經建會住

都處之業務交通部將更名為「交通及建設部」並規劃新設「工程技術及產業

司」及「民間參與公共建設司」以納入工程會及內政部之相關業務而內政部

將保留國土規劃及建築師管理之業務另設國土管理署辦理雖然此項政府組

織調整方案與原工程界期望新設「工程建設部」以統一我國營建產業之發展

規劃考核管理督導與輔導等事務的原意有不小落差但工程界仍殷切盼

望政府組織調整後能有特定部會以營造產業中央主管機關的立場於「考核

44

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

管理與督導」之傳統業務外增加規劃營造產業之發展願景年度經建目標制訂

及提供必要之輔導與協助等業務更期望類似「兩兆雙星」「生技起飛鑽石行動

方案」的產業長期發展及輔導方案能由營造業之中央主管機關提出

45

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

國外災例 他山之石

簡賢文 中央警察大學 教授

謝蕙如 中央警察大學 研究助理

根據統計資料[1]顯示自 1995年起全世界已有 713人因公路隧道火災而死

亡且在 1999 年至 2001 年間歐洲就至少發生三起重大的隧道火災如 1999

年Mont Blanc Tunnel 因一輛載有人造奶油及麵粉之貨車自燃引發猛烈火勢造

成 39人死亡43輛車毁損隧道關閉將近三年1999年 Tauern Tunnel 火災造

成 12死 49傷隧道封閉 3個月其肇事原因為載運油漆之貨車追撞前方車輛引

發火災而 2001年兩輛貨車對撞所引發之 Gotthard Tunnel 火災其造成 20死 4

傷隧道嚴重損壞封閉 2個月從隧道火災對社會經濟以及國家政府形象重大損

失之角度審視公路隧道已不僅只是單純的交通運輸途徑而是背負著國家形象

及經濟重任之關鍵基礎設施

隨著臺灣社會環境的變遷及對於運輸經濟交通安全的高需求和高期待越

來越多的隧道於公路建設中構築包括八卦山隧道雪山隧道觀音山隧道

甚至是計劃建造之蘇花改隧道群隧道取代了開放的平面道路不僅提升車流量

縮短更多的車程時間也帶來更高的交通運輸經濟效益雖然隧道帶來交通上

之便捷然其可能因通行其間車輛的追撞而衍生的避難與救援特別困難的隧道火

災對於實現「給予人民一條安全回家的路」之倡議絕對是蘇花改通過環評後

中央及地方政府與工程顧問公司必須面對之關鍵議題

46

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 10: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

娜伊谷賞魚」等吊橋揉合了藝術與工程一改原吊橋基礎混凝土的風貌在錨

碇基座表面進行馬賽克面飾工作由於山美國小小朋友們的協助吊橋週邊得以

譜繪出希望與感動之創作圖像讓眾人愛的力量在達娜伊谷傳頌為山美茶山

與新美村民構築一條安全的回家之路更為當地居民記錄著永不放棄的重建故

曾文溪上游與達娜伊谷是峽谷地形邊坡陡峻懸崖面岩層裸露是因陸地

抬升河川下切在下切速率高岩層堅硬岩體完整且不易崩塌的河段就容

易形成峽谷地形達娜伊谷地區因莫拉克颱風的侵襲在風雨大量的沖刷與侵蝕

下造成大規模的土石流事件大幅改變此區的生態景觀由於園區座落於河

階地面上是古代土石流埋積河谷河川再下切後形成的因此颱風引發的洪水

和土石流侵蝕河岸埋積河谷造成嚴重的災害

該工程場址緊鄰民房且邊坡陡峭施工機具腹地不足增加施工的困難度

原構想採用吊掛式地錨鑽孔機施作但因採用自日本進口之永久性地錨系統必

須使用大口徑之大型鑽孔機施工無法以吊掛方式進行故而改採於溪谷設置施

工便道在取得水資源局的協助下同意該工程使用溪底砂石作為施工便道但

也增加廠商的施工成本與潛在風險因為便道設置在溪谷底每遇大雨施工便道

必會被水沖毀導致前功盡棄雖然施工期間遇到好幾次颱風警報及豪大雨整

個工作團隊均戒慎恐懼盡可能做好萬全準備既擔心施工人員的安全又憂慮

10

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

施工便道被沖毀影響工程進度實在是百般煎熬幸好山神及土地公的幫忙

在施工階段施工便道僅被大雨輕微破壞損傷不大短時間即修復完成可說

是老天保佑方使工程順利完成當然也要感謝承包商駐地工程人員常見他們

在濕冷的雨中奮力搶修即使因淋雨感冒生病仍堅持在工作崗位上

本工程另一個考驗就是吊橋纜索的吊掛工作承包商雖建議採大型吊車從

河床便道吊掛施工施工進度可快速推進但因施工當時為汛期階段倘遇豪大

雨後果將不堪設想故經監造單位與有經驗的吊橋安裝師傅商討決定採用流籠

索的方式吊掛最後順利將主索防震索吊掛於定位突破此階段考驗吊橋工

程大致已完成一大半接著施掛垂吊索抗風主索及抗風支索時即見老師傅們

11

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

藝高人膽大的功力僅靠安全繩防墜網的防護懸空吊掛纜索他們的搏命演

出終使工程順利完成

12

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

「達娜伊谷」這個名字是來自鄒族語的發音原意為「忘憂谷」的意思

它是臺灣少見的乾淨溪流位於曾文溪上游海拔約五百公尺溪長十八公里

氣候宜人風景秀麗目前想要進入阿里山鄉「達娜伊谷」可由中山高速公

路嘉義交流道往嘉義市區經 159 號縣道再接 18 號省道往東或國道 3 號高

速公路中埔交流道直接接 18 號省道往東後經阿里山風景區入口到 50k 龍美

13

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

村處後轉 129 號縣道往南即可到達但至今尚無直達公車因此必須駕駛自

小客車或包車前往

「達娜伊谷自然生態公園」是臺灣第一座由民間推動而成的生態公園由山

美社區發展協會管理開放遊賞只向遊客收取酌量的清潔維護費近幾年來

達娜伊谷已經成為阿里山的一個新興景點在公園入口處甚至還有傳統的歌舞表

演達娜伊谷不但自然生態豐裕山脈青翠蜿蜒伸展且步道幽靜溪流在山

谷中閃耀溪中巨石嶙峋兩岸鳥蝶振翅飛舞達娜伊谷的魚類也很豐富像是

復育成功以此地為家的高山鲴魚數量很多另一方面為了生態平衡著想每

逢雨季和魚類繁殖期間達娜伊谷還會開放曾文溪供釣客垂釣相信不久的將來

「忘憂谷」之人間仙境即將風華再現

14

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

輕鬆看世界

全球兩百營建業 中鼎工程首入列

( International Construction Jul-Aug 2011)

15

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

羽田機場跑道 半年填方完成

16

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

星國電纜隧道 長逾三十公里

17

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

杭州動漫博物館 球狀外形似香菇

18

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長 國立台灣大學 土木工程學系教授 徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長 張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長 曾亘婉 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊中心助理工程師

1989 年行政院經濟建設委員會(經建會)管制考核處依據行政院經濟革新

委員會在「提高公共支出效益之建議」案中所提「建議行政院經濟建設委員會

廣為蒐集國內外有關各類公共工程及技術服務規範與給酬標準等資料設立資料

庫以利各機關提出有關計畫時比較分析之參考」以參考美國營建規範學會(The

Construction Specification InstituteCSI)於 1987 年出版之規範(SPECTEXT)

為主將其原文 16 篇加以採擇編譯成 13 篇計 398 章「公共工程施工綱要規範」

自此開啟了我國中央機關訂定全國通用性施工綱要規範供各界參考之先河其後

甫成立三年的行政院公共工程委員會(工程會)基於「公共工程作業透明化管

理專業化技術國際化」之理念於 1998 年 1 月 23 日奉行政院核准成立「公

共工程施工綱要規範整編暨資訊整合中心」續參照美國 CSI 協會最新版之格式

與編碼內容於 1998 年 12 月公布首批 77 章公共工程施工綱要規範並陸續擴

增新篇章至 2011 年 12 月底止公布之總篇章數為 16 篇 809 章目前施工綱

要規範之新增維護與修訂工程會委由財團法人臺灣營建研究院持續辦理中

基於「混凝土」為公共工程普遍使用之基礎材料因此施工綱要規範「第

19

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

03050 章 混凝土基本材料及施工一般要求」也包含於 1998 年首批公布的施工綱

要規範中歷年來第 03050 章之內容亦採納工程先進及單位相關之修訂提案

共經歷 7 次的討論與修訂(如表一所示)目前所公布的適用版本為 V80 版[1]

歷次修訂之重點內容分述如後

1V20 版(20010327)

為因應施工綱要規範將適用於全國各項工程因此本版本之修訂大量引用

[ ]於混凝土產製與施工之技術數值限制條件內使工程主辦機關可依其工程規

模大小及工程性質之異同而予以適度調整或引用 CNS 以外之規範如 216 卜

特蘭水泥混凝土用水應為[清水][ ]其 ph 值不得[小於 50 或者大於 80][ ]

2V30 版(20051206)

增列「當同一抗壓強度之混凝土契約總量大於[500m3] [1000m3] [ ]時需

做配比設計但預力混凝土均需做配比設計」增加 154 要求施工廠商應提送

施工計畫並具體陳述混凝土拌和廠之拌和量及運送至澆置地點之運送量配合情

形以保證能符合混凝土澆置量排程之要求增加 213(7)細粒料之細度模數若

超出配比設計值之[plusmn02][ ]時應調整用砂率此外亦增加混凝土澆置震動及

搗實要求(325)及混凝土施工縫之設置條件與要求(326)另外將混凝土

抗壓強度試驗之取樣頻率提高至一般混凝土 50 m3 以下 2 組50 -100m3 為 3

組及 100 -200m3 為 4 組其後每增加 100m3 加取 1 組以確保一般混凝土之

20

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

產製品質通常預力構件之材料品質要求更高因此預力混凝土亦增列類似之規

定但其取樣頻率更高於一般混凝土

3V40 版(20060718)

本次修訂之內容主要為因應永續環境資源再利用之需求217 款納入在

工程司事先核准之條件下可使用水淬高爐爐渣粉取代部分之水泥量但上限不

得超過水泥重量之[30][ ]

4V50 版(20070615)

補充 336 款「若承包商未適當保護試體以致試體抗壓試驗結果不合格時

應進行鑽心取樣試驗」以確認混凝土的品質

5V60 版(20071218)

增列 14 節引用 CNS 規範章篇之公布日期如 CNS 61 R2001(20050325 公

布版)

6V70 版(20081105)

本次修訂之內容主要在引入第三者驗證機制於混凝土產製過程之品管程序

內因混凝土運至工地澆置時仍處於半成品狀態需俟 28 天硬固後以抗壓

強度試驗確認其品質是否符合設計圖說之要求為免澆置後混凝土強度不足時

需浪費大量資源將結構物敲除重做或補強特於此次規範修訂中於混凝土產

製過程引入第三者驗證機制以提高混凝土產製品質的可靠度因此增列「152

(2)供應單一工程混凝土總量大於[5000m3][ ]以上之拌和廠應檢附經政府機

關財團法人或學術機構等驗證單位依據 CNS 3090 驗證合格之證明文件送交

工程司審核通過後方得供料」此外為免驗證單位良莠不齊驗證結果無法有

效達到提升混凝土廠產製品質之原意本次修訂之規範內容亦要求「驗證單位

應通過標準法授權之產品驗證單位認證機構認證」以使混凝土之產製程序能

獲得多一層之保障

7V80 版(20101101)

本次修訂僅在規範中引用之「CNS 490 粗粒料(375mm 以下)洛杉磯磨損

試驗法」予以更正為正確名稱因此併同其他 20 章一併修訂引用 CNS 之錯誤

行政院於 2001 年 11 月 15 日(行政院台九十工技字第九 OO 四四一八八號

函)頒佈「公共工程施工綱要規範實施要點」主要在劃一全國施工規範以提

21

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

升工程品質但為使各工程主辦機關於特殊情形時也能適當之增刪綱要規範

以符合其工程特性之需求條件「公共工程施工綱要規範實施要點」第四條亦明

文規定「主辦機關自本要點實施日起辦理新興個別計畫之規劃設計及施工

應用施工規範之有關措施及內容如有所不足或另有特殊情節應循施工規範完

整版所訂有關編撰格式編碼架構及編碼規則增刪修撰以因應個案需用」因此

施工綱要規範之引用者應充分了解綱要規範尚非屬施工標準規範應用綱要規

範時需就擬發包之工程特性全面檢討綱要規範內容是否可符合發包工程之

需求不應盲目照抄使用

22

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

李 釗 國立中央大學土木工程學系 教授

王韡蒨 私立中原大學土木工程學系 助理教授

許書王 私立中原大學土木工程學系 兼任助理教授

交通部(以下稱主管機關)自 78 年 7 月 25 日交技(78)字第 022662 號函頒布「公

路工程施工規範」後鑑於工程技術不斷創新材料變化也與時俱進為求規範

切合實際遂於 84 年推動「交通部工程在國內落實生根作法」專案之際納入

該規範之修訂並由國道高速公路局(以下稱主辦機關)於 90 年 1 月完成全面修

訂工作93 年並配合行政院「綠建築推動方案」工作項目將廢棄混凝土回收

再生利用規定納入規範

97年主管機關為配合行政院政策執行「廢棄資源物再利用於公路工程規範

草案之研究」並針對公路類相關規範進行全面檢視排定公路類規範修訂順序

其中以公路工程施工規範列為優先修訂項目為符合實際需求主管機關於98

年辦理「公路工程施工規範草案之研究」將原規範格式參照行政院公共工程委

員會「公共工程施工綱要規範」主架構及各章編列方式進行全面性內容檢視與

修訂並於99年4月完成初步研究同年12月交由主辦機關負責『交通部頒布「公

路工程施工規範」之修訂』計畫並委由國立中央大學(以下稱執行單位)辦理

23

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

為配合行政院公共工程委員會 98 年 8 月召開「公共工程設計與施工規範第

二次討論會(混凝土規範)」會議之決議就公路工程施工規範「第六章混凝土工

程」先予審議並於 100 年 4 月由主辦機關負責辦理初審後提報主管機關進行

複審及頒佈作業期間共歷經 9 次複審會議於同年 9 月完成複審作業10 月 3

日完成頒佈程序

主管機關於97年開始規劃進行「公路工程施工規範」修訂作業於98年發包

辦理「公路工程施工規範草案之研究」進行全面性規範內容檢視與修訂99

年再委由主辦機關負責辦理「公路工程施工規範之修訂」計畫並就「第六章混

凝土工程」先予審查及頒布其任務編組及審議流程如下所述

1任務編組

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

有鑑於公路工程施工規範內容涵蓋許多領域故修訂方式應由不同領域的專

家學者針對其專精領域之章節著手修訂因此計有六個委員會進行規範草案撰

稿與審查之工作區分為「總則及設施安衛環境」「路基及路面工程」「混

凝土工程」「橋梁工程」「隧道工程」及「排水及邊坡工程」等

混凝土工程委員會由召集人撰稿委員審查委員及執行秘書所組成召集

人邀請三位混凝土界專家學者擔任公路工程施工規範第六章混凝土工程內容編

修撰稿委員規範修訂初步完成後隨即開始審查工作審查委員由7位混凝土

專家組成

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

該案以任務編組方式審查其中混凝土工程施工規範初審委員會由鐵公路

相關單位包括公路總局高公局國工局運輸研究所高鐵局鐵改局鐵路

管理局等七個單位台灣世曦工程公司及學者等產官學界混凝土專家共17人組成

並召開初審會議審查相關條文初審會議通過後由主辦單位邀集主管機關鐵

公路相關單位進行校核完成後送交通部複審複審委員會由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者執行單位及技師公會專家組成

24

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2審議流程

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

為快速了解及蒐集資料規劃問卷並發函於使用較為頻繁及熟悉之相關單位

進行問卷調查以提供施工規範修訂之建議期間並進行兩次初審聯席會議第

一次初審聯席會議決議事項包含規範草案審查方式審查召集人委員名冊審

查頻率及開會地點第二次會議則針對初步完成之草案內容進行審查

基於專業領域之分工第一次初審聯席會議後即採分組(委員會)方式進行

混凝土工程委員會部份先收集目前國內使用之公路工程施工規範及彙整有關技

術文獻檢視施工規範運用於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能

發生之問題並針對前述問卷結果之建議由召集人邀集撰稿委員召開會議討

論混凝土施工規範之架構及內容由執行秘書進行規範修訂之相關文書作業及會

議成果彙整規範草案擬定後即進行小組內部之審查工作由召集人聘請官學

界混凝土專家擔任審查委員審查會議結束後進行全案第二次初審聯席會議對

規範草案內容進行審查撰稿會議擬定「第六章混凝土工程」施工規範草案共16

章歷經5次小組內部之審查會議修訂整合完成之草案共12章

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

主辦單位針對98年「公路工程施工規範草案之研究」案初步完成之規範草案

規劃召開初審會議並委由執行單位辦理其中混凝土工程施工規範初審委員會

由鐵公路7個單位13人產業界2人及學界2人共17人組成分別針對前述「第

六章混凝土工程」施工規範草案共12章逐章進行初審共召開11次會議初審

會議審查方式分為會議前中後三階段進行會議審查前擬出規範審查順序及

章節會議前三天由審查委員先提出書面意見交由執行祕書綜整會議中依

據所有委員書面審查意見表逐條討論並修訂會議後由執行秘書綜整修訂內容

並發文檢送會議紀錄初審會議通過後由執行單位函送規範修訂成果至主辦機

關並由主辦機關核定後彙送交通部進行複審複審委員由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者承辦單位及技師公會專家組成複審進行方式逐章逐條審

查歷經9次審查會議於100年9月完成修訂「公路工程施工規範」第六章混凝

土工程規範共計12章並於100年10月頒布

25

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

本次規範的編修要同時兼顧制度面法制面及實務執行面編修的要領簡述

如下

1掌握規範特性

就鐵公路各主管單位而言部頒規範是具有援引依據位階較高且編修

後需較長時間才有機會再予以修訂等特性因此在法制面的考量下內容修訂依

據交通部99年8月9日交技字第0990007371號函示部頒規範採原則性政策性或

訓示性之技術規定而執行細節之操作面規定則由各執行單位制定辦理

2修訂規範架構

93年4月頒布之「公路工程施工規範」第六章混凝土工程係引用中國土木

水利工程學會出版之「混凝土工程施工規範與解說(土木402)」內容為主其格

式僅水泥混凝土一節再區分說明材料施工要求及計量與計價等四項與行

政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」及部屬機關自訂混凝土施工規範

之架構及內容有極大差異性為符合實務面及法制面需針對規範內容及架構做

大幅度修訂

規範內容主架構及各章編碼之修訂依據交通部技監室98年技發字第

0980200448號函示參照行政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」進

行規範格式及章節之編排各章碼內容再區分為通則產品施工計量及計價

等四部分藉此提升部屬機關在引用規範時之實用性及便利性

3符合運用領域

原混凝土工程施工規範內容主要是以中國土木水利工程學會土木402為主

土木402是以建築工程為對象與公路工程屬性較為不同為符合公路工程運用

的領域與需求藉由國內外公路工程施工規範文獻蒐集彙整以及臺灣地區公路工

程規範現況調查成效評估與使用情形以期完成最適切用於國內公路工程之混

凝土施工規範

4更新及刪除不合時宜的內容

混凝土工程施工規範是營建工程運用最多分布最廣的規範之一其係為了

26

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

達成工程設計之理念和品質需求所訂定對施工材料及施工品質之要求與標準

部頒規範頒布與修訂之日期差距甚大部份參考之標準或規範(包括CNSASTM

AASHTO等)國內外已做更新為求嚴謹且鑑於材料工法日新月異因此需

針對相關規範進行檢視與修訂以符合未來需求除此之外對規範實務應用層

面藉由委員會的召開更新及刪除不適用之內容期使規範更具完備

5名詞整編

93年版公路工程施工規範相同之工程項目等常發現各章名詞會有不同之現

象恐易造成施工單位混淆因此主辦單位藉由本次規範修訂作業將相同事

項所用的名詞予以統一並於第一章總則篇定義清楚混凝土工程施工規範雖然

先審議後頒布但是在名詞部分將依據部頒複審結果將定案名詞提送總則工程

委員會配合修訂

6納入新材料及新工法

目前國內使用之公路工程混凝土施工規範及技術是否合宜需進行檢視探

討及修訂因此在修訂上需使各篇章節相關工作項目之規定一致化並檢視施工

規範於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能發生之問題予以檢討

有些已經不符合現代需求除了原有工法要求外再建議增列其他新工法以因

應工程技術之演進及新材料新工法之發展

本次第六章混凝土工程編修完成頒布的內容架構包括第03052章「卜特蘭

水泥」第03053章「水泥混凝土之一般要求」第03054章「水泥混凝土構造物」

第03110章「場鑄結構混凝土用模板」第03150章「混凝土附屬品」第03210

章「鋼筋」第03220章「銲接鋼線網」第03315章「自充填混凝土」第03350

章「混凝土表面修飾」第03371章「無收縮混凝土」第03372章「噴凝土」及

第03601章「無收縮水泥砂漿」等共計12章重要編修項目及其精神如下

1新增符合工程現況專章

近年來國內自充填混凝土快速發展與應用目前已逐漸普遍應用於公路建

築等重要工程有著重大的進展與改變由於自充填混凝土在施工技術上和傳統

27

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

混凝土有相當大的差異因此本次修訂重點之一為新增「自充填混凝土」專章

使本規範符合混凝土技術發展之國際潮流與水準此外亦新增第03371章「無

收縮混凝土」及第03601章「無收縮水泥砂漿」等二個章節

2配合新科技新材料及新工法之應用增列內容

如增列第03052章「卜特蘭水泥」中水硬性混合水泥之材料要求又如CNS

1240之附錄所列檢測粒料鹼質與粒料反應活性的方法包括岩相分析等四種資

料過於老舊因此在第03053章「水泥混凝土之一般要求」中增列具潛在鹼質反

應性粒料之檢測方式此外亦增列第03315章「自充填混凝土」之材料要求及施

工相關規定

3非混凝土工程範疇內容納入適當之委員會討論

第03150章「混凝土附屬品」原草案條文附屬品區分為混凝土工程附屬品

與橋梁工程附屬品二部分本章保留混凝土工程附屬品內容包括填縫劑及止水

帶兩類而原草案條文中有關橋梁工程附屬品包括成型伸縮縫填縫板人造橡膠

防震板預力鋼棒剪力鋼箱及套筒抗拉拔裝置剪力鋼棒與防震拉條防水

膜橋梁鉸接板頂防水層渡槽防水層箱型梁人孔蓋及座橋名牌等有關的

材料規定及施工方法移至橋梁工程組納入橋梁工程附屬品專章討論

4整併章節內容

將原第03390章「混凝土養護」及第03350章「混凝土基本材料及施工方法」

等併入第03053章「水泥混凝土之一般要求」將原第03310章「結構用混凝土」

併入第03054章「水泥混凝土構造物」中

5要求材料及施工品質

施工規範是營建工程施工之準則對工程相關的品質要求均需詳列於規範中

包括材料規格檢驗頻率品質要求標準等因考量各部屬單位工程特性不同

部頒規範修訂採原則性政策性或訓示性之技術規定對於執行細節操作面之規

定在不違反部頒規範及其他相關法令規章下各部屬單位應優先考慮施工安全

及品質要求制定所需之規範

本次混凝土工程施工規範對材料及施工品質要求之原則性修訂內容列舉幾

項說明第03053章「水泥混凝土之一般要求」將第33項內容修正為「除契約另

28

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

有規定外混凝土之坍度強度及水溶性氯離子含量檢驗方法依CNS 3090規

定執行檢驗頻率與合格標準依契約規定辦理」第03210章「鋼筋」刪除

第324款中表03210-2混凝土保護層厚度建議值及第36款許可差規定等二項內容

而相關規定依各單位制訂之契約加以要求以滿足各單位對不同工程性質的要

6重視施工品質及工程安全內容

為避免國內混凝土工程施工品質不良所造成之案例重蹈覆轍本次修訂內容

全面性檢討對施工品質的要求以確保施工安全例如第03210章「鋼筋」為提

升施工品質並考量安全修訂第217款後段內容為「水泥砂漿墊塊或混凝土墊塊

之強度須大於所澆置混凝土之強度並應附鍍鋅鐵線」

7修正計量與計價架構寫法

除特殊需求外修正計量與計價的架構寫法以使規範更完善依據交通部

臺灣區國道高速公路局100年4月18日工字第1006003247號函示「第42項計價

每一工作項目建議須有『計價單位』及『若契約另有規定時從其規定』等字眼

並採正面表列方式辦理」修正

8統一使用的名詞例

規範各章名詞定義需統一規範才具一致性及便利性且須於第一章總則中

加以規定例如第03110章「場鑄結構混凝土用模板」依據公共工程施工綱要

規範編撰說明施工圖涵蓋施工製造圖(Shop drawings)與工作圖(Working

drawings)兩部分並將原內容中的「工作圖」修訂為「施工圖」第00100章

「總則篇」第123款修訂AASHTO中文名稱為「美國州公路及運輸官員協會」

及修訂Standard Specifications for Highway Bridge的中文名稱為「公路橋梁標準規

範施工篇」

1由本次修訂過程顯示為求嚴謹規範從修訂研擬至頒佈時間長達數年就環

境變遷與實務應用而言未來宜採取逐年彙整定期修正方式辦理以避免落

29

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2辦理過程發現各單位對於某些特定事項持有不同建議或看法由此可見以部層

級之規範而言採原則性政策性或訓示性之技術規定屬正確作法

3日後對於交通部與其他部會或單位相類似之規範標準應採取積極參與方式

以避免一國多制或有落差的情形發生

4本次修訂規範參與人員涵蓋產官學界專家學者惟新修訂規範是否完全適

合應用尚須進一步了解建議相關單位應採取主動方式與主管機關保持聯繫

就實務應用產生的問題充分溝通並研擬對策以期本規範能更為適用可行

30

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長

國立台灣大學 土木工程學系教授

陳育聖 財團法人臺灣營建研究院 副工程師

楊仲家 國立海洋大學 材料工程研究所教授 劉玉雯 國立嘉義大學 土木與水資源工程系教授

水利工程建設是台灣經濟起步不可或缺的一環從防洪灌溉電力與公共

給水等涵蓋之服務範圍與影響層面甚為廣泛更是造就台灣經濟發展的主要功

臣因此水利構造物須維持一定的服務性能以確保其於服務年限內正常營運

目前台灣的水利構造物以鋼筋混凝土結構為主然而由於台灣雨量豐沛約為世

界平均值 26 倍降雨時空分佈極不平均的水文條件雨季集中於五至十月間

約為年平均雨量之 78再加上河川大多從海拔高度超過 3000 公尺的山區以

不超過 150 公里的距離東西流向海洋以及地質構造複雜而地層形成年淺質弱的

地形與地質條件使得每逢颱風大雨坡陡流急且挾帶大量土石河流向下游流動

形成台灣地區單位面積產砂量及河川含砂濃度皆為世界平均值之數十倍這種

「水急砂多」的情形透過「水」與「砂」的共同作用對台灣水工結構物如

攔河壩堰之排砂道溢洪道輸水排砂隧道及靜水池等之混凝土結構構成嚴

重的磨損問題

31

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

國內關於水工混凝土施工之相關建議與規定僅見於公共工程委員會施工綱

要規範第 03374 章耐磨混凝土及經濟部水利署施工規範第 03310 章結構用混凝土

中之部分篇章然而上述兩者均屬通則型規範對於不同類型水工構造物如堰

壩結構體溢洪道輸水道排砂道及靜水池等其規定並無特別差異性台灣

河川均屬源短流急型態且地質構造複雜使得河川具高含砂石量之特性位於不

同河段之水工構造物將因河流中不同粒徑的砂石而遭受不同形式的侵襲因

此不同形式水工構造物所承受的損害便有所差別若僅以通則性規範進行施工管

理恐較難以落實不同類型構造物之性能要求及施工要求

國外相關規範中日本土木學會混凝土標準示方書[施工編]及[壩編]對於水

工混凝土耐磨或抗衝擊性質均無著墨美國混凝土學會 ACI 210R-93rdquoErosion of

concrete in hydraulic structuresrdquo雖對於水工混凝土之耐磨性質有較實質的說明然

亦無較定量的建議中國水工混凝土施工規範屬水工混凝土之一般通則性規範

藉由規範水工混凝土使用之材料與配比的水膠比(水灰比)以控制其品質然對於

水工混凝土耐磨及抗衝擊性質亦無實質建議

上述國內規範中均僅以抗壓強度做為判斷混凝土品質之依據對水工構造

物所需的抗磨耗能力抗衝擊能力耐久性與體積穩定性卻著墨甚少

依據相關文獻與試驗結果顯示水利工程多數之混凝土構造物必須具備一定

的抗磨耗與抗衝擊能力始能確保其構造性能並維持正常功能另一方面混

32

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

凝土耐久性溫度與體積穩定性等則是決定混凝土構造物使用年限之最重要參

數因此100 年水利署委由國立台灣大學詹穎雯教授海洋大學楊仲家教授及

嘉義大學劉玉雯教授與財團法人臺灣營建研究院所組成的團隊針對前項所列之

各種材料性能試驗方法進行相關試驗以擬定水利構造物運用混凝土所應具備

材料性能之主要測試項目並據以檢討現行混凝土施工規範提出修訂建議[1]

藉由一系列適合水工混凝土構造物應用之混凝土材料經由配比設計試拌

試體製作乃至進行各項材料性能試驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝

土抗壓強度水膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽

灰)用量等因素與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝

擊能力耐久性溫度與體積穩定性等材料性能建立關聯性對於不同類型水利

工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議此建議值包含混凝土材料之

性能要求與材料性能試驗項目等因此未來水工構造物之混凝土施工便可以

有一明確的混凝土材料性能準則及材料試驗項目與標準

在此將研擬之整合型水利工程混凝土施工規範(草案)關於材料性能要求適

用之試驗法與材料檢驗規定之訂定原則與精神敘述如下而本規範草案對於材料

相關規格與性能之要求在條文前面均會有「除契約另有規定外hellip」之陳述

以保留業主單位針對個別工程相關性能需有所提昇之彈性

考量國內現行水工混凝土施工規範對於水工構造物之混凝土規格及性能要

求並無區分一般構造物及需考量抗磨耗抗沖擊性能之構造物因此就水工混凝

土構造物之特性先將其區分為(1)一般水工構造物(2) 抗磨損構造物(3) 堰

壩結構體等三種結構

對於「一般水工構造物」之規定係參考經濟部水利署施工規範第 03310 章

結構用混凝土規定一般水工構造物使用之混凝土 28 天設計抗壓強度並將水

利署規範中部分構造物的強度要求予以提昇如下表所示

對於「堰壩結構體」之要求直接引用至公共工程委員會施工綱要規範第

03701 章「壩用混凝土」的規定

規範草案最主要在於增加針對「抗磨損構造物」之相關性能規定與要求使

該規範具有「水工混凝土施工規範」的特色

33

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

規範草案關於「抗磨損構造物」混凝土之材料規格要求如下

(1) 抗磨損構造物係指需承受水流中磨損物質沖刷或外界物質磨損之構造

物應使用耐磨混凝土

(2) 除契約另有規定外抗磨損構造物設計使用之混凝土規格可參考下表

規定

(3) 混凝土採低水膠比之配比可提高混凝土強度作為耐磨混凝土耐

磨混凝土為維持良好工作度得摻加減水劑輸氣劑強塑劑等化學摻

規範草案對抗磨損構造物耐磨層之混凝土材料規格的要求對於需考慮抗磨

損構造物耐磨層細分為溢洪道輸水道排砂道及靜水池等之耐磨層並依據

其可能造成之磨損程度將其分為 2 種等級並對其 28 天抗壓強度水膠比及

粗粒料用量進行要求其中溢洪道與排砂道為較高等級輸水道與靜水池為較低

等級

由試驗結果可知混凝土抗壓強度與水中磨耗損失體積及含砂水流沖擊損失

34

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

體積有明顯之相關性故提昇混凝土設計強度可有效提昇其抗磨耗能力與抗含砂

水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂將 28 天設計強度規定從水利署施工規

範的 350 kgfcm2提昇至 420及 560 kgfcm2

水膠比與水中磨耗損失體積快速氯離子滲透試驗(RCPT)總累積電荷量

非穩態傳輸係數及穩態傳輸係數均有明顯之正相關性故降低混凝土水膠比可有

效提昇其抗磨耗能力與耐久性能因此反映在規範的擬訂增加水膠比最大值的

規定2種等級分別為 045及 04以下

粗粒料用量與衝擊破壞次數有明顯正相關與水中磨耗損失體積及含砂水流

沖擊損失體積有明顯負相關故提昇混凝土粗粒料用量可有效提昇其抗衝擊能力

抗磨耗能力及抗含砂水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂增加粗粒料用量最

小值的規定均為 035 m3m3以上

混凝土組成成份之水泥粒料水化學摻料與礦物摻料等之使用規定除了

按照施規綱要規範第03050章「混凝土基本材料及施工一般要求」之相關規定外

應符合下列要求

(1) 用於耐磨混凝土之粗粒料依 CNS 490 試驗法測定之磨損率不得大於

[40][ ]

(2) 除契約另有規定外混凝土配比設計使用礦物摻料之總取代量不得超過

y = -03376x + 30276Rsup2 = 08411

0

100

200

300

200 400 600 800

齡期

56

天7

2h

r磨耗

體積

(cm

3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

y = -0044x + 45546Rsup2 = 08667

0

10

20

30

40

200 400 600 800

齡期

56

天2

hr沖

擊損

失體

積(c

m3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

35

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

總膠結料重量[50][ ]

(3) 飛灰做為混凝土摻料時應符合 CNS 3036 之 F 類規定使用時應經工

程司事先核可且飛灰量不得超過總膠結料重量之[25][ ]若用於耐

磨混凝土飛灰量不得超過總膠結料重量之[15] [ ]若用於巨積混凝土

飛灰量不得超過水泥總膠結料之[30][ ]

(4) 矽灰做為混凝土摻料時應符合第 03373 章「矽灰混凝土」之相關規定

使用時應經工程司事先核可

由試驗結果可知粗粒料硬度與水中磨耗損失體積為負相關故提昇混凝土粗

粒料品質可有效提昇其抗磨耗能力因此對於耐磨混凝土粗粒料洛杉磯磨損率的

規定加以提昇規定不得大於 40

此外規範草案對於抗磨損構造物混凝土礦物摻料用量要求的主要精神在

(1) 僅規定礦物摻料之總取代量之上限為 50而沒有規定下限係因國

內最常用之礦物摻料爐石粉及飛灰單價均低於水泥以市場機制而言

承包廠商將會使用礦物摻料至其上限以降低成本

(2) 添加爐石粉有助於混凝土抗磨耗性能之提昇而飛灰不利於抗磨耗性

能但長齡期後則可改善其不利於抗磨耗性能之影響因此規範草案規

定礦物摻料之總取代量之上限為 50可保證爐石粉添加量不會超過

50再配合用於耐磨混凝土飛灰取代量上限為 15之規定亦可確保

飛灰添加量不會超過 15

(3) 矽灰對於抗磨耗性能以取代量為 15以內較為理想考量矽灰單價較

高若對於抗磨耗性能無明顯助益添加太多形同浪費因此本規範草

案對於矽灰之要求較為保守規定其添加量不宜超過水泥量之 10

(4) 藉由增加爐石粉及飛灰的用量可達成較佳之耐久性能其中爐石粉取

代量為 35時 RCPT 總累積電荷量即可降低 63~75飛灰取代量為

15時可降低 72~79綜上可知混凝土中添加爐石粉及飛灰均可

大幅提升其耐久性能

(5) 爐石粉及飛灰的用量與混凝土絕熱溫昇有密切之關係爐灰(爐石粉

飛灰=73)取代 30可使絕熱溫昇約降低 5取代 50約降低 13

顯示以爐石粉及飛灰等礦物摻料適當取代水泥之用量可有效降低水化

熱之產生以達到較佳之溫度與體積穩定性之控制

36

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

經由一系列混凝土相關試驗及相關文獻之綜整分析將混凝土抗壓強度水

膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽灰)用量等因素

與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝擊能力耐久性

溫度與體積穩定性等材料性能建立起關聯性且考量混凝土抗磨損試驗及耐久性

試驗所需花費時間較長如水中磨耗試驗需於齡期 56 天進行RCPT 需於齡期

91 天進行此將造成施工驗收等待時間過長的困擾故於規範草案之擬定即以

混凝土抗壓強度水膠比粗粒料用量礦物摻料用量等作為材料品質的檢驗規

定而不再另訂定額外之檢驗標準以簡化施工材料驗收作業但仍能達混凝土

抗磨損及提高耐久性溫度與體積穩定性之目的

此外在配比設計階段考量材料之多樣性或使用新材料時規範草案建

議當構造物需抵抗磨耗或衝擊時得進行 ASTM C1138 混凝土水中磨耗試驗

ACI 544 抗衝擊試驗或其他相關試驗依測試結果擇定最佳配比

然近年來台灣發生極端氣候已成常態維護水工構造物之性能及結構安全更

形重要本規範草案經由配比設計試拌試體製作乃至進行各項材料性能試

驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝土材料因素與混凝土力學性能建立

關聯性對於不同類型水利工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議

未來水工構造物之混凝土施工便可以有一明確的混凝土材料性能準則及材料試

驗項目與標準以期提昇水工構造物之品質

37

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長

徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長

行政院經濟建設委員會(經建會)在去(2011)年 12 月份發表 2012 年國

家建設計畫[1]揭櫫我國穩定永續均衡的經濟發展政策而落實於 2012 年度經

建發展目標包含經濟成長率為 43以上每人 GDP20246(美元)以上失

業率在 42以下而消費者物價指數上漲率則以不超過 20為努力目標

去年中因為歐美債信問題引發全球經濟衰退之疑慮我國因為國家財務

較為健全2011 年的經濟發展也較歐美國家樂觀因此當時經濟部長曾出面信

心喊話提出 2011 年的經濟指標有信心達到「54321」之標準[2]也就是說經

濟成長率要達到「5」以上失業率要在「4」以下薪資所得調漲要達「3」

以上消費者物價年增率則控制在「2」以下以及今年之重大投資要超過「1

兆」元

當提到一國經濟活動的規模時常以該國 GDP(Gross Domestic Product)為代

表而評估該國經濟活動的表現時則多以其 GDP 年度成長率來衡量由於近

年國際間貿易障礙逐漸去除跨國貿易與物流愈趨頻繁與重要當各國貿易需放

眼於全世界時供應貿易所需產品的廠商(或產業)規模也就愈來愈大使得各

國的經濟活動愈來愈趨向資本密集的結果因此目前以 GDP 來評估各國之經濟

38

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

成果時雖仍是一個有效指標但卻無法直接反映支撐經濟活動的廣大受薪階級

之實際經濟情況也因為如此2011 年 9 月「佔領華爾街運動」在美國各地如

火如荼的展開即在向執政當局反映代表受薪階級的 99人口在 2008 年金

融海嘯後之經濟復甦時期無法如同資本家一般享受 GDP 成長所應帶來之好

處(如勞方聘僱薪資的提升)因此如果需兼顧勞資雙方之實質經濟所得政

府在制訂年度總體經濟發展目標時除經建會所提「經濟成長率」「失業率」及

「消費者物價指數上漲率」外若能加上經濟部所提之「薪資所得調漲率」將

使政府施政首要為照顧全體人民福祉之目的透過每年經建目標之規劃與制訂

更為完整的推動與落實

在經建會邀集各部會制訂下一年度之國家總體經建目標後各部會需就其主

管業務規劃分配至業管產業的次經建目標及實施方案以期在年度終了時經

建會可以彙整全國人民一年來的努力達成年初所制訂的國家經建目標因此本

文也以「經濟成長率」「物價指數上漲率」「失業率」及「薪資所得調漲率」四

項經建指標比較近年我國總體經建實質成果與營造業經建實質成果間之差異與

趨勢並以經建會所制訂之 2012 年我國經建目標推測 2012 年營造業可能之產

業經建成果

首先經濟成長率是四項經建目標的根源且會直接影響到另外三項經建指

標數值之高低通常代表國家經濟活動結果之 GDP是指該國國內從事經濟活

動的總生產毛額而比較歷年經濟成長之結果必須先去除歷年物價波動之影響

因素所以計算歷年經濟成長率時多以實質生產毛額之年度成長率為主[3]

因此彙整行政院主計處所公布之全國及營造業近三十年之實質生產毛額[4]

並計算兩者之歷年成長率其結果如圖一所示除少數年度外大致上此段期間

之全國 GDP 年度成長率高於營造業之實質生產毛額年度成長率在 1997 年之

前雖然我國經濟成長率呈現逐年降低趨勢但大致仍可維持在 5以上之水準

1997-2007 的十年間我國經濟成長率約維持在 5上下其後我國經濟成長

則面臨更險峻的局勢經濟成長欲振乏力而於 2010 年時政府為因應 2008 金

融海嘯衝擊之振興經濟措施逐漸展現績效使得 2010 年經濟成長率高達 10以

上三十年間我國經濟呈現負成長的年代只有兩年分別為 2001 年及 2009 年

而營造業實質生產毛額年度成長率之情況大約可以 1995 年作為分水嶺1995

39

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

年之前的營造業經濟成長率以正成長情形居多在 1987-1989 及 1993 年更高

達 10以上而於 1995 年之後的十五年間有超過一半的年度營造業的經濟

成長呈現負成長頹勢圖一中亦繪出全國及營造業兩者經濟成長率之線性趨勢線

以方便比較全國及營造業實質生產毛額年度成長率之差異與趨勢三十年來兩

者之實質生產毛額年度成長率趨勢線大致維持平行狀態在 2010 年時營造

業經濟成長趨勢線低於全國經濟成長趨勢線約為 38依圖一之兩者趨勢估計

假設 2011 及 2012 年趨勢線斜率之差距不變因此若推估 2012 年終時營造業之

可能經濟成長率本文將以經建會所設定 2012 年全國總體經濟成長率減去 38

來推測

營造業是一個火車頭工業[5]需要下游的產業供應鏈一起協助因此中間

消費比例高所以受工程施工所需之原物料價格波動影響程度亦高在國內直

接代表營造工程物價漲跌情形的指數是行政院主計處所定期公布之營造工程物

價指數(CCI內含總指數工程分類指數中類指數及個別項目指數)但因

其屬國內單一產業之物價指數主計處或國內外經濟研究單位於年終時所發布

之下一年度經濟成長預測項目都不含營造工程物價指數預測經濟研究單位若

提供下一年度物價成長高低之預測時多以預測下一年度國內經濟成長之高低

所連帶影響國內貨物供給平衡之變動而帶動消費者物價指數(CPI)之成長數

40

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

值來代表雖然消費者物價指數與營造工程物價總指數間因使用目的不同

其組成權重亦不相同兩者間並未有直接相互影響之關聯性但若評估兩指數間

之長期趨勢以概估下一年度營造工程物價總指數之變動仍不失為一個客觀方

式因此本文彙整過去二十年間消費者物價指數與營造工程物價總指數之歷年

變動情形[4]如圖二所示二十年間CPI 指數之年度成長波動情形較 CCI

指數穩定在 1992-2003 年間CPI 指數之年度成長呈現逐年降低趨勢尤其在

2001-2003 的三年裡物價相對穩定(年度成長率趨近於零)但在 2003 年後

CPI 指數年度成長率之波動幅度漸漸擴增其值大約在 1-4之譜而過去二十

年間CCI 指數之年度波動幅度就較為劇烈工程物價波動幅度高者可達 15

之多(1993 年)工程物價波動劇降者亦曾達-9(1999 年)而營造工程之施工期

間常長達數年業者受營造工程物價之波動影響困擾頗深更常成為營造業者年

度獲利盈虧之關鍵因素依據圖二 CPI 指數之年度變動線性趨勢線逐年降低趨勢

及 CCI 指數之年度變動線性趨勢線逐年升高現象在 2010 年時CCI 指數之變

動率高於 CPI 指數約 37左右且兩指數年度變動趨勢線間之差異(CCI-CPI)

每年以增加 02之比例擴大中因此估測 2012 年終時營造業所可能遭遇之

營造工程物價總指數之變動數值將以經建會所設定之 2012 年消費者物價成長

率目標值加上 37(2010 年時之差距)再加上 04(2011 及 2012 年之差距)

作推測

41

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

而失業率可以反映勞工就業情形若年度經濟成長時可增加勞工就業機會

勞工失業率就會降低反之若年度經濟衰退時常引致勞工失業率升高本文

亦彙整行政院勞工委員會所公布之資料[6]將近十年來我國勞工總計(平均)

失業率及營造業勞工失業率繪於圖三就勞工失業率之指標而言營造業之勞工

失業率常高於全國勞工之總計失業率甚多在 2002 年時我國勞工總計失業率

為 517但當年營造業的勞工失業率約為前者之兩倍(964)其後營造業

勞工失業率以顯著的速率降低使得營造業勞工失業率與全國勞工總計失業率間

之差距逐漸縮小但自 2006 年之後兩者之失業率則與之前逐漸縮小差距之

現象背道而馳2008 年受金融海嘯之衝擊造成國內百業蕭條該年底我國

勞工總計失業率飆破 5以後長達年餘之勞工總計失業率居高不下2010 年 10

月份受惠於各部會戮力推出短期促進就業方案之功效主計處所公布的當月勞

工總計失業率降至 5以下雖讓當時以烏紗帽為擔保的閣揆暫時鬆了一口氣

但當月營造業勞工失業率仍高達 93為比較全國勞工之總計失業率與營造業

勞工失業率間之關聯趨勢本文將兩者失業率之線性趨勢線繪於圖三若以兩者

之趨勢線估計2010 年時我國營造業勞工失業率高於全國勞工總計失業率約

為 25但兩者之差距以每年減少 005之速率縮小中估測 2012 年終時營

造業勞工失業率之可能情況將以經建會所設定之 2012 年全國勞工總計失業率

目標值加上 25(2010 年時兩者趨勢線之差距)再減少 01(2011 及 2012

年縮小差距趨勢之結果)來推測

42

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

勞動薪資之成長受幾項因素影響其一為在通貨膨脹時期企業主考量

維持既有員工勞動薪資之購買力所為之勞動薪資增加給付其二為總勞動工

作時間之增加也會使勞工薪資總額增加另一項影響因素則為勞動生產力增

加之因素企業主以加薪方式回饋辛苦之員工[7]而由主計處所公布的資料中[4]

在 1995 年之前我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致多

高於當年之消費者物價指數之年度成長率(如圖四)顯然此段時間企業主對勞工

薪資之調整應有勞動生產力增加或勞動總工時增加之因素在內但在 1995 年

之後我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致與消費者物價

指數之年度成長率相當研判此段時期企業主調整勞工薪資的考量應為維持員

工既有勞動薪資之實質購買力以降低物價上漲所造成之影響居多估測 2012

年終時營造業勞工薪資成長率之可能情況仍以營造業主應會考量消費者物價

指數之漲幅調整營造業勞工薪資以維持勞動薪資之原有實質購買力因此

推測 2012 年終時此項營造業勞工薪資調整率將以經建會所設定 2012 年消費

者物價成長率之目標值來估計

43

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

依據前述彙整過去我國整體經建指標與營造業經建指標之趨勢與推估方式

2012 年我國營造業之經建指標推估結果如表一所示依此結果營造業在今年

之經建表現將面臨該高的不高(經濟成長率為 05及薪資調整率為 20)

且該低的不低(營造工程物價上漲率為 61與失業率為 66)的困境但營造

業面對今年預期之經營困境時應該找哪一個部會提供必要之協助依據目前的

政府組織架構營造業及建築師管理業務由內政部營建署依法管理技師及工

程顧問機構管理業務由行政院公共工程委員會(工程會)管理而負責國內各

產業的發展規劃或輔導業務則屬經濟部的業務範圍但或許因法定營造業另有

中央主管機關經濟部對營造產業發展規劃或產業輔導之協助常使營造業者感

覺不如其對製造業者立法院於前(2010 年)年 1 月份通過行政院組織法等三

法之修正案並預計於三年內完成政府組織再造工程在政府組織調整方案中(草

案)國家發展委員會將新設管制考核處以統籌原工程會及經建會之工程管考

業務另將增設國土空間發展處以統籌工程會之工程建設經費審議及經建會住

都處之業務交通部將更名為「交通及建設部」並規劃新設「工程技術及產業

司」及「民間參與公共建設司」以納入工程會及內政部之相關業務而內政部

將保留國土規劃及建築師管理之業務另設國土管理署辦理雖然此項政府組

織調整方案與原工程界期望新設「工程建設部」以統一我國營建產業之發展

規劃考核管理督導與輔導等事務的原意有不小落差但工程界仍殷切盼

望政府組織調整後能有特定部會以營造產業中央主管機關的立場於「考核

44

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

管理與督導」之傳統業務外增加規劃營造產業之發展願景年度經建目標制訂

及提供必要之輔導與協助等業務更期望類似「兩兆雙星」「生技起飛鑽石行動

方案」的產業長期發展及輔導方案能由營造業之中央主管機關提出

45

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

國外災例 他山之石

簡賢文 中央警察大學 教授

謝蕙如 中央警察大學 研究助理

根據統計資料[1]顯示自 1995年起全世界已有 713人因公路隧道火災而死

亡且在 1999 年至 2001 年間歐洲就至少發生三起重大的隧道火災如 1999

年Mont Blanc Tunnel 因一輛載有人造奶油及麵粉之貨車自燃引發猛烈火勢造

成 39人死亡43輛車毁損隧道關閉將近三年1999年 Tauern Tunnel 火災造

成 12死 49傷隧道封閉 3個月其肇事原因為載運油漆之貨車追撞前方車輛引

發火災而 2001年兩輛貨車對撞所引發之 Gotthard Tunnel 火災其造成 20死 4

傷隧道嚴重損壞封閉 2個月從隧道火災對社會經濟以及國家政府形象重大損

失之角度審視公路隧道已不僅只是單純的交通運輸途徑而是背負著國家形象

及經濟重任之關鍵基礎設施

隨著臺灣社會環境的變遷及對於運輸經濟交通安全的高需求和高期待越

來越多的隧道於公路建設中構築包括八卦山隧道雪山隧道觀音山隧道

甚至是計劃建造之蘇花改隧道群隧道取代了開放的平面道路不僅提升車流量

縮短更多的車程時間也帶來更高的交通運輸經濟效益雖然隧道帶來交通上

之便捷然其可能因通行其間車輛的追撞而衍生的避難與救援特別困難的隧道火

災對於實現「給予人民一條安全回家的路」之倡議絕對是蘇花改通過環評後

中央及地方政府與工程顧問公司必須面對之關鍵議題

46

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 11: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

施工便道被沖毀影響工程進度實在是百般煎熬幸好山神及土地公的幫忙

在施工階段施工便道僅被大雨輕微破壞損傷不大短時間即修復完成可說

是老天保佑方使工程順利完成當然也要感謝承包商駐地工程人員常見他們

在濕冷的雨中奮力搶修即使因淋雨感冒生病仍堅持在工作崗位上

本工程另一個考驗就是吊橋纜索的吊掛工作承包商雖建議採大型吊車從

河床便道吊掛施工施工進度可快速推進但因施工當時為汛期階段倘遇豪大

雨後果將不堪設想故經監造單位與有經驗的吊橋安裝師傅商討決定採用流籠

索的方式吊掛最後順利將主索防震索吊掛於定位突破此階段考驗吊橋工

程大致已完成一大半接著施掛垂吊索抗風主索及抗風支索時即見老師傅們

11

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

藝高人膽大的功力僅靠安全繩防墜網的防護懸空吊掛纜索他們的搏命演

出終使工程順利完成

12

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

「達娜伊谷」這個名字是來自鄒族語的發音原意為「忘憂谷」的意思

它是臺灣少見的乾淨溪流位於曾文溪上游海拔約五百公尺溪長十八公里

氣候宜人風景秀麗目前想要進入阿里山鄉「達娜伊谷」可由中山高速公

路嘉義交流道往嘉義市區經 159 號縣道再接 18 號省道往東或國道 3 號高

速公路中埔交流道直接接 18 號省道往東後經阿里山風景區入口到 50k 龍美

13

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

村處後轉 129 號縣道往南即可到達但至今尚無直達公車因此必須駕駛自

小客車或包車前往

「達娜伊谷自然生態公園」是臺灣第一座由民間推動而成的生態公園由山

美社區發展協會管理開放遊賞只向遊客收取酌量的清潔維護費近幾年來

達娜伊谷已經成為阿里山的一個新興景點在公園入口處甚至還有傳統的歌舞表

演達娜伊谷不但自然生態豐裕山脈青翠蜿蜒伸展且步道幽靜溪流在山

谷中閃耀溪中巨石嶙峋兩岸鳥蝶振翅飛舞達娜伊谷的魚類也很豐富像是

復育成功以此地為家的高山鲴魚數量很多另一方面為了生態平衡著想每

逢雨季和魚類繁殖期間達娜伊谷還會開放曾文溪供釣客垂釣相信不久的將來

「忘憂谷」之人間仙境即將風華再現

14

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

輕鬆看世界

全球兩百營建業 中鼎工程首入列

( International Construction Jul-Aug 2011)

15

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

羽田機場跑道 半年填方完成

16

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

星國電纜隧道 長逾三十公里

17

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

杭州動漫博物館 球狀外形似香菇

18

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長 國立台灣大學 土木工程學系教授 徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長 張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長 曾亘婉 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊中心助理工程師

1989 年行政院經濟建設委員會(經建會)管制考核處依據行政院經濟革新

委員會在「提高公共支出效益之建議」案中所提「建議行政院經濟建設委員會

廣為蒐集國內外有關各類公共工程及技術服務規範與給酬標準等資料設立資料

庫以利各機關提出有關計畫時比較分析之參考」以參考美國營建規範學會(The

Construction Specification InstituteCSI)於 1987 年出版之規範(SPECTEXT)

為主將其原文 16 篇加以採擇編譯成 13 篇計 398 章「公共工程施工綱要規範」

自此開啟了我國中央機關訂定全國通用性施工綱要規範供各界參考之先河其後

甫成立三年的行政院公共工程委員會(工程會)基於「公共工程作業透明化管

理專業化技術國際化」之理念於 1998 年 1 月 23 日奉行政院核准成立「公

共工程施工綱要規範整編暨資訊整合中心」續參照美國 CSI 協會最新版之格式

與編碼內容於 1998 年 12 月公布首批 77 章公共工程施工綱要規範並陸續擴

增新篇章至 2011 年 12 月底止公布之總篇章數為 16 篇 809 章目前施工綱

要規範之新增維護與修訂工程會委由財團法人臺灣營建研究院持續辦理中

基於「混凝土」為公共工程普遍使用之基礎材料因此施工綱要規範「第

19

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

03050 章 混凝土基本材料及施工一般要求」也包含於 1998 年首批公布的施工綱

要規範中歷年來第 03050 章之內容亦採納工程先進及單位相關之修訂提案

共經歷 7 次的討論與修訂(如表一所示)目前所公布的適用版本為 V80 版[1]

歷次修訂之重點內容分述如後

1V20 版(20010327)

為因應施工綱要規範將適用於全國各項工程因此本版本之修訂大量引用

[ ]於混凝土產製與施工之技術數值限制條件內使工程主辦機關可依其工程規

模大小及工程性質之異同而予以適度調整或引用 CNS 以外之規範如 216 卜

特蘭水泥混凝土用水應為[清水][ ]其 ph 值不得[小於 50 或者大於 80][ ]

2V30 版(20051206)

增列「當同一抗壓強度之混凝土契約總量大於[500m3] [1000m3] [ ]時需

做配比設計但預力混凝土均需做配比設計」增加 154 要求施工廠商應提送

施工計畫並具體陳述混凝土拌和廠之拌和量及運送至澆置地點之運送量配合情

形以保證能符合混凝土澆置量排程之要求增加 213(7)細粒料之細度模數若

超出配比設計值之[plusmn02][ ]時應調整用砂率此外亦增加混凝土澆置震動及

搗實要求(325)及混凝土施工縫之設置條件與要求(326)另外將混凝土

抗壓強度試驗之取樣頻率提高至一般混凝土 50 m3 以下 2 組50 -100m3 為 3

組及 100 -200m3 為 4 組其後每增加 100m3 加取 1 組以確保一般混凝土之

20

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

產製品質通常預力構件之材料品質要求更高因此預力混凝土亦增列類似之規

定但其取樣頻率更高於一般混凝土

3V40 版(20060718)

本次修訂之內容主要為因應永續環境資源再利用之需求217 款納入在

工程司事先核准之條件下可使用水淬高爐爐渣粉取代部分之水泥量但上限不

得超過水泥重量之[30][ ]

4V50 版(20070615)

補充 336 款「若承包商未適當保護試體以致試體抗壓試驗結果不合格時

應進行鑽心取樣試驗」以確認混凝土的品質

5V60 版(20071218)

增列 14 節引用 CNS 規範章篇之公布日期如 CNS 61 R2001(20050325 公

布版)

6V70 版(20081105)

本次修訂之內容主要在引入第三者驗證機制於混凝土產製過程之品管程序

內因混凝土運至工地澆置時仍處於半成品狀態需俟 28 天硬固後以抗壓

強度試驗確認其品質是否符合設計圖說之要求為免澆置後混凝土強度不足時

需浪費大量資源將結構物敲除重做或補強特於此次規範修訂中於混凝土產

製過程引入第三者驗證機制以提高混凝土產製品質的可靠度因此增列「152

(2)供應單一工程混凝土總量大於[5000m3][ ]以上之拌和廠應檢附經政府機

關財團法人或學術機構等驗證單位依據 CNS 3090 驗證合格之證明文件送交

工程司審核通過後方得供料」此外為免驗證單位良莠不齊驗證結果無法有

效達到提升混凝土廠產製品質之原意本次修訂之規範內容亦要求「驗證單位

應通過標準法授權之產品驗證單位認證機構認證」以使混凝土之產製程序能

獲得多一層之保障

7V80 版(20101101)

本次修訂僅在規範中引用之「CNS 490 粗粒料(375mm 以下)洛杉磯磨損

試驗法」予以更正為正確名稱因此併同其他 20 章一併修訂引用 CNS 之錯誤

行政院於 2001 年 11 月 15 日(行政院台九十工技字第九 OO 四四一八八號

函)頒佈「公共工程施工綱要規範實施要點」主要在劃一全國施工規範以提

21

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

升工程品質但為使各工程主辦機關於特殊情形時也能適當之增刪綱要規範

以符合其工程特性之需求條件「公共工程施工綱要規範實施要點」第四條亦明

文規定「主辦機關自本要點實施日起辦理新興個別計畫之規劃設計及施工

應用施工規範之有關措施及內容如有所不足或另有特殊情節應循施工規範完

整版所訂有關編撰格式編碼架構及編碼規則增刪修撰以因應個案需用」因此

施工綱要規範之引用者應充分了解綱要規範尚非屬施工標準規範應用綱要規

範時需就擬發包之工程特性全面檢討綱要規範內容是否可符合發包工程之

需求不應盲目照抄使用

22

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

李 釗 國立中央大學土木工程學系 教授

王韡蒨 私立中原大學土木工程學系 助理教授

許書王 私立中原大學土木工程學系 兼任助理教授

交通部(以下稱主管機關)自 78 年 7 月 25 日交技(78)字第 022662 號函頒布「公

路工程施工規範」後鑑於工程技術不斷創新材料變化也與時俱進為求規範

切合實際遂於 84 年推動「交通部工程在國內落實生根作法」專案之際納入

該規範之修訂並由國道高速公路局(以下稱主辦機關)於 90 年 1 月完成全面修

訂工作93 年並配合行政院「綠建築推動方案」工作項目將廢棄混凝土回收

再生利用規定納入規範

97年主管機關為配合行政院政策執行「廢棄資源物再利用於公路工程規範

草案之研究」並針對公路類相關規範進行全面檢視排定公路類規範修訂順序

其中以公路工程施工規範列為優先修訂項目為符合實際需求主管機關於98

年辦理「公路工程施工規範草案之研究」將原規範格式參照行政院公共工程委

員會「公共工程施工綱要規範」主架構及各章編列方式進行全面性內容檢視與

修訂並於99年4月完成初步研究同年12月交由主辦機關負責『交通部頒布「公

路工程施工規範」之修訂』計畫並委由國立中央大學(以下稱執行單位)辦理

23

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

為配合行政院公共工程委員會 98 年 8 月召開「公共工程設計與施工規範第

二次討論會(混凝土規範)」會議之決議就公路工程施工規範「第六章混凝土工

程」先予審議並於 100 年 4 月由主辦機關負責辦理初審後提報主管機關進行

複審及頒佈作業期間共歷經 9 次複審會議於同年 9 月完成複審作業10 月 3

日完成頒佈程序

主管機關於97年開始規劃進行「公路工程施工規範」修訂作業於98年發包

辦理「公路工程施工規範草案之研究」進行全面性規範內容檢視與修訂99

年再委由主辦機關負責辦理「公路工程施工規範之修訂」計畫並就「第六章混

凝土工程」先予審查及頒布其任務編組及審議流程如下所述

1任務編組

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

有鑑於公路工程施工規範內容涵蓋許多領域故修訂方式應由不同領域的專

家學者針對其專精領域之章節著手修訂因此計有六個委員會進行規範草案撰

稿與審查之工作區分為「總則及設施安衛環境」「路基及路面工程」「混

凝土工程」「橋梁工程」「隧道工程」及「排水及邊坡工程」等

混凝土工程委員會由召集人撰稿委員審查委員及執行秘書所組成召集

人邀請三位混凝土界專家學者擔任公路工程施工規範第六章混凝土工程內容編

修撰稿委員規範修訂初步完成後隨即開始審查工作審查委員由7位混凝土

專家組成

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

該案以任務編組方式審查其中混凝土工程施工規範初審委員會由鐵公路

相關單位包括公路總局高公局國工局運輸研究所高鐵局鐵改局鐵路

管理局等七個單位台灣世曦工程公司及學者等產官學界混凝土專家共17人組成

並召開初審會議審查相關條文初審會議通過後由主辦單位邀集主管機關鐵

公路相關單位進行校核完成後送交通部複審複審委員會由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者執行單位及技師公會專家組成

24

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2審議流程

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

為快速了解及蒐集資料規劃問卷並發函於使用較為頻繁及熟悉之相關單位

進行問卷調查以提供施工規範修訂之建議期間並進行兩次初審聯席會議第

一次初審聯席會議決議事項包含規範草案審查方式審查召集人委員名冊審

查頻率及開會地點第二次會議則針對初步完成之草案內容進行審查

基於專業領域之分工第一次初審聯席會議後即採分組(委員會)方式進行

混凝土工程委員會部份先收集目前國內使用之公路工程施工規範及彙整有關技

術文獻檢視施工規範運用於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能

發生之問題並針對前述問卷結果之建議由召集人邀集撰稿委員召開會議討

論混凝土施工規範之架構及內容由執行秘書進行規範修訂之相關文書作業及會

議成果彙整規範草案擬定後即進行小組內部之審查工作由召集人聘請官學

界混凝土專家擔任審查委員審查會議結束後進行全案第二次初審聯席會議對

規範草案內容進行審查撰稿會議擬定「第六章混凝土工程」施工規範草案共16

章歷經5次小組內部之審查會議修訂整合完成之草案共12章

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

主辦單位針對98年「公路工程施工規範草案之研究」案初步完成之規範草案

規劃召開初審會議並委由執行單位辦理其中混凝土工程施工規範初審委員會

由鐵公路7個單位13人產業界2人及學界2人共17人組成分別針對前述「第

六章混凝土工程」施工規範草案共12章逐章進行初審共召開11次會議初審

會議審查方式分為會議前中後三階段進行會議審查前擬出規範審查順序及

章節會議前三天由審查委員先提出書面意見交由執行祕書綜整會議中依

據所有委員書面審查意見表逐條討論並修訂會議後由執行秘書綜整修訂內容

並發文檢送會議紀錄初審會議通過後由執行單位函送規範修訂成果至主辦機

關並由主辦機關核定後彙送交通部進行複審複審委員由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者承辦單位及技師公會專家組成複審進行方式逐章逐條審

查歷經9次審查會議於100年9月完成修訂「公路工程施工規範」第六章混凝

土工程規範共計12章並於100年10月頒布

25

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

本次規範的編修要同時兼顧制度面法制面及實務執行面編修的要領簡述

如下

1掌握規範特性

就鐵公路各主管單位而言部頒規範是具有援引依據位階較高且編修

後需較長時間才有機會再予以修訂等特性因此在法制面的考量下內容修訂依

據交通部99年8月9日交技字第0990007371號函示部頒規範採原則性政策性或

訓示性之技術規定而執行細節之操作面規定則由各執行單位制定辦理

2修訂規範架構

93年4月頒布之「公路工程施工規範」第六章混凝土工程係引用中國土木

水利工程學會出版之「混凝土工程施工規範與解說(土木402)」內容為主其格

式僅水泥混凝土一節再區分說明材料施工要求及計量與計價等四項與行

政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」及部屬機關自訂混凝土施工規範

之架構及內容有極大差異性為符合實務面及法制面需針對規範內容及架構做

大幅度修訂

規範內容主架構及各章編碼之修訂依據交通部技監室98年技發字第

0980200448號函示參照行政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」進

行規範格式及章節之編排各章碼內容再區分為通則產品施工計量及計價

等四部分藉此提升部屬機關在引用規範時之實用性及便利性

3符合運用領域

原混凝土工程施工規範內容主要是以中國土木水利工程學會土木402為主

土木402是以建築工程為對象與公路工程屬性較為不同為符合公路工程運用

的領域與需求藉由國內外公路工程施工規範文獻蒐集彙整以及臺灣地區公路工

程規範現況調查成效評估與使用情形以期完成最適切用於國內公路工程之混

凝土施工規範

4更新及刪除不合時宜的內容

混凝土工程施工規範是營建工程運用最多分布最廣的規範之一其係為了

26

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

達成工程設計之理念和品質需求所訂定對施工材料及施工品質之要求與標準

部頒規範頒布與修訂之日期差距甚大部份參考之標準或規範(包括CNSASTM

AASHTO等)國內外已做更新為求嚴謹且鑑於材料工法日新月異因此需

針對相關規範進行檢視與修訂以符合未來需求除此之外對規範實務應用層

面藉由委員會的召開更新及刪除不適用之內容期使規範更具完備

5名詞整編

93年版公路工程施工規範相同之工程項目等常發現各章名詞會有不同之現

象恐易造成施工單位混淆因此主辦單位藉由本次規範修訂作業將相同事

項所用的名詞予以統一並於第一章總則篇定義清楚混凝土工程施工規範雖然

先審議後頒布但是在名詞部分將依據部頒複審結果將定案名詞提送總則工程

委員會配合修訂

6納入新材料及新工法

目前國內使用之公路工程混凝土施工規範及技術是否合宜需進行檢視探

討及修訂因此在修訂上需使各篇章節相關工作項目之規定一致化並檢視施工

規範於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能發生之問題予以檢討

有些已經不符合現代需求除了原有工法要求外再建議增列其他新工法以因

應工程技術之演進及新材料新工法之發展

本次第六章混凝土工程編修完成頒布的內容架構包括第03052章「卜特蘭

水泥」第03053章「水泥混凝土之一般要求」第03054章「水泥混凝土構造物」

第03110章「場鑄結構混凝土用模板」第03150章「混凝土附屬品」第03210

章「鋼筋」第03220章「銲接鋼線網」第03315章「自充填混凝土」第03350

章「混凝土表面修飾」第03371章「無收縮混凝土」第03372章「噴凝土」及

第03601章「無收縮水泥砂漿」等共計12章重要編修項目及其精神如下

1新增符合工程現況專章

近年來國內自充填混凝土快速發展與應用目前已逐漸普遍應用於公路建

築等重要工程有著重大的進展與改變由於自充填混凝土在施工技術上和傳統

27

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

混凝土有相當大的差異因此本次修訂重點之一為新增「自充填混凝土」專章

使本規範符合混凝土技術發展之國際潮流與水準此外亦新增第03371章「無

收縮混凝土」及第03601章「無收縮水泥砂漿」等二個章節

2配合新科技新材料及新工法之應用增列內容

如增列第03052章「卜特蘭水泥」中水硬性混合水泥之材料要求又如CNS

1240之附錄所列檢測粒料鹼質與粒料反應活性的方法包括岩相分析等四種資

料過於老舊因此在第03053章「水泥混凝土之一般要求」中增列具潛在鹼質反

應性粒料之檢測方式此外亦增列第03315章「自充填混凝土」之材料要求及施

工相關規定

3非混凝土工程範疇內容納入適當之委員會討論

第03150章「混凝土附屬品」原草案條文附屬品區分為混凝土工程附屬品

與橋梁工程附屬品二部分本章保留混凝土工程附屬品內容包括填縫劑及止水

帶兩類而原草案條文中有關橋梁工程附屬品包括成型伸縮縫填縫板人造橡膠

防震板預力鋼棒剪力鋼箱及套筒抗拉拔裝置剪力鋼棒與防震拉條防水

膜橋梁鉸接板頂防水層渡槽防水層箱型梁人孔蓋及座橋名牌等有關的

材料規定及施工方法移至橋梁工程組納入橋梁工程附屬品專章討論

4整併章節內容

將原第03390章「混凝土養護」及第03350章「混凝土基本材料及施工方法」

等併入第03053章「水泥混凝土之一般要求」將原第03310章「結構用混凝土」

併入第03054章「水泥混凝土構造物」中

5要求材料及施工品質

施工規範是營建工程施工之準則對工程相關的品質要求均需詳列於規範中

包括材料規格檢驗頻率品質要求標準等因考量各部屬單位工程特性不同

部頒規範修訂採原則性政策性或訓示性之技術規定對於執行細節操作面之規

定在不違反部頒規範及其他相關法令規章下各部屬單位應優先考慮施工安全

及品質要求制定所需之規範

本次混凝土工程施工規範對材料及施工品質要求之原則性修訂內容列舉幾

項說明第03053章「水泥混凝土之一般要求」將第33項內容修正為「除契約另

28

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

有規定外混凝土之坍度強度及水溶性氯離子含量檢驗方法依CNS 3090規

定執行檢驗頻率與合格標準依契約規定辦理」第03210章「鋼筋」刪除

第324款中表03210-2混凝土保護層厚度建議值及第36款許可差規定等二項內容

而相關規定依各單位制訂之契約加以要求以滿足各單位對不同工程性質的要

6重視施工品質及工程安全內容

為避免國內混凝土工程施工品質不良所造成之案例重蹈覆轍本次修訂內容

全面性檢討對施工品質的要求以確保施工安全例如第03210章「鋼筋」為提

升施工品質並考量安全修訂第217款後段內容為「水泥砂漿墊塊或混凝土墊塊

之強度須大於所澆置混凝土之強度並應附鍍鋅鐵線」

7修正計量與計價架構寫法

除特殊需求外修正計量與計價的架構寫法以使規範更完善依據交通部

臺灣區國道高速公路局100年4月18日工字第1006003247號函示「第42項計價

每一工作項目建議須有『計價單位』及『若契約另有規定時從其規定』等字眼

並採正面表列方式辦理」修正

8統一使用的名詞例

規範各章名詞定義需統一規範才具一致性及便利性且須於第一章總則中

加以規定例如第03110章「場鑄結構混凝土用模板」依據公共工程施工綱要

規範編撰說明施工圖涵蓋施工製造圖(Shop drawings)與工作圖(Working

drawings)兩部分並將原內容中的「工作圖」修訂為「施工圖」第00100章

「總則篇」第123款修訂AASHTO中文名稱為「美國州公路及運輸官員協會」

及修訂Standard Specifications for Highway Bridge的中文名稱為「公路橋梁標準規

範施工篇」

1由本次修訂過程顯示為求嚴謹規範從修訂研擬至頒佈時間長達數年就環

境變遷與實務應用而言未來宜採取逐年彙整定期修正方式辦理以避免落

29

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2辦理過程發現各單位對於某些特定事項持有不同建議或看法由此可見以部層

級之規範而言採原則性政策性或訓示性之技術規定屬正確作法

3日後對於交通部與其他部會或單位相類似之規範標準應採取積極參與方式

以避免一國多制或有落差的情形發生

4本次修訂規範參與人員涵蓋產官學界專家學者惟新修訂規範是否完全適

合應用尚須進一步了解建議相關單位應採取主動方式與主管機關保持聯繫

就實務應用產生的問題充分溝通並研擬對策以期本規範能更為適用可行

30

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長

國立台灣大學 土木工程學系教授

陳育聖 財團法人臺灣營建研究院 副工程師

楊仲家 國立海洋大學 材料工程研究所教授 劉玉雯 國立嘉義大學 土木與水資源工程系教授

水利工程建設是台灣經濟起步不可或缺的一環從防洪灌溉電力與公共

給水等涵蓋之服務範圍與影響層面甚為廣泛更是造就台灣經濟發展的主要功

臣因此水利構造物須維持一定的服務性能以確保其於服務年限內正常營運

目前台灣的水利構造物以鋼筋混凝土結構為主然而由於台灣雨量豐沛約為世

界平均值 26 倍降雨時空分佈極不平均的水文條件雨季集中於五至十月間

約為年平均雨量之 78再加上河川大多從海拔高度超過 3000 公尺的山區以

不超過 150 公里的距離東西流向海洋以及地質構造複雜而地層形成年淺質弱的

地形與地質條件使得每逢颱風大雨坡陡流急且挾帶大量土石河流向下游流動

形成台灣地區單位面積產砂量及河川含砂濃度皆為世界平均值之數十倍這種

「水急砂多」的情形透過「水」與「砂」的共同作用對台灣水工結構物如

攔河壩堰之排砂道溢洪道輸水排砂隧道及靜水池等之混凝土結構構成嚴

重的磨損問題

31

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

國內關於水工混凝土施工之相關建議與規定僅見於公共工程委員會施工綱

要規範第 03374 章耐磨混凝土及經濟部水利署施工規範第 03310 章結構用混凝土

中之部分篇章然而上述兩者均屬通則型規範對於不同類型水工構造物如堰

壩結構體溢洪道輸水道排砂道及靜水池等其規定並無特別差異性台灣

河川均屬源短流急型態且地質構造複雜使得河川具高含砂石量之特性位於不

同河段之水工構造物將因河流中不同粒徑的砂石而遭受不同形式的侵襲因

此不同形式水工構造物所承受的損害便有所差別若僅以通則性規範進行施工管

理恐較難以落實不同類型構造物之性能要求及施工要求

國外相關規範中日本土木學會混凝土標準示方書[施工編]及[壩編]對於水

工混凝土耐磨或抗衝擊性質均無著墨美國混凝土學會 ACI 210R-93rdquoErosion of

concrete in hydraulic structuresrdquo雖對於水工混凝土之耐磨性質有較實質的說明然

亦無較定量的建議中國水工混凝土施工規範屬水工混凝土之一般通則性規範

藉由規範水工混凝土使用之材料與配比的水膠比(水灰比)以控制其品質然對於

水工混凝土耐磨及抗衝擊性質亦無實質建議

上述國內規範中均僅以抗壓強度做為判斷混凝土品質之依據對水工構造

物所需的抗磨耗能力抗衝擊能力耐久性與體積穩定性卻著墨甚少

依據相關文獻與試驗結果顯示水利工程多數之混凝土構造物必須具備一定

的抗磨耗與抗衝擊能力始能確保其構造性能並維持正常功能另一方面混

32

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

凝土耐久性溫度與體積穩定性等則是決定混凝土構造物使用年限之最重要參

數因此100 年水利署委由國立台灣大學詹穎雯教授海洋大學楊仲家教授及

嘉義大學劉玉雯教授與財團法人臺灣營建研究院所組成的團隊針對前項所列之

各種材料性能試驗方法進行相關試驗以擬定水利構造物運用混凝土所應具備

材料性能之主要測試項目並據以檢討現行混凝土施工規範提出修訂建議[1]

藉由一系列適合水工混凝土構造物應用之混凝土材料經由配比設計試拌

試體製作乃至進行各項材料性能試驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝

土抗壓強度水膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽

灰)用量等因素與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝

擊能力耐久性溫度與體積穩定性等材料性能建立關聯性對於不同類型水利

工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議此建議值包含混凝土材料之

性能要求與材料性能試驗項目等因此未來水工構造物之混凝土施工便可以

有一明確的混凝土材料性能準則及材料試驗項目與標準

在此將研擬之整合型水利工程混凝土施工規範(草案)關於材料性能要求適

用之試驗法與材料檢驗規定之訂定原則與精神敘述如下而本規範草案對於材料

相關規格與性能之要求在條文前面均會有「除契約另有規定外hellip」之陳述

以保留業主單位針對個別工程相關性能需有所提昇之彈性

考量國內現行水工混凝土施工規範對於水工構造物之混凝土規格及性能要

求並無區分一般構造物及需考量抗磨耗抗沖擊性能之構造物因此就水工混凝

土構造物之特性先將其區分為(1)一般水工構造物(2) 抗磨損構造物(3) 堰

壩結構體等三種結構

對於「一般水工構造物」之規定係參考經濟部水利署施工規範第 03310 章

結構用混凝土規定一般水工構造物使用之混凝土 28 天設計抗壓強度並將水

利署規範中部分構造物的強度要求予以提昇如下表所示

對於「堰壩結構體」之要求直接引用至公共工程委員會施工綱要規範第

03701 章「壩用混凝土」的規定

規範草案最主要在於增加針對「抗磨損構造物」之相關性能規定與要求使

該規範具有「水工混凝土施工規範」的特色

33

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

規範草案關於「抗磨損構造物」混凝土之材料規格要求如下

(1) 抗磨損構造物係指需承受水流中磨損物質沖刷或外界物質磨損之構造

物應使用耐磨混凝土

(2) 除契約另有規定外抗磨損構造物設計使用之混凝土規格可參考下表

規定

(3) 混凝土採低水膠比之配比可提高混凝土強度作為耐磨混凝土耐

磨混凝土為維持良好工作度得摻加減水劑輸氣劑強塑劑等化學摻

規範草案對抗磨損構造物耐磨層之混凝土材料規格的要求對於需考慮抗磨

損構造物耐磨層細分為溢洪道輸水道排砂道及靜水池等之耐磨層並依據

其可能造成之磨損程度將其分為 2 種等級並對其 28 天抗壓強度水膠比及

粗粒料用量進行要求其中溢洪道與排砂道為較高等級輸水道與靜水池為較低

等級

由試驗結果可知混凝土抗壓強度與水中磨耗損失體積及含砂水流沖擊損失

34

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

體積有明顯之相關性故提昇混凝土設計強度可有效提昇其抗磨耗能力與抗含砂

水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂將 28 天設計強度規定從水利署施工規

範的 350 kgfcm2提昇至 420及 560 kgfcm2

水膠比與水中磨耗損失體積快速氯離子滲透試驗(RCPT)總累積電荷量

非穩態傳輸係數及穩態傳輸係數均有明顯之正相關性故降低混凝土水膠比可有

效提昇其抗磨耗能力與耐久性能因此反映在規範的擬訂增加水膠比最大值的

規定2種等級分別為 045及 04以下

粗粒料用量與衝擊破壞次數有明顯正相關與水中磨耗損失體積及含砂水流

沖擊損失體積有明顯負相關故提昇混凝土粗粒料用量可有效提昇其抗衝擊能力

抗磨耗能力及抗含砂水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂增加粗粒料用量最

小值的規定均為 035 m3m3以上

混凝土組成成份之水泥粒料水化學摻料與礦物摻料等之使用規定除了

按照施規綱要規範第03050章「混凝土基本材料及施工一般要求」之相關規定外

應符合下列要求

(1) 用於耐磨混凝土之粗粒料依 CNS 490 試驗法測定之磨損率不得大於

[40][ ]

(2) 除契約另有規定外混凝土配比設計使用礦物摻料之總取代量不得超過

y = -03376x + 30276Rsup2 = 08411

0

100

200

300

200 400 600 800

齡期

56

天7

2h

r磨耗

體積

(cm

3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

y = -0044x + 45546Rsup2 = 08667

0

10

20

30

40

200 400 600 800

齡期

56

天2

hr沖

擊損

失體

積(c

m3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

35

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

總膠結料重量[50][ ]

(3) 飛灰做為混凝土摻料時應符合 CNS 3036 之 F 類規定使用時應經工

程司事先核可且飛灰量不得超過總膠結料重量之[25][ ]若用於耐

磨混凝土飛灰量不得超過總膠結料重量之[15] [ ]若用於巨積混凝土

飛灰量不得超過水泥總膠結料之[30][ ]

(4) 矽灰做為混凝土摻料時應符合第 03373 章「矽灰混凝土」之相關規定

使用時應經工程司事先核可

由試驗結果可知粗粒料硬度與水中磨耗損失體積為負相關故提昇混凝土粗

粒料品質可有效提昇其抗磨耗能力因此對於耐磨混凝土粗粒料洛杉磯磨損率的

規定加以提昇規定不得大於 40

此外規範草案對於抗磨損構造物混凝土礦物摻料用量要求的主要精神在

(1) 僅規定礦物摻料之總取代量之上限為 50而沒有規定下限係因國

內最常用之礦物摻料爐石粉及飛灰單價均低於水泥以市場機制而言

承包廠商將會使用礦物摻料至其上限以降低成本

(2) 添加爐石粉有助於混凝土抗磨耗性能之提昇而飛灰不利於抗磨耗性

能但長齡期後則可改善其不利於抗磨耗性能之影響因此規範草案規

定礦物摻料之總取代量之上限為 50可保證爐石粉添加量不會超過

50再配合用於耐磨混凝土飛灰取代量上限為 15之規定亦可確保

飛灰添加量不會超過 15

(3) 矽灰對於抗磨耗性能以取代量為 15以內較為理想考量矽灰單價較

高若對於抗磨耗性能無明顯助益添加太多形同浪費因此本規範草

案對於矽灰之要求較為保守規定其添加量不宜超過水泥量之 10

(4) 藉由增加爐石粉及飛灰的用量可達成較佳之耐久性能其中爐石粉取

代量為 35時 RCPT 總累積電荷量即可降低 63~75飛灰取代量為

15時可降低 72~79綜上可知混凝土中添加爐石粉及飛灰均可

大幅提升其耐久性能

(5) 爐石粉及飛灰的用量與混凝土絕熱溫昇有密切之關係爐灰(爐石粉

飛灰=73)取代 30可使絕熱溫昇約降低 5取代 50約降低 13

顯示以爐石粉及飛灰等礦物摻料適當取代水泥之用量可有效降低水化

熱之產生以達到較佳之溫度與體積穩定性之控制

36

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

經由一系列混凝土相關試驗及相關文獻之綜整分析將混凝土抗壓強度水

膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽灰)用量等因素

與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝擊能力耐久性

溫度與體積穩定性等材料性能建立起關聯性且考量混凝土抗磨損試驗及耐久性

試驗所需花費時間較長如水中磨耗試驗需於齡期 56 天進行RCPT 需於齡期

91 天進行此將造成施工驗收等待時間過長的困擾故於規範草案之擬定即以

混凝土抗壓強度水膠比粗粒料用量礦物摻料用量等作為材料品質的檢驗規

定而不再另訂定額外之檢驗標準以簡化施工材料驗收作業但仍能達混凝土

抗磨損及提高耐久性溫度與體積穩定性之目的

此外在配比設計階段考量材料之多樣性或使用新材料時規範草案建

議當構造物需抵抗磨耗或衝擊時得進行 ASTM C1138 混凝土水中磨耗試驗

ACI 544 抗衝擊試驗或其他相關試驗依測試結果擇定最佳配比

然近年來台灣發生極端氣候已成常態維護水工構造物之性能及結構安全更

形重要本規範草案經由配比設計試拌試體製作乃至進行各項材料性能試

驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝土材料因素與混凝土力學性能建立

關聯性對於不同類型水利工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議

未來水工構造物之混凝土施工便可以有一明確的混凝土材料性能準則及材料試

驗項目與標準以期提昇水工構造物之品質

37

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長

徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長

行政院經濟建設委員會(經建會)在去(2011)年 12 月份發表 2012 年國

家建設計畫[1]揭櫫我國穩定永續均衡的經濟發展政策而落實於 2012 年度經

建發展目標包含經濟成長率為 43以上每人 GDP20246(美元)以上失

業率在 42以下而消費者物價指數上漲率則以不超過 20為努力目標

去年中因為歐美債信問題引發全球經濟衰退之疑慮我國因為國家財務

較為健全2011 年的經濟發展也較歐美國家樂觀因此當時經濟部長曾出面信

心喊話提出 2011 年的經濟指標有信心達到「54321」之標準[2]也就是說經

濟成長率要達到「5」以上失業率要在「4」以下薪資所得調漲要達「3」

以上消費者物價年增率則控制在「2」以下以及今年之重大投資要超過「1

兆」元

當提到一國經濟活動的規模時常以該國 GDP(Gross Domestic Product)為代

表而評估該國經濟活動的表現時則多以其 GDP 年度成長率來衡量由於近

年國際間貿易障礙逐漸去除跨國貿易與物流愈趨頻繁與重要當各國貿易需放

眼於全世界時供應貿易所需產品的廠商(或產業)規模也就愈來愈大使得各

國的經濟活動愈來愈趨向資本密集的結果因此目前以 GDP 來評估各國之經濟

38

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

成果時雖仍是一個有效指標但卻無法直接反映支撐經濟活動的廣大受薪階級

之實際經濟情況也因為如此2011 年 9 月「佔領華爾街運動」在美國各地如

火如荼的展開即在向執政當局反映代表受薪階級的 99人口在 2008 年金

融海嘯後之經濟復甦時期無法如同資本家一般享受 GDP 成長所應帶來之好

處(如勞方聘僱薪資的提升)因此如果需兼顧勞資雙方之實質經濟所得政

府在制訂年度總體經濟發展目標時除經建會所提「經濟成長率」「失業率」及

「消費者物價指數上漲率」外若能加上經濟部所提之「薪資所得調漲率」將

使政府施政首要為照顧全體人民福祉之目的透過每年經建目標之規劃與制訂

更為完整的推動與落實

在經建會邀集各部會制訂下一年度之國家總體經建目標後各部會需就其主

管業務規劃分配至業管產業的次經建目標及實施方案以期在年度終了時經

建會可以彙整全國人民一年來的努力達成年初所制訂的國家經建目標因此本

文也以「經濟成長率」「物價指數上漲率」「失業率」及「薪資所得調漲率」四

項經建指標比較近年我國總體經建實質成果與營造業經建實質成果間之差異與

趨勢並以經建會所制訂之 2012 年我國經建目標推測 2012 年營造業可能之產

業經建成果

首先經濟成長率是四項經建目標的根源且會直接影響到另外三項經建指

標數值之高低通常代表國家經濟活動結果之 GDP是指該國國內從事經濟活

動的總生產毛額而比較歷年經濟成長之結果必須先去除歷年物價波動之影響

因素所以計算歷年經濟成長率時多以實質生產毛額之年度成長率為主[3]

因此彙整行政院主計處所公布之全國及營造業近三十年之實質生產毛額[4]

並計算兩者之歷年成長率其結果如圖一所示除少數年度外大致上此段期間

之全國 GDP 年度成長率高於營造業之實質生產毛額年度成長率在 1997 年之

前雖然我國經濟成長率呈現逐年降低趨勢但大致仍可維持在 5以上之水準

1997-2007 的十年間我國經濟成長率約維持在 5上下其後我國經濟成長

則面臨更險峻的局勢經濟成長欲振乏力而於 2010 年時政府為因應 2008 金

融海嘯衝擊之振興經濟措施逐漸展現績效使得 2010 年經濟成長率高達 10以

上三十年間我國經濟呈現負成長的年代只有兩年分別為 2001 年及 2009 年

而營造業實質生產毛額年度成長率之情況大約可以 1995 年作為分水嶺1995

39

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

年之前的營造業經濟成長率以正成長情形居多在 1987-1989 及 1993 年更高

達 10以上而於 1995 年之後的十五年間有超過一半的年度營造業的經濟

成長呈現負成長頹勢圖一中亦繪出全國及營造業兩者經濟成長率之線性趨勢線

以方便比較全國及營造業實質生產毛額年度成長率之差異與趨勢三十年來兩

者之實質生產毛額年度成長率趨勢線大致維持平行狀態在 2010 年時營造

業經濟成長趨勢線低於全國經濟成長趨勢線約為 38依圖一之兩者趨勢估計

假設 2011 及 2012 年趨勢線斜率之差距不變因此若推估 2012 年終時營造業之

可能經濟成長率本文將以經建會所設定 2012 年全國總體經濟成長率減去 38

來推測

營造業是一個火車頭工業[5]需要下游的產業供應鏈一起協助因此中間

消費比例高所以受工程施工所需之原物料價格波動影響程度亦高在國內直

接代表營造工程物價漲跌情形的指數是行政院主計處所定期公布之營造工程物

價指數(CCI內含總指數工程分類指數中類指數及個別項目指數)但因

其屬國內單一產業之物價指數主計處或國內外經濟研究單位於年終時所發布

之下一年度經濟成長預測項目都不含營造工程物價指數預測經濟研究單位若

提供下一年度物價成長高低之預測時多以預測下一年度國內經濟成長之高低

所連帶影響國內貨物供給平衡之變動而帶動消費者物價指數(CPI)之成長數

40

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

值來代表雖然消費者物價指數與營造工程物價總指數間因使用目的不同

其組成權重亦不相同兩者間並未有直接相互影響之關聯性但若評估兩指數間

之長期趨勢以概估下一年度營造工程物價總指數之變動仍不失為一個客觀方

式因此本文彙整過去二十年間消費者物價指數與營造工程物價總指數之歷年

變動情形[4]如圖二所示二十年間CPI 指數之年度成長波動情形較 CCI

指數穩定在 1992-2003 年間CPI 指數之年度成長呈現逐年降低趨勢尤其在

2001-2003 的三年裡物價相對穩定(年度成長率趨近於零)但在 2003 年後

CPI 指數年度成長率之波動幅度漸漸擴增其值大約在 1-4之譜而過去二十

年間CCI 指數之年度波動幅度就較為劇烈工程物價波動幅度高者可達 15

之多(1993 年)工程物價波動劇降者亦曾達-9(1999 年)而營造工程之施工期

間常長達數年業者受營造工程物價之波動影響困擾頗深更常成為營造業者年

度獲利盈虧之關鍵因素依據圖二 CPI 指數之年度變動線性趨勢線逐年降低趨勢

及 CCI 指數之年度變動線性趨勢線逐年升高現象在 2010 年時CCI 指數之變

動率高於 CPI 指數約 37左右且兩指數年度變動趨勢線間之差異(CCI-CPI)

每年以增加 02之比例擴大中因此估測 2012 年終時營造業所可能遭遇之

營造工程物價總指數之變動數值將以經建會所設定之 2012 年消費者物價成長

率目標值加上 37(2010 年時之差距)再加上 04(2011 及 2012 年之差距)

作推測

41

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

而失業率可以反映勞工就業情形若年度經濟成長時可增加勞工就業機會

勞工失業率就會降低反之若年度經濟衰退時常引致勞工失業率升高本文

亦彙整行政院勞工委員會所公布之資料[6]將近十年來我國勞工總計(平均)

失業率及營造業勞工失業率繪於圖三就勞工失業率之指標而言營造業之勞工

失業率常高於全國勞工之總計失業率甚多在 2002 年時我國勞工總計失業率

為 517但當年營造業的勞工失業率約為前者之兩倍(964)其後營造業

勞工失業率以顯著的速率降低使得營造業勞工失業率與全國勞工總計失業率間

之差距逐漸縮小但自 2006 年之後兩者之失業率則與之前逐漸縮小差距之

現象背道而馳2008 年受金融海嘯之衝擊造成國內百業蕭條該年底我國

勞工總計失業率飆破 5以後長達年餘之勞工總計失業率居高不下2010 年 10

月份受惠於各部會戮力推出短期促進就業方案之功效主計處所公布的當月勞

工總計失業率降至 5以下雖讓當時以烏紗帽為擔保的閣揆暫時鬆了一口氣

但當月營造業勞工失業率仍高達 93為比較全國勞工之總計失業率與營造業

勞工失業率間之關聯趨勢本文將兩者失業率之線性趨勢線繪於圖三若以兩者

之趨勢線估計2010 年時我國營造業勞工失業率高於全國勞工總計失業率約

為 25但兩者之差距以每年減少 005之速率縮小中估測 2012 年終時營

造業勞工失業率之可能情況將以經建會所設定之 2012 年全國勞工總計失業率

目標值加上 25(2010 年時兩者趨勢線之差距)再減少 01(2011 及 2012

年縮小差距趨勢之結果)來推測

42

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

勞動薪資之成長受幾項因素影響其一為在通貨膨脹時期企業主考量

維持既有員工勞動薪資之購買力所為之勞動薪資增加給付其二為總勞動工

作時間之增加也會使勞工薪資總額增加另一項影響因素則為勞動生產力增

加之因素企業主以加薪方式回饋辛苦之員工[7]而由主計處所公布的資料中[4]

在 1995 年之前我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致多

高於當年之消費者物價指數之年度成長率(如圖四)顯然此段時間企業主對勞工

薪資之調整應有勞動生產力增加或勞動總工時增加之因素在內但在 1995 年

之後我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致與消費者物價

指數之年度成長率相當研判此段時期企業主調整勞工薪資的考量應為維持員

工既有勞動薪資之實質購買力以降低物價上漲所造成之影響居多估測 2012

年終時營造業勞工薪資成長率之可能情況仍以營造業主應會考量消費者物價

指數之漲幅調整營造業勞工薪資以維持勞動薪資之原有實質購買力因此

推測 2012 年終時此項營造業勞工薪資調整率將以經建會所設定 2012 年消費

者物價成長率之目標值來估計

43

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

依據前述彙整過去我國整體經建指標與營造業經建指標之趨勢與推估方式

2012 年我國營造業之經建指標推估結果如表一所示依此結果營造業在今年

之經建表現將面臨該高的不高(經濟成長率為 05及薪資調整率為 20)

且該低的不低(營造工程物價上漲率為 61與失業率為 66)的困境但營造

業面對今年預期之經營困境時應該找哪一個部會提供必要之協助依據目前的

政府組織架構營造業及建築師管理業務由內政部營建署依法管理技師及工

程顧問機構管理業務由行政院公共工程委員會(工程會)管理而負責國內各

產業的發展規劃或輔導業務則屬經濟部的業務範圍但或許因法定營造業另有

中央主管機關經濟部對營造產業發展規劃或產業輔導之協助常使營造業者感

覺不如其對製造業者立法院於前(2010 年)年 1 月份通過行政院組織法等三

法之修正案並預計於三年內完成政府組織再造工程在政府組織調整方案中(草

案)國家發展委員會將新設管制考核處以統籌原工程會及經建會之工程管考

業務另將增設國土空間發展處以統籌工程會之工程建設經費審議及經建會住

都處之業務交通部將更名為「交通及建設部」並規劃新設「工程技術及產業

司」及「民間參與公共建設司」以納入工程會及內政部之相關業務而內政部

將保留國土規劃及建築師管理之業務另設國土管理署辦理雖然此項政府組

織調整方案與原工程界期望新設「工程建設部」以統一我國營建產業之發展

規劃考核管理督導與輔導等事務的原意有不小落差但工程界仍殷切盼

望政府組織調整後能有特定部會以營造產業中央主管機關的立場於「考核

44

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

管理與督導」之傳統業務外增加規劃營造產業之發展願景年度經建目標制訂

及提供必要之輔導與協助等業務更期望類似「兩兆雙星」「生技起飛鑽石行動

方案」的產業長期發展及輔導方案能由營造業之中央主管機關提出

45

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

國外災例 他山之石

簡賢文 中央警察大學 教授

謝蕙如 中央警察大學 研究助理

根據統計資料[1]顯示自 1995年起全世界已有 713人因公路隧道火災而死

亡且在 1999 年至 2001 年間歐洲就至少發生三起重大的隧道火災如 1999

年Mont Blanc Tunnel 因一輛載有人造奶油及麵粉之貨車自燃引發猛烈火勢造

成 39人死亡43輛車毁損隧道關閉將近三年1999年 Tauern Tunnel 火災造

成 12死 49傷隧道封閉 3個月其肇事原因為載運油漆之貨車追撞前方車輛引

發火災而 2001年兩輛貨車對撞所引發之 Gotthard Tunnel 火災其造成 20死 4

傷隧道嚴重損壞封閉 2個月從隧道火災對社會經濟以及國家政府形象重大損

失之角度審視公路隧道已不僅只是單純的交通運輸途徑而是背負著國家形象

及經濟重任之關鍵基礎設施

隨著臺灣社會環境的變遷及對於運輸經濟交通安全的高需求和高期待越

來越多的隧道於公路建設中構築包括八卦山隧道雪山隧道觀音山隧道

甚至是計劃建造之蘇花改隧道群隧道取代了開放的平面道路不僅提升車流量

縮短更多的車程時間也帶來更高的交通運輸經濟效益雖然隧道帶來交通上

之便捷然其可能因通行其間車輛的追撞而衍生的避難與救援特別困難的隧道火

災對於實現「給予人民一條安全回家的路」之倡議絕對是蘇花改通過環評後

中央及地方政府與工程顧問公司必須面對之關鍵議題

46

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 12: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

藝高人膽大的功力僅靠安全繩防墜網的防護懸空吊掛纜索他們的搏命演

出終使工程順利完成

12

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

「達娜伊谷」這個名字是來自鄒族語的發音原意為「忘憂谷」的意思

它是臺灣少見的乾淨溪流位於曾文溪上游海拔約五百公尺溪長十八公里

氣候宜人風景秀麗目前想要進入阿里山鄉「達娜伊谷」可由中山高速公

路嘉義交流道往嘉義市區經 159 號縣道再接 18 號省道往東或國道 3 號高

速公路中埔交流道直接接 18 號省道往東後經阿里山風景區入口到 50k 龍美

13

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

村處後轉 129 號縣道往南即可到達但至今尚無直達公車因此必須駕駛自

小客車或包車前往

「達娜伊谷自然生態公園」是臺灣第一座由民間推動而成的生態公園由山

美社區發展協會管理開放遊賞只向遊客收取酌量的清潔維護費近幾年來

達娜伊谷已經成為阿里山的一個新興景點在公園入口處甚至還有傳統的歌舞表

演達娜伊谷不但自然生態豐裕山脈青翠蜿蜒伸展且步道幽靜溪流在山

谷中閃耀溪中巨石嶙峋兩岸鳥蝶振翅飛舞達娜伊谷的魚類也很豐富像是

復育成功以此地為家的高山鲴魚數量很多另一方面為了生態平衡著想每

逢雨季和魚類繁殖期間達娜伊谷還會開放曾文溪供釣客垂釣相信不久的將來

「忘憂谷」之人間仙境即將風華再現

14

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

輕鬆看世界

全球兩百營建業 中鼎工程首入列

( International Construction Jul-Aug 2011)

15

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

羽田機場跑道 半年填方完成

16

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

星國電纜隧道 長逾三十公里

17

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

杭州動漫博物館 球狀外形似香菇

18

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長 國立台灣大學 土木工程學系教授 徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長 張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長 曾亘婉 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊中心助理工程師

1989 年行政院經濟建設委員會(經建會)管制考核處依據行政院經濟革新

委員會在「提高公共支出效益之建議」案中所提「建議行政院經濟建設委員會

廣為蒐集國內外有關各類公共工程及技術服務規範與給酬標準等資料設立資料

庫以利各機關提出有關計畫時比較分析之參考」以參考美國營建規範學會(The

Construction Specification InstituteCSI)於 1987 年出版之規範(SPECTEXT)

為主將其原文 16 篇加以採擇編譯成 13 篇計 398 章「公共工程施工綱要規範」

自此開啟了我國中央機關訂定全國通用性施工綱要規範供各界參考之先河其後

甫成立三年的行政院公共工程委員會(工程會)基於「公共工程作業透明化管

理專業化技術國際化」之理念於 1998 年 1 月 23 日奉行政院核准成立「公

共工程施工綱要規範整編暨資訊整合中心」續參照美國 CSI 協會最新版之格式

與編碼內容於 1998 年 12 月公布首批 77 章公共工程施工綱要規範並陸續擴

增新篇章至 2011 年 12 月底止公布之總篇章數為 16 篇 809 章目前施工綱

要規範之新增維護與修訂工程會委由財團法人臺灣營建研究院持續辦理中

基於「混凝土」為公共工程普遍使用之基礎材料因此施工綱要規範「第

19

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

03050 章 混凝土基本材料及施工一般要求」也包含於 1998 年首批公布的施工綱

要規範中歷年來第 03050 章之內容亦採納工程先進及單位相關之修訂提案

共經歷 7 次的討論與修訂(如表一所示)目前所公布的適用版本為 V80 版[1]

歷次修訂之重點內容分述如後

1V20 版(20010327)

為因應施工綱要規範將適用於全國各項工程因此本版本之修訂大量引用

[ ]於混凝土產製與施工之技術數值限制條件內使工程主辦機關可依其工程規

模大小及工程性質之異同而予以適度調整或引用 CNS 以外之規範如 216 卜

特蘭水泥混凝土用水應為[清水][ ]其 ph 值不得[小於 50 或者大於 80][ ]

2V30 版(20051206)

增列「當同一抗壓強度之混凝土契約總量大於[500m3] [1000m3] [ ]時需

做配比設計但預力混凝土均需做配比設計」增加 154 要求施工廠商應提送

施工計畫並具體陳述混凝土拌和廠之拌和量及運送至澆置地點之運送量配合情

形以保證能符合混凝土澆置量排程之要求增加 213(7)細粒料之細度模數若

超出配比設計值之[plusmn02][ ]時應調整用砂率此外亦增加混凝土澆置震動及

搗實要求(325)及混凝土施工縫之設置條件與要求(326)另外將混凝土

抗壓強度試驗之取樣頻率提高至一般混凝土 50 m3 以下 2 組50 -100m3 為 3

組及 100 -200m3 為 4 組其後每增加 100m3 加取 1 組以確保一般混凝土之

20

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

產製品質通常預力構件之材料品質要求更高因此預力混凝土亦增列類似之規

定但其取樣頻率更高於一般混凝土

3V40 版(20060718)

本次修訂之內容主要為因應永續環境資源再利用之需求217 款納入在

工程司事先核准之條件下可使用水淬高爐爐渣粉取代部分之水泥量但上限不

得超過水泥重量之[30][ ]

4V50 版(20070615)

補充 336 款「若承包商未適當保護試體以致試體抗壓試驗結果不合格時

應進行鑽心取樣試驗」以確認混凝土的品質

5V60 版(20071218)

增列 14 節引用 CNS 規範章篇之公布日期如 CNS 61 R2001(20050325 公

布版)

6V70 版(20081105)

本次修訂之內容主要在引入第三者驗證機制於混凝土產製過程之品管程序

內因混凝土運至工地澆置時仍處於半成品狀態需俟 28 天硬固後以抗壓

強度試驗確認其品質是否符合設計圖說之要求為免澆置後混凝土強度不足時

需浪費大量資源將結構物敲除重做或補強特於此次規範修訂中於混凝土產

製過程引入第三者驗證機制以提高混凝土產製品質的可靠度因此增列「152

(2)供應單一工程混凝土總量大於[5000m3][ ]以上之拌和廠應檢附經政府機

關財團法人或學術機構等驗證單位依據 CNS 3090 驗證合格之證明文件送交

工程司審核通過後方得供料」此外為免驗證單位良莠不齊驗證結果無法有

效達到提升混凝土廠產製品質之原意本次修訂之規範內容亦要求「驗證單位

應通過標準法授權之產品驗證單位認證機構認證」以使混凝土之產製程序能

獲得多一層之保障

7V80 版(20101101)

本次修訂僅在規範中引用之「CNS 490 粗粒料(375mm 以下)洛杉磯磨損

試驗法」予以更正為正確名稱因此併同其他 20 章一併修訂引用 CNS 之錯誤

行政院於 2001 年 11 月 15 日(行政院台九十工技字第九 OO 四四一八八號

函)頒佈「公共工程施工綱要規範實施要點」主要在劃一全國施工規範以提

21

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

升工程品質但為使各工程主辦機關於特殊情形時也能適當之增刪綱要規範

以符合其工程特性之需求條件「公共工程施工綱要規範實施要點」第四條亦明

文規定「主辦機關自本要點實施日起辦理新興個別計畫之規劃設計及施工

應用施工規範之有關措施及內容如有所不足或另有特殊情節應循施工規範完

整版所訂有關編撰格式編碼架構及編碼規則增刪修撰以因應個案需用」因此

施工綱要規範之引用者應充分了解綱要規範尚非屬施工標準規範應用綱要規

範時需就擬發包之工程特性全面檢討綱要規範內容是否可符合發包工程之

需求不應盲目照抄使用

22

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

李 釗 國立中央大學土木工程學系 教授

王韡蒨 私立中原大學土木工程學系 助理教授

許書王 私立中原大學土木工程學系 兼任助理教授

交通部(以下稱主管機關)自 78 年 7 月 25 日交技(78)字第 022662 號函頒布「公

路工程施工規範」後鑑於工程技術不斷創新材料變化也與時俱進為求規範

切合實際遂於 84 年推動「交通部工程在國內落實生根作法」專案之際納入

該規範之修訂並由國道高速公路局(以下稱主辦機關)於 90 年 1 月完成全面修

訂工作93 年並配合行政院「綠建築推動方案」工作項目將廢棄混凝土回收

再生利用規定納入規範

97年主管機關為配合行政院政策執行「廢棄資源物再利用於公路工程規範

草案之研究」並針對公路類相關規範進行全面檢視排定公路類規範修訂順序

其中以公路工程施工規範列為優先修訂項目為符合實際需求主管機關於98

年辦理「公路工程施工規範草案之研究」將原規範格式參照行政院公共工程委

員會「公共工程施工綱要規範」主架構及各章編列方式進行全面性內容檢視與

修訂並於99年4月完成初步研究同年12月交由主辦機關負責『交通部頒布「公

路工程施工規範」之修訂』計畫並委由國立中央大學(以下稱執行單位)辦理

23

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

為配合行政院公共工程委員會 98 年 8 月召開「公共工程設計與施工規範第

二次討論會(混凝土規範)」會議之決議就公路工程施工規範「第六章混凝土工

程」先予審議並於 100 年 4 月由主辦機關負責辦理初審後提報主管機關進行

複審及頒佈作業期間共歷經 9 次複審會議於同年 9 月完成複審作業10 月 3

日完成頒佈程序

主管機關於97年開始規劃進行「公路工程施工規範」修訂作業於98年發包

辦理「公路工程施工規範草案之研究」進行全面性規範內容檢視與修訂99

年再委由主辦機關負責辦理「公路工程施工規範之修訂」計畫並就「第六章混

凝土工程」先予審查及頒布其任務編組及審議流程如下所述

1任務編組

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

有鑑於公路工程施工規範內容涵蓋許多領域故修訂方式應由不同領域的專

家學者針對其專精領域之章節著手修訂因此計有六個委員會進行規範草案撰

稿與審查之工作區分為「總則及設施安衛環境」「路基及路面工程」「混

凝土工程」「橋梁工程」「隧道工程」及「排水及邊坡工程」等

混凝土工程委員會由召集人撰稿委員審查委員及執行秘書所組成召集

人邀請三位混凝土界專家學者擔任公路工程施工規範第六章混凝土工程內容編

修撰稿委員規範修訂初步完成後隨即開始審查工作審查委員由7位混凝土

專家組成

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

該案以任務編組方式審查其中混凝土工程施工規範初審委員會由鐵公路

相關單位包括公路總局高公局國工局運輸研究所高鐵局鐵改局鐵路

管理局等七個單位台灣世曦工程公司及學者等產官學界混凝土專家共17人組成

並召開初審會議審查相關條文初審會議通過後由主辦單位邀集主管機關鐵

公路相關單位進行校核完成後送交通部複審複審委員會由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者執行單位及技師公會專家組成

24

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2審議流程

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

為快速了解及蒐集資料規劃問卷並發函於使用較為頻繁及熟悉之相關單位

進行問卷調查以提供施工規範修訂之建議期間並進行兩次初審聯席會議第

一次初審聯席會議決議事項包含規範草案審查方式審查召集人委員名冊審

查頻率及開會地點第二次會議則針對初步完成之草案內容進行審查

基於專業領域之分工第一次初審聯席會議後即採分組(委員會)方式進行

混凝土工程委員會部份先收集目前國內使用之公路工程施工規範及彙整有關技

術文獻檢視施工規範運用於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能

發生之問題並針對前述問卷結果之建議由召集人邀集撰稿委員召開會議討

論混凝土施工規範之架構及內容由執行秘書進行規範修訂之相關文書作業及會

議成果彙整規範草案擬定後即進行小組內部之審查工作由召集人聘請官學

界混凝土專家擔任審查委員審查會議結束後進行全案第二次初審聯席會議對

規範草案內容進行審查撰稿會議擬定「第六章混凝土工程」施工規範草案共16

章歷經5次小組內部之審查會議修訂整合完成之草案共12章

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

主辦單位針對98年「公路工程施工規範草案之研究」案初步完成之規範草案

規劃召開初審會議並委由執行單位辦理其中混凝土工程施工規範初審委員會

由鐵公路7個單位13人產業界2人及學界2人共17人組成分別針對前述「第

六章混凝土工程」施工規範草案共12章逐章進行初審共召開11次會議初審

會議審查方式分為會議前中後三階段進行會議審查前擬出規範審查順序及

章節會議前三天由審查委員先提出書面意見交由執行祕書綜整會議中依

據所有委員書面審查意見表逐條討論並修訂會議後由執行秘書綜整修訂內容

並發文檢送會議紀錄初審會議通過後由執行單位函送規範修訂成果至主辦機

關並由主辦機關核定後彙送交通部進行複審複審委員由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者承辦單位及技師公會專家組成複審進行方式逐章逐條審

查歷經9次審查會議於100年9月完成修訂「公路工程施工規範」第六章混凝

土工程規範共計12章並於100年10月頒布

25

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

本次規範的編修要同時兼顧制度面法制面及實務執行面編修的要領簡述

如下

1掌握規範特性

就鐵公路各主管單位而言部頒規範是具有援引依據位階較高且編修

後需較長時間才有機會再予以修訂等特性因此在法制面的考量下內容修訂依

據交通部99年8月9日交技字第0990007371號函示部頒規範採原則性政策性或

訓示性之技術規定而執行細節之操作面規定則由各執行單位制定辦理

2修訂規範架構

93年4月頒布之「公路工程施工規範」第六章混凝土工程係引用中國土木

水利工程學會出版之「混凝土工程施工規範與解說(土木402)」內容為主其格

式僅水泥混凝土一節再區分說明材料施工要求及計量與計價等四項與行

政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」及部屬機關自訂混凝土施工規範

之架構及內容有極大差異性為符合實務面及法制面需針對規範內容及架構做

大幅度修訂

規範內容主架構及各章編碼之修訂依據交通部技監室98年技發字第

0980200448號函示參照行政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」進

行規範格式及章節之編排各章碼內容再區分為通則產品施工計量及計價

等四部分藉此提升部屬機關在引用規範時之實用性及便利性

3符合運用領域

原混凝土工程施工規範內容主要是以中國土木水利工程學會土木402為主

土木402是以建築工程為對象與公路工程屬性較為不同為符合公路工程運用

的領域與需求藉由國內外公路工程施工規範文獻蒐集彙整以及臺灣地區公路工

程規範現況調查成效評估與使用情形以期完成最適切用於國內公路工程之混

凝土施工規範

4更新及刪除不合時宜的內容

混凝土工程施工規範是營建工程運用最多分布最廣的規範之一其係為了

26

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

達成工程設計之理念和品質需求所訂定對施工材料及施工品質之要求與標準

部頒規範頒布與修訂之日期差距甚大部份參考之標準或規範(包括CNSASTM

AASHTO等)國內外已做更新為求嚴謹且鑑於材料工法日新月異因此需

針對相關規範進行檢視與修訂以符合未來需求除此之外對規範實務應用層

面藉由委員會的召開更新及刪除不適用之內容期使規範更具完備

5名詞整編

93年版公路工程施工規範相同之工程項目等常發現各章名詞會有不同之現

象恐易造成施工單位混淆因此主辦單位藉由本次規範修訂作業將相同事

項所用的名詞予以統一並於第一章總則篇定義清楚混凝土工程施工規範雖然

先審議後頒布但是在名詞部分將依據部頒複審結果將定案名詞提送總則工程

委員會配合修訂

6納入新材料及新工法

目前國內使用之公路工程混凝土施工規範及技術是否合宜需進行檢視探

討及修訂因此在修訂上需使各篇章節相關工作項目之規定一致化並檢視施工

規範於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能發生之問題予以檢討

有些已經不符合現代需求除了原有工法要求外再建議增列其他新工法以因

應工程技術之演進及新材料新工法之發展

本次第六章混凝土工程編修完成頒布的內容架構包括第03052章「卜特蘭

水泥」第03053章「水泥混凝土之一般要求」第03054章「水泥混凝土構造物」

第03110章「場鑄結構混凝土用模板」第03150章「混凝土附屬品」第03210

章「鋼筋」第03220章「銲接鋼線網」第03315章「自充填混凝土」第03350

章「混凝土表面修飾」第03371章「無收縮混凝土」第03372章「噴凝土」及

第03601章「無收縮水泥砂漿」等共計12章重要編修項目及其精神如下

1新增符合工程現況專章

近年來國內自充填混凝土快速發展與應用目前已逐漸普遍應用於公路建

築等重要工程有著重大的進展與改變由於自充填混凝土在施工技術上和傳統

27

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

混凝土有相當大的差異因此本次修訂重點之一為新增「自充填混凝土」專章

使本規範符合混凝土技術發展之國際潮流與水準此外亦新增第03371章「無

收縮混凝土」及第03601章「無收縮水泥砂漿」等二個章節

2配合新科技新材料及新工法之應用增列內容

如增列第03052章「卜特蘭水泥」中水硬性混合水泥之材料要求又如CNS

1240之附錄所列檢測粒料鹼質與粒料反應活性的方法包括岩相分析等四種資

料過於老舊因此在第03053章「水泥混凝土之一般要求」中增列具潛在鹼質反

應性粒料之檢測方式此外亦增列第03315章「自充填混凝土」之材料要求及施

工相關規定

3非混凝土工程範疇內容納入適當之委員會討論

第03150章「混凝土附屬品」原草案條文附屬品區分為混凝土工程附屬品

與橋梁工程附屬品二部分本章保留混凝土工程附屬品內容包括填縫劑及止水

帶兩類而原草案條文中有關橋梁工程附屬品包括成型伸縮縫填縫板人造橡膠

防震板預力鋼棒剪力鋼箱及套筒抗拉拔裝置剪力鋼棒與防震拉條防水

膜橋梁鉸接板頂防水層渡槽防水層箱型梁人孔蓋及座橋名牌等有關的

材料規定及施工方法移至橋梁工程組納入橋梁工程附屬品專章討論

4整併章節內容

將原第03390章「混凝土養護」及第03350章「混凝土基本材料及施工方法」

等併入第03053章「水泥混凝土之一般要求」將原第03310章「結構用混凝土」

併入第03054章「水泥混凝土構造物」中

5要求材料及施工品質

施工規範是營建工程施工之準則對工程相關的品質要求均需詳列於規範中

包括材料規格檢驗頻率品質要求標準等因考量各部屬單位工程特性不同

部頒規範修訂採原則性政策性或訓示性之技術規定對於執行細節操作面之規

定在不違反部頒規範及其他相關法令規章下各部屬單位應優先考慮施工安全

及品質要求制定所需之規範

本次混凝土工程施工規範對材料及施工品質要求之原則性修訂內容列舉幾

項說明第03053章「水泥混凝土之一般要求」將第33項內容修正為「除契約另

28

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

有規定外混凝土之坍度強度及水溶性氯離子含量檢驗方法依CNS 3090規

定執行檢驗頻率與合格標準依契約規定辦理」第03210章「鋼筋」刪除

第324款中表03210-2混凝土保護層厚度建議值及第36款許可差規定等二項內容

而相關規定依各單位制訂之契約加以要求以滿足各單位對不同工程性質的要

6重視施工品質及工程安全內容

為避免國內混凝土工程施工品質不良所造成之案例重蹈覆轍本次修訂內容

全面性檢討對施工品質的要求以確保施工安全例如第03210章「鋼筋」為提

升施工品質並考量安全修訂第217款後段內容為「水泥砂漿墊塊或混凝土墊塊

之強度須大於所澆置混凝土之強度並應附鍍鋅鐵線」

7修正計量與計價架構寫法

除特殊需求外修正計量與計價的架構寫法以使規範更完善依據交通部

臺灣區國道高速公路局100年4月18日工字第1006003247號函示「第42項計價

每一工作項目建議須有『計價單位』及『若契約另有規定時從其規定』等字眼

並採正面表列方式辦理」修正

8統一使用的名詞例

規範各章名詞定義需統一規範才具一致性及便利性且須於第一章總則中

加以規定例如第03110章「場鑄結構混凝土用模板」依據公共工程施工綱要

規範編撰說明施工圖涵蓋施工製造圖(Shop drawings)與工作圖(Working

drawings)兩部分並將原內容中的「工作圖」修訂為「施工圖」第00100章

「總則篇」第123款修訂AASHTO中文名稱為「美國州公路及運輸官員協會」

及修訂Standard Specifications for Highway Bridge的中文名稱為「公路橋梁標準規

範施工篇」

1由本次修訂過程顯示為求嚴謹規範從修訂研擬至頒佈時間長達數年就環

境變遷與實務應用而言未來宜採取逐年彙整定期修正方式辦理以避免落

29

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2辦理過程發現各單位對於某些特定事項持有不同建議或看法由此可見以部層

級之規範而言採原則性政策性或訓示性之技術規定屬正確作法

3日後對於交通部與其他部會或單位相類似之規範標準應採取積極參與方式

以避免一國多制或有落差的情形發生

4本次修訂規範參與人員涵蓋產官學界專家學者惟新修訂規範是否完全適

合應用尚須進一步了解建議相關單位應採取主動方式與主管機關保持聯繫

就實務應用產生的問題充分溝通並研擬對策以期本規範能更為適用可行

30

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長

國立台灣大學 土木工程學系教授

陳育聖 財團法人臺灣營建研究院 副工程師

楊仲家 國立海洋大學 材料工程研究所教授 劉玉雯 國立嘉義大學 土木與水資源工程系教授

水利工程建設是台灣經濟起步不可或缺的一環從防洪灌溉電力與公共

給水等涵蓋之服務範圍與影響層面甚為廣泛更是造就台灣經濟發展的主要功

臣因此水利構造物須維持一定的服務性能以確保其於服務年限內正常營運

目前台灣的水利構造物以鋼筋混凝土結構為主然而由於台灣雨量豐沛約為世

界平均值 26 倍降雨時空分佈極不平均的水文條件雨季集中於五至十月間

約為年平均雨量之 78再加上河川大多從海拔高度超過 3000 公尺的山區以

不超過 150 公里的距離東西流向海洋以及地質構造複雜而地層形成年淺質弱的

地形與地質條件使得每逢颱風大雨坡陡流急且挾帶大量土石河流向下游流動

形成台灣地區單位面積產砂量及河川含砂濃度皆為世界平均值之數十倍這種

「水急砂多」的情形透過「水」與「砂」的共同作用對台灣水工結構物如

攔河壩堰之排砂道溢洪道輸水排砂隧道及靜水池等之混凝土結構構成嚴

重的磨損問題

31

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

國內關於水工混凝土施工之相關建議與規定僅見於公共工程委員會施工綱

要規範第 03374 章耐磨混凝土及經濟部水利署施工規範第 03310 章結構用混凝土

中之部分篇章然而上述兩者均屬通則型規範對於不同類型水工構造物如堰

壩結構體溢洪道輸水道排砂道及靜水池等其規定並無特別差異性台灣

河川均屬源短流急型態且地質構造複雜使得河川具高含砂石量之特性位於不

同河段之水工構造物將因河流中不同粒徑的砂石而遭受不同形式的侵襲因

此不同形式水工構造物所承受的損害便有所差別若僅以通則性規範進行施工管

理恐較難以落實不同類型構造物之性能要求及施工要求

國外相關規範中日本土木學會混凝土標準示方書[施工編]及[壩編]對於水

工混凝土耐磨或抗衝擊性質均無著墨美國混凝土學會 ACI 210R-93rdquoErosion of

concrete in hydraulic structuresrdquo雖對於水工混凝土之耐磨性質有較實質的說明然

亦無較定量的建議中國水工混凝土施工規範屬水工混凝土之一般通則性規範

藉由規範水工混凝土使用之材料與配比的水膠比(水灰比)以控制其品質然對於

水工混凝土耐磨及抗衝擊性質亦無實質建議

上述國內規範中均僅以抗壓強度做為判斷混凝土品質之依據對水工構造

物所需的抗磨耗能力抗衝擊能力耐久性與體積穩定性卻著墨甚少

依據相關文獻與試驗結果顯示水利工程多數之混凝土構造物必須具備一定

的抗磨耗與抗衝擊能力始能確保其構造性能並維持正常功能另一方面混

32

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

凝土耐久性溫度與體積穩定性等則是決定混凝土構造物使用年限之最重要參

數因此100 年水利署委由國立台灣大學詹穎雯教授海洋大學楊仲家教授及

嘉義大學劉玉雯教授與財團法人臺灣營建研究院所組成的團隊針對前項所列之

各種材料性能試驗方法進行相關試驗以擬定水利構造物運用混凝土所應具備

材料性能之主要測試項目並據以檢討現行混凝土施工規範提出修訂建議[1]

藉由一系列適合水工混凝土構造物應用之混凝土材料經由配比設計試拌

試體製作乃至進行各項材料性能試驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝

土抗壓強度水膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽

灰)用量等因素與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝

擊能力耐久性溫度與體積穩定性等材料性能建立關聯性對於不同類型水利

工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議此建議值包含混凝土材料之

性能要求與材料性能試驗項目等因此未來水工構造物之混凝土施工便可以

有一明確的混凝土材料性能準則及材料試驗項目與標準

在此將研擬之整合型水利工程混凝土施工規範(草案)關於材料性能要求適

用之試驗法與材料檢驗規定之訂定原則與精神敘述如下而本規範草案對於材料

相關規格與性能之要求在條文前面均會有「除契約另有規定外hellip」之陳述

以保留業主單位針對個別工程相關性能需有所提昇之彈性

考量國內現行水工混凝土施工規範對於水工構造物之混凝土規格及性能要

求並無區分一般構造物及需考量抗磨耗抗沖擊性能之構造物因此就水工混凝

土構造物之特性先將其區分為(1)一般水工構造物(2) 抗磨損構造物(3) 堰

壩結構體等三種結構

對於「一般水工構造物」之規定係參考經濟部水利署施工規範第 03310 章

結構用混凝土規定一般水工構造物使用之混凝土 28 天設計抗壓強度並將水

利署規範中部分構造物的強度要求予以提昇如下表所示

對於「堰壩結構體」之要求直接引用至公共工程委員會施工綱要規範第

03701 章「壩用混凝土」的規定

規範草案最主要在於增加針對「抗磨損構造物」之相關性能規定與要求使

該規範具有「水工混凝土施工規範」的特色

33

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

規範草案關於「抗磨損構造物」混凝土之材料規格要求如下

(1) 抗磨損構造物係指需承受水流中磨損物質沖刷或外界物質磨損之構造

物應使用耐磨混凝土

(2) 除契約另有規定外抗磨損構造物設計使用之混凝土規格可參考下表

規定

(3) 混凝土採低水膠比之配比可提高混凝土強度作為耐磨混凝土耐

磨混凝土為維持良好工作度得摻加減水劑輸氣劑強塑劑等化學摻

規範草案對抗磨損構造物耐磨層之混凝土材料規格的要求對於需考慮抗磨

損構造物耐磨層細分為溢洪道輸水道排砂道及靜水池等之耐磨層並依據

其可能造成之磨損程度將其分為 2 種等級並對其 28 天抗壓強度水膠比及

粗粒料用量進行要求其中溢洪道與排砂道為較高等級輸水道與靜水池為較低

等級

由試驗結果可知混凝土抗壓強度與水中磨耗損失體積及含砂水流沖擊損失

34

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

體積有明顯之相關性故提昇混凝土設計強度可有效提昇其抗磨耗能力與抗含砂

水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂將 28 天設計強度規定從水利署施工規

範的 350 kgfcm2提昇至 420及 560 kgfcm2

水膠比與水中磨耗損失體積快速氯離子滲透試驗(RCPT)總累積電荷量

非穩態傳輸係數及穩態傳輸係數均有明顯之正相關性故降低混凝土水膠比可有

效提昇其抗磨耗能力與耐久性能因此反映在規範的擬訂增加水膠比最大值的

規定2種等級分別為 045及 04以下

粗粒料用量與衝擊破壞次數有明顯正相關與水中磨耗損失體積及含砂水流

沖擊損失體積有明顯負相關故提昇混凝土粗粒料用量可有效提昇其抗衝擊能力

抗磨耗能力及抗含砂水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂增加粗粒料用量最

小值的規定均為 035 m3m3以上

混凝土組成成份之水泥粒料水化學摻料與礦物摻料等之使用規定除了

按照施規綱要規範第03050章「混凝土基本材料及施工一般要求」之相關規定外

應符合下列要求

(1) 用於耐磨混凝土之粗粒料依 CNS 490 試驗法測定之磨損率不得大於

[40][ ]

(2) 除契約另有規定外混凝土配比設計使用礦物摻料之總取代量不得超過

y = -03376x + 30276Rsup2 = 08411

0

100

200

300

200 400 600 800

齡期

56

天7

2h

r磨耗

體積

(cm

3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

y = -0044x + 45546Rsup2 = 08667

0

10

20

30

40

200 400 600 800

齡期

56

天2

hr沖

擊損

失體

積(c

m3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

35

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

總膠結料重量[50][ ]

(3) 飛灰做為混凝土摻料時應符合 CNS 3036 之 F 類規定使用時應經工

程司事先核可且飛灰量不得超過總膠結料重量之[25][ ]若用於耐

磨混凝土飛灰量不得超過總膠結料重量之[15] [ ]若用於巨積混凝土

飛灰量不得超過水泥總膠結料之[30][ ]

(4) 矽灰做為混凝土摻料時應符合第 03373 章「矽灰混凝土」之相關規定

使用時應經工程司事先核可

由試驗結果可知粗粒料硬度與水中磨耗損失體積為負相關故提昇混凝土粗

粒料品質可有效提昇其抗磨耗能力因此對於耐磨混凝土粗粒料洛杉磯磨損率的

規定加以提昇規定不得大於 40

此外規範草案對於抗磨損構造物混凝土礦物摻料用量要求的主要精神在

(1) 僅規定礦物摻料之總取代量之上限為 50而沒有規定下限係因國

內最常用之礦物摻料爐石粉及飛灰單價均低於水泥以市場機制而言

承包廠商將會使用礦物摻料至其上限以降低成本

(2) 添加爐石粉有助於混凝土抗磨耗性能之提昇而飛灰不利於抗磨耗性

能但長齡期後則可改善其不利於抗磨耗性能之影響因此規範草案規

定礦物摻料之總取代量之上限為 50可保證爐石粉添加量不會超過

50再配合用於耐磨混凝土飛灰取代量上限為 15之規定亦可確保

飛灰添加量不會超過 15

(3) 矽灰對於抗磨耗性能以取代量為 15以內較為理想考量矽灰單價較

高若對於抗磨耗性能無明顯助益添加太多形同浪費因此本規範草

案對於矽灰之要求較為保守規定其添加量不宜超過水泥量之 10

(4) 藉由增加爐石粉及飛灰的用量可達成較佳之耐久性能其中爐石粉取

代量為 35時 RCPT 總累積電荷量即可降低 63~75飛灰取代量為

15時可降低 72~79綜上可知混凝土中添加爐石粉及飛灰均可

大幅提升其耐久性能

(5) 爐石粉及飛灰的用量與混凝土絕熱溫昇有密切之關係爐灰(爐石粉

飛灰=73)取代 30可使絕熱溫昇約降低 5取代 50約降低 13

顯示以爐石粉及飛灰等礦物摻料適當取代水泥之用量可有效降低水化

熱之產生以達到較佳之溫度與體積穩定性之控制

36

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

經由一系列混凝土相關試驗及相關文獻之綜整分析將混凝土抗壓強度水

膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽灰)用量等因素

與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝擊能力耐久性

溫度與體積穩定性等材料性能建立起關聯性且考量混凝土抗磨損試驗及耐久性

試驗所需花費時間較長如水中磨耗試驗需於齡期 56 天進行RCPT 需於齡期

91 天進行此將造成施工驗收等待時間過長的困擾故於規範草案之擬定即以

混凝土抗壓強度水膠比粗粒料用量礦物摻料用量等作為材料品質的檢驗規

定而不再另訂定額外之檢驗標準以簡化施工材料驗收作業但仍能達混凝土

抗磨損及提高耐久性溫度與體積穩定性之目的

此外在配比設計階段考量材料之多樣性或使用新材料時規範草案建

議當構造物需抵抗磨耗或衝擊時得進行 ASTM C1138 混凝土水中磨耗試驗

ACI 544 抗衝擊試驗或其他相關試驗依測試結果擇定最佳配比

然近年來台灣發生極端氣候已成常態維護水工構造物之性能及結構安全更

形重要本規範草案經由配比設計試拌試體製作乃至進行各項材料性能試

驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝土材料因素與混凝土力學性能建立

關聯性對於不同類型水利工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議

未來水工構造物之混凝土施工便可以有一明確的混凝土材料性能準則及材料試

驗項目與標準以期提昇水工構造物之品質

37

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長

徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長

行政院經濟建設委員會(經建會)在去(2011)年 12 月份發表 2012 年國

家建設計畫[1]揭櫫我國穩定永續均衡的經濟發展政策而落實於 2012 年度經

建發展目標包含經濟成長率為 43以上每人 GDP20246(美元)以上失

業率在 42以下而消費者物價指數上漲率則以不超過 20為努力目標

去年中因為歐美債信問題引發全球經濟衰退之疑慮我國因為國家財務

較為健全2011 年的經濟發展也較歐美國家樂觀因此當時經濟部長曾出面信

心喊話提出 2011 年的經濟指標有信心達到「54321」之標準[2]也就是說經

濟成長率要達到「5」以上失業率要在「4」以下薪資所得調漲要達「3」

以上消費者物價年增率則控制在「2」以下以及今年之重大投資要超過「1

兆」元

當提到一國經濟活動的規模時常以該國 GDP(Gross Domestic Product)為代

表而評估該國經濟活動的表現時則多以其 GDP 年度成長率來衡量由於近

年國際間貿易障礙逐漸去除跨國貿易與物流愈趨頻繁與重要當各國貿易需放

眼於全世界時供應貿易所需產品的廠商(或產業)規模也就愈來愈大使得各

國的經濟活動愈來愈趨向資本密集的結果因此目前以 GDP 來評估各國之經濟

38

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

成果時雖仍是一個有效指標但卻無法直接反映支撐經濟活動的廣大受薪階級

之實際經濟情況也因為如此2011 年 9 月「佔領華爾街運動」在美國各地如

火如荼的展開即在向執政當局反映代表受薪階級的 99人口在 2008 年金

融海嘯後之經濟復甦時期無法如同資本家一般享受 GDP 成長所應帶來之好

處(如勞方聘僱薪資的提升)因此如果需兼顧勞資雙方之實質經濟所得政

府在制訂年度總體經濟發展目標時除經建會所提「經濟成長率」「失業率」及

「消費者物價指數上漲率」外若能加上經濟部所提之「薪資所得調漲率」將

使政府施政首要為照顧全體人民福祉之目的透過每年經建目標之規劃與制訂

更為完整的推動與落實

在經建會邀集各部會制訂下一年度之國家總體經建目標後各部會需就其主

管業務規劃分配至業管產業的次經建目標及實施方案以期在年度終了時經

建會可以彙整全國人民一年來的努力達成年初所制訂的國家經建目標因此本

文也以「經濟成長率」「物價指數上漲率」「失業率」及「薪資所得調漲率」四

項經建指標比較近年我國總體經建實質成果與營造業經建實質成果間之差異與

趨勢並以經建會所制訂之 2012 年我國經建目標推測 2012 年營造業可能之產

業經建成果

首先經濟成長率是四項經建目標的根源且會直接影響到另外三項經建指

標數值之高低通常代表國家經濟活動結果之 GDP是指該國國內從事經濟活

動的總生產毛額而比較歷年經濟成長之結果必須先去除歷年物價波動之影響

因素所以計算歷年經濟成長率時多以實質生產毛額之年度成長率為主[3]

因此彙整行政院主計處所公布之全國及營造業近三十年之實質生產毛額[4]

並計算兩者之歷年成長率其結果如圖一所示除少數年度外大致上此段期間

之全國 GDP 年度成長率高於營造業之實質生產毛額年度成長率在 1997 年之

前雖然我國經濟成長率呈現逐年降低趨勢但大致仍可維持在 5以上之水準

1997-2007 的十年間我國經濟成長率約維持在 5上下其後我國經濟成長

則面臨更險峻的局勢經濟成長欲振乏力而於 2010 年時政府為因應 2008 金

融海嘯衝擊之振興經濟措施逐漸展現績效使得 2010 年經濟成長率高達 10以

上三十年間我國經濟呈現負成長的年代只有兩年分別為 2001 年及 2009 年

而營造業實質生產毛額年度成長率之情況大約可以 1995 年作為分水嶺1995

39

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

年之前的營造業經濟成長率以正成長情形居多在 1987-1989 及 1993 年更高

達 10以上而於 1995 年之後的十五年間有超過一半的年度營造業的經濟

成長呈現負成長頹勢圖一中亦繪出全國及營造業兩者經濟成長率之線性趨勢線

以方便比較全國及營造業實質生產毛額年度成長率之差異與趨勢三十年來兩

者之實質生產毛額年度成長率趨勢線大致維持平行狀態在 2010 年時營造

業經濟成長趨勢線低於全國經濟成長趨勢線約為 38依圖一之兩者趨勢估計

假設 2011 及 2012 年趨勢線斜率之差距不變因此若推估 2012 年終時營造業之

可能經濟成長率本文將以經建會所設定 2012 年全國總體經濟成長率減去 38

來推測

營造業是一個火車頭工業[5]需要下游的產業供應鏈一起協助因此中間

消費比例高所以受工程施工所需之原物料價格波動影響程度亦高在國內直

接代表營造工程物價漲跌情形的指數是行政院主計處所定期公布之營造工程物

價指數(CCI內含總指數工程分類指數中類指數及個別項目指數)但因

其屬國內單一產業之物價指數主計處或國內外經濟研究單位於年終時所發布

之下一年度經濟成長預測項目都不含營造工程物價指數預測經濟研究單位若

提供下一年度物價成長高低之預測時多以預測下一年度國內經濟成長之高低

所連帶影響國內貨物供給平衡之變動而帶動消費者物價指數(CPI)之成長數

40

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

值來代表雖然消費者物價指數與營造工程物價總指數間因使用目的不同

其組成權重亦不相同兩者間並未有直接相互影響之關聯性但若評估兩指數間

之長期趨勢以概估下一年度營造工程物價總指數之變動仍不失為一個客觀方

式因此本文彙整過去二十年間消費者物價指數與營造工程物價總指數之歷年

變動情形[4]如圖二所示二十年間CPI 指數之年度成長波動情形較 CCI

指數穩定在 1992-2003 年間CPI 指數之年度成長呈現逐年降低趨勢尤其在

2001-2003 的三年裡物價相對穩定(年度成長率趨近於零)但在 2003 年後

CPI 指數年度成長率之波動幅度漸漸擴增其值大約在 1-4之譜而過去二十

年間CCI 指數之年度波動幅度就較為劇烈工程物價波動幅度高者可達 15

之多(1993 年)工程物價波動劇降者亦曾達-9(1999 年)而營造工程之施工期

間常長達數年業者受營造工程物價之波動影響困擾頗深更常成為營造業者年

度獲利盈虧之關鍵因素依據圖二 CPI 指數之年度變動線性趨勢線逐年降低趨勢

及 CCI 指數之年度變動線性趨勢線逐年升高現象在 2010 年時CCI 指數之變

動率高於 CPI 指數約 37左右且兩指數年度變動趨勢線間之差異(CCI-CPI)

每年以增加 02之比例擴大中因此估測 2012 年終時營造業所可能遭遇之

營造工程物價總指數之變動數值將以經建會所設定之 2012 年消費者物價成長

率目標值加上 37(2010 年時之差距)再加上 04(2011 及 2012 年之差距)

作推測

41

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

而失業率可以反映勞工就業情形若年度經濟成長時可增加勞工就業機會

勞工失業率就會降低反之若年度經濟衰退時常引致勞工失業率升高本文

亦彙整行政院勞工委員會所公布之資料[6]將近十年來我國勞工總計(平均)

失業率及營造業勞工失業率繪於圖三就勞工失業率之指標而言營造業之勞工

失業率常高於全國勞工之總計失業率甚多在 2002 年時我國勞工總計失業率

為 517但當年營造業的勞工失業率約為前者之兩倍(964)其後營造業

勞工失業率以顯著的速率降低使得營造業勞工失業率與全國勞工總計失業率間

之差距逐漸縮小但自 2006 年之後兩者之失業率則與之前逐漸縮小差距之

現象背道而馳2008 年受金融海嘯之衝擊造成國內百業蕭條該年底我國

勞工總計失業率飆破 5以後長達年餘之勞工總計失業率居高不下2010 年 10

月份受惠於各部會戮力推出短期促進就業方案之功效主計處所公布的當月勞

工總計失業率降至 5以下雖讓當時以烏紗帽為擔保的閣揆暫時鬆了一口氣

但當月營造業勞工失業率仍高達 93為比較全國勞工之總計失業率與營造業

勞工失業率間之關聯趨勢本文將兩者失業率之線性趨勢線繪於圖三若以兩者

之趨勢線估計2010 年時我國營造業勞工失業率高於全國勞工總計失業率約

為 25但兩者之差距以每年減少 005之速率縮小中估測 2012 年終時營

造業勞工失業率之可能情況將以經建會所設定之 2012 年全國勞工總計失業率

目標值加上 25(2010 年時兩者趨勢線之差距)再減少 01(2011 及 2012

年縮小差距趨勢之結果)來推測

42

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

勞動薪資之成長受幾項因素影響其一為在通貨膨脹時期企業主考量

維持既有員工勞動薪資之購買力所為之勞動薪資增加給付其二為總勞動工

作時間之增加也會使勞工薪資總額增加另一項影響因素則為勞動生產力增

加之因素企業主以加薪方式回饋辛苦之員工[7]而由主計處所公布的資料中[4]

在 1995 年之前我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致多

高於當年之消費者物價指數之年度成長率(如圖四)顯然此段時間企業主對勞工

薪資之調整應有勞動生產力增加或勞動總工時增加之因素在內但在 1995 年

之後我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致與消費者物價

指數之年度成長率相當研判此段時期企業主調整勞工薪資的考量應為維持員

工既有勞動薪資之實質購買力以降低物價上漲所造成之影響居多估測 2012

年終時營造業勞工薪資成長率之可能情況仍以營造業主應會考量消費者物價

指數之漲幅調整營造業勞工薪資以維持勞動薪資之原有實質購買力因此

推測 2012 年終時此項營造業勞工薪資調整率將以經建會所設定 2012 年消費

者物價成長率之目標值來估計

43

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

依據前述彙整過去我國整體經建指標與營造業經建指標之趨勢與推估方式

2012 年我國營造業之經建指標推估結果如表一所示依此結果營造業在今年

之經建表現將面臨該高的不高(經濟成長率為 05及薪資調整率為 20)

且該低的不低(營造工程物價上漲率為 61與失業率為 66)的困境但營造

業面對今年預期之經營困境時應該找哪一個部會提供必要之協助依據目前的

政府組織架構營造業及建築師管理業務由內政部營建署依法管理技師及工

程顧問機構管理業務由行政院公共工程委員會(工程會)管理而負責國內各

產業的發展規劃或輔導業務則屬經濟部的業務範圍但或許因法定營造業另有

中央主管機關經濟部對營造產業發展規劃或產業輔導之協助常使營造業者感

覺不如其對製造業者立法院於前(2010 年)年 1 月份通過行政院組織法等三

法之修正案並預計於三年內完成政府組織再造工程在政府組織調整方案中(草

案)國家發展委員會將新設管制考核處以統籌原工程會及經建會之工程管考

業務另將增設國土空間發展處以統籌工程會之工程建設經費審議及經建會住

都處之業務交通部將更名為「交通及建設部」並規劃新設「工程技術及產業

司」及「民間參與公共建設司」以納入工程會及內政部之相關業務而內政部

將保留國土規劃及建築師管理之業務另設國土管理署辦理雖然此項政府組

織調整方案與原工程界期望新設「工程建設部」以統一我國營建產業之發展

規劃考核管理督導與輔導等事務的原意有不小落差但工程界仍殷切盼

望政府組織調整後能有特定部會以營造產業中央主管機關的立場於「考核

44

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

管理與督導」之傳統業務外增加規劃營造產業之發展願景年度經建目標制訂

及提供必要之輔導與協助等業務更期望類似「兩兆雙星」「生技起飛鑽石行動

方案」的產業長期發展及輔導方案能由營造業之中央主管機關提出

45

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

國外災例 他山之石

簡賢文 中央警察大學 教授

謝蕙如 中央警察大學 研究助理

根據統計資料[1]顯示自 1995年起全世界已有 713人因公路隧道火災而死

亡且在 1999 年至 2001 年間歐洲就至少發生三起重大的隧道火災如 1999

年Mont Blanc Tunnel 因一輛載有人造奶油及麵粉之貨車自燃引發猛烈火勢造

成 39人死亡43輛車毁損隧道關閉將近三年1999年 Tauern Tunnel 火災造

成 12死 49傷隧道封閉 3個月其肇事原因為載運油漆之貨車追撞前方車輛引

發火災而 2001年兩輛貨車對撞所引發之 Gotthard Tunnel 火災其造成 20死 4

傷隧道嚴重損壞封閉 2個月從隧道火災對社會經濟以及國家政府形象重大損

失之角度審視公路隧道已不僅只是單純的交通運輸途徑而是背負著國家形象

及經濟重任之關鍵基礎設施

隨著臺灣社會環境的變遷及對於運輸經濟交通安全的高需求和高期待越

來越多的隧道於公路建設中構築包括八卦山隧道雪山隧道觀音山隧道

甚至是計劃建造之蘇花改隧道群隧道取代了開放的平面道路不僅提升車流量

縮短更多的車程時間也帶來更高的交通運輸經濟效益雖然隧道帶來交通上

之便捷然其可能因通行其間車輛的追撞而衍生的避難與救援特別困難的隧道火

災對於實現「給予人民一條安全回家的路」之倡議絕對是蘇花改通過環評後

中央及地方政府與工程顧問公司必須面對之關鍵議題

46

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 13: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

「達娜伊谷」這個名字是來自鄒族語的發音原意為「忘憂谷」的意思

它是臺灣少見的乾淨溪流位於曾文溪上游海拔約五百公尺溪長十八公里

氣候宜人風景秀麗目前想要進入阿里山鄉「達娜伊谷」可由中山高速公

路嘉義交流道往嘉義市區經 159 號縣道再接 18 號省道往東或國道 3 號高

速公路中埔交流道直接接 18 號省道往東後經阿里山風景區入口到 50k 龍美

13

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

村處後轉 129 號縣道往南即可到達但至今尚無直達公車因此必須駕駛自

小客車或包車前往

「達娜伊谷自然生態公園」是臺灣第一座由民間推動而成的生態公園由山

美社區發展協會管理開放遊賞只向遊客收取酌量的清潔維護費近幾年來

達娜伊谷已經成為阿里山的一個新興景點在公園入口處甚至還有傳統的歌舞表

演達娜伊谷不但自然生態豐裕山脈青翠蜿蜒伸展且步道幽靜溪流在山

谷中閃耀溪中巨石嶙峋兩岸鳥蝶振翅飛舞達娜伊谷的魚類也很豐富像是

復育成功以此地為家的高山鲴魚數量很多另一方面為了生態平衡著想每

逢雨季和魚類繁殖期間達娜伊谷還會開放曾文溪供釣客垂釣相信不久的將來

「忘憂谷」之人間仙境即將風華再現

14

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

輕鬆看世界

全球兩百營建業 中鼎工程首入列

( International Construction Jul-Aug 2011)

15

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

羽田機場跑道 半年填方完成

16

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

星國電纜隧道 長逾三十公里

17

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

杭州動漫博物館 球狀外形似香菇

18

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長 國立台灣大學 土木工程學系教授 徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長 張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長 曾亘婉 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊中心助理工程師

1989 年行政院經濟建設委員會(經建會)管制考核處依據行政院經濟革新

委員會在「提高公共支出效益之建議」案中所提「建議行政院經濟建設委員會

廣為蒐集國內外有關各類公共工程及技術服務規範與給酬標準等資料設立資料

庫以利各機關提出有關計畫時比較分析之參考」以參考美國營建規範學會(The

Construction Specification InstituteCSI)於 1987 年出版之規範(SPECTEXT)

為主將其原文 16 篇加以採擇編譯成 13 篇計 398 章「公共工程施工綱要規範」

自此開啟了我國中央機關訂定全國通用性施工綱要規範供各界參考之先河其後

甫成立三年的行政院公共工程委員會(工程會)基於「公共工程作業透明化管

理專業化技術國際化」之理念於 1998 年 1 月 23 日奉行政院核准成立「公

共工程施工綱要規範整編暨資訊整合中心」續參照美國 CSI 協會最新版之格式

與編碼內容於 1998 年 12 月公布首批 77 章公共工程施工綱要規範並陸續擴

增新篇章至 2011 年 12 月底止公布之總篇章數為 16 篇 809 章目前施工綱

要規範之新增維護與修訂工程會委由財團法人臺灣營建研究院持續辦理中

基於「混凝土」為公共工程普遍使用之基礎材料因此施工綱要規範「第

19

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

03050 章 混凝土基本材料及施工一般要求」也包含於 1998 年首批公布的施工綱

要規範中歷年來第 03050 章之內容亦採納工程先進及單位相關之修訂提案

共經歷 7 次的討論與修訂(如表一所示)目前所公布的適用版本為 V80 版[1]

歷次修訂之重點內容分述如後

1V20 版(20010327)

為因應施工綱要規範將適用於全國各項工程因此本版本之修訂大量引用

[ ]於混凝土產製與施工之技術數值限制條件內使工程主辦機關可依其工程規

模大小及工程性質之異同而予以適度調整或引用 CNS 以外之規範如 216 卜

特蘭水泥混凝土用水應為[清水][ ]其 ph 值不得[小於 50 或者大於 80][ ]

2V30 版(20051206)

增列「當同一抗壓強度之混凝土契約總量大於[500m3] [1000m3] [ ]時需

做配比設計但預力混凝土均需做配比設計」增加 154 要求施工廠商應提送

施工計畫並具體陳述混凝土拌和廠之拌和量及運送至澆置地點之運送量配合情

形以保證能符合混凝土澆置量排程之要求增加 213(7)細粒料之細度模數若

超出配比設計值之[plusmn02][ ]時應調整用砂率此外亦增加混凝土澆置震動及

搗實要求(325)及混凝土施工縫之設置條件與要求(326)另外將混凝土

抗壓強度試驗之取樣頻率提高至一般混凝土 50 m3 以下 2 組50 -100m3 為 3

組及 100 -200m3 為 4 組其後每增加 100m3 加取 1 組以確保一般混凝土之

20

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

產製品質通常預力構件之材料品質要求更高因此預力混凝土亦增列類似之規

定但其取樣頻率更高於一般混凝土

3V40 版(20060718)

本次修訂之內容主要為因應永續環境資源再利用之需求217 款納入在

工程司事先核准之條件下可使用水淬高爐爐渣粉取代部分之水泥量但上限不

得超過水泥重量之[30][ ]

4V50 版(20070615)

補充 336 款「若承包商未適當保護試體以致試體抗壓試驗結果不合格時

應進行鑽心取樣試驗」以確認混凝土的品質

5V60 版(20071218)

增列 14 節引用 CNS 規範章篇之公布日期如 CNS 61 R2001(20050325 公

布版)

6V70 版(20081105)

本次修訂之內容主要在引入第三者驗證機制於混凝土產製過程之品管程序

內因混凝土運至工地澆置時仍處於半成品狀態需俟 28 天硬固後以抗壓

強度試驗確認其品質是否符合設計圖說之要求為免澆置後混凝土強度不足時

需浪費大量資源將結構物敲除重做或補強特於此次規範修訂中於混凝土產

製過程引入第三者驗證機制以提高混凝土產製品質的可靠度因此增列「152

(2)供應單一工程混凝土總量大於[5000m3][ ]以上之拌和廠應檢附經政府機

關財團法人或學術機構等驗證單位依據 CNS 3090 驗證合格之證明文件送交

工程司審核通過後方得供料」此外為免驗證單位良莠不齊驗證結果無法有

效達到提升混凝土廠產製品質之原意本次修訂之規範內容亦要求「驗證單位

應通過標準法授權之產品驗證單位認證機構認證」以使混凝土之產製程序能

獲得多一層之保障

7V80 版(20101101)

本次修訂僅在規範中引用之「CNS 490 粗粒料(375mm 以下)洛杉磯磨損

試驗法」予以更正為正確名稱因此併同其他 20 章一併修訂引用 CNS 之錯誤

行政院於 2001 年 11 月 15 日(行政院台九十工技字第九 OO 四四一八八號

函)頒佈「公共工程施工綱要規範實施要點」主要在劃一全國施工規範以提

21

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

升工程品質但為使各工程主辦機關於特殊情形時也能適當之增刪綱要規範

以符合其工程特性之需求條件「公共工程施工綱要規範實施要點」第四條亦明

文規定「主辦機關自本要點實施日起辦理新興個別計畫之規劃設計及施工

應用施工規範之有關措施及內容如有所不足或另有特殊情節應循施工規範完

整版所訂有關編撰格式編碼架構及編碼規則增刪修撰以因應個案需用」因此

施工綱要規範之引用者應充分了解綱要規範尚非屬施工標準規範應用綱要規

範時需就擬發包之工程特性全面檢討綱要規範內容是否可符合發包工程之

需求不應盲目照抄使用

22

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

李 釗 國立中央大學土木工程學系 教授

王韡蒨 私立中原大學土木工程學系 助理教授

許書王 私立中原大學土木工程學系 兼任助理教授

交通部(以下稱主管機關)自 78 年 7 月 25 日交技(78)字第 022662 號函頒布「公

路工程施工規範」後鑑於工程技術不斷創新材料變化也與時俱進為求規範

切合實際遂於 84 年推動「交通部工程在國內落實生根作法」專案之際納入

該規範之修訂並由國道高速公路局(以下稱主辦機關)於 90 年 1 月完成全面修

訂工作93 年並配合行政院「綠建築推動方案」工作項目將廢棄混凝土回收

再生利用規定納入規範

97年主管機關為配合行政院政策執行「廢棄資源物再利用於公路工程規範

草案之研究」並針對公路類相關規範進行全面檢視排定公路類規範修訂順序

其中以公路工程施工規範列為優先修訂項目為符合實際需求主管機關於98

年辦理「公路工程施工規範草案之研究」將原規範格式參照行政院公共工程委

員會「公共工程施工綱要規範」主架構及各章編列方式進行全面性內容檢視與

修訂並於99年4月完成初步研究同年12月交由主辦機關負責『交通部頒布「公

路工程施工規範」之修訂』計畫並委由國立中央大學(以下稱執行單位)辦理

23

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

為配合行政院公共工程委員會 98 年 8 月召開「公共工程設計與施工規範第

二次討論會(混凝土規範)」會議之決議就公路工程施工規範「第六章混凝土工

程」先予審議並於 100 年 4 月由主辦機關負責辦理初審後提報主管機關進行

複審及頒佈作業期間共歷經 9 次複審會議於同年 9 月完成複審作業10 月 3

日完成頒佈程序

主管機關於97年開始規劃進行「公路工程施工規範」修訂作業於98年發包

辦理「公路工程施工規範草案之研究」進行全面性規範內容檢視與修訂99

年再委由主辦機關負責辦理「公路工程施工規範之修訂」計畫並就「第六章混

凝土工程」先予審查及頒布其任務編組及審議流程如下所述

1任務編組

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

有鑑於公路工程施工規範內容涵蓋許多領域故修訂方式應由不同領域的專

家學者針對其專精領域之章節著手修訂因此計有六個委員會進行規範草案撰

稿與審查之工作區分為「總則及設施安衛環境」「路基及路面工程」「混

凝土工程」「橋梁工程」「隧道工程」及「排水及邊坡工程」等

混凝土工程委員會由召集人撰稿委員審查委員及執行秘書所組成召集

人邀請三位混凝土界專家學者擔任公路工程施工規範第六章混凝土工程內容編

修撰稿委員規範修訂初步完成後隨即開始審查工作審查委員由7位混凝土

專家組成

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

該案以任務編組方式審查其中混凝土工程施工規範初審委員會由鐵公路

相關單位包括公路總局高公局國工局運輸研究所高鐵局鐵改局鐵路

管理局等七個單位台灣世曦工程公司及學者等產官學界混凝土專家共17人組成

並召開初審會議審查相關條文初審會議通過後由主辦單位邀集主管機關鐵

公路相關單位進行校核完成後送交通部複審複審委員會由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者執行單位及技師公會專家組成

24

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2審議流程

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

為快速了解及蒐集資料規劃問卷並發函於使用較為頻繁及熟悉之相關單位

進行問卷調查以提供施工規範修訂之建議期間並進行兩次初審聯席會議第

一次初審聯席會議決議事項包含規範草案審查方式審查召集人委員名冊審

查頻率及開會地點第二次會議則針對初步完成之草案內容進行審查

基於專業領域之分工第一次初審聯席會議後即採分組(委員會)方式進行

混凝土工程委員會部份先收集目前國內使用之公路工程施工規範及彙整有關技

術文獻檢視施工規範運用於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能

發生之問題並針對前述問卷結果之建議由召集人邀集撰稿委員召開會議討

論混凝土施工規範之架構及內容由執行秘書進行規範修訂之相關文書作業及會

議成果彙整規範草案擬定後即進行小組內部之審查工作由召集人聘請官學

界混凝土專家擔任審查委員審查會議結束後進行全案第二次初審聯席會議對

規範草案內容進行審查撰稿會議擬定「第六章混凝土工程」施工規範草案共16

章歷經5次小組內部之審查會議修訂整合完成之草案共12章

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

主辦單位針對98年「公路工程施工規範草案之研究」案初步完成之規範草案

規劃召開初審會議並委由執行單位辦理其中混凝土工程施工規範初審委員會

由鐵公路7個單位13人產業界2人及學界2人共17人組成分別針對前述「第

六章混凝土工程」施工規範草案共12章逐章進行初審共召開11次會議初審

會議審查方式分為會議前中後三階段進行會議審查前擬出規範審查順序及

章節會議前三天由審查委員先提出書面意見交由執行祕書綜整會議中依

據所有委員書面審查意見表逐條討論並修訂會議後由執行秘書綜整修訂內容

並發文檢送會議紀錄初審會議通過後由執行單位函送規範修訂成果至主辦機

關並由主辦機關核定後彙送交通部進行複審複審委員由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者承辦單位及技師公會專家組成複審進行方式逐章逐條審

查歷經9次審查會議於100年9月完成修訂「公路工程施工規範」第六章混凝

土工程規範共計12章並於100年10月頒布

25

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

本次規範的編修要同時兼顧制度面法制面及實務執行面編修的要領簡述

如下

1掌握規範特性

就鐵公路各主管單位而言部頒規範是具有援引依據位階較高且編修

後需較長時間才有機會再予以修訂等特性因此在法制面的考量下內容修訂依

據交通部99年8月9日交技字第0990007371號函示部頒規範採原則性政策性或

訓示性之技術規定而執行細節之操作面規定則由各執行單位制定辦理

2修訂規範架構

93年4月頒布之「公路工程施工規範」第六章混凝土工程係引用中國土木

水利工程學會出版之「混凝土工程施工規範與解說(土木402)」內容為主其格

式僅水泥混凝土一節再區分說明材料施工要求及計量與計價等四項與行

政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」及部屬機關自訂混凝土施工規範

之架構及內容有極大差異性為符合實務面及法制面需針對規範內容及架構做

大幅度修訂

規範內容主架構及各章編碼之修訂依據交通部技監室98年技發字第

0980200448號函示參照行政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」進

行規範格式及章節之編排各章碼內容再區分為通則產品施工計量及計價

等四部分藉此提升部屬機關在引用規範時之實用性及便利性

3符合運用領域

原混凝土工程施工規範內容主要是以中國土木水利工程學會土木402為主

土木402是以建築工程為對象與公路工程屬性較為不同為符合公路工程運用

的領域與需求藉由國內外公路工程施工規範文獻蒐集彙整以及臺灣地區公路工

程規範現況調查成效評估與使用情形以期完成最適切用於國內公路工程之混

凝土施工規範

4更新及刪除不合時宜的內容

混凝土工程施工規範是營建工程運用最多分布最廣的規範之一其係為了

26

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

達成工程設計之理念和品質需求所訂定對施工材料及施工品質之要求與標準

部頒規範頒布與修訂之日期差距甚大部份參考之標準或規範(包括CNSASTM

AASHTO等)國內外已做更新為求嚴謹且鑑於材料工法日新月異因此需

針對相關規範進行檢視與修訂以符合未來需求除此之外對規範實務應用層

面藉由委員會的召開更新及刪除不適用之內容期使規範更具完備

5名詞整編

93年版公路工程施工規範相同之工程項目等常發現各章名詞會有不同之現

象恐易造成施工單位混淆因此主辦單位藉由本次規範修訂作業將相同事

項所用的名詞予以統一並於第一章總則篇定義清楚混凝土工程施工規範雖然

先審議後頒布但是在名詞部分將依據部頒複審結果將定案名詞提送總則工程

委員會配合修訂

6納入新材料及新工法

目前國內使用之公路工程混凝土施工規範及技術是否合宜需進行檢視探

討及修訂因此在修訂上需使各篇章節相關工作項目之規定一致化並檢視施工

規範於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能發生之問題予以檢討

有些已經不符合現代需求除了原有工法要求外再建議增列其他新工法以因

應工程技術之演進及新材料新工法之發展

本次第六章混凝土工程編修完成頒布的內容架構包括第03052章「卜特蘭

水泥」第03053章「水泥混凝土之一般要求」第03054章「水泥混凝土構造物」

第03110章「場鑄結構混凝土用模板」第03150章「混凝土附屬品」第03210

章「鋼筋」第03220章「銲接鋼線網」第03315章「自充填混凝土」第03350

章「混凝土表面修飾」第03371章「無收縮混凝土」第03372章「噴凝土」及

第03601章「無收縮水泥砂漿」等共計12章重要編修項目及其精神如下

1新增符合工程現況專章

近年來國內自充填混凝土快速發展與應用目前已逐漸普遍應用於公路建

築等重要工程有著重大的進展與改變由於自充填混凝土在施工技術上和傳統

27

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

混凝土有相當大的差異因此本次修訂重點之一為新增「自充填混凝土」專章

使本規範符合混凝土技術發展之國際潮流與水準此外亦新增第03371章「無

收縮混凝土」及第03601章「無收縮水泥砂漿」等二個章節

2配合新科技新材料及新工法之應用增列內容

如增列第03052章「卜特蘭水泥」中水硬性混合水泥之材料要求又如CNS

1240之附錄所列檢測粒料鹼質與粒料反應活性的方法包括岩相分析等四種資

料過於老舊因此在第03053章「水泥混凝土之一般要求」中增列具潛在鹼質反

應性粒料之檢測方式此外亦增列第03315章「自充填混凝土」之材料要求及施

工相關規定

3非混凝土工程範疇內容納入適當之委員會討論

第03150章「混凝土附屬品」原草案條文附屬品區分為混凝土工程附屬品

與橋梁工程附屬品二部分本章保留混凝土工程附屬品內容包括填縫劑及止水

帶兩類而原草案條文中有關橋梁工程附屬品包括成型伸縮縫填縫板人造橡膠

防震板預力鋼棒剪力鋼箱及套筒抗拉拔裝置剪力鋼棒與防震拉條防水

膜橋梁鉸接板頂防水層渡槽防水層箱型梁人孔蓋及座橋名牌等有關的

材料規定及施工方法移至橋梁工程組納入橋梁工程附屬品專章討論

4整併章節內容

將原第03390章「混凝土養護」及第03350章「混凝土基本材料及施工方法」

等併入第03053章「水泥混凝土之一般要求」將原第03310章「結構用混凝土」

併入第03054章「水泥混凝土構造物」中

5要求材料及施工品質

施工規範是營建工程施工之準則對工程相關的品質要求均需詳列於規範中

包括材料規格檢驗頻率品質要求標準等因考量各部屬單位工程特性不同

部頒規範修訂採原則性政策性或訓示性之技術規定對於執行細節操作面之規

定在不違反部頒規範及其他相關法令規章下各部屬單位應優先考慮施工安全

及品質要求制定所需之規範

本次混凝土工程施工規範對材料及施工品質要求之原則性修訂內容列舉幾

項說明第03053章「水泥混凝土之一般要求」將第33項內容修正為「除契約另

28

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

有規定外混凝土之坍度強度及水溶性氯離子含量檢驗方法依CNS 3090規

定執行檢驗頻率與合格標準依契約規定辦理」第03210章「鋼筋」刪除

第324款中表03210-2混凝土保護層厚度建議值及第36款許可差規定等二項內容

而相關規定依各單位制訂之契約加以要求以滿足各單位對不同工程性質的要

6重視施工品質及工程安全內容

為避免國內混凝土工程施工品質不良所造成之案例重蹈覆轍本次修訂內容

全面性檢討對施工品質的要求以確保施工安全例如第03210章「鋼筋」為提

升施工品質並考量安全修訂第217款後段內容為「水泥砂漿墊塊或混凝土墊塊

之強度須大於所澆置混凝土之強度並應附鍍鋅鐵線」

7修正計量與計價架構寫法

除特殊需求外修正計量與計價的架構寫法以使規範更完善依據交通部

臺灣區國道高速公路局100年4月18日工字第1006003247號函示「第42項計價

每一工作項目建議須有『計價單位』及『若契約另有規定時從其規定』等字眼

並採正面表列方式辦理」修正

8統一使用的名詞例

規範各章名詞定義需統一規範才具一致性及便利性且須於第一章總則中

加以規定例如第03110章「場鑄結構混凝土用模板」依據公共工程施工綱要

規範編撰說明施工圖涵蓋施工製造圖(Shop drawings)與工作圖(Working

drawings)兩部分並將原內容中的「工作圖」修訂為「施工圖」第00100章

「總則篇」第123款修訂AASHTO中文名稱為「美國州公路及運輸官員協會」

及修訂Standard Specifications for Highway Bridge的中文名稱為「公路橋梁標準規

範施工篇」

1由本次修訂過程顯示為求嚴謹規範從修訂研擬至頒佈時間長達數年就環

境變遷與實務應用而言未來宜採取逐年彙整定期修正方式辦理以避免落

29

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2辦理過程發現各單位對於某些特定事項持有不同建議或看法由此可見以部層

級之規範而言採原則性政策性或訓示性之技術規定屬正確作法

3日後對於交通部與其他部會或單位相類似之規範標準應採取積極參與方式

以避免一國多制或有落差的情形發生

4本次修訂規範參與人員涵蓋產官學界專家學者惟新修訂規範是否完全適

合應用尚須進一步了解建議相關單位應採取主動方式與主管機關保持聯繫

就實務應用產生的問題充分溝通並研擬對策以期本規範能更為適用可行

30

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長

國立台灣大學 土木工程學系教授

陳育聖 財團法人臺灣營建研究院 副工程師

楊仲家 國立海洋大學 材料工程研究所教授 劉玉雯 國立嘉義大學 土木與水資源工程系教授

水利工程建設是台灣經濟起步不可或缺的一環從防洪灌溉電力與公共

給水等涵蓋之服務範圍與影響層面甚為廣泛更是造就台灣經濟發展的主要功

臣因此水利構造物須維持一定的服務性能以確保其於服務年限內正常營運

目前台灣的水利構造物以鋼筋混凝土結構為主然而由於台灣雨量豐沛約為世

界平均值 26 倍降雨時空分佈極不平均的水文條件雨季集中於五至十月間

約為年平均雨量之 78再加上河川大多從海拔高度超過 3000 公尺的山區以

不超過 150 公里的距離東西流向海洋以及地質構造複雜而地層形成年淺質弱的

地形與地質條件使得每逢颱風大雨坡陡流急且挾帶大量土石河流向下游流動

形成台灣地區單位面積產砂量及河川含砂濃度皆為世界平均值之數十倍這種

「水急砂多」的情形透過「水」與「砂」的共同作用對台灣水工結構物如

攔河壩堰之排砂道溢洪道輸水排砂隧道及靜水池等之混凝土結構構成嚴

重的磨損問題

31

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

國內關於水工混凝土施工之相關建議與規定僅見於公共工程委員會施工綱

要規範第 03374 章耐磨混凝土及經濟部水利署施工規範第 03310 章結構用混凝土

中之部分篇章然而上述兩者均屬通則型規範對於不同類型水工構造物如堰

壩結構體溢洪道輸水道排砂道及靜水池等其規定並無特別差異性台灣

河川均屬源短流急型態且地質構造複雜使得河川具高含砂石量之特性位於不

同河段之水工構造物將因河流中不同粒徑的砂石而遭受不同形式的侵襲因

此不同形式水工構造物所承受的損害便有所差別若僅以通則性規範進行施工管

理恐較難以落實不同類型構造物之性能要求及施工要求

國外相關規範中日本土木學會混凝土標準示方書[施工編]及[壩編]對於水

工混凝土耐磨或抗衝擊性質均無著墨美國混凝土學會 ACI 210R-93rdquoErosion of

concrete in hydraulic structuresrdquo雖對於水工混凝土之耐磨性質有較實質的說明然

亦無較定量的建議中國水工混凝土施工規範屬水工混凝土之一般通則性規範

藉由規範水工混凝土使用之材料與配比的水膠比(水灰比)以控制其品質然對於

水工混凝土耐磨及抗衝擊性質亦無實質建議

上述國內規範中均僅以抗壓強度做為判斷混凝土品質之依據對水工構造

物所需的抗磨耗能力抗衝擊能力耐久性與體積穩定性卻著墨甚少

依據相關文獻與試驗結果顯示水利工程多數之混凝土構造物必須具備一定

的抗磨耗與抗衝擊能力始能確保其構造性能並維持正常功能另一方面混

32

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

凝土耐久性溫度與體積穩定性等則是決定混凝土構造物使用年限之最重要參

數因此100 年水利署委由國立台灣大學詹穎雯教授海洋大學楊仲家教授及

嘉義大學劉玉雯教授與財團法人臺灣營建研究院所組成的團隊針對前項所列之

各種材料性能試驗方法進行相關試驗以擬定水利構造物運用混凝土所應具備

材料性能之主要測試項目並據以檢討現行混凝土施工規範提出修訂建議[1]

藉由一系列適合水工混凝土構造物應用之混凝土材料經由配比設計試拌

試體製作乃至進行各項材料性能試驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝

土抗壓強度水膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽

灰)用量等因素與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝

擊能力耐久性溫度與體積穩定性等材料性能建立關聯性對於不同類型水利

工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議此建議值包含混凝土材料之

性能要求與材料性能試驗項目等因此未來水工構造物之混凝土施工便可以

有一明確的混凝土材料性能準則及材料試驗項目與標準

在此將研擬之整合型水利工程混凝土施工規範(草案)關於材料性能要求適

用之試驗法與材料檢驗規定之訂定原則與精神敘述如下而本規範草案對於材料

相關規格與性能之要求在條文前面均會有「除契約另有規定外hellip」之陳述

以保留業主單位針對個別工程相關性能需有所提昇之彈性

考量國內現行水工混凝土施工規範對於水工構造物之混凝土規格及性能要

求並無區分一般構造物及需考量抗磨耗抗沖擊性能之構造物因此就水工混凝

土構造物之特性先將其區分為(1)一般水工構造物(2) 抗磨損構造物(3) 堰

壩結構體等三種結構

對於「一般水工構造物」之規定係參考經濟部水利署施工規範第 03310 章

結構用混凝土規定一般水工構造物使用之混凝土 28 天設計抗壓強度並將水

利署規範中部分構造物的強度要求予以提昇如下表所示

對於「堰壩結構體」之要求直接引用至公共工程委員會施工綱要規範第

03701 章「壩用混凝土」的規定

規範草案最主要在於增加針對「抗磨損構造物」之相關性能規定與要求使

該規範具有「水工混凝土施工規範」的特色

33

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

規範草案關於「抗磨損構造物」混凝土之材料規格要求如下

(1) 抗磨損構造物係指需承受水流中磨損物質沖刷或外界物質磨損之構造

物應使用耐磨混凝土

(2) 除契約另有規定外抗磨損構造物設計使用之混凝土規格可參考下表

規定

(3) 混凝土採低水膠比之配比可提高混凝土強度作為耐磨混凝土耐

磨混凝土為維持良好工作度得摻加減水劑輸氣劑強塑劑等化學摻

規範草案對抗磨損構造物耐磨層之混凝土材料規格的要求對於需考慮抗磨

損構造物耐磨層細分為溢洪道輸水道排砂道及靜水池等之耐磨層並依據

其可能造成之磨損程度將其分為 2 種等級並對其 28 天抗壓強度水膠比及

粗粒料用量進行要求其中溢洪道與排砂道為較高等級輸水道與靜水池為較低

等級

由試驗結果可知混凝土抗壓強度與水中磨耗損失體積及含砂水流沖擊損失

34

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

體積有明顯之相關性故提昇混凝土設計強度可有效提昇其抗磨耗能力與抗含砂

水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂將 28 天設計強度規定從水利署施工規

範的 350 kgfcm2提昇至 420及 560 kgfcm2

水膠比與水中磨耗損失體積快速氯離子滲透試驗(RCPT)總累積電荷量

非穩態傳輸係數及穩態傳輸係數均有明顯之正相關性故降低混凝土水膠比可有

效提昇其抗磨耗能力與耐久性能因此反映在規範的擬訂增加水膠比最大值的

規定2種等級分別為 045及 04以下

粗粒料用量與衝擊破壞次數有明顯正相關與水中磨耗損失體積及含砂水流

沖擊損失體積有明顯負相關故提昇混凝土粗粒料用量可有效提昇其抗衝擊能力

抗磨耗能力及抗含砂水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂增加粗粒料用量最

小值的規定均為 035 m3m3以上

混凝土組成成份之水泥粒料水化學摻料與礦物摻料等之使用規定除了

按照施規綱要規範第03050章「混凝土基本材料及施工一般要求」之相關規定外

應符合下列要求

(1) 用於耐磨混凝土之粗粒料依 CNS 490 試驗法測定之磨損率不得大於

[40][ ]

(2) 除契約另有規定外混凝土配比設計使用礦物摻料之總取代量不得超過

y = -03376x + 30276Rsup2 = 08411

0

100

200

300

200 400 600 800

齡期

56

天7

2h

r磨耗

體積

(cm

3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

y = -0044x + 45546Rsup2 = 08667

0

10

20

30

40

200 400 600 800

齡期

56

天2

hr沖

擊損

失體

積(c

m3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

35

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

總膠結料重量[50][ ]

(3) 飛灰做為混凝土摻料時應符合 CNS 3036 之 F 類規定使用時應經工

程司事先核可且飛灰量不得超過總膠結料重量之[25][ ]若用於耐

磨混凝土飛灰量不得超過總膠結料重量之[15] [ ]若用於巨積混凝土

飛灰量不得超過水泥總膠結料之[30][ ]

(4) 矽灰做為混凝土摻料時應符合第 03373 章「矽灰混凝土」之相關規定

使用時應經工程司事先核可

由試驗結果可知粗粒料硬度與水中磨耗損失體積為負相關故提昇混凝土粗

粒料品質可有效提昇其抗磨耗能力因此對於耐磨混凝土粗粒料洛杉磯磨損率的

規定加以提昇規定不得大於 40

此外規範草案對於抗磨損構造物混凝土礦物摻料用量要求的主要精神在

(1) 僅規定礦物摻料之總取代量之上限為 50而沒有規定下限係因國

內最常用之礦物摻料爐石粉及飛灰單價均低於水泥以市場機制而言

承包廠商將會使用礦物摻料至其上限以降低成本

(2) 添加爐石粉有助於混凝土抗磨耗性能之提昇而飛灰不利於抗磨耗性

能但長齡期後則可改善其不利於抗磨耗性能之影響因此規範草案規

定礦物摻料之總取代量之上限為 50可保證爐石粉添加量不會超過

50再配合用於耐磨混凝土飛灰取代量上限為 15之規定亦可確保

飛灰添加量不會超過 15

(3) 矽灰對於抗磨耗性能以取代量為 15以內較為理想考量矽灰單價較

高若對於抗磨耗性能無明顯助益添加太多形同浪費因此本規範草

案對於矽灰之要求較為保守規定其添加量不宜超過水泥量之 10

(4) 藉由增加爐石粉及飛灰的用量可達成較佳之耐久性能其中爐石粉取

代量為 35時 RCPT 總累積電荷量即可降低 63~75飛灰取代量為

15時可降低 72~79綜上可知混凝土中添加爐石粉及飛灰均可

大幅提升其耐久性能

(5) 爐石粉及飛灰的用量與混凝土絕熱溫昇有密切之關係爐灰(爐石粉

飛灰=73)取代 30可使絕熱溫昇約降低 5取代 50約降低 13

顯示以爐石粉及飛灰等礦物摻料適當取代水泥之用量可有效降低水化

熱之產生以達到較佳之溫度與體積穩定性之控制

36

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

經由一系列混凝土相關試驗及相關文獻之綜整分析將混凝土抗壓強度水

膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽灰)用量等因素

與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝擊能力耐久性

溫度與體積穩定性等材料性能建立起關聯性且考量混凝土抗磨損試驗及耐久性

試驗所需花費時間較長如水中磨耗試驗需於齡期 56 天進行RCPT 需於齡期

91 天進行此將造成施工驗收等待時間過長的困擾故於規範草案之擬定即以

混凝土抗壓強度水膠比粗粒料用量礦物摻料用量等作為材料品質的檢驗規

定而不再另訂定額外之檢驗標準以簡化施工材料驗收作業但仍能達混凝土

抗磨損及提高耐久性溫度與體積穩定性之目的

此外在配比設計階段考量材料之多樣性或使用新材料時規範草案建

議當構造物需抵抗磨耗或衝擊時得進行 ASTM C1138 混凝土水中磨耗試驗

ACI 544 抗衝擊試驗或其他相關試驗依測試結果擇定最佳配比

然近年來台灣發生極端氣候已成常態維護水工構造物之性能及結構安全更

形重要本規範草案經由配比設計試拌試體製作乃至進行各項材料性能試

驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝土材料因素與混凝土力學性能建立

關聯性對於不同類型水利工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議

未來水工構造物之混凝土施工便可以有一明確的混凝土材料性能準則及材料試

驗項目與標準以期提昇水工構造物之品質

37

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長

徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長

行政院經濟建設委員會(經建會)在去(2011)年 12 月份發表 2012 年國

家建設計畫[1]揭櫫我國穩定永續均衡的經濟發展政策而落實於 2012 年度經

建發展目標包含經濟成長率為 43以上每人 GDP20246(美元)以上失

業率在 42以下而消費者物價指數上漲率則以不超過 20為努力目標

去年中因為歐美債信問題引發全球經濟衰退之疑慮我國因為國家財務

較為健全2011 年的經濟發展也較歐美國家樂觀因此當時經濟部長曾出面信

心喊話提出 2011 年的經濟指標有信心達到「54321」之標準[2]也就是說經

濟成長率要達到「5」以上失業率要在「4」以下薪資所得調漲要達「3」

以上消費者物價年增率則控制在「2」以下以及今年之重大投資要超過「1

兆」元

當提到一國經濟活動的規模時常以該國 GDP(Gross Domestic Product)為代

表而評估該國經濟活動的表現時則多以其 GDP 年度成長率來衡量由於近

年國際間貿易障礙逐漸去除跨國貿易與物流愈趨頻繁與重要當各國貿易需放

眼於全世界時供應貿易所需產品的廠商(或產業)規模也就愈來愈大使得各

國的經濟活動愈來愈趨向資本密集的結果因此目前以 GDP 來評估各國之經濟

38

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

成果時雖仍是一個有效指標但卻無法直接反映支撐經濟活動的廣大受薪階級

之實際經濟情況也因為如此2011 年 9 月「佔領華爾街運動」在美國各地如

火如荼的展開即在向執政當局反映代表受薪階級的 99人口在 2008 年金

融海嘯後之經濟復甦時期無法如同資本家一般享受 GDP 成長所應帶來之好

處(如勞方聘僱薪資的提升)因此如果需兼顧勞資雙方之實質經濟所得政

府在制訂年度總體經濟發展目標時除經建會所提「經濟成長率」「失業率」及

「消費者物價指數上漲率」外若能加上經濟部所提之「薪資所得調漲率」將

使政府施政首要為照顧全體人民福祉之目的透過每年經建目標之規劃與制訂

更為完整的推動與落實

在經建會邀集各部會制訂下一年度之國家總體經建目標後各部會需就其主

管業務規劃分配至業管產業的次經建目標及實施方案以期在年度終了時經

建會可以彙整全國人民一年來的努力達成年初所制訂的國家經建目標因此本

文也以「經濟成長率」「物價指數上漲率」「失業率」及「薪資所得調漲率」四

項經建指標比較近年我國總體經建實質成果與營造業經建實質成果間之差異與

趨勢並以經建會所制訂之 2012 年我國經建目標推測 2012 年營造業可能之產

業經建成果

首先經濟成長率是四項經建目標的根源且會直接影響到另外三項經建指

標數值之高低通常代表國家經濟活動結果之 GDP是指該國國內從事經濟活

動的總生產毛額而比較歷年經濟成長之結果必須先去除歷年物價波動之影響

因素所以計算歷年經濟成長率時多以實質生產毛額之年度成長率為主[3]

因此彙整行政院主計處所公布之全國及營造業近三十年之實質生產毛額[4]

並計算兩者之歷年成長率其結果如圖一所示除少數年度外大致上此段期間

之全國 GDP 年度成長率高於營造業之實質生產毛額年度成長率在 1997 年之

前雖然我國經濟成長率呈現逐年降低趨勢但大致仍可維持在 5以上之水準

1997-2007 的十年間我國經濟成長率約維持在 5上下其後我國經濟成長

則面臨更險峻的局勢經濟成長欲振乏力而於 2010 年時政府為因應 2008 金

融海嘯衝擊之振興經濟措施逐漸展現績效使得 2010 年經濟成長率高達 10以

上三十年間我國經濟呈現負成長的年代只有兩年分別為 2001 年及 2009 年

而營造業實質生產毛額年度成長率之情況大約可以 1995 年作為分水嶺1995

39

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

年之前的營造業經濟成長率以正成長情形居多在 1987-1989 及 1993 年更高

達 10以上而於 1995 年之後的十五年間有超過一半的年度營造業的經濟

成長呈現負成長頹勢圖一中亦繪出全國及營造業兩者經濟成長率之線性趨勢線

以方便比較全國及營造業實質生產毛額年度成長率之差異與趨勢三十年來兩

者之實質生產毛額年度成長率趨勢線大致維持平行狀態在 2010 年時營造

業經濟成長趨勢線低於全國經濟成長趨勢線約為 38依圖一之兩者趨勢估計

假設 2011 及 2012 年趨勢線斜率之差距不變因此若推估 2012 年終時營造業之

可能經濟成長率本文將以經建會所設定 2012 年全國總體經濟成長率減去 38

來推測

營造業是一個火車頭工業[5]需要下游的產業供應鏈一起協助因此中間

消費比例高所以受工程施工所需之原物料價格波動影響程度亦高在國內直

接代表營造工程物價漲跌情形的指數是行政院主計處所定期公布之營造工程物

價指數(CCI內含總指數工程分類指數中類指數及個別項目指數)但因

其屬國內單一產業之物價指數主計處或國內外經濟研究單位於年終時所發布

之下一年度經濟成長預測項目都不含營造工程物價指數預測經濟研究單位若

提供下一年度物價成長高低之預測時多以預測下一年度國內經濟成長之高低

所連帶影響國內貨物供給平衡之變動而帶動消費者物價指數(CPI)之成長數

40

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

值來代表雖然消費者物價指數與營造工程物價總指數間因使用目的不同

其組成權重亦不相同兩者間並未有直接相互影響之關聯性但若評估兩指數間

之長期趨勢以概估下一年度營造工程物價總指數之變動仍不失為一個客觀方

式因此本文彙整過去二十年間消費者物價指數與營造工程物價總指數之歷年

變動情形[4]如圖二所示二十年間CPI 指數之年度成長波動情形較 CCI

指數穩定在 1992-2003 年間CPI 指數之年度成長呈現逐年降低趨勢尤其在

2001-2003 的三年裡物價相對穩定(年度成長率趨近於零)但在 2003 年後

CPI 指數年度成長率之波動幅度漸漸擴增其值大約在 1-4之譜而過去二十

年間CCI 指數之年度波動幅度就較為劇烈工程物價波動幅度高者可達 15

之多(1993 年)工程物價波動劇降者亦曾達-9(1999 年)而營造工程之施工期

間常長達數年業者受營造工程物價之波動影響困擾頗深更常成為營造業者年

度獲利盈虧之關鍵因素依據圖二 CPI 指數之年度變動線性趨勢線逐年降低趨勢

及 CCI 指數之年度變動線性趨勢線逐年升高現象在 2010 年時CCI 指數之變

動率高於 CPI 指數約 37左右且兩指數年度變動趨勢線間之差異(CCI-CPI)

每年以增加 02之比例擴大中因此估測 2012 年終時營造業所可能遭遇之

營造工程物價總指數之變動數值將以經建會所設定之 2012 年消費者物價成長

率目標值加上 37(2010 年時之差距)再加上 04(2011 及 2012 年之差距)

作推測

41

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

而失業率可以反映勞工就業情形若年度經濟成長時可增加勞工就業機會

勞工失業率就會降低反之若年度經濟衰退時常引致勞工失業率升高本文

亦彙整行政院勞工委員會所公布之資料[6]將近十年來我國勞工總計(平均)

失業率及營造業勞工失業率繪於圖三就勞工失業率之指標而言營造業之勞工

失業率常高於全國勞工之總計失業率甚多在 2002 年時我國勞工總計失業率

為 517但當年營造業的勞工失業率約為前者之兩倍(964)其後營造業

勞工失業率以顯著的速率降低使得營造業勞工失業率與全國勞工總計失業率間

之差距逐漸縮小但自 2006 年之後兩者之失業率則與之前逐漸縮小差距之

現象背道而馳2008 年受金融海嘯之衝擊造成國內百業蕭條該年底我國

勞工總計失業率飆破 5以後長達年餘之勞工總計失業率居高不下2010 年 10

月份受惠於各部會戮力推出短期促進就業方案之功效主計處所公布的當月勞

工總計失業率降至 5以下雖讓當時以烏紗帽為擔保的閣揆暫時鬆了一口氣

但當月營造業勞工失業率仍高達 93為比較全國勞工之總計失業率與營造業

勞工失業率間之關聯趨勢本文將兩者失業率之線性趨勢線繪於圖三若以兩者

之趨勢線估計2010 年時我國營造業勞工失業率高於全國勞工總計失業率約

為 25但兩者之差距以每年減少 005之速率縮小中估測 2012 年終時營

造業勞工失業率之可能情況將以經建會所設定之 2012 年全國勞工總計失業率

目標值加上 25(2010 年時兩者趨勢線之差距)再減少 01(2011 及 2012

年縮小差距趨勢之結果)來推測

42

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

勞動薪資之成長受幾項因素影響其一為在通貨膨脹時期企業主考量

維持既有員工勞動薪資之購買力所為之勞動薪資增加給付其二為總勞動工

作時間之增加也會使勞工薪資總額增加另一項影響因素則為勞動生產力增

加之因素企業主以加薪方式回饋辛苦之員工[7]而由主計處所公布的資料中[4]

在 1995 年之前我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致多

高於當年之消費者物價指數之年度成長率(如圖四)顯然此段時間企業主對勞工

薪資之調整應有勞動生產力增加或勞動總工時增加之因素在內但在 1995 年

之後我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致與消費者物價

指數之年度成長率相當研判此段時期企業主調整勞工薪資的考量應為維持員

工既有勞動薪資之實質購買力以降低物價上漲所造成之影響居多估測 2012

年終時營造業勞工薪資成長率之可能情況仍以營造業主應會考量消費者物價

指數之漲幅調整營造業勞工薪資以維持勞動薪資之原有實質購買力因此

推測 2012 年終時此項營造業勞工薪資調整率將以經建會所設定 2012 年消費

者物價成長率之目標值來估計

43

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

依據前述彙整過去我國整體經建指標與營造業經建指標之趨勢與推估方式

2012 年我國營造業之經建指標推估結果如表一所示依此結果營造業在今年

之經建表現將面臨該高的不高(經濟成長率為 05及薪資調整率為 20)

且該低的不低(營造工程物價上漲率為 61與失業率為 66)的困境但營造

業面對今年預期之經營困境時應該找哪一個部會提供必要之協助依據目前的

政府組織架構營造業及建築師管理業務由內政部營建署依法管理技師及工

程顧問機構管理業務由行政院公共工程委員會(工程會)管理而負責國內各

產業的發展規劃或輔導業務則屬經濟部的業務範圍但或許因法定營造業另有

中央主管機關經濟部對營造產業發展規劃或產業輔導之協助常使營造業者感

覺不如其對製造業者立法院於前(2010 年)年 1 月份通過行政院組織法等三

法之修正案並預計於三年內完成政府組織再造工程在政府組織調整方案中(草

案)國家發展委員會將新設管制考核處以統籌原工程會及經建會之工程管考

業務另將增設國土空間發展處以統籌工程會之工程建設經費審議及經建會住

都處之業務交通部將更名為「交通及建設部」並規劃新設「工程技術及產業

司」及「民間參與公共建設司」以納入工程會及內政部之相關業務而內政部

將保留國土規劃及建築師管理之業務另設國土管理署辦理雖然此項政府組

織調整方案與原工程界期望新設「工程建設部」以統一我國營建產業之發展

規劃考核管理督導與輔導等事務的原意有不小落差但工程界仍殷切盼

望政府組織調整後能有特定部會以營造產業中央主管機關的立場於「考核

44

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

管理與督導」之傳統業務外增加規劃營造產業之發展願景年度經建目標制訂

及提供必要之輔導與協助等業務更期望類似「兩兆雙星」「生技起飛鑽石行動

方案」的產業長期發展及輔導方案能由營造業之中央主管機關提出

45

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

國外災例 他山之石

簡賢文 中央警察大學 教授

謝蕙如 中央警察大學 研究助理

根據統計資料[1]顯示自 1995年起全世界已有 713人因公路隧道火災而死

亡且在 1999 年至 2001 年間歐洲就至少發生三起重大的隧道火災如 1999

年Mont Blanc Tunnel 因一輛載有人造奶油及麵粉之貨車自燃引發猛烈火勢造

成 39人死亡43輛車毁損隧道關閉將近三年1999年 Tauern Tunnel 火災造

成 12死 49傷隧道封閉 3個月其肇事原因為載運油漆之貨車追撞前方車輛引

發火災而 2001年兩輛貨車對撞所引發之 Gotthard Tunnel 火災其造成 20死 4

傷隧道嚴重損壞封閉 2個月從隧道火災對社會經濟以及國家政府形象重大損

失之角度審視公路隧道已不僅只是單純的交通運輸途徑而是背負著國家形象

及經濟重任之關鍵基礎設施

隨著臺灣社會環境的變遷及對於運輸經濟交通安全的高需求和高期待越

來越多的隧道於公路建設中構築包括八卦山隧道雪山隧道觀音山隧道

甚至是計劃建造之蘇花改隧道群隧道取代了開放的平面道路不僅提升車流量

縮短更多的車程時間也帶來更高的交通運輸經濟效益雖然隧道帶來交通上

之便捷然其可能因通行其間車輛的追撞而衍生的避難與救援特別困難的隧道火

災對於實現「給予人民一條安全回家的路」之倡議絕對是蘇花改通過環評後

中央及地方政府與工程顧問公司必須面對之關鍵議題

46

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 14: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《封面故事》

村處後轉 129 號縣道往南即可到達但至今尚無直達公車因此必須駕駛自

小客車或包車前往

「達娜伊谷自然生態公園」是臺灣第一座由民間推動而成的生態公園由山

美社區發展協會管理開放遊賞只向遊客收取酌量的清潔維護費近幾年來

達娜伊谷已經成為阿里山的一個新興景點在公園入口處甚至還有傳統的歌舞表

演達娜伊谷不但自然生態豐裕山脈青翠蜿蜒伸展且步道幽靜溪流在山

谷中閃耀溪中巨石嶙峋兩岸鳥蝶振翅飛舞達娜伊谷的魚類也很豐富像是

復育成功以此地為家的高山鲴魚數量很多另一方面為了生態平衡著想每

逢雨季和魚類繁殖期間達娜伊谷還會開放曾文溪供釣客垂釣相信不久的將來

「忘憂谷」之人間仙境即將風華再現

14

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

輕鬆看世界

全球兩百營建業 中鼎工程首入列

( International Construction Jul-Aug 2011)

15

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

羽田機場跑道 半年填方完成

16

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

星國電纜隧道 長逾三十公里

17

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

杭州動漫博物館 球狀外形似香菇

18

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長 國立台灣大學 土木工程學系教授 徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長 張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長 曾亘婉 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊中心助理工程師

1989 年行政院經濟建設委員會(經建會)管制考核處依據行政院經濟革新

委員會在「提高公共支出效益之建議」案中所提「建議行政院經濟建設委員會

廣為蒐集國內外有關各類公共工程及技術服務規範與給酬標準等資料設立資料

庫以利各機關提出有關計畫時比較分析之參考」以參考美國營建規範學會(The

Construction Specification InstituteCSI)於 1987 年出版之規範(SPECTEXT)

為主將其原文 16 篇加以採擇編譯成 13 篇計 398 章「公共工程施工綱要規範」

自此開啟了我國中央機關訂定全國通用性施工綱要規範供各界參考之先河其後

甫成立三年的行政院公共工程委員會(工程會)基於「公共工程作業透明化管

理專業化技術國際化」之理念於 1998 年 1 月 23 日奉行政院核准成立「公

共工程施工綱要規範整編暨資訊整合中心」續參照美國 CSI 協會最新版之格式

與編碼內容於 1998 年 12 月公布首批 77 章公共工程施工綱要規範並陸續擴

增新篇章至 2011 年 12 月底止公布之總篇章數為 16 篇 809 章目前施工綱

要規範之新增維護與修訂工程會委由財團法人臺灣營建研究院持續辦理中

基於「混凝土」為公共工程普遍使用之基礎材料因此施工綱要規範「第

19

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

03050 章 混凝土基本材料及施工一般要求」也包含於 1998 年首批公布的施工綱

要規範中歷年來第 03050 章之內容亦採納工程先進及單位相關之修訂提案

共經歷 7 次的討論與修訂(如表一所示)目前所公布的適用版本為 V80 版[1]

歷次修訂之重點內容分述如後

1V20 版(20010327)

為因應施工綱要規範將適用於全國各項工程因此本版本之修訂大量引用

[ ]於混凝土產製與施工之技術數值限制條件內使工程主辦機關可依其工程規

模大小及工程性質之異同而予以適度調整或引用 CNS 以外之規範如 216 卜

特蘭水泥混凝土用水應為[清水][ ]其 ph 值不得[小於 50 或者大於 80][ ]

2V30 版(20051206)

增列「當同一抗壓強度之混凝土契約總量大於[500m3] [1000m3] [ ]時需

做配比設計但預力混凝土均需做配比設計」增加 154 要求施工廠商應提送

施工計畫並具體陳述混凝土拌和廠之拌和量及運送至澆置地點之運送量配合情

形以保證能符合混凝土澆置量排程之要求增加 213(7)細粒料之細度模數若

超出配比設計值之[plusmn02][ ]時應調整用砂率此外亦增加混凝土澆置震動及

搗實要求(325)及混凝土施工縫之設置條件與要求(326)另外將混凝土

抗壓強度試驗之取樣頻率提高至一般混凝土 50 m3 以下 2 組50 -100m3 為 3

組及 100 -200m3 為 4 組其後每增加 100m3 加取 1 組以確保一般混凝土之

20

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

產製品質通常預力構件之材料品質要求更高因此預力混凝土亦增列類似之規

定但其取樣頻率更高於一般混凝土

3V40 版(20060718)

本次修訂之內容主要為因應永續環境資源再利用之需求217 款納入在

工程司事先核准之條件下可使用水淬高爐爐渣粉取代部分之水泥量但上限不

得超過水泥重量之[30][ ]

4V50 版(20070615)

補充 336 款「若承包商未適當保護試體以致試體抗壓試驗結果不合格時

應進行鑽心取樣試驗」以確認混凝土的品質

5V60 版(20071218)

增列 14 節引用 CNS 規範章篇之公布日期如 CNS 61 R2001(20050325 公

布版)

6V70 版(20081105)

本次修訂之內容主要在引入第三者驗證機制於混凝土產製過程之品管程序

內因混凝土運至工地澆置時仍處於半成品狀態需俟 28 天硬固後以抗壓

強度試驗確認其品質是否符合設計圖說之要求為免澆置後混凝土強度不足時

需浪費大量資源將結構物敲除重做或補強特於此次規範修訂中於混凝土產

製過程引入第三者驗證機制以提高混凝土產製品質的可靠度因此增列「152

(2)供應單一工程混凝土總量大於[5000m3][ ]以上之拌和廠應檢附經政府機

關財團法人或學術機構等驗證單位依據 CNS 3090 驗證合格之證明文件送交

工程司審核通過後方得供料」此外為免驗證單位良莠不齊驗證結果無法有

效達到提升混凝土廠產製品質之原意本次修訂之規範內容亦要求「驗證單位

應通過標準法授權之產品驗證單位認證機構認證」以使混凝土之產製程序能

獲得多一層之保障

7V80 版(20101101)

本次修訂僅在規範中引用之「CNS 490 粗粒料(375mm 以下)洛杉磯磨損

試驗法」予以更正為正確名稱因此併同其他 20 章一併修訂引用 CNS 之錯誤

行政院於 2001 年 11 月 15 日(行政院台九十工技字第九 OO 四四一八八號

函)頒佈「公共工程施工綱要規範實施要點」主要在劃一全國施工規範以提

21

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

升工程品質但為使各工程主辦機關於特殊情形時也能適當之增刪綱要規範

以符合其工程特性之需求條件「公共工程施工綱要規範實施要點」第四條亦明

文規定「主辦機關自本要點實施日起辦理新興個別計畫之規劃設計及施工

應用施工規範之有關措施及內容如有所不足或另有特殊情節應循施工規範完

整版所訂有關編撰格式編碼架構及編碼規則增刪修撰以因應個案需用」因此

施工綱要規範之引用者應充分了解綱要規範尚非屬施工標準規範應用綱要規

範時需就擬發包之工程特性全面檢討綱要規範內容是否可符合發包工程之

需求不應盲目照抄使用

22

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

李 釗 國立中央大學土木工程學系 教授

王韡蒨 私立中原大學土木工程學系 助理教授

許書王 私立中原大學土木工程學系 兼任助理教授

交通部(以下稱主管機關)自 78 年 7 月 25 日交技(78)字第 022662 號函頒布「公

路工程施工規範」後鑑於工程技術不斷創新材料變化也與時俱進為求規範

切合實際遂於 84 年推動「交通部工程在國內落實生根作法」專案之際納入

該規範之修訂並由國道高速公路局(以下稱主辦機關)於 90 年 1 月完成全面修

訂工作93 年並配合行政院「綠建築推動方案」工作項目將廢棄混凝土回收

再生利用規定納入規範

97年主管機關為配合行政院政策執行「廢棄資源物再利用於公路工程規範

草案之研究」並針對公路類相關規範進行全面檢視排定公路類規範修訂順序

其中以公路工程施工規範列為優先修訂項目為符合實際需求主管機關於98

年辦理「公路工程施工規範草案之研究」將原規範格式參照行政院公共工程委

員會「公共工程施工綱要規範」主架構及各章編列方式進行全面性內容檢視與

修訂並於99年4月完成初步研究同年12月交由主辦機關負責『交通部頒布「公

路工程施工規範」之修訂』計畫並委由國立中央大學(以下稱執行單位)辦理

23

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

為配合行政院公共工程委員會 98 年 8 月召開「公共工程設計與施工規範第

二次討論會(混凝土規範)」會議之決議就公路工程施工規範「第六章混凝土工

程」先予審議並於 100 年 4 月由主辦機關負責辦理初審後提報主管機關進行

複審及頒佈作業期間共歷經 9 次複審會議於同年 9 月完成複審作業10 月 3

日完成頒佈程序

主管機關於97年開始規劃進行「公路工程施工規範」修訂作業於98年發包

辦理「公路工程施工規範草案之研究」進行全面性規範內容檢視與修訂99

年再委由主辦機關負責辦理「公路工程施工規範之修訂」計畫並就「第六章混

凝土工程」先予審查及頒布其任務編組及審議流程如下所述

1任務編組

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

有鑑於公路工程施工規範內容涵蓋許多領域故修訂方式應由不同領域的專

家學者針對其專精領域之章節著手修訂因此計有六個委員會進行規範草案撰

稿與審查之工作區分為「總則及設施安衛環境」「路基及路面工程」「混

凝土工程」「橋梁工程」「隧道工程」及「排水及邊坡工程」等

混凝土工程委員會由召集人撰稿委員審查委員及執行秘書所組成召集

人邀請三位混凝土界專家學者擔任公路工程施工規範第六章混凝土工程內容編

修撰稿委員規範修訂初步完成後隨即開始審查工作審查委員由7位混凝土

專家組成

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

該案以任務編組方式審查其中混凝土工程施工規範初審委員會由鐵公路

相關單位包括公路總局高公局國工局運輸研究所高鐵局鐵改局鐵路

管理局等七個單位台灣世曦工程公司及學者等產官學界混凝土專家共17人組成

並召開初審會議審查相關條文初審會議通過後由主辦單位邀集主管機關鐵

公路相關單位進行校核完成後送交通部複審複審委員會由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者執行單位及技師公會專家組成

24

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2審議流程

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

為快速了解及蒐集資料規劃問卷並發函於使用較為頻繁及熟悉之相關單位

進行問卷調查以提供施工規範修訂之建議期間並進行兩次初審聯席會議第

一次初審聯席會議決議事項包含規範草案審查方式審查召集人委員名冊審

查頻率及開會地點第二次會議則針對初步完成之草案內容進行審查

基於專業領域之分工第一次初審聯席會議後即採分組(委員會)方式進行

混凝土工程委員會部份先收集目前國內使用之公路工程施工規範及彙整有關技

術文獻檢視施工規範運用於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能

發生之問題並針對前述問卷結果之建議由召集人邀集撰稿委員召開會議討

論混凝土施工規範之架構及內容由執行秘書進行規範修訂之相關文書作業及會

議成果彙整規範草案擬定後即進行小組內部之審查工作由召集人聘請官學

界混凝土專家擔任審查委員審查會議結束後進行全案第二次初審聯席會議對

規範草案內容進行審查撰稿會議擬定「第六章混凝土工程」施工規範草案共16

章歷經5次小組內部之審查會議修訂整合完成之草案共12章

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

主辦單位針對98年「公路工程施工規範草案之研究」案初步完成之規範草案

規劃召開初審會議並委由執行單位辦理其中混凝土工程施工規範初審委員會

由鐵公路7個單位13人產業界2人及學界2人共17人組成分別針對前述「第

六章混凝土工程」施工規範草案共12章逐章進行初審共召開11次會議初審

會議審查方式分為會議前中後三階段進行會議審查前擬出規範審查順序及

章節會議前三天由審查委員先提出書面意見交由執行祕書綜整會議中依

據所有委員書面審查意見表逐條討論並修訂會議後由執行秘書綜整修訂內容

並發文檢送會議紀錄初審會議通過後由執行單位函送規範修訂成果至主辦機

關並由主辦機關核定後彙送交通部進行複審複審委員由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者承辦單位及技師公會專家組成複審進行方式逐章逐條審

查歷經9次審查會議於100年9月完成修訂「公路工程施工規範」第六章混凝

土工程規範共計12章並於100年10月頒布

25

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

本次規範的編修要同時兼顧制度面法制面及實務執行面編修的要領簡述

如下

1掌握規範特性

就鐵公路各主管單位而言部頒規範是具有援引依據位階較高且編修

後需較長時間才有機會再予以修訂等特性因此在法制面的考量下內容修訂依

據交通部99年8月9日交技字第0990007371號函示部頒規範採原則性政策性或

訓示性之技術規定而執行細節之操作面規定則由各執行單位制定辦理

2修訂規範架構

93年4月頒布之「公路工程施工規範」第六章混凝土工程係引用中國土木

水利工程學會出版之「混凝土工程施工規範與解說(土木402)」內容為主其格

式僅水泥混凝土一節再區分說明材料施工要求及計量與計價等四項與行

政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」及部屬機關自訂混凝土施工規範

之架構及內容有極大差異性為符合實務面及法制面需針對規範內容及架構做

大幅度修訂

規範內容主架構及各章編碼之修訂依據交通部技監室98年技發字第

0980200448號函示參照行政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」進

行規範格式及章節之編排各章碼內容再區分為通則產品施工計量及計價

等四部分藉此提升部屬機關在引用規範時之實用性及便利性

3符合運用領域

原混凝土工程施工規範內容主要是以中國土木水利工程學會土木402為主

土木402是以建築工程為對象與公路工程屬性較為不同為符合公路工程運用

的領域與需求藉由國內外公路工程施工規範文獻蒐集彙整以及臺灣地區公路工

程規範現況調查成效評估與使用情形以期完成最適切用於國內公路工程之混

凝土施工規範

4更新及刪除不合時宜的內容

混凝土工程施工規範是營建工程運用最多分布最廣的規範之一其係為了

26

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

達成工程設計之理念和品質需求所訂定對施工材料及施工品質之要求與標準

部頒規範頒布與修訂之日期差距甚大部份參考之標準或規範(包括CNSASTM

AASHTO等)國內外已做更新為求嚴謹且鑑於材料工法日新月異因此需

針對相關規範進行檢視與修訂以符合未來需求除此之外對規範實務應用層

面藉由委員會的召開更新及刪除不適用之內容期使規範更具完備

5名詞整編

93年版公路工程施工規範相同之工程項目等常發現各章名詞會有不同之現

象恐易造成施工單位混淆因此主辦單位藉由本次規範修訂作業將相同事

項所用的名詞予以統一並於第一章總則篇定義清楚混凝土工程施工規範雖然

先審議後頒布但是在名詞部分將依據部頒複審結果將定案名詞提送總則工程

委員會配合修訂

6納入新材料及新工法

目前國內使用之公路工程混凝土施工規範及技術是否合宜需進行檢視探

討及修訂因此在修訂上需使各篇章節相關工作項目之規定一致化並檢視施工

規範於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能發生之問題予以檢討

有些已經不符合現代需求除了原有工法要求外再建議增列其他新工法以因

應工程技術之演進及新材料新工法之發展

本次第六章混凝土工程編修完成頒布的內容架構包括第03052章「卜特蘭

水泥」第03053章「水泥混凝土之一般要求」第03054章「水泥混凝土構造物」

第03110章「場鑄結構混凝土用模板」第03150章「混凝土附屬品」第03210

章「鋼筋」第03220章「銲接鋼線網」第03315章「自充填混凝土」第03350

章「混凝土表面修飾」第03371章「無收縮混凝土」第03372章「噴凝土」及

第03601章「無收縮水泥砂漿」等共計12章重要編修項目及其精神如下

1新增符合工程現況專章

近年來國內自充填混凝土快速發展與應用目前已逐漸普遍應用於公路建

築等重要工程有著重大的進展與改變由於自充填混凝土在施工技術上和傳統

27

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

混凝土有相當大的差異因此本次修訂重點之一為新增「自充填混凝土」專章

使本規範符合混凝土技術發展之國際潮流與水準此外亦新增第03371章「無

收縮混凝土」及第03601章「無收縮水泥砂漿」等二個章節

2配合新科技新材料及新工法之應用增列內容

如增列第03052章「卜特蘭水泥」中水硬性混合水泥之材料要求又如CNS

1240之附錄所列檢測粒料鹼質與粒料反應活性的方法包括岩相分析等四種資

料過於老舊因此在第03053章「水泥混凝土之一般要求」中增列具潛在鹼質反

應性粒料之檢測方式此外亦增列第03315章「自充填混凝土」之材料要求及施

工相關規定

3非混凝土工程範疇內容納入適當之委員會討論

第03150章「混凝土附屬品」原草案條文附屬品區分為混凝土工程附屬品

與橋梁工程附屬品二部分本章保留混凝土工程附屬品內容包括填縫劑及止水

帶兩類而原草案條文中有關橋梁工程附屬品包括成型伸縮縫填縫板人造橡膠

防震板預力鋼棒剪力鋼箱及套筒抗拉拔裝置剪力鋼棒與防震拉條防水

膜橋梁鉸接板頂防水層渡槽防水層箱型梁人孔蓋及座橋名牌等有關的

材料規定及施工方法移至橋梁工程組納入橋梁工程附屬品專章討論

4整併章節內容

將原第03390章「混凝土養護」及第03350章「混凝土基本材料及施工方法」

等併入第03053章「水泥混凝土之一般要求」將原第03310章「結構用混凝土」

併入第03054章「水泥混凝土構造物」中

5要求材料及施工品質

施工規範是營建工程施工之準則對工程相關的品質要求均需詳列於規範中

包括材料規格檢驗頻率品質要求標準等因考量各部屬單位工程特性不同

部頒規範修訂採原則性政策性或訓示性之技術規定對於執行細節操作面之規

定在不違反部頒規範及其他相關法令規章下各部屬單位應優先考慮施工安全

及品質要求制定所需之規範

本次混凝土工程施工規範對材料及施工品質要求之原則性修訂內容列舉幾

項說明第03053章「水泥混凝土之一般要求」將第33項內容修正為「除契約另

28

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

有規定外混凝土之坍度強度及水溶性氯離子含量檢驗方法依CNS 3090規

定執行檢驗頻率與合格標準依契約規定辦理」第03210章「鋼筋」刪除

第324款中表03210-2混凝土保護層厚度建議值及第36款許可差規定等二項內容

而相關規定依各單位制訂之契約加以要求以滿足各單位對不同工程性質的要

6重視施工品質及工程安全內容

為避免國內混凝土工程施工品質不良所造成之案例重蹈覆轍本次修訂內容

全面性檢討對施工品質的要求以確保施工安全例如第03210章「鋼筋」為提

升施工品質並考量安全修訂第217款後段內容為「水泥砂漿墊塊或混凝土墊塊

之強度須大於所澆置混凝土之強度並應附鍍鋅鐵線」

7修正計量與計價架構寫法

除特殊需求外修正計量與計價的架構寫法以使規範更完善依據交通部

臺灣區國道高速公路局100年4月18日工字第1006003247號函示「第42項計價

每一工作項目建議須有『計價單位』及『若契約另有規定時從其規定』等字眼

並採正面表列方式辦理」修正

8統一使用的名詞例

規範各章名詞定義需統一規範才具一致性及便利性且須於第一章總則中

加以規定例如第03110章「場鑄結構混凝土用模板」依據公共工程施工綱要

規範編撰說明施工圖涵蓋施工製造圖(Shop drawings)與工作圖(Working

drawings)兩部分並將原內容中的「工作圖」修訂為「施工圖」第00100章

「總則篇」第123款修訂AASHTO中文名稱為「美國州公路及運輸官員協會」

及修訂Standard Specifications for Highway Bridge的中文名稱為「公路橋梁標準規

範施工篇」

1由本次修訂過程顯示為求嚴謹規範從修訂研擬至頒佈時間長達數年就環

境變遷與實務應用而言未來宜採取逐年彙整定期修正方式辦理以避免落

29

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2辦理過程發現各單位對於某些特定事項持有不同建議或看法由此可見以部層

級之規範而言採原則性政策性或訓示性之技術規定屬正確作法

3日後對於交通部與其他部會或單位相類似之規範標準應採取積極參與方式

以避免一國多制或有落差的情形發生

4本次修訂規範參與人員涵蓋產官學界專家學者惟新修訂規範是否完全適

合應用尚須進一步了解建議相關單位應採取主動方式與主管機關保持聯繫

就實務應用產生的問題充分溝通並研擬對策以期本規範能更為適用可行

30

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長

國立台灣大學 土木工程學系教授

陳育聖 財團法人臺灣營建研究院 副工程師

楊仲家 國立海洋大學 材料工程研究所教授 劉玉雯 國立嘉義大學 土木與水資源工程系教授

水利工程建設是台灣經濟起步不可或缺的一環從防洪灌溉電力與公共

給水等涵蓋之服務範圍與影響層面甚為廣泛更是造就台灣經濟發展的主要功

臣因此水利構造物須維持一定的服務性能以確保其於服務年限內正常營運

目前台灣的水利構造物以鋼筋混凝土結構為主然而由於台灣雨量豐沛約為世

界平均值 26 倍降雨時空分佈極不平均的水文條件雨季集中於五至十月間

約為年平均雨量之 78再加上河川大多從海拔高度超過 3000 公尺的山區以

不超過 150 公里的距離東西流向海洋以及地質構造複雜而地層形成年淺質弱的

地形與地質條件使得每逢颱風大雨坡陡流急且挾帶大量土石河流向下游流動

形成台灣地區單位面積產砂量及河川含砂濃度皆為世界平均值之數十倍這種

「水急砂多」的情形透過「水」與「砂」的共同作用對台灣水工結構物如

攔河壩堰之排砂道溢洪道輸水排砂隧道及靜水池等之混凝土結構構成嚴

重的磨損問題

31

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

國內關於水工混凝土施工之相關建議與規定僅見於公共工程委員會施工綱

要規範第 03374 章耐磨混凝土及經濟部水利署施工規範第 03310 章結構用混凝土

中之部分篇章然而上述兩者均屬通則型規範對於不同類型水工構造物如堰

壩結構體溢洪道輸水道排砂道及靜水池等其規定並無特別差異性台灣

河川均屬源短流急型態且地質構造複雜使得河川具高含砂石量之特性位於不

同河段之水工構造物將因河流中不同粒徑的砂石而遭受不同形式的侵襲因

此不同形式水工構造物所承受的損害便有所差別若僅以通則性規範進行施工管

理恐較難以落實不同類型構造物之性能要求及施工要求

國外相關規範中日本土木學會混凝土標準示方書[施工編]及[壩編]對於水

工混凝土耐磨或抗衝擊性質均無著墨美國混凝土學會 ACI 210R-93rdquoErosion of

concrete in hydraulic structuresrdquo雖對於水工混凝土之耐磨性質有較實質的說明然

亦無較定量的建議中國水工混凝土施工規範屬水工混凝土之一般通則性規範

藉由規範水工混凝土使用之材料與配比的水膠比(水灰比)以控制其品質然對於

水工混凝土耐磨及抗衝擊性質亦無實質建議

上述國內規範中均僅以抗壓強度做為判斷混凝土品質之依據對水工構造

物所需的抗磨耗能力抗衝擊能力耐久性與體積穩定性卻著墨甚少

依據相關文獻與試驗結果顯示水利工程多數之混凝土構造物必須具備一定

的抗磨耗與抗衝擊能力始能確保其構造性能並維持正常功能另一方面混

32

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

凝土耐久性溫度與體積穩定性等則是決定混凝土構造物使用年限之最重要參

數因此100 年水利署委由國立台灣大學詹穎雯教授海洋大學楊仲家教授及

嘉義大學劉玉雯教授與財團法人臺灣營建研究院所組成的團隊針對前項所列之

各種材料性能試驗方法進行相關試驗以擬定水利構造物運用混凝土所應具備

材料性能之主要測試項目並據以檢討現行混凝土施工規範提出修訂建議[1]

藉由一系列適合水工混凝土構造物應用之混凝土材料經由配比設計試拌

試體製作乃至進行各項材料性能試驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝

土抗壓強度水膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽

灰)用量等因素與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝

擊能力耐久性溫度與體積穩定性等材料性能建立關聯性對於不同類型水利

工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議此建議值包含混凝土材料之

性能要求與材料性能試驗項目等因此未來水工構造物之混凝土施工便可以

有一明確的混凝土材料性能準則及材料試驗項目與標準

在此將研擬之整合型水利工程混凝土施工規範(草案)關於材料性能要求適

用之試驗法與材料檢驗規定之訂定原則與精神敘述如下而本規範草案對於材料

相關規格與性能之要求在條文前面均會有「除契約另有規定外hellip」之陳述

以保留業主單位針對個別工程相關性能需有所提昇之彈性

考量國內現行水工混凝土施工規範對於水工構造物之混凝土規格及性能要

求並無區分一般構造物及需考量抗磨耗抗沖擊性能之構造物因此就水工混凝

土構造物之特性先將其區分為(1)一般水工構造物(2) 抗磨損構造物(3) 堰

壩結構體等三種結構

對於「一般水工構造物」之規定係參考經濟部水利署施工規範第 03310 章

結構用混凝土規定一般水工構造物使用之混凝土 28 天設計抗壓強度並將水

利署規範中部分構造物的強度要求予以提昇如下表所示

對於「堰壩結構體」之要求直接引用至公共工程委員會施工綱要規範第

03701 章「壩用混凝土」的規定

規範草案最主要在於增加針對「抗磨損構造物」之相關性能規定與要求使

該規範具有「水工混凝土施工規範」的特色

33

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

規範草案關於「抗磨損構造物」混凝土之材料規格要求如下

(1) 抗磨損構造物係指需承受水流中磨損物質沖刷或外界物質磨損之構造

物應使用耐磨混凝土

(2) 除契約另有規定外抗磨損構造物設計使用之混凝土規格可參考下表

規定

(3) 混凝土採低水膠比之配比可提高混凝土強度作為耐磨混凝土耐

磨混凝土為維持良好工作度得摻加減水劑輸氣劑強塑劑等化學摻

規範草案對抗磨損構造物耐磨層之混凝土材料規格的要求對於需考慮抗磨

損構造物耐磨層細分為溢洪道輸水道排砂道及靜水池等之耐磨層並依據

其可能造成之磨損程度將其分為 2 種等級並對其 28 天抗壓強度水膠比及

粗粒料用量進行要求其中溢洪道與排砂道為較高等級輸水道與靜水池為較低

等級

由試驗結果可知混凝土抗壓強度與水中磨耗損失體積及含砂水流沖擊損失

34

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

體積有明顯之相關性故提昇混凝土設計強度可有效提昇其抗磨耗能力與抗含砂

水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂將 28 天設計強度規定從水利署施工規

範的 350 kgfcm2提昇至 420及 560 kgfcm2

水膠比與水中磨耗損失體積快速氯離子滲透試驗(RCPT)總累積電荷量

非穩態傳輸係數及穩態傳輸係數均有明顯之正相關性故降低混凝土水膠比可有

效提昇其抗磨耗能力與耐久性能因此反映在規範的擬訂增加水膠比最大值的

規定2種等級分別為 045及 04以下

粗粒料用量與衝擊破壞次數有明顯正相關與水中磨耗損失體積及含砂水流

沖擊損失體積有明顯負相關故提昇混凝土粗粒料用量可有效提昇其抗衝擊能力

抗磨耗能力及抗含砂水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂增加粗粒料用量最

小值的規定均為 035 m3m3以上

混凝土組成成份之水泥粒料水化學摻料與礦物摻料等之使用規定除了

按照施規綱要規範第03050章「混凝土基本材料及施工一般要求」之相關規定外

應符合下列要求

(1) 用於耐磨混凝土之粗粒料依 CNS 490 試驗法測定之磨損率不得大於

[40][ ]

(2) 除契約另有規定外混凝土配比設計使用礦物摻料之總取代量不得超過

y = -03376x + 30276Rsup2 = 08411

0

100

200

300

200 400 600 800

齡期

56

天7

2h

r磨耗

體積

(cm

3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

y = -0044x + 45546Rsup2 = 08667

0

10

20

30

40

200 400 600 800

齡期

56

天2

hr沖

擊損

失體

積(c

m3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

35

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

總膠結料重量[50][ ]

(3) 飛灰做為混凝土摻料時應符合 CNS 3036 之 F 類規定使用時應經工

程司事先核可且飛灰量不得超過總膠結料重量之[25][ ]若用於耐

磨混凝土飛灰量不得超過總膠結料重量之[15] [ ]若用於巨積混凝土

飛灰量不得超過水泥總膠結料之[30][ ]

(4) 矽灰做為混凝土摻料時應符合第 03373 章「矽灰混凝土」之相關規定

使用時應經工程司事先核可

由試驗結果可知粗粒料硬度與水中磨耗損失體積為負相關故提昇混凝土粗

粒料品質可有效提昇其抗磨耗能力因此對於耐磨混凝土粗粒料洛杉磯磨損率的

規定加以提昇規定不得大於 40

此外規範草案對於抗磨損構造物混凝土礦物摻料用量要求的主要精神在

(1) 僅規定礦物摻料之總取代量之上限為 50而沒有規定下限係因國

內最常用之礦物摻料爐石粉及飛灰單價均低於水泥以市場機制而言

承包廠商將會使用礦物摻料至其上限以降低成本

(2) 添加爐石粉有助於混凝土抗磨耗性能之提昇而飛灰不利於抗磨耗性

能但長齡期後則可改善其不利於抗磨耗性能之影響因此規範草案規

定礦物摻料之總取代量之上限為 50可保證爐石粉添加量不會超過

50再配合用於耐磨混凝土飛灰取代量上限為 15之規定亦可確保

飛灰添加量不會超過 15

(3) 矽灰對於抗磨耗性能以取代量為 15以內較為理想考量矽灰單價較

高若對於抗磨耗性能無明顯助益添加太多形同浪費因此本規範草

案對於矽灰之要求較為保守規定其添加量不宜超過水泥量之 10

(4) 藉由增加爐石粉及飛灰的用量可達成較佳之耐久性能其中爐石粉取

代量為 35時 RCPT 總累積電荷量即可降低 63~75飛灰取代量為

15時可降低 72~79綜上可知混凝土中添加爐石粉及飛灰均可

大幅提升其耐久性能

(5) 爐石粉及飛灰的用量與混凝土絕熱溫昇有密切之關係爐灰(爐石粉

飛灰=73)取代 30可使絕熱溫昇約降低 5取代 50約降低 13

顯示以爐石粉及飛灰等礦物摻料適當取代水泥之用量可有效降低水化

熱之產生以達到較佳之溫度與體積穩定性之控制

36

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

經由一系列混凝土相關試驗及相關文獻之綜整分析將混凝土抗壓強度水

膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽灰)用量等因素

與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝擊能力耐久性

溫度與體積穩定性等材料性能建立起關聯性且考量混凝土抗磨損試驗及耐久性

試驗所需花費時間較長如水中磨耗試驗需於齡期 56 天進行RCPT 需於齡期

91 天進行此將造成施工驗收等待時間過長的困擾故於規範草案之擬定即以

混凝土抗壓強度水膠比粗粒料用量礦物摻料用量等作為材料品質的檢驗規

定而不再另訂定額外之檢驗標準以簡化施工材料驗收作業但仍能達混凝土

抗磨損及提高耐久性溫度與體積穩定性之目的

此外在配比設計階段考量材料之多樣性或使用新材料時規範草案建

議當構造物需抵抗磨耗或衝擊時得進行 ASTM C1138 混凝土水中磨耗試驗

ACI 544 抗衝擊試驗或其他相關試驗依測試結果擇定最佳配比

然近年來台灣發生極端氣候已成常態維護水工構造物之性能及結構安全更

形重要本規範草案經由配比設計試拌試體製作乃至進行各項材料性能試

驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝土材料因素與混凝土力學性能建立

關聯性對於不同類型水利工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議

未來水工構造物之混凝土施工便可以有一明確的混凝土材料性能準則及材料試

驗項目與標準以期提昇水工構造物之品質

37

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長

徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長

行政院經濟建設委員會(經建會)在去(2011)年 12 月份發表 2012 年國

家建設計畫[1]揭櫫我國穩定永續均衡的經濟發展政策而落實於 2012 年度經

建發展目標包含經濟成長率為 43以上每人 GDP20246(美元)以上失

業率在 42以下而消費者物價指數上漲率則以不超過 20為努力目標

去年中因為歐美債信問題引發全球經濟衰退之疑慮我國因為國家財務

較為健全2011 年的經濟發展也較歐美國家樂觀因此當時經濟部長曾出面信

心喊話提出 2011 年的經濟指標有信心達到「54321」之標準[2]也就是說經

濟成長率要達到「5」以上失業率要在「4」以下薪資所得調漲要達「3」

以上消費者物價年增率則控制在「2」以下以及今年之重大投資要超過「1

兆」元

當提到一國經濟活動的規模時常以該國 GDP(Gross Domestic Product)為代

表而評估該國經濟活動的表現時則多以其 GDP 年度成長率來衡量由於近

年國際間貿易障礙逐漸去除跨國貿易與物流愈趨頻繁與重要當各國貿易需放

眼於全世界時供應貿易所需產品的廠商(或產業)規模也就愈來愈大使得各

國的經濟活動愈來愈趨向資本密集的結果因此目前以 GDP 來評估各國之經濟

38

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

成果時雖仍是一個有效指標但卻無法直接反映支撐經濟活動的廣大受薪階級

之實際經濟情況也因為如此2011 年 9 月「佔領華爾街運動」在美國各地如

火如荼的展開即在向執政當局反映代表受薪階級的 99人口在 2008 年金

融海嘯後之經濟復甦時期無法如同資本家一般享受 GDP 成長所應帶來之好

處(如勞方聘僱薪資的提升)因此如果需兼顧勞資雙方之實質經濟所得政

府在制訂年度總體經濟發展目標時除經建會所提「經濟成長率」「失業率」及

「消費者物價指數上漲率」外若能加上經濟部所提之「薪資所得調漲率」將

使政府施政首要為照顧全體人民福祉之目的透過每年經建目標之規劃與制訂

更為完整的推動與落實

在經建會邀集各部會制訂下一年度之國家總體經建目標後各部會需就其主

管業務規劃分配至業管產業的次經建目標及實施方案以期在年度終了時經

建會可以彙整全國人民一年來的努力達成年初所制訂的國家經建目標因此本

文也以「經濟成長率」「物價指數上漲率」「失業率」及「薪資所得調漲率」四

項經建指標比較近年我國總體經建實質成果與營造業經建實質成果間之差異與

趨勢並以經建會所制訂之 2012 年我國經建目標推測 2012 年營造業可能之產

業經建成果

首先經濟成長率是四項經建目標的根源且會直接影響到另外三項經建指

標數值之高低通常代表國家經濟活動結果之 GDP是指該國國內從事經濟活

動的總生產毛額而比較歷年經濟成長之結果必須先去除歷年物價波動之影響

因素所以計算歷年經濟成長率時多以實質生產毛額之年度成長率為主[3]

因此彙整行政院主計處所公布之全國及營造業近三十年之實質生產毛額[4]

並計算兩者之歷年成長率其結果如圖一所示除少數年度外大致上此段期間

之全國 GDP 年度成長率高於營造業之實質生產毛額年度成長率在 1997 年之

前雖然我國經濟成長率呈現逐年降低趨勢但大致仍可維持在 5以上之水準

1997-2007 的十年間我國經濟成長率約維持在 5上下其後我國經濟成長

則面臨更險峻的局勢經濟成長欲振乏力而於 2010 年時政府為因應 2008 金

融海嘯衝擊之振興經濟措施逐漸展現績效使得 2010 年經濟成長率高達 10以

上三十年間我國經濟呈現負成長的年代只有兩年分別為 2001 年及 2009 年

而營造業實質生產毛額年度成長率之情況大約可以 1995 年作為分水嶺1995

39

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

年之前的營造業經濟成長率以正成長情形居多在 1987-1989 及 1993 年更高

達 10以上而於 1995 年之後的十五年間有超過一半的年度營造業的經濟

成長呈現負成長頹勢圖一中亦繪出全國及營造業兩者經濟成長率之線性趨勢線

以方便比較全國及營造業實質生產毛額年度成長率之差異與趨勢三十年來兩

者之實質生產毛額年度成長率趨勢線大致維持平行狀態在 2010 年時營造

業經濟成長趨勢線低於全國經濟成長趨勢線約為 38依圖一之兩者趨勢估計

假設 2011 及 2012 年趨勢線斜率之差距不變因此若推估 2012 年終時營造業之

可能經濟成長率本文將以經建會所設定 2012 年全國總體經濟成長率減去 38

來推測

營造業是一個火車頭工業[5]需要下游的產業供應鏈一起協助因此中間

消費比例高所以受工程施工所需之原物料價格波動影響程度亦高在國內直

接代表營造工程物價漲跌情形的指數是行政院主計處所定期公布之營造工程物

價指數(CCI內含總指數工程分類指數中類指數及個別項目指數)但因

其屬國內單一產業之物價指數主計處或國內外經濟研究單位於年終時所發布

之下一年度經濟成長預測項目都不含營造工程物價指數預測經濟研究單位若

提供下一年度物價成長高低之預測時多以預測下一年度國內經濟成長之高低

所連帶影響國內貨物供給平衡之變動而帶動消費者物價指數(CPI)之成長數

40

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

值來代表雖然消費者物價指數與營造工程物價總指數間因使用目的不同

其組成權重亦不相同兩者間並未有直接相互影響之關聯性但若評估兩指數間

之長期趨勢以概估下一年度營造工程物價總指數之變動仍不失為一個客觀方

式因此本文彙整過去二十年間消費者物價指數與營造工程物價總指數之歷年

變動情形[4]如圖二所示二十年間CPI 指數之年度成長波動情形較 CCI

指數穩定在 1992-2003 年間CPI 指數之年度成長呈現逐年降低趨勢尤其在

2001-2003 的三年裡物價相對穩定(年度成長率趨近於零)但在 2003 年後

CPI 指數年度成長率之波動幅度漸漸擴增其值大約在 1-4之譜而過去二十

年間CCI 指數之年度波動幅度就較為劇烈工程物價波動幅度高者可達 15

之多(1993 年)工程物價波動劇降者亦曾達-9(1999 年)而營造工程之施工期

間常長達數年業者受營造工程物價之波動影響困擾頗深更常成為營造業者年

度獲利盈虧之關鍵因素依據圖二 CPI 指數之年度變動線性趨勢線逐年降低趨勢

及 CCI 指數之年度變動線性趨勢線逐年升高現象在 2010 年時CCI 指數之變

動率高於 CPI 指數約 37左右且兩指數年度變動趨勢線間之差異(CCI-CPI)

每年以增加 02之比例擴大中因此估測 2012 年終時營造業所可能遭遇之

營造工程物價總指數之變動數值將以經建會所設定之 2012 年消費者物價成長

率目標值加上 37(2010 年時之差距)再加上 04(2011 及 2012 年之差距)

作推測

41

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

而失業率可以反映勞工就業情形若年度經濟成長時可增加勞工就業機會

勞工失業率就會降低反之若年度經濟衰退時常引致勞工失業率升高本文

亦彙整行政院勞工委員會所公布之資料[6]將近十年來我國勞工總計(平均)

失業率及營造業勞工失業率繪於圖三就勞工失業率之指標而言營造業之勞工

失業率常高於全國勞工之總計失業率甚多在 2002 年時我國勞工總計失業率

為 517但當年營造業的勞工失業率約為前者之兩倍(964)其後營造業

勞工失業率以顯著的速率降低使得營造業勞工失業率與全國勞工總計失業率間

之差距逐漸縮小但自 2006 年之後兩者之失業率則與之前逐漸縮小差距之

現象背道而馳2008 年受金融海嘯之衝擊造成國內百業蕭條該年底我國

勞工總計失業率飆破 5以後長達年餘之勞工總計失業率居高不下2010 年 10

月份受惠於各部會戮力推出短期促進就業方案之功效主計處所公布的當月勞

工總計失業率降至 5以下雖讓當時以烏紗帽為擔保的閣揆暫時鬆了一口氣

但當月營造業勞工失業率仍高達 93為比較全國勞工之總計失業率與營造業

勞工失業率間之關聯趨勢本文將兩者失業率之線性趨勢線繪於圖三若以兩者

之趨勢線估計2010 年時我國營造業勞工失業率高於全國勞工總計失業率約

為 25但兩者之差距以每年減少 005之速率縮小中估測 2012 年終時營

造業勞工失業率之可能情況將以經建會所設定之 2012 年全國勞工總計失業率

目標值加上 25(2010 年時兩者趨勢線之差距)再減少 01(2011 及 2012

年縮小差距趨勢之結果)來推測

42

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

勞動薪資之成長受幾項因素影響其一為在通貨膨脹時期企業主考量

維持既有員工勞動薪資之購買力所為之勞動薪資增加給付其二為總勞動工

作時間之增加也會使勞工薪資總額增加另一項影響因素則為勞動生產力增

加之因素企業主以加薪方式回饋辛苦之員工[7]而由主計處所公布的資料中[4]

在 1995 年之前我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致多

高於當年之消費者物價指數之年度成長率(如圖四)顯然此段時間企業主對勞工

薪資之調整應有勞動生產力增加或勞動總工時增加之因素在內但在 1995 年

之後我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致與消費者物價

指數之年度成長率相當研判此段時期企業主調整勞工薪資的考量應為維持員

工既有勞動薪資之實質購買力以降低物價上漲所造成之影響居多估測 2012

年終時營造業勞工薪資成長率之可能情況仍以營造業主應會考量消費者物價

指數之漲幅調整營造業勞工薪資以維持勞動薪資之原有實質購買力因此

推測 2012 年終時此項營造業勞工薪資調整率將以經建會所設定 2012 年消費

者物價成長率之目標值來估計

43

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

依據前述彙整過去我國整體經建指標與營造業經建指標之趨勢與推估方式

2012 年我國營造業之經建指標推估結果如表一所示依此結果營造業在今年

之經建表現將面臨該高的不高(經濟成長率為 05及薪資調整率為 20)

且該低的不低(營造工程物價上漲率為 61與失業率為 66)的困境但營造

業面對今年預期之經營困境時應該找哪一個部會提供必要之協助依據目前的

政府組織架構營造業及建築師管理業務由內政部營建署依法管理技師及工

程顧問機構管理業務由行政院公共工程委員會(工程會)管理而負責國內各

產業的發展規劃或輔導業務則屬經濟部的業務範圍但或許因法定營造業另有

中央主管機關經濟部對營造產業發展規劃或產業輔導之協助常使營造業者感

覺不如其對製造業者立法院於前(2010 年)年 1 月份通過行政院組織法等三

法之修正案並預計於三年內完成政府組織再造工程在政府組織調整方案中(草

案)國家發展委員會將新設管制考核處以統籌原工程會及經建會之工程管考

業務另將增設國土空間發展處以統籌工程會之工程建設經費審議及經建會住

都處之業務交通部將更名為「交通及建設部」並規劃新設「工程技術及產業

司」及「民間參與公共建設司」以納入工程會及內政部之相關業務而內政部

將保留國土規劃及建築師管理之業務另設國土管理署辦理雖然此項政府組

織調整方案與原工程界期望新設「工程建設部」以統一我國營建產業之發展

規劃考核管理督導與輔導等事務的原意有不小落差但工程界仍殷切盼

望政府組織調整後能有特定部會以營造產業中央主管機關的立場於「考核

44

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

管理與督導」之傳統業務外增加規劃營造產業之發展願景年度經建目標制訂

及提供必要之輔導與協助等業務更期望類似「兩兆雙星」「生技起飛鑽石行動

方案」的產業長期發展及輔導方案能由營造業之中央主管機關提出

45

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

國外災例 他山之石

簡賢文 中央警察大學 教授

謝蕙如 中央警察大學 研究助理

根據統計資料[1]顯示自 1995年起全世界已有 713人因公路隧道火災而死

亡且在 1999 年至 2001 年間歐洲就至少發生三起重大的隧道火災如 1999

年Mont Blanc Tunnel 因一輛載有人造奶油及麵粉之貨車自燃引發猛烈火勢造

成 39人死亡43輛車毁損隧道關閉將近三年1999年 Tauern Tunnel 火災造

成 12死 49傷隧道封閉 3個月其肇事原因為載運油漆之貨車追撞前方車輛引

發火災而 2001年兩輛貨車對撞所引發之 Gotthard Tunnel 火災其造成 20死 4

傷隧道嚴重損壞封閉 2個月從隧道火災對社會經濟以及國家政府形象重大損

失之角度審視公路隧道已不僅只是單純的交通運輸途徑而是背負著國家形象

及經濟重任之關鍵基礎設施

隨著臺灣社會環境的變遷及對於運輸經濟交通安全的高需求和高期待越

來越多的隧道於公路建設中構築包括八卦山隧道雪山隧道觀音山隧道

甚至是計劃建造之蘇花改隧道群隧道取代了開放的平面道路不僅提升車流量

縮短更多的車程時間也帶來更高的交通運輸經濟效益雖然隧道帶來交通上

之便捷然其可能因通行其間車輛的追撞而衍生的避難與救援特別困難的隧道火

災對於實現「給予人民一條安全回家的路」之倡議絕對是蘇花改通過環評後

中央及地方政府與工程顧問公司必須面對之關鍵議題

46

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 15: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

輕鬆看世界

全球兩百營建業 中鼎工程首入列

( International Construction Jul-Aug 2011)

15

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

羽田機場跑道 半年填方完成

16

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

星國電纜隧道 長逾三十公里

17

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

杭州動漫博物館 球狀外形似香菇

18

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長 國立台灣大學 土木工程學系教授 徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長 張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長 曾亘婉 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊中心助理工程師

1989 年行政院經濟建設委員會(經建會)管制考核處依據行政院經濟革新

委員會在「提高公共支出效益之建議」案中所提「建議行政院經濟建設委員會

廣為蒐集國內外有關各類公共工程及技術服務規範與給酬標準等資料設立資料

庫以利各機關提出有關計畫時比較分析之參考」以參考美國營建規範學會(The

Construction Specification InstituteCSI)於 1987 年出版之規範(SPECTEXT)

為主將其原文 16 篇加以採擇編譯成 13 篇計 398 章「公共工程施工綱要規範」

自此開啟了我國中央機關訂定全國通用性施工綱要規範供各界參考之先河其後

甫成立三年的行政院公共工程委員會(工程會)基於「公共工程作業透明化管

理專業化技術國際化」之理念於 1998 年 1 月 23 日奉行政院核准成立「公

共工程施工綱要規範整編暨資訊整合中心」續參照美國 CSI 協會最新版之格式

與編碼內容於 1998 年 12 月公布首批 77 章公共工程施工綱要規範並陸續擴

增新篇章至 2011 年 12 月底止公布之總篇章數為 16 篇 809 章目前施工綱

要規範之新增維護與修訂工程會委由財團法人臺灣營建研究院持續辦理中

基於「混凝土」為公共工程普遍使用之基礎材料因此施工綱要規範「第

19

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

03050 章 混凝土基本材料及施工一般要求」也包含於 1998 年首批公布的施工綱

要規範中歷年來第 03050 章之內容亦採納工程先進及單位相關之修訂提案

共經歷 7 次的討論與修訂(如表一所示)目前所公布的適用版本為 V80 版[1]

歷次修訂之重點內容分述如後

1V20 版(20010327)

為因應施工綱要規範將適用於全國各項工程因此本版本之修訂大量引用

[ ]於混凝土產製與施工之技術數值限制條件內使工程主辦機關可依其工程規

模大小及工程性質之異同而予以適度調整或引用 CNS 以外之規範如 216 卜

特蘭水泥混凝土用水應為[清水][ ]其 ph 值不得[小於 50 或者大於 80][ ]

2V30 版(20051206)

增列「當同一抗壓強度之混凝土契約總量大於[500m3] [1000m3] [ ]時需

做配比設計但預力混凝土均需做配比設計」增加 154 要求施工廠商應提送

施工計畫並具體陳述混凝土拌和廠之拌和量及運送至澆置地點之運送量配合情

形以保證能符合混凝土澆置量排程之要求增加 213(7)細粒料之細度模數若

超出配比設計值之[plusmn02][ ]時應調整用砂率此外亦增加混凝土澆置震動及

搗實要求(325)及混凝土施工縫之設置條件與要求(326)另外將混凝土

抗壓強度試驗之取樣頻率提高至一般混凝土 50 m3 以下 2 組50 -100m3 為 3

組及 100 -200m3 為 4 組其後每增加 100m3 加取 1 組以確保一般混凝土之

20

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

產製品質通常預力構件之材料品質要求更高因此預力混凝土亦增列類似之規

定但其取樣頻率更高於一般混凝土

3V40 版(20060718)

本次修訂之內容主要為因應永續環境資源再利用之需求217 款納入在

工程司事先核准之條件下可使用水淬高爐爐渣粉取代部分之水泥量但上限不

得超過水泥重量之[30][ ]

4V50 版(20070615)

補充 336 款「若承包商未適當保護試體以致試體抗壓試驗結果不合格時

應進行鑽心取樣試驗」以確認混凝土的品質

5V60 版(20071218)

增列 14 節引用 CNS 規範章篇之公布日期如 CNS 61 R2001(20050325 公

布版)

6V70 版(20081105)

本次修訂之內容主要在引入第三者驗證機制於混凝土產製過程之品管程序

內因混凝土運至工地澆置時仍處於半成品狀態需俟 28 天硬固後以抗壓

強度試驗確認其品質是否符合設計圖說之要求為免澆置後混凝土強度不足時

需浪費大量資源將結構物敲除重做或補強特於此次規範修訂中於混凝土產

製過程引入第三者驗證機制以提高混凝土產製品質的可靠度因此增列「152

(2)供應單一工程混凝土總量大於[5000m3][ ]以上之拌和廠應檢附經政府機

關財團法人或學術機構等驗證單位依據 CNS 3090 驗證合格之證明文件送交

工程司審核通過後方得供料」此外為免驗證單位良莠不齊驗證結果無法有

效達到提升混凝土廠產製品質之原意本次修訂之規範內容亦要求「驗證單位

應通過標準法授權之產品驗證單位認證機構認證」以使混凝土之產製程序能

獲得多一層之保障

7V80 版(20101101)

本次修訂僅在規範中引用之「CNS 490 粗粒料(375mm 以下)洛杉磯磨損

試驗法」予以更正為正確名稱因此併同其他 20 章一併修訂引用 CNS 之錯誤

行政院於 2001 年 11 月 15 日(行政院台九十工技字第九 OO 四四一八八號

函)頒佈「公共工程施工綱要規範實施要點」主要在劃一全國施工規範以提

21

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

升工程品質但為使各工程主辦機關於特殊情形時也能適當之增刪綱要規範

以符合其工程特性之需求條件「公共工程施工綱要規範實施要點」第四條亦明

文規定「主辦機關自本要點實施日起辦理新興個別計畫之規劃設計及施工

應用施工規範之有關措施及內容如有所不足或另有特殊情節應循施工規範完

整版所訂有關編撰格式編碼架構及編碼規則增刪修撰以因應個案需用」因此

施工綱要規範之引用者應充分了解綱要規範尚非屬施工標準規範應用綱要規

範時需就擬發包之工程特性全面檢討綱要規範內容是否可符合發包工程之

需求不應盲目照抄使用

22

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

李 釗 國立中央大學土木工程學系 教授

王韡蒨 私立中原大學土木工程學系 助理教授

許書王 私立中原大學土木工程學系 兼任助理教授

交通部(以下稱主管機關)自 78 年 7 月 25 日交技(78)字第 022662 號函頒布「公

路工程施工規範」後鑑於工程技術不斷創新材料變化也與時俱進為求規範

切合實際遂於 84 年推動「交通部工程在國內落實生根作法」專案之際納入

該規範之修訂並由國道高速公路局(以下稱主辦機關)於 90 年 1 月完成全面修

訂工作93 年並配合行政院「綠建築推動方案」工作項目將廢棄混凝土回收

再生利用規定納入規範

97年主管機關為配合行政院政策執行「廢棄資源物再利用於公路工程規範

草案之研究」並針對公路類相關規範進行全面檢視排定公路類規範修訂順序

其中以公路工程施工規範列為優先修訂項目為符合實際需求主管機關於98

年辦理「公路工程施工規範草案之研究」將原規範格式參照行政院公共工程委

員會「公共工程施工綱要規範」主架構及各章編列方式進行全面性內容檢視與

修訂並於99年4月完成初步研究同年12月交由主辦機關負責『交通部頒布「公

路工程施工規範」之修訂』計畫並委由國立中央大學(以下稱執行單位)辦理

23

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

為配合行政院公共工程委員會 98 年 8 月召開「公共工程設計與施工規範第

二次討論會(混凝土規範)」會議之決議就公路工程施工規範「第六章混凝土工

程」先予審議並於 100 年 4 月由主辦機關負責辦理初審後提報主管機關進行

複審及頒佈作業期間共歷經 9 次複審會議於同年 9 月完成複審作業10 月 3

日完成頒佈程序

主管機關於97年開始規劃進行「公路工程施工規範」修訂作業於98年發包

辦理「公路工程施工規範草案之研究」進行全面性規範內容檢視與修訂99

年再委由主辦機關負責辦理「公路工程施工規範之修訂」計畫並就「第六章混

凝土工程」先予審查及頒布其任務編組及審議流程如下所述

1任務編組

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

有鑑於公路工程施工規範內容涵蓋許多領域故修訂方式應由不同領域的專

家學者針對其專精領域之章節著手修訂因此計有六個委員會進行規範草案撰

稿與審查之工作區分為「總則及設施安衛環境」「路基及路面工程」「混

凝土工程」「橋梁工程」「隧道工程」及「排水及邊坡工程」等

混凝土工程委員會由召集人撰稿委員審查委員及執行秘書所組成召集

人邀請三位混凝土界專家學者擔任公路工程施工規範第六章混凝土工程內容編

修撰稿委員規範修訂初步完成後隨即開始審查工作審查委員由7位混凝土

專家組成

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

該案以任務編組方式審查其中混凝土工程施工規範初審委員會由鐵公路

相關單位包括公路總局高公局國工局運輸研究所高鐵局鐵改局鐵路

管理局等七個單位台灣世曦工程公司及學者等產官學界混凝土專家共17人組成

並召開初審會議審查相關條文初審會議通過後由主辦單位邀集主管機關鐵

公路相關單位進行校核完成後送交通部複審複審委員會由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者執行單位及技師公會專家組成

24

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2審議流程

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

為快速了解及蒐集資料規劃問卷並發函於使用較為頻繁及熟悉之相關單位

進行問卷調查以提供施工規範修訂之建議期間並進行兩次初審聯席會議第

一次初審聯席會議決議事項包含規範草案審查方式審查召集人委員名冊審

查頻率及開會地點第二次會議則針對初步完成之草案內容進行審查

基於專業領域之分工第一次初審聯席會議後即採分組(委員會)方式進行

混凝土工程委員會部份先收集目前國內使用之公路工程施工規範及彙整有關技

術文獻檢視施工規範運用於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能

發生之問題並針對前述問卷結果之建議由召集人邀集撰稿委員召開會議討

論混凝土施工規範之架構及內容由執行秘書進行規範修訂之相關文書作業及會

議成果彙整規範草案擬定後即進行小組內部之審查工作由召集人聘請官學

界混凝土專家擔任審查委員審查會議結束後進行全案第二次初審聯席會議對

規範草案內容進行審查撰稿會議擬定「第六章混凝土工程」施工規範草案共16

章歷經5次小組內部之審查會議修訂整合完成之草案共12章

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

主辦單位針對98年「公路工程施工規範草案之研究」案初步完成之規範草案

規劃召開初審會議並委由執行單位辦理其中混凝土工程施工規範初審委員會

由鐵公路7個單位13人產業界2人及學界2人共17人組成分別針對前述「第

六章混凝土工程」施工規範草案共12章逐章進行初審共召開11次會議初審

會議審查方式分為會議前中後三階段進行會議審查前擬出規範審查順序及

章節會議前三天由審查委員先提出書面意見交由執行祕書綜整會議中依

據所有委員書面審查意見表逐條討論並修訂會議後由執行秘書綜整修訂內容

並發文檢送會議紀錄初審會議通過後由執行單位函送規範修訂成果至主辦機

關並由主辦機關核定後彙送交通部進行複審複審委員由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者承辦單位及技師公會專家組成複審進行方式逐章逐條審

查歷經9次審查會議於100年9月完成修訂「公路工程施工規範」第六章混凝

土工程規範共計12章並於100年10月頒布

25

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

本次規範的編修要同時兼顧制度面法制面及實務執行面編修的要領簡述

如下

1掌握規範特性

就鐵公路各主管單位而言部頒規範是具有援引依據位階較高且編修

後需較長時間才有機會再予以修訂等特性因此在法制面的考量下內容修訂依

據交通部99年8月9日交技字第0990007371號函示部頒規範採原則性政策性或

訓示性之技術規定而執行細節之操作面規定則由各執行單位制定辦理

2修訂規範架構

93年4月頒布之「公路工程施工規範」第六章混凝土工程係引用中國土木

水利工程學會出版之「混凝土工程施工規範與解說(土木402)」內容為主其格

式僅水泥混凝土一節再區分說明材料施工要求及計量與計價等四項與行

政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」及部屬機關自訂混凝土施工規範

之架構及內容有極大差異性為符合實務面及法制面需針對規範內容及架構做

大幅度修訂

規範內容主架構及各章編碼之修訂依據交通部技監室98年技發字第

0980200448號函示參照行政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」進

行規範格式及章節之編排各章碼內容再區分為通則產品施工計量及計價

等四部分藉此提升部屬機關在引用規範時之實用性及便利性

3符合運用領域

原混凝土工程施工規範內容主要是以中國土木水利工程學會土木402為主

土木402是以建築工程為對象與公路工程屬性較為不同為符合公路工程運用

的領域與需求藉由國內外公路工程施工規範文獻蒐集彙整以及臺灣地區公路工

程規範現況調查成效評估與使用情形以期完成最適切用於國內公路工程之混

凝土施工規範

4更新及刪除不合時宜的內容

混凝土工程施工規範是營建工程運用最多分布最廣的規範之一其係為了

26

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

達成工程設計之理念和品質需求所訂定對施工材料及施工品質之要求與標準

部頒規範頒布與修訂之日期差距甚大部份參考之標準或規範(包括CNSASTM

AASHTO等)國內外已做更新為求嚴謹且鑑於材料工法日新月異因此需

針對相關規範進行檢視與修訂以符合未來需求除此之外對規範實務應用層

面藉由委員會的召開更新及刪除不適用之內容期使規範更具完備

5名詞整編

93年版公路工程施工規範相同之工程項目等常發現各章名詞會有不同之現

象恐易造成施工單位混淆因此主辦單位藉由本次規範修訂作業將相同事

項所用的名詞予以統一並於第一章總則篇定義清楚混凝土工程施工規範雖然

先審議後頒布但是在名詞部分將依據部頒複審結果將定案名詞提送總則工程

委員會配合修訂

6納入新材料及新工法

目前國內使用之公路工程混凝土施工規範及技術是否合宜需進行檢視探

討及修訂因此在修訂上需使各篇章節相關工作項目之規定一致化並檢視施工

規範於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能發生之問題予以檢討

有些已經不符合現代需求除了原有工法要求外再建議增列其他新工法以因

應工程技術之演進及新材料新工法之發展

本次第六章混凝土工程編修完成頒布的內容架構包括第03052章「卜特蘭

水泥」第03053章「水泥混凝土之一般要求」第03054章「水泥混凝土構造物」

第03110章「場鑄結構混凝土用模板」第03150章「混凝土附屬品」第03210

章「鋼筋」第03220章「銲接鋼線網」第03315章「自充填混凝土」第03350

章「混凝土表面修飾」第03371章「無收縮混凝土」第03372章「噴凝土」及

第03601章「無收縮水泥砂漿」等共計12章重要編修項目及其精神如下

1新增符合工程現況專章

近年來國內自充填混凝土快速發展與應用目前已逐漸普遍應用於公路建

築等重要工程有著重大的進展與改變由於自充填混凝土在施工技術上和傳統

27

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

混凝土有相當大的差異因此本次修訂重點之一為新增「自充填混凝土」專章

使本規範符合混凝土技術發展之國際潮流與水準此外亦新增第03371章「無

收縮混凝土」及第03601章「無收縮水泥砂漿」等二個章節

2配合新科技新材料及新工法之應用增列內容

如增列第03052章「卜特蘭水泥」中水硬性混合水泥之材料要求又如CNS

1240之附錄所列檢測粒料鹼質與粒料反應活性的方法包括岩相分析等四種資

料過於老舊因此在第03053章「水泥混凝土之一般要求」中增列具潛在鹼質反

應性粒料之檢測方式此外亦增列第03315章「自充填混凝土」之材料要求及施

工相關規定

3非混凝土工程範疇內容納入適當之委員會討論

第03150章「混凝土附屬品」原草案條文附屬品區分為混凝土工程附屬品

與橋梁工程附屬品二部分本章保留混凝土工程附屬品內容包括填縫劑及止水

帶兩類而原草案條文中有關橋梁工程附屬品包括成型伸縮縫填縫板人造橡膠

防震板預力鋼棒剪力鋼箱及套筒抗拉拔裝置剪力鋼棒與防震拉條防水

膜橋梁鉸接板頂防水層渡槽防水層箱型梁人孔蓋及座橋名牌等有關的

材料規定及施工方法移至橋梁工程組納入橋梁工程附屬品專章討論

4整併章節內容

將原第03390章「混凝土養護」及第03350章「混凝土基本材料及施工方法」

等併入第03053章「水泥混凝土之一般要求」將原第03310章「結構用混凝土」

併入第03054章「水泥混凝土構造物」中

5要求材料及施工品質

施工規範是營建工程施工之準則對工程相關的品質要求均需詳列於規範中

包括材料規格檢驗頻率品質要求標準等因考量各部屬單位工程特性不同

部頒規範修訂採原則性政策性或訓示性之技術規定對於執行細節操作面之規

定在不違反部頒規範及其他相關法令規章下各部屬單位應優先考慮施工安全

及品質要求制定所需之規範

本次混凝土工程施工規範對材料及施工品質要求之原則性修訂內容列舉幾

項說明第03053章「水泥混凝土之一般要求」將第33項內容修正為「除契約另

28

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

有規定外混凝土之坍度強度及水溶性氯離子含量檢驗方法依CNS 3090規

定執行檢驗頻率與合格標準依契約規定辦理」第03210章「鋼筋」刪除

第324款中表03210-2混凝土保護層厚度建議值及第36款許可差規定等二項內容

而相關規定依各單位制訂之契約加以要求以滿足各單位對不同工程性質的要

6重視施工品質及工程安全內容

為避免國內混凝土工程施工品質不良所造成之案例重蹈覆轍本次修訂內容

全面性檢討對施工品質的要求以確保施工安全例如第03210章「鋼筋」為提

升施工品質並考量安全修訂第217款後段內容為「水泥砂漿墊塊或混凝土墊塊

之強度須大於所澆置混凝土之強度並應附鍍鋅鐵線」

7修正計量與計價架構寫法

除特殊需求外修正計量與計價的架構寫法以使規範更完善依據交通部

臺灣區國道高速公路局100年4月18日工字第1006003247號函示「第42項計價

每一工作項目建議須有『計價單位』及『若契約另有規定時從其規定』等字眼

並採正面表列方式辦理」修正

8統一使用的名詞例

規範各章名詞定義需統一規範才具一致性及便利性且須於第一章總則中

加以規定例如第03110章「場鑄結構混凝土用模板」依據公共工程施工綱要

規範編撰說明施工圖涵蓋施工製造圖(Shop drawings)與工作圖(Working

drawings)兩部分並將原內容中的「工作圖」修訂為「施工圖」第00100章

「總則篇」第123款修訂AASHTO中文名稱為「美國州公路及運輸官員協會」

及修訂Standard Specifications for Highway Bridge的中文名稱為「公路橋梁標準規

範施工篇」

1由本次修訂過程顯示為求嚴謹規範從修訂研擬至頒佈時間長達數年就環

境變遷與實務應用而言未來宜採取逐年彙整定期修正方式辦理以避免落

29

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2辦理過程發現各單位對於某些特定事項持有不同建議或看法由此可見以部層

級之規範而言採原則性政策性或訓示性之技術規定屬正確作法

3日後對於交通部與其他部會或單位相類似之規範標準應採取積極參與方式

以避免一國多制或有落差的情形發生

4本次修訂規範參與人員涵蓋產官學界專家學者惟新修訂規範是否完全適

合應用尚須進一步了解建議相關單位應採取主動方式與主管機關保持聯繫

就實務應用產生的問題充分溝通並研擬對策以期本規範能更為適用可行

30

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長

國立台灣大學 土木工程學系教授

陳育聖 財團法人臺灣營建研究院 副工程師

楊仲家 國立海洋大學 材料工程研究所教授 劉玉雯 國立嘉義大學 土木與水資源工程系教授

水利工程建設是台灣經濟起步不可或缺的一環從防洪灌溉電力與公共

給水等涵蓋之服務範圍與影響層面甚為廣泛更是造就台灣經濟發展的主要功

臣因此水利構造物須維持一定的服務性能以確保其於服務年限內正常營運

目前台灣的水利構造物以鋼筋混凝土結構為主然而由於台灣雨量豐沛約為世

界平均值 26 倍降雨時空分佈極不平均的水文條件雨季集中於五至十月間

約為年平均雨量之 78再加上河川大多從海拔高度超過 3000 公尺的山區以

不超過 150 公里的距離東西流向海洋以及地質構造複雜而地層形成年淺質弱的

地形與地質條件使得每逢颱風大雨坡陡流急且挾帶大量土石河流向下游流動

形成台灣地區單位面積產砂量及河川含砂濃度皆為世界平均值之數十倍這種

「水急砂多」的情形透過「水」與「砂」的共同作用對台灣水工結構物如

攔河壩堰之排砂道溢洪道輸水排砂隧道及靜水池等之混凝土結構構成嚴

重的磨損問題

31

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

國內關於水工混凝土施工之相關建議與規定僅見於公共工程委員會施工綱

要規範第 03374 章耐磨混凝土及經濟部水利署施工規範第 03310 章結構用混凝土

中之部分篇章然而上述兩者均屬通則型規範對於不同類型水工構造物如堰

壩結構體溢洪道輸水道排砂道及靜水池等其規定並無特別差異性台灣

河川均屬源短流急型態且地質構造複雜使得河川具高含砂石量之特性位於不

同河段之水工構造物將因河流中不同粒徑的砂石而遭受不同形式的侵襲因

此不同形式水工構造物所承受的損害便有所差別若僅以通則性規範進行施工管

理恐較難以落實不同類型構造物之性能要求及施工要求

國外相關規範中日本土木學會混凝土標準示方書[施工編]及[壩編]對於水

工混凝土耐磨或抗衝擊性質均無著墨美國混凝土學會 ACI 210R-93rdquoErosion of

concrete in hydraulic structuresrdquo雖對於水工混凝土之耐磨性質有較實質的說明然

亦無較定量的建議中國水工混凝土施工規範屬水工混凝土之一般通則性規範

藉由規範水工混凝土使用之材料與配比的水膠比(水灰比)以控制其品質然對於

水工混凝土耐磨及抗衝擊性質亦無實質建議

上述國內規範中均僅以抗壓強度做為判斷混凝土品質之依據對水工構造

物所需的抗磨耗能力抗衝擊能力耐久性與體積穩定性卻著墨甚少

依據相關文獻與試驗結果顯示水利工程多數之混凝土構造物必須具備一定

的抗磨耗與抗衝擊能力始能確保其構造性能並維持正常功能另一方面混

32

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

凝土耐久性溫度與體積穩定性等則是決定混凝土構造物使用年限之最重要參

數因此100 年水利署委由國立台灣大學詹穎雯教授海洋大學楊仲家教授及

嘉義大學劉玉雯教授與財團法人臺灣營建研究院所組成的團隊針對前項所列之

各種材料性能試驗方法進行相關試驗以擬定水利構造物運用混凝土所應具備

材料性能之主要測試項目並據以檢討現行混凝土施工規範提出修訂建議[1]

藉由一系列適合水工混凝土構造物應用之混凝土材料經由配比設計試拌

試體製作乃至進行各項材料性能試驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝

土抗壓強度水膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽

灰)用量等因素與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝

擊能力耐久性溫度與體積穩定性等材料性能建立關聯性對於不同類型水利

工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議此建議值包含混凝土材料之

性能要求與材料性能試驗項目等因此未來水工構造物之混凝土施工便可以

有一明確的混凝土材料性能準則及材料試驗項目與標準

在此將研擬之整合型水利工程混凝土施工規範(草案)關於材料性能要求適

用之試驗法與材料檢驗規定之訂定原則與精神敘述如下而本規範草案對於材料

相關規格與性能之要求在條文前面均會有「除契約另有規定外hellip」之陳述

以保留業主單位針對個別工程相關性能需有所提昇之彈性

考量國內現行水工混凝土施工規範對於水工構造物之混凝土規格及性能要

求並無區分一般構造物及需考量抗磨耗抗沖擊性能之構造物因此就水工混凝

土構造物之特性先將其區分為(1)一般水工構造物(2) 抗磨損構造物(3) 堰

壩結構體等三種結構

對於「一般水工構造物」之規定係參考經濟部水利署施工規範第 03310 章

結構用混凝土規定一般水工構造物使用之混凝土 28 天設計抗壓強度並將水

利署規範中部分構造物的強度要求予以提昇如下表所示

對於「堰壩結構體」之要求直接引用至公共工程委員會施工綱要規範第

03701 章「壩用混凝土」的規定

規範草案最主要在於增加針對「抗磨損構造物」之相關性能規定與要求使

該規範具有「水工混凝土施工規範」的特色

33

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

規範草案關於「抗磨損構造物」混凝土之材料規格要求如下

(1) 抗磨損構造物係指需承受水流中磨損物質沖刷或外界物質磨損之構造

物應使用耐磨混凝土

(2) 除契約另有規定外抗磨損構造物設計使用之混凝土規格可參考下表

規定

(3) 混凝土採低水膠比之配比可提高混凝土強度作為耐磨混凝土耐

磨混凝土為維持良好工作度得摻加減水劑輸氣劑強塑劑等化學摻

規範草案對抗磨損構造物耐磨層之混凝土材料規格的要求對於需考慮抗磨

損構造物耐磨層細分為溢洪道輸水道排砂道及靜水池等之耐磨層並依據

其可能造成之磨損程度將其分為 2 種等級並對其 28 天抗壓強度水膠比及

粗粒料用量進行要求其中溢洪道與排砂道為較高等級輸水道與靜水池為較低

等級

由試驗結果可知混凝土抗壓強度與水中磨耗損失體積及含砂水流沖擊損失

34

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

體積有明顯之相關性故提昇混凝土設計強度可有效提昇其抗磨耗能力與抗含砂

水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂將 28 天設計強度規定從水利署施工規

範的 350 kgfcm2提昇至 420及 560 kgfcm2

水膠比與水中磨耗損失體積快速氯離子滲透試驗(RCPT)總累積電荷量

非穩態傳輸係數及穩態傳輸係數均有明顯之正相關性故降低混凝土水膠比可有

效提昇其抗磨耗能力與耐久性能因此反映在規範的擬訂增加水膠比最大值的

規定2種等級分別為 045及 04以下

粗粒料用量與衝擊破壞次數有明顯正相關與水中磨耗損失體積及含砂水流

沖擊損失體積有明顯負相關故提昇混凝土粗粒料用量可有效提昇其抗衝擊能力

抗磨耗能力及抗含砂水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂增加粗粒料用量最

小值的規定均為 035 m3m3以上

混凝土組成成份之水泥粒料水化學摻料與礦物摻料等之使用規定除了

按照施規綱要規範第03050章「混凝土基本材料及施工一般要求」之相關規定外

應符合下列要求

(1) 用於耐磨混凝土之粗粒料依 CNS 490 試驗法測定之磨損率不得大於

[40][ ]

(2) 除契約另有規定外混凝土配比設計使用礦物摻料之總取代量不得超過

y = -03376x + 30276Rsup2 = 08411

0

100

200

300

200 400 600 800

齡期

56

天7

2h

r磨耗

體積

(cm

3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

y = -0044x + 45546Rsup2 = 08667

0

10

20

30

40

200 400 600 800

齡期

56

天2

hr沖

擊損

失體

積(c

m3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

35

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

總膠結料重量[50][ ]

(3) 飛灰做為混凝土摻料時應符合 CNS 3036 之 F 類規定使用時應經工

程司事先核可且飛灰量不得超過總膠結料重量之[25][ ]若用於耐

磨混凝土飛灰量不得超過總膠結料重量之[15] [ ]若用於巨積混凝土

飛灰量不得超過水泥總膠結料之[30][ ]

(4) 矽灰做為混凝土摻料時應符合第 03373 章「矽灰混凝土」之相關規定

使用時應經工程司事先核可

由試驗結果可知粗粒料硬度與水中磨耗損失體積為負相關故提昇混凝土粗

粒料品質可有效提昇其抗磨耗能力因此對於耐磨混凝土粗粒料洛杉磯磨損率的

規定加以提昇規定不得大於 40

此外規範草案對於抗磨損構造物混凝土礦物摻料用量要求的主要精神在

(1) 僅規定礦物摻料之總取代量之上限為 50而沒有規定下限係因國

內最常用之礦物摻料爐石粉及飛灰單價均低於水泥以市場機制而言

承包廠商將會使用礦物摻料至其上限以降低成本

(2) 添加爐石粉有助於混凝土抗磨耗性能之提昇而飛灰不利於抗磨耗性

能但長齡期後則可改善其不利於抗磨耗性能之影響因此規範草案規

定礦物摻料之總取代量之上限為 50可保證爐石粉添加量不會超過

50再配合用於耐磨混凝土飛灰取代量上限為 15之規定亦可確保

飛灰添加量不會超過 15

(3) 矽灰對於抗磨耗性能以取代量為 15以內較為理想考量矽灰單價較

高若對於抗磨耗性能無明顯助益添加太多形同浪費因此本規範草

案對於矽灰之要求較為保守規定其添加量不宜超過水泥量之 10

(4) 藉由增加爐石粉及飛灰的用量可達成較佳之耐久性能其中爐石粉取

代量為 35時 RCPT 總累積電荷量即可降低 63~75飛灰取代量為

15時可降低 72~79綜上可知混凝土中添加爐石粉及飛灰均可

大幅提升其耐久性能

(5) 爐石粉及飛灰的用量與混凝土絕熱溫昇有密切之關係爐灰(爐石粉

飛灰=73)取代 30可使絕熱溫昇約降低 5取代 50約降低 13

顯示以爐石粉及飛灰等礦物摻料適當取代水泥之用量可有效降低水化

熱之產生以達到較佳之溫度與體積穩定性之控制

36

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

經由一系列混凝土相關試驗及相關文獻之綜整分析將混凝土抗壓強度水

膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽灰)用量等因素

與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝擊能力耐久性

溫度與體積穩定性等材料性能建立起關聯性且考量混凝土抗磨損試驗及耐久性

試驗所需花費時間較長如水中磨耗試驗需於齡期 56 天進行RCPT 需於齡期

91 天進行此將造成施工驗收等待時間過長的困擾故於規範草案之擬定即以

混凝土抗壓強度水膠比粗粒料用量礦物摻料用量等作為材料品質的檢驗規

定而不再另訂定額外之檢驗標準以簡化施工材料驗收作業但仍能達混凝土

抗磨損及提高耐久性溫度與體積穩定性之目的

此外在配比設計階段考量材料之多樣性或使用新材料時規範草案建

議當構造物需抵抗磨耗或衝擊時得進行 ASTM C1138 混凝土水中磨耗試驗

ACI 544 抗衝擊試驗或其他相關試驗依測試結果擇定最佳配比

然近年來台灣發生極端氣候已成常態維護水工構造物之性能及結構安全更

形重要本規範草案經由配比設計試拌試體製作乃至進行各項材料性能試

驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝土材料因素與混凝土力學性能建立

關聯性對於不同類型水利工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議

未來水工構造物之混凝土施工便可以有一明確的混凝土材料性能準則及材料試

驗項目與標準以期提昇水工構造物之品質

37

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長

徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長

行政院經濟建設委員會(經建會)在去(2011)年 12 月份發表 2012 年國

家建設計畫[1]揭櫫我國穩定永續均衡的經濟發展政策而落實於 2012 年度經

建發展目標包含經濟成長率為 43以上每人 GDP20246(美元)以上失

業率在 42以下而消費者物價指數上漲率則以不超過 20為努力目標

去年中因為歐美債信問題引發全球經濟衰退之疑慮我國因為國家財務

較為健全2011 年的經濟發展也較歐美國家樂觀因此當時經濟部長曾出面信

心喊話提出 2011 年的經濟指標有信心達到「54321」之標準[2]也就是說經

濟成長率要達到「5」以上失業率要在「4」以下薪資所得調漲要達「3」

以上消費者物價年增率則控制在「2」以下以及今年之重大投資要超過「1

兆」元

當提到一國經濟活動的規模時常以該國 GDP(Gross Domestic Product)為代

表而評估該國經濟活動的表現時則多以其 GDP 年度成長率來衡量由於近

年國際間貿易障礙逐漸去除跨國貿易與物流愈趨頻繁與重要當各國貿易需放

眼於全世界時供應貿易所需產品的廠商(或產業)規模也就愈來愈大使得各

國的經濟活動愈來愈趨向資本密集的結果因此目前以 GDP 來評估各國之經濟

38

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

成果時雖仍是一個有效指標但卻無法直接反映支撐經濟活動的廣大受薪階級

之實際經濟情況也因為如此2011 年 9 月「佔領華爾街運動」在美國各地如

火如荼的展開即在向執政當局反映代表受薪階級的 99人口在 2008 年金

融海嘯後之經濟復甦時期無法如同資本家一般享受 GDP 成長所應帶來之好

處(如勞方聘僱薪資的提升)因此如果需兼顧勞資雙方之實質經濟所得政

府在制訂年度總體經濟發展目標時除經建會所提「經濟成長率」「失業率」及

「消費者物價指數上漲率」外若能加上經濟部所提之「薪資所得調漲率」將

使政府施政首要為照顧全體人民福祉之目的透過每年經建目標之規劃與制訂

更為完整的推動與落實

在經建會邀集各部會制訂下一年度之國家總體經建目標後各部會需就其主

管業務規劃分配至業管產業的次經建目標及實施方案以期在年度終了時經

建會可以彙整全國人民一年來的努力達成年初所制訂的國家經建目標因此本

文也以「經濟成長率」「物價指數上漲率」「失業率」及「薪資所得調漲率」四

項經建指標比較近年我國總體經建實質成果與營造業經建實質成果間之差異與

趨勢並以經建會所制訂之 2012 年我國經建目標推測 2012 年營造業可能之產

業經建成果

首先經濟成長率是四項經建目標的根源且會直接影響到另外三項經建指

標數值之高低通常代表國家經濟活動結果之 GDP是指該國國內從事經濟活

動的總生產毛額而比較歷年經濟成長之結果必須先去除歷年物價波動之影響

因素所以計算歷年經濟成長率時多以實質生產毛額之年度成長率為主[3]

因此彙整行政院主計處所公布之全國及營造業近三十年之實質生產毛額[4]

並計算兩者之歷年成長率其結果如圖一所示除少數年度外大致上此段期間

之全國 GDP 年度成長率高於營造業之實質生產毛額年度成長率在 1997 年之

前雖然我國經濟成長率呈現逐年降低趨勢但大致仍可維持在 5以上之水準

1997-2007 的十年間我國經濟成長率約維持在 5上下其後我國經濟成長

則面臨更險峻的局勢經濟成長欲振乏力而於 2010 年時政府為因應 2008 金

融海嘯衝擊之振興經濟措施逐漸展現績效使得 2010 年經濟成長率高達 10以

上三十年間我國經濟呈現負成長的年代只有兩年分別為 2001 年及 2009 年

而營造業實質生產毛額年度成長率之情況大約可以 1995 年作為分水嶺1995

39

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

年之前的營造業經濟成長率以正成長情形居多在 1987-1989 及 1993 年更高

達 10以上而於 1995 年之後的十五年間有超過一半的年度營造業的經濟

成長呈現負成長頹勢圖一中亦繪出全國及營造業兩者經濟成長率之線性趨勢線

以方便比較全國及營造業實質生產毛額年度成長率之差異與趨勢三十年來兩

者之實質生產毛額年度成長率趨勢線大致維持平行狀態在 2010 年時營造

業經濟成長趨勢線低於全國經濟成長趨勢線約為 38依圖一之兩者趨勢估計

假設 2011 及 2012 年趨勢線斜率之差距不變因此若推估 2012 年終時營造業之

可能經濟成長率本文將以經建會所設定 2012 年全國總體經濟成長率減去 38

來推測

營造業是一個火車頭工業[5]需要下游的產業供應鏈一起協助因此中間

消費比例高所以受工程施工所需之原物料價格波動影響程度亦高在國內直

接代表營造工程物價漲跌情形的指數是行政院主計處所定期公布之營造工程物

價指數(CCI內含總指數工程分類指數中類指數及個別項目指數)但因

其屬國內單一產業之物價指數主計處或國內外經濟研究單位於年終時所發布

之下一年度經濟成長預測項目都不含營造工程物價指數預測經濟研究單位若

提供下一年度物價成長高低之預測時多以預測下一年度國內經濟成長之高低

所連帶影響國內貨物供給平衡之變動而帶動消費者物價指數(CPI)之成長數

40

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

值來代表雖然消費者物價指數與營造工程物價總指數間因使用目的不同

其組成權重亦不相同兩者間並未有直接相互影響之關聯性但若評估兩指數間

之長期趨勢以概估下一年度營造工程物價總指數之變動仍不失為一個客觀方

式因此本文彙整過去二十年間消費者物價指數與營造工程物價總指數之歷年

變動情形[4]如圖二所示二十年間CPI 指數之年度成長波動情形較 CCI

指數穩定在 1992-2003 年間CPI 指數之年度成長呈現逐年降低趨勢尤其在

2001-2003 的三年裡物價相對穩定(年度成長率趨近於零)但在 2003 年後

CPI 指數年度成長率之波動幅度漸漸擴增其值大約在 1-4之譜而過去二十

年間CCI 指數之年度波動幅度就較為劇烈工程物價波動幅度高者可達 15

之多(1993 年)工程物價波動劇降者亦曾達-9(1999 年)而營造工程之施工期

間常長達數年業者受營造工程物價之波動影響困擾頗深更常成為營造業者年

度獲利盈虧之關鍵因素依據圖二 CPI 指數之年度變動線性趨勢線逐年降低趨勢

及 CCI 指數之年度變動線性趨勢線逐年升高現象在 2010 年時CCI 指數之變

動率高於 CPI 指數約 37左右且兩指數年度變動趨勢線間之差異(CCI-CPI)

每年以增加 02之比例擴大中因此估測 2012 年終時營造業所可能遭遇之

營造工程物價總指數之變動數值將以經建會所設定之 2012 年消費者物價成長

率目標值加上 37(2010 年時之差距)再加上 04(2011 及 2012 年之差距)

作推測

41

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

而失業率可以反映勞工就業情形若年度經濟成長時可增加勞工就業機會

勞工失業率就會降低反之若年度經濟衰退時常引致勞工失業率升高本文

亦彙整行政院勞工委員會所公布之資料[6]將近十年來我國勞工總計(平均)

失業率及營造業勞工失業率繪於圖三就勞工失業率之指標而言營造業之勞工

失業率常高於全國勞工之總計失業率甚多在 2002 年時我國勞工總計失業率

為 517但當年營造業的勞工失業率約為前者之兩倍(964)其後營造業

勞工失業率以顯著的速率降低使得營造業勞工失業率與全國勞工總計失業率間

之差距逐漸縮小但自 2006 年之後兩者之失業率則與之前逐漸縮小差距之

現象背道而馳2008 年受金融海嘯之衝擊造成國內百業蕭條該年底我國

勞工總計失業率飆破 5以後長達年餘之勞工總計失業率居高不下2010 年 10

月份受惠於各部會戮力推出短期促進就業方案之功效主計處所公布的當月勞

工總計失業率降至 5以下雖讓當時以烏紗帽為擔保的閣揆暫時鬆了一口氣

但當月營造業勞工失業率仍高達 93為比較全國勞工之總計失業率與營造業

勞工失業率間之關聯趨勢本文將兩者失業率之線性趨勢線繪於圖三若以兩者

之趨勢線估計2010 年時我國營造業勞工失業率高於全國勞工總計失業率約

為 25但兩者之差距以每年減少 005之速率縮小中估測 2012 年終時營

造業勞工失業率之可能情況將以經建會所設定之 2012 年全國勞工總計失業率

目標值加上 25(2010 年時兩者趨勢線之差距)再減少 01(2011 及 2012

年縮小差距趨勢之結果)來推測

42

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

勞動薪資之成長受幾項因素影響其一為在通貨膨脹時期企業主考量

維持既有員工勞動薪資之購買力所為之勞動薪資增加給付其二為總勞動工

作時間之增加也會使勞工薪資總額增加另一項影響因素則為勞動生產力增

加之因素企業主以加薪方式回饋辛苦之員工[7]而由主計處所公布的資料中[4]

在 1995 年之前我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致多

高於當年之消費者物價指數之年度成長率(如圖四)顯然此段時間企業主對勞工

薪資之調整應有勞動生產力增加或勞動總工時增加之因素在內但在 1995 年

之後我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致與消費者物價

指數之年度成長率相當研判此段時期企業主調整勞工薪資的考量應為維持員

工既有勞動薪資之實質購買力以降低物價上漲所造成之影響居多估測 2012

年終時營造業勞工薪資成長率之可能情況仍以營造業主應會考量消費者物價

指數之漲幅調整營造業勞工薪資以維持勞動薪資之原有實質購買力因此

推測 2012 年終時此項營造業勞工薪資調整率將以經建會所設定 2012 年消費

者物價成長率之目標值來估計

43

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

依據前述彙整過去我國整體經建指標與營造業經建指標之趨勢與推估方式

2012 年我國營造業之經建指標推估結果如表一所示依此結果營造業在今年

之經建表現將面臨該高的不高(經濟成長率為 05及薪資調整率為 20)

且該低的不低(營造工程物價上漲率為 61與失業率為 66)的困境但營造

業面對今年預期之經營困境時應該找哪一個部會提供必要之協助依據目前的

政府組織架構營造業及建築師管理業務由內政部營建署依法管理技師及工

程顧問機構管理業務由行政院公共工程委員會(工程會)管理而負責國內各

產業的發展規劃或輔導業務則屬經濟部的業務範圍但或許因法定營造業另有

中央主管機關經濟部對營造產業發展規劃或產業輔導之協助常使營造業者感

覺不如其對製造業者立法院於前(2010 年)年 1 月份通過行政院組織法等三

法之修正案並預計於三年內完成政府組織再造工程在政府組織調整方案中(草

案)國家發展委員會將新設管制考核處以統籌原工程會及經建會之工程管考

業務另將增設國土空間發展處以統籌工程會之工程建設經費審議及經建會住

都處之業務交通部將更名為「交通及建設部」並規劃新設「工程技術及產業

司」及「民間參與公共建設司」以納入工程會及內政部之相關業務而內政部

將保留國土規劃及建築師管理之業務另設國土管理署辦理雖然此項政府組

織調整方案與原工程界期望新設「工程建設部」以統一我國營建產業之發展

規劃考核管理督導與輔導等事務的原意有不小落差但工程界仍殷切盼

望政府組織調整後能有特定部會以營造產業中央主管機關的立場於「考核

44

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

管理與督導」之傳統業務外增加規劃營造產業之發展願景年度經建目標制訂

及提供必要之輔導與協助等業務更期望類似「兩兆雙星」「生技起飛鑽石行動

方案」的產業長期發展及輔導方案能由營造業之中央主管機關提出

45

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

國外災例 他山之石

簡賢文 中央警察大學 教授

謝蕙如 中央警察大學 研究助理

根據統計資料[1]顯示自 1995年起全世界已有 713人因公路隧道火災而死

亡且在 1999 年至 2001 年間歐洲就至少發生三起重大的隧道火災如 1999

年Mont Blanc Tunnel 因一輛載有人造奶油及麵粉之貨車自燃引發猛烈火勢造

成 39人死亡43輛車毁損隧道關閉將近三年1999年 Tauern Tunnel 火災造

成 12死 49傷隧道封閉 3個月其肇事原因為載運油漆之貨車追撞前方車輛引

發火災而 2001年兩輛貨車對撞所引發之 Gotthard Tunnel 火災其造成 20死 4

傷隧道嚴重損壞封閉 2個月從隧道火災對社會經濟以及國家政府形象重大損

失之角度審視公路隧道已不僅只是單純的交通運輸途徑而是背負著國家形象

及經濟重任之關鍵基礎設施

隨著臺灣社會環境的變遷及對於運輸經濟交通安全的高需求和高期待越

來越多的隧道於公路建設中構築包括八卦山隧道雪山隧道觀音山隧道

甚至是計劃建造之蘇花改隧道群隧道取代了開放的平面道路不僅提升車流量

縮短更多的車程時間也帶來更高的交通運輸經濟效益雖然隧道帶來交通上

之便捷然其可能因通行其間車輛的追撞而衍生的避難與救援特別困難的隧道火

災對於實現「給予人民一條安全回家的路」之倡議絕對是蘇花改通過環評後

中央及地方政府與工程顧問公司必須面對之關鍵議題

46

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 16: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

羽田機場跑道 半年填方完成

16

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

星國電纜隧道 長逾三十公里

17

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

杭州動漫博物館 球狀外形似香菇

18

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長 國立台灣大學 土木工程學系教授 徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長 張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長 曾亘婉 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊中心助理工程師

1989 年行政院經濟建設委員會(經建會)管制考核處依據行政院經濟革新

委員會在「提高公共支出效益之建議」案中所提「建議行政院經濟建設委員會

廣為蒐集國內外有關各類公共工程及技術服務規範與給酬標準等資料設立資料

庫以利各機關提出有關計畫時比較分析之參考」以參考美國營建規範學會(The

Construction Specification InstituteCSI)於 1987 年出版之規範(SPECTEXT)

為主將其原文 16 篇加以採擇編譯成 13 篇計 398 章「公共工程施工綱要規範」

自此開啟了我國中央機關訂定全國通用性施工綱要規範供各界參考之先河其後

甫成立三年的行政院公共工程委員會(工程會)基於「公共工程作業透明化管

理專業化技術國際化」之理念於 1998 年 1 月 23 日奉行政院核准成立「公

共工程施工綱要規範整編暨資訊整合中心」續參照美國 CSI 協會最新版之格式

與編碼內容於 1998 年 12 月公布首批 77 章公共工程施工綱要規範並陸續擴

增新篇章至 2011 年 12 月底止公布之總篇章數為 16 篇 809 章目前施工綱

要規範之新增維護與修訂工程會委由財團法人臺灣營建研究院持續辦理中

基於「混凝土」為公共工程普遍使用之基礎材料因此施工綱要規範「第

19

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

03050 章 混凝土基本材料及施工一般要求」也包含於 1998 年首批公布的施工綱

要規範中歷年來第 03050 章之內容亦採納工程先進及單位相關之修訂提案

共經歷 7 次的討論與修訂(如表一所示)目前所公布的適用版本為 V80 版[1]

歷次修訂之重點內容分述如後

1V20 版(20010327)

為因應施工綱要規範將適用於全國各項工程因此本版本之修訂大量引用

[ ]於混凝土產製與施工之技術數值限制條件內使工程主辦機關可依其工程規

模大小及工程性質之異同而予以適度調整或引用 CNS 以外之規範如 216 卜

特蘭水泥混凝土用水應為[清水][ ]其 ph 值不得[小於 50 或者大於 80][ ]

2V30 版(20051206)

增列「當同一抗壓強度之混凝土契約總量大於[500m3] [1000m3] [ ]時需

做配比設計但預力混凝土均需做配比設計」增加 154 要求施工廠商應提送

施工計畫並具體陳述混凝土拌和廠之拌和量及運送至澆置地點之運送量配合情

形以保證能符合混凝土澆置量排程之要求增加 213(7)細粒料之細度模數若

超出配比設計值之[plusmn02][ ]時應調整用砂率此外亦增加混凝土澆置震動及

搗實要求(325)及混凝土施工縫之設置條件與要求(326)另外將混凝土

抗壓強度試驗之取樣頻率提高至一般混凝土 50 m3 以下 2 組50 -100m3 為 3

組及 100 -200m3 為 4 組其後每增加 100m3 加取 1 組以確保一般混凝土之

20

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

產製品質通常預力構件之材料品質要求更高因此預力混凝土亦增列類似之規

定但其取樣頻率更高於一般混凝土

3V40 版(20060718)

本次修訂之內容主要為因應永續環境資源再利用之需求217 款納入在

工程司事先核准之條件下可使用水淬高爐爐渣粉取代部分之水泥量但上限不

得超過水泥重量之[30][ ]

4V50 版(20070615)

補充 336 款「若承包商未適當保護試體以致試體抗壓試驗結果不合格時

應進行鑽心取樣試驗」以確認混凝土的品質

5V60 版(20071218)

增列 14 節引用 CNS 規範章篇之公布日期如 CNS 61 R2001(20050325 公

布版)

6V70 版(20081105)

本次修訂之內容主要在引入第三者驗證機制於混凝土產製過程之品管程序

內因混凝土運至工地澆置時仍處於半成品狀態需俟 28 天硬固後以抗壓

強度試驗確認其品質是否符合設計圖說之要求為免澆置後混凝土強度不足時

需浪費大量資源將結構物敲除重做或補強特於此次規範修訂中於混凝土產

製過程引入第三者驗證機制以提高混凝土產製品質的可靠度因此增列「152

(2)供應單一工程混凝土總量大於[5000m3][ ]以上之拌和廠應檢附經政府機

關財團法人或學術機構等驗證單位依據 CNS 3090 驗證合格之證明文件送交

工程司審核通過後方得供料」此外為免驗證單位良莠不齊驗證結果無法有

效達到提升混凝土廠產製品質之原意本次修訂之規範內容亦要求「驗證單位

應通過標準法授權之產品驗證單位認證機構認證」以使混凝土之產製程序能

獲得多一層之保障

7V80 版(20101101)

本次修訂僅在規範中引用之「CNS 490 粗粒料(375mm 以下)洛杉磯磨損

試驗法」予以更正為正確名稱因此併同其他 20 章一併修訂引用 CNS 之錯誤

行政院於 2001 年 11 月 15 日(行政院台九十工技字第九 OO 四四一八八號

函)頒佈「公共工程施工綱要規範實施要點」主要在劃一全國施工規範以提

21

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

升工程品質但為使各工程主辦機關於特殊情形時也能適當之增刪綱要規範

以符合其工程特性之需求條件「公共工程施工綱要規範實施要點」第四條亦明

文規定「主辦機關自本要點實施日起辦理新興個別計畫之規劃設計及施工

應用施工規範之有關措施及內容如有所不足或另有特殊情節應循施工規範完

整版所訂有關編撰格式編碼架構及編碼規則增刪修撰以因應個案需用」因此

施工綱要規範之引用者應充分了解綱要規範尚非屬施工標準規範應用綱要規

範時需就擬發包之工程特性全面檢討綱要規範內容是否可符合發包工程之

需求不應盲目照抄使用

22

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

李 釗 國立中央大學土木工程學系 教授

王韡蒨 私立中原大學土木工程學系 助理教授

許書王 私立中原大學土木工程學系 兼任助理教授

交通部(以下稱主管機關)自 78 年 7 月 25 日交技(78)字第 022662 號函頒布「公

路工程施工規範」後鑑於工程技術不斷創新材料變化也與時俱進為求規範

切合實際遂於 84 年推動「交通部工程在國內落實生根作法」專案之際納入

該規範之修訂並由國道高速公路局(以下稱主辦機關)於 90 年 1 月完成全面修

訂工作93 年並配合行政院「綠建築推動方案」工作項目將廢棄混凝土回收

再生利用規定納入規範

97年主管機關為配合行政院政策執行「廢棄資源物再利用於公路工程規範

草案之研究」並針對公路類相關規範進行全面檢視排定公路類規範修訂順序

其中以公路工程施工規範列為優先修訂項目為符合實際需求主管機關於98

年辦理「公路工程施工規範草案之研究」將原規範格式參照行政院公共工程委

員會「公共工程施工綱要規範」主架構及各章編列方式進行全面性內容檢視與

修訂並於99年4月完成初步研究同年12月交由主辦機關負責『交通部頒布「公

路工程施工規範」之修訂』計畫並委由國立中央大學(以下稱執行單位)辦理

23

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

為配合行政院公共工程委員會 98 年 8 月召開「公共工程設計與施工規範第

二次討論會(混凝土規範)」會議之決議就公路工程施工規範「第六章混凝土工

程」先予審議並於 100 年 4 月由主辦機關負責辦理初審後提報主管機關進行

複審及頒佈作業期間共歷經 9 次複審會議於同年 9 月完成複審作業10 月 3

日完成頒佈程序

主管機關於97年開始規劃進行「公路工程施工規範」修訂作業於98年發包

辦理「公路工程施工規範草案之研究」進行全面性規範內容檢視與修訂99

年再委由主辦機關負責辦理「公路工程施工規範之修訂」計畫並就「第六章混

凝土工程」先予審查及頒布其任務編組及審議流程如下所述

1任務編組

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

有鑑於公路工程施工規範內容涵蓋許多領域故修訂方式應由不同領域的專

家學者針對其專精領域之章節著手修訂因此計有六個委員會進行規範草案撰

稿與審查之工作區分為「總則及設施安衛環境」「路基及路面工程」「混

凝土工程」「橋梁工程」「隧道工程」及「排水及邊坡工程」等

混凝土工程委員會由召集人撰稿委員審查委員及執行秘書所組成召集

人邀請三位混凝土界專家學者擔任公路工程施工規範第六章混凝土工程內容編

修撰稿委員規範修訂初步完成後隨即開始審查工作審查委員由7位混凝土

專家組成

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

該案以任務編組方式審查其中混凝土工程施工規範初審委員會由鐵公路

相關單位包括公路總局高公局國工局運輸研究所高鐵局鐵改局鐵路

管理局等七個單位台灣世曦工程公司及學者等產官學界混凝土專家共17人組成

並召開初審會議審查相關條文初審會議通過後由主辦單位邀集主管機關鐵

公路相關單位進行校核完成後送交通部複審複審委員會由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者執行單位及技師公會專家組成

24

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2審議流程

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

為快速了解及蒐集資料規劃問卷並發函於使用較為頻繁及熟悉之相關單位

進行問卷調查以提供施工規範修訂之建議期間並進行兩次初審聯席會議第

一次初審聯席會議決議事項包含規範草案審查方式審查召集人委員名冊審

查頻率及開會地點第二次會議則針對初步完成之草案內容進行審查

基於專業領域之分工第一次初審聯席會議後即採分組(委員會)方式進行

混凝土工程委員會部份先收集目前國內使用之公路工程施工規範及彙整有關技

術文獻檢視施工規範運用於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能

發生之問題並針對前述問卷結果之建議由召集人邀集撰稿委員召開會議討

論混凝土施工規範之架構及內容由執行秘書進行規範修訂之相關文書作業及會

議成果彙整規範草案擬定後即進行小組內部之審查工作由召集人聘請官學

界混凝土專家擔任審查委員審查會議結束後進行全案第二次初審聯席會議對

規範草案內容進行審查撰稿會議擬定「第六章混凝土工程」施工規範草案共16

章歷經5次小組內部之審查會議修訂整合完成之草案共12章

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

主辦單位針對98年「公路工程施工規範草案之研究」案初步完成之規範草案

規劃召開初審會議並委由執行單位辦理其中混凝土工程施工規範初審委員會

由鐵公路7個單位13人產業界2人及學界2人共17人組成分別針對前述「第

六章混凝土工程」施工規範草案共12章逐章進行初審共召開11次會議初審

會議審查方式分為會議前中後三階段進行會議審查前擬出規範審查順序及

章節會議前三天由審查委員先提出書面意見交由執行祕書綜整會議中依

據所有委員書面審查意見表逐條討論並修訂會議後由執行秘書綜整修訂內容

並發文檢送會議紀錄初審會議通過後由執行單位函送規範修訂成果至主辦機

關並由主辦機關核定後彙送交通部進行複審複審委員由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者承辦單位及技師公會專家組成複審進行方式逐章逐條審

查歷經9次審查會議於100年9月完成修訂「公路工程施工規範」第六章混凝

土工程規範共計12章並於100年10月頒布

25

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

本次規範的編修要同時兼顧制度面法制面及實務執行面編修的要領簡述

如下

1掌握規範特性

就鐵公路各主管單位而言部頒規範是具有援引依據位階較高且編修

後需較長時間才有機會再予以修訂等特性因此在法制面的考量下內容修訂依

據交通部99年8月9日交技字第0990007371號函示部頒規範採原則性政策性或

訓示性之技術規定而執行細節之操作面規定則由各執行單位制定辦理

2修訂規範架構

93年4月頒布之「公路工程施工規範」第六章混凝土工程係引用中國土木

水利工程學會出版之「混凝土工程施工規範與解說(土木402)」內容為主其格

式僅水泥混凝土一節再區分說明材料施工要求及計量與計價等四項與行

政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」及部屬機關自訂混凝土施工規範

之架構及內容有極大差異性為符合實務面及法制面需針對規範內容及架構做

大幅度修訂

規範內容主架構及各章編碼之修訂依據交通部技監室98年技發字第

0980200448號函示參照行政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」進

行規範格式及章節之編排各章碼內容再區分為通則產品施工計量及計價

等四部分藉此提升部屬機關在引用規範時之實用性及便利性

3符合運用領域

原混凝土工程施工規範內容主要是以中國土木水利工程學會土木402為主

土木402是以建築工程為對象與公路工程屬性較為不同為符合公路工程運用

的領域與需求藉由國內外公路工程施工規範文獻蒐集彙整以及臺灣地區公路工

程規範現況調查成效評估與使用情形以期完成最適切用於國內公路工程之混

凝土施工規範

4更新及刪除不合時宜的內容

混凝土工程施工規範是營建工程運用最多分布最廣的規範之一其係為了

26

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

達成工程設計之理念和品質需求所訂定對施工材料及施工品質之要求與標準

部頒規範頒布與修訂之日期差距甚大部份參考之標準或規範(包括CNSASTM

AASHTO等)國內外已做更新為求嚴謹且鑑於材料工法日新月異因此需

針對相關規範進行檢視與修訂以符合未來需求除此之外對規範實務應用層

面藉由委員會的召開更新及刪除不適用之內容期使規範更具完備

5名詞整編

93年版公路工程施工規範相同之工程項目等常發現各章名詞會有不同之現

象恐易造成施工單位混淆因此主辦單位藉由本次規範修訂作業將相同事

項所用的名詞予以統一並於第一章總則篇定義清楚混凝土工程施工規範雖然

先審議後頒布但是在名詞部分將依據部頒複審結果將定案名詞提送總則工程

委員會配合修訂

6納入新材料及新工法

目前國內使用之公路工程混凝土施工規範及技術是否合宜需進行檢視探

討及修訂因此在修訂上需使各篇章節相關工作項目之規定一致化並檢視施工

規範於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能發生之問題予以檢討

有些已經不符合現代需求除了原有工法要求外再建議增列其他新工法以因

應工程技術之演進及新材料新工法之發展

本次第六章混凝土工程編修完成頒布的內容架構包括第03052章「卜特蘭

水泥」第03053章「水泥混凝土之一般要求」第03054章「水泥混凝土構造物」

第03110章「場鑄結構混凝土用模板」第03150章「混凝土附屬品」第03210

章「鋼筋」第03220章「銲接鋼線網」第03315章「自充填混凝土」第03350

章「混凝土表面修飾」第03371章「無收縮混凝土」第03372章「噴凝土」及

第03601章「無收縮水泥砂漿」等共計12章重要編修項目及其精神如下

1新增符合工程現況專章

近年來國內自充填混凝土快速發展與應用目前已逐漸普遍應用於公路建

築等重要工程有著重大的進展與改變由於自充填混凝土在施工技術上和傳統

27

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

混凝土有相當大的差異因此本次修訂重點之一為新增「自充填混凝土」專章

使本規範符合混凝土技術發展之國際潮流與水準此外亦新增第03371章「無

收縮混凝土」及第03601章「無收縮水泥砂漿」等二個章節

2配合新科技新材料及新工法之應用增列內容

如增列第03052章「卜特蘭水泥」中水硬性混合水泥之材料要求又如CNS

1240之附錄所列檢測粒料鹼質與粒料反應活性的方法包括岩相分析等四種資

料過於老舊因此在第03053章「水泥混凝土之一般要求」中增列具潛在鹼質反

應性粒料之檢測方式此外亦增列第03315章「自充填混凝土」之材料要求及施

工相關規定

3非混凝土工程範疇內容納入適當之委員會討論

第03150章「混凝土附屬品」原草案條文附屬品區分為混凝土工程附屬品

與橋梁工程附屬品二部分本章保留混凝土工程附屬品內容包括填縫劑及止水

帶兩類而原草案條文中有關橋梁工程附屬品包括成型伸縮縫填縫板人造橡膠

防震板預力鋼棒剪力鋼箱及套筒抗拉拔裝置剪力鋼棒與防震拉條防水

膜橋梁鉸接板頂防水層渡槽防水層箱型梁人孔蓋及座橋名牌等有關的

材料規定及施工方法移至橋梁工程組納入橋梁工程附屬品專章討論

4整併章節內容

將原第03390章「混凝土養護」及第03350章「混凝土基本材料及施工方法」

等併入第03053章「水泥混凝土之一般要求」將原第03310章「結構用混凝土」

併入第03054章「水泥混凝土構造物」中

5要求材料及施工品質

施工規範是營建工程施工之準則對工程相關的品質要求均需詳列於規範中

包括材料規格檢驗頻率品質要求標準等因考量各部屬單位工程特性不同

部頒規範修訂採原則性政策性或訓示性之技術規定對於執行細節操作面之規

定在不違反部頒規範及其他相關法令規章下各部屬單位應優先考慮施工安全

及品質要求制定所需之規範

本次混凝土工程施工規範對材料及施工品質要求之原則性修訂內容列舉幾

項說明第03053章「水泥混凝土之一般要求」將第33項內容修正為「除契約另

28

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

有規定外混凝土之坍度強度及水溶性氯離子含量檢驗方法依CNS 3090規

定執行檢驗頻率與合格標準依契約規定辦理」第03210章「鋼筋」刪除

第324款中表03210-2混凝土保護層厚度建議值及第36款許可差規定等二項內容

而相關規定依各單位制訂之契約加以要求以滿足各單位對不同工程性質的要

6重視施工品質及工程安全內容

為避免國內混凝土工程施工品質不良所造成之案例重蹈覆轍本次修訂內容

全面性檢討對施工品質的要求以確保施工安全例如第03210章「鋼筋」為提

升施工品質並考量安全修訂第217款後段內容為「水泥砂漿墊塊或混凝土墊塊

之強度須大於所澆置混凝土之強度並應附鍍鋅鐵線」

7修正計量與計價架構寫法

除特殊需求外修正計量與計價的架構寫法以使規範更完善依據交通部

臺灣區國道高速公路局100年4月18日工字第1006003247號函示「第42項計價

每一工作項目建議須有『計價單位』及『若契約另有規定時從其規定』等字眼

並採正面表列方式辦理」修正

8統一使用的名詞例

規範各章名詞定義需統一規範才具一致性及便利性且須於第一章總則中

加以規定例如第03110章「場鑄結構混凝土用模板」依據公共工程施工綱要

規範編撰說明施工圖涵蓋施工製造圖(Shop drawings)與工作圖(Working

drawings)兩部分並將原內容中的「工作圖」修訂為「施工圖」第00100章

「總則篇」第123款修訂AASHTO中文名稱為「美國州公路及運輸官員協會」

及修訂Standard Specifications for Highway Bridge的中文名稱為「公路橋梁標準規

範施工篇」

1由本次修訂過程顯示為求嚴謹規範從修訂研擬至頒佈時間長達數年就環

境變遷與實務應用而言未來宜採取逐年彙整定期修正方式辦理以避免落

29

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2辦理過程發現各單位對於某些特定事項持有不同建議或看法由此可見以部層

級之規範而言採原則性政策性或訓示性之技術規定屬正確作法

3日後對於交通部與其他部會或單位相類似之規範標準應採取積極參與方式

以避免一國多制或有落差的情形發生

4本次修訂規範參與人員涵蓋產官學界專家學者惟新修訂規範是否完全適

合應用尚須進一步了解建議相關單位應採取主動方式與主管機關保持聯繫

就實務應用產生的問題充分溝通並研擬對策以期本規範能更為適用可行

30

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長

國立台灣大學 土木工程學系教授

陳育聖 財團法人臺灣營建研究院 副工程師

楊仲家 國立海洋大學 材料工程研究所教授 劉玉雯 國立嘉義大學 土木與水資源工程系教授

水利工程建設是台灣經濟起步不可或缺的一環從防洪灌溉電力與公共

給水等涵蓋之服務範圍與影響層面甚為廣泛更是造就台灣經濟發展的主要功

臣因此水利構造物須維持一定的服務性能以確保其於服務年限內正常營運

目前台灣的水利構造物以鋼筋混凝土結構為主然而由於台灣雨量豐沛約為世

界平均值 26 倍降雨時空分佈極不平均的水文條件雨季集中於五至十月間

約為年平均雨量之 78再加上河川大多從海拔高度超過 3000 公尺的山區以

不超過 150 公里的距離東西流向海洋以及地質構造複雜而地層形成年淺質弱的

地形與地質條件使得每逢颱風大雨坡陡流急且挾帶大量土石河流向下游流動

形成台灣地區單位面積產砂量及河川含砂濃度皆為世界平均值之數十倍這種

「水急砂多」的情形透過「水」與「砂」的共同作用對台灣水工結構物如

攔河壩堰之排砂道溢洪道輸水排砂隧道及靜水池等之混凝土結構構成嚴

重的磨損問題

31

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

國內關於水工混凝土施工之相關建議與規定僅見於公共工程委員會施工綱

要規範第 03374 章耐磨混凝土及經濟部水利署施工規範第 03310 章結構用混凝土

中之部分篇章然而上述兩者均屬通則型規範對於不同類型水工構造物如堰

壩結構體溢洪道輸水道排砂道及靜水池等其規定並無特別差異性台灣

河川均屬源短流急型態且地質構造複雜使得河川具高含砂石量之特性位於不

同河段之水工構造物將因河流中不同粒徑的砂石而遭受不同形式的侵襲因

此不同形式水工構造物所承受的損害便有所差別若僅以通則性規範進行施工管

理恐較難以落實不同類型構造物之性能要求及施工要求

國外相關規範中日本土木學會混凝土標準示方書[施工編]及[壩編]對於水

工混凝土耐磨或抗衝擊性質均無著墨美國混凝土學會 ACI 210R-93rdquoErosion of

concrete in hydraulic structuresrdquo雖對於水工混凝土之耐磨性質有較實質的說明然

亦無較定量的建議中國水工混凝土施工規範屬水工混凝土之一般通則性規範

藉由規範水工混凝土使用之材料與配比的水膠比(水灰比)以控制其品質然對於

水工混凝土耐磨及抗衝擊性質亦無實質建議

上述國內規範中均僅以抗壓強度做為判斷混凝土品質之依據對水工構造

物所需的抗磨耗能力抗衝擊能力耐久性與體積穩定性卻著墨甚少

依據相關文獻與試驗結果顯示水利工程多數之混凝土構造物必須具備一定

的抗磨耗與抗衝擊能力始能確保其構造性能並維持正常功能另一方面混

32

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

凝土耐久性溫度與體積穩定性等則是決定混凝土構造物使用年限之最重要參

數因此100 年水利署委由國立台灣大學詹穎雯教授海洋大學楊仲家教授及

嘉義大學劉玉雯教授與財團法人臺灣營建研究院所組成的團隊針對前項所列之

各種材料性能試驗方法進行相關試驗以擬定水利構造物運用混凝土所應具備

材料性能之主要測試項目並據以檢討現行混凝土施工規範提出修訂建議[1]

藉由一系列適合水工混凝土構造物應用之混凝土材料經由配比設計試拌

試體製作乃至進行各項材料性能試驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝

土抗壓強度水膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽

灰)用量等因素與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝

擊能力耐久性溫度與體積穩定性等材料性能建立關聯性對於不同類型水利

工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議此建議值包含混凝土材料之

性能要求與材料性能試驗項目等因此未來水工構造物之混凝土施工便可以

有一明確的混凝土材料性能準則及材料試驗項目與標準

在此將研擬之整合型水利工程混凝土施工規範(草案)關於材料性能要求適

用之試驗法與材料檢驗規定之訂定原則與精神敘述如下而本規範草案對於材料

相關規格與性能之要求在條文前面均會有「除契約另有規定外hellip」之陳述

以保留業主單位針對個別工程相關性能需有所提昇之彈性

考量國內現行水工混凝土施工規範對於水工構造物之混凝土規格及性能要

求並無區分一般構造物及需考量抗磨耗抗沖擊性能之構造物因此就水工混凝

土構造物之特性先將其區分為(1)一般水工構造物(2) 抗磨損構造物(3) 堰

壩結構體等三種結構

對於「一般水工構造物」之規定係參考經濟部水利署施工規範第 03310 章

結構用混凝土規定一般水工構造物使用之混凝土 28 天設計抗壓強度並將水

利署規範中部分構造物的強度要求予以提昇如下表所示

對於「堰壩結構體」之要求直接引用至公共工程委員會施工綱要規範第

03701 章「壩用混凝土」的規定

規範草案最主要在於增加針對「抗磨損構造物」之相關性能規定與要求使

該規範具有「水工混凝土施工規範」的特色

33

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

規範草案關於「抗磨損構造物」混凝土之材料規格要求如下

(1) 抗磨損構造物係指需承受水流中磨損物質沖刷或外界物質磨損之構造

物應使用耐磨混凝土

(2) 除契約另有規定外抗磨損構造物設計使用之混凝土規格可參考下表

規定

(3) 混凝土採低水膠比之配比可提高混凝土強度作為耐磨混凝土耐

磨混凝土為維持良好工作度得摻加減水劑輸氣劑強塑劑等化學摻

規範草案對抗磨損構造物耐磨層之混凝土材料規格的要求對於需考慮抗磨

損構造物耐磨層細分為溢洪道輸水道排砂道及靜水池等之耐磨層並依據

其可能造成之磨損程度將其分為 2 種等級並對其 28 天抗壓強度水膠比及

粗粒料用量進行要求其中溢洪道與排砂道為較高等級輸水道與靜水池為較低

等級

由試驗結果可知混凝土抗壓強度與水中磨耗損失體積及含砂水流沖擊損失

34

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

體積有明顯之相關性故提昇混凝土設計強度可有效提昇其抗磨耗能力與抗含砂

水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂將 28 天設計強度規定從水利署施工規

範的 350 kgfcm2提昇至 420及 560 kgfcm2

水膠比與水中磨耗損失體積快速氯離子滲透試驗(RCPT)總累積電荷量

非穩態傳輸係數及穩態傳輸係數均有明顯之正相關性故降低混凝土水膠比可有

效提昇其抗磨耗能力與耐久性能因此反映在規範的擬訂增加水膠比最大值的

規定2種等級分別為 045及 04以下

粗粒料用量與衝擊破壞次數有明顯正相關與水中磨耗損失體積及含砂水流

沖擊損失體積有明顯負相關故提昇混凝土粗粒料用量可有效提昇其抗衝擊能力

抗磨耗能力及抗含砂水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂增加粗粒料用量最

小值的規定均為 035 m3m3以上

混凝土組成成份之水泥粒料水化學摻料與礦物摻料等之使用規定除了

按照施規綱要規範第03050章「混凝土基本材料及施工一般要求」之相關規定外

應符合下列要求

(1) 用於耐磨混凝土之粗粒料依 CNS 490 試驗法測定之磨損率不得大於

[40][ ]

(2) 除契約另有規定外混凝土配比設計使用礦物摻料之總取代量不得超過

y = -03376x + 30276Rsup2 = 08411

0

100

200

300

200 400 600 800

齡期

56

天7

2h

r磨耗

體積

(cm

3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

y = -0044x + 45546Rsup2 = 08667

0

10

20

30

40

200 400 600 800

齡期

56

天2

hr沖

擊損

失體

積(c

m3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

35

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

總膠結料重量[50][ ]

(3) 飛灰做為混凝土摻料時應符合 CNS 3036 之 F 類規定使用時應經工

程司事先核可且飛灰量不得超過總膠結料重量之[25][ ]若用於耐

磨混凝土飛灰量不得超過總膠結料重量之[15] [ ]若用於巨積混凝土

飛灰量不得超過水泥總膠結料之[30][ ]

(4) 矽灰做為混凝土摻料時應符合第 03373 章「矽灰混凝土」之相關規定

使用時應經工程司事先核可

由試驗結果可知粗粒料硬度與水中磨耗損失體積為負相關故提昇混凝土粗

粒料品質可有效提昇其抗磨耗能力因此對於耐磨混凝土粗粒料洛杉磯磨損率的

規定加以提昇規定不得大於 40

此外規範草案對於抗磨損構造物混凝土礦物摻料用量要求的主要精神在

(1) 僅規定礦物摻料之總取代量之上限為 50而沒有規定下限係因國

內最常用之礦物摻料爐石粉及飛灰單價均低於水泥以市場機制而言

承包廠商將會使用礦物摻料至其上限以降低成本

(2) 添加爐石粉有助於混凝土抗磨耗性能之提昇而飛灰不利於抗磨耗性

能但長齡期後則可改善其不利於抗磨耗性能之影響因此規範草案規

定礦物摻料之總取代量之上限為 50可保證爐石粉添加量不會超過

50再配合用於耐磨混凝土飛灰取代量上限為 15之規定亦可確保

飛灰添加量不會超過 15

(3) 矽灰對於抗磨耗性能以取代量為 15以內較為理想考量矽灰單價較

高若對於抗磨耗性能無明顯助益添加太多形同浪費因此本規範草

案對於矽灰之要求較為保守規定其添加量不宜超過水泥量之 10

(4) 藉由增加爐石粉及飛灰的用量可達成較佳之耐久性能其中爐石粉取

代量為 35時 RCPT 總累積電荷量即可降低 63~75飛灰取代量為

15時可降低 72~79綜上可知混凝土中添加爐石粉及飛灰均可

大幅提升其耐久性能

(5) 爐石粉及飛灰的用量與混凝土絕熱溫昇有密切之關係爐灰(爐石粉

飛灰=73)取代 30可使絕熱溫昇約降低 5取代 50約降低 13

顯示以爐石粉及飛灰等礦物摻料適當取代水泥之用量可有效降低水化

熱之產生以達到較佳之溫度與體積穩定性之控制

36

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

經由一系列混凝土相關試驗及相關文獻之綜整分析將混凝土抗壓強度水

膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽灰)用量等因素

與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝擊能力耐久性

溫度與體積穩定性等材料性能建立起關聯性且考量混凝土抗磨損試驗及耐久性

試驗所需花費時間較長如水中磨耗試驗需於齡期 56 天進行RCPT 需於齡期

91 天進行此將造成施工驗收等待時間過長的困擾故於規範草案之擬定即以

混凝土抗壓強度水膠比粗粒料用量礦物摻料用量等作為材料品質的檢驗規

定而不再另訂定額外之檢驗標準以簡化施工材料驗收作業但仍能達混凝土

抗磨損及提高耐久性溫度與體積穩定性之目的

此外在配比設計階段考量材料之多樣性或使用新材料時規範草案建

議當構造物需抵抗磨耗或衝擊時得進行 ASTM C1138 混凝土水中磨耗試驗

ACI 544 抗衝擊試驗或其他相關試驗依測試結果擇定最佳配比

然近年來台灣發生極端氣候已成常態維護水工構造物之性能及結構安全更

形重要本規範草案經由配比設計試拌試體製作乃至進行各項材料性能試

驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝土材料因素與混凝土力學性能建立

關聯性對於不同類型水利工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議

未來水工構造物之混凝土施工便可以有一明確的混凝土材料性能準則及材料試

驗項目與標準以期提昇水工構造物之品質

37

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長

徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長

行政院經濟建設委員會(經建會)在去(2011)年 12 月份發表 2012 年國

家建設計畫[1]揭櫫我國穩定永續均衡的經濟發展政策而落實於 2012 年度經

建發展目標包含經濟成長率為 43以上每人 GDP20246(美元)以上失

業率在 42以下而消費者物價指數上漲率則以不超過 20為努力目標

去年中因為歐美債信問題引發全球經濟衰退之疑慮我國因為國家財務

較為健全2011 年的經濟發展也較歐美國家樂觀因此當時經濟部長曾出面信

心喊話提出 2011 年的經濟指標有信心達到「54321」之標準[2]也就是說經

濟成長率要達到「5」以上失業率要在「4」以下薪資所得調漲要達「3」

以上消費者物價年增率則控制在「2」以下以及今年之重大投資要超過「1

兆」元

當提到一國經濟活動的規模時常以該國 GDP(Gross Domestic Product)為代

表而評估該國經濟活動的表現時則多以其 GDP 年度成長率來衡量由於近

年國際間貿易障礙逐漸去除跨國貿易與物流愈趨頻繁與重要當各國貿易需放

眼於全世界時供應貿易所需產品的廠商(或產業)規模也就愈來愈大使得各

國的經濟活動愈來愈趨向資本密集的結果因此目前以 GDP 來評估各國之經濟

38

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

成果時雖仍是一個有效指標但卻無法直接反映支撐經濟活動的廣大受薪階級

之實際經濟情況也因為如此2011 年 9 月「佔領華爾街運動」在美國各地如

火如荼的展開即在向執政當局反映代表受薪階級的 99人口在 2008 年金

融海嘯後之經濟復甦時期無法如同資本家一般享受 GDP 成長所應帶來之好

處(如勞方聘僱薪資的提升)因此如果需兼顧勞資雙方之實質經濟所得政

府在制訂年度總體經濟發展目標時除經建會所提「經濟成長率」「失業率」及

「消費者物價指數上漲率」外若能加上經濟部所提之「薪資所得調漲率」將

使政府施政首要為照顧全體人民福祉之目的透過每年經建目標之規劃與制訂

更為完整的推動與落實

在經建會邀集各部會制訂下一年度之國家總體經建目標後各部會需就其主

管業務規劃分配至業管產業的次經建目標及實施方案以期在年度終了時經

建會可以彙整全國人民一年來的努力達成年初所制訂的國家經建目標因此本

文也以「經濟成長率」「物價指數上漲率」「失業率」及「薪資所得調漲率」四

項經建指標比較近年我國總體經建實質成果與營造業經建實質成果間之差異與

趨勢並以經建會所制訂之 2012 年我國經建目標推測 2012 年營造業可能之產

業經建成果

首先經濟成長率是四項經建目標的根源且會直接影響到另外三項經建指

標數值之高低通常代表國家經濟活動結果之 GDP是指該國國內從事經濟活

動的總生產毛額而比較歷年經濟成長之結果必須先去除歷年物價波動之影響

因素所以計算歷年經濟成長率時多以實質生產毛額之年度成長率為主[3]

因此彙整行政院主計處所公布之全國及營造業近三十年之實質生產毛額[4]

並計算兩者之歷年成長率其結果如圖一所示除少數年度外大致上此段期間

之全國 GDP 年度成長率高於營造業之實質生產毛額年度成長率在 1997 年之

前雖然我國經濟成長率呈現逐年降低趨勢但大致仍可維持在 5以上之水準

1997-2007 的十年間我國經濟成長率約維持在 5上下其後我國經濟成長

則面臨更險峻的局勢經濟成長欲振乏力而於 2010 年時政府為因應 2008 金

融海嘯衝擊之振興經濟措施逐漸展現績效使得 2010 年經濟成長率高達 10以

上三十年間我國經濟呈現負成長的年代只有兩年分別為 2001 年及 2009 年

而營造業實質生產毛額年度成長率之情況大約可以 1995 年作為分水嶺1995

39

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

年之前的營造業經濟成長率以正成長情形居多在 1987-1989 及 1993 年更高

達 10以上而於 1995 年之後的十五年間有超過一半的年度營造業的經濟

成長呈現負成長頹勢圖一中亦繪出全國及營造業兩者經濟成長率之線性趨勢線

以方便比較全國及營造業實質生產毛額年度成長率之差異與趨勢三十年來兩

者之實質生產毛額年度成長率趨勢線大致維持平行狀態在 2010 年時營造

業經濟成長趨勢線低於全國經濟成長趨勢線約為 38依圖一之兩者趨勢估計

假設 2011 及 2012 年趨勢線斜率之差距不變因此若推估 2012 年終時營造業之

可能經濟成長率本文將以經建會所設定 2012 年全國總體經濟成長率減去 38

來推測

營造業是一個火車頭工業[5]需要下游的產業供應鏈一起協助因此中間

消費比例高所以受工程施工所需之原物料價格波動影響程度亦高在國內直

接代表營造工程物價漲跌情形的指數是行政院主計處所定期公布之營造工程物

價指數(CCI內含總指數工程分類指數中類指數及個別項目指數)但因

其屬國內單一產業之物價指數主計處或國內外經濟研究單位於年終時所發布

之下一年度經濟成長預測項目都不含營造工程物價指數預測經濟研究單位若

提供下一年度物價成長高低之預測時多以預測下一年度國內經濟成長之高低

所連帶影響國內貨物供給平衡之變動而帶動消費者物價指數(CPI)之成長數

40

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

值來代表雖然消費者物價指數與營造工程物價總指數間因使用目的不同

其組成權重亦不相同兩者間並未有直接相互影響之關聯性但若評估兩指數間

之長期趨勢以概估下一年度營造工程物價總指數之變動仍不失為一個客觀方

式因此本文彙整過去二十年間消費者物價指數與營造工程物價總指數之歷年

變動情形[4]如圖二所示二十年間CPI 指數之年度成長波動情形較 CCI

指數穩定在 1992-2003 年間CPI 指數之年度成長呈現逐年降低趨勢尤其在

2001-2003 的三年裡物價相對穩定(年度成長率趨近於零)但在 2003 年後

CPI 指數年度成長率之波動幅度漸漸擴增其值大約在 1-4之譜而過去二十

年間CCI 指數之年度波動幅度就較為劇烈工程物價波動幅度高者可達 15

之多(1993 年)工程物價波動劇降者亦曾達-9(1999 年)而營造工程之施工期

間常長達數年業者受營造工程物價之波動影響困擾頗深更常成為營造業者年

度獲利盈虧之關鍵因素依據圖二 CPI 指數之年度變動線性趨勢線逐年降低趨勢

及 CCI 指數之年度變動線性趨勢線逐年升高現象在 2010 年時CCI 指數之變

動率高於 CPI 指數約 37左右且兩指數年度變動趨勢線間之差異(CCI-CPI)

每年以增加 02之比例擴大中因此估測 2012 年終時營造業所可能遭遇之

營造工程物價總指數之變動數值將以經建會所設定之 2012 年消費者物價成長

率目標值加上 37(2010 年時之差距)再加上 04(2011 及 2012 年之差距)

作推測

41

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

而失業率可以反映勞工就業情形若年度經濟成長時可增加勞工就業機會

勞工失業率就會降低反之若年度經濟衰退時常引致勞工失業率升高本文

亦彙整行政院勞工委員會所公布之資料[6]將近十年來我國勞工總計(平均)

失業率及營造業勞工失業率繪於圖三就勞工失業率之指標而言營造業之勞工

失業率常高於全國勞工之總計失業率甚多在 2002 年時我國勞工總計失業率

為 517但當年營造業的勞工失業率約為前者之兩倍(964)其後營造業

勞工失業率以顯著的速率降低使得營造業勞工失業率與全國勞工總計失業率間

之差距逐漸縮小但自 2006 年之後兩者之失業率則與之前逐漸縮小差距之

現象背道而馳2008 年受金融海嘯之衝擊造成國內百業蕭條該年底我國

勞工總計失業率飆破 5以後長達年餘之勞工總計失業率居高不下2010 年 10

月份受惠於各部會戮力推出短期促進就業方案之功效主計處所公布的當月勞

工總計失業率降至 5以下雖讓當時以烏紗帽為擔保的閣揆暫時鬆了一口氣

但當月營造業勞工失業率仍高達 93為比較全國勞工之總計失業率與營造業

勞工失業率間之關聯趨勢本文將兩者失業率之線性趨勢線繪於圖三若以兩者

之趨勢線估計2010 年時我國營造業勞工失業率高於全國勞工總計失業率約

為 25但兩者之差距以每年減少 005之速率縮小中估測 2012 年終時營

造業勞工失業率之可能情況將以經建會所設定之 2012 年全國勞工總計失業率

目標值加上 25(2010 年時兩者趨勢線之差距)再減少 01(2011 及 2012

年縮小差距趨勢之結果)來推測

42

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

勞動薪資之成長受幾項因素影響其一為在通貨膨脹時期企業主考量

維持既有員工勞動薪資之購買力所為之勞動薪資增加給付其二為總勞動工

作時間之增加也會使勞工薪資總額增加另一項影響因素則為勞動生產力增

加之因素企業主以加薪方式回饋辛苦之員工[7]而由主計處所公布的資料中[4]

在 1995 年之前我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致多

高於當年之消費者物價指數之年度成長率(如圖四)顯然此段時間企業主對勞工

薪資之調整應有勞動生產力增加或勞動總工時增加之因素在內但在 1995 年

之後我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致與消費者物價

指數之年度成長率相當研判此段時期企業主調整勞工薪資的考量應為維持員

工既有勞動薪資之實質購買力以降低物價上漲所造成之影響居多估測 2012

年終時營造業勞工薪資成長率之可能情況仍以營造業主應會考量消費者物價

指數之漲幅調整營造業勞工薪資以維持勞動薪資之原有實質購買力因此

推測 2012 年終時此項營造業勞工薪資調整率將以經建會所設定 2012 年消費

者物價成長率之目標值來估計

43

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

依據前述彙整過去我國整體經建指標與營造業經建指標之趨勢與推估方式

2012 年我國營造業之經建指標推估結果如表一所示依此結果營造業在今年

之經建表現將面臨該高的不高(經濟成長率為 05及薪資調整率為 20)

且該低的不低(營造工程物價上漲率為 61與失業率為 66)的困境但營造

業面對今年預期之經營困境時應該找哪一個部會提供必要之協助依據目前的

政府組織架構營造業及建築師管理業務由內政部營建署依法管理技師及工

程顧問機構管理業務由行政院公共工程委員會(工程會)管理而負責國內各

產業的發展規劃或輔導業務則屬經濟部的業務範圍但或許因法定營造業另有

中央主管機關經濟部對營造產業發展規劃或產業輔導之協助常使營造業者感

覺不如其對製造業者立法院於前(2010 年)年 1 月份通過行政院組織法等三

法之修正案並預計於三年內完成政府組織再造工程在政府組織調整方案中(草

案)國家發展委員會將新設管制考核處以統籌原工程會及經建會之工程管考

業務另將增設國土空間發展處以統籌工程會之工程建設經費審議及經建會住

都處之業務交通部將更名為「交通及建設部」並規劃新設「工程技術及產業

司」及「民間參與公共建設司」以納入工程會及內政部之相關業務而內政部

將保留國土規劃及建築師管理之業務另設國土管理署辦理雖然此項政府組

織調整方案與原工程界期望新設「工程建設部」以統一我國營建產業之發展

規劃考核管理督導與輔導等事務的原意有不小落差但工程界仍殷切盼

望政府組織調整後能有特定部會以營造產業中央主管機關的立場於「考核

44

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

管理與督導」之傳統業務外增加規劃營造產業之發展願景年度經建目標制訂

及提供必要之輔導與協助等業務更期望類似「兩兆雙星」「生技起飛鑽石行動

方案」的產業長期發展及輔導方案能由營造業之中央主管機關提出

45

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

國外災例 他山之石

簡賢文 中央警察大學 教授

謝蕙如 中央警察大學 研究助理

根據統計資料[1]顯示自 1995年起全世界已有 713人因公路隧道火災而死

亡且在 1999 年至 2001 年間歐洲就至少發生三起重大的隧道火災如 1999

年Mont Blanc Tunnel 因一輛載有人造奶油及麵粉之貨車自燃引發猛烈火勢造

成 39人死亡43輛車毁損隧道關閉將近三年1999年 Tauern Tunnel 火災造

成 12死 49傷隧道封閉 3個月其肇事原因為載運油漆之貨車追撞前方車輛引

發火災而 2001年兩輛貨車對撞所引發之 Gotthard Tunnel 火災其造成 20死 4

傷隧道嚴重損壞封閉 2個月從隧道火災對社會經濟以及國家政府形象重大損

失之角度審視公路隧道已不僅只是單純的交通運輸途徑而是背負著國家形象

及經濟重任之關鍵基礎設施

隨著臺灣社會環境的變遷及對於運輸經濟交通安全的高需求和高期待越

來越多的隧道於公路建設中構築包括八卦山隧道雪山隧道觀音山隧道

甚至是計劃建造之蘇花改隧道群隧道取代了開放的平面道路不僅提升車流量

縮短更多的車程時間也帶來更高的交通運輸經濟效益雖然隧道帶來交通上

之便捷然其可能因通行其間車輛的追撞而衍生的避難與救援特別困難的隧道火

災對於實現「給予人民一條安全回家的路」之倡議絕對是蘇花改通過環評後

中央及地方政府與工程顧問公司必須面對之關鍵議題

46

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 17: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

星國電纜隧道 長逾三十公里

17

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

杭州動漫博物館 球狀外形似香菇

18

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長 國立台灣大學 土木工程學系教授 徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長 張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長 曾亘婉 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊中心助理工程師

1989 年行政院經濟建設委員會(經建會)管制考核處依據行政院經濟革新

委員會在「提高公共支出效益之建議」案中所提「建議行政院經濟建設委員會

廣為蒐集國內外有關各類公共工程及技術服務規範與給酬標準等資料設立資料

庫以利各機關提出有關計畫時比較分析之參考」以參考美國營建規範學會(The

Construction Specification InstituteCSI)於 1987 年出版之規範(SPECTEXT)

為主將其原文 16 篇加以採擇編譯成 13 篇計 398 章「公共工程施工綱要規範」

自此開啟了我國中央機關訂定全國通用性施工綱要規範供各界參考之先河其後

甫成立三年的行政院公共工程委員會(工程會)基於「公共工程作業透明化管

理專業化技術國際化」之理念於 1998 年 1 月 23 日奉行政院核准成立「公

共工程施工綱要規範整編暨資訊整合中心」續參照美國 CSI 協會最新版之格式

與編碼內容於 1998 年 12 月公布首批 77 章公共工程施工綱要規範並陸續擴

增新篇章至 2011 年 12 月底止公布之總篇章數為 16 篇 809 章目前施工綱

要規範之新增維護與修訂工程會委由財團法人臺灣營建研究院持續辦理中

基於「混凝土」為公共工程普遍使用之基礎材料因此施工綱要規範「第

19

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

03050 章 混凝土基本材料及施工一般要求」也包含於 1998 年首批公布的施工綱

要規範中歷年來第 03050 章之內容亦採納工程先進及單位相關之修訂提案

共經歷 7 次的討論與修訂(如表一所示)目前所公布的適用版本為 V80 版[1]

歷次修訂之重點內容分述如後

1V20 版(20010327)

為因應施工綱要規範將適用於全國各項工程因此本版本之修訂大量引用

[ ]於混凝土產製與施工之技術數值限制條件內使工程主辦機關可依其工程規

模大小及工程性質之異同而予以適度調整或引用 CNS 以外之規範如 216 卜

特蘭水泥混凝土用水應為[清水][ ]其 ph 值不得[小於 50 或者大於 80][ ]

2V30 版(20051206)

增列「當同一抗壓強度之混凝土契約總量大於[500m3] [1000m3] [ ]時需

做配比設計但預力混凝土均需做配比設計」增加 154 要求施工廠商應提送

施工計畫並具體陳述混凝土拌和廠之拌和量及運送至澆置地點之運送量配合情

形以保證能符合混凝土澆置量排程之要求增加 213(7)細粒料之細度模數若

超出配比設計值之[plusmn02][ ]時應調整用砂率此外亦增加混凝土澆置震動及

搗實要求(325)及混凝土施工縫之設置條件與要求(326)另外將混凝土

抗壓強度試驗之取樣頻率提高至一般混凝土 50 m3 以下 2 組50 -100m3 為 3

組及 100 -200m3 為 4 組其後每增加 100m3 加取 1 組以確保一般混凝土之

20

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

產製品質通常預力構件之材料品質要求更高因此預力混凝土亦增列類似之規

定但其取樣頻率更高於一般混凝土

3V40 版(20060718)

本次修訂之內容主要為因應永續環境資源再利用之需求217 款納入在

工程司事先核准之條件下可使用水淬高爐爐渣粉取代部分之水泥量但上限不

得超過水泥重量之[30][ ]

4V50 版(20070615)

補充 336 款「若承包商未適當保護試體以致試體抗壓試驗結果不合格時

應進行鑽心取樣試驗」以確認混凝土的品質

5V60 版(20071218)

增列 14 節引用 CNS 規範章篇之公布日期如 CNS 61 R2001(20050325 公

布版)

6V70 版(20081105)

本次修訂之內容主要在引入第三者驗證機制於混凝土產製過程之品管程序

內因混凝土運至工地澆置時仍處於半成品狀態需俟 28 天硬固後以抗壓

強度試驗確認其品質是否符合設計圖說之要求為免澆置後混凝土強度不足時

需浪費大量資源將結構物敲除重做或補強特於此次規範修訂中於混凝土產

製過程引入第三者驗證機制以提高混凝土產製品質的可靠度因此增列「152

(2)供應單一工程混凝土總量大於[5000m3][ ]以上之拌和廠應檢附經政府機

關財團法人或學術機構等驗證單位依據 CNS 3090 驗證合格之證明文件送交

工程司審核通過後方得供料」此外為免驗證單位良莠不齊驗證結果無法有

效達到提升混凝土廠產製品質之原意本次修訂之規範內容亦要求「驗證單位

應通過標準法授權之產品驗證單位認證機構認證」以使混凝土之產製程序能

獲得多一層之保障

7V80 版(20101101)

本次修訂僅在規範中引用之「CNS 490 粗粒料(375mm 以下)洛杉磯磨損

試驗法」予以更正為正確名稱因此併同其他 20 章一併修訂引用 CNS 之錯誤

行政院於 2001 年 11 月 15 日(行政院台九十工技字第九 OO 四四一八八號

函)頒佈「公共工程施工綱要規範實施要點」主要在劃一全國施工規範以提

21

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

升工程品質但為使各工程主辦機關於特殊情形時也能適當之增刪綱要規範

以符合其工程特性之需求條件「公共工程施工綱要規範實施要點」第四條亦明

文規定「主辦機關自本要點實施日起辦理新興個別計畫之規劃設計及施工

應用施工規範之有關措施及內容如有所不足或另有特殊情節應循施工規範完

整版所訂有關編撰格式編碼架構及編碼規則增刪修撰以因應個案需用」因此

施工綱要規範之引用者應充分了解綱要規範尚非屬施工標準規範應用綱要規

範時需就擬發包之工程特性全面檢討綱要規範內容是否可符合發包工程之

需求不應盲目照抄使用

22

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

李 釗 國立中央大學土木工程學系 教授

王韡蒨 私立中原大學土木工程學系 助理教授

許書王 私立中原大學土木工程學系 兼任助理教授

交通部(以下稱主管機關)自 78 年 7 月 25 日交技(78)字第 022662 號函頒布「公

路工程施工規範」後鑑於工程技術不斷創新材料變化也與時俱進為求規範

切合實際遂於 84 年推動「交通部工程在國內落實生根作法」專案之際納入

該規範之修訂並由國道高速公路局(以下稱主辦機關)於 90 年 1 月完成全面修

訂工作93 年並配合行政院「綠建築推動方案」工作項目將廢棄混凝土回收

再生利用規定納入規範

97年主管機關為配合行政院政策執行「廢棄資源物再利用於公路工程規範

草案之研究」並針對公路類相關規範進行全面檢視排定公路類規範修訂順序

其中以公路工程施工規範列為優先修訂項目為符合實際需求主管機關於98

年辦理「公路工程施工規範草案之研究」將原規範格式參照行政院公共工程委

員會「公共工程施工綱要規範」主架構及各章編列方式進行全面性內容檢視與

修訂並於99年4月完成初步研究同年12月交由主辦機關負責『交通部頒布「公

路工程施工規範」之修訂』計畫並委由國立中央大學(以下稱執行單位)辦理

23

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

為配合行政院公共工程委員會 98 年 8 月召開「公共工程設計與施工規範第

二次討論會(混凝土規範)」會議之決議就公路工程施工規範「第六章混凝土工

程」先予審議並於 100 年 4 月由主辦機關負責辦理初審後提報主管機關進行

複審及頒佈作業期間共歷經 9 次複審會議於同年 9 月完成複審作業10 月 3

日完成頒佈程序

主管機關於97年開始規劃進行「公路工程施工規範」修訂作業於98年發包

辦理「公路工程施工規範草案之研究」進行全面性規範內容檢視與修訂99

年再委由主辦機關負責辦理「公路工程施工規範之修訂」計畫並就「第六章混

凝土工程」先予審查及頒布其任務編組及審議流程如下所述

1任務編組

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

有鑑於公路工程施工規範內容涵蓋許多領域故修訂方式應由不同領域的專

家學者針對其專精領域之章節著手修訂因此計有六個委員會進行規範草案撰

稿與審查之工作區分為「總則及設施安衛環境」「路基及路面工程」「混

凝土工程」「橋梁工程」「隧道工程」及「排水及邊坡工程」等

混凝土工程委員會由召集人撰稿委員審查委員及執行秘書所組成召集

人邀請三位混凝土界專家學者擔任公路工程施工規範第六章混凝土工程內容編

修撰稿委員規範修訂初步完成後隨即開始審查工作審查委員由7位混凝土

專家組成

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

該案以任務編組方式審查其中混凝土工程施工規範初審委員會由鐵公路

相關單位包括公路總局高公局國工局運輸研究所高鐵局鐵改局鐵路

管理局等七個單位台灣世曦工程公司及學者等產官學界混凝土專家共17人組成

並召開初審會議審查相關條文初審會議通過後由主辦單位邀集主管機關鐵

公路相關單位進行校核完成後送交通部複審複審委員會由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者執行單位及技師公會專家組成

24

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2審議流程

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

為快速了解及蒐集資料規劃問卷並發函於使用較為頻繁及熟悉之相關單位

進行問卷調查以提供施工規範修訂之建議期間並進行兩次初審聯席會議第

一次初審聯席會議決議事項包含規範草案審查方式審查召集人委員名冊審

查頻率及開會地點第二次會議則針對初步完成之草案內容進行審查

基於專業領域之分工第一次初審聯席會議後即採分組(委員會)方式進行

混凝土工程委員會部份先收集目前國內使用之公路工程施工規範及彙整有關技

術文獻檢視施工規範運用於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能

發生之問題並針對前述問卷結果之建議由召集人邀集撰稿委員召開會議討

論混凝土施工規範之架構及內容由執行秘書進行規範修訂之相關文書作業及會

議成果彙整規範草案擬定後即進行小組內部之審查工作由召集人聘請官學

界混凝土專家擔任審查委員審查會議結束後進行全案第二次初審聯席會議對

規範草案內容進行審查撰稿會議擬定「第六章混凝土工程」施工規範草案共16

章歷經5次小組內部之審查會議修訂整合完成之草案共12章

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

主辦單位針對98年「公路工程施工規範草案之研究」案初步完成之規範草案

規劃召開初審會議並委由執行單位辦理其中混凝土工程施工規範初審委員會

由鐵公路7個單位13人產業界2人及學界2人共17人組成分別針對前述「第

六章混凝土工程」施工規範草案共12章逐章進行初審共召開11次會議初審

會議審查方式分為會議前中後三階段進行會議審查前擬出規範審查順序及

章節會議前三天由審查委員先提出書面意見交由執行祕書綜整會議中依

據所有委員書面審查意見表逐條討論並修訂會議後由執行秘書綜整修訂內容

並發文檢送會議紀錄初審會議通過後由執行單位函送規範修訂成果至主辦機

關並由主辦機關核定後彙送交通部進行複審複審委員由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者承辦單位及技師公會專家組成複審進行方式逐章逐條審

查歷經9次審查會議於100年9月完成修訂「公路工程施工規範」第六章混凝

土工程規範共計12章並於100年10月頒布

25

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

本次規範的編修要同時兼顧制度面法制面及實務執行面編修的要領簡述

如下

1掌握規範特性

就鐵公路各主管單位而言部頒規範是具有援引依據位階較高且編修

後需較長時間才有機會再予以修訂等特性因此在法制面的考量下內容修訂依

據交通部99年8月9日交技字第0990007371號函示部頒規範採原則性政策性或

訓示性之技術規定而執行細節之操作面規定則由各執行單位制定辦理

2修訂規範架構

93年4月頒布之「公路工程施工規範」第六章混凝土工程係引用中國土木

水利工程學會出版之「混凝土工程施工規範與解說(土木402)」內容為主其格

式僅水泥混凝土一節再區分說明材料施工要求及計量與計價等四項與行

政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」及部屬機關自訂混凝土施工規範

之架構及內容有極大差異性為符合實務面及法制面需針對規範內容及架構做

大幅度修訂

規範內容主架構及各章編碼之修訂依據交通部技監室98年技發字第

0980200448號函示參照行政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」進

行規範格式及章節之編排各章碼內容再區分為通則產品施工計量及計價

等四部分藉此提升部屬機關在引用規範時之實用性及便利性

3符合運用領域

原混凝土工程施工規範內容主要是以中國土木水利工程學會土木402為主

土木402是以建築工程為對象與公路工程屬性較為不同為符合公路工程運用

的領域與需求藉由國內外公路工程施工規範文獻蒐集彙整以及臺灣地區公路工

程規範現況調查成效評估與使用情形以期完成最適切用於國內公路工程之混

凝土施工規範

4更新及刪除不合時宜的內容

混凝土工程施工規範是營建工程運用最多分布最廣的規範之一其係為了

26

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

達成工程設計之理念和品質需求所訂定對施工材料及施工品質之要求與標準

部頒規範頒布與修訂之日期差距甚大部份參考之標準或規範(包括CNSASTM

AASHTO等)國內外已做更新為求嚴謹且鑑於材料工法日新月異因此需

針對相關規範進行檢視與修訂以符合未來需求除此之外對規範實務應用層

面藉由委員會的召開更新及刪除不適用之內容期使規範更具完備

5名詞整編

93年版公路工程施工規範相同之工程項目等常發現各章名詞會有不同之現

象恐易造成施工單位混淆因此主辦單位藉由本次規範修訂作業將相同事

項所用的名詞予以統一並於第一章總則篇定義清楚混凝土工程施工規範雖然

先審議後頒布但是在名詞部分將依據部頒複審結果將定案名詞提送總則工程

委員會配合修訂

6納入新材料及新工法

目前國內使用之公路工程混凝土施工規範及技術是否合宜需進行檢視探

討及修訂因此在修訂上需使各篇章節相關工作項目之規定一致化並檢視施工

規範於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能發生之問題予以檢討

有些已經不符合現代需求除了原有工法要求外再建議增列其他新工法以因

應工程技術之演進及新材料新工法之發展

本次第六章混凝土工程編修完成頒布的內容架構包括第03052章「卜特蘭

水泥」第03053章「水泥混凝土之一般要求」第03054章「水泥混凝土構造物」

第03110章「場鑄結構混凝土用模板」第03150章「混凝土附屬品」第03210

章「鋼筋」第03220章「銲接鋼線網」第03315章「自充填混凝土」第03350

章「混凝土表面修飾」第03371章「無收縮混凝土」第03372章「噴凝土」及

第03601章「無收縮水泥砂漿」等共計12章重要編修項目及其精神如下

1新增符合工程現況專章

近年來國內自充填混凝土快速發展與應用目前已逐漸普遍應用於公路建

築等重要工程有著重大的進展與改變由於自充填混凝土在施工技術上和傳統

27

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

混凝土有相當大的差異因此本次修訂重點之一為新增「自充填混凝土」專章

使本規範符合混凝土技術發展之國際潮流與水準此外亦新增第03371章「無

收縮混凝土」及第03601章「無收縮水泥砂漿」等二個章節

2配合新科技新材料及新工法之應用增列內容

如增列第03052章「卜特蘭水泥」中水硬性混合水泥之材料要求又如CNS

1240之附錄所列檢測粒料鹼質與粒料反應活性的方法包括岩相分析等四種資

料過於老舊因此在第03053章「水泥混凝土之一般要求」中增列具潛在鹼質反

應性粒料之檢測方式此外亦增列第03315章「自充填混凝土」之材料要求及施

工相關規定

3非混凝土工程範疇內容納入適當之委員會討論

第03150章「混凝土附屬品」原草案條文附屬品區分為混凝土工程附屬品

與橋梁工程附屬品二部分本章保留混凝土工程附屬品內容包括填縫劑及止水

帶兩類而原草案條文中有關橋梁工程附屬品包括成型伸縮縫填縫板人造橡膠

防震板預力鋼棒剪力鋼箱及套筒抗拉拔裝置剪力鋼棒與防震拉條防水

膜橋梁鉸接板頂防水層渡槽防水層箱型梁人孔蓋及座橋名牌等有關的

材料規定及施工方法移至橋梁工程組納入橋梁工程附屬品專章討論

4整併章節內容

將原第03390章「混凝土養護」及第03350章「混凝土基本材料及施工方法」

等併入第03053章「水泥混凝土之一般要求」將原第03310章「結構用混凝土」

併入第03054章「水泥混凝土構造物」中

5要求材料及施工品質

施工規範是營建工程施工之準則對工程相關的品質要求均需詳列於規範中

包括材料規格檢驗頻率品質要求標準等因考量各部屬單位工程特性不同

部頒規範修訂採原則性政策性或訓示性之技術規定對於執行細節操作面之規

定在不違反部頒規範及其他相關法令規章下各部屬單位應優先考慮施工安全

及品質要求制定所需之規範

本次混凝土工程施工規範對材料及施工品質要求之原則性修訂內容列舉幾

項說明第03053章「水泥混凝土之一般要求」將第33項內容修正為「除契約另

28

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

有規定外混凝土之坍度強度及水溶性氯離子含量檢驗方法依CNS 3090規

定執行檢驗頻率與合格標準依契約規定辦理」第03210章「鋼筋」刪除

第324款中表03210-2混凝土保護層厚度建議值及第36款許可差規定等二項內容

而相關規定依各單位制訂之契約加以要求以滿足各單位對不同工程性質的要

6重視施工品質及工程安全內容

為避免國內混凝土工程施工品質不良所造成之案例重蹈覆轍本次修訂內容

全面性檢討對施工品質的要求以確保施工安全例如第03210章「鋼筋」為提

升施工品質並考量安全修訂第217款後段內容為「水泥砂漿墊塊或混凝土墊塊

之強度須大於所澆置混凝土之強度並應附鍍鋅鐵線」

7修正計量與計價架構寫法

除特殊需求外修正計量與計價的架構寫法以使規範更完善依據交通部

臺灣區國道高速公路局100年4月18日工字第1006003247號函示「第42項計價

每一工作項目建議須有『計價單位』及『若契約另有規定時從其規定』等字眼

並採正面表列方式辦理」修正

8統一使用的名詞例

規範各章名詞定義需統一規範才具一致性及便利性且須於第一章總則中

加以規定例如第03110章「場鑄結構混凝土用模板」依據公共工程施工綱要

規範編撰說明施工圖涵蓋施工製造圖(Shop drawings)與工作圖(Working

drawings)兩部分並將原內容中的「工作圖」修訂為「施工圖」第00100章

「總則篇」第123款修訂AASHTO中文名稱為「美國州公路及運輸官員協會」

及修訂Standard Specifications for Highway Bridge的中文名稱為「公路橋梁標準規

範施工篇」

1由本次修訂過程顯示為求嚴謹規範從修訂研擬至頒佈時間長達數年就環

境變遷與實務應用而言未來宜採取逐年彙整定期修正方式辦理以避免落

29

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2辦理過程發現各單位對於某些特定事項持有不同建議或看法由此可見以部層

級之規範而言採原則性政策性或訓示性之技術規定屬正確作法

3日後對於交通部與其他部會或單位相類似之規範標準應採取積極參與方式

以避免一國多制或有落差的情形發生

4本次修訂規範參與人員涵蓋產官學界專家學者惟新修訂規範是否完全適

合應用尚須進一步了解建議相關單位應採取主動方式與主管機關保持聯繫

就實務應用產生的問題充分溝通並研擬對策以期本規範能更為適用可行

30

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長

國立台灣大學 土木工程學系教授

陳育聖 財團法人臺灣營建研究院 副工程師

楊仲家 國立海洋大學 材料工程研究所教授 劉玉雯 國立嘉義大學 土木與水資源工程系教授

水利工程建設是台灣經濟起步不可或缺的一環從防洪灌溉電力與公共

給水等涵蓋之服務範圍與影響層面甚為廣泛更是造就台灣經濟發展的主要功

臣因此水利構造物須維持一定的服務性能以確保其於服務年限內正常營運

目前台灣的水利構造物以鋼筋混凝土結構為主然而由於台灣雨量豐沛約為世

界平均值 26 倍降雨時空分佈極不平均的水文條件雨季集中於五至十月間

約為年平均雨量之 78再加上河川大多從海拔高度超過 3000 公尺的山區以

不超過 150 公里的距離東西流向海洋以及地質構造複雜而地層形成年淺質弱的

地形與地質條件使得每逢颱風大雨坡陡流急且挾帶大量土石河流向下游流動

形成台灣地區單位面積產砂量及河川含砂濃度皆為世界平均值之數十倍這種

「水急砂多」的情形透過「水」與「砂」的共同作用對台灣水工結構物如

攔河壩堰之排砂道溢洪道輸水排砂隧道及靜水池等之混凝土結構構成嚴

重的磨損問題

31

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

國內關於水工混凝土施工之相關建議與規定僅見於公共工程委員會施工綱

要規範第 03374 章耐磨混凝土及經濟部水利署施工規範第 03310 章結構用混凝土

中之部分篇章然而上述兩者均屬通則型規範對於不同類型水工構造物如堰

壩結構體溢洪道輸水道排砂道及靜水池等其規定並無特別差異性台灣

河川均屬源短流急型態且地質構造複雜使得河川具高含砂石量之特性位於不

同河段之水工構造物將因河流中不同粒徑的砂石而遭受不同形式的侵襲因

此不同形式水工構造物所承受的損害便有所差別若僅以通則性規範進行施工管

理恐較難以落實不同類型構造物之性能要求及施工要求

國外相關規範中日本土木學會混凝土標準示方書[施工編]及[壩編]對於水

工混凝土耐磨或抗衝擊性質均無著墨美國混凝土學會 ACI 210R-93rdquoErosion of

concrete in hydraulic structuresrdquo雖對於水工混凝土之耐磨性質有較實質的說明然

亦無較定量的建議中國水工混凝土施工規範屬水工混凝土之一般通則性規範

藉由規範水工混凝土使用之材料與配比的水膠比(水灰比)以控制其品質然對於

水工混凝土耐磨及抗衝擊性質亦無實質建議

上述國內規範中均僅以抗壓強度做為判斷混凝土品質之依據對水工構造

物所需的抗磨耗能力抗衝擊能力耐久性與體積穩定性卻著墨甚少

依據相關文獻與試驗結果顯示水利工程多數之混凝土構造物必須具備一定

的抗磨耗與抗衝擊能力始能確保其構造性能並維持正常功能另一方面混

32

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

凝土耐久性溫度與體積穩定性等則是決定混凝土構造物使用年限之最重要參

數因此100 年水利署委由國立台灣大學詹穎雯教授海洋大學楊仲家教授及

嘉義大學劉玉雯教授與財團法人臺灣營建研究院所組成的團隊針對前項所列之

各種材料性能試驗方法進行相關試驗以擬定水利構造物運用混凝土所應具備

材料性能之主要測試項目並據以檢討現行混凝土施工規範提出修訂建議[1]

藉由一系列適合水工混凝土構造物應用之混凝土材料經由配比設計試拌

試體製作乃至進行各項材料性能試驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝

土抗壓強度水膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽

灰)用量等因素與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝

擊能力耐久性溫度與體積穩定性等材料性能建立關聯性對於不同類型水利

工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議此建議值包含混凝土材料之

性能要求與材料性能試驗項目等因此未來水工構造物之混凝土施工便可以

有一明確的混凝土材料性能準則及材料試驗項目與標準

在此將研擬之整合型水利工程混凝土施工規範(草案)關於材料性能要求適

用之試驗法與材料檢驗規定之訂定原則與精神敘述如下而本規範草案對於材料

相關規格與性能之要求在條文前面均會有「除契約另有規定外hellip」之陳述

以保留業主單位針對個別工程相關性能需有所提昇之彈性

考量國內現行水工混凝土施工規範對於水工構造物之混凝土規格及性能要

求並無區分一般構造物及需考量抗磨耗抗沖擊性能之構造物因此就水工混凝

土構造物之特性先將其區分為(1)一般水工構造物(2) 抗磨損構造物(3) 堰

壩結構體等三種結構

對於「一般水工構造物」之規定係參考經濟部水利署施工規範第 03310 章

結構用混凝土規定一般水工構造物使用之混凝土 28 天設計抗壓強度並將水

利署規範中部分構造物的強度要求予以提昇如下表所示

對於「堰壩結構體」之要求直接引用至公共工程委員會施工綱要規範第

03701 章「壩用混凝土」的規定

規範草案最主要在於增加針對「抗磨損構造物」之相關性能規定與要求使

該規範具有「水工混凝土施工規範」的特色

33

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

規範草案關於「抗磨損構造物」混凝土之材料規格要求如下

(1) 抗磨損構造物係指需承受水流中磨損物質沖刷或外界物質磨損之構造

物應使用耐磨混凝土

(2) 除契約另有規定外抗磨損構造物設計使用之混凝土規格可參考下表

規定

(3) 混凝土採低水膠比之配比可提高混凝土強度作為耐磨混凝土耐

磨混凝土為維持良好工作度得摻加減水劑輸氣劑強塑劑等化學摻

規範草案對抗磨損構造物耐磨層之混凝土材料規格的要求對於需考慮抗磨

損構造物耐磨層細分為溢洪道輸水道排砂道及靜水池等之耐磨層並依據

其可能造成之磨損程度將其分為 2 種等級並對其 28 天抗壓強度水膠比及

粗粒料用量進行要求其中溢洪道與排砂道為較高等級輸水道與靜水池為較低

等級

由試驗結果可知混凝土抗壓強度與水中磨耗損失體積及含砂水流沖擊損失

34

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

體積有明顯之相關性故提昇混凝土設計強度可有效提昇其抗磨耗能力與抗含砂

水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂將 28 天設計強度規定從水利署施工規

範的 350 kgfcm2提昇至 420及 560 kgfcm2

水膠比與水中磨耗損失體積快速氯離子滲透試驗(RCPT)總累積電荷量

非穩態傳輸係數及穩態傳輸係數均有明顯之正相關性故降低混凝土水膠比可有

效提昇其抗磨耗能力與耐久性能因此反映在規範的擬訂增加水膠比最大值的

規定2種等級分別為 045及 04以下

粗粒料用量與衝擊破壞次數有明顯正相關與水中磨耗損失體積及含砂水流

沖擊損失體積有明顯負相關故提昇混凝土粗粒料用量可有效提昇其抗衝擊能力

抗磨耗能力及抗含砂水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂增加粗粒料用量最

小值的規定均為 035 m3m3以上

混凝土組成成份之水泥粒料水化學摻料與礦物摻料等之使用規定除了

按照施規綱要規範第03050章「混凝土基本材料及施工一般要求」之相關規定外

應符合下列要求

(1) 用於耐磨混凝土之粗粒料依 CNS 490 試驗法測定之磨損率不得大於

[40][ ]

(2) 除契約另有規定外混凝土配比設計使用礦物摻料之總取代量不得超過

y = -03376x + 30276Rsup2 = 08411

0

100

200

300

200 400 600 800

齡期

56

天7

2h

r磨耗

體積

(cm

3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

y = -0044x + 45546Rsup2 = 08667

0

10

20

30

40

200 400 600 800

齡期

56

天2

hr沖

擊損

失體

積(c

m3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

35

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

總膠結料重量[50][ ]

(3) 飛灰做為混凝土摻料時應符合 CNS 3036 之 F 類規定使用時應經工

程司事先核可且飛灰量不得超過總膠結料重量之[25][ ]若用於耐

磨混凝土飛灰量不得超過總膠結料重量之[15] [ ]若用於巨積混凝土

飛灰量不得超過水泥總膠結料之[30][ ]

(4) 矽灰做為混凝土摻料時應符合第 03373 章「矽灰混凝土」之相關規定

使用時應經工程司事先核可

由試驗結果可知粗粒料硬度與水中磨耗損失體積為負相關故提昇混凝土粗

粒料品質可有效提昇其抗磨耗能力因此對於耐磨混凝土粗粒料洛杉磯磨損率的

規定加以提昇規定不得大於 40

此外規範草案對於抗磨損構造物混凝土礦物摻料用量要求的主要精神在

(1) 僅規定礦物摻料之總取代量之上限為 50而沒有規定下限係因國

內最常用之礦物摻料爐石粉及飛灰單價均低於水泥以市場機制而言

承包廠商將會使用礦物摻料至其上限以降低成本

(2) 添加爐石粉有助於混凝土抗磨耗性能之提昇而飛灰不利於抗磨耗性

能但長齡期後則可改善其不利於抗磨耗性能之影響因此規範草案規

定礦物摻料之總取代量之上限為 50可保證爐石粉添加量不會超過

50再配合用於耐磨混凝土飛灰取代量上限為 15之規定亦可確保

飛灰添加量不會超過 15

(3) 矽灰對於抗磨耗性能以取代量為 15以內較為理想考量矽灰單價較

高若對於抗磨耗性能無明顯助益添加太多形同浪費因此本規範草

案對於矽灰之要求較為保守規定其添加量不宜超過水泥量之 10

(4) 藉由增加爐石粉及飛灰的用量可達成較佳之耐久性能其中爐石粉取

代量為 35時 RCPT 總累積電荷量即可降低 63~75飛灰取代量為

15時可降低 72~79綜上可知混凝土中添加爐石粉及飛灰均可

大幅提升其耐久性能

(5) 爐石粉及飛灰的用量與混凝土絕熱溫昇有密切之關係爐灰(爐石粉

飛灰=73)取代 30可使絕熱溫昇約降低 5取代 50約降低 13

顯示以爐石粉及飛灰等礦物摻料適當取代水泥之用量可有效降低水化

熱之產生以達到較佳之溫度與體積穩定性之控制

36

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

經由一系列混凝土相關試驗及相關文獻之綜整分析將混凝土抗壓強度水

膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽灰)用量等因素

與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝擊能力耐久性

溫度與體積穩定性等材料性能建立起關聯性且考量混凝土抗磨損試驗及耐久性

試驗所需花費時間較長如水中磨耗試驗需於齡期 56 天進行RCPT 需於齡期

91 天進行此將造成施工驗收等待時間過長的困擾故於規範草案之擬定即以

混凝土抗壓強度水膠比粗粒料用量礦物摻料用量等作為材料品質的檢驗規

定而不再另訂定額外之檢驗標準以簡化施工材料驗收作業但仍能達混凝土

抗磨損及提高耐久性溫度與體積穩定性之目的

此外在配比設計階段考量材料之多樣性或使用新材料時規範草案建

議當構造物需抵抗磨耗或衝擊時得進行 ASTM C1138 混凝土水中磨耗試驗

ACI 544 抗衝擊試驗或其他相關試驗依測試結果擇定最佳配比

然近年來台灣發生極端氣候已成常態維護水工構造物之性能及結構安全更

形重要本規範草案經由配比設計試拌試體製作乃至進行各項材料性能試

驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝土材料因素與混凝土力學性能建立

關聯性對於不同類型水利工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議

未來水工構造物之混凝土施工便可以有一明確的混凝土材料性能準則及材料試

驗項目與標準以期提昇水工構造物之品質

37

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長

徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長

行政院經濟建設委員會(經建會)在去(2011)年 12 月份發表 2012 年國

家建設計畫[1]揭櫫我國穩定永續均衡的經濟發展政策而落實於 2012 年度經

建發展目標包含經濟成長率為 43以上每人 GDP20246(美元)以上失

業率在 42以下而消費者物價指數上漲率則以不超過 20為努力目標

去年中因為歐美債信問題引發全球經濟衰退之疑慮我國因為國家財務

較為健全2011 年的經濟發展也較歐美國家樂觀因此當時經濟部長曾出面信

心喊話提出 2011 年的經濟指標有信心達到「54321」之標準[2]也就是說經

濟成長率要達到「5」以上失業率要在「4」以下薪資所得調漲要達「3」

以上消費者物價年增率則控制在「2」以下以及今年之重大投資要超過「1

兆」元

當提到一國經濟活動的規模時常以該國 GDP(Gross Domestic Product)為代

表而評估該國經濟活動的表現時則多以其 GDP 年度成長率來衡量由於近

年國際間貿易障礙逐漸去除跨國貿易與物流愈趨頻繁與重要當各國貿易需放

眼於全世界時供應貿易所需產品的廠商(或產業)規模也就愈來愈大使得各

國的經濟活動愈來愈趨向資本密集的結果因此目前以 GDP 來評估各國之經濟

38

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

成果時雖仍是一個有效指標但卻無法直接反映支撐經濟活動的廣大受薪階級

之實際經濟情況也因為如此2011 年 9 月「佔領華爾街運動」在美國各地如

火如荼的展開即在向執政當局反映代表受薪階級的 99人口在 2008 年金

融海嘯後之經濟復甦時期無法如同資本家一般享受 GDP 成長所應帶來之好

處(如勞方聘僱薪資的提升)因此如果需兼顧勞資雙方之實質經濟所得政

府在制訂年度總體經濟發展目標時除經建會所提「經濟成長率」「失業率」及

「消費者物價指數上漲率」外若能加上經濟部所提之「薪資所得調漲率」將

使政府施政首要為照顧全體人民福祉之目的透過每年經建目標之規劃與制訂

更為完整的推動與落實

在經建會邀集各部會制訂下一年度之國家總體經建目標後各部會需就其主

管業務規劃分配至業管產業的次經建目標及實施方案以期在年度終了時經

建會可以彙整全國人民一年來的努力達成年初所制訂的國家經建目標因此本

文也以「經濟成長率」「物價指數上漲率」「失業率」及「薪資所得調漲率」四

項經建指標比較近年我國總體經建實質成果與營造業經建實質成果間之差異與

趨勢並以經建會所制訂之 2012 年我國經建目標推測 2012 年營造業可能之產

業經建成果

首先經濟成長率是四項經建目標的根源且會直接影響到另外三項經建指

標數值之高低通常代表國家經濟活動結果之 GDP是指該國國內從事經濟活

動的總生產毛額而比較歷年經濟成長之結果必須先去除歷年物價波動之影響

因素所以計算歷年經濟成長率時多以實質生產毛額之年度成長率為主[3]

因此彙整行政院主計處所公布之全國及營造業近三十年之實質生產毛額[4]

並計算兩者之歷年成長率其結果如圖一所示除少數年度外大致上此段期間

之全國 GDP 年度成長率高於營造業之實質生產毛額年度成長率在 1997 年之

前雖然我國經濟成長率呈現逐年降低趨勢但大致仍可維持在 5以上之水準

1997-2007 的十年間我國經濟成長率約維持在 5上下其後我國經濟成長

則面臨更險峻的局勢經濟成長欲振乏力而於 2010 年時政府為因應 2008 金

融海嘯衝擊之振興經濟措施逐漸展現績效使得 2010 年經濟成長率高達 10以

上三十年間我國經濟呈現負成長的年代只有兩年分別為 2001 年及 2009 年

而營造業實質生產毛額年度成長率之情況大約可以 1995 年作為分水嶺1995

39

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

年之前的營造業經濟成長率以正成長情形居多在 1987-1989 及 1993 年更高

達 10以上而於 1995 年之後的十五年間有超過一半的年度營造業的經濟

成長呈現負成長頹勢圖一中亦繪出全國及營造業兩者經濟成長率之線性趨勢線

以方便比較全國及營造業實質生產毛額年度成長率之差異與趨勢三十年來兩

者之實質生產毛額年度成長率趨勢線大致維持平行狀態在 2010 年時營造

業經濟成長趨勢線低於全國經濟成長趨勢線約為 38依圖一之兩者趨勢估計

假設 2011 及 2012 年趨勢線斜率之差距不變因此若推估 2012 年終時營造業之

可能經濟成長率本文將以經建會所設定 2012 年全國總體經濟成長率減去 38

來推測

營造業是一個火車頭工業[5]需要下游的產業供應鏈一起協助因此中間

消費比例高所以受工程施工所需之原物料價格波動影響程度亦高在國內直

接代表營造工程物價漲跌情形的指數是行政院主計處所定期公布之營造工程物

價指數(CCI內含總指數工程分類指數中類指數及個別項目指數)但因

其屬國內單一產業之物價指數主計處或國內外經濟研究單位於年終時所發布

之下一年度經濟成長預測項目都不含營造工程物價指數預測經濟研究單位若

提供下一年度物價成長高低之預測時多以預測下一年度國內經濟成長之高低

所連帶影響國內貨物供給平衡之變動而帶動消費者物價指數(CPI)之成長數

40

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

值來代表雖然消費者物價指數與營造工程物價總指數間因使用目的不同

其組成權重亦不相同兩者間並未有直接相互影響之關聯性但若評估兩指數間

之長期趨勢以概估下一年度營造工程物價總指數之變動仍不失為一個客觀方

式因此本文彙整過去二十年間消費者物價指數與營造工程物價總指數之歷年

變動情形[4]如圖二所示二十年間CPI 指數之年度成長波動情形較 CCI

指數穩定在 1992-2003 年間CPI 指數之年度成長呈現逐年降低趨勢尤其在

2001-2003 的三年裡物價相對穩定(年度成長率趨近於零)但在 2003 年後

CPI 指數年度成長率之波動幅度漸漸擴增其值大約在 1-4之譜而過去二十

年間CCI 指數之年度波動幅度就較為劇烈工程物價波動幅度高者可達 15

之多(1993 年)工程物價波動劇降者亦曾達-9(1999 年)而營造工程之施工期

間常長達數年業者受營造工程物價之波動影響困擾頗深更常成為營造業者年

度獲利盈虧之關鍵因素依據圖二 CPI 指數之年度變動線性趨勢線逐年降低趨勢

及 CCI 指數之年度變動線性趨勢線逐年升高現象在 2010 年時CCI 指數之變

動率高於 CPI 指數約 37左右且兩指數年度變動趨勢線間之差異(CCI-CPI)

每年以增加 02之比例擴大中因此估測 2012 年終時營造業所可能遭遇之

營造工程物價總指數之變動數值將以經建會所設定之 2012 年消費者物價成長

率目標值加上 37(2010 年時之差距)再加上 04(2011 及 2012 年之差距)

作推測

41

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

而失業率可以反映勞工就業情形若年度經濟成長時可增加勞工就業機會

勞工失業率就會降低反之若年度經濟衰退時常引致勞工失業率升高本文

亦彙整行政院勞工委員會所公布之資料[6]將近十年來我國勞工總計(平均)

失業率及營造業勞工失業率繪於圖三就勞工失業率之指標而言營造業之勞工

失業率常高於全國勞工之總計失業率甚多在 2002 年時我國勞工總計失業率

為 517但當年營造業的勞工失業率約為前者之兩倍(964)其後營造業

勞工失業率以顯著的速率降低使得營造業勞工失業率與全國勞工總計失業率間

之差距逐漸縮小但自 2006 年之後兩者之失業率則與之前逐漸縮小差距之

現象背道而馳2008 年受金融海嘯之衝擊造成國內百業蕭條該年底我國

勞工總計失業率飆破 5以後長達年餘之勞工總計失業率居高不下2010 年 10

月份受惠於各部會戮力推出短期促進就業方案之功效主計處所公布的當月勞

工總計失業率降至 5以下雖讓當時以烏紗帽為擔保的閣揆暫時鬆了一口氣

但當月營造業勞工失業率仍高達 93為比較全國勞工之總計失業率與營造業

勞工失業率間之關聯趨勢本文將兩者失業率之線性趨勢線繪於圖三若以兩者

之趨勢線估計2010 年時我國營造業勞工失業率高於全國勞工總計失業率約

為 25但兩者之差距以每年減少 005之速率縮小中估測 2012 年終時營

造業勞工失業率之可能情況將以經建會所設定之 2012 年全國勞工總計失業率

目標值加上 25(2010 年時兩者趨勢線之差距)再減少 01(2011 及 2012

年縮小差距趨勢之結果)來推測

42

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

勞動薪資之成長受幾項因素影響其一為在通貨膨脹時期企業主考量

維持既有員工勞動薪資之購買力所為之勞動薪資增加給付其二為總勞動工

作時間之增加也會使勞工薪資總額增加另一項影響因素則為勞動生產力增

加之因素企業主以加薪方式回饋辛苦之員工[7]而由主計處所公布的資料中[4]

在 1995 年之前我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致多

高於當年之消費者物價指數之年度成長率(如圖四)顯然此段時間企業主對勞工

薪資之調整應有勞動生產力增加或勞動總工時增加之因素在內但在 1995 年

之後我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致與消費者物價

指數之年度成長率相當研判此段時期企業主調整勞工薪資的考量應為維持員

工既有勞動薪資之實質購買力以降低物價上漲所造成之影響居多估測 2012

年終時營造業勞工薪資成長率之可能情況仍以營造業主應會考量消費者物價

指數之漲幅調整營造業勞工薪資以維持勞動薪資之原有實質購買力因此

推測 2012 年終時此項營造業勞工薪資調整率將以經建會所設定 2012 年消費

者物價成長率之目標值來估計

43

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

依據前述彙整過去我國整體經建指標與營造業經建指標之趨勢與推估方式

2012 年我國營造業之經建指標推估結果如表一所示依此結果營造業在今年

之經建表現將面臨該高的不高(經濟成長率為 05及薪資調整率為 20)

且該低的不低(營造工程物價上漲率為 61與失業率為 66)的困境但營造

業面對今年預期之經營困境時應該找哪一個部會提供必要之協助依據目前的

政府組織架構營造業及建築師管理業務由內政部營建署依法管理技師及工

程顧問機構管理業務由行政院公共工程委員會(工程會)管理而負責國內各

產業的發展規劃或輔導業務則屬經濟部的業務範圍但或許因法定營造業另有

中央主管機關經濟部對營造產業發展規劃或產業輔導之協助常使營造業者感

覺不如其對製造業者立法院於前(2010 年)年 1 月份通過行政院組織法等三

法之修正案並預計於三年內完成政府組織再造工程在政府組織調整方案中(草

案)國家發展委員會將新設管制考核處以統籌原工程會及經建會之工程管考

業務另將增設國土空間發展處以統籌工程會之工程建設經費審議及經建會住

都處之業務交通部將更名為「交通及建設部」並規劃新設「工程技術及產業

司」及「民間參與公共建設司」以納入工程會及內政部之相關業務而內政部

將保留國土規劃及建築師管理之業務另設國土管理署辦理雖然此項政府組

織調整方案與原工程界期望新設「工程建設部」以統一我國營建產業之發展

規劃考核管理督導與輔導等事務的原意有不小落差但工程界仍殷切盼

望政府組織調整後能有特定部會以營造產業中央主管機關的立場於「考核

44

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

管理與督導」之傳統業務外增加規劃營造產業之發展願景年度經建目標制訂

及提供必要之輔導與協助等業務更期望類似「兩兆雙星」「生技起飛鑽石行動

方案」的產業長期發展及輔導方案能由營造業之中央主管機關提出

45

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

國外災例 他山之石

簡賢文 中央警察大學 教授

謝蕙如 中央警察大學 研究助理

根據統計資料[1]顯示自 1995年起全世界已有 713人因公路隧道火災而死

亡且在 1999 年至 2001 年間歐洲就至少發生三起重大的隧道火災如 1999

年Mont Blanc Tunnel 因一輛載有人造奶油及麵粉之貨車自燃引發猛烈火勢造

成 39人死亡43輛車毁損隧道關閉將近三年1999年 Tauern Tunnel 火災造

成 12死 49傷隧道封閉 3個月其肇事原因為載運油漆之貨車追撞前方車輛引

發火災而 2001年兩輛貨車對撞所引發之 Gotthard Tunnel 火災其造成 20死 4

傷隧道嚴重損壞封閉 2個月從隧道火災對社會經濟以及國家政府形象重大損

失之角度審視公路隧道已不僅只是單純的交通運輸途徑而是背負著國家形象

及經濟重任之關鍵基礎設施

隨著臺灣社會環境的變遷及對於運輸經濟交通安全的高需求和高期待越

來越多的隧道於公路建設中構築包括八卦山隧道雪山隧道觀音山隧道

甚至是計劃建造之蘇花改隧道群隧道取代了開放的平面道路不僅提升車流量

縮短更多的車程時間也帶來更高的交通運輸經濟效益雖然隧道帶來交通上

之便捷然其可能因通行其間車輛的追撞而衍生的避難與救援特別困難的隧道火

災對於實現「給予人民一條安全回家的路」之倡議絕對是蘇花改通過環評後

中央及地方政府與工程顧問公司必須面對之關鍵議題

46

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 18: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《時事短波》

杭州動漫博物館 球狀外形似香菇

18

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長 國立台灣大學 土木工程學系教授 徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長 張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長 曾亘婉 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊中心助理工程師

1989 年行政院經濟建設委員會(經建會)管制考核處依據行政院經濟革新

委員會在「提高公共支出效益之建議」案中所提「建議行政院經濟建設委員會

廣為蒐集國內外有關各類公共工程及技術服務規範與給酬標準等資料設立資料

庫以利各機關提出有關計畫時比較分析之參考」以參考美國營建規範學會(The

Construction Specification InstituteCSI)於 1987 年出版之規範(SPECTEXT)

為主將其原文 16 篇加以採擇編譯成 13 篇計 398 章「公共工程施工綱要規範」

自此開啟了我國中央機關訂定全國通用性施工綱要規範供各界參考之先河其後

甫成立三年的行政院公共工程委員會(工程會)基於「公共工程作業透明化管

理專業化技術國際化」之理念於 1998 年 1 月 23 日奉行政院核准成立「公

共工程施工綱要規範整編暨資訊整合中心」續參照美國 CSI 協會最新版之格式

與編碼內容於 1998 年 12 月公布首批 77 章公共工程施工綱要規範並陸續擴

增新篇章至 2011 年 12 月底止公布之總篇章數為 16 篇 809 章目前施工綱

要規範之新增維護與修訂工程會委由財團法人臺灣營建研究院持續辦理中

基於「混凝土」為公共工程普遍使用之基礎材料因此施工綱要規範「第

19

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

03050 章 混凝土基本材料及施工一般要求」也包含於 1998 年首批公布的施工綱

要規範中歷年來第 03050 章之內容亦採納工程先進及單位相關之修訂提案

共經歷 7 次的討論與修訂(如表一所示)目前所公布的適用版本為 V80 版[1]

歷次修訂之重點內容分述如後

1V20 版(20010327)

為因應施工綱要規範將適用於全國各項工程因此本版本之修訂大量引用

[ ]於混凝土產製與施工之技術數值限制條件內使工程主辦機關可依其工程規

模大小及工程性質之異同而予以適度調整或引用 CNS 以外之規範如 216 卜

特蘭水泥混凝土用水應為[清水][ ]其 ph 值不得[小於 50 或者大於 80][ ]

2V30 版(20051206)

增列「當同一抗壓強度之混凝土契約總量大於[500m3] [1000m3] [ ]時需

做配比設計但預力混凝土均需做配比設計」增加 154 要求施工廠商應提送

施工計畫並具體陳述混凝土拌和廠之拌和量及運送至澆置地點之運送量配合情

形以保證能符合混凝土澆置量排程之要求增加 213(7)細粒料之細度模數若

超出配比設計值之[plusmn02][ ]時應調整用砂率此外亦增加混凝土澆置震動及

搗實要求(325)及混凝土施工縫之設置條件與要求(326)另外將混凝土

抗壓強度試驗之取樣頻率提高至一般混凝土 50 m3 以下 2 組50 -100m3 為 3

組及 100 -200m3 為 4 組其後每增加 100m3 加取 1 組以確保一般混凝土之

20

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

產製品質通常預力構件之材料品質要求更高因此預力混凝土亦增列類似之規

定但其取樣頻率更高於一般混凝土

3V40 版(20060718)

本次修訂之內容主要為因應永續環境資源再利用之需求217 款納入在

工程司事先核准之條件下可使用水淬高爐爐渣粉取代部分之水泥量但上限不

得超過水泥重量之[30][ ]

4V50 版(20070615)

補充 336 款「若承包商未適當保護試體以致試體抗壓試驗結果不合格時

應進行鑽心取樣試驗」以確認混凝土的品質

5V60 版(20071218)

增列 14 節引用 CNS 規範章篇之公布日期如 CNS 61 R2001(20050325 公

布版)

6V70 版(20081105)

本次修訂之內容主要在引入第三者驗證機制於混凝土產製過程之品管程序

內因混凝土運至工地澆置時仍處於半成品狀態需俟 28 天硬固後以抗壓

強度試驗確認其品質是否符合設計圖說之要求為免澆置後混凝土強度不足時

需浪費大量資源將結構物敲除重做或補強特於此次規範修訂中於混凝土產

製過程引入第三者驗證機制以提高混凝土產製品質的可靠度因此增列「152

(2)供應單一工程混凝土總量大於[5000m3][ ]以上之拌和廠應檢附經政府機

關財團法人或學術機構等驗證單位依據 CNS 3090 驗證合格之證明文件送交

工程司審核通過後方得供料」此外為免驗證單位良莠不齊驗證結果無法有

效達到提升混凝土廠產製品質之原意本次修訂之規範內容亦要求「驗證單位

應通過標準法授權之產品驗證單位認證機構認證」以使混凝土之產製程序能

獲得多一層之保障

7V80 版(20101101)

本次修訂僅在規範中引用之「CNS 490 粗粒料(375mm 以下)洛杉磯磨損

試驗法」予以更正為正確名稱因此併同其他 20 章一併修訂引用 CNS 之錯誤

行政院於 2001 年 11 月 15 日(行政院台九十工技字第九 OO 四四一八八號

函)頒佈「公共工程施工綱要規範實施要點」主要在劃一全國施工規範以提

21

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

升工程品質但為使各工程主辦機關於特殊情形時也能適當之增刪綱要規範

以符合其工程特性之需求條件「公共工程施工綱要規範實施要點」第四條亦明

文規定「主辦機關自本要點實施日起辦理新興個別計畫之規劃設計及施工

應用施工規範之有關措施及內容如有所不足或另有特殊情節應循施工規範完

整版所訂有關編撰格式編碼架構及編碼規則增刪修撰以因應個案需用」因此

施工綱要規範之引用者應充分了解綱要規範尚非屬施工標準規範應用綱要規

範時需就擬發包之工程特性全面檢討綱要規範內容是否可符合發包工程之

需求不應盲目照抄使用

22

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

李 釗 國立中央大學土木工程學系 教授

王韡蒨 私立中原大學土木工程學系 助理教授

許書王 私立中原大學土木工程學系 兼任助理教授

交通部(以下稱主管機關)自 78 年 7 月 25 日交技(78)字第 022662 號函頒布「公

路工程施工規範」後鑑於工程技術不斷創新材料變化也與時俱進為求規範

切合實際遂於 84 年推動「交通部工程在國內落實生根作法」專案之際納入

該規範之修訂並由國道高速公路局(以下稱主辦機關)於 90 年 1 月完成全面修

訂工作93 年並配合行政院「綠建築推動方案」工作項目將廢棄混凝土回收

再生利用規定納入規範

97年主管機關為配合行政院政策執行「廢棄資源物再利用於公路工程規範

草案之研究」並針對公路類相關規範進行全面檢視排定公路類規範修訂順序

其中以公路工程施工規範列為優先修訂項目為符合實際需求主管機關於98

年辦理「公路工程施工規範草案之研究」將原規範格式參照行政院公共工程委

員會「公共工程施工綱要規範」主架構及各章編列方式進行全面性內容檢視與

修訂並於99年4月完成初步研究同年12月交由主辦機關負責『交通部頒布「公

路工程施工規範」之修訂』計畫並委由國立中央大學(以下稱執行單位)辦理

23

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

為配合行政院公共工程委員會 98 年 8 月召開「公共工程設計與施工規範第

二次討論會(混凝土規範)」會議之決議就公路工程施工規範「第六章混凝土工

程」先予審議並於 100 年 4 月由主辦機關負責辦理初審後提報主管機關進行

複審及頒佈作業期間共歷經 9 次複審會議於同年 9 月完成複審作業10 月 3

日完成頒佈程序

主管機關於97年開始規劃進行「公路工程施工規範」修訂作業於98年發包

辦理「公路工程施工規範草案之研究」進行全面性規範內容檢視與修訂99

年再委由主辦機關負責辦理「公路工程施工規範之修訂」計畫並就「第六章混

凝土工程」先予審查及頒布其任務編組及審議流程如下所述

1任務編組

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

有鑑於公路工程施工規範內容涵蓋許多領域故修訂方式應由不同領域的專

家學者針對其專精領域之章節著手修訂因此計有六個委員會進行規範草案撰

稿與審查之工作區分為「總則及設施安衛環境」「路基及路面工程」「混

凝土工程」「橋梁工程」「隧道工程」及「排水及邊坡工程」等

混凝土工程委員會由召集人撰稿委員審查委員及執行秘書所組成召集

人邀請三位混凝土界專家學者擔任公路工程施工規範第六章混凝土工程內容編

修撰稿委員規範修訂初步完成後隨即開始審查工作審查委員由7位混凝土

專家組成

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

該案以任務編組方式審查其中混凝土工程施工規範初審委員會由鐵公路

相關單位包括公路總局高公局國工局運輸研究所高鐵局鐵改局鐵路

管理局等七個單位台灣世曦工程公司及學者等產官學界混凝土專家共17人組成

並召開初審會議審查相關條文初審會議通過後由主辦單位邀集主管機關鐵

公路相關單位進行校核完成後送交通部複審複審委員會由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者執行單位及技師公會專家組成

24

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2審議流程

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

為快速了解及蒐集資料規劃問卷並發函於使用較為頻繁及熟悉之相關單位

進行問卷調查以提供施工規範修訂之建議期間並進行兩次初審聯席會議第

一次初審聯席會議決議事項包含規範草案審查方式審查召集人委員名冊審

查頻率及開會地點第二次會議則針對初步完成之草案內容進行審查

基於專業領域之分工第一次初審聯席會議後即採分組(委員會)方式進行

混凝土工程委員會部份先收集目前國內使用之公路工程施工規範及彙整有關技

術文獻檢視施工規範運用於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能

發生之問題並針對前述問卷結果之建議由召集人邀集撰稿委員召開會議討

論混凝土施工規範之架構及內容由執行秘書進行規範修訂之相關文書作業及會

議成果彙整規範草案擬定後即進行小組內部之審查工作由召集人聘請官學

界混凝土專家擔任審查委員審查會議結束後進行全案第二次初審聯席會議對

規範草案內容進行審查撰稿會議擬定「第六章混凝土工程」施工規範草案共16

章歷經5次小組內部之審查會議修訂整合完成之草案共12章

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

主辦單位針對98年「公路工程施工規範草案之研究」案初步完成之規範草案

規劃召開初審會議並委由執行單位辦理其中混凝土工程施工規範初審委員會

由鐵公路7個單位13人產業界2人及學界2人共17人組成分別針對前述「第

六章混凝土工程」施工規範草案共12章逐章進行初審共召開11次會議初審

會議審查方式分為會議前中後三階段進行會議審查前擬出規範審查順序及

章節會議前三天由審查委員先提出書面意見交由執行祕書綜整會議中依

據所有委員書面審查意見表逐條討論並修訂會議後由執行秘書綜整修訂內容

並發文檢送會議紀錄初審會議通過後由執行單位函送規範修訂成果至主辦機

關並由主辦機關核定後彙送交通部進行複審複審委員由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者承辦單位及技師公會專家組成複審進行方式逐章逐條審

查歷經9次審查會議於100年9月完成修訂「公路工程施工規範」第六章混凝

土工程規範共計12章並於100年10月頒布

25

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

本次規範的編修要同時兼顧制度面法制面及實務執行面編修的要領簡述

如下

1掌握規範特性

就鐵公路各主管單位而言部頒規範是具有援引依據位階較高且編修

後需較長時間才有機會再予以修訂等特性因此在法制面的考量下內容修訂依

據交通部99年8月9日交技字第0990007371號函示部頒規範採原則性政策性或

訓示性之技術規定而執行細節之操作面規定則由各執行單位制定辦理

2修訂規範架構

93年4月頒布之「公路工程施工規範」第六章混凝土工程係引用中國土木

水利工程學會出版之「混凝土工程施工規範與解說(土木402)」內容為主其格

式僅水泥混凝土一節再區分說明材料施工要求及計量與計價等四項與行

政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」及部屬機關自訂混凝土施工規範

之架構及內容有極大差異性為符合實務面及法制面需針對規範內容及架構做

大幅度修訂

規範內容主架構及各章編碼之修訂依據交通部技監室98年技發字第

0980200448號函示參照行政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」進

行規範格式及章節之編排各章碼內容再區分為通則產品施工計量及計價

等四部分藉此提升部屬機關在引用規範時之實用性及便利性

3符合運用領域

原混凝土工程施工規範內容主要是以中國土木水利工程學會土木402為主

土木402是以建築工程為對象與公路工程屬性較為不同為符合公路工程運用

的領域與需求藉由國內外公路工程施工規範文獻蒐集彙整以及臺灣地區公路工

程規範現況調查成效評估與使用情形以期完成最適切用於國內公路工程之混

凝土施工規範

4更新及刪除不合時宜的內容

混凝土工程施工規範是營建工程運用最多分布最廣的規範之一其係為了

26

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

達成工程設計之理念和品質需求所訂定對施工材料及施工品質之要求與標準

部頒規範頒布與修訂之日期差距甚大部份參考之標準或規範(包括CNSASTM

AASHTO等)國內外已做更新為求嚴謹且鑑於材料工法日新月異因此需

針對相關規範進行檢視與修訂以符合未來需求除此之外對規範實務應用層

面藉由委員會的召開更新及刪除不適用之內容期使規範更具完備

5名詞整編

93年版公路工程施工規範相同之工程項目等常發現各章名詞會有不同之現

象恐易造成施工單位混淆因此主辦單位藉由本次規範修訂作業將相同事

項所用的名詞予以統一並於第一章總則篇定義清楚混凝土工程施工規範雖然

先審議後頒布但是在名詞部分將依據部頒複審結果將定案名詞提送總則工程

委員會配合修訂

6納入新材料及新工法

目前國內使用之公路工程混凝土施工規範及技術是否合宜需進行檢視探

討及修訂因此在修訂上需使各篇章節相關工作項目之規定一致化並檢視施工

規範於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能發生之問題予以檢討

有些已經不符合現代需求除了原有工法要求外再建議增列其他新工法以因

應工程技術之演進及新材料新工法之發展

本次第六章混凝土工程編修完成頒布的內容架構包括第03052章「卜特蘭

水泥」第03053章「水泥混凝土之一般要求」第03054章「水泥混凝土構造物」

第03110章「場鑄結構混凝土用模板」第03150章「混凝土附屬品」第03210

章「鋼筋」第03220章「銲接鋼線網」第03315章「自充填混凝土」第03350

章「混凝土表面修飾」第03371章「無收縮混凝土」第03372章「噴凝土」及

第03601章「無收縮水泥砂漿」等共計12章重要編修項目及其精神如下

1新增符合工程現況專章

近年來國內自充填混凝土快速發展與應用目前已逐漸普遍應用於公路建

築等重要工程有著重大的進展與改變由於自充填混凝土在施工技術上和傳統

27

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

混凝土有相當大的差異因此本次修訂重點之一為新增「自充填混凝土」專章

使本規範符合混凝土技術發展之國際潮流與水準此外亦新增第03371章「無

收縮混凝土」及第03601章「無收縮水泥砂漿」等二個章節

2配合新科技新材料及新工法之應用增列內容

如增列第03052章「卜特蘭水泥」中水硬性混合水泥之材料要求又如CNS

1240之附錄所列檢測粒料鹼質與粒料反應活性的方法包括岩相分析等四種資

料過於老舊因此在第03053章「水泥混凝土之一般要求」中增列具潛在鹼質反

應性粒料之檢測方式此外亦增列第03315章「自充填混凝土」之材料要求及施

工相關規定

3非混凝土工程範疇內容納入適當之委員會討論

第03150章「混凝土附屬品」原草案條文附屬品區分為混凝土工程附屬品

與橋梁工程附屬品二部分本章保留混凝土工程附屬品內容包括填縫劑及止水

帶兩類而原草案條文中有關橋梁工程附屬品包括成型伸縮縫填縫板人造橡膠

防震板預力鋼棒剪力鋼箱及套筒抗拉拔裝置剪力鋼棒與防震拉條防水

膜橋梁鉸接板頂防水層渡槽防水層箱型梁人孔蓋及座橋名牌等有關的

材料規定及施工方法移至橋梁工程組納入橋梁工程附屬品專章討論

4整併章節內容

將原第03390章「混凝土養護」及第03350章「混凝土基本材料及施工方法」

等併入第03053章「水泥混凝土之一般要求」將原第03310章「結構用混凝土」

併入第03054章「水泥混凝土構造物」中

5要求材料及施工品質

施工規範是營建工程施工之準則對工程相關的品質要求均需詳列於規範中

包括材料規格檢驗頻率品質要求標準等因考量各部屬單位工程特性不同

部頒規範修訂採原則性政策性或訓示性之技術規定對於執行細節操作面之規

定在不違反部頒規範及其他相關法令規章下各部屬單位應優先考慮施工安全

及品質要求制定所需之規範

本次混凝土工程施工規範對材料及施工品質要求之原則性修訂內容列舉幾

項說明第03053章「水泥混凝土之一般要求」將第33項內容修正為「除契約另

28

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

有規定外混凝土之坍度強度及水溶性氯離子含量檢驗方法依CNS 3090規

定執行檢驗頻率與合格標準依契約規定辦理」第03210章「鋼筋」刪除

第324款中表03210-2混凝土保護層厚度建議值及第36款許可差規定等二項內容

而相關規定依各單位制訂之契約加以要求以滿足各單位對不同工程性質的要

6重視施工品質及工程安全內容

為避免國內混凝土工程施工品質不良所造成之案例重蹈覆轍本次修訂內容

全面性檢討對施工品質的要求以確保施工安全例如第03210章「鋼筋」為提

升施工品質並考量安全修訂第217款後段內容為「水泥砂漿墊塊或混凝土墊塊

之強度須大於所澆置混凝土之強度並應附鍍鋅鐵線」

7修正計量與計價架構寫法

除特殊需求外修正計量與計價的架構寫法以使規範更完善依據交通部

臺灣區國道高速公路局100年4月18日工字第1006003247號函示「第42項計價

每一工作項目建議須有『計價單位』及『若契約另有規定時從其規定』等字眼

並採正面表列方式辦理」修正

8統一使用的名詞例

規範各章名詞定義需統一規範才具一致性及便利性且須於第一章總則中

加以規定例如第03110章「場鑄結構混凝土用模板」依據公共工程施工綱要

規範編撰說明施工圖涵蓋施工製造圖(Shop drawings)與工作圖(Working

drawings)兩部分並將原內容中的「工作圖」修訂為「施工圖」第00100章

「總則篇」第123款修訂AASHTO中文名稱為「美國州公路及運輸官員協會」

及修訂Standard Specifications for Highway Bridge的中文名稱為「公路橋梁標準規

範施工篇」

1由本次修訂過程顯示為求嚴謹規範從修訂研擬至頒佈時間長達數年就環

境變遷與實務應用而言未來宜採取逐年彙整定期修正方式辦理以避免落

29

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2辦理過程發現各單位對於某些特定事項持有不同建議或看法由此可見以部層

級之規範而言採原則性政策性或訓示性之技術規定屬正確作法

3日後對於交通部與其他部會或單位相類似之規範標準應採取積極參與方式

以避免一國多制或有落差的情形發生

4本次修訂規範參與人員涵蓋產官學界專家學者惟新修訂規範是否完全適

合應用尚須進一步了解建議相關單位應採取主動方式與主管機關保持聯繫

就實務應用產生的問題充分溝通並研擬對策以期本規範能更為適用可行

30

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長

國立台灣大學 土木工程學系教授

陳育聖 財團法人臺灣營建研究院 副工程師

楊仲家 國立海洋大學 材料工程研究所教授 劉玉雯 國立嘉義大學 土木與水資源工程系教授

水利工程建設是台灣經濟起步不可或缺的一環從防洪灌溉電力與公共

給水等涵蓋之服務範圍與影響層面甚為廣泛更是造就台灣經濟發展的主要功

臣因此水利構造物須維持一定的服務性能以確保其於服務年限內正常營運

目前台灣的水利構造物以鋼筋混凝土結構為主然而由於台灣雨量豐沛約為世

界平均值 26 倍降雨時空分佈極不平均的水文條件雨季集中於五至十月間

約為年平均雨量之 78再加上河川大多從海拔高度超過 3000 公尺的山區以

不超過 150 公里的距離東西流向海洋以及地質構造複雜而地層形成年淺質弱的

地形與地質條件使得每逢颱風大雨坡陡流急且挾帶大量土石河流向下游流動

形成台灣地區單位面積產砂量及河川含砂濃度皆為世界平均值之數十倍這種

「水急砂多」的情形透過「水」與「砂」的共同作用對台灣水工結構物如

攔河壩堰之排砂道溢洪道輸水排砂隧道及靜水池等之混凝土結構構成嚴

重的磨損問題

31

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

國內關於水工混凝土施工之相關建議與規定僅見於公共工程委員會施工綱

要規範第 03374 章耐磨混凝土及經濟部水利署施工規範第 03310 章結構用混凝土

中之部分篇章然而上述兩者均屬通則型規範對於不同類型水工構造物如堰

壩結構體溢洪道輸水道排砂道及靜水池等其規定並無特別差異性台灣

河川均屬源短流急型態且地質構造複雜使得河川具高含砂石量之特性位於不

同河段之水工構造物將因河流中不同粒徑的砂石而遭受不同形式的侵襲因

此不同形式水工構造物所承受的損害便有所差別若僅以通則性規範進行施工管

理恐較難以落實不同類型構造物之性能要求及施工要求

國外相關規範中日本土木學會混凝土標準示方書[施工編]及[壩編]對於水

工混凝土耐磨或抗衝擊性質均無著墨美國混凝土學會 ACI 210R-93rdquoErosion of

concrete in hydraulic structuresrdquo雖對於水工混凝土之耐磨性質有較實質的說明然

亦無較定量的建議中國水工混凝土施工規範屬水工混凝土之一般通則性規範

藉由規範水工混凝土使用之材料與配比的水膠比(水灰比)以控制其品質然對於

水工混凝土耐磨及抗衝擊性質亦無實質建議

上述國內規範中均僅以抗壓強度做為判斷混凝土品質之依據對水工構造

物所需的抗磨耗能力抗衝擊能力耐久性與體積穩定性卻著墨甚少

依據相關文獻與試驗結果顯示水利工程多數之混凝土構造物必須具備一定

的抗磨耗與抗衝擊能力始能確保其構造性能並維持正常功能另一方面混

32

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

凝土耐久性溫度與體積穩定性等則是決定混凝土構造物使用年限之最重要參

數因此100 年水利署委由國立台灣大學詹穎雯教授海洋大學楊仲家教授及

嘉義大學劉玉雯教授與財團法人臺灣營建研究院所組成的團隊針對前項所列之

各種材料性能試驗方法進行相關試驗以擬定水利構造物運用混凝土所應具備

材料性能之主要測試項目並據以檢討現行混凝土施工規範提出修訂建議[1]

藉由一系列適合水工混凝土構造物應用之混凝土材料經由配比設計試拌

試體製作乃至進行各項材料性能試驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝

土抗壓強度水膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽

灰)用量等因素與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝

擊能力耐久性溫度與體積穩定性等材料性能建立關聯性對於不同類型水利

工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議此建議值包含混凝土材料之

性能要求與材料性能試驗項目等因此未來水工構造物之混凝土施工便可以

有一明確的混凝土材料性能準則及材料試驗項目與標準

在此將研擬之整合型水利工程混凝土施工規範(草案)關於材料性能要求適

用之試驗法與材料檢驗規定之訂定原則與精神敘述如下而本規範草案對於材料

相關規格與性能之要求在條文前面均會有「除契約另有規定外hellip」之陳述

以保留業主單位針對個別工程相關性能需有所提昇之彈性

考量國內現行水工混凝土施工規範對於水工構造物之混凝土規格及性能要

求並無區分一般構造物及需考量抗磨耗抗沖擊性能之構造物因此就水工混凝

土構造物之特性先將其區分為(1)一般水工構造物(2) 抗磨損構造物(3) 堰

壩結構體等三種結構

對於「一般水工構造物」之規定係參考經濟部水利署施工規範第 03310 章

結構用混凝土規定一般水工構造物使用之混凝土 28 天設計抗壓強度並將水

利署規範中部分構造物的強度要求予以提昇如下表所示

對於「堰壩結構體」之要求直接引用至公共工程委員會施工綱要規範第

03701 章「壩用混凝土」的規定

規範草案最主要在於增加針對「抗磨損構造物」之相關性能規定與要求使

該規範具有「水工混凝土施工規範」的特色

33

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

規範草案關於「抗磨損構造物」混凝土之材料規格要求如下

(1) 抗磨損構造物係指需承受水流中磨損物質沖刷或外界物質磨損之構造

物應使用耐磨混凝土

(2) 除契約另有規定外抗磨損構造物設計使用之混凝土規格可參考下表

規定

(3) 混凝土採低水膠比之配比可提高混凝土強度作為耐磨混凝土耐

磨混凝土為維持良好工作度得摻加減水劑輸氣劑強塑劑等化學摻

規範草案對抗磨損構造物耐磨層之混凝土材料規格的要求對於需考慮抗磨

損構造物耐磨層細分為溢洪道輸水道排砂道及靜水池等之耐磨層並依據

其可能造成之磨損程度將其分為 2 種等級並對其 28 天抗壓強度水膠比及

粗粒料用量進行要求其中溢洪道與排砂道為較高等級輸水道與靜水池為較低

等級

由試驗結果可知混凝土抗壓強度與水中磨耗損失體積及含砂水流沖擊損失

34

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

體積有明顯之相關性故提昇混凝土設計強度可有效提昇其抗磨耗能力與抗含砂

水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂將 28 天設計強度規定從水利署施工規

範的 350 kgfcm2提昇至 420及 560 kgfcm2

水膠比與水中磨耗損失體積快速氯離子滲透試驗(RCPT)總累積電荷量

非穩態傳輸係數及穩態傳輸係數均有明顯之正相關性故降低混凝土水膠比可有

效提昇其抗磨耗能力與耐久性能因此反映在規範的擬訂增加水膠比最大值的

規定2種等級分別為 045及 04以下

粗粒料用量與衝擊破壞次數有明顯正相關與水中磨耗損失體積及含砂水流

沖擊損失體積有明顯負相關故提昇混凝土粗粒料用量可有效提昇其抗衝擊能力

抗磨耗能力及抗含砂水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂增加粗粒料用量最

小值的規定均為 035 m3m3以上

混凝土組成成份之水泥粒料水化學摻料與礦物摻料等之使用規定除了

按照施規綱要規範第03050章「混凝土基本材料及施工一般要求」之相關規定外

應符合下列要求

(1) 用於耐磨混凝土之粗粒料依 CNS 490 試驗法測定之磨損率不得大於

[40][ ]

(2) 除契約另有規定外混凝土配比設計使用礦物摻料之總取代量不得超過

y = -03376x + 30276Rsup2 = 08411

0

100

200

300

200 400 600 800

齡期

56

天7

2h

r磨耗

體積

(cm

3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

y = -0044x + 45546Rsup2 = 08667

0

10

20

30

40

200 400 600 800

齡期

56

天2

hr沖

擊損

失體

積(c

m3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

35

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

總膠結料重量[50][ ]

(3) 飛灰做為混凝土摻料時應符合 CNS 3036 之 F 類規定使用時應經工

程司事先核可且飛灰量不得超過總膠結料重量之[25][ ]若用於耐

磨混凝土飛灰量不得超過總膠結料重量之[15] [ ]若用於巨積混凝土

飛灰量不得超過水泥總膠結料之[30][ ]

(4) 矽灰做為混凝土摻料時應符合第 03373 章「矽灰混凝土」之相關規定

使用時應經工程司事先核可

由試驗結果可知粗粒料硬度與水中磨耗損失體積為負相關故提昇混凝土粗

粒料品質可有效提昇其抗磨耗能力因此對於耐磨混凝土粗粒料洛杉磯磨損率的

規定加以提昇規定不得大於 40

此外規範草案對於抗磨損構造物混凝土礦物摻料用量要求的主要精神在

(1) 僅規定礦物摻料之總取代量之上限為 50而沒有規定下限係因國

內最常用之礦物摻料爐石粉及飛灰單價均低於水泥以市場機制而言

承包廠商將會使用礦物摻料至其上限以降低成本

(2) 添加爐石粉有助於混凝土抗磨耗性能之提昇而飛灰不利於抗磨耗性

能但長齡期後則可改善其不利於抗磨耗性能之影響因此規範草案規

定礦物摻料之總取代量之上限為 50可保證爐石粉添加量不會超過

50再配合用於耐磨混凝土飛灰取代量上限為 15之規定亦可確保

飛灰添加量不會超過 15

(3) 矽灰對於抗磨耗性能以取代量為 15以內較為理想考量矽灰單價較

高若對於抗磨耗性能無明顯助益添加太多形同浪費因此本規範草

案對於矽灰之要求較為保守規定其添加量不宜超過水泥量之 10

(4) 藉由增加爐石粉及飛灰的用量可達成較佳之耐久性能其中爐石粉取

代量為 35時 RCPT 總累積電荷量即可降低 63~75飛灰取代量為

15時可降低 72~79綜上可知混凝土中添加爐石粉及飛灰均可

大幅提升其耐久性能

(5) 爐石粉及飛灰的用量與混凝土絕熱溫昇有密切之關係爐灰(爐石粉

飛灰=73)取代 30可使絕熱溫昇約降低 5取代 50約降低 13

顯示以爐石粉及飛灰等礦物摻料適當取代水泥之用量可有效降低水化

熱之產生以達到較佳之溫度與體積穩定性之控制

36

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

經由一系列混凝土相關試驗及相關文獻之綜整分析將混凝土抗壓強度水

膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽灰)用量等因素

與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝擊能力耐久性

溫度與體積穩定性等材料性能建立起關聯性且考量混凝土抗磨損試驗及耐久性

試驗所需花費時間較長如水中磨耗試驗需於齡期 56 天進行RCPT 需於齡期

91 天進行此將造成施工驗收等待時間過長的困擾故於規範草案之擬定即以

混凝土抗壓強度水膠比粗粒料用量礦物摻料用量等作為材料品質的檢驗規

定而不再另訂定額外之檢驗標準以簡化施工材料驗收作業但仍能達混凝土

抗磨損及提高耐久性溫度與體積穩定性之目的

此外在配比設計階段考量材料之多樣性或使用新材料時規範草案建

議當構造物需抵抗磨耗或衝擊時得進行 ASTM C1138 混凝土水中磨耗試驗

ACI 544 抗衝擊試驗或其他相關試驗依測試結果擇定最佳配比

然近年來台灣發生極端氣候已成常態維護水工構造物之性能及結構安全更

形重要本規範草案經由配比設計試拌試體製作乃至進行各項材料性能試

驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝土材料因素與混凝土力學性能建立

關聯性對於不同類型水利工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議

未來水工構造物之混凝土施工便可以有一明確的混凝土材料性能準則及材料試

驗項目與標準以期提昇水工構造物之品質

37

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長

徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長

行政院經濟建設委員會(經建會)在去(2011)年 12 月份發表 2012 年國

家建設計畫[1]揭櫫我國穩定永續均衡的經濟發展政策而落實於 2012 年度經

建發展目標包含經濟成長率為 43以上每人 GDP20246(美元)以上失

業率在 42以下而消費者物價指數上漲率則以不超過 20為努力目標

去年中因為歐美債信問題引發全球經濟衰退之疑慮我國因為國家財務

較為健全2011 年的經濟發展也較歐美國家樂觀因此當時經濟部長曾出面信

心喊話提出 2011 年的經濟指標有信心達到「54321」之標準[2]也就是說經

濟成長率要達到「5」以上失業率要在「4」以下薪資所得調漲要達「3」

以上消費者物價年增率則控制在「2」以下以及今年之重大投資要超過「1

兆」元

當提到一國經濟活動的規模時常以該國 GDP(Gross Domestic Product)為代

表而評估該國經濟活動的表現時則多以其 GDP 年度成長率來衡量由於近

年國際間貿易障礙逐漸去除跨國貿易與物流愈趨頻繁與重要當各國貿易需放

眼於全世界時供應貿易所需產品的廠商(或產業)規模也就愈來愈大使得各

國的經濟活動愈來愈趨向資本密集的結果因此目前以 GDP 來評估各國之經濟

38

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

成果時雖仍是一個有效指標但卻無法直接反映支撐經濟活動的廣大受薪階級

之實際經濟情況也因為如此2011 年 9 月「佔領華爾街運動」在美國各地如

火如荼的展開即在向執政當局反映代表受薪階級的 99人口在 2008 年金

融海嘯後之經濟復甦時期無法如同資本家一般享受 GDP 成長所應帶來之好

處(如勞方聘僱薪資的提升)因此如果需兼顧勞資雙方之實質經濟所得政

府在制訂年度總體經濟發展目標時除經建會所提「經濟成長率」「失業率」及

「消費者物價指數上漲率」外若能加上經濟部所提之「薪資所得調漲率」將

使政府施政首要為照顧全體人民福祉之目的透過每年經建目標之規劃與制訂

更為完整的推動與落實

在經建會邀集各部會制訂下一年度之國家總體經建目標後各部會需就其主

管業務規劃分配至業管產業的次經建目標及實施方案以期在年度終了時經

建會可以彙整全國人民一年來的努力達成年初所制訂的國家經建目標因此本

文也以「經濟成長率」「物價指數上漲率」「失業率」及「薪資所得調漲率」四

項經建指標比較近年我國總體經建實質成果與營造業經建實質成果間之差異與

趨勢並以經建會所制訂之 2012 年我國經建目標推測 2012 年營造業可能之產

業經建成果

首先經濟成長率是四項經建目標的根源且會直接影響到另外三項經建指

標數值之高低通常代表國家經濟活動結果之 GDP是指該國國內從事經濟活

動的總生產毛額而比較歷年經濟成長之結果必須先去除歷年物價波動之影響

因素所以計算歷年經濟成長率時多以實質生產毛額之年度成長率為主[3]

因此彙整行政院主計處所公布之全國及營造業近三十年之實質生產毛額[4]

並計算兩者之歷年成長率其結果如圖一所示除少數年度外大致上此段期間

之全國 GDP 年度成長率高於營造業之實質生產毛額年度成長率在 1997 年之

前雖然我國經濟成長率呈現逐年降低趨勢但大致仍可維持在 5以上之水準

1997-2007 的十年間我國經濟成長率約維持在 5上下其後我國經濟成長

則面臨更險峻的局勢經濟成長欲振乏力而於 2010 年時政府為因應 2008 金

融海嘯衝擊之振興經濟措施逐漸展現績效使得 2010 年經濟成長率高達 10以

上三十年間我國經濟呈現負成長的年代只有兩年分別為 2001 年及 2009 年

而營造業實質生產毛額年度成長率之情況大約可以 1995 年作為分水嶺1995

39

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

年之前的營造業經濟成長率以正成長情形居多在 1987-1989 及 1993 年更高

達 10以上而於 1995 年之後的十五年間有超過一半的年度營造業的經濟

成長呈現負成長頹勢圖一中亦繪出全國及營造業兩者經濟成長率之線性趨勢線

以方便比較全國及營造業實質生產毛額年度成長率之差異與趨勢三十年來兩

者之實質生產毛額年度成長率趨勢線大致維持平行狀態在 2010 年時營造

業經濟成長趨勢線低於全國經濟成長趨勢線約為 38依圖一之兩者趨勢估計

假設 2011 及 2012 年趨勢線斜率之差距不變因此若推估 2012 年終時營造業之

可能經濟成長率本文將以經建會所設定 2012 年全國總體經濟成長率減去 38

來推測

營造業是一個火車頭工業[5]需要下游的產業供應鏈一起協助因此中間

消費比例高所以受工程施工所需之原物料價格波動影響程度亦高在國內直

接代表營造工程物價漲跌情形的指數是行政院主計處所定期公布之營造工程物

價指數(CCI內含總指數工程分類指數中類指數及個別項目指數)但因

其屬國內單一產業之物價指數主計處或國內外經濟研究單位於年終時所發布

之下一年度經濟成長預測項目都不含營造工程物價指數預測經濟研究單位若

提供下一年度物價成長高低之預測時多以預測下一年度國內經濟成長之高低

所連帶影響國內貨物供給平衡之變動而帶動消費者物價指數(CPI)之成長數

40

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

值來代表雖然消費者物價指數與營造工程物價總指數間因使用目的不同

其組成權重亦不相同兩者間並未有直接相互影響之關聯性但若評估兩指數間

之長期趨勢以概估下一年度營造工程物價總指數之變動仍不失為一個客觀方

式因此本文彙整過去二十年間消費者物價指數與營造工程物價總指數之歷年

變動情形[4]如圖二所示二十年間CPI 指數之年度成長波動情形較 CCI

指數穩定在 1992-2003 年間CPI 指數之年度成長呈現逐年降低趨勢尤其在

2001-2003 的三年裡物價相對穩定(年度成長率趨近於零)但在 2003 年後

CPI 指數年度成長率之波動幅度漸漸擴增其值大約在 1-4之譜而過去二十

年間CCI 指數之年度波動幅度就較為劇烈工程物價波動幅度高者可達 15

之多(1993 年)工程物價波動劇降者亦曾達-9(1999 年)而營造工程之施工期

間常長達數年業者受營造工程物價之波動影響困擾頗深更常成為營造業者年

度獲利盈虧之關鍵因素依據圖二 CPI 指數之年度變動線性趨勢線逐年降低趨勢

及 CCI 指數之年度變動線性趨勢線逐年升高現象在 2010 年時CCI 指數之變

動率高於 CPI 指數約 37左右且兩指數年度變動趨勢線間之差異(CCI-CPI)

每年以增加 02之比例擴大中因此估測 2012 年終時營造業所可能遭遇之

營造工程物價總指數之變動數值將以經建會所設定之 2012 年消費者物價成長

率目標值加上 37(2010 年時之差距)再加上 04(2011 及 2012 年之差距)

作推測

41

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

而失業率可以反映勞工就業情形若年度經濟成長時可增加勞工就業機會

勞工失業率就會降低反之若年度經濟衰退時常引致勞工失業率升高本文

亦彙整行政院勞工委員會所公布之資料[6]將近十年來我國勞工總計(平均)

失業率及營造業勞工失業率繪於圖三就勞工失業率之指標而言營造業之勞工

失業率常高於全國勞工之總計失業率甚多在 2002 年時我國勞工總計失業率

為 517但當年營造業的勞工失業率約為前者之兩倍(964)其後營造業

勞工失業率以顯著的速率降低使得營造業勞工失業率與全國勞工總計失業率間

之差距逐漸縮小但自 2006 年之後兩者之失業率則與之前逐漸縮小差距之

現象背道而馳2008 年受金融海嘯之衝擊造成國內百業蕭條該年底我國

勞工總計失業率飆破 5以後長達年餘之勞工總計失業率居高不下2010 年 10

月份受惠於各部會戮力推出短期促進就業方案之功效主計處所公布的當月勞

工總計失業率降至 5以下雖讓當時以烏紗帽為擔保的閣揆暫時鬆了一口氣

但當月營造業勞工失業率仍高達 93為比較全國勞工之總計失業率與營造業

勞工失業率間之關聯趨勢本文將兩者失業率之線性趨勢線繪於圖三若以兩者

之趨勢線估計2010 年時我國營造業勞工失業率高於全國勞工總計失業率約

為 25但兩者之差距以每年減少 005之速率縮小中估測 2012 年終時營

造業勞工失業率之可能情況將以經建會所設定之 2012 年全國勞工總計失業率

目標值加上 25(2010 年時兩者趨勢線之差距)再減少 01(2011 及 2012

年縮小差距趨勢之結果)來推測

42

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

勞動薪資之成長受幾項因素影響其一為在通貨膨脹時期企業主考量

維持既有員工勞動薪資之購買力所為之勞動薪資增加給付其二為總勞動工

作時間之增加也會使勞工薪資總額增加另一項影響因素則為勞動生產力增

加之因素企業主以加薪方式回饋辛苦之員工[7]而由主計處所公布的資料中[4]

在 1995 年之前我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致多

高於當年之消費者物價指數之年度成長率(如圖四)顯然此段時間企業主對勞工

薪資之調整應有勞動生產力增加或勞動總工時增加之因素在內但在 1995 年

之後我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致與消費者物價

指數之年度成長率相當研判此段時期企業主調整勞工薪資的考量應為維持員

工既有勞動薪資之實質購買力以降低物價上漲所造成之影響居多估測 2012

年終時營造業勞工薪資成長率之可能情況仍以營造業主應會考量消費者物價

指數之漲幅調整營造業勞工薪資以維持勞動薪資之原有實質購買力因此

推測 2012 年終時此項營造業勞工薪資調整率將以經建會所設定 2012 年消費

者物價成長率之目標值來估計

43

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

依據前述彙整過去我國整體經建指標與營造業經建指標之趨勢與推估方式

2012 年我國營造業之經建指標推估結果如表一所示依此結果營造業在今年

之經建表現將面臨該高的不高(經濟成長率為 05及薪資調整率為 20)

且該低的不低(營造工程物價上漲率為 61與失業率為 66)的困境但營造

業面對今年預期之經營困境時應該找哪一個部會提供必要之協助依據目前的

政府組織架構營造業及建築師管理業務由內政部營建署依法管理技師及工

程顧問機構管理業務由行政院公共工程委員會(工程會)管理而負責國內各

產業的發展規劃或輔導業務則屬經濟部的業務範圍但或許因法定營造業另有

中央主管機關經濟部對營造產業發展規劃或產業輔導之協助常使營造業者感

覺不如其對製造業者立法院於前(2010 年)年 1 月份通過行政院組織法等三

法之修正案並預計於三年內完成政府組織再造工程在政府組織調整方案中(草

案)國家發展委員會將新設管制考核處以統籌原工程會及經建會之工程管考

業務另將增設國土空間發展處以統籌工程會之工程建設經費審議及經建會住

都處之業務交通部將更名為「交通及建設部」並規劃新設「工程技術及產業

司」及「民間參與公共建設司」以納入工程會及內政部之相關業務而內政部

將保留國土規劃及建築師管理之業務另設國土管理署辦理雖然此項政府組

織調整方案與原工程界期望新設「工程建設部」以統一我國營建產業之發展

規劃考核管理督導與輔導等事務的原意有不小落差但工程界仍殷切盼

望政府組織調整後能有特定部會以營造產業中央主管機關的立場於「考核

44

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

管理與督導」之傳統業務外增加規劃營造產業之發展願景年度經建目標制訂

及提供必要之輔導與協助等業務更期望類似「兩兆雙星」「生技起飛鑽石行動

方案」的產業長期發展及輔導方案能由營造業之中央主管機關提出

45

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

國外災例 他山之石

簡賢文 中央警察大學 教授

謝蕙如 中央警察大學 研究助理

根據統計資料[1]顯示自 1995年起全世界已有 713人因公路隧道火災而死

亡且在 1999 年至 2001 年間歐洲就至少發生三起重大的隧道火災如 1999

年Mont Blanc Tunnel 因一輛載有人造奶油及麵粉之貨車自燃引發猛烈火勢造

成 39人死亡43輛車毁損隧道關閉將近三年1999年 Tauern Tunnel 火災造

成 12死 49傷隧道封閉 3個月其肇事原因為載運油漆之貨車追撞前方車輛引

發火災而 2001年兩輛貨車對撞所引發之 Gotthard Tunnel 火災其造成 20死 4

傷隧道嚴重損壞封閉 2個月從隧道火災對社會經濟以及國家政府形象重大損

失之角度審視公路隧道已不僅只是單純的交通運輸途徑而是背負著國家形象

及經濟重任之關鍵基礎設施

隨著臺灣社會環境的變遷及對於運輸經濟交通安全的高需求和高期待越

來越多的隧道於公路建設中構築包括八卦山隧道雪山隧道觀音山隧道

甚至是計劃建造之蘇花改隧道群隧道取代了開放的平面道路不僅提升車流量

縮短更多的車程時間也帶來更高的交通運輸經濟效益雖然隧道帶來交通上

之便捷然其可能因通行其間車輛的追撞而衍生的避難與救援特別困難的隧道火

災對於實現「給予人民一條安全回家的路」之倡議絕對是蘇花改通過環評後

中央及地方政府與工程顧問公司必須面對之關鍵議題

46

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 19: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長 國立台灣大學 土木工程學系教授 徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長 張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長 曾亘婉 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊中心助理工程師

1989 年行政院經濟建設委員會(經建會)管制考核處依據行政院經濟革新

委員會在「提高公共支出效益之建議」案中所提「建議行政院經濟建設委員會

廣為蒐集國內外有關各類公共工程及技術服務規範與給酬標準等資料設立資料

庫以利各機關提出有關計畫時比較分析之參考」以參考美國營建規範學會(The

Construction Specification InstituteCSI)於 1987 年出版之規範(SPECTEXT)

為主將其原文 16 篇加以採擇編譯成 13 篇計 398 章「公共工程施工綱要規範」

自此開啟了我國中央機關訂定全國通用性施工綱要規範供各界參考之先河其後

甫成立三年的行政院公共工程委員會(工程會)基於「公共工程作業透明化管

理專業化技術國際化」之理念於 1998 年 1 月 23 日奉行政院核准成立「公

共工程施工綱要規範整編暨資訊整合中心」續參照美國 CSI 協會最新版之格式

與編碼內容於 1998 年 12 月公布首批 77 章公共工程施工綱要規範並陸續擴

增新篇章至 2011 年 12 月底止公布之總篇章數為 16 篇 809 章目前施工綱

要規範之新增維護與修訂工程會委由財團法人臺灣營建研究院持續辦理中

基於「混凝土」為公共工程普遍使用之基礎材料因此施工綱要規範「第

19

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

03050 章 混凝土基本材料及施工一般要求」也包含於 1998 年首批公布的施工綱

要規範中歷年來第 03050 章之內容亦採納工程先進及單位相關之修訂提案

共經歷 7 次的討論與修訂(如表一所示)目前所公布的適用版本為 V80 版[1]

歷次修訂之重點內容分述如後

1V20 版(20010327)

為因應施工綱要規範將適用於全國各項工程因此本版本之修訂大量引用

[ ]於混凝土產製與施工之技術數值限制條件內使工程主辦機關可依其工程規

模大小及工程性質之異同而予以適度調整或引用 CNS 以外之規範如 216 卜

特蘭水泥混凝土用水應為[清水][ ]其 ph 值不得[小於 50 或者大於 80][ ]

2V30 版(20051206)

增列「當同一抗壓強度之混凝土契約總量大於[500m3] [1000m3] [ ]時需

做配比設計但預力混凝土均需做配比設計」增加 154 要求施工廠商應提送

施工計畫並具體陳述混凝土拌和廠之拌和量及運送至澆置地點之運送量配合情

形以保證能符合混凝土澆置量排程之要求增加 213(7)細粒料之細度模數若

超出配比設計值之[plusmn02][ ]時應調整用砂率此外亦增加混凝土澆置震動及

搗實要求(325)及混凝土施工縫之設置條件與要求(326)另外將混凝土

抗壓強度試驗之取樣頻率提高至一般混凝土 50 m3 以下 2 組50 -100m3 為 3

組及 100 -200m3 為 4 組其後每增加 100m3 加取 1 組以確保一般混凝土之

20

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

產製品質通常預力構件之材料品質要求更高因此預力混凝土亦增列類似之規

定但其取樣頻率更高於一般混凝土

3V40 版(20060718)

本次修訂之內容主要為因應永續環境資源再利用之需求217 款納入在

工程司事先核准之條件下可使用水淬高爐爐渣粉取代部分之水泥量但上限不

得超過水泥重量之[30][ ]

4V50 版(20070615)

補充 336 款「若承包商未適當保護試體以致試體抗壓試驗結果不合格時

應進行鑽心取樣試驗」以確認混凝土的品質

5V60 版(20071218)

增列 14 節引用 CNS 規範章篇之公布日期如 CNS 61 R2001(20050325 公

布版)

6V70 版(20081105)

本次修訂之內容主要在引入第三者驗證機制於混凝土產製過程之品管程序

內因混凝土運至工地澆置時仍處於半成品狀態需俟 28 天硬固後以抗壓

強度試驗確認其品質是否符合設計圖說之要求為免澆置後混凝土強度不足時

需浪費大量資源將結構物敲除重做或補強特於此次規範修訂中於混凝土產

製過程引入第三者驗證機制以提高混凝土產製品質的可靠度因此增列「152

(2)供應單一工程混凝土總量大於[5000m3][ ]以上之拌和廠應檢附經政府機

關財團法人或學術機構等驗證單位依據 CNS 3090 驗證合格之證明文件送交

工程司審核通過後方得供料」此外為免驗證單位良莠不齊驗證結果無法有

效達到提升混凝土廠產製品質之原意本次修訂之規範內容亦要求「驗證單位

應通過標準法授權之產品驗證單位認證機構認證」以使混凝土之產製程序能

獲得多一層之保障

7V80 版(20101101)

本次修訂僅在規範中引用之「CNS 490 粗粒料(375mm 以下)洛杉磯磨損

試驗法」予以更正為正確名稱因此併同其他 20 章一併修訂引用 CNS 之錯誤

行政院於 2001 年 11 月 15 日(行政院台九十工技字第九 OO 四四一八八號

函)頒佈「公共工程施工綱要規範實施要點」主要在劃一全國施工規範以提

21

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

升工程品質但為使各工程主辦機關於特殊情形時也能適當之增刪綱要規範

以符合其工程特性之需求條件「公共工程施工綱要規範實施要點」第四條亦明

文規定「主辦機關自本要點實施日起辦理新興個別計畫之規劃設計及施工

應用施工規範之有關措施及內容如有所不足或另有特殊情節應循施工規範完

整版所訂有關編撰格式編碼架構及編碼規則增刪修撰以因應個案需用」因此

施工綱要規範之引用者應充分了解綱要規範尚非屬施工標準規範應用綱要規

範時需就擬發包之工程特性全面檢討綱要規範內容是否可符合發包工程之

需求不應盲目照抄使用

22

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

李 釗 國立中央大學土木工程學系 教授

王韡蒨 私立中原大學土木工程學系 助理教授

許書王 私立中原大學土木工程學系 兼任助理教授

交通部(以下稱主管機關)自 78 年 7 月 25 日交技(78)字第 022662 號函頒布「公

路工程施工規範」後鑑於工程技術不斷創新材料變化也與時俱進為求規範

切合實際遂於 84 年推動「交通部工程在國內落實生根作法」專案之際納入

該規範之修訂並由國道高速公路局(以下稱主辦機關)於 90 年 1 月完成全面修

訂工作93 年並配合行政院「綠建築推動方案」工作項目將廢棄混凝土回收

再生利用規定納入規範

97年主管機關為配合行政院政策執行「廢棄資源物再利用於公路工程規範

草案之研究」並針對公路類相關規範進行全面檢視排定公路類規範修訂順序

其中以公路工程施工規範列為優先修訂項目為符合實際需求主管機關於98

年辦理「公路工程施工規範草案之研究」將原規範格式參照行政院公共工程委

員會「公共工程施工綱要規範」主架構及各章編列方式進行全面性內容檢視與

修訂並於99年4月完成初步研究同年12月交由主辦機關負責『交通部頒布「公

路工程施工規範」之修訂』計畫並委由國立中央大學(以下稱執行單位)辦理

23

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

為配合行政院公共工程委員會 98 年 8 月召開「公共工程設計與施工規範第

二次討論會(混凝土規範)」會議之決議就公路工程施工規範「第六章混凝土工

程」先予審議並於 100 年 4 月由主辦機關負責辦理初審後提報主管機關進行

複審及頒佈作業期間共歷經 9 次複審會議於同年 9 月完成複審作業10 月 3

日完成頒佈程序

主管機關於97年開始規劃進行「公路工程施工規範」修訂作業於98年發包

辦理「公路工程施工規範草案之研究」進行全面性規範內容檢視與修訂99

年再委由主辦機關負責辦理「公路工程施工規範之修訂」計畫並就「第六章混

凝土工程」先予審查及頒布其任務編組及審議流程如下所述

1任務編組

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

有鑑於公路工程施工規範內容涵蓋許多領域故修訂方式應由不同領域的專

家學者針對其專精領域之章節著手修訂因此計有六個委員會進行規範草案撰

稿與審查之工作區分為「總則及設施安衛環境」「路基及路面工程」「混

凝土工程」「橋梁工程」「隧道工程」及「排水及邊坡工程」等

混凝土工程委員會由召集人撰稿委員審查委員及執行秘書所組成召集

人邀請三位混凝土界專家學者擔任公路工程施工規範第六章混凝土工程內容編

修撰稿委員規範修訂初步完成後隨即開始審查工作審查委員由7位混凝土

專家組成

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

該案以任務編組方式審查其中混凝土工程施工規範初審委員會由鐵公路

相關單位包括公路總局高公局國工局運輸研究所高鐵局鐵改局鐵路

管理局等七個單位台灣世曦工程公司及學者等產官學界混凝土專家共17人組成

並召開初審會議審查相關條文初審會議通過後由主辦單位邀集主管機關鐵

公路相關單位進行校核完成後送交通部複審複審委員會由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者執行單位及技師公會專家組成

24

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2審議流程

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

為快速了解及蒐集資料規劃問卷並發函於使用較為頻繁及熟悉之相關單位

進行問卷調查以提供施工規範修訂之建議期間並進行兩次初審聯席會議第

一次初審聯席會議決議事項包含規範草案審查方式審查召集人委員名冊審

查頻率及開會地點第二次會議則針對初步完成之草案內容進行審查

基於專業領域之分工第一次初審聯席會議後即採分組(委員會)方式進行

混凝土工程委員會部份先收集目前國內使用之公路工程施工規範及彙整有關技

術文獻檢視施工規範運用於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能

發生之問題並針對前述問卷結果之建議由召集人邀集撰稿委員召開會議討

論混凝土施工規範之架構及內容由執行秘書進行規範修訂之相關文書作業及會

議成果彙整規範草案擬定後即進行小組內部之審查工作由召集人聘請官學

界混凝土專家擔任審查委員審查會議結束後進行全案第二次初審聯席會議對

規範草案內容進行審查撰稿會議擬定「第六章混凝土工程」施工規範草案共16

章歷經5次小組內部之審查會議修訂整合完成之草案共12章

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

主辦單位針對98年「公路工程施工規範草案之研究」案初步完成之規範草案

規劃召開初審會議並委由執行單位辦理其中混凝土工程施工規範初審委員會

由鐵公路7個單位13人產業界2人及學界2人共17人組成分別針對前述「第

六章混凝土工程」施工規範草案共12章逐章進行初審共召開11次會議初審

會議審查方式分為會議前中後三階段進行會議審查前擬出規範審查順序及

章節會議前三天由審查委員先提出書面意見交由執行祕書綜整會議中依

據所有委員書面審查意見表逐條討論並修訂會議後由執行秘書綜整修訂內容

並發文檢送會議紀錄初審會議通過後由執行單位函送規範修訂成果至主辦機

關並由主辦機關核定後彙送交通部進行複審複審委員由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者承辦單位及技師公會專家組成複審進行方式逐章逐條審

查歷經9次審查會議於100年9月完成修訂「公路工程施工規範」第六章混凝

土工程規範共計12章並於100年10月頒布

25

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

本次規範的編修要同時兼顧制度面法制面及實務執行面編修的要領簡述

如下

1掌握規範特性

就鐵公路各主管單位而言部頒規範是具有援引依據位階較高且編修

後需較長時間才有機會再予以修訂等特性因此在法制面的考量下內容修訂依

據交通部99年8月9日交技字第0990007371號函示部頒規範採原則性政策性或

訓示性之技術規定而執行細節之操作面規定則由各執行單位制定辦理

2修訂規範架構

93年4月頒布之「公路工程施工規範」第六章混凝土工程係引用中國土木

水利工程學會出版之「混凝土工程施工規範與解說(土木402)」內容為主其格

式僅水泥混凝土一節再區分說明材料施工要求及計量與計價等四項與行

政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」及部屬機關自訂混凝土施工規範

之架構及內容有極大差異性為符合實務面及法制面需針對規範內容及架構做

大幅度修訂

規範內容主架構及各章編碼之修訂依據交通部技監室98年技發字第

0980200448號函示參照行政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」進

行規範格式及章節之編排各章碼內容再區分為通則產品施工計量及計價

等四部分藉此提升部屬機關在引用規範時之實用性及便利性

3符合運用領域

原混凝土工程施工規範內容主要是以中國土木水利工程學會土木402為主

土木402是以建築工程為對象與公路工程屬性較為不同為符合公路工程運用

的領域與需求藉由國內外公路工程施工規範文獻蒐集彙整以及臺灣地區公路工

程規範現況調查成效評估與使用情形以期完成最適切用於國內公路工程之混

凝土施工規範

4更新及刪除不合時宜的內容

混凝土工程施工規範是營建工程運用最多分布最廣的規範之一其係為了

26

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

達成工程設計之理念和品質需求所訂定對施工材料及施工品質之要求與標準

部頒規範頒布與修訂之日期差距甚大部份參考之標準或規範(包括CNSASTM

AASHTO等)國內外已做更新為求嚴謹且鑑於材料工法日新月異因此需

針對相關規範進行檢視與修訂以符合未來需求除此之外對規範實務應用層

面藉由委員會的召開更新及刪除不適用之內容期使規範更具完備

5名詞整編

93年版公路工程施工規範相同之工程項目等常發現各章名詞會有不同之現

象恐易造成施工單位混淆因此主辦單位藉由本次規範修訂作業將相同事

項所用的名詞予以統一並於第一章總則篇定義清楚混凝土工程施工規範雖然

先審議後頒布但是在名詞部分將依據部頒複審結果將定案名詞提送總則工程

委員會配合修訂

6納入新材料及新工法

目前國內使用之公路工程混凝土施工規範及技術是否合宜需進行檢視探

討及修訂因此在修訂上需使各篇章節相關工作項目之規定一致化並檢視施工

規範於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能發生之問題予以檢討

有些已經不符合現代需求除了原有工法要求外再建議增列其他新工法以因

應工程技術之演進及新材料新工法之發展

本次第六章混凝土工程編修完成頒布的內容架構包括第03052章「卜特蘭

水泥」第03053章「水泥混凝土之一般要求」第03054章「水泥混凝土構造物」

第03110章「場鑄結構混凝土用模板」第03150章「混凝土附屬品」第03210

章「鋼筋」第03220章「銲接鋼線網」第03315章「自充填混凝土」第03350

章「混凝土表面修飾」第03371章「無收縮混凝土」第03372章「噴凝土」及

第03601章「無收縮水泥砂漿」等共計12章重要編修項目及其精神如下

1新增符合工程現況專章

近年來國內自充填混凝土快速發展與應用目前已逐漸普遍應用於公路建

築等重要工程有著重大的進展與改變由於自充填混凝土在施工技術上和傳統

27

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

混凝土有相當大的差異因此本次修訂重點之一為新增「自充填混凝土」專章

使本規範符合混凝土技術發展之國際潮流與水準此外亦新增第03371章「無

收縮混凝土」及第03601章「無收縮水泥砂漿」等二個章節

2配合新科技新材料及新工法之應用增列內容

如增列第03052章「卜特蘭水泥」中水硬性混合水泥之材料要求又如CNS

1240之附錄所列檢測粒料鹼質與粒料反應活性的方法包括岩相分析等四種資

料過於老舊因此在第03053章「水泥混凝土之一般要求」中增列具潛在鹼質反

應性粒料之檢測方式此外亦增列第03315章「自充填混凝土」之材料要求及施

工相關規定

3非混凝土工程範疇內容納入適當之委員會討論

第03150章「混凝土附屬品」原草案條文附屬品區分為混凝土工程附屬品

與橋梁工程附屬品二部分本章保留混凝土工程附屬品內容包括填縫劑及止水

帶兩類而原草案條文中有關橋梁工程附屬品包括成型伸縮縫填縫板人造橡膠

防震板預力鋼棒剪力鋼箱及套筒抗拉拔裝置剪力鋼棒與防震拉條防水

膜橋梁鉸接板頂防水層渡槽防水層箱型梁人孔蓋及座橋名牌等有關的

材料規定及施工方法移至橋梁工程組納入橋梁工程附屬品專章討論

4整併章節內容

將原第03390章「混凝土養護」及第03350章「混凝土基本材料及施工方法」

等併入第03053章「水泥混凝土之一般要求」將原第03310章「結構用混凝土」

併入第03054章「水泥混凝土構造物」中

5要求材料及施工品質

施工規範是營建工程施工之準則對工程相關的品質要求均需詳列於規範中

包括材料規格檢驗頻率品質要求標準等因考量各部屬單位工程特性不同

部頒規範修訂採原則性政策性或訓示性之技術規定對於執行細節操作面之規

定在不違反部頒規範及其他相關法令規章下各部屬單位應優先考慮施工安全

及品質要求制定所需之規範

本次混凝土工程施工規範對材料及施工品質要求之原則性修訂內容列舉幾

項說明第03053章「水泥混凝土之一般要求」將第33項內容修正為「除契約另

28

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

有規定外混凝土之坍度強度及水溶性氯離子含量檢驗方法依CNS 3090規

定執行檢驗頻率與合格標準依契約規定辦理」第03210章「鋼筋」刪除

第324款中表03210-2混凝土保護層厚度建議值及第36款許可差規定等二項內容

而相關規定依各單位制訂之契約加以要求以滿足各單位對不同工程性質的要

6重視施工品質及工程安全內容

為避免國內混凝土工程施工品質不良所造成之案例重蹈覆轍本次修訂內容

全面性檢討對施工品質的要求以確保施工安全例如第03210章「鋼筋」為提

升施工品質並考量安全修訂第217款後段內容為「水泥砂漿墊塊或混凝土墊塊

之強度須大於所澆置混凝土之強度並應附鍍鋅鐵線」

7修正計量與計價架構寫法

除特殊需求外修正計量與計價的架構寫法以使規範更完善依據交通部

臺灣區國道高速公路局100年4月18日工字第1006003247號函示「第42項計價

每一工作項目建議須有『計價單位』及『若契約另有規定時從其規定』等字眼

並採正面表列方式辦理」修正

8統一使用的名詞例

規範各章名詞定義需統一規範才具一致性及便利性且須於第一章總則中

加以規定例如第03110章「場鑄結構混凝土用模板」依據公共工程施工綱要

規範編撰說明施工圖涵蓋施工製造圖(Shop drawings)與工作圖(Working

drawings)兩部分並將原內容中的「工作圖」修訂為「施工圖」第00100章

「總則篇」第123款修訂AASHTO中文名稱為「美國州公路及運輸官員協會」

及修訂Standard Specifications for Highway Bridge的中文名稱為「公路橋梁標準規

範施工篇」

1由本次修訂過程顯示為求嚴謹規範從修訂研擬至頒佈時間長達數年就環

境變遷與實務應用而言未來宜採取逐年彙整定期修正方式辦理以避免落

29

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2辦理過程發現各單位對於某些特定事項持有不同建議或看法由此可見以部層

級之規範而言採原則性政策性或訓示性之技術規定屬正確作法

3日後對於交通部與其他部會或單位相類似之規範標準應採取積極參與方式

以避免一國多制或有落差的情形發生

4本次修訂規範參與人員涵蓋產官學界專家學者惟新修訂規範是否完全適

合應用尚須進一步了解建議相關單位應採取主動方式與主管機關保持聯繫

就實務應用產生的問題充分溝通並研擬對策以期本規範能更為適用可行

30

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長

國立台灣大學 土木工程學系教授

陳育聖 財團法人臺灣營建研究院 副工程師

楊仲家 國立海洋大學 材料工程研究所教授 劉玉雯 國立嘉義大學 土木與水資源工程系教授

水利工程建設是台灣經濟起步不可或缺的一環從防洪灌溉電力與公共

給水等涵蓋之服務範圍與影響層面甚為廣泛更是造就台灣經濟發展的主要功

臣因此水利構造物須維持一定的服務性能以確保其於服務年限內正常營運

目前台灣的水利構造物以鋼筋混凝土結構為主然而由於台灣雨量豐沛約為世

界平均值 26 倍降雨時空分佈極不平均的水文條件雨季集中於五至十月間

約為年平均雨量之 78再加上河川大多從海拔高度超過 3000 公尺的山區以

不超過 150 公里的距離東西流向海洋以及地質構造複雜而地層形成年淺質弱的

地形與地質條件使得每逢颱風大雨坡陡流急且挾帶大量土石河流向下游流動

形成台灣地區單位面積產砂量及河川含砂濃度皆為世界平均值之數十倍這種

「水急砂多」的情形透過「水」與「砂」的共同作用對台灣水工結構物如

攔河壩堰之排砂道溢洪道輸水排砂隧道及靜水池等之混凝土結構構成嚴

重的磨損問題

31

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

國內關於水工混凝土施工之相關建議與規定僅見於公共工程委員會施工綱

要規範第 03374 章耐磨混凝土及經濟部水利署施工規範第 03310 章結構用混凝土

中之部分篇章然而上述兩者均屬通則型規範對於不同類型水工構造物如堰

壩結構體溢洪道輸水道排砂道及靜水池等其規定並無特別差異性台灣

河川均屬源短流急型態且地質構造複雜使得河川具高含砂石量之特性位於不

同河段之水工構造物將因河流中不同粒徑的砂石而遭受不同形式的侵襲因

此不同形式水工構造物所承受的損害便有所差別若僅以通則性規範進行施工管

理恐較難以落實不同類型構造物之性能要求及施工要求

國外相關規範中日本土木學會混凝土標準示方書[施工編]及[壩編]對於水

工混凝土耐磨或抗衝擊性質均無著墨美國混凝土學會 ACI 210R-93rdquoErosion of

concrete in hydraulic structuresrdquo雖對於水工混凝土之耐磨性質有較實質的說明然

亦無較定量的建議中國水工混凝土施工規範屬水工混凝土之一般通則性規範

藉由規範水工混凝土使用之材料與配比的水膠比(水灰比)以控制其品質然對於

水工混凝土耐磨及抗衝擊性質亦無實質建議

上述國內規範中均僅以抗壓強度做為判斷混凝土品質之依據對水工構造

物所需的抗磨耗能力抗衝擊能力耐久性與體積穩定性卻著墨甚少

依據相關文獻與試驗結果顯示水利工程多數之混凝土構造物必須具備一定

的抗磨耗與抗衝擊能力始能確保其構造性能並維持正常功能另一方面混

32

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

凝土耐久性溫度與體積穩定性等則是決定混凝土構造物使用年限之最重要參

數因此100 年水利署委由國立台灣大學詹穎雯教授海洋大學楊仲家教授及

嘉義大學劉玉雯教授與財團法人臺灣營建研究院所組成的團隊針對前項所列之

各種材料性能試驗方法進行相關試驗以擬定水利構造物運用混凝土所應具備

材料性能之主要測試項目並據以檢討現行混凝土施工規範提出修訂建議[1]

藉由一系列適合水工混凝土構造物應用之混凝土材料經由配比設計試拌

試體製作乃至進行各項材料性能試驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝

土抗壓強度水膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽

灰)用量等因素與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝

擊能力耐久性溫度與體積穩定性等材料性能建立關聯性對於不同類型水利

工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議此建議值包含混凝土材料之

性能要求與材料性能試驗項目等因此未來水工構造物之混凝土施工便可以

有一明確的混凝土材料性能準則及材料試驗項目與標準

在此將研擬之整合型水利工程混凝土施工規範(草案)關於材料性能要求適

用之試驗法與材料檢驗規定之訂定原則與精神敘述如下而本規範草案對於材料

相關規格與性能之要求在條文前面均會有「除契約另有規定外hellip」之陳述

以保留業主單位針對個別工程相關性能需有所提昇之彈性

考量國內現行水工混凝土施工規範對於水工構造物之混凝土規格及性能要

求並無區分一般構造物及需考量抗磨耗抗沖擊性能之構造物因此就水工混凝

土構造物之特性先將其區分為(1)一般水工構造物(2) 抗磨損構造物(3) 堰

壩結構體等三種結構

對於「一般水工構造物」之規定係參考經濟部水利署施工規範第 03310 章

結構用混凝土規定一般水工構造物使用之混凝土 28 天設計抗壓強度並將水

利署規範中部分構造物的強度要求予以提昇如下表所示

對於「堰壩結構體」之要求直接引用至公共工程委員會施工綱要規範第

03701 章「壩用混凝土」的規定

規範草案最主要在於增加針對「抗磨損構造物」之相關性能規定與要求使

該規範具有「水工混凝土施工規範」的特色

33

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

規範草案關於「抗磨損構造物」混凝土之材料規格要求如下

(1) 抗磨損構造物係指需承受水流中磨損物質沖刷或外界物質磨損之構造

物應使用耐磨混凝土

(2) 除契約另有規定外抗磨損構造物設計使用之混凝土規格可參考下表

規定

(3) 混凝土採低水膠比之配比可提高混凝土強度作為耐磨混凝土耐

磨混凝土為維持良好工作度得摻加減水劑輸氣劑強塑劑等化學摻

規範草案對抗磨損構造物耐磨層之混凝土材料規格的要求對於需考慮抗磨

損構造物耐磨層細分為溢洪道輸水道排砂道及靜水池等之耐磨層並依據

其可能造成之磨損程度將其分為 2 種等級並對其 28 天抗壓強度水膠比及

粗粒料用量進行要求其中溢洪道與排砂道為較高等級輸水道與靜水池為較低

等級

由試驗結果可知混凝土抗壓強度與水中磨耗損失體積及含砂水流沖擊損失

34

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

體積有明顯之相關性故提昇混凝土設計強度可有效提昇其抗磨耗能力與抗含砂

水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂將 28 天設計強度規定從水利署施工規

範的 350 kgfcm2提昇至 420及 560 kgfcm2

水膠比與水中磨耗損失體積快速氯離子滲透試驗(RCPT)總累積電荷量

非穩態傳輸係數及穩態傳輸係數均有明顯之正相關性故降低混凝土水膠比可有

效提昇其抗磨耗能力與耐久性能因此反映在規範的擬訂增加水膠比最大值的

規定2種等級分別為 045及 04以下

粗粒料用量與衝擊破壞次數有明顯正相關與水中磨耗損失體積及含砂水流

沖擊損失體積有明顯負相關故提昇混凝土粗粒料用量可有效提昇其抗衝擊能力

抗磨耗能力及抗含砂水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂增加粗粒料用量最

小值的規定均為 035 m3m3以上

混凝土組成成份之水泥粒料水化學摻料與礦物摻料等之使用規定除了

按照施規綱要規範第03050章「混凝土基本材料及施工一般要求」之相關規定外

應符合下列要求

(1) 用於耐磨混凝土之粗粒料依 CNS 490 試驗法測定之磨損率不得大於

[40][ ]

(2) 除契約另有規定外混凝土配比設計使用礦物摻料之總取代量不得超過

y = -03376x + 30276Rsup2 = 08411

0

100

200

300

200 400 600 800

齡期

56

天7

2h

r磨耗

體積

(cm

3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

y = -0044x + 45546Rsup2 = 08667

0

10

20

30

40

200 400 600 800

齡期

56

天2

hr沖

擊損

失體

積(c

m3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

35

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

總膠結料重量[50][ ]

(3) 飛灰做為混凝土摻料時應符合 CNS 3036 之 F 類規定使用時應經工

程司事先核可且飛灰量不得超過總膠結料重量之[25][ ]若用於耐

磨混凝土飛灰量不得超過總膠結料重量之[15] [ ]若用於巨積混凝土

飛灰量不得超過水泥總膠結料之[30][ ]

(4) 矽灰做為混凝土摻料時應符合第 03373 章「矽灰混凝土」之相關規定

使用時應經工程司事先核可

由試驗結果可知粗粒料硬度與水中磨耗損失體積為負相關故提昇混凝土粗

粒料品質可有效提昇其抗磨耗能力因此對於耐磨混凝土粗粒料洛杉磯磨損率的

規定加以提昇規定不得大於 40

此外規範草案對於抗磨損構造物混凝土礦物摻料用量要求的主要精神在

(1) 僅規定礦物摻料之總取代量之上限為 50而沒有規定下限係因國

內最常用之礦物摻料爐石粉及飛灰單價均低於水泥以市場機制而言

承包廠商將會使用礦物摻料至其上限以降低成本

(2) 添加爐石粉有助於混凝土抗磨耗性能之提昇而飛灰不利於抗磨耗性

能但長齡期後則可改善其不利於抗磨耗性能之影響因此規範草案規

定礦物摻料之總取代量之上限為 50可保證爐石粉添加量不會超過

50再配合用於耐磨混凝土飛灰取代量上限為 15之規定亦可確保

飛灰添加量不會超過 15

(3) 矽灰對於抗磨耗性能以取代量為 15以內較為理想考量矽灰單價較

高若對於抗磨耗性能無明顯助益添加太多形同浪費因此本規範草

案對於矽灰之要求較為保守規定其添加量不宜超過水泥量之 10

(4) 藉由增加爐石粉及飛灰的用量可達成較佳之耐久性能其中爐石粉取

代量為 35時 RCPT 總累積電荷量即可降低 63~75飛灰取代量為

15時可降低 72~79綜上可知混凝土中添加爐石粉及飛灰均可

大幅提升其耐久性能

(5) 爐石粉及飛灰的用量與混凝土絕熱溫昇有密切之關係爐灰(爐石粉

飛灰=73)取代 30可使絕熱溫昇約降低 5取代 50約降低 13

顯示以爐石粉及飛灰等礦物摻料適當取代水泥之用量可有效降低水化

熱之產生以達到較佳之溫度與體積穩定性之控制

36

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

經由一系列混凝土相關試驗及相關文獻之綜整分析將混凝土抗壓強度水

膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽灰)用量等因素

與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝擊能力耐久性

溫度與體積穩定性等材料性能建立起關聯性且考量混凝土抗磨損試驗及耐久性

試驗所需花費時間較長如水中磨耗試驗需於齡期 56 天進行RCPT 需於齡期

91 天進行此將造成施工驗收等待時間過長的困擾故於規範草案之擬定即以

混凝土抗壓強度水膠比粗粒料用量礦物摻料用量等作為材料品質的檢驗規

定而不再另訂定額外之檢驗標準以簡化施工材料驗收作業但仍能達混凝土

抗磨損及提高耐久性溫度與體積穩定性之目的

此外在配比設計階段考量材料之多樣性或使用新材料時規範草案建

議當構造物需抵抗磨耗或衝擊時得進行 ASTM C1138 混凝土水中磨耗試驗

ACI 544 抗衝擊試驗或其他相關試驗依測試結果擇定最佳配比

然近年來台灣發生極端氣候已成常態維護水工構造物之性能及結構安全更

形重要本規範草案經由配比設計試拌試體製作乃至進行各項材料性能試

驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝土材料因素與混凝土力學性能建立

關聯性對於不同類型水利工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議

未來水工構造物之混凝土施工便可以有一明確的混凝土材料性能準則及材料試

驗項目與標準以期提昇水工構造物之品質

37

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長

徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長

行政院經濟建設委員會(經建會)在去(2011)年 12 月份發表 2012 年國

家建設計畫[1]揭櫫我國穩定永續均衡的經濟發展政策而落實於 2012 年度經

建發展目標包含經濟成長率為 43以上每人 GDP20246(美元)以上失

業率在 42以下而消費者物價指數上漲率則以不超過 20為努力目標

去年中因為歐美債信問題引發全球經濟衰退之疑慮我國因為國家財務

較為健全2011 年的經濟發展也較歐美國家樂觀因此當時經濟部長曾出面信

心喊話提出 2011 年的經濟指標有信心達到「54321」之標準[2]也就是說經

濟成長率要達到「5」以上失業率要在「4」以下薪資所得調漲要達「3」

以上消費者物價年增率則控制在「2」以下以及今年之重大投資要超過「1

兆」元

當提到一國經濟活動的規模時常以該國 GDP(Gross Domestic Product)為代

表而評估該國經濟活動的表現時則多以其 GDP 年度成長率來衡量由於近

年國際間貿易障礙逐漸去除跨國貿易與物流愈趨頻繁與重要當各國貿易需放

眼於全世界時供應貿易所需產品的廠商(或產業)規模也就愈來愈大使得各

國的經濟活動愈來愈趨向資本密集的結果因此目前以 GDP 來評估各國之經濟

38

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

成果時雖仍是一個有效指標但卻無法直接反映支撐經濟活動的廣大受薪階級

之實際經濟情況也因為如此2011 年 9 月「佔領華爾街運動」在美國各地如

火如荼的展開即在向執政當局反映代表受薪階級的 99人口在 2008 年金

融海嘯後之經濟復甦時期無法如同資本家一般享受 GDP 成長所應帶來之好

處(如勞方聘僱薪資的提升)因此如果需兼顧勞資雙方之實質經濟所得政

府在制訂年度總體經濟發展目標時除經建會所提「經濟成長率」「失業率」及

「消費者物價指數上漲率」外若能加上經濟部所提之「薪資所得調漲率」將

使政府施政首要為照顧全體人民福祉之目的透過每年經建目標之規劃與制訂

更為完整的推動與落實

在經建會邀集各部會制訂下一年度之國家總體經建目標後各部會需就其主

管業務規劃分配至業管產業的次經建目標及實施方案以期在年度終了時經

建會可以彙整全國人民一年來的努力達成年初所制訂的國家經建目標因此本

文也以「經濟成長率」「物價指數上漲率」「失業率」及「薪資所得調漲率」四

項經建指標比較近年我國總體經建實質成果與營造業經建實質成果間之差異與

趨勢並以經建會所制訂之 2012 年我國經建目標推測 2012 年營造業可能之產

業經建成果

首先經濟成長率是四項經建目標的根源且會直接影響到另外三項經建指

標數值之高低通常代表國家經濟活動結果之 GDP是指該國國內從事經濟活

動的總生產毛額而比較歷年經濟成長之結果必須先去除歷年物價波動之影響

因素所以計算歷年經濟成長率時多以實質生產毛額之年度成長率為主[3]

因此彙整行政院主計處所公布之全國及營造業近三十年之實質生產毛額[4]

並計算兩者之歷年成長率其結果如圖一所示除少數年度外大致上此段期間

之全國 GDP 年度成長率高於營造業之實質生產毛額年度成長率在 1997 年之

前雖然我國經濟成長率呈現逐年降低趨勢但大致仍可維持在 5以上之水準

1997-2007 的十年間我國經濟成長率約維持在 5上下其後我國經濟成長

則面臨更險峻的局勢經濟成長欲振乏力而於 2010 年時政府為因應 2008 金

融海嘯衝擊之振興經濟措施逐漸展現績效使得 2010 年經濟成長率高達 10以

上三十年間我國經濟呈現負成長的年代只有兩年分別為 2001 年及 2009 年

而營造業實質生產毛額年度成長率之情況大約可以 1995 年作為分水嶺1995

39

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

年之前的營造業經濟成長率以正成長情形居多在 1987-1989 及 1993 年更高

達 10以上而於 1995 年之後的十五年間有超過一半的年度營造業的經濟

成長呈現負成長頹勢圖一中亦繪出全國及營造業兩者經濟成長率之線性趨勢線

以方便比較全國及營造業實質生產毛額年度成長率之差異與趨勢三十年來兩

者之實質生產毛額年度成長率趨勢線大致維持平行狀態在 2010 年時營造

業經濟成長趨勢線低於全國經濟成長趨勢線約為 38依圖一之兩者趨勢估計

假設 2011 及 2012 年趨勢線斜率之差距不變因此若推估 2012 年終時營造業之

可能經濟成長率本文將以經建會所設定 2012 年全國總體經濟成長率減去 38

來推測

營造業是一個火車頭工業[5]需要下游的產業供應鏈一起協助因此中間

消費比例高所以受工程施工所需之原物料價格波動影響程度亦高在國內直

接代表營造工程物價漲跌情形的指數是行政院主計處所定期公布之營造工程物

價指數(CCI內含總指數工程分類指數中類指數及個別項目指數)但因

其屬國內單一產業之物價指數主計處或國內外經濟研究單位於年終時所發布

之下一年度經濟成長預測項目都不含營造工程物價指數預測經濟研究單位若

提供下一年度物價成長高低之預測時多以預測下一年度國內經濟成長之高低

所連帶影響國內貨物供給平衡之變動而帶動消費者物價指數(CPI)之成長數

40

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

值來代表雖然消費者物價指數與營造工程物價總指數間因使用目的不同

其組成權重亦不相同兩者間並未有直接相互影響之關聯性但若評估兩指數間

之長期趨勢以概估下一年度營造工程物價總指數之變動仍不失為一個客觀方

式因此本文彙整過去二十年間消費者物價指數與營造工程物價總指數之歷年

變動情形[4]如圖二所示二十年間CPI 指數之年度成長波動情形較 CCI

指數穩定在 1992-2003 年間CPI 指數之年度成長呈現逐年降低趨勢尤其在

2001-2003 的三年裡物價相對穩定(年度成長率趨近於零)但在 2003 年後

CPI 指數年度成長率之波動幅度漸漸擴增其值大約在 1-4之譜而過去二十

年間CCI 指數之年度波動幅度就較為劇烈工程物價波動幅度高者可達 15

之多(1993 年)工程物價波動劇降者亦曾達-9(1999 年)而營造工程之施工期

間常長達數年業者受營造工程物價之波動影響困擾頗深更常成為營造業者年

度獲利盈虧之關鍵因素依據圖二 CPI 指數之年度變動線性趨勢線逐年降低趨勢

及 CCI 指數之年度變動線性趨勢線逐年升高現象在 2010 年時CCI 指數之變

動率高於 CPI 指數約 37左右且兩指數年度變動趨勢線間之差異(CCI-CPI)

每年以增加 02之比例擴大中因此估測 2012 年終時營造業所可能遭遇之

營造工程物價總指數之變動數值將以經建會所設定之 2012 年消費者物價成長

率目標值加上 37(2010 年時之差距)再加上 04(2011 及 2012 年之差距)

作推測

41

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

而失業率可以反映勞工就業情形若年度經濟成長時可增加勞工就業機會

勞工失業率就會降低反之若年度經濟衰退時常引致勞工失業率升高本文

亦彙整行政院勞工委員會所公布之資料[6]將近十年來我國勞工總計(平均)

失業率及營造業勞工失業率繪於圖三就勞工失業率之指標而言營造業之勞工

失業率常高於全國勞工之總計失業率甚多在 2002 年時我國勞工總計失業率

為 517但當年營造業的勞工失業率約為前者之兩倍(964)其後營造業

勞工失業率以顯著的速率降低使得營造業勞工失業率與全國勞工總計失業率間

之差距逐漸縮小但自 2006 年之後兩者之失業率則與之前逐漸縮小差距之

現象背道而馳2008 年受金融海嘯之衝擊造成國內百業蕭條該年底我國

勞工總計失業率飆破 5以後長達年餘之勞工總計失業率居高不下2010 年 10

月份受惠於各部會戮力推出短期促進就業方案之功效主計處所公布的當月勞

工總計失業率降至 5以下雖讓當時以烏紗帽為擔保的閣揆暫時鬆了一口氣

但當月營造業勞工失業率仍高達 93為比較全國勞工之總計失業率與營造業

勞工失業率間之關聯趨勢本文將兩者失業率之線性趨勢線繪於圖三若以兩者

之趨勢線估計2010 年時我國營造業勞工失業率高於全國勞工總計失業率約

為 25但兩者之差距以每年減少 005之速率縮小中估測 2012 年終時營

造業勞工失業率之可能情況將以經建會所設定之 2012 年全國勞工總計失業率

目標值加上 25(2010 年時兩者趨勢線之差距)再減少 01(2011 及 2012

年縮小差距趨勢之結果)來推測

42

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

勞動薪資之成長受幾項因素影響其一為在通貨膨脹時期企業主考量

維持既有員工勞動薪資之購買力所為之勞動薪資增加給付其二為總勞動工

作時間之增加也會使勞工薪資總額增加另一項影響因素則為勞動生產力增

加之因素企業主以加薪方式回饋辛苦之員工[7]而由主計處所公布的資料中[4]

在 1995 年之前我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致多

高於當年之消費者物價指數之年度成長率(如圖四)顯然此段時間企業主對勞工

薪資之調整應有勞動生產力增加或勞動總工時增加之因素在內但在 1995 年

之後我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致與消費者物價

指數之年度成長率相當研判此段時期企業主調整勞工薪資的考量應為維持員

工既有勞動薪資之實質購買力以降低物價上漲所造成之影響居多估測 2012

年終時營造業勞工薪資成長率之可能情況仍以營造業主應會考量消費者物價

指數之漲幅調整營造業勞工薪資以維持勞動薪資之原有實質購買力因此

推測 2012 年終時此項營造業勞工薪資調整率將以經建會所設定 2012 年消費

者物價成長率之目標值來估計

43

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

依據前述彙整過去我國整體經建指標與營造業經建指標之趨勢與推估方式

2012 年我國營造業之經建指標推估結果如表一所示依此結果營造業在今年

之經建表現將面臨該高的不高(經濟成長率為 05及薪資調整率為 20)

且該低的不低(營造工程物價上漲率為 61與失業率為 66)的困境但營造

業面對今年預期之經營困境時應該找哪一個部會提供必要之協助依據目前的

政府組織架構營造業及建築師管理業務由內政部營建署依法管理技師及工

程顧問機構管理業務由行政院公共工程委員會(工程會)管理而負責國內各

產業的發展規劃或輔導業務則屬經濟部的業務範圍但或許因法定營造業另有

中央主管機關經濟部對營造產業發展規劃或產業輔導之協助常使營造業者感

覺不如其對製造業者立法院於前(2010 年)年 1 月份通過行政院組織法等三

法之修正案並預計於三年內完成政府組織再造工程在政府組織調整方案中(草

案)國家發展委員會將新設管制考核處以統籌原工程會及經建會之工程管考

業務另將增設國土空間發展處以統籌工程會之工程建設經費審議及經建會住

都處之業務交通部將更名為「交通及建設部」並規劃新設「工程技術及產業

司」及「民間參與公共建設司」以納入工程會及內政部之相關業務而內政部

將保留國土規劃及建築師管理之業務另設國土管理署辦理雖然此項政府組

織調整方案與原工程界期望新設「工程建設部」以統一我國營建產業之發展

規劃考核管理督導與輔導等事務的原意有不小落差但工程界仍殷切盼

望政府組織調整後能有特定部會以營造產業中央主管機關的立場於「考核

44

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

管理與督導」之傳統業務外增加規劃營造產業之發展願景年度經建目標制訂

及提供必要之輔導與協助等業務更期望類似「兩兆雙星」「生技起飛鑽石行動

方案」的產業長期發展及輔導方案能由營造業之中央主管機關提出

45

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

國外災例 他山之石

簡賢文 中央警察大學 教授

謝蕙如 中央警察大學 研究助理

根據統計資料[1]顯示自 1995年起全世界已有 713人因公路隧道火災而死

亡且在 1999 年至 2001 年間歐洲就至少發生三起重大的隧道火災如 1999

年Mont Blanc Tunnel 因一輛載有人造奶油及麵粉之貨車自燃引發猛烈火勢造

成 39人死亡43輛車毁損隧道關閉將近三年1999年 Tauern Tunnel 火災造

成 12死 49傷隧道封閉 3個月其肇事原因為載運油漆之貨車追撞前方車輛引

發火災而 2001年兩輛貨車對撞所引發之 Gotthard Tunnel 火災其造成 20死 4

傷隧道嚴重損壞封閉 2個月從隧道火災對社會經濟以及國家政府形象重大損

失之角度審視公路隧道已不僅只是單純的交通運輸途徑而是背負著國家形象

及經濟重任之關鍵基礎設施

隨著臺灣社會環境的變遷及對於運輸經濟交通安全的高需求和高期待越

來越多的隧道於公路建設中構築包括八卦山隧道雪山隧道觀音山隧道

甚至是計劃建造之蘇花改隧道群隧道取代了開放的平面道路不僅提升車流量

縮短更多的車程時間也帶來更高的交通運輸經濟效益雖然隧道帶來交通上

之便捷然其可能因通行其間車輛的追撞而衍生的避難與救援特別困難的隧道火

災對於實現「給予人民一條安全回家的路」之倡議絕對是蘇花改通過環評後

中央及地方政府與工程顧問公司必須面對之關鍵議題

46

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 20: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

03050 章 混凝土基本材料及施工一般要求」也包含於 1998 年首批公布的施工綱

要規範中歷年來第 03050 章之內容亦採納工程先進及單位相關之修訂提案

共經歷 7 次的討論與修訂(如表一所示)目前所公布的適用版本為 V80 版[1]

歷次修訂之重點內容分述如後

1V20 版(20010327)

為因應施工綱要規範將適用於全國各項工程因此本版本之修訂大量引用

[ ]於混凝土產製與施工之技術數值限制條件內使工程主辦機關可依其工程規

模大小及工程性質之異同而予以適度調整或引用 CNS 以外之規範如 216 卜

特蘭水泥混凝土用水應為[清水][ ]其 ph 值不得[小於 50 或者大於 80][ ]

2V30 版(20051206)

增列「當同一抗壓強度之混凝土契約總量大於[500m3] [1000m3] [ ]時需

做配比設計但預力混凝土均需做配比設計」增加 154 要求施工廠商應提送

施工計畫並具體陳述混凝土拌和廠之拌和量及運送至澆置地點之運送量配合情

形以保證能符合混凝土澆置量排程之要求增加 213(7)細粒料之細度模數若

超出配比設計值之[plusmn02][ ]時應調整用砂率此外亦增加混凝土澆置震動及

搗實要求(325)及混凝土施工縫之設置條件與要求(326)另外將混凝土

抗壓強度試驗之取樣頻率提高至一般混凝土 50 m3 以下 2 組50 -100m3 為 3

組及 100 -200m3 為 4 組其後每增加 100m3 加取 1 組以確保一般混凝土之

20

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

產製品質通常預力構件之材料品質要求更高因此預力混凝土亦增列類似之規

定但其取樣頻率更高於一般混凝土

3V40 版(20060718)

本次修訂之內容主要為因應永續環境資源再利用之需求217 款納入在

工程司事先核准之條件下可使用水淬高爐爐渣粉取代部分之水泥量但上限不

得超過水泥重量之[30][ ]

4V50 版(20070615)

補充 336 款「若承包商未適當保護試體以致試體抗壓試驗結果不合格時

應進行鑽心取樣試驗」以確認混凝土的品質

5V60 版(20071218)

增列 14 節引用 CNS 規範章篇之公布日期如 CNS 61 R2001(20050325 公

布版)

6V70 版(20081105)

本次修訂之內容主要在引入第三者驗證機制於混凝土產製過程之品管程序

內因混凝土運至工地澆置時仍處於半成品狀態需俟 28 天硬固後以抗壓

強度試驗確認其品質是否符合設計圖說之要求為免澆置後混凝土強度不足時

需浪費大量資源將結構物敲除重做或補強特於此次規範修訂中於混凝土產

製過程引入第三者驗證機制以提高混凝土產製品質的可靠度因此增列「152

(2)供應單一工程混凝土總量大於[5000m3][ ]以上之拌和廠應檢附經政府機

關財團法人或學術機構等驗證單位依據 CNS 3090 驗證合格之證明文件送交

工程司審核通過後方得供料」此外為免驗證單位良莠不齊驗證結果無法有

效達到提升混凝土廠產製品質之原意本次修訂之規範內容亦要求「驗證單位

應通過標準法授權之產品驗證單位認證機構認證」以使混凝土之產製程序能

獲得多一層之保障

7V80 版(20101101)

本次修訂僅在規範中引用之「CNS 490 粗粒料(375mm 以下)洛杉磯磨損

試驗法」予以更正為正確名稱因此併同其他 20 章一併修訂引用 CNS 之錯誤

行政院於 2001 年 11 月 15 日(行政院台九十工技字第九 OO 四四一八八號

函)頒佈「公共工程施工綱要規範實施要點」主要在劃一全國施工規範以提

21

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

升工程品質但為使各工程主辦機關於特殊情形時也能適當之增刪綱要規範

以符合其工程特性之需求條件「公共工程施工綱要規範實施要點」第四條亦明

文規定「主辦機關自本要點實施日起辦理新興個別計畫之規劃設計及施工

應用施工規範之有關措施及內容如有所不足或另有特殊情節應循施工規範完

整版所訂有關編撰格式編碼架構及編碼規則增刪修撰以因應個案需用」因此

施工綱要規範之引用者應充分了解綱要規範尚非屬施工標準規範應用綱要規

範時需就擬發包之工程特性全面檢討綱要規範內容是否可符合發包工程之

需求不應盲目照抄使用

22

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

李 釗 國立中央大學土木工程學系 教授

王韡蒨 私立中原大學土木工程學系 助理教授

許書王 私立中原大學土木工程學系 兼任助理教授

交通部(以下稱主管機關)自 78 年 7 月 25 日交技(78)字第 022662 號函頒布「公

路工程施工規範」後鑑於工程技術不斷創新材料變化也與時俱進為求規範

切合實際遂於 84 年推動「交通部工程在國內落實生根作法」專案之際納入

該規範之修訂並由國道高速公路局(以下稱主辦機關)於 90 年 1 月完成全面修

訂工作93 年並配合行政院「綠建築推動方案」工作項目將廢棄混凝土回收

再生利用規定納入規範

97年主管機關為配合行政院政策執行「廢棄資源物再利用於公路工程規範

草案之研究」並針對公路類相關規範進行全面檢視排定公路類規範修訂順序

其中以公路工程施工規範列為優先修訂項目為符合實際需求主管機關於98

年辦理「公路工程施工規範草案之研究」將原規範格式參照行政院公共工程委

員會「公共工程施工綱要規範」主架構及各章編列方式進行全面性內容檢視與

修訂並於99年4月完成初步研究同年12月交由主辦機關負責『交通部頒布「公

路工程施工規範」之修訂』計畫並委由國立中央大學(以下稱執行單位)辦理

23

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

為配合行政院公共工程委員會 98 年 8 月召開「公共工程設計與施工規範第

二次討論會(混凝土規範)」會議之決議就公路工程施工規範「第六章混凝土工

程」先予審議並於 100 年 4 月由主辦機關負責辦理初審後提報主管機關進行

複審及頒佈作業期間共歷經 9 次複審會議於同年 9 月完成複審作業10 月 3

日完成頒佈程序

主管機關於97年開始規劃進行「公路工程施工規範」修訂作業於98年發包

辦理「公路工程施工規範草案之研究」進行全面性規範內容檢視與修訂99

年再委由主辦機關負責辦理「公路工程施工規範之修訂」計畫並就「第六章混

凝土工程」先予審查及頒布其任務編組及審議流程如下所述

1任務編組

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

有鑑於公路工程施工規範內容涵蓋許多領域故修訂方式應由不同領域的專

家學者針對其專精領域之章節著手修訂因此計有六個委員會進行規範草案撰

稿與審查之工作區分為「總則及設施安衛環境」「路基及路面工程」「混

凝土工程」「橋梁工程」「隧道工程」及「排水及邊坡工程」等

混凝土工程委員會由召集人撰稿委員審查委員及執行秘書所組成召集

人邀請三位混凝土界專家學者擔任公路工程施工規範第六章混凝土工程內容編

修撰稿委員規範修訂初步完成後隨即開始審查工作審查委員由7位混凝土

專家組成

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

該案以任務編組方式審查其中混凝土工程施工規範初審委員會由鐵公路

相關單位包括公路總局高公局國工局運輸研究所高鐵局鐵改局鐵路

管理局等七個單位台灣世曦工程公司及學者等產官學界混凝土專家共17人組成

並召開初審會議審查相關條文初審會議通過後由主辦單位邀集主管機關鐵

公路相關單位進行校核完成後送交通部複審複審委員會由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者執行單位及技師公會專家組成

24

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2審議流程

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

為快速了解及蒐集資料規劃問卷並發函於使用較為頻繁及熟悉之相關單位

進行問卷調查以提供施工規範修訂之建議期間並進行兩次初審聯席會議第

一次初審聯席會議決議事項包含規範草案審查方式審查召集人委員名冊審

查頻率及開會地點第二次會議則針對初步完成之草案內容進行審查

基於專業領域之分工第一次初審聯席會議後即採分組(委員會)方式進行

混凝土工程委員會部份先收集目前國內使用之公路工程施工規範及彙整有關技

術文獻檢視施工規範運用於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能

發生之問題並針對前述問卷結果之建議由召集人邀集撰稿委員召開會議討

論混凝土施工規範之架構及內容由執行秘書進行規範修訂之相關文書作業及會

議成果彙整規範草案擬定後即進行小組內部之審查工作由召集人聘請官學

界混凝土專家擔任審查委員審查會議結束後進行全案第二次初審聯席會議對

規範草案內容進行審查撰稿會議擬定「第六章混凝土工程」施工規範草案共16

章歷經5次小組內部之審查會議修訂整合完成之草案共12章

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

主辦單位針對98年「公路工程施工規範草案之研究」案初步完成之規範草案

規劃召開初審會議並委由執行單位辦理其中混凝土工程施工規範初審委員會

由鐵公路7個單位13人產業界2人及學界2人共17人組成分別針對前述「第

六章混凝土工程」施工規範草案共12章逐章進行初審共召開11次會議初審

會議審查方式分為會議前中後三階段進行會議審查前擬出規範審查順序及

章節會議前三天由審查委員先提出書面意見交由執行祕書綜整會議中依

據所有委員書面審查意見表逐條討論並修訂會議後由執行秘書綜整修訂內容

並發文檢送會議紀錄初審會議通過後由執行單位函送規範修訂成果至主辦機

關並由主辦機關核定後彙送交通部進行複審複審委員由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者承辦單位及技師公會專家組成複審進行方式逐章逐條審

查歷經9次審查會議於100年9月完成修訂「公路工程施工規範」第六章混凝

土工程規範共計12章並於100年10月頒布

25

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

本次規範的編修要同時兼顧制度面法制面及實務執行面編修的要領簡述

如下

1掌握規範特性

就鐵公路各主管單位而言部頒規範是具有援引依據位階較高且編修

後需較長時間才有機會再予以修訂等特性因此在法制面的考量下內容修訂依

據交通部99年8月9日交技字第0990007371號函示部頒規範採原則性政策性或

訓示性之技術規定而執行細節之操作面規定則由各執行單位制定辦理

2修訂規範架構

93年4月頒布之「公路工程施工規範」第六章混凝土工程係引用中國土木

水利工程學會出版之「混凝土工程施工規範與解說(土木402)」內容為主其格

式僅水泥混凝土一節再區分說明材料施工要求及計量與計價等四項與行

政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」及部屬機關自訂混凝土施工規範

之架構及內容有極大差異性為符合實務面及法制面需針對規範內容及架構做

大幅度修訂

規範內容主架構及各章編碼之修訂依據交通部技監室98年技發字第

0980200448號函示參照行政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」進

行規範格式及章節之編排各章碼內容再區分為通則產品施工計量及計價

等四部分藉此提升部屬機關在引用規範時之實用性及便利性

3符合運用領域

原混凝土工程施工規範內容主要是以中國土木水利工程學會土木402為主

土木402是以建築工程為對象與公路工程屬性較為不同為符合公路工程運用

的領域與需求藉由國內外公路工程施工規範文獻蒐集彙整以及臺灣地區公路工

程規範現況調查成效評估與使用情形以期完成最適切用於國內公路工程之混

凝土施工規範

4更新及刪除不合時宜的內容

混凝土工程施工規範是營建工程運用最多分布最廣的規範之一其係為了

26

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

達成工程設計之理念和品質需求所訂定對施工材料及施工品質之要求與標準

部頒規範頒布與修訂之日期差距甚大部份參考之標準或規範(包括CNSASTM

AASHTO等)國內外已做更新為求嚴謹且鑑於材料工法日新月異因此需

針對相關規範進行檢視與修訂以符合未來需求除此之外對規範實務應用層

面藉由委員會的召開更新及刪除不適用之內容期使規範更具完備

5名詞整編

93年版公路工程施工規範相同之工程項目等常發現各章名詞會有不同之現

象恐易造成施工單位混淆因此主辦單位藉由本次規範修訂作業將相同事

項所用的名詞予以統一並於第一章總則篇定義清楚混凝土工程施工規範雖然

先審議後頒布但是在名詞部分將依據部頒複審結果將定案名詞提送總則工程

委員會配合修訂

6納入新材料及新工法

目前國內使用之公路工程混凝土施工規範及技術是否合宜需進行檢視探

討及修訂因此在修訂上需使各篇章節相關工作項目之規定一致化並檢視施工

規範於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能發生之問題予以檢討

有些已經不符合現代需求除了原有工法要求外再建議增列其他新工法以因

應工程技術之演進及新材料新工法之發展

本次第六章混凝土工程編修完成頒布的內容架構包括第03052章「卜特蘭

水泥」第03053章「水泥混凝土之一般要求」第03054章「水泥混凝土構造物」

第03110章「場鑄結構混凝土用模板」第03150章「混凝土附屬品」第03210

章「鋼筋」第03220章「銲接鋼線網」第03315章「自充填混凝土」第03350

章「混凝土表面修飾」第03371章「無收縮混凝土」第03372章「噴凝土」及

第03601章「無收縮水泥砂漿」等共計12章重要編修項目及其精神如下

1新增符合工程現況專章

近年來國內自充填混凝土快速發展與應用目前已逐漸普遍應用於公路建

築等重要工程有著重大的進展與改變由於自充填混凝土在施工技術上和傳統

27

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

混凝土有相當大的差異因此本次修訂重點之一為新增「自充填混凝土」專章

使本規範符合混凝土技術發展之國際潮流與水準此外亦新增第03371章「無

收縮混凝土」及第03601章「無收縮水泥砂漿」等二個章節

2配合新科技新材料及新工法之應用增列內容

如增列第03052章「卜特蘭水泥」中水硬性混合水泥之材料要求又如CNS

1240之附錄所列檢測粒料鹼質與粒料反應活性的方法包括岩相分析等四種資

料過於老舊因此在第03053章「水泥混凝土之一般要求」中增列具潛在鹼質反

應性粒料之檢測方式此外亦增列第03315章「自充填混凝土」之材料要求及施

工相關規定

3非混凝土工程範疇內容納入適當之委員會討論

第03150章「混凝土附屬品」原草案條文附屬品區分為混凝土工程附屬品

與橋梁工程附屬品二部分本章保留混凝土工程附屬品內容包括填縫劑及止水

帶兩類而原草案條文中有關橋梁工程附屬品包括成型伸縮縫填縫板人造橡膠

防震板預力鋼棒剪力鋼箱及套筒抗拉拔裝置剪力鋼棒與防震拉條防水

膜橋梁鉸接板頂防水層渡槽防水層箱型梁人孔蓋及座橋名牌等有關的

材料規定及施工方法移至橋梁工程組納入橋梁工程附屬品專章討論

4整併章節內容

將原第03390章「混凝土養護」及第03350章「混凝土基本材料及施工方法」

等併入第03053章「水泥混凝土之一般要求」將原第03310章「結構用混凝土」

併入第03054章「水泥混凝土構造物」中

5要求材料及施工品質

施工規範是營建工程施工之準則對工程相關的品質要求均需詳列於規範中

包括材料規格檢驗頻率品質要求標準等因考量各部屬單位工程特性不同

部頒規範修訂採原則性政策性或訓示性之技術規定對於執行細節操作面之規

定在不違反部頒規範及其他相關法令規章下各部屬單位應優先考慮施工安全

及品質要求制定所需之規範

本次混凝土工程施工規範對材料及施工品質要求之原則性修訂內容列舉幾

項說明第03053章「水泥混凝土之一般要求」將第33項內容修正為「除契約另

28

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

有規定外混凝土之坍度強度及水溶性氯離子含量檢驗方法依CNS 3090規

定執行檢驗頻率與合格標準依契約規定辦理」第03210章「鋼筋」刪除

第324款中表03210-2混凝土保護層厚度建議值及第36款許可差規定等二項內容

而相關規定依各單位制訂之契約加以要求以滿足各單位對不同工程性質的要

6重視施工品質及工程安全內容

為避免國內混凝土工程施工品質不良所造成之案例重蹈覆轍本次修訂內容

全面性檢討對施工品質的要求以確保施工安全例如第03210章「鋼筋」為提

升施工品質並考量安全修訂第217款後段內容為「水泥砂漿墊塊或混凝土墊塊

之強度須大於所澆置混凝土之強度並應附鍍鋅鐵線」

7修正計量與計價架構寫法

除特殊需求外修正計量與計價的架構寫法以使規範更完善依據交通部

臺灣區國道高速公路局100年4月18日工字第1006003247號函示「第42項計價

每一工作項目建議須有『計價單位』及『若契約另有規定時從其規定』等字眼

並採正面表列方式辦理」修正

8統一使用的名詞例

規範各章名詞定義需統一規範才具一致性及便利性且須於第一章總則中

加以規定例如第03110章「場鑄結構混凝土用模板」依據公共工程施工綱要

規範編撰說明施工圖涵蓋施工製造圖(Shop drawings)與工作圖(Working

drawings)兩部分並將原內容中的「工作圖」修訂為「施工圖」第00100章

「總則篇」第123款修訂AASHTO中文名稱為「美國州公路及運輸官員協會」

及修訂Standard Specifications for Highway Bridge的中文名稱為「公路橋梁標準規

範施工篇」

1由本次修訂過程顯示為求嚴謹規範從修訂研擬至頒佈時間長達數年就環

境變遷與實務應用而言未來宜採取逐年彙整定期修正方式辦理以避免落

29

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2辦理過程發現各單位對於某些特定事項持有不同建議或看法由此可見以部層

級之規範而言採原則性政策性或訓示性之技術規定屬正確作法

3日後對於交通部與其他部會或單位相類似之規範標準應採取積極參與方式

以避免一國多制或有落差的情形發生

4本次修訂規範參與人員涵蓋產官學界專家學者惟新修訂規範是否完全適

合應用尚須進一步了解建議相關單位應採取主動方式與主管機關保持聯繫

就實務應用產生的問題充分溝通並研擬對策以期本規範能更為適用可行

30

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長

國立台灣大學 土木工程學系教授

陳育聖 財團法人臺灣營建研究院 副工程師

楊仲家 國立海洋大學 材料工程研究所教授 劉玉雯 國立嘉義大學 土木與水資源工程系教授

水利工程建設是台灣經濟起步不可或缺的一環從防洪灌溉電力與公共

給水等涵蓋之服務範圍與影響層面甚為廣泛更是造就台灣經濟發展的主要功

臣因此水利構造物須維持一定的服務性能以確保其於服務年限內正常營運

目前台灣的水利構造物以鋼筋混凝土結構為主然而由於台灣雨量豐沛約為世

界平均值 26 倍降雨時空分佈極不平均的水文條件雨季集中於五至十月間

約為年平均雨量之 78再加上河川大多從海拔高度超過 3000 公尺的山區以

不超過 150 公里的距離東西流向海洋以及地質構造複雜而地層形成年淺質弱的

地形與地質條件使得每逢颱風大雨坡陡流急且挾帶大量土石河流向下游流動

形成台灣地區單位面積產砂量及河川含砂濃度皆為世界平均值之數十倍這種

「水急砂多」的情形透過「水」與「砂」的共同作用對台灣水工結構物如

攔河壩堰之排砂道溢洪道輸水排砂隧道及靜水池等之混凝土結構構成嚴

重的磨損問題

31

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

國內關於水工混凝土施工之相關建議與規定僅見於公共工程委員會施工綱

要規範第 03374 章耐磨混凝土及經濟部水利署施工規範第 03310 章結構用混凝土

中之部分篇章然而上述兩者均屬通則型規範對於不同類型水工構造物如堰

壩結構體溢洪道輸水道排砂道及靜水池等其規定並無特別差異性台灣

河川均屬源短流急型態且地質構造複雜使得河川具高含砂石量之特性位於不

同河段之水工構造物將因河流中不同粒徑的砂石而遭受不同形式的侵襲因

此不同形式水工構造物所承受的損害便有所差別若僅以通則性規範進行施工管

理恐較難以落實不同類型構造物之性能要求及施工要求

國外相關規範中日本土木學會混凝土標準示方書[施工編]及[壩編]對於水

工混凝土耐磨或抗衝擊性質均無著墨美國混凝土學會 ACI 210R-93rdquoErosion of

concrete in hydraulic structuresrdquo雖對於水工混凝土之耐磨性質有較實質的說明然

亦無較定量的建議中國水工混凝土施工規範屬水工混凝土之一般通則性規範

藉由規範水工混凝土使用之材料與配比的水膠比(水灰比)以控制其品質然對於

水工混凝土耐磨及抗衝擊性質亦無實質建議

上述國內規範中均僅以抗壓強度做為判斷混凝土品質之依據對水工構造

物所需的抗磨耗能力抗衝擊能力耐久性與體積穩定性卻著墨甚少

依據相關文獻與試驗結果顯示水利工程多數之混凝土構造物必須具備一定

的抗磨耗與抗衝擊能力始能確保其構造性能並維持正常功能另一方面混

32

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

凝土耐久性溫度與體積穩定性等則是決定混凝土構造物使用年限之最重要參

數因此100 年水利署委由國立台灣大學詹穎雯教授海洋大學楊仲家教授及

嘉義大學劉玉雯教授與財團法人臺灣營建研究院所組成的團隊針對前項所列之

各種材料性能試驗方法進行相關試驗以擬定水利構造物運用混凝土所應具備

材料性能之主要測試項目並據以檢討現行混凝土施工規範提出修訂建議[1]

藉由一系列適合水工混凝土構造物應用之混凝土材料經由配比設計試拌

試體製作乃至進行各項材料性能試驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝

土抗壓強度水膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽

灰)用量等因素與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝

擊能力耐久性溫度與體積穩定性等材料性能建立關聯性對於不同類型水利

工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議此建議值包含混凝土材料之

性能要求與材料性能試驗項目等因此未來水工構造物之混凝土施工便可以

有一明確的混凝土材料性能準則及材料試驗項目與標準

在此將研擬之整合型水利工程混凝土施工規範(草案)關於材料性能要求適

用之試驗法與材料檢驗規定之訂定原則與精神敘述如下而本規範草案對於材料

相關規格與性能之要求在條文前面均會有「除契約另有規定外hellip」之陳述

以保留業主單位針對個別工程相關性能需有所提昇之彈性

考量國內現行水工混凝土施工規範對於水工構造物之混凝土規格及性能要

求並無區分一般構造物及需考量抗磨耗抗沖擊性能之構造物因此就水工混凝

土構造物之特性先將其區分為(1)一般水工構造物(2) 抗磨損構造物(3) 堰

壩結構體等三種結構

對於「一般水工構造物」之規定係參考經濟部水利署施工規範第 03310 章

結構用混凝土規定一般水工構造物使用之混凝土 28 天設計抗壓強度並將水

利署規範中部分構造物的強度要求予以提昇如下表所示

對於「堰壩結構體」之要求直接引用至公共工程委員會施工綱要規範第

03701 章「壩用混凝土」的規定

規範草案最主要在於增加針對「抗磨損構造物」之相關性能規定與要求使

該規範具有「水工混凝土施工規範」的特色

33

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

規範草案關於「抗磨損構造物」混凝土之材料規格要求如下

(1) 抗磨損構造物係指需承受水流中磨損物質沖刷或外界物質磨損之構造

物應使用耐磨混凝土

(2) 除契約另有規定外抗磨損構造物設計使用之混凝土規格可參考下表

規定

(3) 混凝土採低水膠比之配比可提高混凝土強度作為耐磨混凝土耐

磨混凝土為維持良好工作度得摻加減水劑輸氣劑強塑劑等化學摻

規範草案對抗磨損構造物耐磨層之混凝土材料規格的要求對於需考慮抗磨

損構造物耐磨層細分為溢洪道輸水道排砂道及靜水池等之耐磨層並依據

其可能造成之磨損程度將其分為 2 種等級並對其 28 天抗壓強度水膠比及

粗粒料用量進行要求其中溢洪道與排砂道為較高等級輸水道與靜水池為較低

等級

由試驗結果可知混凝土抗壓強度與水中磨耗損失體積及含砂水流沖擊損失

34

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

體積有明顯之相關性故提昇混凝土設計強度可有效提昇其抗磨耗能力與抗含砂

水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂將 28 天設計強度規定從水利署施工規

範的 350 kgfcm2提昇至 420及 560 kgfcm2

水膠比與水中磨耗損失體積快速氯離子滲透試驗(RCPT)總累積電荷量

非穩態傳輸係數及穩態傳輸係數均有明顯之正相關性故降低混凝土水膠比可有

效提昇其抗磨耗能力與耐久性能因此反映在規範的擬訂增加水膠比最大值的

規定2種等級分別為 045及 04以下

粗粒料用量與衝擊破壞次數有明顯正相關與水中磨耗損失體積及含砂水流

沖擊損失體積有明顯負相關故提昇混凝土粗粒料用量可有效提昇其抗衝擊能力

抗磨耗能力及抗含砂水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂增加粗粒料用量最

小值的規定均為 035 m3m3以上

混凝土組成成份之水泥粒料水化學摻料與礦物摻料等之使用規定除了

按照施規綱要規範第03050章「混凝土基本材料及施工一般要求」之相關規定外

應符合下列要求

(1) 用於耐磨混凝土之粗粒料依 CNS 490 試驗法測定之磨損率不得大於

[40][ ]

(2) 除契約另有規定外混凝土配比設計使用礦物摻料之總取代量不得超過

y = -03376x + 30276Rsup2 = 08411

0

100

200

300

200 400 600 800

齡期

56

天7

2h

r磨耗

體積

(cm

3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

y = -0044x + 45546Rsup2 = 08667

0

10

20

30

40

200 400 600 800

齡期

56

天2

hr沖

擊損

失體

積(c

m3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

35

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

總膠結料重量[50][ ]

(3) 飛灰做為混凝土摻料時應符合 CNS 3036 之 F 類規定使用時應經工

程司事先核可且飛灰量不得超過總膠結料重量之[25][ ]若用於耐

磨混凝土飛灰量不得超過總膠結料重量之[15] [ ]若用於巨積混凝土

飛灰量不得超過水泥總膠結料之[30][ ]

(4) 矽灰做為混凝土摻料時應符合第 03373 章「矽灰混凝土」之相關規定

使用時應經工程司事先核可

由試驗結果可知粗粒料硬度與水中磨耗損失體積為負相關故提昇混凝土粗

粒料品質可有效提昇其抗磨耗能力因此對於耐磨混凝土粗粒料洛杉磯磨損率的

規定加以提昇規定不得大於 40

此外規範草案對於抗磨損構造物混凝土礦物摻料用量要求的主要精神在

(1) 僅規定礦物摻料之總取代量之上限為 50而沒有規定下限係因國

內最常用之礦物摻料爐石粉及飛灰單價均低於水泥以市場機制而言

承包廠商將會使用礦物摻料至其上限以降低成本

(2) 添加爐石粉有助於混凝土抗磨耗性能之提昇而飛灰不利於抗磨耗性

能但長齡期後則可改善其不利於抗磨耗性能之影響因此規範草案規

定礦物摻料之總取代量之上限為 50可保證爐石粉添加量不會超過

50再配合用於耐磨混凝土飛灰取代量上限為 15之規定亦可確保

飛灰添加量不會超過 15

(3) 矽灰對於抗磨耗性能以取代量為 15以內較為理想考量矽灰單價較

高若對於抗磨耗性能無明顯助益添加太多形同浪費因此本規範草

案對於矽灰之要求較為保守規定其添加量不宜超過水泥量之 10

(4) 藉由增加爐石粉及飛灰的用量可達成較佳之耐久性能其中爐石粉取

代量為 35時 RCPT 總累積電荷量即可降低 63~75飛灰取代量為

15時可降低 72~79綜上可知混凝土中添加爐石粉及飛灰均可

大幅提升其耐久性能

(5) 爐石粉及飛灰的用量與混凝土絕熱溫昇有密切之關係爐灰(爐石粉

飛灰=73)取代 30可使絕熱溫昇約降低 5取代 50約降低 13

顯示以爐石粉及飛灰等礦物摻料適當取代水泥之用量可有效降低水化

熱之產生以達到較佳之溫度與體積穩定性之控制

36

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

經由一系列混凝土相關試驗及相關文獻之綜整分析將混凝土抗壓強度水

膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽灰)用量等因素

與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝擊能力耐久性

溫度與體積穩定性等材料性能建立起關聯性且考量混凝土抗磨損試驗及耐久性

試驗所需花費時間較長如水中磨耗試驗需於齡期 56 天進行RCPT 需於齡期

91 天進行此將造成施工驗收等待時間過長的困擾故於規範草案之擬定即以

混凝土抗壓強度水膠比粗粒料用量礦物摻料用量等作為材料品質的檢驗規

定而不再另訂定額外之檢驗標準以簡化施工材料驗收作業但仍能達混凝土

抗磨損及提高耐久性溫度與體積穩定性之目的

此外在配比設計階段考量材料之多樣性或使用新材料時規範草案建

議當構造物需抵抗磨耗或衝擊時得進行 ASTM C1138 混凝土水中磨耗試驗

ACI 544 抗衝擊試驗或其他相關試驗依測試結果擇定最佳配比

然近年來台灣發生極端氣候已成常態維護水工構造物之性能及結構安全更

形重要本規範草案經由配比設計試拌試體製作乃至進行各項材料性能試

驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝土材料因素與混凝土力學性能建立

關聯性對於不同類型水利工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議

未來水工構造物之混凝土施工便可以有一明確的混凝土材料性能準則及材料試

驗項目與標準以期提昇水工構造物之品質

37

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長

徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長

行政院經濟建設委員會(經建會)在去(2011)年 12 月份發表 2012 年國

家建設計畫[1]揭櫫我國穩定永續均衡的經濟發展政策而落實於 2012 年度經

建發展目標包含經濟成長率為 43以上每人 GDP20246(美元)以上失

業率在 42以下而消費者物價指數上漲率則以不超過 20為努力目標

去年中因為歐美債信問題引發全球經濟衰退之疑慮我國因為國家財務

較為健全2011 年的經濟發展也較歐美國家樂觀因此當時經濟部長曾出面信

心喊話提出 2011 年的經濟指標有信心達到「54321」之標準[2]也就是說經

濟成長率要達到「5」以上失業率要在「4」以下薪資所得調漲要達「3」

以上消費者物價年增率則控制在「2」以下以及今年之重大投資要超過「1

兆」元

當提到一國經濟活動的規模時常以該國 GDP(Gross Domestic Product)為代

表而評估該國經濟活動的表現時則多以其 GDP 年度成長率來衡量由於近

年國際間貿易障礙逐漸去除跨國貿易與物流愈趨頻繁與重要當各國貿易需放

眼於全世界時供應貿易所需產品的廠商(或產業)規模也就愈來愈大使得各

國的經濟活動愈來愈趨向資本密集的結果因此目前以 GDP 來評估各國之經濟

38

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

成果時雖仍是一個有效指標但卻無法直接反映支撐經濟活動的廣大受薪階級

之實際經濟情況也因為如此2011 年 9 月「佔領華爾街運動」在美國各地如

火如荼的展開即在向執政當局反映代表受薪階級的 99人口在 2008 年金

融海嘯後之經濟復甦時期無法如同資本家一般享受 GDP 成長所應帶來之好

處(如勞方聘僱薪資的提升)因此如果需兼顧勞資雙方之實質經濟所得政

府在制訂年度總體經濟發展目標時除經建會所提「經濟成長率」「失業率」及

「消費者物價指數上漲率」外若能加上經濟部所提之「薪資所得調漲率」將

使政府施政首要為照顧全體人民福祉之目的透過每年經建目標之規劃與制訂

更為完整的推動與落實

在經建會邀集各部會制訂下一年度之國家總體經建目標後各部會需就其主

管業務規劃分配至業管產業的次經建目標及實施方案以期在年度終了時經

建會可以彙整全國人民一年來的努力達成年初所制訂的國家經建目標因此本

文也以「經濟成長率」「物價指數上漲率」「失業率」及「薪資所得調漲率」四

項經建指標比較近年我國總體經建實質成果與營造業經建實質成果間之差異與

趨勢並以經建會所制訂之 2012 年我國經建目標推測 2012 年營造業可能之產

業經建成果

首先經濟成長率是四項經建目標的根源且會直接影響到另外三項經建指

標數值之高低通常代表國家經濟活動結果之 GDP是指該國國內從事經濟活

動的總生產毛額而比較歷年經濟成長之結果必須先去除歷年物價波動之影響

因素所以計算歷年經濟成長率時多以實質生產毛額之年度成長率為主[3]

因此彙整行政院主計處所公布之全國及營造業近三十年之實質生產毛額[4]

並計算兩者之歷年成長率其結果如圖一所示除少數年度外大致上此段期間

之全國 GDP 年度成長率高於營造業之實質生產毛額年度成長率在 1997 年之

前雖然我國經濟成長率呈現逐年降低趨勢但大致仍可維持在 5以上之水準

1997-2007 的十年間我國經濟成長率約維持在 5上下其後我國經濟成長

則面臨更險峻的局勢經濟成長欲振乏力而於 2010 年時政府為因應 2008 金

融海嘯衝擊之振興經濟措施逐漸展現績效使得 2010 年經濟成長率高達 10以

上三十年間我國經濟呈現負成長的年代只有兩年分別為 2001 年及 2009 年

而營造業實質生產毛額年度成長率之情況大約可以 1995 年作為分水嶺1995

39

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

年之前的營造業經濟成長率以正成長情形居多在 1987-1989 及 1993 年更高

達 10以上而於 1995 年之後的十五年間有超過一半的年度營造業的經濟

成長呈現負成長頹勢圖一中亦繪出全國及營造業兩者經濟成長率之線性趨勢線

以方便比較全國及營造業實質生產毛額年度成長率之差異與趨勢三十年來兩

者之實質生產毛額年度成長率趨勢線大致維持平行狀態在 2010 年時營造

業經濟成長趨勢線低於全國經濟成長趨勢線約為 38依圖一之兩者趨勢估計

假設 2011 及 2012 年趨勢線斜率之差距不變因此若推估 2012 年終時營造業之

可能經濟成長率本文將以經建會所設定 2012 年全國總體經濟成長率減去 38

來推測

營造業是一個火車頭工業[5]需要下游的產業供應鏈一起協助因此中間

消費比例高所以受工程施工所需之原物料價格波動影響程度亦高在國內直

接代表營造工程物價漲跌情形的指數是行政院主計處所定期公布之營造工程物

價指數(CCI內含總指數工程分類指數中類指數及個別項目指數)但因

其屬國內單一產業之物價指數主計處或國內外經濟研究單位於年終時所發布

之下一年度經濟成長預測項目都不含營造工程物價指數預測經濟研究單位若

提供下一年度物價成長高低之預測時多以預測下一年度國內經濟成長之高低

所連帶影響國內貨物供給平衡之變動而帶動消費者物價指數(CPI)之成長數

40

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

值來代表雖然消費者物價指數與營造工程物價總指數間因使用目的不同

其組成權重亦不相同兩者間並未有直接相互影響之關聯性但若評估兩指數間

之長期趨勢以概估下一年度營造工程物價總指數之變動仍不失為一個客觀方

式因此本文彙整過去二十年間消費者物價指數與營造工程物價總指數之歷年

變動情形[4]如圖二所示二十年間CPI 指數之年度成長波動情形較 CCI

指數穩定在 1992-2003 年間CPI 指數之年度成長呈現逐年降低趨勢尤其在

2001-2003 的三年裡物價相對穩定(年度成長率趨近於零)但在 2003 年後

CPI 指數年度成長率之波動幅度漸漸擴增其值大約在 1-4之譜而過去二十

年間CCI 指數之年度波動幅度就較為劇烈工程物價波動幅度高者可達 15

之多(1993 年)工程物價波動劇降者亦曾達-9(1999 年)而營造工程之施工期

間常長達數年業者受營造工程物價之波動影響困擾頗深更常成為營造業者年

度獲利盈虧之關鍵因素依據圖二 CPI 指數之年度變動線性趨勢線逐年降低趨勢

及 CCI 指數之年度變動線性趨勢線逐年升高現象在 2010 年時CCI 指數之變

動率高於 CPI 指數約 37左右且兩指數年度變動趨勢線間之差異(CCI-CPI)

每年以增加 02之比例擴大中因此估測 2012 年終時營造業所可能遭遇之

營造工程物價總指數之變動數值將以經建會所設定之 2012 年消費者物價成長

率目標值加上 37(2010 年時之差距)再加上 04(2011 及 2012 年之差距)

作推測

41

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

而失業率可以反映勞工就業情形若年度經濟成長時可增加勞工就業機會

勞工失業率就會降低反之若年度經濟衰退時常引致勞工失業率升高本文

亦彙整行政院勞工委員會所公布之資料[6]將近十年來我國勞工總計(平均)

失業率及營造業勞工失業率繪於圖三就勞工失業率之指標而言營造業之勞工

失業率常高於全國勞工之總計失業率甚多在 2002 年時我國勞工總計失業率

為 517但當年營造業的勞工失業率約為前者之兩倍(964)其後營造業

勞工失業率以顯著的速率降低使得營造業勞工失業率與全國勞工總計失業率間

之差距逐漸縮小但自 2006 年之後兩者之失業率則與之前逐漸縮小差距之

現象背道而馳2008 年受金融海嘯之衝擊造成國內百業蕭條該年底我國

勞工總計失業率飆破 5以後長達年餘之勞工總計失業率居高不下2010 年 10

月份受惠於各部會戮力推出短期促進就業方案之功效主計處所公布的當月勞

工總計失業率降至 5以下雖讓當時以烏紗帽為擔保的閣揆暫時鬆了一口氣

但當月營造業勞工失業率仍高達 93為比較全國勞工之總計失業率與營造業

勞工失業率間之關聯趨勢本文將兩者失業率之線性趨勢線繪於圖三若以兩者

之趨勢線估計2010 年時我國營造業勞工失業率高於全國勞工總計失業率約

為 25但兩者之差距以每年減少 005之速率縮小中估測 2012 年終時營

造業勞工失業率之可能情況將以經建會所設定之 2012 年全國勞工總計失業率

目標值加上 25(2010 年時兩者趨勢線之差距)再減少 01(2011 及 2012

年縮小差距趨勢之結果)來推測

42

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

勞動薪資之成長受幾項因素影響其一為在通貨膨脹時期企業主考量

維持既有員工勞動薪資之購買力所為之勞動薪資增加給付其二為總勞動工

作時間之增加也會使勞工薪資總額增加另一項影響因素則為勞動生產力增

加之因素企業主以加薪方式回饋辛苦之員工[7]而由主計處所公布的資料中[4]

在 1995 年之前我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致多

高於當年之消費者物價指數之年度成長率(如圖四)顯然此段時間企業主對勞工

薪資之調整應有勞動生產力增加或勞動總工時增加之因素在內但在 1995 年

之後我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致與消費者物價

指數之年度成長率相當研判此段時期企業主調整勞工薪資的考量應為維持員

工既有勞動薪資之實質購買力以降低物價上漲所造成之影響居多估測 2012

年終時營造業勞工薪資成長率之可能情況仍以營造業主應會考量消費者物價

指數之漲幅調整營造業勞工薪資以維持勞動薪資之原有實質購買力因此

推測 2012 年終時此項營造業勞工薪資調整率將以經建會所設定 2012 年消費

者物價成長率之目標值來估計

43

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

依據前述彙整過去我國整體經建指標與營造業經建指標之趨勢與推估方式

2012 年我國營造業之經建指標推估結果如表一所示依此結果營造業在今年

之經建表現將面臨該高的不高(經濟成長率為 05及薪資調整率為 20)

且該低的不低(營造工程物價上漲率為 61與失業率為 66)的困境但營造

業面對今年預期之經營困境時應該找哪一個部會提供必要之協助依據目前的

政府組織架構營造業及建築師管理業務由內政部營建署依法管理技師及工

程顧問機構管理業務由行政院公共工程委員會(工程會)管理而負責國內各

產業的發展規劃或輔導業務則屬經濟部的業務範圍但或許因法定營造業另有

中央主管機關經濟部對營造產業發展規劃或產業輔導之協助常使營造業者感

覺不如其對製造業者立法院於前(2010 年)年 1 月份通過行政院組織法等三

法之修正案並預計於三年內完成政府組織再造工程在政府組織調整方案中(草

案)國家發展委員會將新設管制考核處以統籌原工程會及經建會之工程管考

業務另將增設國土空間發展處以統籌工程會之工程建設經費審議及經建會住

都處之業務交通部將更名為「交通及建設部」並規劃新設「工程技術及產業

司」及「民間參與公共建設司」以納入工程會及內政部之相關業務而內政部

將保留國土規劃及建築師管理之業務另設國土管理署辦理雖然此項政府組

織調整方案與原工程界期望新設「工程建設部」以統一我國營建產業之發展

規劃考核管理督導與輔導等事務的原意有不小落差但工程界仍殷切盼

望政府組織調整後能有特定部會以營造產業中央主管機關的立場於「考核

44

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

管理與督導」之傳統業務外增加規劃營造產業之發展願景年度經建目標制訂

及提供必要之輔導與協助等業務更期望類似「兩兆雙星」「生技起飛鑽石行動

方案」的產業長期發展及輔導方案能由營造業之中央主管機關提出

45

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

國外災例 他山之石

簡賢文 中央警察大學 教授

謝蕙如 中央警察大學 研究助理

根據統計資料[1]顯示自 1995年起全世界已有 713人因公路隧道火災而死

亡且在 1999 年至 2001 年間歐洲就至少發生三起重大的隧道火災如 1999

年Mont Blanc Tunnel 因一輛載有人造奶油及麵粉之貨車自燃引發猛烈火勢造

成 39人死亡43輛車毁損隧道關閉將近三年1999年 Tauern Tunnel 火災造

成 12死 49傷隧道封閉 3個月其肇事原因為載運油漆之貨車追撞前方車輛引

發火災而 2001年兩輛貨車對撞所引發之 Gotthard Tunnel 火災其造成 20死 4

傷隧道嚴重損壞封閉 2個月從隧道火災對社會經濟以及國家政府形象重大損

失之角度審視公路隧道已不僅只是單純的交通運輸途徑而是背負著國家形象

及經濟重任之關鍵基礎設施

隨著臺灣社會環境的變遷及對於運輸經濟交通安全的高需求和高期待越

來越多的隧道於公路建設中構築包括八卦山隧道雪山隧道觀音山隧道

甚至是計劃建造之蘇花改隧道群隧道取代了開放的平面道路不僅提升車流量

縮短更多的車程時間也帶來更高的交通運輸經濟效益雖然隧道帶來交通上

之便捷然其可能因通行其間車輛的追撞而衍生的避難與救援特別困難的隧道火

災對於實現「給予人民一條安全回家的路」之倡議絕對是蘇花改通過環評後

中央及地方政府與工程顧問公司必須面對之關鍵議題

46

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 21: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

產製品質通常預力構件之材料品質要求更高因此預力混凝土亦增列類似之規

定但其取樣頻率更高於一般混凝土

3V40 版(20060718)

本次修訂之內容主要為因應永續環境資源再利用之需求217 款納入在

工程司事先核准之條件下可使用水淬高爐爐渣粉取代部分之水泥量但上限不

得超過水泥重量之[30][ ]

4V50 版(20070615)

補充 336 款「若承包商未適當保護試體以致試體抗壓試驗結果不合格時

應進行鑽心取樣試驗」以確認混凝土的品質

5V60 版(20071218)

增列 14 節引用 CNS 規範章篇之公布日期如 CNS 61 R2001(20050325 公

布版)

6V70 版(20081105)

本次修訂之內容主要在引入第三者驗證機制於混凝土產製過程之品管程序

內因混凝土運至工地澆置時仍處於半成品狀態需俟 28 天硬固後以抗壓

強度試驗確認其品質是否符合設計圖說之要求為免澆置後混凝土強度不足時

需浪費大量資源將結構物敲除重做或補強特於此次規範修訂中於混凝土產

製過程引入第三者驗證機制以提高混凝土產製品質的可靠度因此增列「152

(2)供應單一工程混凝土總量大於[5000m3][ ]以上之拌和廠應檢附經政府機

關財團法人或學術機構等驗證單位依據 CNS 3090 驗證合格之證明文件送交

工程司審核通過後方得供料」此外為免驗證單位良莠不齊驗證結果無法有

效達到提升混凝土廠產製品質之原意本次修訂之規範內容亦要求「驗證單位

應通過標準法授權之產品驗證單位認證機構認證」以使混凝土之產製程序能

獲得多一層之保障

7V80 版(20101101)

本次修訂僅在規範中引用之「CNS 490 粗粒料(375mm 以下)洛杉磯磨損

試驗法」予以更正為正確名稱因此併同其他 20 章一併修訂引用 CNS 之錯誤

行政院於 2001 年 11 月 15 日(行政院台九十工技字第九 OO 四四一八八號

函)頒佈「公共工程施工綱要規範實施要點」主要在劃一全國施工規範以提

21

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

升工程品質但為使各工程主辦機關於特殊情形時也能適當之增刪綱要規範

以符合其工程特性之需求條件「公共工程施工綱要規範實施要點」第四條亦明

文規定「主辦機關自本要點實施日起辦理新興個別計畫之規劃設計及施工

應用施工規範之有關措施及內容如有所不足或另有特殊情節應循施工規範完

整版所訂有關編撰格式編碼架構及編碼規則增刪修撰以因應個案需用」因此

施工綱要規範之引用者應充分了解綱要規範尚非屬施工標準規範應用綱要規

範時需就擬發包之工程特性全面檢討綱要規範內容是否可符合發包工程之

需求不應盲目照抄使用

22

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

李 釗 國立中央大學土木工程學系 教授

王韡蒨 私立中原大學土木工程學系 助理教授

許書王 私立中原大學土木工程學系 兼任助理教授

交通部(以下稱主管機關)自 78 年 7 月 25 日交技(78)字第 022662 號函頒布「公

路工程施工規範」後鑑於工程技術不斷創新材料變化也與時俱進為求規範

切合實際遂於 84 年推動「交通部工程在國內落實生根作法」專案之際納入

該規範之修訂並由國道高速公路局(以下稱主辦機關)於 90 年 1 月完成全面修

訂工作93 年並配合行政院「綠建築推動方案」工作項目將廢棄混凝土回收

再生利用規定納入規範

97年主管機關為配合行政院政策執行「廢棄資源物再利用於公路工程規範

草案之研究」並針對公路類相關規範進行全面檢視排定公路類規範修訂順序

其中以公路工程施工規範列為優先修訂項目為符合實際需求主管機關於98

年辦理「公路工程施工規範草案之研究」將原規範格式參照行政院公共工程委

員會「公共工程施工綱要規範」主架構及各章編列方式進行全面性內容檢視與

修訂並於99年4月完成初步研究同年12月交由主辦機關負責『交通部頒布「公

路工程施工規範」之修訂』計畫並委由國立中央大學(以下稱執行單位)辦理

23

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

為配合行政院公共工程委員會 98 年 8 月召開「公共工程設計與施工規範第

二次討論會(混凝土規範)」會議之決議就公路工程施工規範「第六章混凝土工

程」先予審議並於 100 年 4 月由主辦機關負責辦理初審後提報主管機關進行

複審及頒佈作業期間共歷經 9 次複審會議於同年 9 月完成複審作業10 月 3

日完成頒佈程序

主管機關於97年開始規劃進行「公路工程施工規範」修訂作業於98年發包

辦理「公路工程施工規範草案之研究」進行全面性規範內容檢視與修訂99

年再委由主辦機關負責辦理「公路工程施工規範之修訂」計畫並就「第六章混

凝土工程」先予審查及頒布其任務編組及審議流程如下所述

1任務編組

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

有鑑於公路工程施工規範內容涵蓋許多領域故修訂方式應由不同領域的專

家學者針對其專精領域之章節著手修訂因此計有六個委員會進行規範草案撰

稿與審查之工作區分為「總則及設施安衛環境」「路基及路面工程」「混

凝土工程」「橋梁工程」「隧道工程」及「排水及邊坡工程」等

混凝土工程委員會由召集人撰稿委員審查委員及執行秘書所組成召集

人邀請三位混凝土界專家學者擔任公路工程施工規範第六章混凝土工程內容編

修撰稿委員規範修訂初步完成後隨即開始審查工作審查委員由7位混凝土

專家組成

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

該案以任務編組方式審查其中混凝土工程施工規範初審委員會由鐵公路

相關單位包括公路總局高公局國工局運輸研究所高鐵局鐵改局鐵路

管理局等七個單位台灣世曦工程公司及學者等產官學界混凝土專家共17人組成

並召開初審會議審查相關條文初審會議通過後由主辦單位邀集主管機關鐵

公路相關單位進行校核完成後送交通部複審複審委員會由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者執行單位及技師公會專家組成

24

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2審議流程

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

為快速了解及蒐集資料規劃問卷並發函於使用較為頻繁及熟悉之相關單位

進行問卷調查以提供施工規範修訂之建議期間並進行兩次初審聯席會議第

一次初審聯席會議決議事項包含規範草案審查方式審查召集人委員名冊審

查頻率及開會地點第二次會議則針對初步完成之草案內容進行審查

基於專業領域之分工第一次初審聯席會議後即採分組(委員會)方式進行

混凝土工程委員會部份先收集目前國內使用之公路工程施工規範及彙整有關技

術文獻檢視施工規範運用於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能

發生之問題並針對前述問卷結果之建議由召集人邀集撰稿委員召開會議討

論混凝土施工規範之架構及內容由執行秘書進行規範修訂之相關文書作業及會

議成果彙整規範草案擬定後即進行小組內部之審查工作由召集人聘請官學

界混凝土專家擔任審查委員審查會議結束後進行全案第二次初審聯席會議對

規範草案內容進行審查撰稿會議擬定「第六章混凝土工程」施工規範草案共16

章歷經5次小組內部之審查會議修訂整合完成之草案共12章

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

主辦單位針對98年「公路工程施工規範草案之研究」案初步完成之規範草案

規劃召開初審會議並委由執行單位辦理其中混凝土工程施工規範初審委員會

由鐵公路7個單位13人產業界2人及學界2人共17人組成分別針對前述「第

六章混凝土工程」施工規範草案共12章逐章進行初審共召開11次會議初審

會議審查方式分為會議前中後三階段進行會議審查前擬出規範審查順序及

章節會議前三天由審查委員先提出書面意見交由執行祕書綜整會議中依

據所有委員書面審查意見表逐條討論並修訂會議後由執行秘書綜整修訂內容

並發文檢送會議紀錄初審會議通過後由執行單位函送規範修訂成果至主辦機

關並由主辦機關核定後彙送交通部進行複審複審委員由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者承辦單位及技師公會專家組成複審進行方式逐章逐條審

查歷經9次審查會議於100年9月完成修訂「公路工程施工規範」第六章混凝

土工程規範共計12章並於100年10月頒布

25

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

本次規範的編修要同時兼顧制度面法制面及實務執行面編修的要領簡述

如下

1掌握規範特性

就鐵公路各主管單位而言部頒規範是具有援引依據位階較高且編修

後需較長時間才有機會再予以修訂等特性因此在法制面的考量下內容修訂依

據交通部99年8月9日交技字第0990007371號函示部頒規範採原則性政策性或

訓示性之技術規定而執行細節之操作面規定則由各執行單位制定辦理

2修訂規範架構

93年4月頒布之「公路工程施工規範」第六章混凝土工程係引用中國土木

水利工程學會出版之「混凝土工程施工規範與解說(土木402)」內容為主其格

式僅水泥混凝土一節再區分說明材料施工要求及計量與計價等四項與行

政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」及部屬機關自訂混凝土施工規範

之架構及內容有極大差異性為符合實務面及法制面需針對規範內容及架構做

大幅度修訂

規範內容主架構及各章編碼之修訂依據交通部技監室98年技發字第

0980200448號函示參照行政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」進

行規範格式及章節之編排各章碼內容再區分為通則產品施工計量及計價

等四部分藉此提升部屬機關在引用規範時之實用性及便利性

3符合運用領域

原混凝土工程施工規範內容主要是以中國土木水利工程學會土木402為主

土木402是以建築工程為對象與公路工程屬性較為不同為符合公路工程運用

的領域與需求藉由國內外公路工程施工規範文獻蒐集彙整以及臺灣地區公路工

程規範現況調查成效評估與使用情形以期完成最適切用於國內公路工程之混

凝土施工規範

4更新及刪除不合時宜的內容

混凝土工程施工規範是營建工程運用最多分布最廣的規範之一其係為了

26

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

達成工程設計之理念和品質需求所訂定對施工材料及施工品質之要求與標準

部頒規範頒布與修訂之日期差距甚大部份參考之標準或規範(包括CNSASTM

AASHTO等)國內外已做更新為求嚴謹且鑑於材料工法日新月異因此需

針對相關規範進行檢視與修訂以符合未來需求除此之外對規範實務應用層

面藉由委員會的召開更新及刪除不適用之內容期使規範更具完備

5名詞整編

93年版公路工程施工規範相同之工程項目等常發現各章名詞會有不同之現

象恐易造成施工單位混淆因此主辦單位藉由本次規範修訂作業將相同事

項所用的名詞予以統一並於第一章總則篇定義清楚混凝土工程施工規範雖然

先審議後頒布但是在名詞部分將依據部頒複審結果將定案名詞提送總則工程

委員會配合修訂

6納入新材料及新工法

目前國內使用之公路工程混凝土施工規範及技術是否合宜需進行檢視探

討及修訂因此在修訂上需使各篇章節相關工作項目之規定一致化並檢視施工

規範於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能發生之問題予以檢討

有些已經不符合現代需求除了原有工法要求外再建議增列其他新工法以因

應工程技術之演進及新材料新工法之發展

本次第六章混凝土工程編修完成頒布的內容架構包括第03052章「卜特蘭

水泥」第03053章「水泥混凝土之一般要求」第03054章「水泥混凝土構造物」

第03110章「場鑄結構混凝土用模板」第03150章「混凝土附屬品」第03210

章「鋼筋」第03220章「銲接鋼線網」第03315章「自充填混凝土」第03350

章「混凝土表面修飾」第03371章「無收縮混凝土」第03372章「噴凝土」及

第03601章「無收縮水泥砂漿」等共計12章重要編修項目及其精神如下

1新增符合工程現況專章

近年來國內自充填混凝土快速發展與應用目前已逐漸普遍應用於公路建

築等重要工程有著重大的進展與改變由於自充填混凝土在施工技術上和傳統

27

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

混凝土有相當大的差異因此本次修訂重點之一為新增「自充填混凝土」專章

使本規範符合混凝土技術發展之國際潮流與水準此外亦新增第03371章「無

收縮混凝土」及第03601章「無收縮水泥砂漿」等二個章節

2配合新科技新材料及新工法之應用增列內容

如增列第03052章「卜特蘭水泥」中水硬性混合水泥之材料要求又如CNS

1240之附錄所列檢測粒料鹼質與粒料反應活性的方法包括岩相分析等四種資

料過於老舊因此在第03053章「水泥混凝土之一般要求」中增列具潛在鹼質反

應性粒料之檢測方式此外亦增列第03315章「自充填混凝土」之材料要求及施

工相關規定

3非混凝土工程範疇內容納入適當之委員會討論

第03150章「混凝土附屬品」原草案條文附屬品區分為混凝土工程附屬品

與橋梁工程附屬品二部分本章保留混凝土工程附屬品內容包括填縫劑及止水

帶兩類而原草案條文中有關橋梁工程附屬品包括成型伸縮縫填縫板人造橡膠

防震板預力鋼棒剪力鋼箱及套筒抗拉拔裝置剪力鋼棒與防震拉條防水

膜橋梁鉸接板頂防水層渡槽防水層箱型梁人孔蓋及座橋名牌等有關的

材料規定及施工方法移至橋梁工程組納入橋梁工程附屬品專章討論

4整併章節內容

將原第03390章「混凝土養護」及第03350章「混凝土基本材料及施工方法」

等併入第03053章「水泥混凝土之一般要求」將原第03310章「結構用混凝土」

併入第03054章「水泥混凝土構造物」中

5要求材料及施工品質

施工規範是營建工程施工之準則對工程相關的品質要求均需詳列於規範中

包括材料規格檢驗頻率品質要求標準等因考量各部屬單位工程特性不同

部頒規範修訂採原則性政策性或訓示性之技術規定對於執行細節操作面之規

定在不違反部頒規範及其他相關法令規章下各部屬單位應優先考慮施工安全

及品質要求制定所需之規範

本次混凝土工程施工規範對材料及施工品質要求之原則性修訂內容列舉幾

項說明第03053章「水泥混凝土之一般要求」將第33項內容修正為「除契約另

28

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

有規定外混凝土之坍度強度及水溶性氯離子含量檢驗方法依CNS 3090規

定執行檢驗頻率與合格標準依契約規定辦理」第03210章「鋼筋」刪除

第324款中表03210-2混凝土保護層厚度建議值及第36款許可差規定等二項內容

而相關規定依各單位制訂之契約加以要求以滿足各單位對不同工程性質的要

6重視施工品質及工程安全內容

為避免國內混凝土工程施工品質不良所造成之案例重蹈覆轍本次修訂內容

全面性檢討對施工品質的要求以確保施工安全例如第03210章「鋼筋」為提

升施工品質並考量安全修訂第217款後段內容為「水泥砂漿墊塊或混凝土墊塊

之強度須大於所澆置混凝土之強度並應附鍍鋅鐵線」

7修正計量與計價架構寫法

除特殊需求外修正計量與計價的架構寫法以使規範更完善依據交通部

臺灣區國道高速公路局100年4月18日工字第1006003247號函示「第42項計價

每一工作項目建議須有『計價單位』及『若契約另有規定時從其規定』等字眼

並採正面表列方式辦理」修正

8統一使用的名詞例

規範各章名詞定義需統一規範才具一致性及便利性且須於第一章總則中

加以規定例如第03110章「場鑄結構混凝土用模板」依據公共工程施工綱要

規範編撰說明施工圖涵蓋施工製造圖(Shop drawings)與工作圖(Working

drawings)兩部分並將原內容中的「工作圖」修訂為「施工圖」第00100章

「總則篇」第123款修訂AASHTO中文名稱為「美國州公路及運輸官員協會」

及修訂Standard Specifications for Highway Bridge的中文名稱為「公路橋梁標準規

範施工篇」

1由本次修訂過程顯示為求嚴謹規範從修訂研擬至頒佈時間長達數年就環

境變遷與實務應用而言未來宜採取逐年彙整定期修正方式辦理以避免落

29

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2辦理過程發現各單位對於某些特定事項持有不同建議或看法由此可見以部層

級之規範而言採原則性政策性或訓示性之技術規定屬正確作法

3日後對於交通部與其他部會或單位相類似之規範標準應採取積極參與方式

以避免一國多制或有落差的情形發生

4本次修訂規範參與人員涵蓋產官學界專家學者惟新修訂規範是否完全適

合應用尚須進一步了解建議相關單位應採取主動方式與主管機關保持聯繫

就實務應用產生的問題充分溝通並研擬對策以期本規範能更為適用可行

30

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長

國立台灣大學 土木工程學系教授

陳育聖 財團法人臺灣營建研究院 副工程師

楊仲家 國立海洋大學 材料工程研究所教授 劉玉雯 國立嘉義大學 土木與水資源工程系教授

水利工程建設是台灣經濟起步不可或缺的一環從防洪灌溉電力與公共

給水等涵蓋之服務範圍與影響層面甚為廣泛更是造就台灣經濟發展的主要功

臣因此水利構造物須維持一定的服務性能以確保其於服務年限內正常營運

目前台灣的水利構造物以鋼筋混凝土結構為主然而由於台灣雨量豐沛約為世

界平均值 26 倍降雨時空分佈極不平均的水文條件雨季集中於五至十月間

約為年平均雨量之 78再加上河川大多從海拔高度超過 3000 公尺的山區以

不超過 150 公里的距離東西流向海洋以及地質構造複雜而地層形成年淺質弱的

地形與地質條件使得每逢颱風大雨坡陡流急且挾帶大量土石河流向下游流動

形成台灣地區單位面積產砂量及河川含砂濃度皆為世界平均值之數十倍這種

「水急砂多」的情形透過「水」與「砂」的共同作用對台灣水工結構物如

攔河壩堰之排砂道溢洪道輸水排砂隧道及靜水池等之混凝土結構構成嚴

重的磨損問題

31

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

國內關於水工混凝土施工之相關建議與規定僅見於公共工程委員會施工綱

要規範第 03374 章耐磨混凝土及經濟部水利署施工規範第 03310 章結構用混凝土

中之部分篇章然而上述兩者均屬通則型規範對於不同類型水工構造物如堰

壩結構體溢洪道輸水道排砂道及靜水池等其規定並無特別差異性台灣

河川均屬源短流急型態且地質構造複雜使得河川具高含砂石量之特性位於不

同河段之水工構造物將因河流中不同粒徑的砂石而遭受不同形式的侵襲因

此不同形式水工構造物所承受的損害便有所差別若僅以通則性規範進行施工管

理恐較難以落實不同類型構造物之性能要求及施工要求

國外相關規範中日本土木學會混凝土標準示方書[施工編]及[壩編]對於水

工混凝土耐磨或抗衝擊性質均無著墨美國混凝土學會 ACI 210R-93rdquoErosion of

concrete in hydraulic structuresrdquo雖對於水工混凝土之耐磨性質有較實質的說明然

亦無較定量的建議中國水工混凝土施工規範屬水工混凝土之一般通則性規範

藉由規範水工混凝土使用之材料與配比的水膠比(水灰比)以控制其品質然對於

水工混凝土耐磨及抗衝擊性質亦無實質建議

上述國內規範中均僅以抗壓強度做為判斷混凝土品質之依據對水工構造

物所需的抗磨耗能力抗衝擊能力耐久性與體積穩定性卻著墨甚少

依據相關文獻與試驗結果顯示水利工程多數之混凝土構造物必須具備一定

的抗磨耗與抗衝擊能力始能確保其構造性能並維持正常功能另一方面混

32

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

凝土耐久性溫度與體積穩定性等則是決定混凝土構造物使用年限之最重要參

數因此100 年水利署委由國立台灣大學詹穎雯教授海洋大學楊仲家教授及

嘉義大學劉玉雯教授與財團法人臺灣營建研究院所組成的團隊針對前項所列之

各種材料性能試驗方法進行相關試驗以擬定水利構造物運用混凝土所應具備

材料性能之主要測試項目並據以檢討現行混凝土施工規範提出修訂建議[1]

藉由一系列適合水工混凝土構造物應用之混凝土材料經由配比設計試拌

試體製作乃至進行各項材料性能試驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝

土抗壓強度水膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽

灰)用量等因素與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝

擊能力耐久性溫度與體積穩定性等材料性能建立關聯性對於不同類型水利

工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議此建議值包含混凝土材料之

性能要求與材料性能試驗項目等因此未來水工構造物之混凝土施工便可以

有一明確的混凝土材料性能準則及材料試驗項目與標準

在此將研擬之整合型水利工程混凝土施工規範(草案)關於材料性能要求適

用之試驗法與材料檢驗規定之訂定原則與精神敘述如下而本規範草案對於材料

相關規格與性能之要求在條文前面均會有「除契約另有規定外hellip」之陳述

以保留業主單位針對個別工程相關性能需有所提昇之彈性

考量國內現行水工混凝土施工規範對於水工構造物之混凝土規格及性能要

求並無區分一般構造物及需考量抗磨耗抗沖擊性能之構造物因此就水工混凝

土構造物之特性先將其區分為(1)一般水工構造物(2) 抗磨損構造物(3) 堰

壩結構體等三種結構

對於「一般水工構造物」之規定係參考經濟部水利署施工規範第 03310 章

結構用混凝土規定一般水工構造物使用之混凝土 28 天設計抗壓強度並將水

利署規範中部分構造物的強度要求予以提昇如下表所示

對於「堰壩結構體」之要求直接引用至公共工程委員會施工綱要規範第

03701 章「壩用混凝土」的規定

規範草案最主要在於增加針對「抗磨損構造物」之相關性能規定與要求使

該規範具有「水工混凝土施工規範」的特色

33

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

規範草案關於「抗磨損構造物」混凝土之材料規格要求如下

(1) 抗磨損構造物係指需承受水流中磨損物質沖刷或外界物質磨損之構造

物應使用耐磨混凝土

(2) 除契約另有規定外抗磨損構造物設計使用之混凝土規格可參考下表

規定

(3) 混凝土採低水膠比之配比可提高混凝土強度作為耐磨混凝土耐

磨混凝土為維持良好工作度得摻加減水劑輸氣劑強塑劑等化學摻

規範草案對抗磨損構造物耐磨層之混凝土材料規格的要求對於需考慮抗磨

損構造物耐磨層細分為溢洪道輸水道排砂道及靜水池等之耐磨層並依據

其可能造成之磨損程度將其分為 2 種等級並對其 28 天抗壓強度水膠比及

粗粒料用量進行要求其中溢洪道與排砂道為較高等級輸水道與靜水池為較低

等級

由試驗結果可知混凝土抗壓強度與水中磨耗損失體積及含砂水流沖擊損失

34

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

體積有明顯之相關性故提昇混凝土設計強度可有效提昇其抗磨耗能力與抗含砂

水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂將 28 天設計強度規定從水利署施工規

範的 350 kgfcm2提昇至 420及 560 kgfcm2

水膠比與水中磨耗損失體積快速氯離子滲透試驗(RCPT)總累積電荷量

非穩態傳輸係數及穩態傳輸係數均有明顯之正相關性故降低混凝土水膠比可有

效提昇其抗磨耗能力與耐久性能因此反映在規範的擬訂增加水膠比最大值的

規定2種等級分別為 045及 04以下

粗粒料用量與衝擊破壞次數有明顯正相關與水中磨耗損失體積及含砂水流

沖擊損失體積有明顯負相關故提昇混凝土粗粒料用量可有效提昇其抗衝擊能力

抗磨耗能力及抗含砂水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂增加粗粒料用量最

小值的規定均為 035 m3m3以上

混凝土組成成份之水泥粒料水化學摻料與礦物摻料等之使用規定除了

按照施規綱要規範第03050章「混凝土基本材料及施工一般要求」之相關規定外

應符合下列要求

(1) 用於耐磨混凝土之粗粒料依 CNS 490 試驗法測定之磨損率不得大於

[40][ ]

(2) 除契約另有規定外混凝土配比設計使用礦物摻料之總取代量不得超過

y = -03376x + 30276Rsup2 = 08411

0

100

200

300

200 400 600 800

齡期

56

天7

2h

r磨耗

體積

(cm

3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

y = -0044x + 45546Rsup2 = 08667

0

10

20

30

40

200 400 600 800

齡期

56

天2

hr沖

擊損

失體

積(c

m3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

35

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

總膠結料重量[50][ ]

(3) 飛灰做為混凝土摻料時應符合 CNS 3036 之 F 類規定使用時應經工

程司事先核可且飛灰量不得超過總膠結料重量之[25][ ]若用於耐

磨混凝土飛灰量不得超過總膠結料重量之[15] [ ]若用於巨積混凝土

飛灰量不得超過水泥總膠結料之[30][ ]

(4) 矽灰做為混凝土摻料時應符合第 03373 章「矽灰混凝土」之相關規定

使用時應經工程司事先核可

由試驗結果可知粗粒料硬度與水中磨耗損失體積為負相關故提昇混凝土粗

粒料品質可有效提昇其抗磨耗能力因此對於耐磨混凝土粗粒料洛杉磯磨損率的

規定加以提昇規定不得大於 40

此外規範草案對於抗磨損構造物混凝土礦物摻料用量要求的主要精神在

(1) 僅規定礦物摻料之總取代量之上限為 50而沒有規定下限係因國

內最常用之礦物摻料爐石粉及飛灰單價均低於水泥以市場機制而言

承包廠商將會使用礦物摻料至其上限以降低成本

(2) 添加爐石粉有助於混凝土抗磨耗性能之提昇而飛灰不利於抗磨耗性

能但長齡期後則可改善其不利於抗磨耗性能之影響因此規範草案規

定礦物摻料之總取代量之上限為 50可保證爐石粉添加量不會超過

50再配合用於耐磨混凝土飛灰取代量上限為 15之規定亦可確保

飛灰添加量不會超過 15

(3) 矽灰對於抗磨耗性能以取代量為 15以內較為理想考量矽灰單價較

高若對於抗磨耗性能無明顯助益添加太多形同浪費因此本規範草

案對於矽灰之要求較為保守規定其添加量不宜超過水泥量之 10

(4) 藉由增加爐石粉及飛灰的用量可達成較佳之耐久性能其中爐石粉取

代量為 35時 RCPT 總累積電荷量即可降低 63~75飛灰取代量為

15時可降低 72~79綜上可知混凝土中添加爐石粉及飛灰均可

大幅提升其耐久性能

(5) 爐石粉及飛灰的用量與混凝土絕熱溫昇有密切之關係爐灰(爐石粉

飛灰=73)取代 30可使絕熱溫昇約降低 5取代 50約降低 13

顯示以爐石粉及飛灰等礦物摻料適當取代水泥之用量可有效降低水化

熱之產生以達到較佳之溫度與體積穩定性之控制

36

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

經由一系列混凝土相關試驗及相關文獻之綜整分析將混凝土抗壓強度水

膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽灰)用量等因素

與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝擊能力耐久性

溫度與體積穩定性等材料性能建立起關聯性且考量混凝土抗磨損試驗及耐久性

試驗所需花費時間較長如水中磨耗試驗需於齡期 56 天進行RCPT 需於齡期

91 天進行此將造成施工驗收等待時間過長的困擾故於規範草案之擬定即以

混凝土抗壓強度水膠比粗粒料用量礦物摻料用量等作為材料品質的檢驗規

定而不再另訂定額外之檢驗標準以簡化施工材料驗收作業但仍能達混凝土

抗磨損及提高耐久性溫度與體積穩定性之目的

此外在配比設計階段考量材料之多樣性或使用新材料時規範草案建

議當構造物需抵抗磨耗或衝擊時得進行 ASTM C1138 混凝土水中磨耗試驗

ACI 544 抗衝擊試驗或其他相關試驗依測試結果擇定最佳配比

然近年來台灣發生極端氣候已成常態維護水工構造物之性能及結構安全更

形重要本規範草案經由配比設計試拌試體製作乃至進行各項材料性能試

驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝土材料因素與混凝土力學性能建立

關聯性對於不同類型水利工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議

未來水工構造物之混凝土施工便可以有一明確的混凝土材料性能準則及材料試

驗項目與標準以期提昇水工構造物之品質

37

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長

徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長

行政院經濟建設委員會(經建會)在去(2011)年 12 月份發表 2012 年國

家建設計畫[1]揭櫫我國穩定永續均衡的經濟發展政策而落實於 2012 年度經

建發展目標包含經濟成長率為 43以上每人 GDP20246(美元)以上失

業率在 42以下而消費者物價指數上漲率則以不超過 20為努力目標

去年中因為歐美債信問題引發全球經濟衰退之疑慮我國因為國家財務

較為健全2011 年的經濟發展也較歐美國家樂觀因此當時經濟部長曾出面信

心喊話提出 2011 年的經濟指標有信心達到「54321」之標準[2]也就是說經

濟成長率要達到「5」以上失業率要在「4」以下薪資所得調漲要達「3」

以上消費者物價年增率則控制在「2」以下以及今年之重大投資要超過「1

兆」元

當提到一國經濟活動的規模時常以該國 GDP(Gross Domestic Product)為代

表而評估該國經濟活動的表現時則多以其 GDP 年度成長率來衡量由於近

年國際間貿易障礙逐漸去除跨國貿易與物流愈趨頻繁與重要當各國貿易需放

眼於全世界時供應貿易所需產品的廠商(或產業)規模也就愈來愈大使得各

國的經濟活動愈來愈趨向資本密集的結果因此目前以 GDP 來評估各國之經濟

38

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

成果時雖仍是一個有效指標但卻無法直接反映支撐經濟活動的廣大受薪階級

之實際經濟情況也因為如此2011 年 9 月「佔領華爾街運動」在美國各地如

火如荼的展開即在向執政當局反映代表受薪階級的 99人口在 2008 年金

融海嘯後之經濟復甦時期無法如同資本家一般享受 GDP 成長所應帶來之好

處(如勞方聘僱薪資的提升)因此如果需兼顧勞資雙方之實質經濟所得政

府在制訂年度總體經濟發展目標時除經建會所提「經濟成長率」「失業率」及

「消費者物價指數上漲率」外若能加上經濟部所提之「薪資所得調漲率」將

使政府施政首要為照顧全體人民福祉之目的透過每年經建目標之規劃與制訂

更為完整的推動與落實

在經建會邀集各部會制訂下一年度之國家總體經建目標後各部會需就其主

管業務規劃分配至業管產業的次經建目標及實施方案以期在年度終了時經

建會可以彙整全國人民一年來的努力達成年初所制訂的國家經建目標因此本

文也以「經濟成長率」「物價指數上漲率」「失業率」及「薪資所得調漲率」四

項經建指標比較近年我國總體經建實質成果與營造業經建實質成果間之差異與

趨勢並以經建會所制訂之 2012 年我國經建目標推測 2012 年營造業可能之產

業經建成果

首先經濟成長率是四項經建目標的根源且會直接影響到另外三項經建指

標數值之高低通常代表國家經濟活動結果之 GDP是指該國國內從事經濟活

動的總生產毛額而比較歷年經濟成長之結果必須先去除歷年物價波動之影響

因素所以計算歷年經濟成長率時多以實質生產毛額之年度成長率為主[3]

因此彙整行政院主計處所公布之全國及營造業近三十年之實質生產毛額[4]

並計算兩者之歷年成長率其結果如圖一所示除少數年度外大致上此段期間

之全國 GDP 年度成長率高於營造業之實質生產毛額年度成長率在 1997 年之

前雖然我國經濟成長率呈現逐年降低趨勢但大致仍可維持在 5以上之水準

1997-2007 的十年間我國經濟成長率約維持在 5上下其後我國經濟成長

則面臨更險峻的局勢經濟成長欲振乏力而於 2010 年時政府為因應 2008 金

融海嘯衝擊之振興經濟措施逐漸展現績效使得 2010 年經濟成長率高達 10以

上三十年間我國經濟呈現負成長的年代只有兩年分別為 2001 年及 2009 年

而營造業實質生產毛額年度成長率之情況大約可以 1995 年作為分水嶺1995

39

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

年之前的營造業經濟成長率以正成長情形居多在 1987-1989 及 1993 年更高

達 10以上而於 1995 年之後的十五年間有超過一半的年度營造業的經濟

成長呈現負成長頹勢圖一中亦繪出全國及營造業兩者經濟成長率之線性趨勢線

以方便比較全國及營造業實質生產毛額年度成長率之差異與趨勢三十年來兩

者之實質生產毛額年度成長率趨勢線大致維持平行狀態在 2010 年時營造

業經濟成長趨勢線低於全國經濟成長趨勢線約為 38依圖一之兩者趨勢估計

假設 2011 及 2012 年趨勢線斜率之差距不變因此若推估 2012 年終時營造業之

可能經濟成長率本文將以經建會所設定 2012 年全國總體經濟成長率減去 38

來推測

營造業是一個火車頭工業[5]需要下游的產業供應鏈一起協助因此中間

消費比例高所以受工程施工所需之原物料價格波動影響程度亦高在國內直

接代表營造工程物價漲跌情形的指數是行政院主計處所定期公布之營造工程物

價指數(CCI內含總指數工程分類指數中類指數及個別項目指數)但因

其屬國內單一產業之物價指數主計處或國內外經濟研究單位於年終時所發布

之下一年度經濟成長預測項目都不含營造工程物價指數預測經濟研究單位若

提供下一年度物價成長高低之預測時多以預測下一年度國內經濟成長之高低

所連帶影響國內貨物供給平衡之變動而帶動消費者物價指數(CPI)之成長數

40

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

值來代表雖然消費者物價指數與營造工程物價總指數間因使用目的不同

其組成權重亦不相同兩者間並未有直接相互影響之關聯性但若評估兩指數間

之長期趨勢以概估下一年度營造工程物價總指數之變動仍不失為一個客觀方

式因此本文彙整過去二十年間消費者物價指數與營造工程物價總指數之歷年

變動情形[4]如圖二所示二十年間CPI 指數之年度成長波動情形較 CCI

指數穩定在 1992-2003 年間CPI 指數之年度成長呈現逐年降低趨勢尤其在

2001-2003 的三年裡物價相對穩定(年度成長率趨近於零)但在 2003 年後

CPI 指數年度成長率之波動幅度漸漸擴增其值大約在 1-4之譜而過去二十

年間CCI 指數之年度波動幅度就較為劇烈工程物價波動幅度高者可達 15

之多(1993 年)工程物價波動劇降者亦曾達-9(1999 年)而營造工程之施工期

間常長達數年業者受營造工程物價之波動影響困擾頗深更常成為營造業者年

度獲利盈虧之關鍵因素依據圖二 CPI 指數之年度變動線性趨勢線逐年降低趨勢

及 CCI 指數之年度變動線性趨勢線逐年升高現象在 2010 年時CCI 指數之變

動率高於 CPI 指數約 37左右且兩指數年度變動趨勢線間之差異(CCI-CPI)

每年以增加 02之比例擴大中因此估測 2012 年終時營造業所可能遭遇之

營造工程物價總指數之變動數值將以經建會所設定之 2012 年消費者物價成長

率目標值加上 37(2010 年時之差距)再加上 04(2011 及 2012 年之差距)

作推測

41

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

而失業率可以反映勞工就業情形若年度經濟成長時可增加勞工就業機會

勞工失業率就會降低反之若年度經濟衰退時常引致勞工失業率升高本文

亦彙整行政院勞工委員會所公布之資料[6]將近十年來我國勞工總計(平均)

失業率及營造業勞工失業率繪於圖三就勞工失業率之指標而言營造業之勞工

失業率常高於全國勞工之總計失業率甚多在 2002 年時我國勞工總計失業率

為 517但當年營造業的勞工失業率約為前者之兩倍(964)其後營造業

勞工失業率以顯著的速率降低使得營造業勞工失業率與全國勞工總計失業率間

之差距逐漸縮小但自 2006 年之後兩者之失業率則與之前逐漸縮小差距之

現象背道而馳2008 年受金融海嘯之衝擊造成國內百業蕭條該年底我國

勞工總計失業率飆破 5以後長達年餘之勞工總計失業率居高不下2010 年 10

月份受惠於各部會戮力推出短期促進就業方案之功效主計處所公布的當月勞

工總計失業率降至 5以下雖讓當時以烏紗帽為擔保的閣揆暫時鬆了一口氣

但當月營造業勞工失業率仍高達 93為比較全國勞工之總計失業率與營造業

勞工失業率間之關聯趨勢本文將兩者失業率之線性趨勢線繪於圖三若以兩者

之趨勢線估計2010 年時我國營造業勞工失業率高於全國勞工總計失業率約

為 25但兩者之差距以每年減少 005之速率縮小中估測 2012 年終時營

造業勞工失業率之可能情況將以經建會所設定之 2012 年全國勞工總計失業率

目標值加上 25(2010 年時兩者趨勢線之差距)再減少 01(2011 及 2012

年縮小差距趨勢之結果)來推測

42

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

勞動薪資之成長受幾項因素影響其一為在通貨膨脹時期企業主考量

維持既有員工勞動薪資之購買力所為之勞動薪資增加給付其二為總勞動工

作時間之增加也會使勞工薪資總額增加另一項影響因素則為勞動生產力增

加之因素企業主以加薪方式回饋辛苦之員工[7]而由主計處所公布的資料中[4]

在 1995 年之前我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致多

高於當年之消費者物價指數之年度成長率(如圖四)顯然此段時間企業主對勞工

薪資之調整應有勞動生產力增加或勞動總工時增加之因素在內但在 1995 年

之後我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致與消費者物價

指數之年度成長率相當研判此段時期企業主調整勞工薪資的考量應為維持員

工既有勞動薪資之實質購買力以降低物價上漲所造成之影響居多估測 2012

年終時營造業勞工薪資成長率之可能情況仍以營造業主應會考量消費者物價

指數之漲幅調整營造業勞工薪資以維持勞動薪資之原有實質購買力因此

推測 2012 年終時此項營造業勞工薪資調整率將以經建會所設定 2012 年消費

者物價成長率之目標值來估計

43

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

依據前述彙整過去我國整體經建指標與營造業經建指標之趨勢與推估方式

2012 年我國營造業之經建指標推估結果如表一所示依此結果營造業在今年

之經建表現將面臨該高的不高(經濟成長率為 05及薪資調整率為 20)

且該低的不低(營造工程物價上漲率為 61與失業率為 66)的困境但營造

業面對今年預期之經營困境時應該找哪一個部會提供必要之協助依據目前的

政府組織架構營造業及建築師管理業務由內政部營建署依法管理技師及工

程顧問機構管理業務由行政院公共工程委員會(工程會)管理而負責國內各

產業的發展規劃或輔導業務則屬經濟部的業務範圍但或許因法定營造業另有

中央主管機關經濟部對營造產業發展規劃或產業輔導之協助常使營造業者感

覺不如其對製造業者立法院於前(2010 年)年 1 月份通過行政院組織法等三

法之修正案並預計於三年內完成政府組織再造工程在政府組織調整方案中(草

案)國家發展委員會將新設管制考核處以統籌原工程會及經建會之工程管考

業務另將增設國土空間發展處以統籌工程會之工程建設經費審議及經建會住

都處之業務交通部將更名為「交通及建設部」並規劃新設「工程技術及產業

司」及「民間參與公共建設司」以納入工程會及內政部之相關業務而內政部

將保留國土規劃及建築師管理之業務另設國土管理署辦理雖然此項政府組

織調整方案與原工程界期望新設「工程建設部」以統一我國營建產業之發展

規劃考核管理督導與輔導等事務的原意有不小落差但工程界仍殷切盼

望政府組織調整後能有特定部會以營造產業中央主管機關的立場於「考核

44

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

管理與督導」之傳統業務外增加規劃營造產業之發展願景年度經建目標制訂

及提供必要之輔導與協助等業務更期望類似「兩兆雙星」「生技起飛鑽石行動

方案」的產業長期發展及輔導方案能由營造業之中央主管機關提出

45

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

國外災例 他山之石

簡賢文 中央警察大學 教授

謝蕙如 中央警察大學 研究助理

根據統計資料[1]顯示自 1995年起全世界已有 713人因公路隧道火災而死

亡且在 1999 年至 2001 年間歐洲就至少發生三起重大的隧道火災如 1999

年Mont Blanc Tunnel 因一輛載有人造奶油及麵粉之貨車自燃引發猛烈火勢造

成 39人死亡43輛車毁損隧道關閉將近三年1999年 Tauern Tunnel 火災造

成 12死 49傷隧道封閉 3個月其肇事原因為載運油漆之貨車追撞前方車輛引

發火災而 2001年兩輛貨車對撞所引發之 Gotthard Tunnel 火災其造成 20死 4

傷隧道嚴重損壞封閉 2個月從隧道火災對社會經濟以及國家政府形象重大損

失之角度審視公路隧道已不僅只是單純的交通運輸途徑而是背負著國家形象

及經濟重任之關鍵基礎設施

隨著臺灣社會環境的變遷及對於運輸經濟交通安全的高需求和高期待越

來越多的隧道於公路建設中構築包括八卦山隧道雪山隧道觀音山隧道

甚至是計劃建造之蘇花改隧道群隧道取代了開放的平面道路不僅提升車流量

縮短更多的車程時間也帶來更高的交通運輸經濟效益雖然隧道帶來交通上

之便捷然其可能因通行其間車輛的追撞而衍生的避難與救援特別困難的隧道火

災對於實現「給予人民一條安全回家的路」之倡議絕對是蘇花改通過環評後

中央及地方政府與工程顧問公司必須面對之關鍵議題

46

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 22: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

升工程品質但為使各工程主辦機關於特殊情形時也能適當之增刪綱要規範

以符合其工程特性之需求條件「公共工程施工綱要規範實施要點」第四條亦明

文規定「主辦機關自本要點實施日起辦理新興個別計畫之規劃設計及施工

應用施工規範之有關措施及內容如有所不足或另有特殊情節應循施工規範完

整版所訂有關編撰格式編碼架構及編碼規則增刪修撰以因應個案需用」因此

施工綱要規範之引用者應充分了解綱要規範尚非屬施工標準規範應用綱要規

範時需就擬發包之工程特性全面檢討綱要規範內容是否可符合發包工程之

需求不應盲目照抄使用

22

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

李 釗 國立中央大學土木工程學系 教授

王韡蒨 私立中原大學土木工程學系 助理教授

許書王 私立中原大學土木工程學系 兼任助理教授

交通部(以下稱主管機關)自 78 年 7 月 25 日交技(78)字第 022662 號函頒布「公

路工程施工規範」後鑑於工程技術不斷創新材料變化也與時俱進為求規範

切合實際遂於 84 年推動「交通部工程在國內落實生根作法」專案之際納入

該規範之修訂並由國道高速公路局(以下稱主辦機關)於 90 年 1 月完成全面修

訂工作93 年並配合行政院「綠建築推動方案」工作項目將廢棄混凝土回收

再生利用規定納入規範

97年主管機關為配合行政院政策執行「廢棄資源物再利用於公路工程規範

草案之研究」並針對公路類相關規範進行全面檢視排定公路類規範修訂順序

其中以公路工程施工規範列為優先修訂項目為符合實際需求主管機關於98

年辦理「公路工程施工規範草案之研究」將原規範格式參照行政院公共工程委

員會「公共工程施工綱要規範」主架構及各章編列方式進行全面性內容檢視與

修訂並於99年4月完成初步研究同年12月交由主辦機關負責『交通部頒布「公

路工程施工規範」之修訂』計畫並委由國立中央大學(以下稱執行單位)辦理

23

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

為配合行政院公共工程委員會 98 年 8 月召開「公共工程設計與施工規範第

二次討論會(混凝土規範)」會議之決議就公路工程施工規範「第六章混凝土工

程」先予審議並於 100 年 4 月由主辦機關負責辦理初審後提報主管機關進行

複審及頒佈作業期間共歷經 9 次複審會議於同年 9 月完成複審作業10 月 3

日完成頒佈程序

主管機關於97年開始規劃進行「公路工程施工規範」修訂作業於98年發包

辦理「公路工程施工規範草案之研究」進行全面性規範內容檢視與修訂99

年再委由主辦機關負責辦理「公路工程施工規範之修訂」計畫並就「第六章混

凝土工程」先予審查及頒布其任務編組及審議流程如下所述

1任務編組

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

有鑑於公路工程施工規範內容涵蓋許多領域故修訂方式應由不同領域的專

家學者針對其專精領域之章節著手修訂因此計有六個委員會進行規範草案撰

稿與審查之工作區分為「總則及設施安衛環境」「路基及路面工程」「混

凝土工程」「橋梁工程」「隧道工程」及「排水及邊坡工程」等

混凝土工程委員會由召集人撰稿委員審查委員及執行秘書所組成召集

人邀請三位混凝土界專家學者擔任公路工程施工規範第六章混凝土工程內容編

修撰稿委員規範修訂初步完成後隨即開始審查工作審查委員由7位混凝土

專家組成

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

該案以任務編組方式審查其中混凝土工程施工規範初審委員會由鐵公路

相關單位包括公路總局高公局國工局運輸研究所高鐵局鐵改局鐵路

管理局等七個單位台灣世曦工程公司及學者等產官學界混凝土專家共17人組成

並召開初審會議審查相關條文初審會議通過後由主辦單位邀集主管機關鐵

公路相關單位進行校核完成後送交通部複審複審委員會由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者執行單位及技師公會專家組成

24

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2審議流程

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

為快速了解及蒐集資料規劃問卷並發函於使用較為頻繁及熟悉之相關單位

進行問卷調查以提供施工規範修訂之建議期間並進行兩次初審聯席會議第

一次初審聯席會議決議事項包含規範草案審查方式審查召集人委員名冊審

查頻率及開會地點第二次會議則針對初步完成之草案內容進行審查

基於專業領域之分工第一次初審聯席會議後即採分組(委員會)方式進行

混凝土工程委員會部份先收集目前國內使用之公路工程施工規範及彙整有關技

術文獻檢視施工規範運用於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能

發生之問題並針對前述問卷結果之建議由召集人邀集撰稿委員召開會議討

論混凝土施工規範之架構及內容由執行秘書進行規範修訂之相關文書作業及會

議成果彙整規範草案擬定後即進行小組內部之審查工作由召集人聘請官學

界混凝土專家擔任審查委員審查會議結束後進行全案第二次初審聯席會議對

規範草案內容進行審查撰稿會議擬定「第六章混凝土工程」施工規範草案共16

章歷經5次小組內部之審查會議修訂整合完成之草案共12章

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

主辦單位針對98年「公路工程施工規範草案之研究」案初步完成之規範草案

規劃召開初審會議並委由執行單位辦理其中混凝土工程施工規範初審委員會

由鐵公路7個單位13人產業界2人及學界2人共17人組成分別針對前述「第

六章混凝土工程」施工規範草案共12章逐章進行初審共召開11次會議初審

會議審查方式分為會議前中後三階段進行會議審查前擬出規範審查順序及

章節會議前三天由審查委員先提出書面意見交由執行祕書綜整會議中依

據所有委員書面審查意見表逐條討論並修訂會議後由執行秘書綜整修訂內容

並發文檢送會議紀錄初審會議通過後由執行單位函送規範修訂成果至主辦機

關並由主辦機關核定後彙送交通部進行複審複審委員由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者承辦單位及技師公會專家組成複審進行方式逐章逐條審

查歷經9次審查會議於100年9月完成修訂「公路工程施工規範」第六章混凝

土工程規範共計12章並於100年10月頒布

25

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

本次規範的編修要同時兼顧制度面法制面及實務執行面編修的要領簡述

如下

1掌握規範特性

就鐵公路各主管單位而言部頒規範是具有援引依據位階較高且編修

後需較長時間才有機會再予以修訂等特性因此在法制面的考量下內容修訂依

據交通部99年8月9日交技字第0990007371號函示部頒規範採原則性政策性或

訓示性之技術規定而執行細節之操作面規定則由各執行單位制定辦理

2修訂規範架構

93年4月頒布之「公路工程施工規範」第六章混凝土工程係引用中國土木

水利工程學會出版之「混凝土工程施工規範與解說(土木402)」內容為主其格

式僅水泥混凝土一節再區分說明材料施工要求及計量與計價等四項與行

政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」及部屬機關自訂混凝土施工規範

之架構及內容有極大差異性為符合實務面及法制面需針對規範內容及架構做

大幅度修訂

規範內容主架構及各章編碼之修訂依據交通部技監室98年技發字第

0980200448號函示參照行政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」進

行規範格式及章節之編排各章碼內容再區分為通則產品施工計量及計價

等四部分藉此提升部屬機關在引用規範時之實用性及便利性

3符合運用領域

原混凝土工程施工規範內容主要是以中國土木水利工程學會土木402為主

土木402是以建築工程為對象與公路工程屬性較為不同為符合公路工程運用

的領域與需求藉由國內外公路工程施工規範文獻蒐集彙整以及臺灣地區公路工

程規範現況調查成效評估與使用情形以期完成最適切用於國內公路工程之混

凝土施工規範

4更新及刪除不合時宜的內容

混凝土工程施工規範是營建工程運用最多分布最廣的規範之一其係為了

26

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

達成工程設計之理念和品質需求所訂定對施工材料及施工品質之要求與標準

部頒規範頒布與修訂之日期差距甚大部份參考之標準或規範(包括CNSASTM

AASHTO等)國內外已做更新為求嚴謹且鑑於材料工法日新月異因此需

針對相關規範進行檢視與修訂以符合未來需求除此之外對規範實務應用層

面藉由委員會的召開更新及刪除不適用之內容期使規範更具完備

5名詞整編

93年版公路工程施工規範相同之工程項目等常發現各章名詞會有不同之現

象恐易造成施工單位混淆因此主辦單位藉由本次規範修訂作業將相同事

項所用的名詞予以統一並於第一章總則篇定義清楚混凝土工程施工規範雖然

先審議後頒布但是在名詞部分將依據部頒複審結果將定案名詞提送總則工程

委員會配合修訂

6納入新材料及新工法

目前國內使用之公路工程混凝土施工規範及技術是否合宜需進行檢視探

討及修訂因此在修訂上需使各篇章節相關工作項目之規定一致化並檢視施工

規範於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能發生之問題予以檢討

有些已經不符合現代需求除了原有工法要求外再建議增列其他新工法以因

應工程技術之演進及新材料新工法之發展

本次第六章混凝土工程編修完成頒布的內容架構包括第03052章「卜特蘭

水泥」第03053章「水泥混凝土之一般要求」第03054章「水泥混凝土構造物」

第03110章「場鑄結構混凝土用模板」第03150章「混凝土附屬品」第03210

章「鋼筋」第03220章「銲接鋼線網」第03315章「自充填混凝土」第03350

章「混凝土表面修飾」第03371章「無收縮混凝土」第03372章「噴凝土」及

第03601章「無收縮水泥砂漿」等共計12章重要編修項目及其精神如下

1新增符合工程現況專章

近年來國內自充填混凝土快速發展與應用目前已逐漸普遍應用於公路建

築等重要工程有著重大的進展與改變由於自充填混凝土在施工技術上和傳統

27

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

混凝土有相當大的差異因此本次修訂重點之一為新增「自充填混凝土」專章

使本規範符合混凝土技術發展之國際潮流與水準此外亦新增第03371章「無

收縮混凝土」及第03601章「無收縮水泥砂漿」等二個章節

2配合新科技新材料及新工法之應用增列內容

如增列第03052章「卜特蘭水泥」中水硬性混合水泥之材料要求又如CNS

1240之附錄所列檢測粒料鹼質與粒料反應活性的方法包括岩相分析等四種資

料過於老舊因此在第03053章「水泥混凝土之一般要求」中增列具潛在鹼質反

應性粒料之檢測方式此外亦增列第03315章「自充填混凝土」之材料要求及施

工相關規定

3非混凝土工程範疇內容納入適當之委員會討論

第03150章「混凝土附屬品」原草案條文附屬品區分為混凝土工程附屬品

與橋梁工程附屬品二部分本章保留混凝土工程附屬品內容包括填縫劑及止水

帶兩類而原草案條文中有關橋梁工程附屬品包括成型伸縮縫填縫板人造橡膠

防震板預力鋼棒剪力鋼箱及套筒抗拉拔裝置剪力鋼棒與防震拉條防水

膜橋梁鉸接板頂防水層渡槽防水層箱型梁人孔蓋及座橋名牌等有關的

材料規定及施工方法移至橋梁工程組納入橋梁工程附屬品專章討論

4整併章節內容

將原第03390章「混凝土養護」及第03350章「混凝土基本材料及施工方法」

等併入第03053章「水泥混凝土之一般要求」將原第03310章「結構用混凝土」

併入第03054章「水泥混凝土構造物」中

5要求材料及施工品質

施工規範是營建工程施工之準則對工程相關的品質要求均需詳列於規範中

包括材料規格檢驗頻率品質要求標準等因考量各部屬單位工程特性不同

部頒規範修訂採原則性政策性或訓示性之技術規定對於執行細節操作面之規

定在不違反部頒規範及其他相關法令規章下各部屬單位應優先考慮施工安全

及品質要求制定所需之規範

本次混凝土工程施工規範對材料及施工品質要求之原則性修訂內容列舉幾

項說明第03053章「水泥混凝土之一般要求」將第33項內容修正為「除契約另

28

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

有規定外混凝土之坍度強度及水溶性氯離子含量檢驗方法依CNS 3090規

定執行檢驗頻率與合格標準依契約規定辦理」第03210章「鋼筋」刪除

第324款中表03210-2混凝土保護層厚度建議值及第36款許可差規定等二項內容

而相關規定依各單位制訂之契約加以要求以滿足各單位對不同工程性質的要

6重視施工品質及工程安全內容

為避免國內混凝土工程施工品質不良所造成之案例重蹈覆轍本次修訂內容

全面性檢討對施工品質的要求以確保施工安全例如第03210章「鋼筋」為提

升施工品質並考量安全修訂第217款後段內容為「水泥砂漿墊塊或混凝土墊塊

之強度須大於所澆置混凝土之強度並應附鍍鋅鐵線」

7修正計量與計價架構寫法

除特殊需求外修正計量與計價的架構寫法以使規範更完善依據交通部

臺灣區國道高速公路局100年4月18日工字第1006003247號函示「第42項計價

每一工作項目建議須有『計價單位』及『若契約另有規定時從其規定』等字眼

並採正面表列方式辦理」修正

8統一使用的名詞例

規範各章名詞定義需統一規範才具一致性及便利性且須於第一章總則中

加以規定例如第03110章「場鑄結構混凝土用模板」依據公共工程施工綱要

規範編撰說明施工圖涵蓋施工製造圖(Shop drawings)與工作圖(Working

drawings)兩部分並將原內容中的「工作圖」修訂為「施工圖」第00100章

「總則篇」第123款修訂AASHTO中文名稱為「美國州公路及運輸官員協會」

及修訂Standard Specifications for Highway Bridge的中文名稱為「公路橋梁標準規

範施工篇」

1由本次修訂過程顯示為求嚴謹規範從修訂研擬至頒佈時間長達數年就環

境變遷與實務應用而言未來宜採取逐年彙整定期修正方式辦理以避免落

29

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2辦理過程發現各單位對於某些特定事項持有不同建議或看法由此可見以部層

級之規範而言採原則性政策性或訓示性之技術規定屬正確作法

3日後對於交通部與其他部會或單位相類似之規範標準應採取積極參與方式

以避免一國多制或有落差的情形發生

4本次修訂規範參與人員涵蓋產官學界專家學者惟新修訂規範是否完全適

合應用尚須進一步了解建議相關單位應採取主動方式與主管機關保持聯繫

就實務應用產生的問題充分溝通並研擬對策以期本規範能更為適用可行

30

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長

國立台灣大學 土木工程學系教授

陳育聖 財團法人臺灣營建研究院 副工程師

楊仲家 國立海洋大學 材料工程研究所教授 劉玉雯 國立嘉義大學 土木與水資源工程系教授

水利工程建設是台灣經濟起步不可或缺的一環從防洪灌溉電力與公共

給水等涵蓋之服務範圍與影響層面甚為廣泛更是造就台灣經濟發展的主要功

臣因此水利構造物須維持一定的服務性能以確保其於服務年限內正常營運

目前台灣的水利構造物以鋼筋混凝土結構為主然而由於台灣雨量豐沛約為世

界平均值 26 倍降雨時空分佈極不平均的水文條件雨季集中於五至十月間

約為年平均雨量之 78再加上河川大多從海拔高度超過 3000 公尺的山區以

不超過 150 公里的距離東西流向海洋以及地質構造複雜而地層形成年淺質弱的

地形與地質條件使得每逢颱風大雨坡陡流急且挾帶大量土石河流向下游流動

形成台灣地區單位面積產砂量及河川含砂濃度皆為世界平均值之數十倍這種

「水急砂多」的情形透過「水」與「砂」的共同作用對台灣水工結構物如

攔河壩堰之排砂道溢洪道輸水排砂隧道及靜水池等之混凝土結構構成嚴

重的磨損問題

31

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

國內關於水工混凝土施工之相關建議與規定僅見於公共工程委員會施工綱

要規範第 03374 章耐磨混凝土及經濟部水利署施工規範第 03310 章結構用混凝土

中之部分篇章然而上述兩者均屬通則型規範對於不同類型水工構造物如堰

壩結構體溢洪道輸水道排砂道及靜水池等其規定並無特別差異性台灣

河川均屬源短流急型態且地質構造複雜使得河川具高含砂石量之特性位於不

同河段之水工構造物將因河流中不同粒徑的砂石而遭受不同形式的侵襲因

此不同形式水工構造物所承受的損害便有所差別若僅以通則性規範進行施工管

理恐較難以落實不同類型構造物之性能要求及施工要求

國外相關規範中日本土木學會混凝土標準示方書[施工編]及[壩編]對於水

工混凝土耐磨或抗衝擊性質均無著墨美國混凝土學會 ACI 210R-93rdquoErosion of

concrete in hydraulic structuresrdquo雖對於水工混凝土之耐磨性質有較實質的說明然

亦無較定量的建議中國水工混凝土施工規範屬水工混凝土之一般通則性規範

藉由規範水工混凝土使用之材料與配比的水膠比(水灰比)以控制其品質然對於

水工混凝土耐磨及抗衝擊性質亦無實質建議

上述國內規範中均僅以抗壓強度做為判斷混凝土品質之依據對水工構造

物所需的抗磨耗能力抗衝擊能力耐久性與體積穩定性卻著墨甚少

依據相關文獻與試驗結果顯示水利工程多數之混凝土構造物必須具備一定

的抗磨耗與抗衝擊能力始能確保其構造性能並維持正常功能另一方面混

32

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

凝土耐久性溫度與體積穩定性等則是決定混凝土構造物使用年限之最重要參

數因此100 年水利署委由國立台灣大學詹穎雯教授海洋大學楊仲家教授及

嘉義大學劉玉雯教授與財團法人臺灣營建研究院所組成的團隊針對前項所列之

各種材料性能試驗方法進行相關試驗以擬定水利構造物運用混凝土所應具備

材料性能之主要測試項目並據以檢討現行混凝土施工規範提出修訂建議[1]

藉由一系列適合水工混凝土構造物應用之混凝土材料經由配比設計試拌

試體製作乃至進行各項材料性能試驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝

土抗壓強度水膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽

灰)用量等因素與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝

擊能力耐久性溫度與體積穩定性等材料性能建立關聯性對於不同類型水利

工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議此建議值包含混凝土材料之

性能要求與材料性能試驗項目等因此未來水工構造物之混凝土施工便可以

有一明確的混凝土材料性能準則及材料試驗項目與標準

在此將研擬之整合型水利工程混凝土施工規範(草案)關於材料性能要求適

用之試驗法與材料檢驗規定之訂定原則與精神敘述如下而本規範草案對於材料

相關規格與性能之要求在條文前面均會有「除契約另有規定外hellip」之陳述

以保留業主單位針對個別工程相關性能需有所提昇之彈性

考量國內現行水工混凝土施工規範對於水工構造物之混凝土規格及性能要

求並無區分一般構造物及需考量抗磨耗抗沖擊性能之構造物因此就水工混凝

土構造物之特性先將其區分為(1)一般水工構造物(2) 抗磨損構造物(3) 堰

壩結構體等三種結構

對於「一般水工構造物」之規定係參考經濟部水利署施工規範第 03310 章

結構用混凝土規定一般水工構造物使用之混凝土 28 天設計抗壓強度並將水

利署規範中部分構造物的強度要求予以提昇如下表所示

對於「堰壩結構體」之要求直接引用至公共工程委員會施工綱要規範第

03701 章「壩用混凝土」的規定

規範草案最主要在於增加針對「抗磨損構造物」之相關性能規定與要求使

該規範具有「水工混凝土施工規範」的特色

33

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

規範草案關於「抗磨損構造物」混凝土之材料規格要求如下

(1) 抗磨損構造物係指需承受水流中磨損物質沖刷或外界物質磨損之構造

物應使用耐磨混凝土

(2) 除契約另有規定外抗磨損構造物設計使用之混凝土規格可參考下表

規定

(3) 混凝土採低水膠比之配比可提高混凝土強度作為耐磨混凝土耐

磨混凝土為維持良好工作度得摻加減水劑輸氣劑強塑劑等化學摻

規範草案對抗磨損構造物耐磨層之混凝土材料規格的要求對於需考慮抗磨

損構造物耐磨層細分為溢洪道輸水道排砂道及靜水池等之耐磨層並依據

其可能造成之磨損程度將其分為 2 種等級並對其 28 天抗壓強度水膠比及

粗粒料用量進行要求其中溢洪道與排砂道為較高等級輸水道與靜水池為較低

等級

由試驗結果可知混凝土抗壓強度與水中磨耗損失體積及含砂水流沖擊損失

34

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

體積有明顯之相關性故提昇混凝土設計強度可有效提昇其抗磨耗能力與抗含砂

水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂將 28 天設計強度規定從水利署施工規

範的 350 kgfcm2提昇至 420及 560 kgfcm2

水膠比與水中磨耗損失體積快速氯離子滲透試驗(RCPT)總累積電荷量

非穩態傳輸係數及穩態傳輸係數均有明顯之正相關性故降低混凝土水膠比可有

效提昇其抗磨耗能力與耐久性能因此反映在規範的擬訂增加水膠比最大值的

規定2種等級分別為 045及 04以下

粗粒料用量與衝擊破壞次數有明顯正相關與水中磨耗損失體積及含砂水流

沖擊損失體積有明顯負相關故提昇混凝土粗粒料用量可有效提昇其抗衝擊能力

抗磨耗能力及抗含砂水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂增加粗粒料用量最

小值的規定均為 035 m3m3以上

混凝土組成成份之水泥粒料水化學摻料與礦物摻料等之使用規定除了

按照施規綱要規範第03050章「混凝土基本材料及施工一般要求」之相關規定外

應符合下列要求

(1) 用於耐磨混凝土之粗粒料依 CNS 490 試驗法測定之磨損率不得大於

[40][ ]

(2) 除契約另有規定外混凝土配比設計使用礦物摻料之總取代量不得超過

y = -03376x + 30276Rsup2 = 08411

0

100

200

300

200 400 600 800

齡期

56

天7

2h

r磨耗

體積

(cm

3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

y = -0044x + 45546Rsup2 = 08667

0

10

20

30

40

200 400 600 800

齡期

56

天2

hr沖

擊損

失體

積(c

m3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

35

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

總膠結料重量[50][ ]

(3) 飛灰做為混凝土摻料時應符合 CNS 3036 之 F 類規定使用時應經工

程司事先核可且飛灰量不得超過總膠結料重量之[25][ ]若用於耐

磨混凝土飛灰量不得超過總膠結料重量之[15] [ ]若用於巨積混凝土

飛灰量不得超過水泥總膠結料之[30][ ]

(4) 矽灰做為混凝土摻料時應符合第 03373 章「矽灰混凝土」之相關規定

使用時應經工程司事先核可

由試驗結果可知粗粒料硬度與水中磨耗損失體積為負相關故提昇混凝土粗

粒料品質可有效提昇其抗磨耗能力因此對於耐磨混凝土粗粒料洛杉磯磨損率的

規定加以提昇規定不得大於 40

此外規範草案對於抗磨損構造物混凝土礦物摻料用量要求的主要精神在

(1) 僅規定礦物摻料之總取代量之上限為 50而沒有規定下限係因國

內最常用之礦物摻料爐石粉及飛灰單價均低於水泥以市場機制而言

承包廠商將會使用礦物摻料至其上限以降低成本

(2) 添加爐石粉有助於混凝土抗磨耗性能之提昇而飛灰不利於抗磨耗性

能但長齡期後則可改善其不利於抗磨耗性能之影響因此規範草案規

定礦物摻料之總取代量之上限為 50可保證爐石粉添加量不會超過

50再配合用於耐磨混凝土飛灰取代量上限為 15之規定亦可確保

飛灰添加量不會超過 15

(3) 矽灰對於抗磨耗性能以取代量為 15以內較為理想考量矽灰單價較

高若對於抗磨耗性能無明顯助益添加太多形同浪費因此本規範草

案對於矽灰之要求較為保守規定其添加量不宜超過水泥量之 10

(4) 藉由增加爐石粉及飛灰的用量可達成較佳之耐久性能其中爐石粉取

代量為 35時 RCPT 總累積電荷量即可降低 63~75飛灰取代量為

15時可降低 72~79綜上可知混凝土中添加爐石粉及飛灰均可

大幅提升其耐久性能

(5) 爐石粉及飛灰的用量與混凝土絕熱溫昇有密切之關係爐灰(爐石粉

飛灰=73)取代 30可使絕熱溫昇約降低 5取代 50約降低 13

顯示以爐石粉及飛灰等礦物摻料適當取代水泥之用量可有效降低水化

熱之產生以達到較佳之溫度與體積穩定性之控制

36

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

經由一系列混凝土相關試驗及相關文獻之綜整分析將混凝土抗壓強度水

膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽灰)用量等因素

與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝擊能力耐久性

溫度與體積穩定性等材料性能建立起關聯性且考量混凝土抗磨損試驗及耐久性

試驗所需花費時間較長如水中磨耗試驗需於齡期 56 天進行RCPT 需於齡期

91 天進行此將造成施工驗收等待時間過長的困擾故於規範草案之擬定即以

混凝土抗壓強度水膠比粗粒料用量礦物摻料用量等作為材料品質的檢驗規

定而不再另訂定額外之檢驗標準以簡化施工材料驗收作業但仍能達混凝土

抗磨損及提高耐久性溫度與體積穩定性之目的

此外在配比設計階段考量材料之多樣性或使用新材料時規範草案建

議當構造物需抵抗磨耗或衝擊時得進行 ASTM C1138 混凝土水中磨耗試驗

ACI 544 抗衝擊試驗或其他相關試驗依測試結果擇定最佳配比

然近年來台灣發生極端氣候已成常態維護水工構造物之性能及結構安全更

形重要本規範草案經由配比設計試拌試體製作乃至進行各項材料性能試

驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝土材料因素與混凝土力學性能建立

關聯性對於不同類型水利工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議

未來水工構造物之混凝土施工便可以有一明確的混凝土材料性能準則及材料試

驗項目與標準以期提昇水工構造物之品質

37

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長

徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長

行政院經濟建設委員會(經建會)在去(2011)年 12 月份發表 2012 年國

家建設計畫[1]揭櫫我國穩定永續均衡的經濟發展政策而落實於 2012 年度經

建發展目標包含經濟成長率為 43以上每人 GDP20246(美元)以上失

業率在 42以下而消費者物價指數上漲率則以不超過 20為努力目標

去年中因為歐美債信問題引發全球經濟衰退之疑慮我國因為國家財務

較為健全2011 年的經濟發展也較歐美國家樂觀因此當時經濟部長曾出面信

心喊話提出 2011 年的經濟指標有信心達到「54321」之標準[2]也就是說經

濟成長率要達到「5」以上失業率要在「4」以下薪資所得調漲要達「3」

以上消費者物價年增率則控制在「2」以下以及今年之重大投資要超過「1

兆」元

當提到一國經濟活動的規模時常以該國 GDP(Gross Domestic Product)為代

表而評估該國經濟活動的表現時則多以其 GDP 年度成長率來衡量由於近

年國際間貿易障礙逐漸去除跨國貿易與物流愈趨頻繁與重要當各國貿易需放

眼於全世界時供應貿易所需產品的廠商(或產業)規模也就愈來愈大使得各

國的經濟活動愈來愈趨向資本密集的結果因此目前以 GDP 來評估各國之經濟

38

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

成果時雖仍是一個有效指標但卻無法直接反映支撐經濟活動的廣大受薪階級

之實際經濟情況也因為如此2011 年 9 月「佔領華爾街運動」在美國各地如

火如荼的展開即在向執政當局反映代表受薪階級的 99人口在 2008 年金

融海嘯後之經濟復甦時期無法如同資本家一般享受 GDP 成長所應帶來之好

處(如勞方聘僱薪資的提升)因此如果需兼顧勞資雙方之實質經濟所得政

府在制訂年度總體經濟發展目標時除經建會所提「經濟成長率」「失業率」及

「消費者物價指數上漲率」外若能加上經濟部所提之「薪資所得調漲率」將

使政府施政首要為照顧全體人民福祉之目的透過每年經建目標之規劃與制訂

更為完整的推動與落實

在經建會邀集各部會制訂下一年度之國家總體經建目標後各部會需就其主

管業務規劃分配至業管產業的次經建目標及實施方案以期在年度終了時經

建會可以彙整全國人民一年來的努力達成年初所制訂的國家經建目標因此本

文也以「經濟成長率」「物價指數上漲率」「失業率」及「薪資所得調漲率」四

項經建指標比較近年我國總體經建實質成果與營造業經建實質成果間之差異與

趨勢並以經建會所制訂之 2012 年我國經建目標推測 2012 年營造業可能之產

業經建成果

首先經濟成長率是四項經建目標的根源且會直接影響到另外三項經建指

標數值之高低通常代表國家經濟活動結果之 GDP是指該國國內從事經濟活

動的總生產毛額而比較歷年經濟成長之結果必須先去除歷年物價波動之影響

因素所以計算歷年經濟成長率時多以實質生產毛額之年度成長率為主[3]

因此彙整行政院主計處所公布之全國及營造業近三十年之實質生產毛額[4]

並計算兩者之歷年成長率其結果如圖一所示除少數年度外大致上此段期間

之全國 GDP 年度成長率高於營造業之實質生產毛額年度成長率在 1997 年之

前雖然我國經濟成長率呈現逐年降低趨勢但大致仍可維持在 5以上之水準

1997-2007 的十年間我國經濟成長率約維持在 5上下其後我國經濟成長

則面臨更險峻的局勢經濟成長欲振乏力而於 2010 年時政府為因應 2008 金

融海嘯衝擊之振興經濟措施逐漸展現績效使得 2010 年經濟成長率高達 10以

上三十年間我國經濟呈現負成長的年代只有兩年分別為 2001 年及 2009 年

而營造業實質生產毛額年度成長率之情況大約可以 1995 年作為分水嶺1995

39

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

年之前的營造業經濟成長率以正成長情形居多在 1987-1989 及 1993 年更高

達 10以上而於 1995 年之後的十五年間有超過一半的年度營造業的經濟

成長呈現負成長頹勢圖一中亦繪出全國及營造業兩者經濟成長率之線性趨勢線

以方便比較全國及營造業實質生產毛額年度成長率之差異與趨勢三十年來兩

者之實質生產毛額年度成長率趨勢線大致維持平行狀態在 2010 年時營造

業經濟成長趨勢線低於全國經濟成長趨勢線約為 38依圖一之兩者趨勢估計

假設 2011 及 2012 年趨勢線斜率之差距不變因此若推估 2012 年終時營造業之

可能經濟成長率本文將以經建會所設定 2012 年全國總體經濟成長率減去 38

來推測

營造業是一個火車頭工業[5]需要下游的產業供應鏈一起協助因此中間

消費比例高所以受工程施工所需之原物料價格波動影響程度亦高在國內直

接代表營造工程物價漲跌情形的指數是行政院主計處所定期公布之營造工程物

價指數(CCI內含總指數工程分類指數中類指數及個別項目指數)但因

其屬國內單一產業之物價指數主計處或國內外經濟研究單位於年終時所發布

之下一年度經濟成長預測項目都不含營造工程物價指數預測經濟研究單位若

提供下一年度物價成長高低之預測時多以預測下一年度國內經濟成長之高低

所連帶影響國內貨物供給平衡之變動而帶動消費者物價指數(CPI)之成長數

40

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

值來代表雖然消費者物價指數與營造工程物價總指數間因使用目的不同

其組成權重亦不相同兩者間並未有直接相互影響之關聯性但若評估兩指數間

之長期趨勢以概估下一年度營造工程物價總指數之變動仍不失為一個客觀方

式因此本文彙整過去二十年間消費者物價指數與營造工程物價總指數之歷年

變動情形[4]如圖二所示二十年間CPI 指數之年度成長波動情形較 CCI

指數穩定在 1992-2003 年間CPI 指數之年度成長呈現逐年降低趨勢尤其在

2001-2003 的三年裡物價相對穩定(年度成長率趨近於零)但在 2003 年後

CPI 指數年度成長率之波動幅度漸漸擴增其值大約在 1-4之譜而過去二十

年間CCI 指數之年度波動幅度就較為劇烈工程物價波動幅度高者可達 15

之多(1993 年)工程物價波動劇降者亦曾達-9(1999 年)而營造工程之施工期

間常長達數年業者受營造工程物價之波動影響困擾頗深更常成為營造業者年

度獲利盈虧之關鍵因素依據圖二 CPI 指數之年度變動線性趨勢線逐年降低趨勢

及 CCI 指數之年度變動線性趨勢線逐年升高現象在 2010 年時CCI 指數之變

動率高於 CPI 指數約 37左右且兩指數年度變動趨勢線間之差異(CCI-CPI)

每年以增加 02之比例擴大中因此估測 2012 年終時營造業所可能遭遇之

營造工程物價總指數之變動數值將以經建會所設定之 2012 年消費者物價成長

率目標值加上 37(2010 年時之差距)再加上 04(2011 及 2012 年之差距)

作推測

41

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

而失業率可以反映勞工就業情形若年度經濟成長時可增加勞工就業機會

勞工失業率就會降低反之若年度經濟衰退時常引致勞工失業率升高本文

亦彙整行政院勞工委員會所公布之資料[6]將近十年來我國勞工總計(平均)

失業率及營造業勞工失業率繪於圖三就勞工失業率之指標而言營造業之勞工

失業率常高於全國勞工之總計失業率甚多在 2002 年時我國勞工總計失業率

為 517但當年營造業的勞工失業率約為前者之兩倍(964)其後營造業

勞工失業率以顯著的速率降低使得營造業勞工失業率與全國勞工總計失業率間

之差距逐漸縮小但自 2006 年之後兩者之失業率則與之前逐漸縮小差距之

現象背道而馳2008 年受金融海嘯之衝擊造成國內百業蕭條該年底我國

勞工總計失業率飆破 5以後長達年餘之勞工總計失業率居高不下2010 年 10

月份受惠於各部會戮力推出短期促進就業方案之功效主計處所公布的當月勞

工總計失業率降至 5以下雖讓當時以烏紗帽為擔保的閣揆暫時鬆了一口氣

但當月營造業勞工失業率仍高達 93為比較全國勞工之總計失業率與營造業

勞工失業率間之關聯趨勢本文將兩者失業率之線性趨勢線繪於圖三若以兩者

之趨勢線估計2010 年時我國營造業勞工失業率高於全國勞工總計失業率約

為 25但兩者之差距以每年減少 005之速率縮小中估測 2012 年終時營

造業勞工失業率之可能情況將以經建會所設定之 2012 年全國勞工總計失業率

目標值加上 25(2010 年時兩者趨勢線之差距)再減少 01(2011 及 2012

年縮小差距趨勢之結果)來推測

42

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

勞動薪資之成長受幾項因素影響其一為在通貨膨脹時期企業主考量

維持既有員工勞動薪資之購買力所為之勞動薪資增加給付其二為總勞動工

作時間之增加也會使勞工薪資總額增加另一項影響因素則為勞動生產力增

加之因素企業主以加薪方式回饋辛苦之員工[7]而由主計處所公布的資料中[4]

在 1995 年之前我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致多

高於當年之消費者物價指數之年度成長率(如圖四)顯然此段時間企業主對勞工

薪資之調整應有勞動生產力增加或勞動總工時增加之因素在內但在 1995 年

之後我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致與消費者物價

指數之年度成長率相當研判此段時期企業主調整勞工薪資的考量應為維持員

工既有勞動薪資之實質購買力以降低物價上漲所造成之影響居多估測 2012

年終時營造業勞工薪資成長率之可能情況仍以營造業主應會考量消費者物價

指數之漲幅調整營造業勞工薪資以維持勞動薪資之原有實質購買力因此

推測 2012 年終時此項營造業勞工薪資調整率將以經建會所設定 2012 年消費

者物價成長率之目標值來估計

43

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

依據前述彙整過去我國整體經建指標與營造業經建指標之趨勢與推估方式

2012 年我國營造業之經建指標推估結果如表一所示依此結果營造業在今年

之經建表現將面臨該高的不高(經濟成長率為 05及薪資調整率為 20)

且該低的不低(營造工程物價上漲率為 61與失業率為 66)的困境但營造

業面對今年預期之經營困境時應該找哪一個部會提供必要之協助依據目前的

政府組織架構營造業及建築師管理業務由內政部營建署依法管理技師及工

程顧問機構管理業務由行政院公共工程委員會(工程會)管理而負責國內各

產業的發展規劃或輔導業務則屬經濟部的業務範圍但或許因法定營造業另有

中央主管機關經濟部對營造產業發展規劃或產業輔導之協助常使營造業者感

覺不如其對製造業者立法院於前(2010 年)年 1 月份通過行政院組織法等三

法之修正案並預計於三年內完成政府組織再造工程在政府組織調整方案中(草

案)國家發展委員會將新設管制考核處以統籌原工程會及經建會之工程管考

業務另將增設國土空間發展處以統籌工程會之工程建設經費審議及經建會住

都處之業務交通部將更名為「交通及建設部」並規劃新設「工程技術及產業

司」及「民間參與公共建設司」以納入工程會及內政部之相關業務而內政部

將保留國土規劃及建築師管理之業務另設國土管理署辦理雖然此項政府組

織調整方案與原工程界期望新設「工程建設部」以統一我國營建產業之發展

規劃考核管理督導與輔導等事務的原意有不小落差但工程界仍殷切盼

望政府組織調整後能有特定部會以營造產業中央主管機關的立場於「考核

44

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

管理與督導」之傳統業務外增加規劃營造產業之發展願景年度經建目標制訂

及提供必要之輔導與協助等業務更期望類似「兩兆雙星」「生技起飛鑽石行動

方案」的產業長期發展及輔導方案能由營造業之中央主管機關提出

45

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

國外災例 他山之石

簡賢文 中央警察大學 教授

謝蕙如 中央警察大學 研究助理

根據統計資料[1]顯示自 1995年起全世界已有 713人因公路隧道火災而死

亡且在 1999 年至 2001 年間歐洲就至少發生三起重大的隧道火災如 1999

年Mont Blanc Tunnel 因一輛載有人造奶油及麵粉之貨車自燃引發猛烈火勢造

成 39人死亡43輛車毁損隧道關閉將近三年1999年 Tauern Tunnel 火災造

成 12死 49傷隧道封閉 3個月其肇事原因為載運油漆之貨車追撞前方車輛引

發火災而 2001年兩輛貨車對撞所引發之 Gotthard Tunnel 火災其造成 20死 4

傷隧道嚴重損壞封閉 2個月從隧道火災對社會經濟以及國家政府形象重大損

失之角度審視公路隧道已不僅只是單純的交通運輸途徑而是背負著國家形象

及經濟重任之關鍵基礎設施

隨著臺灣社會環境的變遷及對於運輸經濟交通安全的高需求和高期待越

來越多的隧道於公路建設中構築包括八卦山隧道雪山隧道觀音山隧道

甚至是計劃建造之蘇花改隧道群隧道取代了開放的平面道路不僅提升車流量

縮短更多的車程時間也帶來更高的交通運輸經濟效益雖然隧道帶來交通上

之便捷然其可能因通行其間車輛的追撞而衍生的避難與救援特別困難的隧道火

災對於實現「給予人民一條安全回家的路」之倡議絕對是蘇花改通過環評後

中央及地方政府與工程顧問公司必須面對之關鍵議題

46

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 23: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

李 釗 國立中央大學土木工程學系 教授

王韡蒨 私立中原大學土木工程學系 助理教授

許書王 私立中原大學土木工程學系 兼任助理教授

交通部(以下稱主管機關)自 78 年 7 月 25 日交技(78)字第 022662 號函頒布「公

路工程施工規範」後鑑於工程技術不斷創新材料變化也與時俱進為求規範

切合實際遂於 84 年推動「交通部工程在國內落實生根作法」專案之際納入

該規範之修訂並由國道高速公路局(以下稱主辦機關)於 90 年 1 月完成全面修

訂工作93 年並配合行政院「綠建築推動方案」工作項目將廢棄混凝土回收

再生利用規定納入規範

97年主管機關為配合行政院政策執行「廢棄資源物再利用於公路工程規範

草案之研究」並針對公路類相關規範進行全面檢視排定公路類規範修訂順序

其中以公路工程施工規範列為優先修訂項目為符合實際需求主管機關於98

年辦理「公路工程施工規範草案之研究」將原規範格式參照行政院公共工程委

員會「公共工程施工綱要規範」主架構及各章編列方式進行全面性內容檢視與

修訂並於99年4月完成初步研究同年12月交由主辦機關負責『交通部頒布「公

路工程施工規範」之修訂』計畫並委由國立中央大學(以下稱執行單位)辦理

23

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

為配合行政院公共工程委員會 98 年 8 月召開「公共工程設計與施工規範第

二次討論會(混凝土規範)」會議之決議就公路工程施工規範「第六章混凝土工

程」先予審議並於 100 年 4 月由主辦機關負責辦理初審後提報主管機關進行

複審及頒佈作業期間共歷經 9 次複審會議於同年 9 月完成複審作業10 月 3

日完成頒佈程序

主管機關於97年開始規劃進行「公路工程施工規範」修訂作業於98年發包

辦理「公路工程施工規範草案之研究」進行全面性規範內容檢視與修訂99

年再委由主辦機關負責辦理「公路工程施工規範之修訂」計畫並就「第六章混

凝土工程」先予審查及頒布其任務編組及審議流程如下所述

1任務編組

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

有鑑於公路工程施工規範內容涵蓋許多領域故修訂方式應由不同領域的專

家學者針對其專精領域之章節著手修訂因此計有六個委員會進行規範草案撰

稿與審查之工作區分為「總則及設施安衛環境」「路基及路面工程」「混

凝土工程」「橋梁工程」「隧道工程」及「排水及邊坡工程」等

混凝土工程委員會由召集人撰稿委員審查委員及執行秘書所組成召集

人邀請三位混凝土界專家學者擔任公路工程施工規範第六章混凝土工程內容編

修撰稿委員規範修訂初步完成後隨即開始審查工作審查委員由7位混凝土

專家組成

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

該案以任務編組方式審查其中混凝土工程施工規範初審委員會由鐵公路

相關單位包括公路總局高公局國工局運輸研究所高鐵局鐵改局鐵路

管理局等七個單位台灣世曦工程公司及學者等產官學界混凝土專家共17人組成

並召開初審會議審查相關條文初審會議通過後由主辦單位邀集主管機關鐵

公路相關單位進行校核完成後送交通部複審複審委員會由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者執行單位及技師公會專家組成

24

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2審議流程

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

為快速了解及蒐集資料規劃問卷並發函於使用較為頻繁及熟悉之相關單位

進行問卷調查以提供施工規範修訂之建議期間並進行兩次初審聯席會議第

一次初審聯席會議決議事項包含規範草案審查方式審查召集人委員名冊審

查頻率及開會地點第二次會議則針對初步完成之草案內容進行審查

基於專業領域之分工第一次初審聯席會議後即採分組(委員會)方式進行

混凝土工程委員會部份先收集目前國內使用之公路工程施工規範及彙整有關技

術文獻檢視施工規範運用於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能

發生之問題並針對前述問卷結果之建議由召集人邀集撰稿委員召開會議討

論混凝土施工規範之架構及內容由執行秘書進行規範修訂之相關文書作業及會

議成果彙整規範草案擬定後即進行小組內部之審查工作由召集人聘請官學

界混凝土專家擔任審查委員審查會議結束後進行全案第二次初審聯席會議對

規範草案內容進行審查撰稿會議擬定「第六章混凝土工程」施工規範草案共16

章歷經5次小組內部之審查會議修訂整合完成之草案共12章

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

主辦單位針對98年「公路工程施工規範草案之研究」案初步完成之規範草案

規劃召開初審會議並委由執行單位辦理其中混凝土工程施工規範初審委員會

由鐵公路7個單位13人產業界2人及學界2人共17人組成分別針對前述「第

六章混凝土工程」施工規範草案共12章逐章進行初審共召開11次會議初審

會議審查方式分為會議前中後三階段進行會議審查前擬出規範審查順序及

章節會議前三天由審查委員先提出書面意見交由執行祕書綜整會議中依

據所有委員書面審查意見表逐條討論並修訂會議後由執行秘書綜整修訂內容

並發文檢送會議紀錄初審會議通過後由執行單位函送規範修訂成果至主辦機

關並由主辦機關核定後彙送交通部進行複審複審委員由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者承辦單位及技師公會專家組成複審進行方式逐章逐條審

查歷經9次審查會議於100年9月完成修訂「公路工程施工規範」第六章混凝

土工程規範共計12章並於100年10月頒布

25

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

本次規範的編修要同時兼顧制度面法制面及實務執行面編修的要領簡述

如下

1掌握規範特性

就鐵公路各主管單位而言部頒規範是具有援引依據位階較高且編修

後需較長時間才有機會再予以修訂等特性因此在法制面的考量下內容修訂依

據交通部99年8月9日交技字第0990007371號函示部頒規範採原則性政策性或

訓示性之技術規定而執行細節之操作面規定則由各執行單位制定辦理

2修訂規範架構

93年4月頒布之「公路工程施工規範」第六章混凝土工程係引用中國土木

水利工程學會出版之「混凝土工程施工規範與解說(土木402)」內容為主其格

式僅水泥混凝土一節再區分說明材料施工要求及計量與計價等四項與行

政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」及部屬機關自訂混凝土施工規範

之架構及內容有極大差異性為符合實務面及法制面需針對規範內容及架構做

大幅度修訂

規範內容主架構及各章編碼之修訂依據交通部技監室98年技發字第

0980200448號函示參照行政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」進

行規範格式及章節之編排各章碼內容再區分為通則產品施工計量及計價

等四部分藉此提升部屬機關在引用規範時之實用性及便利性

3符合運用領域

原混凝土工程施工規範內容主要是以中國土木水利工程學會土木402為主

土木402是以建築工程為對象與公路工程屬性較為不同為符合公路工程運用

的領域與需求藉由國內外公路工程施工規範文獻蒐集彙整以及臺灣地區公路工

程規範現況調查成效評估與使用情形以期完成最適切用於國內公路工程之混

凝土施工規範

4更新及刪除不合時宜的內容

混凝土工程施工規範是營建工程運用最多分布最廣的規範之一其係為了

26

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

達成工程設計之理念和品質需求所訂定對施工材料及施工品質之要求與標準

部頒規範頒布與修訂之日期差距甚大部份參考之標準或規範(包括CNSASTM

AASHTO等)國內外已做更新為求嚴謹且鑑於材料工法日新月異因此需

針對相關規範進行檢視與修訂以符合未來需求除此之外對規範實務應用層

面藉由委員會的召開更新及刪除不適用之內容期使規範更具完備

5名詞整編

93年版公路工程施工規範相同之工程項目等常發現各章名詞會有不同之現

象恐易造成施工單位混淆因此主辦單位藉由本次規範修訂作業將相同事

項所用的名詞予以統一並於第一章總則篇定義清楚混凝土工程施工規範雖然

先審議後頒布但是在名詞部分將依據部頒複審結果將定案名詞提送總則工程

委員會配合修訂

6納入新材料及新工法

目前國內使用之公路工程混凝土施工規範及技術是否合宜需進行檢視探

討及修訂因此在修訂上需使各篇章節相關工作項目之規定一致化並檢視施工

規範於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能發生之問題予以檢討

有些已經不符合現代需求除了原有工法要求外再建議增列其他新工法以因

應工程技術之演進及新材料新工法之發展

本次第六章混凝土工程編修完成頒布的內容架構包括第03052章「卜特蘭

水泥」第03053章「水泥混凝土之一般要求」第03054章「水泥混凝土構造物」

第03110章「場鑄結構混凝土用模板」第03150章「混凝土附屬品」第03210

章「鋼筋」第03220章「銲接鋼線網」第03315章「自充填混凝土」第03350

章「混凝土表面修飾」第03371章「無收縮混凝土」第03372章「噴凝土」及

第03601章「無收縮水泥砂漿」等共計12章重要編修項目及其精神如下

1新增符合工程現況專章

近年來國內自充填混凝土快速發展與應用目前已逐漸普遍應用於公路建

築等重要工程有著重大的進展與改變由於自充填混凝土在施工技術上和傳統

27

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

混凝土有相當大的差異因此本次修訂重點之一為新增「自充填混凝土」專章

使本規範符合混凝土技術發展之國際潮流與水準此外亦新增第03371章「無

收縮混凝土」及第03601章「無收縮水泥砂漿」等二個章節

2配合新科技新材料及新工法之應用增列內容

如增列第03052章「卜特蘭水泥」中水硬性混合水泥之材料要求又如CNS

1240之附錄所列檢測粒料鹼質與粒料反應活性的方法包括岩相分析等四種資

料過於老舊因此在第03053章「水泥混凝土之一般要求」中增列具潛在鹼質反

應性粒料之檢測方式此外亦增列第03315章「自充填混凝土」之材料要求及施

工相關規定

3非混凝土工程範疇內容納入適當之委員會討論

第03150章「混凝土附屬品」原草案條文附屬品區分為混凝土工程附屬品

與橋梁工程附屬品二部分本章保留混凝土工程附屬品內容包括填縫劑及止水

帶兩類而原草案條文中有關橋梁工程附屬品包括成型伸縮縫填縫板人造橡膠

防震板預力鋼棒剪力鋼箱及套筒抗拉拔裝置剪力鋼棒與防震拉條防水

膜橋梁鉸接板頂防水層渡槽防水層箱型梁人孔蓋及座橋名牌等有關的

材料規定及施工方法移至橋梁工程組納入橋梁工程附屬品專章討論

4整併章節內容

將原第03390章「混凝土養護」及第03350章「混凝土基本材料及施工方法」

等併入第03053章「水泥混凝土之一般要求」將原第03310章「結構用混凝土」

併入第03054章「水泥混凝土構造物」中

5要求材料及施工品質

施工規範是營建工程施工之準則對工程相關的品質要求均需詳列於規範中

包括材料規格檢驗頻率品質要求標準等因考量各部屬單位工程特性不同

部頒規範修訂採原則性政策性或訓示性之技術規定對於執行細節操作面之規

定在不違反部頒規範及其他相關法令規章下各部屬單位應優先考慮施工安全

及品質要求制定所需之規範

本次混凝土工程施工規範對材料及施工品質要求之原則性修訂內容列舉幾

項說明第03053章「水泥混凝土之一般要求」將第33項內容修正為「除契約另

28

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

有規定外混凝土之坍度強度及水溶性氯離子含量檢驗方法依CNS 3090規

定執行檢驗頻率與合格標準依契約規定辦理」第03210章「鋼筋」刪除

第324款中表03210-2混凝土保護層厚度建議值及第36款許可差規定等二項內容

而相關規定依各單位制訂之契約加以要求以滿足各單位對不同工程性質的要

6重視施工品質及工程安全內容

為避免國內混凝土工程施工品質不良所造成之案例重蹈覆轍本次修訂內容

全面性檢討對施工品質的要求以確保施工安全例如第03210章「鋼筋」為提

升施工品質並考量安全修訂第217款後段內容為「水泥砂漿墊塊或混凝土墊塊

之強度須大於所澆置混凝土之強度並應附鍍鋅鐵線」

7修正計量與計價架構寫法

除特殊需求外修正計量與計價的架構寫法以使規範更完善依據交通部

臺灣區國道高速公路局100年4月18日工字第1006003247號函示「第42項計價

每一工作項目建議須有『計價單位』及『若契約另有規定時從其規定』等字眼

並採正面表列方式辦理」修正

8統一使用的名詞例

規範各章名詞定義需統一規範才具一致性及便利性且須於第一章總則中

加以規定例如第03110章「場鑄結構混凝土用模板」依據公共工程施工綱要

規範編撰說明施工圖涵蓋施工製造圖(Shop drawings)與工作圖(Working

drawings)兩部分並將原內容中的「工作圖」修訂為「施工圖」第00100章

「總則篇」第123款修訂AASHTO中文名稱為「美國州公路及運輸官員協會」

及修訂Standard Specifications for Highway Bridge的中文名稱為「公路橋梁標準規

範施工篇」

1由本次修訂過程顯示為求嚴謹規範從修訂研擬至頒佈時間長達數年就環

境變遷與實務應用而言未來宜採取逐年彙整定期修正方式辦理以避免落

29

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2辦理過程發現各單位對於某些特定事項持有不同建議或看法由此可見以部層

級之規範而言採原則性政策性或訓示性之技術規定屬正確作法

3日後對於交通部與其他部會或單位相類似之規範標準應採取積極參與方式

以避免一國多制或有落差的情形發生

4本次修訂規範參與人員涵蓋產官學界專家學者惟新修訂規範是否完全適

合應用尚須進一步了解建議相關單位應採取主動方式與主管機關保持聯繫

就實務應用產生的問題充分溝通並研擬對策以期本規範能更為適用可行

30

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長

國立台灣大學 土木工程學系教授

陳育聖 財團法人臺灣營建研究院 副工程師

楊仲家 國立海洋大學 材料工程研究所教授 劉玉雯 國立嘉義大學 土木與水資源工程系教授

水利工程建設是台灣經濟起步不可或缺的一環從防洪灌溉電力與公共

給水等涵蓋之服務範圍與影響層面甚為廣泛更是造就台灣經濟發展的主要功

臣因此水利構造物須維持一定的服務性能以確保其於服務年限內正常營運

目前台灣的水利構造物以鋼筋混凝土結構為主然而由於台灣雨量豐沛約為世

界平均值 26 倍降雨時空分佈極不平均的水文條件雨季集中於五至十月間

約為年平均雨量之 78再加上河川大多從海拔高度超過 3000 公尺的山區以

不超過 150 公里的距離東西流向海洋以及地質構造複雜而地層形成年淺質弱的

地形與地質條件使得每逢颱風大雨坡陡流急且挾帶大量土石河流向下游流動

形成台灣地區單位面積產砂量及河川含砂濃度皆為世界平均值之數十倍這種

「水急砂多」的情形透過「水」與「砂」的共同作用對台灣水工結構物如

攔河壩堰之排砂道溢洪道輸水排砂隧道及靜水池等之混凝土結構構成嚴

重的磨損問題

31

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

國內關於水工混凝土施工之相關建議與規定僅見於公共工程委員會施工綱

要規範第 03374 章耐磨混凝土及經濟部水利署施工規範第 03310 章結構用混凝土

中之部分篇章然而上述兩者均屬通則型規範對於不同類型水工構造物如堰

壩結構體溢洪道輸水道排砂道及靜水池等其規定並無特別差異性台灣

河川均屬源短流急型態且地質構造複雜使得河川具高含砂石量之特性位於不

同河段之水工構造物將因河流中不同粒徑的砂石而遭受不同形式的侵襲因

此不同形式水工構造物所承受的損害便有所差別若僅以通則性規範進行施工管

理恐較難以落實不同類型構造物之性能要求及施工要求

國外相關規範中日本土木學會混凝土標準示方書[施工編]及[壩編]對於水

工混凝土耐磨或抗衝擊性質均無著墨美國混凝土學會 ACI 210R-93rdquoErosion of

concrete in hydraulic structuresrdquo雖對於水工混凝土之耐磨性質有較實質的說明然

亦無較定量的建議中國水工混凝土施工規範屬水工混凝土之一般通則性規範

藉由規範水工混凝土使用之材料與配比的水膠比(水灰比)以控制其品質然對於

水工混凝土耐磨及抗衝擊性質亦無實質建議

上述國內規範中均僅以抗壓強度做為判斷混凝土品質之依據對水工構造

物所需的抗磨耗能力抗衝擊能力耐久性與體積穩定性卻著墨甚少

依據相關文獻與試驗結果顯示水利工程多數之混凝土構造物必須具備一定

的抗磨耗與抗衝擊能力始能確保其構造性能並維持正常功能另一方面混

32

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

凝土耐久性溫度與體積穩定性等則是決定混凝土構造物使用年限之最重要參

數因此100 年水利署委由國立台灣大學詹穎雯教授海洋大學楊仲家教授及

嘉義大學劉玉雯教授與財團法人臺灣營建研究院所組成的團隊針對前項所列之

各種材料性能試驗方法進行相關試驗以擬定水利構造物運用混凝土所應具備

材料性能之主要測試項目並據以檢討現行混凝土施工規範提出修訂建議[1]

藉由一系列適合水工混凝土構造物應用之混凝土材料經由配比設計試拌

試體製作乃至進行各項材料性能試驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝

土抗壓強度水膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽

灰)用量等因素與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝

擊能力耐久性溫度與體積穩定性等材料性能建立關聯性對於不同類型水利

工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議此建議值包含混凝土材料之

性能要求與材料性能試驗項目等因此未來水工構造物之混凝土施工便可以

有一明確的混凝土材料性能準則及材料試驗項目與標準

在此將研擬之整合型水利工程混凝土施工規範(草案)關於材料性能要求適

用之試驗法與材料檢驗規定之訂定原則與精神敘述如下而本規範草案對於材料

相關規格與性能之要求在條文前面均會有「除契約另有規定外hellip」之陳述

以保留業主單位針對個別工程相關性能需有所提昇之彈性

考量國內現行水工混凝土施工規範對於水工構造物之混凝土規格及性能要

求並無區分一般構造物及需考量抗磨耗抗沖擊性能之構造物因此就水工混凝

土構造物之特性先將其區分為(1)一般水工構造物(2) 抗磨損構造物(3) 堰

壩結構體等三種結構

對於「一般水工構造物」之規定係參考經濟部水利署施工規範第 03310 章

結構用混凝土規定一般水工構造物使用之混凝土 28 天設計抗壓強度並將水

利署規範中部分構造物的強度要求予以提昇如下表所示

對於「堰壩結構體」之要求直接引用至公共工程委員會施工綱要規範第

03701 章「壩用混凝土」的規定

規範草案最主要在於增加針對「抗磨損構造物」之相關性能規定與要求使

該規範具有「水工混凝土施工規範」的特色

33

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

規範草案關於「抗磨損構造物」混凝土之材料規格要求如下

(1) 抗磨損構造物係指需承受水流中磨損物質沖刷或外界物質磨損之構造

物應使用耐磨混凝土

(2) 除契約另有規定外抗磨損構造物設計使用之混凝土規格可參考下表

規定

(3) 混凝土採低水膠比之配比可提高混凝土強度作為耐磨混凝土耐

磨混凝土為維持良好工作度得摻加減水劑輸氣劑強塑劑等化學摻

規範草案對抗磨損構造物耐磨層之混凝土材料規格的要求對於需考慮抗磨

損構造物耐磨層細分為溢洪道輸水道排砂道及靜水池等之耐磨層並依據

其可能造成之磨損程度將其分為 2 種等級並對其 28 天抗壓強度水膠比及

粗粒料用量進行要求其中溢洪道與排砂道為較高等級輸水道與靜水池為較低

等級

由試驗結果可知混凝土抗壓強度與水中磨耗損失體積及含砂水流沖擊損失

34

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

體積有明顯之相關性故提昇混凝土設計強度可有效提昇其抗磨耗能力與抗含砂

水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂將 28 天設計強度規定從水利署施工規

範的 350 kgfcm2提昇至 420及 560 kgfcm2

水膠比與水中磨耗損失體積快速氯離子滲透試驗(RCPT)總累積電荷量

非穩態傳輸係數及穩態傳輸係數均有明顯之正相關性故降低混凝土水膠比可有

效提昇其抗磨耗能力與耐久性能因此反映在規範的擬訂增加水膠比最大值的

規定2種等級分別為 045及 04以下

粗粒料用量與衝擊破壞次數有明顯正相關與水中磨耗損失體積及含砂水流

沖擊損失體積有明顯負相關故提昇混凝土粗粒料用量可有效提昇其抗衝擊能力

抗磨耗能力及抗含砂水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂增加粗粒料用量最

小值的規定均為 035 m3m3以上

混凝土組成成份之水泥粒料水化學摻料與礦物摻料等之使用規定除了

按照施規綱要規範第03050章「混凝土基本材料及施工一般要求」之相關規定外

應符合下列要求

(1) 用於耐磨混凝土之粗粒料依 CNS 490 試驗法測定之磨損率不得大於

[40][ ]

(2) 除契約另有規定外混凝土配比設計使用礦物摻料之總取代量不得超過

y = -03376x + 30276Rsup2 = 08411

0

100

200

300

200 400 600 800

齡期

56

天7

2h

r磨耗

體積

(cm

3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

y = -0044x + 45546Rsup2 = 08667

0

10

20

30

40

200 400 600 800

齡期

56

天2

hr沖

擊損

失體

積(c

m3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

35

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

總膠結料重量[50][ ]

(3) 飛灰做為混凝土摻料時應符合 CNS 3036 之 F 類規定使用時應經工

程司事先核可且飛灰量不得超過總膠結料重量之[25][ ]若用於耐

磨混凝土飛灰量不得超過總膠結料重量之[15] [ ]若用於巨積混凝土

飛灰量不得超過水泥總膠結料之[30][ ]

(4) 矽灰做為混凝土摻料時應符合第 03373 章「矽灰混凝土」之相關規定

使用時應經工程司事先核可

由試驗結果可知粗粒料硬度與水中磨耗損失體積為負相關故提昇混凝土粗

粒料品質可有效提昇其抗磨耗能力因此對於耐磨混凝土粗粒料洛杉磯磨損率的

規定加以提昇規定不得大於 40

此外規範草案對於抗磨損構造物混凝土礦物摻料用量要求的主要精神在

(1) 僅規定礦物摻料之總取代量之上限為 50而沒有規定下限係因國

內最常用之礦物摻料爐石粉及飛灰單價均低於水泥以市場機制而言

承包廠商將會使用礦物摻料至其上限以降低成本

(2) 添加爐石粉有助於混凝土抗磨耗性能之提昇而飛灰不利於抗磨耗性

能但長齡期後則可改善其不利於抗磨耗性能之影響因此規範草案規

定礦物摻料之總取代量之上限為 50可保證爐石粉添加量不會超過

50再配合用於耐磨混凝土飛灰取代量上限為 15之規定亦可確保

飛灰添加量不會超過 15

(3) 矽灰對於抗磨耗性能以取代量為 15以內較為理想考量矽灰單價較

高若對於抗磨耗性能無明顯助益添加太多形同浪費因此本規範草

案對於矽灰之要求較為保守規定其添加量不宜超過水泥量之 10

(4) 藉由增加爐石粉及飛灰的用量可達成較佳之耐久性能其中爐石粉取

代量為 35時 RCPT 總累積電荷量即可降低 63~75飛灰取代量為

15時可降低 72~79綜上可知混凝土中添加爐石粉及飛灰均可

大幅提升其耐久性能

(5) 爐石粉及飛灰的用量與混凝土絕熱溫昇有密切之關係爐灰(爐石粉

飛灰=73)取代 30可使絕熱溫昇約降低 5取代 50約降低 13

顯示以爐石粉及飛灰等礦物摻料適當取代水泥之用量可有效降低水化

熱之產生以達到較佳之溫度與體積穩定性之控制

36

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

經由一系列混凝土相關試驗及相關文獻之綜整分析將混凝土抗壓強度水

膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽灰)用量等因素

與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝擊能力耐久性

溫度與體積穩定性等材料性能建立起關聯性且考量混凝土抗磨損試驗及耐久性

試驗所需花費時間較長如水中磨耗試驗需於齡期 56 天進行RCPT 需於齡期

91 天進行此將造成施工驗收等待時間過長的困擾故於規範草案之擬定即以

混凝土抗壓強度水膠比粗粒料用量礦物摻料用量等作為材料品質的檢驗規

定而不再另訂定額外之檢驗標準以簡化施工材料驗收作業但仍能達混凝土

抗磨損及提高耐久性溫度與體積穩定性之目的

此外在配比設計階段考量材料之多樣性或使用新材料時規範草案建

議當構造物需抵抗磨耗或衝擊時得進行 ASTM C1138 混凝土水中磨耗試驗

ACI 544 抗衝擊試驗或其他相關試驗依測試結果擇定最佳配比

然近年來台灣發生極端氣候已成常態維護水工構造物之性能及結構安全更

形重要本規範草案經由配比設計試拌試體製作乃至進行各項材料性能試

驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝土材料因素與混凝土力學性能建立

關聯性對於不同類型水利工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議

未來水工構造物之混凝土施工便可以有一明確的混凝土材料性能準則及材料試

驗項目與標準以期提昇水工構造物之品質

37

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長

徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長

行政院經濟建設委員會(經建會)在去(2011)年 12 月份發表 2012 年國

家建設計畫[1]揭櫫我國穩定永續均衡的經濟發展政策而落實於 2012 年度經

建發展目標包含經濟成長率為 43以上每人 GDP20246(美元)以上失

業率在 42以下而消費者物價指數上漲率則以不超過 20為努力目標

去年中因為歐美債信問題引發全球經濟衰退之疑慮我國因為國家財務

較為健全2011 年的經濟發展也較歐美國家樂觀因此當時經濟部長曾出面信

心喊話提出 2011 年的經濟指標有信心達到「54321」之標準[2]也就是說經

濟成長率要達到「5」以上失業率要在「4」以下薪資所得調漲要達「3」

以上消費者物價年增率則控制在「2」以下以及今年之重大投資要超過「1

兆」元

當提到一國經濟活動的規模時常以該國 GDP(Gross Domestic Product)為代

表而評估該國經濟活動的表現時則多以其 GDP 年度成長率來衡量由於近

年國際間貿易障礙逐漸去除跨國貿易與物流愈趨頻繁與重要當各國貿易需放

眼於全世界時供應貿易所需產品的廠商(或產業)規模也就愈來愈大使得各

國的經濟活動愈來愈趨向資本密集的結果因此目前以 GDP 來評估各國之經濟

38

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

成果時雖仍是一個有效指標但卻無法直接反映支撐經濟活動的廣大受薪階級

之實際經濟情況也因為如此2011 年 9 月「佔領華爾街運動」在美國各地如

火如荼的展開即在向執政當局反映代表受薪階級的 99人口在 2008 年金

融海嘯後之經濟復甦時期無法如同資本家一般享受 GDP 成長所應帶來之好

處(如勞方聘僱薪資的提升)因此如果需兼顧勞資雙方之實質經濟所得政

府在制訂年度總體經濟發展目標時除經建會所提「經濟成長率」「失業率」及

「消費者物價指數上漲率」外若能加上經濟部所提之「薪資所得調漲率」將

使政府施政首要為照顧全體人民福祉之目的透過每年經建目標之規劃與制訂

更為完整的推動與落實

在經建會邀集各部會制訂下一年度之國家總體經建目標後各部會需就其主

管業務規劃分配至業管產業的次經建目標及實施方案以期在年度終了時經

建會可以彙整全國人民一年來的努力達成年初所制訂的國家經建目標因此本

文也以「經濟成長率」「物價指數上漲率」「失業率」及「薪資所得調漲率」四

項經建指標比較近年我國總體經建實質成果與營造業經建實質成果間之差異與

趨勢並以經建會所制訂之 2012 年我國經建目標推測 2012 年營造業可能之產

業經建成果

首先經濟成長率是四項經建目標的根源且會直接影響到另外三項經建指

標數值之高低通常代表國家經濟活動結果之 GDP是指該國國內從事經濟活

動的總生產毛額而比較歷年經濟成長之結果必須先去除歷年物價波動之影響

因素所以計算歷年經濟成長率時多以實質生產毛額之年度成長率為主[3]

因此彙整行政院主計處所公布之全國及營造業近三十年之實質生產毛額[4]

並計算兩者之歷年成長率其結果如圖一所示除少數年度外大致上此段期間

之全國 GDP 年度成長率高於營造業之實質生產毛額年度成長率在 1997 年之

前雖然我國經濟成長率呈現逐年降低趨勢但大致仍可維持在 5以上之水準

1997-2007 的十年間我國經濟成長率約維持在 5上下其後我國經濟成長

則面臨更險峻的局勢經濟成長欲振乏力而於 2010 年時政府為因應 2008 金

融海嘯衝擊之振興經濟措施逐漸展現績效使得 2010 年經濟成長率高達 10以

上三十年間我國經濟呈現負成長的年代只有兩年分別為 2001 年及 2009 年

而營造業實質生產毛額年度成長率之情況大約可以 1995 年作為分水嶺1995

39

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

年之前的營造業經濟成長率以正成長情形居多在 1987-1989 及 1993 年更高

達 10以上而於 1995 年之後的十五年間有超過一半的年度營造業的經濟

成長呈現負成長頹勢圖一中亦繪出全國及營造業兩者經濟成長率之線性趨勢線

以方便比較全國及營造業實質生產毛額年度成長率之差異與趨勢三十年來兩

者之實質生產毛額年度成長率趨勢線大致維持平行狀態在 2010 年時營造

業經濟成長趨勢線低於全國經濟成長趨勢線約為 38依圖一之兩者趨勢估計

假設 2011 及 2012 年趨勢線斜率之差距不變因此若推估 2012 年終時營造業之

可能經濟成長率本文將以經建會所設定 2012 年全國總體經濟成長率減去 38

來推測

營造業是一個火車頭工業[5]需要下游的產業供應鏈一起協助因此中間

消費比例高所以受工程施工所需之原物料價格波動影響程度亦高在國內直

接代表營造工程物價漲跌情形的指數是行政院主計處所定期公布之營造工程物

價指數(CCI內含總指數工程分類指數中類指數及個別項目指數)但因

其屬國內單一產業之物價指數主計處或國內外經濟研究單位於年終時所發布

之下一年度經濟成長預測項目都不含營造工程物價指數預測經濟研究單位若

提供下一年度物價成長高低之預測時多以預測下一年度國內經濟成長之高低

所連帶影響國內貨物供給平衡之變動而帶動消費者物價指數(CPI)之成長數

40

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

值來代表雖然消費者物價指數與營造工程物價總指數間因使用目的不同

其組成權重亦不相同兩者間並未有直接相互影響之關聯性但若評估兩指數間

之長期趨勢以概估下一年度營造工程物價總指數之變動仍不失為一個客觀方

式因此本文彙整過去二十年間消費者物價指數與營造工程物價總指數之歷年

變動情形[4]如圖二所示二十年間CPI 指數之年度成長波動情形較 CCI

指數穩定在 1992-2003 年間CPI 指數之年度成長呈現逐年降低趨勢尤其在

2001-2003 的三年裡物價相對穩定(年度成長率趨近於零)但在 2003 年後

CPI 指數年度成長率之波動幅度漸漸擴增其值大約在 1-4之譜而過去二十

年間CCI 指數之年度波動幅度就較為劇烈工程物價波動幅度高者可達 15

之多(1993 年)工程物價波動劇降者亦曾達-9(1999 年)而營造工程之施工期

間常長達數年業者受營造工程物價之波動影響困擾頗深更常成為營造業者年

度獲利盈虧之關鍵因素依據圖二 CPI 指數之年度變動線性趨勢線逐年降低趨勢

及 CCI 指數之年度變動線性趨勢線逐年升高現象在 2010 年時CCI 指數之變

動率高於 CPI 指數約 37左右且兩指數年度變動趨勢線間之差異(CCI-CPI)

每年以增加 02之比例擴大中因此估測 2012 年終時營造業所可能遭遇之

營造工程物價總指數之變動數值將以經建會所設定之 2012 年消費者物價成長

率目標值加上 37(2010 年時之差距)再加上 04(2011 及 2012 年之差距)

作推測

41

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

而失業率可以反映勞工就業情形若年度經濟成長時可增加勞工就業機會

勞工失業率就會降低反之若年度經濟衰退時常引致勞工失業率升高本文

亦彙整行政院勞工委員會所公布之資料[6]將近十年來我國勞工總計(平均)

失業率及營造業勞工失業率繪於圖三就勞工失業率之指標而言營造業之勞工

失業率常高於全國勞工之總計失業率甚多在 2002 年時我國勞工總計失業率

為 517但當年營造業的勞工失業率約為前者之兩倍(964)其後營造業

勞工失業率以顯著的速率降低使得營造業勞工失業率與全國勞工總計失業率間

之差距逐漸縮小但自 2006 年之後兩者之失業率則與之前逐漸縮小差距之

現象背道而馳2008 年受金融海嘯之衝擊造成國內百業蕭條該年底我國

勞工總計失業率飆破 5以後長達年餘之勞工總計失業率居高不下2010 年 10

月份受惠於各部會戮力推出短期促進就業方案之功效主計處所公布的當月勞

工總計失業率降至 5以下雖讓當時以烏紗帽為擔保的閣揆暫時鬆了一口氣

但當月營造業勞工失業率仍高達 93為比較全國勞工之總計失業率與營造業

勞工失業率間之關聯趨勢本文將兩者失業率之線性趨勢線繪於圖三若以兩者

之趨勢線估計2010 年時我國營造業勞工失業率高於全國勞工總計失業率約

為 25但兩者之差距以每年減少 005之速率縮小中估測 2012 年終時營

造業勞工失業率之可能情況將以經建會所設定之 2012 年全國勞工總計失業率

目標值加上 25(2010 年時兩者趨勢線之差距)再減少 01(2011 及 2012

年縮小差距趨勢之結果)來推測

42

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

勞動薪資之成長受幾項因素影響其一為在通貨膨脹時期企業主考量

維持既有員工勞動薪資之購買力所為之勞動薪資增加給付其二為總勞動工

作時間之增加也會使勞工薪資總額增加另一項影響因素則為勞動生產力增

加之因素企業主以加薪方式回饋辛苦之員工[7]而由主計處所公布的資料中[4]

在 1995 年之前我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致多

高於當年之消費者物價指數之年度成長率(如圖四)顯然此段時間企業主對勞工

薪資之調整應有勞動生產力增加或勞動總工時增加之因素在內但在 1995 年

之後我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致與消費者物價

指數之年度成長率相當研判此段時期企業主調整勞工薪資的考量應為維持員

工既有勞動薪資之實質購買力以降低物價上漲所造成之影響居多估測 2012

年終時營造業勞工薪資成長率之可能情況仍以營造業主應會考量消費者物價

指數之漲幅調整營造業勞工薪資以維持勞動薪資之原有實質購買力因此

推測 2012 年終時此項營造業勞工薪資調整率將以經建會所設定 2012 年消費

者物價成長率之目標值來估計

43

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

依據前述彙整過去我國整體經建指標與營造業經建指標之趨勢與推估方式

2012 年我國營造業之經建指標推估結果如表一所示依此結果營造業在今年

之經建表現將面臨該高的不高(經濟成長率為 05及薪資調整率為 20)

且該低的不低(營造工程物價上漲率為 61與失業率為 66)的困境但營造

業面對今年預期之經營困境時應該找哪一個部會提供必要之協助依據目前的

政府組織架構營造業及建築師管理業務由內政部營建署依法管理技師及工

程顧問機構管理業務由行政院公共工程委員會(工程會)管理而負責國內各

產業的發展規劃或輔導業務則屬經濟部的業務範圍但或許因法定營造業另有

中央主管機關經濟部對營造產業發展規劃或產業輔導之協助常使營造業者感

覺不如其對製造業者立法院於前(2010 年)年 1 月份通過行政院組織法等三

法之修正案並預計於三年內完成政府組織再造工程在政府組織調整方案中(草

案)國家發展委員會將新設管制考核處以統籌原工程會及經建會之工程管考

業務另將增設國土空間發展處以統籌工程會之工程建設經費審議及經建會住

都處之業務交通部將更名為「交通及建設部」並規劃新設「工程技術及產業

司」及「民間參與公共建設司」以納入工程會及內政部之相關業務而內政部

將保留國土規劃及建築師管理之業務另設國土管理署辦理雖然此項政府組

織調整方案與原工程界期望新設「工程建設部」以統一我國營建產業之發展

規劃考核管理督導與輔導等事務的原意有不小落差但工程界仍殷切盼

望政府組織調整後能有特定部會以營造產業中央主管機關的立場於「考核

44

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

管理與督導」之傳統業務外增加規劃營造產業之發展願景年度經建目標制訂

及提供必要之輔導與協助等業務更期望類似「兩兆雙星」「生技起飛鑽石行動

方案」的產業長期發展及輔導方案能由營造業之中央主管機關提出

45

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

國外災例 他山之石

簡賢文 中央警察大學 教授

謝蕙如 中央警察大學 研究助理

根據統計資料[1]顯示自 1995年起全世界已有 713人因公路隧道火災而死

亡且在 1999 年至 2001 年間歐洲就至少發生三起重大的隧道火災如 1999

年Mont Blanc Tunnel 因一輛載有人造奶油及麵粉之貨車自燃引發猛烈火勢造

成 39人死亡43輛車毁損隧道關閉將近三年1999年 Tauern Tunnel 火災造

成 12死 49傷隧道封閉 3個月其肇事原因為載運油漆之貨車追撞前方車輛引

發火災而 2001年兩輛貨車對撞所引發之 Gotthard Tunnel 火災其造成 20死 4

傷隧道嚴重損壞封閉 2個月從隧道火災對社會經濟以及國家政府形象重大損

失之角度審視公路隧道已不僅只是單純的交通運輸途徑而是背負著國家形象

及經濟重任之關鍵基礎設施

隨著臺灣社會環境的變遷及對於運輸經濟交通安全的高需求和高期待越

來越多的隧道於公路建設中構築包括八卦山隧道雪山隧道觀音山隧道

甚至是計劃建造之蘇花改隧道群隧道取代了開放的平面道路不僅提升車流量

縮短更多的車程時間也帶來更高的交通運輸經濟效益雖然隧道帶來交通上

之便捷然其可能因通行其間車輛的追撞而衍生的避難與救援特別困難的隧道火

災對於實現「給予人民一條安全回家的路」之倡議絕對是蘇花改通過環評後

中央及地方政府與工程顧問公司必須面對之關鍵議題

46

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 24: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

為配合行政院公共工程委員會 98 年 8 月召開「公共工程設計與施工規範第

二次討論會(混凝土規範)」會議之決議就公路工程施工規範「第六章混凝土工

程」先予審議並於 100 年 4 月由主辦機關負責辦理初審後提報主管機關進行

複審及頒佈作業期間共歷經 9 次複審會議於同年 9 月完成複審作業10 月 3

日完成頒佈程序

主管機關於97年開始規劃進行「公路工程施工規範」修訂作業於98年發包

辦理「公路工程施工規範草案之研究」進行全面性規範內容檢視與修訂99

年再委由主辦機關負責辦理「公路工程施工規範之修訂」計畫並就「第六章混

凝土工程」先予審查及頒布其任務編組及審議流程如下所述

1任務編組

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

有鑑於公路工程施工規範內容涵蓋許多領域故修訂方式應由不同領域的專

家學者針對其專精領域之章節著手修訂因此計有六個委員會進行規範草案撰

稿與審查之工作區分為「總則及設施安衛環境」「路基及路面工程」「混

凝土工程」「橋梁工程」「隧道工程」及「排水及邊坡工程」等

混凝土工程委員會由召集人撰稿委員審查委員及執行秘書所組成召集

人邀請三位混凝土界專家學者擔任公路工程施工規範第六章混凝土工程內容編

修撰稿委員規範修訂初步完成後隨即開始審查工作審查委員由7位混凝土

專家組成

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

該案以任務編組方式審查其中混凝土工程施工規範初審委員會由鐵公路

相關單位包括公路總局高公局國工局運輸研究所高鐵局鐵改局鐵路

管理局等七個單位台灣世曦工程公司及學者等產官學界混凝土專家共17人組成

並召開初審會議審查相關條文初審會議通過後由主辦單位邀集主管機關鐵

公路相關單位進行校核完成後送交通部複審複審委員會由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者執行單位及技師公會專家組成

24

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2審議流程

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

為快速了解及蒐集資料規劃問卷並發函於使用較為頻繁及熟悉之相關單位

進行問卷調查以提供施工規範修訂之建議期間並進行兩次初審聯席會議第

一次初審聯席會議決議事項包含規範草案審查方式審查召集人委員名冊審

查頻率及開會地點第二次會議則針對初步完成之草案內容進行審查

基於專業領域之分工第一次初審聯席會議後即採分組(委員會)方式進行

混凝土工程委員會部份先收集目前國內使用之公路工程施工規範及彙整有關技

術文獻檢視施工規範運用於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能

發生之問題並針對前述問卷結果之建議由召集人邀集撰稿委員召開會議討

論混凝土施工規範之架構及內容由執行秘書進行規範修訂之相關文書作業及會

議成果彙整規範草案擬定後即進行小組內部之審查工作由召集人聘請官學

界混凝土專家擔任審查委員審查會議結束後進行全案第二次初審聯席會議對

規範草案內容進行審查撰稿會議擬定「第六章混凝土工程」施工規範草案共16

章歷經5次小組內部之審查會議修訂整合完成之草案共12章

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

主辦單位針對98年「公路工程施工規範草案之研究」案初步完成之規範草案

規劃召開初審會議並委由執行單位辦理其中混凝土工程施工規範初審委員會

由鐵公路7個單位13人產業界2人及學界2人共17人組成分別針對前述「第

六章混凝土工程」施工規範草案共12章逐章進行初審共召開11次會議初審

會議審查方式分為會議前中後三階段進行會議審查前擬出規範審查順序及

章節會議前三天由審查委員先提出書面意見交由執行祕書綜整會議中依

據所有委員書面審查意見表逐條討論並修訂會議後由執行秘書綜整修訂內容

並發文檢送會議紀錄初審會議通過後由執行單位函送規範修訂成果至主辦機

關並由主辦機關核定後彙送交通部進行複審複審委員由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者承辦單位及技師公會專家組成複審進行方式逐章逐條審

查歷經9次審查會議於100年9月完成修訂「公路工程施工規範」第六章混凝

土工程規範共計12章並於100年10月頒布

25

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

本次規範的編修要同時兼顧制度面法制面及實務執行面編修的要領簡述

如下

1掌握規範特性

就鐵公路各主管單位而言部頒規範是具有援引依據位階較高且編修

後需較長時間才有機會再予以修訂等特性因此在法制面的考量下內容修訂依

據交通部99年8月9日交技字第0990007371號函示部頒規範採原則性政策性或

訓示性之技術規定而執行細節之操作面規定則由各執行單位制定辦理

2修訂規範架構

93年4月頒布之「公路工程施工規範」第六章混凝土工程係引用中國土木

水利工程學會出版之「混凝土工程施工規範與解說(土木402)」內容為主其格

式僅水泥混凝土一節再區分說明材料施工要求及計量與計價等四項與行

政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」及部屬機關自訂混凝土施工規範

之架構及內容有極大差異性為符合實務面及法制面需針對規範內容及架構做

大幅度修訂

規範內容主架構及各章編碼之修訂依據交通部技監室98年技發字第

0980200448號函示參照行政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」進

行規範格式及章節之編排各章碼內容再區分為通則產品施工計量及計價

等四部分藉此提升部屬機關在引用規範時之實用性及便利性

3符合運用領域

原混凝土工程施工規範內容主要是以中國土木水利工程學會土木402為主

土木402是以建築工程為對象與公路工程屬性較為不同為符合公路工程運用

的領域與需求藉由國內外公路工程施工規範文獻蒐集彙整以及臺灣地區公路工

程規範現況調查成效評估與使用情形以期完成最適切用於國內公路工程之混

凝土施工規範

4更新及刪除不合時宜的內容

混凝土工程施工規範是營建工程運用最多分布最廣的規範之一其係為了

26

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

達成工程設計之理念和品質需求所訂定對施工材料及施工品質之要求與標準

部頒規範頒布與修訂之日期差距甚大部份參考之標準或規範(包括CNSASTM

AASHTO等)國內外已做更新為求嚴謹且鑑於材料工法日新月異因此需

針對相關規範進行檢視與修訂以符合未來需求除此之外對規範實務應用層

面藉由委員會的召開更新及刪除不適用之內容期使規範更具完備

5名詞整編

93年版公路工程施工規範相同之工程項目等常發現各章名詞會有不同之現

象恐易造成施工單位混淆因此主辦單位藉由本次規範修訂作業將相同事

項所用的名詞予以統一並於第一章總則篇定義清楚混凝土工程施工規範雖然

先審議後頒布但是在名詞部分將依據部頒複審結果將定案名詞提送總則工程

委員會配合修訂

6納入新材料及新工法

目前國內使用之公路工程混凝土施工規範及技術是否合宜需進行檢視探

討及修訂因此在修訂上需使各篇章節相關工作項目之規定一致化並檢視施工

規範於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能發生之問題予以檢討

有些已經不符合現代需求除了原有工法要求外再建議增列其他新工法以因

應工程技術之演進及新材料新工法之發展

本次第六章混凝土工程編修完成頒布的內容架構包括第03052章「卜特蘭

水泥」第03053章「水泥混凝土之一般要求」第03054章「水泥混凝土構造物」

第03110章「場鑄結構混凝土用模板」第03150章「混凝土附屬品」第03210

章「鋼筋」第03220章「銲接鋼線網」第03315章「自充填混凝土」第03350

章「混凝土表面修飾」第03371章「無收縮混凝土」第03372章「噴凝土」及

第03601章「無收縮水泥砂漿」等共計12章重要編修項目及其精神如下

1新增符合工程現況專章

近年來國內自充填混凝土快速發展與應用目前已逐漸普遍應用於公路建

築等重要工程有著重大的進展與改變由於自充填混凝土在施工技術上和傳統

27

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

混凝土有相當大的差異因此本次修訂重點之一為新增「自充填混凝土」專章

使本規範符合混凝土技術發展之國際潮流與水準此外亦新增第03371章「無

收縮混凝土」及第03601章「無收縮水泥砂漿」等二個章節

2配合新科技新材料及新工法之應用增列內容

如增列第03052章「卜特蘭水泥」中水硬性混合水泥之材料要求又如CNS

1240之附錄所列檢測粒料鹼質與粒料反應活性的方法包括岩相分析等四種資

料過於老舊因此在第03053章「水泥混凝土之一般要求」中增列具潛在鹼質反

應性粒料之檢測方式此外亦增列第03315章「自充填混凝土」之材料要求及施

工相關規定

3非混凝土工程範疇內容納入適當之委員會討論

第03150章「混凝土附屬品」原草案條文附屬品區分為混凝土工程附屬品

與橋梁工程附屬品二部分本章保留混凝土工程附屬品內容包括填縫劑及止水

帶兩類而原草案條文中有關橋梁工程附屬品包括成型伸縮縫填縫板人造橡膠

防震板預力鋼棒剪力鋼箱及套筒抗拉拔裝置剪力鋼棒與防震拉條防水

膜橋梁鉸接板頂防水層渡槽防水層箱型梁人孔蓋及座橋名牌等有關的

材料規定及施工方法移至橋梁工程組納入橋梁工程附屬品專章討論

4整併章節內容

將原第03390章「混凝土養護」及第03350章「混凝土基本材料及施工方法」

等併入第03053章「水泥混凝土之一般要求」將原第03310章「結構用混凝土」

併入第03054章「水泥混凝土構造物」中

5要求材料及施工品質

施工規範是營建工程施工之準則對工程相關的品質要求均需詳列於規範中

包括材料規格檢驗頻率品質要求標準等因考量各部屬單位工程特性不同

部頒規範修訂採原則性政策性或訓示性之技術規定對於執行細節操作面之規

定在不違反部頒規範及其他相關法令規章下各部屬單位應優先考慮施工安全

及品質要求制定所需之規範

本次混凝土工程施工規範對材料及施工品質要求之原則性修訂內容列舉幾

項說明第03053章「水泥混凝土之一般要求」將第33項內容修正為「除契約另

28

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

有規定外混凝土之坍度強度及水溶性氯離子含量檢驗方法依CNS 3090規

定執行檢驗頻率與合格標準依契約規定辦理」第03210章「鋼筋」刪除

第324款中表03210-2混凝土保護層厚度建議值及第36款許可差規定等二項內容

而相關規定依各單位制訂之契約加以要求以滿足各單位對不同工程性質的要

6重視施工品質及工程安全內容

為避免國內混凝土工程施工品質不良所造成之案例重蹈覆轍本次修訂內容

全面性檢討對施工品質的要求以確保施工安全例如第03210章「鋼筋」為提

升施工品質並考量安全修訂第217款後段內容為「水泥砂漿墊塊或混凝土墊塊

之強度須大於所澆置混凝土之強度並應附鍍鋅鐵線」

7修正計量與計價架構寫法

除特殊需求外修正計量與計價的架構寫法以使規範更完善依據交通部

臺灣區國道高速公路局100年4月18日工字第1006003247號函示「第42項計價

每一工作項目建議須有『計價單位』及『若契約另有規定時從其規定』等字眼

並採正面表列方式辦理」修正

8統一使用的名詞例

規範各章名詞定義需統一規範才具一致性及便利性且須於第一章總則中

加以規定例如第03110章「場鑄結構混凝土用模板」依據公共工程施工綱要

規範編撰說明施工圖涵蓋施工製造圖(Shop drawings)與工作圖(Working

drawings)兩部分並將原內容中的「工作圖」修訂為「施工圖」第00100章

「總則篇」第123款修訂AASHTO中文名稱為「美國州公路及運輸官員協會」

及修訂Standard Specifications for Highway Bridge的中文名稱為「公路橋梁標準規

範施工篇」

1由本次修訂過程顯示為求嚴謹規範從修訂研擬至頒佈時間長達數年就環

境變遷與實務應用而言未來宜採取逐年彙整定期修正方式辦理以避免落

29

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2辦理過程發現各單位對於某些特定事項持有不同建議或看法由此可見以部層

級之規範而言採原則性政策性或訓示性之技術規定屬正確作法

3日後對於交通部與其他部會或單位相類似之規範標準應採取積極參與方式

以避免一國多制或有落差的情形發生

4本次修訂規範參與人員涵蓋產官學界專家學者惟新修訂規範是否完全適

合應用尚須進一步了解建議相關單位應採取主動方式與主管機關保持聯繫

就實務應用產生的問題充分溝通並研擬對策以期本規範能更為適用可行

30

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長

國立台灣大學 土木工程學系教授

陳育聖 財團法人臺灣營建研究院 副工程師

楊仲家 國立海洋大學 材料工程研究所教授 劉玉雯 國立嘉義大學 土木與水資源工程系教授

水利工程建設是台灣經濟起步不可或缺的一環從防洪灌溉電力與公共

給水等涵蓋之服務範圍與影響層面甚為廣泛更是造就台灣經濟發展的主要功

臣因此水利構造物須維持一定的服務性能以確保其於服務年限內正常營運

目前台灣的水利構造物以鋼筋混凝土結構為主然而由於台灣雨量豐沛約為世

界平均值 26 倍降雨時空分佈極不平均的水文條件雨季集中於五至十月間

約為年平均雨量之 78再加上河川大多從海拔高度超過 3000 公尺的山區以

不超過 150 公里的距離東西流向海洋以及地質構造複雜而地層形成年淺質弱的

地形與地質條件使得每逢颱風大雨坡陡流急且挾帶大量土石河流向下游流動

形成台灣地區單位面積產砂量及河川含砂濃度皆為世界平均值之數十倍這種

「水急砂多」的情形透過「水」與「砂」的共同作用對台灣水工結構物如

攔河壩堰之排砂道溢洪道輸水排砂隧道及靜水池等之混凝土結構構成嚴

重的磨損問題

31

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

國內關於水工混凝土施工之相關建議與規定僅見於公共工程委員會施工綱

要規範第 03374 章耐磨混凝土及經濟部水利署施工規範第 03310 章結構用混凝土

中之部分篇章然而上述兩者均屬通則型規範對於不同類型水工構造物如堰

壩結構體溢洪道輸水道排砂道及靜水池等其規定並無特別差異性台灣

河川均屬源短流急型態且地質構造複雜使得河川具高含砂石量之特性位於不

同河段之水工構造物將因河流中不同粒徑的砂石而遭受不同形式的侵襲因

此不同形式水工構造物所承受的損害便有所差別若僅以通則性規範進行施工管

理恐較難以落實不同類型構造物之性能要求及施工要求

國外相關規範中日本土木學會混凝土標準示方書[施工編]及[壩編]對於水

工混凝土耐磨或抗衝擊性質均無著墨美國混凝土學會 ACI 210R-93rdquoErosion of

concrete in hydraulic structuresrdquo雖對於水工混凝土之耐磨性質有較實質的說明然

亦無較定量的建議中國水工混凝土施工規範屬水工混凝土之一般通則性規範

藉由規範水工混凝土使用之材料與配比的水膠比(水灰比)以控制其品質然對於

水工混凝土耐磨及抗衝擊性質亦無實質建議

上述國內規範中均僅以抗壓強度做為判斷混凝土品質之依據對水工構造

物所需的抗磨耗能力抗衝擊能力耐久性與體積穩定性卻著墨甚少

依據相關文獻與試驗結果顯示水利工程多數之混凝土構造物必須具備一定

的抗磨耗與抗衝擊能力始能確保其構造性能並維持正常功能另一方面混

32

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

凝土耐久性溫度與體積穩定性等則是決定混凝土構造物使用年限之最重要參

數因此100 年水利署委由國立台灣大學詹穎雯教授海洋大學楊仲家教授及

嘉義大學劉玉雯教授與財團法人臺灣營建研究院所組成的團隊針對前項所列之

各種材料性能試驗方法進行相關試驗以擬定水利構造物運用混凝土所應具備

材料性能之主要測試項目並據以檢討現行混凝土施工規範提出修訂建議[1]

藉由一系列適合水工混凝土構造物應用之混凝土材料經由配比設計試拌

試體製作乃至進行各項材料性能試驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝

土抗壓強度水膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽

灰)用量等因素與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝

擊能力耐久性溫度與體積穩定性等材料性能建立關聯性對於不同類型水利

工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議此建議值包含混凝土材料之

性能要求與材料性能試驗項目等因此未來水工構造物之混凝土施工便可以

有一明確的混凝土材料性能準則及材料試驗項目與標準

在此將研擬之整合型水利工程混凝土施工規範(草案)關於材料性能要求適

用之試驗法與材料檢驗規定之訂定原則與精神敘述如下而本規範草案對於材料

相關規格與性能之要求在條文前面均會有「除契約另有規定外hellip」之陳述

以保留業主單位針對個別工程相關性能需有所提昇之彈性

考量國內現行水工混凝土施工規範對於水工構造物之混凝土規格及性能要

求並無區分一般構造物及需考量抗磨耗抗沖擊性能之構造物因此就水工混凝

土構造物之特性先將其區分為(1)一般水工構造物(2) 抗磨損構造物(3) 堰

壩結構體等三種結構

對於「一般水工構造物」之規定係參考經濟部水利署施工規範第 03310 章

結構用混凝土規定一般水工構造物使用之混凝土 28 天設計抗壓強度並將水

利署規範中部分構造物的強度要求予以提昇如下表所示

對於「堰壩結構體」之要求直接引用至公共工程委員會施工綱要規範第

03701 章「壩用混凝土」的規定

規範草案最主要在於增加針對「抗磨損構造物」之相關性能規定與要求使

該規範具有「水工混凝土施工規範」的特色

33

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

規範草案關於「抗磨損構造物」混凝土之材料規格要求如下

(1) 抗磨損構造物係指需承受水流中磨損物質沖刷或外界物質磨損之構造

物應使用耐磨混凝土

(2) 除契約另有規定外抗磨損構造物設計使用之混凝土規格可參考下表

規定

(3) 混凝土採低水膠比之配比可提高混凝土強度作為耐磨混凝土耐

磨混凝土為維持良好工作度得摻加減水劑輸氣劑強塑劑等化學摻

規範草案對抗磨損構造物耐磨層之混凝土材料規格的要求對於需考慮抗磨

損構造物耐磨層細分為溢洪道輸水道排砂道及靜水池等之耐磨層並依據

其可能造成之磨損程度將其分為 2 種等級並對其 28 天抗壓強度水膠比及

粗粒料用量進行要求其中溢洪道與排砂道為較高等級輸水道與靜水池為較低

等級

由試驗結果可知混凝土抗壓強度與水中磨耗損失體積及含砂水流沖擊損失

34

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

體積有明顯之相關性故提昇混凝土設計強度可有效提昇其抗磨耗能力與抗含砂

水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂將 28 天設計強度規定從水利署施工規

範的 350 kgfcm2提昇至 420及 560 kgfcm2

水膠比與水中磨耗損失體積快速氯離子滲透試驗(RCPT)總累積電荷量

非穩態傳輸係數及穩態傳輸係數均有明顯之正相關性故降低混凝土水膠比可有

效提昇其抗磨耗能力與耐久性能因此反映在規範的擬訂增加水膠比最大值的

規定2種等級分別為 045及 04以下

粗粒料用量與衝擊破壞次數有明顯正相關與水中磨耗損失體積及含砂水流

沖擊損失體積有明顯負相關故提昇混凝土粗粒料用量可有效提昇其抗衝擊能力

抗磨耗能力及抗含砂水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂增加粗粒料用量最

小值的規定均為 035 m3m3以上

混凝土組成成份之水泥粒料水化學摻料與礦物摻料等之使用規定除了

按照施規綱要規範第03050章「混凝土基本材料及施工一般要求」之相關規定外

應符合下列要求

(1) 用於耐磨混凝土之粗粒料依 CNS 490 試驗法測定之磨損率不得大於

[40][ ]

(2) 除契約另有規定外混凝土配比設計使用礦物摻料之總取代量不得超過

y = -03376x + 30276Rsup2 = 08411

0

100

200

300

200 400 600 800

齡期

56

天7

2h

r磨耗

體積

(cm

3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

y = -0044x + 45546Rsup2 = 08667

0

10

20

30

40

200 400 600 800

齡期

56

天2

hr沖

擊損

失體

積(c

m3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

35

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

總膠結料重量[50][ ]

(3) 飛灰做為混凝土摻料時應符合 CNS 3036 之 F 類規定使用時應經工

程司事先核可且飛灰量不得超過總膠結料重量之[25][ ]若用於耐

磨混凝土飛灰量不得超過總膠結料重量之[15] [ ]若用於巨積混凝土

飛灰量不得超過水泥總膠結料之[30][ ]

(4) 矽灰做為混凝土摻料時應符合第 03373 章「矽灰混凝土」之相關規定

使用時應經工程司事先核可

由試驗結果可知粗粒料硬度與水中磨耗損失體積為負相關故提昇混凝土粗

粒料品質可有效提昇其抗磨耗能力因此對於耐磨混凝土粗粒料洛杉磯磨損率的

規定加以提昇規定不得大於 40

此外規範草案對於抗磨損構造物混凝土礦物摻料用量要求的主要精神在

(1) 僅規定礦物摻料之總取代量之上限為 50而沒有規定下限係因國

內最常用之礦物摻料爐石粉及飛灰單價均低於水泥以市場機制而言

承包廠商將會使用礦物摻料至其上限以降低成本

(2) 添加爐石粉有助於混凝土抗磨耗性能之提昇而飛灰不利於抗磨耗性

能但長齡期後則可改善其不利於抗磨耗性能之影響因此規範草案規

定礦物摻料之總取代量之上限為 50可保證爐石粉添加量不會超過

50再配合用於耐磨混凝土飛灰取代量上限為 15之規定亦可確保

飛灰添加量不會超過 15

(3) 矽灰對於抗磨耗性能以取代量為 15以內較為理想考量矽灰單價較

高若對於抗磨耗性能無明顯助益添加太多形同浪費因此本規範草

案對於矽灰之要求較為保守規定其添加量不宜超過水泥量之 10

(4) 藉由增加爐石粉及飛灰的用量可達成較佳之耐久性能其中爐石粉取

代量為 35時 RCPT 總累積電荷量即可降低 63~75飛灰取代量為

15時可降低 72~79綜上可知混凝土中添加爐石粉及飛灰均可

大幅提升其耐久性能

(5) 爐石粉及飛灰的用量與混凝土絕熱溫昇有密切之關係爐灰(爐石粉

飛灰=73)取代 30可使絕熱溫昇約降低 5取代 50約降低 13

顯示以爐石粉及飛灰等礦物摻料適當取代水泥之用量可有效降低水化

熱之產生以達到較佳之溫度與體積穩定性之控制

36

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

經由一系列混凝土相關試驗及相關文獻之綜整分析將混凝土抗壓強度水

膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽灰)用量等因素

與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝擊能力耐久性

溫度與體積穩定性等材料性能建立起關聯性且考量混凝土抗磨損試驗及耐久性

試驗所需花費時間較長如水中磨耗試驗需於齡期 56 天進行RCPT 需於齡期

91 天進行此將造成施工驗收等待時間過長的困擾故於規範草案之擬定即以

混凝土抗壓強度水膠比粗粒料用量礦物摻料用量等作為材料品質的檢驗規

定而不再另訂定額外之檢驗標準以簡化施工材料驗收作業但仍能達混凝土

抗磨損及提高耐久性溫度與體積穩定性之目的

此外在配比設計階段考量材料之多樣性或使用新材料時規範草案建

議當構造物需抵抗磨耗或衝擊時得進行 ASTM C1138 混凝土水中磨耗試驗

ACI 544 抗衝擊試驗或其他相關試驗依測試結果擇定最佳配比

然近年來台灣發生極端氣候已成常態維護水工構造物之性能及結構安全更

形重要本規範草案經由配比設計試拌試體製作乃至進行各項材料性能試

驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝土材料因素與混凝土力學性能建立

關聯性對於不同類型水利工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議

未來水工構造物之混凝土施工便可以有一明確的混凝土材料性能準則及材料試

驗項目與標準以期提昇水工構造物之品質

37

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長

徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長

行政院經濟建設委員會(經建會)在去(2011)年 12 月份發表 2012 年國

家建設計畫[1]揭櫫我國穩定永續均衡的經濟發展政策而落實於 2012 年度經

建發展目標包含經濟成長率為 43以上每人 GDP20246(美元)以上失

業率在 42以下而消費者物價指數上漲率則以不超過 20為努力目標

去年中因為歐美債信問題引發全球經濟衰退之疑慮我國因為國家財務

較為健全2011 年的經濟發展也較歐美國家樂觀因此當時經濟部長曾出面信

心喊話提出 2011 年的經濟指標有信心達到「54321」之標準[2]也就是說經

濟成長率要達到「5」以上失業率要在「4」以下薪資所得調漲要達「3」

以上消費者物價年增率則控制在「2」以下以及今年之重大投資要超過「1

兆」元

當提到一國經濟活動的規模時常以該國 GDP(Gross Domestic Product)為代

表而評估該國經濟活動的表現時則多以其 GDP 年度成長率來衡量由於近

年國際間貿易障礙逐漸去除跨國貿易與物流愈趨頻繁與重要當各國貿易需放

眼於全世界時供應貿易所需產品的廠商(或產業)規模也就愈來愈大使得各

國的經濟活動愈來愈趨向資本密集的結果因此目前以 GDP 來評估各國之經濟

38

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

成果時雖仍是一個有效指標但卻無法直接反映支撐經濟活動的廣大受薪階級

之實際經濟情況也因為如此2011 年 9 月「佔領華爾街運動」在美國各地如

火如荼的展開即在向執政當局反映代表受薪階級的 99人口在 2008 年金

融海嘯後之經濟復甦時期無法如同資本家一般享受 GDP 成長所應帶來之好

處(如勞方聘僱薪資的提升)因此如果需兼顧勞資雙方之實質經濟所得政

府在制訂年度總體經濟發展目標時除經建會所提「經濟成長率」「失業率」及

「消費者物價指數上漲率」外若能加上經濟部所提之「薪資所得調漲率」將

使政府施政首要為照顧全體人民福祉之目的透過每年經建目標之規劃與制訂

更為完整的推動與落實

在經建會邀集各部會制訂下一年度之國家總體經建目標後各部會需就其主

管業務規劃分配至業管產業的次經建目標及實施方案以期在年度終了時經

建會可以彙整全國人民一年來的努力達成年初所制訂的國家經建目標因此本

文也以「經濟成長率」「物價指數上漲率」「失業率」及「薪資所得調漲率」四

項經建指標比較近年我國總體經建實質成果與營造業經建實質成果間之差異與

趨勢並以經建會所制訂之 2012 年我國經建目標推測 2012 年營造業可能之產

業經建成果

首先經濟成長率是四項經建目標的根源且會直接影響到另外三項經建指

標數值之高低通常代表國家經濟活動結果之 GDP是指該國國內從事經濟活

動的總生產毛額而比較歷年經濟成長之結果必須先去除歷年物價波動之影響

因素所以計算歷年經濟成長率時多以實質生產毛額之年度成長率為主[3]

因此彙整行政院主計處所公布之全國及營造業近三十年之實質生產毛額[4]

並計算兩者之歷年成長率其結果如圖一所示除少數年度外大致上此段期間

之全國 GDP 年度成長率高於營造業之實質生產毛額年度成長率在 1997 年之

前雖然我國經濟成長率呈現逐年降低趨勢但大致仍可維持在 5以上之水準

1997-2007 的十年間我國經濟成長率約維持在 5上下其後我國經濟成長

則面臨更險峻的局勢經濟成長欲振乏力而於 2010 年時政府為因應 2008 金

融海嘯衝擊之振興經濟措施逐漸展現績效使得 2010 年經濟成長率高達 10以

上三十年間我國經濟呈現負成長的年代只有兩年分別為 2001 年及 2009 年

而營造業實質生產毛額年度成長率之情況大約可以 1995 年作為分水嶺1995

39

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

年之前的營造業經濟成長率以正成長情形居多在 1987-1989 及 1993 年更高

達 10以上而於 1995 年之後的十五年間有超過一半的年度營造業的經濟

成長呈現負成長頹勢圖一中亦繪出全國及營造業兩者經濟成長率之線性趨勢線

以方便比較全國及營造業實質生產毛額年度成長率之差異與趨勢三十年來兩

者之實質生產毛額年度成長率趨勢線大致維持平行狀態在 2010 年時營造

業經濟成長趨勢線低於全國經濟成長趨勢線約為 38依圖一之兩者趨勢估計

假設 2011 及 2012 年趨勢線斜率之差距不變因此若推估 2012 年終時營造業之

可能經濟成長率本文將以經建會所設定 2012 年全國總體經濟成長率減去 38

來推測

營造業是一個火車頭工業[5]需要下游的產業供應鏈一起協助因此中間

消費比例高所以受工程施工所需之原物料價格波動影響程度亦高在國內直

接代表營造工程物價漲跌情形的指數是行政院主計處所定期公布之營造工程物

價指數(CCI內含總指數工程分類指數中類指數及個別項目指數)但因

其屬國內單一產業之物價指數主計處或國內外經濟研究單位於年終時所發布

之下一年度經濟成長預測項目都不含營造工程物價指數預測經濟研究單位若

提供下一年度物價成長高低之預測時多以預測下一年度國內經濟成長之高低

所連帶影響國內貨物供給平衡之變動而帶動消費者物價指數(CPI)之成長數

40

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

值來代表雖然消費者物價指數與營造工程物價總指數間因使用目的不同

其組成權重亦不相同兩者間並未有直接相互影響之關聯性但若評估兩指數間

之長期趨勢以概估下一年度營造工程物價總指數之變動仍不失為一個客觀方

式因此本文彙整過去二十年間消費者物價指數與營造工程物價總指數之歷年

變動情形[4]如圖二所示二十年間CPI 指數之年度成長波動情形較 CCI

指數穩定在 1992-2003 年間CPI 指數之年度成長呈現逐年降低趨勢尤其在

2001-2003 的三年裡物價相對穩定(年度成長率趨近於零)但在 2003 年後

CPI 指數年度成長率之波動幅度漸漸擴增其值大約在 1-4之譜而過去二十

年間CCI 指數之年度波動幅度就較為劇烈工程物價波動幅度高者可達 15

之多(1993 年)工程物價波動劇降者亦曾達-9(1999 年)而營造工程之施工期

間常長達數年業者受營造工程物價之波動影響困擾頗深更常成為營造業者年

度獲利盈虧之關鍵因素依據圖二 CPI 指數之年度變動線性趨勢線逐年降低趨勢

及 CCI 指數之年度變動線性趨勢線逐年升高現象在 2010 年時CCI 指數之變

動率高於 CPI 指數約 37左右且兩指數年度變動趨勢線間之差異(CCI-CPI)

每年以增加 02之比例擴大中因此估測 2012 年終時營造業所可能遭遇之

營造工程物價總指數之變動數值將以經建會所設定之 2012 年消費者物價成長

率目標值加上 37(2010 年時之差距)再加上 04(2011 及 2012 年之差距)

作推測

41

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

而失業率可以反映勞工就業情形若年度經濟成長時可增加勞工就業機會

勞工失業率就會降低反之若年度經濟衰退時常引致勞工失業率升高本文

亦彙整行政院勞工委員會所公布之資料[6]將近十年來我國勞工總計(平均)

失業率及營造業勞工失業率繪於圖三就勞工失業率之指標而言營造業之勞工

失業率常高於全國勞工之總計失業率甚多在 2002 年時我國勞工總計失業率

為 517但當年營造業的勞工失業率約為前者之兩倍(964)其後營造業

勞工失業率以顯著的速率降低使得營造業勞工失業率與全國勞工總計失業率間

之差距逐漸縮小但自 2006 年之後兩者之失業率則與之前逐漸縮小差距之

現象背道而馳2008 年受金融海嘯之衝擊造成國內百業蕭條該年底我國

勞工總計失業率飆破 5以後長達年餘之勞工總計失業率居高不下2010 年 10

月份受惠於各部會戮力推出短期促進就業方案之功效主計處所公布的當月勞

工總計失業率降至 5以下雖讓當時以烏紗帽為擔保的閣揆暫時鬆了一口氣

但當月營造業勞工失業率仍高達 93為比較全國勞工之總計失業率與營造業

勞工失業率間之關聯趨勢本文將兩者失業率之線性趨勢線繪於圖三若以兩者

之趨勢線估計2010 年時我國營造業勞工失業率高於全國勞工總計失業率約

為 25但兩者之差距以每年減少 005之速率縮小中估測 2012 年終時營

造業勞工失業率之可能情況將以經建會所設定之 2012 年全國勞工總計失業率

目標值加上 25(2010 年時兩者趨勢線之差距)再減少 01(2011 及 2012

年縮小差距趨勢之結果)來推測

42

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

勞動薪資之成長受幾項因素影響其一為在通貨膨脹時期企業主考量

維持既有員工勞動薪資之購買力所為之勞動薪資增加給付其二為總勞動工

作時間之增加也會使勞工薪資總額增加另一項影響因素則為勞動生產力增

加之因素企業主以加薪方式回饋辛苦之員工[7]而由主計處所公布的資料中[4]

在 1995 年之前我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致多

高於當年之消費者物價指數之年度成長率(如圖四)顯然此段時間企業主對勞工

薪資之調整應有勞動生產力增加或勞動總工時增加之因素在內但在 1995 年

之後我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致與消費者物價

指數之年度成長率相當研判此段時期企業主調整勞工薪資的考量應為維持員

工既有勞動薪資之實質購買力以降低物價上漲所造成之影響居多估測 2012

年終時營造業勞工薪資成長率之可能情況仍以營造業主應會考量消費者物價

指數之漲幅調整營造業勞工薪資以維持勞動薪資之原有實質購買力因此

推測 2012 年終時此項營造業勞工薪資調整率將以經建會所設定 2012 年消費

者物價成長率之目標值來估計

43

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

依據前述彙整過去我國整體經建指標與營造業經建指標之趨勢與推估方式

2012 年我國營造業之經建指標推估結果如表一所示依此結果營造業在今年

之經建表現將面臨該高的不高(經濟成長率為 05及薪資調整率為 20)

且該低的不低(營造工程物價上漲率為 61與失業率為 66)的困境但營造

業面對今年預期之經營困境時應該找哪一個部會提供必要之協助依據目前的

政府組織架構營造業及建築師管理業務由內政部營建署依法管理技師及工

程顧問機構管理業務由行政院公共工程委員會(工程會)管理而負責國內各

產業的發展規劃或輔導業務則屬經濟部的業務範圍但或許因法定營造業另有

中央主管機關經濟部對營造產業發展規劃或產業輔導之協助常使營造業者感

覺不如其對製造業者立法院於前(2010 年)年 1 月份通過行政院組織法等三

法之修正案並預計於三年內完成政府組織再造工程在政府組織調整方案中(草

案)國家發展委員會將新設管制考核處以統籌原工程會及經建會之工程管考

業務另將增設國土空間發展處以統籌工程會之工程建設經費審議及經建會住

都處之業務交通部將更名為「交通及建設部」並規劃新設「工程技術及產業

司」及「民間參與公共建設司」以納入工程會及內政部之相關業務而內政部

將保留國土規劃及建築師管理之業務另設國土管理署辦理雖然此項政府組

織調整方案與原工程界期望新設「工程建設部」以統一我國營建產業之發展

規劃考核管理督導與輔導等事務的原意有不小落差但工程界仍殷切盼

望政府組織調整後能有特定部會以營造產業中央主管機關的立場於「考核

44

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

管理與督導」之傳統業務外增加規劃營造產業之發展願景年度經建目標制訂

及提供必要之輔導與協助等業務更期望類似「兩兆雙星」「生技起飛鑽石行動

方案」的產業長期發展及輔導方案能由營造業之中央主管機關提出

45

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

國外災例 他山之石

簡賢文 中央警察大學 教授

謝蕙如 中央警察大學 研究助理

根據統計資料[1]顯示自 1995年起全世界已有 713人因公路隧道火災而死

亡且在 1999 年至 2001 年間歐洲就至少發生三起重大的隧道火災如 1999

年Mont Blanc Tunnel 因一輛載有人造奶油及麵粉之貨車自燃引發猛烈火勢造

成 39人死亡43輛車毁損隧道關閉將近三年1999年 Tauern Tunnel 火災造

成 12死 49傷隧道封閉 3個月其肇事原因為載運油漆之貨車追撞前方車輛引

發火災而 2001年兩輛貨車對撞所引發之 Gotthard Tunnel 火災其造成 20死 4

傷隧道嚴重損壞封閉 2個月從隧道火災對社會經濟以及國家政府形象重大損

失之角度審視公路隧道已不僅只是單純的交通運輸途徑而是背負著國家形象

及經濟重任之關鍵基礎設施

隨著臺灣社會環境的變遷及對於運輸經濟交通安全的高需求和高期待越

來越多的隧道於公路建設中構築包括八卦山隧道雪山隧道觀音山隧道

甚至是計劃建造之蘇花改隧道群隧道取代了開放的平面道路不僅提升車流量

縮短更多的車程時間也帶來更高的交通運輸經濟效益雖然隧道帶來交通上

之便捷然其可能因通行其間車輛的追撞而衍生的避難與救援特別困難的隧道火

災對於實現「給予人民一條安全回家的路」之倡議絕對是蘇花改通過環評後

中央及地方政府與工程顧問公司必須面對之關鍵議題

46

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 25: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2審議流程

(1) 98年「公路工程施工規範草案之研究」

為快速了解及蒐集資料規劃問卷並發函於使用較為頻繁及熟悉之相關單位

進行問卷調查以提供施工規範修訂之建議期間並進行兩次初審聯席會議第

一次初審聯席會議決議事項包含規範草案審查方式審查召集人委員名冊審

查頻率及開會地點第二次會議則針對初步完成之草案內容進行審查

基於專業領域之分工第一次初審聯席會議後即採分組(委員會)方式進行

混凝土工程委員會部份先收集目前國內使用之公路工程施工規範及彙整有關技

術文獻檢視施工規範運用於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能

發生之問題並針對前述問卷結果之建議由召集人邀集撰稿委員召開會議討

論混凝土施工規範之架構及內容由執行秘書進行規範修訂之相關文書作業及會

議成果彙整規範草案擬定後即進行小組內部之審查工作由召集人聘請官學

界混凝土專家擔任審查委員審查會議結束後進行全案第二次初審聯席會議對

規範草案內容進行審查撰稿會議擬定「第六章混凝土工程」施工規範草案共16

章歷經5次小組內部之審查會議修訂整合完成之草案共12章

(2) 99年「公路工程施工規範之修訂」

主辦單位針對98年「公路工程施工規範草案之研究」案初步完成之規範草案

規劃召開初審會議並委由執行單位辦理其中混凝土工程施工規範初審委員會

由鐵公路7個單位13人產業界2人及學界2人共17人組成分別針對前述「第

六章混凝土工程」施工規範草案共12章逐章進行初審共召開11次會議初審

會議審查方式分為會議前中後三階段進行會議審查前擬出規範審查順序及

章節會議前三天由審查委員先提出書面意見交由執行祕書綜整會議中依

據所有委員書面審查意見表逐條討論並修訂會議後由執行秘書綜整修訂內容

並發文檢送會議紀錄初審會議通過後由執行單位函送規範修訂成果至主辦機

關並由主辦機關核定後彙送交通部進行複審複審委員由交通部技監室邀集

七個部屬單位學者承辦單位及技師公會專家組成複審進行方式逐章逐條審

查歷經9次審查會議於100年9月完成修訂「公路工程施工規範」第六章混凝

土工程規範共計12章並於100年10月頒布

25

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

本次規範的編修要同時兼顧制度面法制面及實務執行面編修的要領簡述

如下

1掌握規範特性

就鐵公路各主管單位而言部頒規範是具有援引依據位階較高且編修

後需較長時間才有機會再予以修訂等特性因此在法制面的考量下內容修訂依

據交通部99年8月9日交技字第0990007371號函示部頒規範採原則性政策性或

訓示性之技術規定而執行細節之操作面規定則由各執行單位制定辦理

2修訂規範架構

93年4月頒布之「公路工程施工規範」第六章混凝土工程係引用中國土木

水利工程學會出版之「混凝土工程施工規範與解說(土木402)」內容為主其格

式僅水泥混凝土一節再區分說明材料施工要求及計量與計價等四項與行

政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」及部屬機關自訂混凝土施工規範

之架構及內容有極大差異性為符合實務面及法制面需針對規範內容及架構做

大幅度修訂

規範內容主架構及各章編碼之修訂依據交通部技監室98年技發字第

0980200448號函示參照行政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」進

行規範格式及章節之編排各章碼內容再區分為通則產品施工計量及計價

等四部分藉此提升部屬機關在引用規範時之實用性及便利性

3符合運用領域

原混凝土工程施工規範內容主要是以中國土木水利工程學會土木402為主

土木402是以建築工程為對象與公路工程屬性較為不同為符合公路工程運用

的領域與需求藉由國內外公路工程施工規範文獻蒐集彙整以及臺灣地區公路工

程規範現況調查成效評估與使用情形以期完成最適切用於國內公路工程之混

凝土施工規範

4更新及刪除不合時宜的內容

混凝土工程施工規範是營建工程運用最多分布最廣的規範之一其係為了

26

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

達成工程設計之理念和品質需求所訂定對施工材料及施工品質之要求與標準

部頒規範頒布與修訂之日期差距甚大部份參考之標準或規範(包括CNSASTM

AASHTO等)國內外已做更新為求嚴謹且鑑於材料工法日新月異因此需

針對相關規範進行檢視與修訂以符合未來需求除此之外對規範實務應用層

面藉由委員會的召開更新及刪除不適用之內容期使規範更具完備

5名詞整編

93年版公路工程施工規範相同之工程項目等常發現各章名詞會有不同之現

象恐易造成施工單位混淆因此主辦單位藉由本次規範修訂作業將相同事

項所用的名詞予以統一並於第一章總則篇定義清楚混凝土工程施工規範雖然

先審議後頒布但是在名詞部分將依據部頒複審結果將定案名詞提送總則工程

委員會配合修訂

6納入新材料及新工法

目前國內使用之公路工程混凝土施工規範及技術是否合宜需進行檢視探

討及修訂因此在修訂上需使各篇章節相關工作項目之規定一致化並檢視施工

規範於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能發生之問題予以檢討

有些已經不符合現代需求除了原有工法要求外再建議增列其他新工法以因

應工程技術之演進及新材料新工法之發展

本次第六章混凝土工程編修完成頒布的內容架構包括第03052章「卜特蘭

水泥」第03053章「水泥混凝土之一般要求」第03054章「水泥混凝土構造物」

第03110章「場鑄結構混凝土用模板」第03150章「混凝土附屬品」第03210

章「鋼筋」第03220章「銲接鋼線網」第03315章「自充填混凝土」第03350

章「混凝土表面修飾」第03371章「無收縮混凝土」第03372章「噴凝土」及

第03601章「無收縮水泥砂漿」等共計12章重要編修項目及其精神如下

1新增符合工程現況專章

近年來國內自充填混凝土快速發展與應用目前已逐漸普遍應用於公路建

築等重要工程有著重大的進展與改變由於自充填混凝土在施工技術上和傳統

27

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

混凝土有相當大的差異因此本次修訂重點之一為新增「自充填混凝土」專章

使本規範符合混凝土技術發展之國際潮流與水準此外亦新增第03371章「無

收縮混凝土」及第03601章「無收縮水泥砂漿」等二個章節

2配合新科技新材料及新工法之應用增列內容

如增列第03052章「卜特蘭水泥」中水硬性混合水泥之材料要求又如CNS

1240之附錄所列檢測粒料鹼質與粒料反應活性的方法包括岩相分析等四種資

料過於老舊因此在第03053章「水泥混凝土之一般要求」中增列具潛在鹼質反

應性粒料之檢測方式此外亦增列第03315章「自充填混凝土」之材料要求及施

工相關規定

3非混凝土工程範疇內容納入適當之委員會討論

第03150章「混凝土附屬品」原草案條文附屬品區分為混凝土工程附屬品

與橋梁工程附屬品二部分本章保留混凝土工程附屬品內容包括填縫劑及止水

帶兩類而原草案條文中有關橋梁工程附屬品包括成型伸縮縫填縫板人造橡膠

防震板預力鋼棒剪力鋼箱及套筒抗拉拔裝置剪力鋼棒與防震拉條防水

膜橋梁鉸接板頂防水層渡槽防水層箱型梁人孔蓋及座橋名牌等有關的

材料規定及施工方法移至橋梁工程組納入橋梁工程附屬品專章討論

4整併章節內容

將原第03390章「混凝土養護」及第03350章「混凝土基本材料及施工方法」

等併入第03053章「水泥混凝土之一般要求」將原第03310章「結構用混凝土」

併入第03054章「水泥混凝土構造物」中

5要求材料及施工品質

施工規範是營建工程施工之準則對工程相關的品質要求均需詳列於規範中

包括材料規格檢驗頻率品質要求標準等因考量各部屬單位工程特性不同

部頒規範修訂採原則性政策性或訓示性之技術規定對於執行細節操作面之規

定在不違反部頒規範及其他相關法令規章下各部屬單位應優先考慮施工安全

及品質要求制定所需之規範

本次混凝土工程施工規範對材料及施工品質要求之原則性修訂內容列舉幾

項說明第03053章「水泥混凝土之一般要求」將第33項內容修正為「除契約另

28

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

有規定外混凝土之坍度強度及水溶性氯離子含量檢驗方法依CNS 3090規

定執行檢驗頻率與合格標準依契約規定辦理」第03210章「鋼筋」刪除

第324款中表03210-2混凝土保護層厚度建議值及第36款許可差規定等二項內容

而相關規定依各單位制訂之契約加以要求以滿足各單位對不同工程性質的要

6重視施工品質及工程安全內容

為避免國內混凝土工程施工品質不良所造成之案例重蹈覆轍本次修訂內容

全面性檢討對施工品質的要求以確保施工安全例如第03210章「鋼筋」為提

升施工品質並考量安全修訂第217款後段內容為「水泥砂漿墊塊或混凝土墊塊

之強度須大於所澆置混凝土之強度並應附鍍鋅鐵線」

7修正計量與計價架構寫法

除特殊需求外修正計量與計價的架構寫法以使規範更完善依據交通部

臺灣區國道高速公路局100年4月18日工字第1006003247號函示「第42項計價

每一工作項目建議須有『計價單位』及『若契約另有規定時從其規定』等字眼

並採正面表列方式辦理」修正

8統一使用的名詞例

規範各章名詞定義需統一規範才具一致性及便利性且須於第一章總則中

加以規定例如第03110章「場鑄結構混凝土用模板」依據公共工程施工綱要

規範編撰說明施工圖涵蓋施工製造圖(Shop drawings)與工作圖(Working

drawings)兩部分並將原內容中的「工作圖」修訂為「施工圖」第00100章

「總則篇」第123款修訂AASHTO中文名稱為「美國州公路及運輸官員協會」

及修訂Standard Specifications for Highway Bridge的中文名稱為「公路橋梁標準規

範施工篇」

1由本次修訂過程顯示為求嚴謹規範從修訂研擬至頒佈時間長達數年就環

境變遷與實務應用而言未來宜採取逐年彙整定期修正方式辦理以避免落

29

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2辦理過程發現各單位對於某些特定事項持有不同建議或看法由此可見以部層

級之規範而言採原則性政策性或訓示性之技術規定屬正確作法

3日後對於交通部與其他部會或單位相類似之規範標準應採取積極參與方式

以避免一國多制或有落差的情形發生

4本次修訂規範參與人員涵蓋產官學界專家學者惟新修訂規範是否完全適

合應用尚須進一步了解建議相關單位應採取主動方式與主管機關保持聯繫

就實務應用產生的問題充分溝通並研擬對策以期本規範能更為適用可行

30

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長

國立台灣大學 土木工程學系教授

陳育聖 財團法人臺灣營建研究院 副工程師

楊仲家 國立海洋大學 材料工程研究所教授 劉玉雯 國立嘉義大學 土木與水資源工程系教授

水利工程建設是台灣經濟起步不可或缺的一環從防洪灌溉電力與公共

給水等涵蓋之服務範圍與影響層面甚為廣泛更是造就台灣經濟發展的主要功

臣因此水利構造物須維持一定的服務性能以確保其於服務年限內正常營運

目前台灣的水利構造物以鋼筋混凝土結構為主然而由於台灣雨量豐沛約為世

界平均值 26 倍降雨時空分佈極不平均的水文條件雨季集中於五至十月間

約為年平均雨量之 78再加上河川大多從海拔高度超過 3000 公尺的山區以

不超過 150 公里的距離東西流向海洋以及地質構造複雜而地層形成年淺質弱的

地形與地質條件使得每逢颱風大雨坡陡流急且挾帶大量土石河流向下游流動

形成台灣地區單位面積產砂量及河川含砂濃度皆為世界平均值之數十倍這種

「水急砂多」的情形透過「水」與「砂」的共同作用對台灣水工結構物如

攔河壩堰之排砂道溢洪道輸水排砂隧道及靜水池等之混凝土結構構成嚴

重的磨損問題

31

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

國內關於水工混凝土施工之相關建議與規定僅見於公共工程委員會施工綱

要規範第 03374 章耐磨混凝土及經濟部水利署施工規範第 03310 章結構用混凝土

中之部分篇章然而上述兩者均屬通則型規範對於不同類型水工構造物如堰

壩結構體溢洪道輸水道排砂道及靜水池等其規定並無特別差異性台灣

河川均屬源短流急型態且地質構造複雜使得河川具高含砂石量之特性位於不

同河段之水工構造物將因河流中不同粒徑的砂石而遭受不同形式的侵襲因

此不同形式水工構造物所承受的損害便有所差別若僅以通則性規範進行施工管

理恐較難以落實不同類型構造物之性能要求及施工要求

國外相關規範中日本土木學會混凝土標準示方書[施工編]及[壩編]對於水

工混凝土耐磨或抗衝擊性質均無著墨美國混凝土學會 ACI 210R-93rdquoErosion of

concrete in hydraulic structuresrdquo雖對於水工混凝土之耐磨性質有較實質的說明然

亦無較定量的建議中國水工混凝土施工規範屬水工混凝土之一般通則性規範

藉由規範水工混凝土使用之材料與配比的水膠比(水灰比)以控制其品質然對於

水工混凝土耐磨及抗衝擊性質亦無實質建議

上述國內規範中均僅以抗壓強度做為判斷混凝土品質之依據對水工構造

物所需的抗磨耗能力抗衝擊能力耐久性與體積穩定性卻著墨甚少

依據相關文獻與試驗結果顯示水利工程多數之混凝土構造物必須具備一定

的抗磨耗與抗衝擊能力始能確保其構造性能並維持正常功能另一方面混

32

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

凝土耐久性溫度與體積穩定性等則是決定混凝土構造物使用年限之最重要參

數因此100 年水利署委由國立台灣大學詹穎雯教授海洋大學楊仲家教授及

嘉義大學劉玉雯教授與財團法人臺灣營建研究院所組成的團隊針對前項所列之

各種材料性能試驗方法進行相關試驗以擬定水利構造物運用混凝土所應具備

材料性能之主要測試項目並據以檢討現行混凝土施工規範提出修訂建議[1]

藉由一系列適合水工混凝土構造物應用之混凝土材料經由配比設計試拌

試體製作乃至進行各項材料性能試驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝

土抗壓強度水膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽

灰)用量等因素與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝

擊能力耐久性溫度與體積穩定性等材料性能建立關聯性對於不同類型水利

工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議此建議值包含混凝土材料之

性能要求與材料性能試驗項目等因此未來水工構造物之混凝土施工便可以

有一明確的混凝土材料性能準則及材料試驗項目與標準

在此將研擬之整合型水利工程混凝土施工規範(草案)關於材料性能要求適

用之試驗法與材料檢驗規定之訂定原則與精神敘述如下而本規範草案對於材料

相關規格與性能之要求在條文前面均會有「除契約另有規定外hellip」之陳述

以保留業主單位針對個別工程相關性能需有所提昇之彈性

考量國內現行水工混凝土施工規範對於水工構造物之混凝土規格及性能要

求並無區分一般構造物及需考量抗磨耗抗沖擊性能之構造物因此就水工混凝

土構造物之特性先將其區分為(1)一般水工構造物(2) 抗磨損構造物(3) 堰

壩結構體等三種結構

對於「一般水工構造物」之規定係參考經濟部水利署施工規範第 03310 章

結構用混凝土規定一般水工構造物使用之混凝土 28 天設計抗壓強度並將水

利署規範中部分構造物的強度要求予以提昇如下表所示

對於「堰壩結構體」之要求直接引用至公共工程委員會施工綱要規範第

03701 章「壩用混凝土」的規定

規範草案最主要在於增加針對「抗磨損構造物」之相關性能規定與要求使

該規範具有「水工混凝土施工規範」的特色

33

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

規範草案關於「抗磨損構造物」混凝土之材料規格要求如下

(1) 抗磨損構造物係指需承受水流中磨損物質沖刷或外界物質磨損之構造

物應使用耐磨混凝土

(2) 除契約另有規定外抗磨損構造物設計使用之混凝土規格可參考下表

規定

(3) 混凝土採低水膠比之配比可提高混凝土強度作為耐磨混凝土耐

磨混凝土為維持良好工作度得摻加減水劑輸氣劑強塑劑等化學摻

規範草案對抗磨損構造物耐磨層之混凝土材料規格的要求對於需考慮抗磨

損構造物耐磨層細分為溢洪道輸水道排砂道及靜水池等之耐磨層並依據

其可能造成之磨損程度將其分為 2 種等級並對其 28 天抗壓強度水膠比及

粗粒料用量進行要求其中溢洪道與排砂道為較高等級輸水道與靜水池為較低

等級

由試驗結果可知混凝土抗壓強度與水中磨耗損失體積及含砂水流沖擊損失

34

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

體積有明顯之相關性故提昇混凝土設計強度可有效提昇其抗磨耗能力與抗含砂

水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂將 28 天設計強度規定從水利署施工規

範的 350 kgfcm2提昇至 420及 560 kgfcm2

水膠比與水中磨耗損失體積快速氯離子滲透試驗(RCPT)總累積電荷量

非穩態傳輸係數及穩態傳輸係數均有明顯之正相關性故降低混凝土水膠比可有

效提昇其抗磨耗能力與耐久性能因此反映在規範的擬訂增加水膠比最大值的

規定2種等級分別為 045及 04以下

粗粒料用量與衝擊破壞次數有明顯正相關與水中磨耗損失體積及含砂水流

沖擊損失體積有明顯負相關故提昇混凝土粗粒料用量可有效提昇其抗衝擊能力

抗磨耗能力及抗含砂水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂增加粗粒料用量最

小值的規定均為 035 m3m3以上

混凝土組成成份之水泥粒料水化學摻料與礦物摻料等之使用規定除了

按照施規綱要規範第03050章「混凝土基本材料及施工一般要求」之相關規定外

應符合下列要求

(1) 用於耐磨混凝土之粗粒料依 CNS 490 試驗法測定之磨損率不得大於

[40][ ]

(2) 除契約另有規定外混凝土配比設計使用礦物摻料之總取代量不得超過

y = -03376x + 30276Rsup2 = 08411

0

100

200

300

200 400 600 800

齡期

56

天7

2h

r磨耗

體積

(cm

3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

y = -0044x + 45546Rsup2 = 08667

0

10

20

30

40

200 400 600 800

齡期

56

天2

hr沖

擊損

失體

積(c

m3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

35

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

總膠結料重量[50][ ]

(3) 飛灰做為混凝土摻料時應符合 CNS 3036 之 F 類規定使用時應經工

程司事先核可且飛灰量不得超過總膠結料重量之[25][ ]若用於耐

磨混凝土飛灰量不得超過總膠結料重量之[15] [ ]若用於巨積混凝土

飛灰量不得超過水泥總膠結料之[30][ ]

(4) 矽灰做為混凝土摻料時應符合第 03373 章「矽灰混凝土」之相關規定

使用時應經工程司事先核可

由試驗結果可知粗粒料硬度與水中磨耗損失體積為負相關故提昇混凝土粗

粒料品質可有效提昇其抗磨耗能力因此對於耐磨混凝土粗粒料洛杉磯磨損率的

規定加以提昇規定不得大於 40

此外規範草案對於抗磨損構造物混凝土礦物摻料用量要求的主要精神在

(1) 僅規定礦物摻料之總取代量之上限為 50而沒有規定下限係因國

內最常用之礦物摻料爐石粉及飛灰單價均低於水泥以市場機制而言

承包廠商將會使用礦物摻料至其上限以降低成本

(2) 添加爐石粉有助於混凝土抗磨耗性能之提昇而飛灰不利於抗磨耗性

能但長齡期後則可改善其不利於抗磨耗性能之影響因此規範草案規

定礦物摻料之總取代量之上限為 50可保證爐石粉添加量不會超過

50再配合用於耐磨混凝土飛灰取代量上限為 15之規定亦可確保

飛灰添加量不會超過 15

(3) 矽灰對於抗磨耗性能以取代量為 15以內較為理想考量矽灰單價較

高若對於抗磨耗性能無明顯助益添加太多形同浪費因此本規範草

案對於矽灰之要求較為保守規定其添加量不宜超過水泥量之 10

(4) 藉由增加爐石粉及飛灰的用量可達成較佳之耐久性能其中爐石粉取

代量為 35時 RCPT 總累積電荷量即可降低 63~75飛灰取代量為

15時可降低 72~79綜上可知混凝土中添加爐石粉及飛灰均可

大幅提升其耐久性能

(5) 爐石粉及飛灰的用量與混凝土絕熱溫昇有密切之關係爐灰(爐石粉

飛灰=73)取代 30可使絕熱溫昇約降低 5取代 50約降低 13

顯示以爐石粉及飛灰等礦物摻料適當取代水泥之用量可有效降低水化

熱之產生以達到較佳之溫度與體積穩定性之控制

36

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

經由一系列混凝土相關試驗及相關文獻之綜整分析將混凝土抗壓強度水

膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽灰)用量等因素

與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝擊能力耐久性

溫度與體積穩定性等材料性能建立起關聯性且考量混凝土抗磨損試驗及耐久性

試驗所需花費時間較長如水中磨耗試驗需於齡期 56 天進行RCPT 需於齡期

91 天進行此將造成施工驗收等待時間過長的困擾故於規範草案之擬定即以

混凝土抗壓強度水膠比粗粒料用量礦物摻料用量等作為材料品質的檢驗規

定而不再另訂定額外之檢驗標準以簡化施工材料驗收作業但仍能達混凝土

抗磨損及提高耐久性溫度與體積穩定性之目的

此外在配比設計階段考量材料之多樣性或使用新材料時規範草案建

議當構造物需抵抗磨耗或衝擊時得進行 ASTM C1138 混凝土水中磨耗試驗

ACI 544 抗衝擊試驗或其他相關試驗依測試結果擇定最佳配比

然近年來台灣發生極端氣候已成常態維護水工構造物之性能及結構安全更

形重要本規範草案經由配比設計試拌試體製作乃至進行各項材料性能試

驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝土材料因素與混凝土力學性能建立

關聯性對於不同類型水利工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議

未來水工構造物之混凝土施工便可以有一明確的混凝土材料性能準則及材料試

驗項目與標準以期提昇水工構造物之品質

37

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長

徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長

行政院經濟建設委員會(經建會)在去(2011)年 12 月份發表 2012 年國

家建設計畫[1]揭櫫我國穩定永續均衡的經濟發展政策而落實於 2012 年度經

建發展目標包含經濟成長率為 43以上每人 GDP20246(美元)以上失

業率在 42以下而消費者物價指數上漲率則以不超過 20為努力目標

去年中因為歐美債信問題引發全球經濟衰退之疑慮我國因為國家財務

較為健全2011 年的經濟發展也較歐美國家樂觀因此當時經濟部長曾出面信

心喊話提出 2011 年的經濟指標有信心達到「54321」之標準[2]也就是說經

濟成長率要達到「5」以上失業率要在「4」以下薪資所得調漲要達「3」

以上消費者物價年增率則控制在「2」以下以及今年之重大投資要超過「1

兆」元

當提到一國經濟活動的規模時常以該國 GDP(Gross Domestic Product)為代

表而評估該國經濟活動的表現時則多以其 GDP 年度成長率來衡量由於近

年國際間貿易障礙逐漸去除跨國貿易與物流愈趨頻繁與重要當各國貿易需放

眼於全世界時供應貿易所需產品的廠商(或產業)規模也就愈來愈大使得各

國的經濟活動愈來愈趨向資本密集的結果因此目前以 GDP 來評估各國之經濟

38

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

成果時雖仍是一個有效指標但卻無法直接反映支撐經濟活動的廣大受薪階級

之實際經濟情況也因為如此2011 年 9 月「佔領華爾街運動」在美國各地如

火如荼的展開即在向執政當局反映代表受薪階級的 99人口在 2008 年金

融海嘯後之經濟復甦時期無法如同資本家一般享受 GDP 成長所應帶來之好

處(如勞方聘僱薪資的提升)因此如果需兼顧勞資雙方之實質經濟所得政

府在制訂年度總體經濟發展目標時除經建會所提「經濟成長率」「失業率」及

「消費者物價指數上漲率」外若能加上經濟部所提之「薪資所得調漲率」將

使政府施政首要為照顧全體人民福祉之目的透過每年經建目標之規劃與制訂

更為完整的推動與落實

在經建會邀集各部會制訂下一年度之國家總體經建目標後各部會需就其主

管業務規劃分配至業管產業的次經建目標及實施方案以期在年度終了時經

建會可以彙整全國人民一年來的努力達成年初所制訂的國家經建目標因此本

文也以「經濟成長率」「物價指數上漲率」「失業率」及「薪資所得調漲率」四

項經建指標比較近年我國總體經建實質成果與營造業經建實質成果間之差異與

趨勢並以經建會所制訂之 2012 年我國經建目標推測 2012 年營造業可能之產

業經建成果

首先經濟成長率是四項經建目標的根源且會直接影響到另外三項經建指

標數值之高低通常代表國家經濟活動結果之 GDP是指該國國內從事經濟活

動的總生產毛額而比較歷年經濟成長之結果必須先去除歷年物價波動之影響

因素所以計算歷年經濟成長率時多以實質生產毛額之年度成長率為主[3]

因此彙整行政院主計處所公布之全國及營造業近三十年之實質生產毛額[4]

並計算兩者之歷年成長率其結果如圖一所示除少數年度外大致上此段期間

之全國 GDP 年度成長率高於營造業之實質生產毛額年度成長率在 1997 年之

前雖然我國經濟成長率呈現逐年降低趨勢但大致仍可維持在 5以上之水準

1997-2007 的十年間我國經濟成長率約維持在 5上下其後我國經濟成長

則面臨更險峻的局勢經濟成長欲振乏力而於 2010 年時政府為因應 2008 金

融海嘯衝擊之振興經濟措施逐漸展現績效使得 2010 年經濟成長率高達 10以

上三十年間我國經濟呈現負成長的年代只有兩年分別為 2001 年及 2009 年

而營造業實質生產毛額年度成長率之情況大約可以 1995 年作為分水嶺1995

39

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

年之前的營造業經濟成長率以正成長情形居多在 1987-1989 及 1993 年更高

達 10以上而於 1995 年之後的十五年間有超過一半的年度營造業的經濟

成長呈現負成長頹勢圖一中亦繪出全國及營造業兩者經濟成長率之線性趨勢線

以方便比較全國及營造業實質生產毛額年度成長率之差異與趨勢三十年來兩

者之實質生產毛額年度成長率趨勢線大致維持平行狀態在 2010 年時營造

業經濟成長趨勢線低於全國經濟成長趨勢線約為 38依圖一之兩者趨勢估計

假設 2011 及 2012 年趨勢線斜率之差距不變因此若推估 2012 年終時營造業之

可能經濟成長率本文將以經建會所設定 2012 年全國總體經濟成長率減去 38

來推測

營造業是一個火車頭工業[5]需要下游的產業供應鏈一起協助因此中間

消費比例高所以受工程施工所需之原物料價格波動影響程度亦高在國內直

接代表營造工程物價漲跌情形的指數是行政院主計處所定期公布之營造工程物

價指數(CCI內含總指數工程分類指數中類指數及個別項目指數)但因

其屬國內單一產業之物價指數主計處或國內外經濟研究單位於年終時所發布

之下一年度經濟成長預測項目都不含營造工程物價指數預測經濟研究單位若

提供下一年度物價成長高低之預測時多以預測下一年度國內經濟成長之高低

所連帶影響國內貨物供給平衡之變動而帶動消費者物價指數(CPI)之成長數

40

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

值來代表雖然消費者物價指數與營造工程物價總指數間因使用目的不同

其組成權重亦不相同兩者間並未有直接相互影響之關聯性但若評估兩指數間

之長期趨勢以概估下一年度營造工程物價總指數之變動仍不失為一個客觀方

式因此本文彙整過去二十年間消費者物價指數與營造工程物價總指數之歷年

變動情形[4]如圖二所示二十年間CPI 指數之年度成長波動情形較 CCI

指數穩定在 1992-2003 年間CPI 指數之年度成長呈現逐年降低趨勢尤其在

2001-2003 的三年裡物價相對穩定(年度成長率趨近於零)但在 2003 年後

CPI 指數年度成長率之波動幅度漸漸擴增其值大約在 1-4之譜而過去二十

年間CCI 指數之年度波動幅度就較為劇烈工程物價波動幅度高者可達 15

之多(1993 年)工程物價波動劇降者亦曾達-9(1999 年)而營造工程之施工期

間常長達數年業者受營造工程物價之波動影響困擾頗深更常成為營造業者年

度獲利盈虧之關鍵因素依據圖二 CPI 指數之年度變動線性趨勢線逐年降低趨勢

及 CCI 指數之年度變動線性趨勢線逐年升高現象在 2010 年時CCI 指數之變

動率高於 CPI 指數約 37左右且兩指數年度變動趨勢線間之差異(CCI-CPI)

每年以增加 02之比例擴大中因此估測 2012 年終時營造業所可能遭遇之

營造工程物價總指數之變動數值將以經建會所設定之 2012 年消費者物價成長

率目標值加上 37(2010 年時之差距)再加上 04(2011 及 2012 年之差距)

作推測

41

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

而失業率可以反映勞工就業情形若年度經濟成長時可增加勞工就業機會

勞工失業率就會降低反之若年度經濟衰退時常引致勞工失業率升高本文

亦彙整行政院勞工委員會所公布之資料[6]將近十年來我國勞工總計(平均)

失業率及營造業勞工失業率繪於圖三就勞工失業率之指標而言營造業之勞工

失業率常高於全國勞工之總計失業率甚多在 2002 年時我國勞工總計失業率

為 517但當年營造業的勞工失業率約為前者之兩倍(964)其後營造業

勞工失業率以顯著的速率降低使得營造業勞工失業率與全國勞工總計失業率間

之差距逐漸縮小但自 2006 年之後兩者之失業率則與之前逐漸縮小差距之

現象背道而馳2008 年受金融海嘯之衝擊造成國內百業蕭條該年底我國

勞工總計失業率飆破 5以後長達年餘之勞工總計失業率居高不下2010 年 10

月份受惠於各部會戮力推出短期促進就業方案之功效主計處所公布的當月勞

工總計失業率降至 5以下雖讓當時以烏紗帽為擔保的閣揆暫時鬆了一口氣

但當月營造業勞工失業率仍高達 93為比較全國勞工之總計失業率與營造業

勞工失業率間之關聯趨勢本文將兩者失業率之線性趨勢線繪於圖三若以兩者

之趨勢線估計2010 年時我國營造業勞工失業率高於全國勞工總計失業率約

為 25但兩者之差距以每年減少 005之速率縮小中估測 2012 年終時營

造業勞工失業率之可能情況將以經建會所設定之 2012 年全國勞工總計失業率

目標值加上 25(2010 年時兩者趨勢線之差距)再減少 01(2011 及 2012

年縮小差距趨勢之結果)來推測

42

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

勞動薪資之成長受幾項因素影響其一為在通貨膨脹時期企業主考量

維持既有員工勞動薪資之購買力所為之勞動薪資增加給付其二為總勞動工

作時間之增加也會使勞工薪資總額增加另一項影響因素則為勞動生產力增

加之因素企業主以加薪方式回饋辛苦之員工[7]而由主計處所公布的資料中[4]

在 1995 年之前我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致多

高於當年之消費者物價指數之年度成長率(如圖四)顯然此段時間企業主對勞工

薪資之調整應有勞動生產力增加或勞動總工時增加之因素在內但在 1995 年

之後我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致與消費者物價

指數之年度成長率相當研判此段時期企業主調整勞工薪資的考量應為維持員

工既有勞動薪資之實質購買力以降低物價上漲所造成之影響居多估測 2012

年終時營造業勞工薪資成長率之可能情況仍以營造業主應會考量消費者物價

指數之漲幅調整營造業勞工薪資以維持勞動薪資之原有實質購買力因此

推測 2012 年終時此項營造業勞工薪資調整率將以經建會所設定 2012 年消費

者物價成長率之目標值來估計

43

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

依據前述彙整過去我國整體經建指標與營造業經建指標之趨勢與推估方式

2012 年我國營造業之經建指標推估結果如表一所示依此結果營造業在今年

之經建表現將面臨該高的不高(經濟成長率為 05及薪資調整率為 20)

且該低的不低(營造工程物價上漲率為 61與失業率為 66)的困境但營造

業面對今年預期之經營困境時應該找哪一個部會提供必要之協助依據目前的

政府組織架構營造業及建築師管理業務由內政部營建署依法管理技師及工

程顧問機構管理業務由行政院公共工程委員會(工程會)管理而負責國內各

產業的發展規劃或輔導業務則屬經濟部的業務範圍但或許因法定營造業另有

中央主管機關經濟部對營造產業發展規劃或產業輔導之協助常使營造業者感

覺不如其對製造業者立法院於前(2010 年)年 1 月份通過行政院組織法等三

法之修正案並預計於三年內完成政府組織再造工程在政府組織調整方案中(草

案)國家發展委員會將新設管制考核處以統籌原工程會及經建會之工程管考

業務另將增設國土空間發展處以統籌工程會之工程建設經費審議及經建會住

都處之業務交通部將更名為「交通及建設部」並規劃新設「工程技術及產業

司」及「民間參與公共建設司」以納入工程會及內政部之相關業務而內政部

將保留國土規劃及建築師管理之業務另設國土管理署辦理雖然此項政府組

織調整方案與原工程界期望新設「工程建設部」以統一我國營建產業之發展

規劃考核管理督導與輔導等事務的原意有不小落差但工程界仍殷切盼

望政府組織調整後能有特定部會以營造產業中央主管機關的立場於「考核

44

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

管理與督導」之傳統業務外增加規劃營造產業之發展願景年度經建目標制訂

及提供必要之輔導與協助等業務更期望類似「兩兆雙星」「生技起飛鑽石行動

方案」的產業長期發展及輔導方案能由營造業之中央主管機關提出

45

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

國外災例 他山之石

簡賢文 中央警察大學 教授

謝蕙如 中央警察大學 研究助理

根據統計資料[1]顯示自 1995年起全世界已有 713人因公路隧道火災而死

亡且在 1999 年至 2001 年間歐洲就至少發生三起重大的隧道火災如 1999

年Mont Blanc Tunnel 因一輛載有人造奶油及麵粉之貨車自燃引發猛烈火勢造

成 39人死亡43輛車毁損隧道關閉將近三年1999年 Tauern Tunnel 火災造

成 12死 49傷隧道封閉 3個月其肇事原因為載運油漆之貨車追撞前方車輛引

發火災而 2001年兩輛貨車對撞所引發之 Gotthard Tunnel 火災其造成 20死 4

傷隧道嚴重損壞封閉 2個月從隧道火災對社會經濟以及國家政府形象重大損

失之角度審視公路隧道已不僅只是單純的交通運輸途徑而是背負著國家形象

及經濟重任之關鍵基礎設施

隨著臺灣社會環境的變遷及對於運輸經濟交通安全的高需求和高期待越

來越多的隧道於公路建設中構築包括八卦山隧道雪山隧道觀音山隧道

甚至是計劃建造之蘇花改隧道群隧道取代了開放的平面道路不僅提升車流量

縮短更多的車程時間也帶來更高的交通運輸經濟效益雖然隧道帶來交通上

之便捷然其可能因通行其間車輛的追撞而衍生的避難與救援特別困難的隧道火

災對於實現「給予人民一條安全回家的路」之倡議絕對是蘇花改通過環評後

中央及地方政府與工程顧問公司必須面對之關鍵議題

46

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 26: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

本次規範的編修要同時兼顧制度面法制面及實務執行面編修的要領簡述

如下

1掌握規範特性

就鐵公路各主管單位而言部頒規範是具有援引依據位階較高且編修

後需較長時間才有機會再予以修訂等特性因此在法制面的考量下內容修訂依

據交通部99年8月9日交技字第0990007371號函示部頒規範採原則性政策性或

訓示性之技術規定而執行細節之操作面規定則由各執行單位制定辦理

2修訂規範架構

93年4月頒布之「公路工程施工規範」第六章混凝土工程係引用中國土木

水利工程學會出版之「混凝土工程施工規範與解說(土木402)」內容為主其格

式僅水泥混凝土一節再區分說明材料施工要求及計量與計價等四項與行

政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」及部屬機關自訂混凝土施工規範

之架構及內容有極大差異性為符合實務面及法制面需針對規範內容及架構做

大幅度修訂

規範內容主架構及各章編碼之修訂依據交通部技監室98年技發字第

0980200448號函示參照行政院公共工程委員會「公共工程施工綱要規範」進

行規範格式及章節之編排各章碼內容再區分為通則產品施工計量及計價

等四部分藉此提升部屬機關在引用規範時之實用性及便利性

3符合運用領域

原混凝土工程施工規範內容主要是以中國土木水利工程學會土木402為主

土木402是以建築工程為對象與公路工程屬性較為不同為符合公路工程運用

的領域與需求藉由國內外公路工程施工規範文獻蒐集彙整以及臺灣地區公路工

程規範現況調查成效評估與使用情形以期完成最適切用於國內公路工程之混

凝土施工規範

4更新及刪除不合時宜的內容

混凝土工程施工規範是營建工程運用最多分布最廣的規範之一其係為了

26

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

達成工程設計之理念和品質需求所訂定對施工材料及施工品質之要求與標準

部頒規範頒布與修訂之日期差距甚大部份參考之標準或規範(包括CNSASTM

AASHTO等)國內外已做更新為求嚴謹且鑑於材料工法日新月異因此需

針對相關規範進行檢視與修訂以符合未來需求除此之外對規範實務應用層

面藉由委員會的召開更新及刪除不適用之內容期使規範更具完備

5名詞整編

93年版公路工程施工規範相同之工程項目等常發現各章名詞會有不同之現

象恐易造成施工單位混淆因此主辦單位藉由本次規範修訂作業將相同事

項所用的名詞予以統一並於第一章總則篇定義清楚混凝土工程施工規範雖然

先審議後頒布但是在名詞部分將依據部頒複審結果將定案名詞提送總則工程

委員會配合修訂

6納入新材料及新工法

目前國內使用之公路工程混凝土施工規範及技術是否合宜需進行檢視探

討及修訂因此在修訂上需使各篇章節相關工作項目之規定一致化並檢視施工

規範於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能發生之問題予以檢討

有些已經不符合現代需求除了原有工法要求外再建議增列其他新工法以因

應工程技術之演進及新材料新工法之發展

本次第六章混凝土工程編修完成頒布的內容架構包括第03052章「卜特蘭

水泥」第03053章「水泥混凝土之一般要求」第03054章「水泥混凝土構造物」

第03110章「場鑄結構混凝土用模板」第03150章「混凝土附屬品」第03210

章「鋼筋」第03220章「銲接鋼線網」第03315章「自充填混凝土」第03350

章「混凝土表面修飾」第03371章「無收縮混凝土」第03372章「噴凝土」及

第03601章「無收縮水泥砂漿」等共計12章重要編修項目及其精神如下

1新增符合工程現況專章

近年來國內自充填混凝土快速發展與應用目前已逐漸普遍應用於公路建

築等重要工程有著重大的進展與改變由於自充填混凝土在施工技術上和傳統

27

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

混凝土有相當大的差異因此本次修訂重點之一為新增「自充填混凝土」專章

使本規範符合混凝土技術發展之國際潮流與水準此外亦新增第03371章「無

收縮混凝土」及第03601章「無收縮水泥砂漿」等二個章節

2配合新科技新材料及新工法之應用增列內容

如增列第03052章「卜特蘭水泥」中水硬性混合水泥之材料要求又如CNS

1240之附錄所列檢測粒料鹼質與粒料反應活性的方法包括岩相分析等四種資

料過於老舊因此在第03053章「水泥混凝土之一般要求」中增列具潛在鹼質反

應性粒料之檢測方式此外亦增列第03315章「自充填混凝土」之材料要求及施

工相關規定

3非混凝土工程範疇內容納入適當之委員會討論

第03150章「混凝土附屬品」原草案條文附屬品區分為混凝土工程附屬品

與橋梁工程附屬品二部分本章保留混凝土工程附屬品內容包括填縫劑及止水

帶兩類而原草案條文中有關橋梁工程附屬品包括成型伸縮縫填縫板人造橡膠

防震板預力鋼棒剪力鋼箱及套筒抗拉拔裝置剪力鋼棒與防震拉條防水

膜橋梁鉸接板頂防水層渡槽防水層箱型梁人孔蓋及座橋名牌等有關的

材料規定及施工方法移至橋梁工程組納入橋梁工程附屬品專章討論

4整併章節內容

將原第03390章「混凝土養護」及第03350章「混凝土基本材料及施工方法」

等併入第03053章「水泥混凝土之一般要求」將原第03310章「結構用混凝土」

併入第03054章「水泥混凝土構造物」中

5要求材料及施工品質

施工規範是營建工程施工之準則對工程相關的品質要求均需詳列於規範中

包括材料規格檢驗頻率品質要求標準等因考量各部屬單位工程特性不同

部頒規範修訂採原則性政策性或訓示性之技術規定對於執行細節操作面之規

定在不違反部頒規範及其他相關法令規章下各部屬單位應優先考慮施工安全

及品質要求制定所需之規範

本次混凝土工程施工規範對材料及施工品質要求之原則性修訂內容列舉幾

項說明第03053章「水泥混凝土之一般要求」將第33項內容修正為「除契約另

28

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

有規定外混凝土之坍度強度及水溶性氯離子含量檢驗方法依CNS 3090規

定執行檢驗頻率與合格標準依契約規定辦理」第03210章「鋼筋」刪除

第324款中表03210-2混凝土保護層厚度建議值及第36款許可差規定等二項內容

而相關規定依各單位制訂之契約加以要求以滿足各單位對不同工程性質的要

6重視施工品質及工程安全內容

為避免國內混凝土工程施工品質不良所造成之案例重蹈覆轍本次修訂內容

全面性檢討對施工品質的要求以確保施工安全例如第03210章「鋼筋」為提

升施工品質並考量安全修訂第217款後段內容為「水泥砂漿墊塊或混凝土墊塊

之強度須大於所澆置混凝土之強度並應附鍍鋅鐵線」

7修正計量與計價架構寫法

除特殊需求外修正計量與計價的架構寫法以使規範更完善依據交通部

臺灣區國道高速公路局100年4月18日工字第1006003247號函示「第42項計價

每一工作項目建議須有『計價單位』及『若契約另有規定時從其規定』等字眼

並採正面表列方式辦理」修正

8統一使用的名詞例

規範各章名詞定義需統一規範才具一致性及便利性且須於第一章總則中

加以規定例如第03110章「場鑄結構混凝土用模板」依據公共工程施工綱要

規範編撰說明施工圖涵蓋施工製造圖(Shop drawings)與工作圖(Working

drawings)兩部分並將原內容中的「工作圖」修訂為「施工圖」第00100章

「總則篇」第123款修訂AASHTO中文名稱為「美國州公路及運輸官員協會」

及修訂Standard Specifications for Highway Bridge的中文名稱為「公路橋梁標準規

範施工篇」

1由本次修訂過程顯示為求嚴謹規範從修訂研擬至頒佈時間長達數年就環

境變遷與實務應用而言未來宜採取逐年彙整定期修正方式辦理以避免落

29

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2辦理過程發現各單位對於某些特定事項持有不同建議或看法由此可見以部層

級之規範而言採原則性政策性或訓示性之技術規定屬正確作法

3日後對於交通部與其他部會或單位相類似之規範標準應採取積極參與方式

以避免一國多制或有落差的情形發生

4本次修訂規範參與人員涵蓋產官學界專家學者惟新修訂規範是否完全適

合應用尚須進一步了解建議相關單位應採取主動方式與主管機關保持聯繫

就實務應用產生的問題充分溝通並研擬對策以期本規範能更為適用可行

30

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長

國立台灣大學 土木工程學系教授

陳育聖 財團法人臺灣營建研究院 副工程師

楊仲家 國立海洋大學 材料工程研究所教授 劉玉雯 國立嘉義大學 土木與水資源工程系教授

水利工程建設是台灣經濟起步不可或缺的一環從防洪灌溉電力與公共

給水等涵蓋之服務範圍與影響層面甚為廣泛更是造就台灣經濟發展的主要功

臣因此水利構造物須維持一定的服務性能以確保其於服務年限內正常營運

目前台灣的水利構造物以鋼筋混凝土結構為主然而由於台灣雨量豐沛約為世

界平均值 26 倍降雨時空分佈極不平均的水文條件雨季集中於五至十月間

約為年平均雨量之 78再加上河川大多從海拔高度超過 3000 公尺的山區以

不超過 150 公里的距離東西流向海洋以及地質構造複雜而地層形成年淺質弱的

地形與地質條件使得每逢颱風大雨坡陡流急且挾帶大量土石河流向下游流動

形成台灣地區單位面積產砂量及河川含砂濃度皆為世界平均值之數十倍這種

「水急砂多」的情形透過「水」與「砂」的共同作用對台灣水工結構物如

攔河壩堰之排砂道溢洪道輸水排砂隧道及靜水池等之混凝土結構構成嚴

重的磨損問題

31

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

國內關於水工混凝土施工之相關建議與規定僅見於公共工程委員會施工綱

要規範第 03374 章耐磨混凝土及經濟部水利署施工規範第 03310 章結構用混凝土

中之部分篇章然而上述兩者均屬通則型規範對於不同類型水工構造物如堰

壩結構體溢洪道輸水道排砂道及靜水池等其規定並無特別差異性台灣

河川均屬源短流急型態且地質構造複雜使得河川具高含砂石量之特性位於不

同河段之水工構造物將因河流中不同粒徑的砂石而遭受不同形式的侵襲因

此不同形式水工構造物所承受的損害便有所差別若僅以通則性規範進行施工管

理恐較難以落實不同類型構造物之性能要求及施工要求

國外相關規範中日本土木學會混凝土標準示方書[施工編]及[壩編]對於水

工混凝土耐磨或抗衝擊性質均無著墨美國混凝土學會 ACI 210R-93rdquoErosion of

concrete in hydraulic structuresrdquo雖對於水工混凝土之耐磨性質有較實質的說明然

亦無較定量的建議中國水工混凝土施工規範屬水工混凝土之一般通則性規範

藉由規範水工混凝土使用之材料與配比的水膠比(水灰比)以控制其品質然對於

水工混凝土耐磨及抗衝擊性質亦無實質建議

上述國內規範中均僅以抗壓強度做為判斷混凝土品質之依據對水工構造

物所需的抗磨耗能力抗衝擊能力耐久性與體積穩定性卻著墨甚少

依據相關文獻與試驗結果顯示水利工程多數之混凝土構造物必須具備一定

的抗磨耗與抗衝擊能力始能確保其構造性能並維持正常功能另一方面混

32

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

凝土耐久性溫度與體積穩定性等則是決定混凝土構造物使用年限之最重要參

數因此100 年水利署委由國立台灣大學詹穎雯教授海洋大學楊仲家教授及

嘉義大學劉玉雯教授與財團法人臺灣營建研究院所組成的團隊針對前項所列之

各種材料性能試驗方法進行相關試驗以擬定水利構造物運用混凝土所應具備

材料性能之主要測試項目並據以檢討現行混凝土施工規範提出修訂建議[1]

藉由一系列適合水工混凝土構造物應用之混凝土材料經由配比設計試拌

試體製作乃至進行各項材料性能試驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝

土抗壓強度水膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽

灰)用量等因素與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝

擊能力耐久性溫度與體積穩定性等材料性能建立關聯性對於不同類型水利

工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議此建議值包含混凝土材料之

性能要求與材料性能試驗項目等因此未來水工構造物之混凝土施工便可以

有一明確的混凝土材料性能準則及材料試驗項目與標準

在此將研擬之整合型水利工程混凝土施工規範(草案)關於材料性能要求適

用之試驗法與材料檢驗規定之訂定原則與精神敘述如下而本規範草案對於材料

相關規格與性能之要求在條文前面均會有「除契約另有規定外hellip」之陳述

以保留業主單位針對個別工程相關性能需有所提昇之彈性

考量國內現行水工混凝土施工規範對於水工構造物之混凝土規格及性能要

求並無區分一般構造物及需考量抗磨耗抗沖擊性能之構造物因此就水工混凝

土構造物之特性先將其區分為(1)一般水工構造物(2) 抗磨損構造物(3) 堰

壩結構體等三種結構

對於「一般水工構造物」之規定係參考經濟部水利署施工規範第 03310 章

結構用混凝土規定一般水工構造物使用之混凝土 28 天設計抗壓強度並將水

利署規範中部分構造物的強度要求予以提昇如下表所示

對於「堰壩結構體」之要求直接引用至公共工程委員會施工綱要規範第

03701 章「壩用混凝土」的規定

規範草案最主要在於增加針對「抗磨損構造物」之相關性能規定與要求使

該規範具有「水工混凝土施工規範」的特色

33

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

規範草案關於「抗磨損構造物」混凝土之材料規格要求如下

(1) 抗磨損構造物係指需承受水流中磨損物質沖刷或外界物質磨損之構造

物應使用耐磨混凝土

(2) 除契約另有規定外抗磨損構造物設計使用之混凝土規格可參考下表

規定

(3) 混凝土採低水膠比之配比可提高混凝土強度作為耐磨混凝土耐

磨混凝土為維持良好工作度得摻加減水劑輸氣劑強塑劑等化學摻

規範草案對抗磨損構造物耐磨層之混凝土材料規格的要求對於需考慮抗磨

損構造物耐磨層細分為溢洪道輸水道排砂道及靜水池等之耐磨層並依據

其可能造成之磨損程度將其分為 2 種等級並對其 28 天抗壓強度水膠比及

粗粒料用量進行要求其中溢洪道與排砂道為較高等級輸水道與靜水池為較低

等級

由試驗結果可知混凝土抗壓強度與水中磨耗損失體積及含砂水流沖擊損失

34

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

體積有明顯之相關性故提昇混凝土設計強度可有效提昇其抗磨耗能力與抗含砂

水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂將 28 天設計強度規定從水利署施工規

範的 350 kgfcm2提昇至 420及 560 kgfcm2

水膠比與水中磨耗損失體積快速氯離子滲透試驗(RCPT)總累積電荷量

非穩態傳輸係數及穩態傳輸係數均有明顯之正相關性故降低混凝土水膠比可有

效提昇其抗磨耗能力與耐久性能因此反映在規範的擬訂增加水膠比最大值的

規定2種等級分別為 045及 04以下

粗粒料用量與衝擊破壞次數有明顯正相關與水中磨耗損失體積及含砂水流

沖擊損失體積有明顯負相關故提昇混凝土粗粒料用量可有效提昇其抗衝擊能力

抗磨耗能力及抗含砂水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂增加粗粒料用量最

小值的規定均為 035 m3m3以上

混凝土組成成份之水泥粒料水化學摻料與礦物摻料等之使用規定除了

按照施規綱要規範第03050章「混凝土基本材料及施工一般要求」之相關規定外

應符合下列要求

(1) 用於耐磨混凝土之粗粒料依 CNS 490 試驗法測定之磨損率不得大於

[40][ ]

(2) 除契約另有規定外混凝土配比設計使用礦物摻料之總取代量不得超過

y = -03376x + 30276Rsup2 = 08411

0

100

200

300

200 400 600 800

齡期

56

天7

2h

r磨耗

體積

(cm

3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

y = -0044x + 45546Rsup2 = 08667

0

10

20

30

40

200 400 600 800

齡期

56

天2

hr沖

擊損

失體

積(c

m3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

35

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

總膠結料重量[50][ ]

(3) 飛灰做為混凝土摻料時應符合 CNS 3036 之 F 類規定使用時應經工

程司事先核可且飛灰量不得超過總膠結料重量之[25][ ]若用於耐

磨混凝土飛灰量不得超過總膠結料重量之[15] [ ]若用於巨積混凝土

飛灰量不得超過水泥總膠結料之[30][ ]

(4) 矽灰做為混凝土摻料時應符合第 03373 章「矽灰混凝土」之相關規定

使用時應經工程司事先核可

由試驗結果可知粗粒料硬度與水中磨耗損失體積為負相關故提昇混凝土粗

粒料品質可有效提昇其抗磨耗能力因此對於耐磨混凝土粗粒料洛杉磯磨損率的

規定加以提昇規定不得大於 40

此外規範草案對於抗磨損構造物混凝土礦物摻料用量要求的主要精神在

(1) 僅規定礦物摻料之總取代量之上限為 50而沒有規定下限係因國

內最常用之礦物摻料爐石粉及飛灰單價均低於水泥以市場機制而言

承包廠商將會使用礦物摻料至其上限以降低成本

(2) 添加爐石粉有助於混凝土抗磨耗性能之提昇而飛灰不利於抗磨耗性

能但長齡期後則可改善其不利於抗磨耗性能之影響因此規範草案規

定礦物摻料之總取代量之上限為 50可保證爐石粉添加量不會超過

50再配合用於耐磨混凝土飛灰取代量上限為 15之規定亦可確保

飛灰添加量不會超過 15

(3) 矽灰對於抗磨耗性能以取代量為 15以內較為理想考量矽灰單價較

高若對於抗磨耗性能無明顯助益添加太多形同浪費因此本規範草

案對於矽灰之要求較為保守規定其添加量不宜超過水泥量之 10

(4) 藉由增加爐石粉及飛灰的用量可達成較佳之耐久性能其中爐石粉取

代量為 35時 RCPT 總累積電荷量即可降低 63~75飛灰取代量為

15時可降低 72~79綜上可知混凝土中添加爐石粉及飛灰均可

大幅提升其耐久性能

(5) 爐石粉及飛灰的用量與混凝土絕熱溫昇有密切之關係爐灰(爐石粉

飛灰=73)取代 30可使絕熱溫昇約降低 5取代 50約降低 13

顯示以爐石粉及飛灰等礦物摻料適當取代水泥之用量可有效降低水化

熱之產生以達到較佳之溫度與體積穩定性之控制

36

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

經由一系列混凝土相關試驗及相關文獻之綜整分析將混凝土抗壓強度水

膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽灰)用量等因素

與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝擊能力耐久性

溫度與體積穩定性等材料性能建立起關聯性且考量混凝土抗磨損試驗及耐久性

試驗所需花費時間較長如水中磨耗試驗需於齡期 56 天進行RCPT 需於齡期

91 天進行此將造成施工驗收等待時間過長的困擾故於規範草案之擬定即以

混凝土抗壓強度水膠比粗粒料用量礦物摻料用量等作為材料品質的檢驗規

定而不再另訂定額外之檢驗標準以簡化施工材料驗收作業但仍能達混凝土

抗磨損及提高耐久性溫度與體積穩定性之目的

此外在配比設計階段考量材料之多樣性或使用新材料時規範草案建

議當構造物需抵抗磨耗或衝擊時得進行 ASTM C1138 混凝土水中磨耗試驗

ACI 544 抗衝擊試驗或其他相關試驗依測試結果擇定最佳配比

然近年來台灣發生極端氣候已成常態維護水工構造物之性能及結構安全更

形重要本規範草案經由配比設計試拌試體製作乃至進行各項材料性能試

驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝土材料因素與混凝土力學性能建立

關聯性對於不同類型水利工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議

未來水工構造物之混凝土施工便可以有一明確的混凝土材料性能準則及材料試

驗項目與標準以期提昇水工構造物之品質

37

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長

徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長

行政院經濟建設委員會(經建會)在去(2011)年 12 月份發表 2012 年國

家建設計畫[1]揭櫫我國穩定永續均衡的經濟發展政策而落實於 2012 年度經

建發展目標包含經濟成長率為 43以上每人 GDP20246(美元)以上失

業率在 42以下而消費者物價指數上漲率則以不超過 20為努力目標

去年中因為歐美債信問題引發全球經濟衰退之疑慮我國因為國家財務

較為健全2011 年的經濟發展也較歐美國家樂觀因此當時經濟部長曾出面信

心喊話提出 2011 年的經濟指標有信心達到「54321」之標準[2]也就是說經

濟成長率要達到「5」以上失業率要在「4」以下薪資所得調漲要達「3」

以上消費者物價年增率則控制在「2」以下以及今年之重大投資要超過「1

兆」元

當提到一國經濟活動的規模時常以該國 GDP(Gross Domestic Product)為代

表而評估該國經濟活動的表現時則多以其 GDP 年度成長率來衡量由於近

年國際間貿易障礙逐漸去除跨國貿易與物流愈趨頻繁與重要當各國貿易需放

眼於全世界時供應貿易所需產品的廠商(或產業)規模也就愈來愈大使得各

國的經濟活動愈來愈趨向資本密集的結果因此目前以 GDP 來評估各國之經濟

38

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

成果時雖仍是一個有效指標但卻無法直接反映支撐經濟活動的廣大受薪階級

之實際經濟情況也因為如此2011 年 9 月「佔領華爾街運動」在美國各地如

火如荼的展開即在向執政當局反映代表受薪階級的 99人口在 2008 年金

融海嘯後之經濟復甦時期無法如同資本家一般享受 GDP 成長所應帶來之好

處(如勞方聘僱薪資的提升)因此如果需兼顧勞資雙方之實質經濟所得政

府在制訂年度總體經濟發展目標時除經建會所提「經濟成長率」「失業率」及

「消費者物價指數上漲率」外若能加上經濟部所提之「薪資所得調漲率」將

使政府施政首要為照顧全體人民福祉之目的透過每年經建目標之規劃與制訂

更為完整的推動與落實

在經建會邀集各部會制訂下一年度之國家總體經建目標後各部會需就其主

管業務規劃分配至業管產業的次經建目標及實施方案以期在年度終了時經

建會可以彙整全國人民一年來的努力達成年初所制訂的國家經建目標因此本

文也以「經濟成長率」「物價指數上漲率」「失業率」及「薪資所得調漲率」四

項經建指標比較近年我國總體經建實質成果與營造業經建實質成果間之差異與

趨勢並以經建會所制訂之 2012 年我國經建目標推測 2012 年營造業可能之產

業經建成果

首先經濟成長率是四項經建目標的根源且會直接影響到另外三項經建指

標數值之高低通常代表國家經濟活動結果之 GDP是指該國國內從事經濟活

動的總生產毛額而比較歷年經濟成長之結果必須先去除歷年物價波動之影響

因素所以計算歷年經濟成長率時多以實質生產毛額之年度成長率為主[3]

因此彙整行政院主計處所公布之全國及營造業近三十年之實質生產毛額[4]

並計算兩者之歷年成長率其結果如圖一所示除少數年度外大致上此段期間

之全國 GDP 年度成長率高於營造業之實質生產毛額年度成長率在 1997 年之

前雖然我國經濟成長率呈現逐年降低趨勢但大致仍可維持在 5以上之水準

1997-2007 的十年間我國經濟成長率約維持在 5上下其後我國經濟成長

則面臨更險峻的局勢經濟成長欲振乏力而於 2010 年時政府為因應 2008 金

融海嘯衝擊之振興經濟措施逐漸展現績效使得 2010 年經濟成長率高達 10以

上三十年間我國經濟呈現負成長的年代只有兩年分別為 2001 年及 2009 年

而營造業實質生產毛額年度成長率之情況大約可以 1995 年作為分水嶺1995

39

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

年之前的營造業經濟成長率以正成長情形居多在 1987-1989 及 1993 年更高

達 10以上而於 1995 年之後的十五年間有超過一半的年度營造業的經濟

成長呈現負成長頹勢圖一中亦繪出全國及營造業兩者經濟成長率之線性趨勢線

以方便比較全國及營造業實質生產毛額年度成長率之差異與趨勢三十年來兩

者之實質生產毛額年度成長率趨勢線大致維持平行狀態在 2010 年時營造

業經濟成長趨勢線低於全國經濟成長趨勢線約為 38依圖一之兩者趨勢估計

假設 2011 及 2012 年趨勢線斜率之差距不變因此若推估 2012 年終時營造業之

可能經濟成長率本文將以經建會所設定 2012 年全國總體經濟成長率減去 38

來推測

營造業是一個火車頭工業[5]需要下游的產業供應鏈一起協助因此中間

消費比例高所以受工程施工所需之原物料價格波動影響程度亦高在國內直

接代表營造工程物價漲跌情形的指數是行政院主計處所定期公布之營造工程物

價指數(CCI內含總指數工程分類指數中類指數及個別項目指數)但因

其屬國內單一產業之物價指數主計處或國內外經濟研究單位於年終時所發布

之下一年度經濟成長預測項目都不含營造工程物價指數預測經濟研究單位若

提供下一年度物價成長高低之預測時多以預測下一年度國內經濟成長之高低

所連帶影響國內貨物供給平衡之變動而帶動消費者物價指數(CPI)之成長數

40

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

值來代表雖然消費者物價指數與營造工程物價總指數間因使用目的不同

其組成權重亦不相同兩者間並未有直接相互影響之關聯性但若評估兩指數間

之長期趨勢以概估下一年度營造工程物價總指數之變動仍不失為一個客觀方

式因此本文彙整過去二十年間消費者物價指數與營造工程物價總指數之歷年

變動情形[4]如圖二所示二十年間CPI 指數之年度成長波動情形較 CCI

指數穩定在 1992-2003 年間CPI 指數之年度成長呈現逐年降低趨勢尤其在

2001-2003 的三年裡物價相對穩定(年度成長率趨近於零)但在 2003 年後

CPI 指數年度成長率之波動幅度漸漸擴增其值大約在 1-4之譜而過去二十

年間CCI 指數之年度波動幅度就較為劇烈工程物價波動幅度高者可達 15

之多(1993 年)工程物價波動劇降者亦曾達-9(1999 年)而營造工程之施工期

間常長達數年業者受營造工程物價之波動影響困擾頗深更常成為營造業者年

度獲利盈虧之關鍵因素依據圖二 CPI 指數之年度變動線性趨勢線逐年降低趨勢

及 CCI 指數之年度變動線性趨勢線逐年升高現象在 2010 年時CCI 指數之變

動率高於 CPI 指數約 37左右且兩指數年度變動趨勢線間之差異(CCI-CPI)

每年以增加 02之比例擴大中因此估測 2012 年終時營造業所可能遭遇之

營造工程物價總指數之變動數值將以經建會所設定之 2012 年消費者物價成長

率目標值加上 37(2010 年時之差距)再加上 04(2011 及 2012 年之差距)

作推測

41

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

而失業率可以反映勞工就業情形若年度經濟成長時可增加勞工就業機會

勞工失業率就會降低反之若年度經濟衰退時常引致勞工失業率升高本文

亦彙整行政院勞工委員會所公布之資料[6]將近十年來我國勞工總計(平均)

失業率及營造業勞工失業率繪於圖三就勞工失業率之指標而言營造業之勞工

失業率常高於全國勞工之總計失業率甚多在 2002 年時我國勞工總計失業率

為 517但當年營造業的勞工失業率約為前者之兩倍(964)其後營造業

勞工失業率以顯著的速率降低使得營造業勞工失業率與全國勞工總計失業率間

之差距逐漸縮小但自 2006 年之後兩者之失業率則與之前逐漸縮小差距之

現象背道而馳2008 年受金融海嘯之衝擊造成國內百業蕭條該年底我國

勞工總計失業率飆破 5以後長達年餘之勞工總計失業率居高不下2010 年 10

月份受惠於各部會戮力推出短期促進就業方案之功效主計處所公布的當月勞

工總計失業率降至 5以下雖讓當時以烏紗帽為擔保的閣揆暫時鬆了一口氣

但當月營造業勞工失業率仍高達 93為比較全國勞工之總計失業率與營造業

勞工失業率間之關聯趨勢本文將兩者失業率之線性趨勢線繪於圖三若以兩者

之趨勢線估計2010 年時我國營造業勞工失業率高於全國勞工總計失業率約

為 25但兩者之差距以每年減少 005之速率縮小中估測 2012 年終時營

造業勞工失業率之可能情況將以經建會所設定之 2012 年全國勞工總計失業率

目標值加上 25(2010 年時兩者趨勢線之差距)再減少 01(2011 及 2012

年縮小差距趨勢之結果)來推測

42

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

勞動薪資之成長受幾項因素影響其一為在通貨膨脹時期企業主考量

維持既有員工勞動薪資之購買力所為之勞動薪資增加給付其二為總勞動工

作時間之增加也會使勞工薪資總額增加另一項影響因素則為勞動生產力增

加之因素企業主以加薪方式回饋辛苦之員工[7]而由主計處所公布的資料中[4]

在 1995 年之前我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致多

高於當年之消費者物價指數之年度成長率(如圖四)顯然此段時間企業主對勞工

薪資之調整應有勞動生產力增加或勞動總工時增加之因素在內但在 1995 年

之後我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致與消費者物價

指數之年度成長率相當研判此段時期企業主調整勞工薪資的考量應為維持員

工既有勞動薪資之實質購買力以降低物價上漲所造成之影響居多估測 2012

年終時營造業勞工薪資成長率之可能情況仍以營造業主應會考量消費者物價

指數之漲幅調整營造業勞工薪資以維持勞動薪資之原有實質購買力因此

推測 2012 年終時此項營造業勞工薪資調整率將以經建會所設定 2012 年消費

者物價成長率之目標值來估計

43

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

依據前述彙整過去我國整體經建指標與營造業經建指標之趨勢與推估方式

2012 年我國營造業之經建指標推估結果如表一所示依此結果營造業在今年

之經建表現將面臨該高的不高(經濟成長率為 05及薪資調整率為 20)

且該低的不低(營造工程物價上漲率為 61與失業率為 66)的困境但營造

業面對今年預期之經營困境時應該找哪一個部會提供必要之協助依據目前的

政府組織架構營造業及建築師管理業務由內政部營建署依法管理技師及工

程顧問機構管理業務由行政院公共工程委員會(工程會)管理而負責國內各

產業的發展規劃或輔導業務則屬經濟部的業務範圍但或許因法定營造業另有

中央主管機關經濟部對營造產業發展規劃或產業輔導之協助常使營造業者感

覺不如其對製造業者立法院於前(2010 年)年 1 月份通過行政院組織法等三

法之修正案並預計於三年內完成政府組織再造工程在政府組織調整方案中(草

案)國家發展委員會將新設管制考核處以統籌原工程會及經建會之工程管考

業務另將增設國土空間發展處以統籌工程會之工程建設經費審議及經建會住

都處之業務交通部將更名為「交通及建設部」並規劃新設「工程技術及產業

司」及「民間參與公共建設司」以納入工程會及內政部之相關業務而內政部

將保留國土規劃及建築師管理之業務另設國土管理署辦理雖然此項政府組

織調整方案與原工程界期望新設「工程建設部」以統一我國營建產業之發展

規劃考核管理督導與輔導等事務的原意有不小落差但工程界仍殷切盼

望政府組織調整後能有特定部會以營造產業中央主管機關的立場於「考核

44

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

管理與督導」之傳統業務外增加規劃營造產業之發展願景年度經建目標制訂

及提供必要之輔導與協助等業務更期望類似「兩兆雙星」「生技起飛鑽石行動

方案」的產業長期發展及輔導方案能由營造業之中央主管機關提出

45

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

國外災例 他山之石

簡賢文 中央警察大學 教授

謝蕙如 中央警察大學 研究助理

根據統計資料[1]顯示自 1995年起全世界已有 713人因公路隧道火災而死

亡且在 1999 年至 2001 年間歐洲就至少發生三起重大的隧道火災如 1999

年Mont Blanc Tunnel 因一輛載有人造奶油及麵粉之貨車自燃引發猛烈火勢造

成 39人死亡43輛車毁損隧道關閉將近三年1999年 Tauern Tunnel 火災造

成 12死 49傷隧道封閉 3個月其肇事原因為載運油漆之貨車追撞前方車輛引

發火災而 2001年兩輛貨車對撞所引發之 Gotthard Tunnel 火災其造成 20死 4

傷隧道嚴重損壞封閉 2個月從隧道火災對社會經濟以及國家政府形象重大損

失之角度審視公路隧道已不僅只是單純的交通運輸途徑而是背負著國家形象

及經濟重任之關鍵基礎設施

隨著臺灣社會環境的變遷及對於運輸經濟交通安全的高需求和高期待越

來越多的隧道於公路建設中構築包括八卦山隧道雪山隧道觀音山隧道

甚至是計劃建造之蘇花改隧道群隧道取代了開放的平面道路不僅提升車流量

縮短更多的車程時間也帶來更高的交通運輸經濟效益雖然隧道帶來交通上

之便捷然其可能因通行其間車輛的追撞而衍生的避難與救援特別困難的隧道火

災對於實現「給予人民一條安全回家的路」之倡議絕對是蘇花改通過環評後

中央及地方政府與工程顧問公司必須面對之關鍵議題

46

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 27: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

達成工程設計之理念和品質需求所訂定對施工材料及施工品質之要求與標準

部頒規範頒布與修訂之日期差距甚大部份參考之標準或規範(包括CNSASTM

AASHTO等)國內外已做更新為求嚴謹且鑑於材料工法日新月異因此需

針對相關規範進行檢視與修訂以符合未來需求除此之外對規範實務應用層

面藉由委員會的召開更新及刪除不適用之內容期使規範更具完備

5名詞整編

93年版公路工程施工規範相同之工程項目等常發現各章名詞會有不同之現

象恐易造成施工單位混淆因此主辦單位藉由本次規範修訂作業將相同事

項所用的名詞予以統一並於第一章總則篇定義清楚混凝土工程施工規範雖然

先審議後頒布但是在名詞部分將依據部頒複審結果將定案名詞提送總則工程

委員會配合修訂

6納入新材料及新工法

目前國內使用之公路工程混凝土施工規範及技術是否合宜需進行檢視探

討及修訂因此在修訂上需使各篇章節相關工作項目之規定一致化並檢視施工

規範於公路工程材料品管設備需求及工法運用上所可能發生之問題予以檢討

有些已經不符合現代需求除了原有工法要求外再建議增列其他新工法以因

應工程技術之演進及新材料新工法之發展

本次第六章混凝土工程編修完成頒布的內容架構包括第03052章「卜特蘭

水泥」第03053章「水泥混凝土之一般要求」第03054章「水泥混凝土構造物」

第03110章「場鑄結構混凝土用模板」第03150章「混凝土附屬品」第03210

章「鋼筋」第03220章「銲接鋼線網」第03315章「自充填混凝土」第03350

章「混凝土表面修飾」第03371章「無收縮混凝土」第03372章「噴凝土」及

第03601章「無收縮水泥砂漿」等共計12章重要編修項目及其精神如下

1新增符合工程現況專章

近年來國內自充填混凝土快速發展與應用目前已逐漸普遍應用於公路建

築等重要工程有著重大的進展與改變由於自充填混凝土在施工技術上和傳統

27

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

混凝土有相當大的差異因此本次修訂重點之一為新增「自充填混凝土」專章

使本規範符合混凝土技術發展之國際潮流與水準此外亦新增第03371章「無

收縮混凝土」及第03601章「無收縮水泥砂漿」等二個章節

2配合新科技新材料及新工法之應用增列內容

如增列第03052章「卜特蘭水泥」中水硬性混合水泥之材料要求又如CNS

1240之附錄所列檢測粒料鹼質與粒料反應活性的方法包括岩相分析等四種資

料過於老舊因此在第03053章「水泥混凝土之一般要求」中增列具潛在鹼質反

應性粒料之檢測方式此外亦增列第03315章「自充填混凝土」之材料要求及施

工相關規定

3非混凝土工程範疇內容納入適當之委員會討論

第03150章「混凝土附屬品」原草案條文附屬品區分為混凝土工程附屬品

與橋梁工程附屬品二部分本章保留混凝土工程附屬品內容包括填縫劑及止水

帶兩類而原草案條文中有關橋梁工程附屬品包括成型伸縮縫填縫板人造橡膠

防震板預力鋼棒剪力鋼箱及套筒抗拉拔裝置剪力鋼棒與防震拉條防水

膜橋梁鉸接板頂防水層渡槽防水層箱型梁人孔蓋及座橋名牌等有關的

材料規定及施工方法移至橋梁工程組納入橋梁工程附屬品專章討論

4整併章節內容

將原第03390章「混凝土養護」及第03350章「混凝土基本材料及施工方法」

等併入第03053章「水泥混凝土之一般要求」將原第03310章「結構用混凝土」

併入第03054章「水泥混凝土構造物」中

5要求材料及施工品質

施工規範是營建工程施工之準則對工程相關的品質要求均需詳列於規範中

包括材料規格檢驗頻率品質要求標準等因考量各部屬單位工程特性不同

部頒規範修訂採原則性政策性或訓示性之技術規定對於執行細節操作面之規

定在不違反部頒規範及其他相關法令規章下各部屬單位應優先考慮施工安全

及品質要求制定所需之規範

本次混凝土工程施工規範對材料及施工品質要求之原則性修訂內容列舉幾

項說明第03053章「水泥混凝土之一般要求」將第33項內容修正為「除契約另

28

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

有規定外混凝土之坍度強度及水溶性氯離子含量檢驗方法依CNS 3090規

定執行檢驗頻率與合格標準依契約規定辦理」第03210章「鋼筋」刪除

第324款中表03210-2混凝土保護層厚度建議值及第36款許可差規定等二項內容

而相關規定依各單位制訂之契約加以要求以滿足各單位對不同工程性質的要

6重視施工品質及工程安全內容

為避免國內混凝土工程施工品質不良所造成之案例重蹈覆轍本次修訂內容

全面性檢討對施工品質的要求以確保施工安全例如第03210章「鋼筋」為提

升施工品質並考量安全修訂第217款後段內容為「水泥砂漿墊塊或混凝土墊塊

之強度須大於所澆置混凝土之強度並應附鍍鋅鐵線」

7修正計量與計價架構寫法

除特殊需求外修正計量與計價的架構寫法以使規範更完善依據交通部

臺灣區國道高速公路局100年4月18日工字第1006003247號函示「第42項計價

每一工作項目建議須有『計價單位』及『若契約另有規定時從其規定』等字眼

並採正面表列方式辦理」修正

8統一使用的名詞例

規範各章名詞定義需統一規範才具一致性及便利性且須於第一章總則中

加以規定例如第03110章「場鑄結構混凝土用模板」依據公共工程施工綱要

規範編撰說明施工圖涵蓋施工製造圖(Shop drawings)與工作圖(Working

drawings)兩部分並將原內容中的「工作圖」修訂為「施工圖」第00100章

「總則篇」第123款修訂AASHTO中文名稱為「美國州公路及運輸官員協會」

及修訂Standard Specifications for Highway Bridge的中文名稱為「公路橋梁標準規

範施工篇」

1由本次修訂過程顯示為求嚴謹規範從修訂研擬至頒佈時間長達數年就環

境變遷與實務應用而言未來宜採取逐年彙整定期修正方式辦理以避免落

29

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2辦理過程發現各單位對於某些特定事項持有不同建議或看法由此可見以部層

級之規範而言採原則性政策性或訓示性之技術規定屬正確作法

3日後對於交通部與其他部會或單位相類似之規範標準應採取積極參與方式

以避免一國多制或有落差的情形發生

4本次修訂規範參與人員涵蓋產官學界專家學者惟新修訂規範是否完全適

合應用尚須進一步了解建議相關單位應採取主動方式與主管機關保持聯繫

就實務應用產生的問題充分溝通並研擬對策以期本規範能更為適用可行

30

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長

國立台灣大學 土木工程學系教授

陳育聖 財團法人臺灣營建研究院 副工程師

楊仲家 國立海洋大學 材料工程研究所教授 劉玉雯 國立嘉義大學 土木與水資源工程系教授

水利工程建設是台灣經濟起步不可或缺的一環從防洪灌溉電力與公共

給水等涵蓋之服務範圍與影響層面甚為廣泛更是造就台灣經濟發展的主要功

臣因此水利構造物須維持一定的服務性能以確保其於服務年限內正常營運

目前台灣的水利構造物以鋼筋混凝土結構為主然而由於台灣雨量豐沛約為世

界平均值 26 倍降雨時空分佈極不平均的水文條件雨季集中於五至十月間

約為年平均雨量之 78再加上河川大多從海拔高度超過 3000 公尺的山區以

不超過 150 公里的距離東西流向海洋以及地質構造複雜而地層形成年淺質弱的

地形與地質條件使得每逢颱風大雨坡陡流急且挾帶大量土石河流向下游流動

形成台灣地區單位面積產砂量及河川含砂濃度皆為世界平均值之數十倍這種

「水急砂多」的情形透過「水」與「砂」的共同作用對台灣水工結構物如

攔河壩堰之排砂道溢洪道輸水排砂隧道及靜水池等之混凝土結構構成嚴

重的磨損問題

31

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

國內關於水工混凝土施工之相關建議與規定僅見於公共工程委員會施工綱

要規範第 03374 章耐磨混凝土及經濟部水利署施工規範第 03310 章結構用混凝土

中之部分篇章然而上述兩者均屬通則型規範對於不同類型水工構造物如堰

壩結構體溢洪道輸水道排砂道及靜水池等其規定並無特別差異性台灣

河川均屬源短流急型態且地質構造複雜使得河川具高含砂石量之特性位於不

同河段之水工構造物將因河流中不同粒徑的砂石而遭受不同形式的侵襲因

此不同形式水工構造物所承受的損害便有所差別若僅以通則性規範進行施工管

理恐較難以落實不同類型構造物之性能要求及施工要求

國外相關規範中日本土木學會混凝土標準示方書[施工編]及[壩編]對於水

工混凝土耐磨或抗衝擊性質均無著墨美國混凝土學會 ACI 210R-93rdquoErosion of

concrete in hydraulic structuresrdquo雖對於水工混凝土之耐磨性質有較實質的說明然

亦無較定量的建議中國水工混凝土施工規範屬水工混凝土之一般通則性規範

藉由規範水工混凝土使用之材料與配比的水膠比(水灰比)以控制其品質然對於

水工混凝土耐磨及抗衝擊性質亦無實質建議

上述國內規範中均僅以抗壓強度做為判斷混凝土品質之依據對水工構造

物所需的抗磨耗能力抗衝擊能力耐久性與體積穩定性卻著墨甚少

依據相關文獻與試驗結果顯示水利工程多數之混凝土構造物必須具備一定

的抗磨耗與抗衝擊能力始能確保其構造性能並維持正常功能另一方面混

32

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

凝土耐久性溫度與體積穩定性等則是決定混凝土構造物使用年限之最重要參

數因此100 年水利署委由國立台灣大學詹穎雯教授海洋大學楊仲家教授及

嘉義大學劉玉雯教授與財團法人臺灣營建研究院所組成的團隊針對前項所列之

各種材料性能試驗方法進行相關試驗以擬定水利構造物運用混凝土所應具備

材料性能之主要測試項目並據以檢討現行混凝土施工規範提出修訂建議[1]

藉由一系列適合水工混凝土構造物應用之混凝土材料經由配比設計試拌

試體製作乃至進行各項材料性能試驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝

土抗壓強度水膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽

灰)用量等因素與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝

擊能力耐久性溫度與體積穩定性等材料性能建立關聯性對於不同類型水利

工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議此建議值包含混凝土材料之

性能要求與材料性能試驗項目等因此未來水工構造物之混凝土施工便可以

有一明確的混凝土材料性能準則及材料試驗項目與標準

在此將研擬之整合型水利工程混凝土施工規範(草案)關於材料性能要求適

用之試驗法與材料檢驗規定之訂定原則與精神敘述如下而本規範草案對於材料

相關規格與性能之要求在條文前面均會有「除契約另有規定外hellip」之陳述

以保留業主單位針對個別工程相關性能需有所提昇之彈性

考量國內現行水工混凝土施工規範對於水工構造物之混凝土規格及性能要

求並無區分一般構造物及需考量抗磨耗抗沖擊性能之構造物因此就水工混凝

土構造物之特性先將其區分為(1)一般水工構造物(2) 抗磨損構造物(3) 堰

壩結構體等三種結構

對於「一般水工構造物」之規定係參考經濟部水利署施工規範第 03310 章

結構用混凝土規定一般水工構造物使用之混凝土 28 天設計抗壓強度並將水

利署規範中部分構造物的強度要求予以提昇如下表所示

對於「堰壩結構體」之要求直接引用至公共工程委員會施工綱要規範第

03701 章「壩用混凝土」的規定

規範草案最主要在於增加針對「抗磨損構造物」之相關性能規定與要求使

該規範具有「水工混凝土施工規範」的特色

33

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

規範草案關於「抗磨損構造物」混凝土之材料規格要求如下

(1) 抗磨損構造物係指需承受水流中磨損物質沖刷或外界物質磨損之構造

物應使用耐磨混凝土

(2) 除契約另有規定外抗磨損構造物設計使用之混凝土規格可參考下表

規定

(3) 混凝土採低水膠比之配比可提高混凝土強度作為耐磨混凝土耐

磨混凝土為維持良好工作度得摻加減水劑輸氣劑強塑劑等化學摻

規範草案對抗磨損構造物耐磨層之混凝土材料規格的要求對於需考慮抗磨

損構造物耐磨層細分為溢洪道輸水道排砂道及靜水池等之耐磨層並依據

其可能造成之磨損程度將其分為 2 種等級並對其 28 天抗壓強度水膠比及

粗粒料用量進行要求其中溢洪道與排砂道為較高等級輸水道與靜水池為較低

等級

由試驗結果可知混凝土抗壓強度與水中磨耗損失體積及含砂水流沖擊損失

34

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

體積有明顯之相關性故提昇混凝土設計強度可有效提昇其抗磨耗能力與抗含砂

水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂將 28 天設計強度規定從水利署施工規

範的 350 kgfcm2提昇至 420及 560 kgfcm2

水膠比與水中磨耗損失體積快速氯離子滲透試驗(RCPT)總累積電荷量

非穩態傳輸係數及穩態傳輸係數均有明顯之正相關性故降低混凝土水膠比可有

效提昇其抗磨耗能力與耐久性能因此反映在規範的擬訂增加水膠比最大值的

規定2種等級分別為 045及 04以下

粗粒料用量與衝擊破壞次數有明顯正相關與水中磨耗損失體積及含砂水流

沖擊損失體積有明顯負相關故提昇混凝土粗粒料用量可有效提昇其抗衝擊能力

抗磨耗能力及抗含砂水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂增加粗粒料用量最

小值的規定均為 035 m3m3以上

混凝土組成成份之水泥粒料水化學摻料與礦物摻料等之使用規定除了

按照施規綱要規範第03050章「混凝土基本材料及施工一般要求」之相關規定外

應符合下列要求

(1) 用於耐磨混凝土之粗粒料依 CNS 490 試驗法測定之磨損率不得大於

[40][ ]

(2) 除契約另有規定外混凝土配比設計使用礦物摻料之總取代量不得超過

y = -03376x + 30276Rsup2 = 08411

0

100

200

300

200 400 600 800

齡期

56

天7

2h

r磨耗

體積

(cm

3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

y = -0044x + 45546Rsup2 = 08667

0

10

20

30

40

200 400 600 800

齡期

56

天2

hr沖

擊損

失體

積(c

m3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

35

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

總膠結料重量[50][ ]

(3) 飛灰做為混凝土摻料時應符合 CNS 3036 之 F 類規定使用時應經工

程司事先核可且飛灰量不得超過總膠結料重量之[25][ ]若用於耐

磨混凝土飛灰量不得超過總膠結料重量之[15] [ ]若用於巨積混凝土

飛灰量不得超過水泥總膠結料之[30][ ]

(4) 矽灰做為混凝土摻料時應符合第 03373 章「矽灰混凝土」之相關規定

使用時應經工程司事先核可

由試驗結果可知粗粒料硬度與水中磨耗損失體積為負相關故提昇混凝土粗

粒料品質可有效提昇其抗磨耗能力因此對於耐磨混凝土粗粒料洛杉磯磨損率的

規定加以提昇規定不得大於 40

此外規範草案對於抗磨損構造物混凝土礦物摻料用量要求的主要精神在

(1) 僅規定礦物摻料之總取代量之上限為 50而沒有規定下限係因國

內最常用之礦物摻料爐石粉及飛灰單價均低於水泥以市場機制而言

承包廠商將會使用礦物摻料至其上限以降低成本

(2) 添加爐石粉有助於混凝土抗磨耗性能之提昇而飛灰不利於抗磨耗性

能但長齡期後則可改善其不利於抗磨耗性能之影響因此規範草案規

定礦物摻料之總取代量之上限為 50可保證爐石粉添加量不會超過

50再配合用於耐磨混凝土飛灰取代量上限為 15之規定亦可確保

飛灰添加量不會超過 15

(3) 矽灰對於抗磨耗性能以取代量為 15以內較為理想考量矽灰單價較

高若對於抗磨耗性能無明顯助益添加太多形同浪費因此本規範草

案對於矽灰之要求較為保守規定其添加量不宜超過水泥量之 10

(4) 藉由增加爐石粉及飛灰的用量可達成較佳之耐久性能其中爐石粉取

代量為 35時 RCPT 總累積電荷量即可降低 63~75飛灰取代量為

15時可降低 72~79綜上可知混凝土中添加爐石粉及飛灰均可

大幅提升其耐久性能

(5) 爐石粉及飛灰的用量與混凝土絕熱溫昇有密切之關係爐灰(爐石粉

飛灰=73)取代 30可使絕熱溫昇約降低 5取代 50約降低 13

顯示以爐石粉及飛灰等礦物摻料適當取代水泥之用量可有效降低水化

熱之產生以達到較佳之溫度與體積穩定性之控制

36

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

經由一系列混凝土相關試驗及相關文獻之綜整分析將混凝土抗壓強度水

膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽灰)用量等因素

與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝擊能力耐久性

溫度與體積穩定性等材料性能建立起關聯性且考量混凝土抗磨損試驗及耐久性

試驗所需花費時間較長如水中磨耗試驗需於齡期 56 天進行RCPT 需於齡期

91 天進行此將造成施工驗收等待時間過長的困擾故於規範草案之擬定即以

混凝土抗壓強度水膠比粗粒料用量礦物摻料用量等作為材料品質的檢驗規

定而不再另訂定額外之檢驗標準以簡化施工材料驗收作業但仍能達混凝土

抗磨損及提高耐久性溫度與體積穩定性之目的

此外在配比設計階段考量材料之多樣性或使用新材料時規範草案建

議當構造物需抵抗磨耗或衝擊時得進行 ASTM C1138 混凝土水中磨耗試驗

ACI 544 抗衝擊試驗或其他相關試驗依測試結果擇定最佳配比

然近年來台灣發生極端氣候已成常態維護水工構造物之性能及結構安全更

形重要本規範草案經由配比設計試拌試體製作乃至進行各項材料性能試

驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝土材料因素與混凝土力學性能建立

關聯性對於不同類型水利工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議

未來水工構造物之混凝土施工便可以有一明確的混凝土材料性能準則及材料試

驗項目與標準以期提昇水工構造物之品質

37

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長

徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長

行政院經濟建設委員會(經建會)在去(2011)年 12 月份發表 2012 年國

家建設計畫[1]揭櫫我國穩定永續均衡的經濟發展政策而落實於 2012 年度經

建發展目標包含經濟成長率為 43以上每人 GDP20246(美元)以上失

業率在 42以下而消費者物價指數上漲率則以不超過 20為努力目標

去年中因為歐美債信問題引發全球經濟衰退之疑慮我國因為國家財務

較為健全2011 年的經濟發展也較歐美國家樂觀因此當時經濟部長曾出面信

心喊話提出 2011 年的經濟指標有信心達到「54321」之標準[2]也就是說經

濟成長率要達到「5」以上失業率要在「4」以下薪資所得調漲要達「3」

以上消費者物價年增率則控制在「2」以下以及今年之重大投資要超過「1

兆」元

當提到一國經濟活動的規模時常以該國 GDP(Gross Domestic Product)為代

表而評估該國經濟活動的表現時則多以其 GDP 年度成長率來衡量由於近

年國際間貿易障礙逐漸去除跨國貿易與物流愈趨頻繁與重要當各國貿易需放

眼於全世界時供應貿易所需產品的廠商(或產業)規模也就愈來愈大使得各

國的經濟活動愈來愈趨向資本密集的結果因此目前以 GDP 來評估各國之經濟

38

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

成果時雖仍是一個有效指標但卻無法直接反映支撐經濟活動的廣大受薪階級

之實際經濟情況也因為如此2011 年 9 月「佔領華爾街運動」在美國各地如

火如荼的展開即在向執政當局反映代表受薪階級的 99人口在 2008 年金

融海嘯後之經濟復甦時期無法如同資本家一般享受 GDP 成長所應帶來之好

處(如勞方聘僱薪資的提升)因此如果需兼顧勞資雙方之實質經濟所得政

府在制訂年度總體經濟發展目標時除經建會所提「經濟成長率」「失業率」及

「消費者物價指數上漲率」外若能加上經濟部所提之「薪資所得調漲率」將

使政府施政首要為照顧全體人民福祉之目的透過每年經建目標之規劃與制訂

更為完整的推動與落實

在經建會邀集各部會制訂下一年度之國家總體經建目標後各部會需就其主

管業務規劃分配至業管產業的次經建目標及實施方案以期在年度終了時經

建會可以彙整全國人民一年來的努力達成年初所制訂的國家經建目標因此本

文也以「經濟成長率」「物價指數上漲率」「失業率」及「薪資所得調漲率」四

項經建指標比較近年我國總體經建實質成果與營造業經建實質成果間之差異與

趨勢並以經建會所制訂之 2012 年我國經建目標推測 2012 年營造業可能之產

業經建成果

首先經濟成長率是四項經建目標的根源且會直接影響到另外三項經建指

標數值之高低通常代表國家經濟活動結果之 GDP是指該國國內從事經濟活

動的總生產毛額而比較歷年經濟成長之結果必須先去除歷年物價波動之影響

因素所以計算歷年經濟成長率時多以實質生產毛額之年度成長率為主[3]

因此彙整行政院主計處所公布之全國及營造業近三十年之實質生產毛額[4]

並計算兩者之歷年成長率其結果如圖一所示除少數年度外大致上此段期間

之全國 GDP 年度成長率高於營造業之實質生產毛額年度成長率在 1997 年之

前雖然我國經濟成長率呈現逐年降低趨勢但大致仍可維持在 5以上之水準

1997-2007 的十年間我國經濟成長率約維持在 5上下其後我國經濟成長

則面臨更險峻的局勢經濟成長欲振乏力而於 2010 年時政府為因應 2008 金

融海嘯衝擊之振興經濟措施逐漸展現績效使得 2010 年經濟成長率高達 10以

上三十年間我國經濟呈現負成長的年代只有兩年分別為 2001 年及 2009 年

而營造業實質生產毛額年度成長率之情況大約可以 1995 年作為分水嶺1995

39

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

年之前的營造業經濟成長率以正成長情形居多在 1987-1989 及 1993 年更高

達 10以上而於 1995 年之後的十五年間有超過一半的年度營造業的經濟

成長呈現負成長頹勢圖一中亦繪出全國及營造業兩者經濟成長率之線性趨勢線

以方便比較全國及營造業實質生產毛額年度成長率之差異與趨勢三十年來兩

者之實質生產毛額年度成長率趨勢線大致維持平行狀態在 2010 年時營造

業經濟成長趨勢線低於全國經濟成長趨勢線約為 38依圖一之兩者趨勢估計

假設 2011 及 2012 年趨勢線斜率之差距不變因此若推估 2012 年終時營造業之

可能經濟成長率本文將以經建會所設定 2012 年全國總體經濟成長率減去 38

來推測

營造業是一個火車頭工業[5]需要下游的產業供應鏈一起協助因此中間

消費比例高所以受工程施工所需之原物料價格波動影響程度亦高在國內直

接代表營造工程物價漲跌情形的指數是行政院主計處所定期公布之營造工程物

價指數(CCI內含總指數工程分類指數中類指數及個別項目指數)但因

其屬國內單一產業之物價指數主計處或國內外經濟研究單位於年終時所發布

之下一年度經濟成長預測項目都不含營造工程物價指數預測經濟研究單位若

提供下一年度物價成長高低之預測時多以預測下一年度國內經濟成長之高低

所連帶影響國內貨物供給平衡之變動而帶動消費者物價指數(CPI)之成長數

40

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

值來代表雖然消費者物價指數與營造工程物價總指數間因使用目的不同

其組成權重亦不相同兩者間並未有直接相互影響之關聯性但若評估兩指數間

之長期趨勢以概估下一年度營造工程物價總指數之變動仍不失為一個客觀方

式因此本文彙整過去二十年間消費者物價指數與營造工程物價總指數之歷年

變動情形[4]如圖二所示二十年間CPI 指數之年度成長波動情形較 CCI

指數穩定在 1992-2003 年間CPI 指數之年度成長呈現逐年降低趨勢尤其在

2001-2003 的三年裡物價相對穩定(年度成長率趨近於零)但在 2003 年後

CPI 指數年度成長率之波動幅度漸漸擴增其值大約在 1-4之譜而過去二十

年間CCI 指數之年度波動幅度就較為劇烈工程物價波動幅度高者可達 15

之多(1993 年)工程物價波動劇降者亦曾達-9(1999 年)而營造工程之施工期

間常長達數年業者受營造工程物價之波動影響困擾頗深更常成為營造業者年

度獲利盈虧之關鍵因素依據圖二 CPI 指數之年度變動線性趨勢線逐年降低趨勢

及 CCI 指數之年度變動線性趨勢線逐年升高現象在 2010 年時CCI 指數之變

動率高於 CPI 指數約 37左右且兩指數年度變動趨勢線間之差異(CCI-CPI)

每年以增加 02之比例擴大中因此估測 2012 年終時營造業所可能遭遇之

營造工程物價總指數之變動數值將以經建會所設定之 2012 年消費者物價成長

率目標值加上 37(2010 年時之差距)再加上 04(2011 及 2012 年之差距)

作推測

41

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

而失業率可以反映勞工就業情形若年度經濟成長時可增加勞工就業機會

勞工失業率就會降低反之若年度經濟衰退時常引致勞工失業率升高本文

亦彙整行政院勞工委員會所公布之資料[6]將近十年來我國勞工總計(平均)

失業率及營造業勞工失業率繪於圖三就勞工失業率之指標而言營造業之勞工

失業率常高於全國勞工之總計失業率甚多在 2002 年時我國勞工總計失業率

為 517但當年營造業的勞工失業率約為前者之兩倍(964)其後營造業

勞工失業率以顯著的速率降低使得營造業勞工失業率與全國勞工總計失業率間

之差距逐漸縮小但自 2006 年之後兩者之失業率則與之前逐漸縮小差距之

現象背道而馳2008 年受金融海嘯之衝擊造成國內百業蕭條該年底我國

勞工總計失業率飆破 5以後長達年餘之勞工總計失業率居高不下2010 年 10

月份受惠於各部會戮力推出短期促進就業方案之功效主計處所公布的當月勞

工總計失業率降至 5以下雖讓當時以烏紗帽為擔保的閣揆暫時鬆了一口氣

但當月營造業勞工失業率仍高達 93為比較全國勞工之總計失業率與營造業

勞工失業率間之關聯趨勢本文將兩者失業率之線性趨勢線繪於圖三若以兩者

之趨勢線估計2010 年時我國營造業勞工失業率高於全國勞工總計失業率約

為 25但兩者之差距以每年減少 005之速率縮小中估測 2012 年終時營

造業勞工失業率之可能情況將以經建會所設定之 2012 年全國勞工總計失業率

目標值加上 25(2010 年時兩者趨勢線之差距)再減少 01(2011 及 2012

年縮小差距趨勢之結果)來推測

42

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

勞動薪資之成長受幾項因素影響其一為在通貨膨脹時期企業主考量

維持既有員工勞動薪資之購買力所為之勞動薪資增加給付其二為總勞動工

作時間之增加也會使勞工薪資總額增加另一項影響因素則為勞動生產力增

加之因素企業主以加薪方式回饋辛苦之員工[7]而由主計處所公布的資料中[4]

在 1995 年之前我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致多

高於當年之消費者物價指數之年度成長率(如圖四)顯然此段時間企業主對勞工

薪資之調整應有勞動生產力增加或勞動總工時增加之因素在內但在 1995 年

之後我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致與消費者物價

指數之年度成長率相當研判此段時期企業主調整勞工薪資的考量應為維持員

工既有勞動薪資之實質購買力以降低物價上漲所造成之影響居多估測 2012

年終時營造業勞工薪資成長率之可能情況仍以營造業主應會考量消費者物價

指數之漲幅調整營造業勞工薪資以維持勞動薪資之原有實質購買力因此

推測 2012 年終時此項營造業勞工薪資調整率將以經建會所設定 2012 年消費

者物價成長率之目標值來估計

43

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

依據前述彙整過去我國整體經建指標與營造業經建指標之趨勢與推估方式

2012 年我國營造業之經建指標推估結果如表一所示依此結果營造業在今年

之經建表現將面臨該高的不高(經濟成長率為 05及薪資調整率為 20)

且該低的不低(營造工程物價上漲率為 61與失業率為 66)的困境但營造

業面對今年預期之經營困境時應該找哪一個部會提供必要之協助依據目前的

政府組織架構營造業及建築師管理業務由內政部營建署依法管理技師及工

程顧問機構管理業務由行政院公共工程委員會(工程會)管理而負責國內各

產業的發展規劃或輔導業務則屬經濟部的業務範圍但或許因法定營造業另有

中央主管機關經濟部對營造產業發展規劃或產業輔導之協助常使營造業者感

覺不如其對製造業者立法院於前(2010 年)年 1 月份通過行政院組織法等三

法之修正案並預計於三年內完成政府組織再造工程在政府組織調整方案中(草

案)國家發展委員會將新設管制考核處以統籌原工程會及經建會之工程管考

業務另將增設國土空間發展處以統籌工程會之工程建設經費審議及經建會住

都處之業務交通部將更名為「交通及建設部」並規劃新設「工程技術及產業

司」及「民間參與公共建設司」以納入工程會及內政部之相關業務而內政部

將保留國土規劃及建築師管理之業務另設國土管理署辦理雖然此項政府組

織調整方案與原工程界期望新設「工程建設部」以統一我國營建產業之發展

規劃考核管理督導與輔導等事務的原意有不小落差但工程界仍殷切盼

望政府組織調整後能有特定部會以營造產業中央主管機關的立場於「考核

44

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

管理與督導」之傳統業務外增加規劃營造產業之發展願景年度經建目標制訂

及提供必要之輔導與協助等業務更期望類似「兩兆雙星」「生技起飛鑽石行動

方案」的產業長期發展及輔導方案能由營造業之中央主管機關提出

45

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

國外災例 他山之石

簡賢文 中央警察大學 教授

謝蕙如 中央警察大學 研究助理

根據統計資料[1]顯示自 1995年起全世界已有 713人因公路隧道火災而死

亡且在 1999 年至 2001 年間歐洲就至少發生三起重大的隧道火災如 1999

年Mont Blanc Tunnel 因一輛載有人造奶油及麵粉之貨車自燃引發猛烈火勢造

成 39人死亡43輛車毁損隧道關閉將近三年1999年 Tauern Tunnel 火災造

成 12死 49傷隧道封閉 3個月其肇事原因為載運油漆之貨車追撞前方車輛引

發火災而 2001年兩輛貨車對撞所引發之 Gotthard Tunnel 火災其造成 20死 4

傷隧道嚴重損壞封閉 2個月從隧道火災對社會經濟以及國家政府形象重大損

失之角度審視公路隧道已不僅只是單純的交通運輸途徑而是背負著國家形象

及經濟重任之關鍵基礎設施

隨著臺灣社會環境的變遷及對於運輸經濟交通安全的高需求和高期待越

來越多的隧道於公路建設中構築包括八卦山隧道雪山隧道觀音山隧道

甚至是計劃建造之蘇花改隧道群隧道取代了開放的平面道路不僅提升車流量

縮短更多的車程時間也帶來更高的交通運輸經濟效益雖然隧道帶來交通上

之便捷然其可能因通行其間車輛的追撞而衍生的避難與救援特別困難的隧道火

災對於實現「給予人民一條安全回家的路」之倡議絕對是蘇花改通過環評後

中央及地方政府與工程顧問公司必須面對之關鍵議題

46

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 28: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

混凝土有相當大的差異因此本次修訂重點之一為新增「自充填混凝土」專章

使本規範符合混凝土技術發展之國際潮流與水準此外亦新增第03371章「無

收縮混凝土」及第03601章「無收縮水泥砂漿」等二個章節

2配合新科技新材料及新工法之應用增列內容

如增列第03052章「卜特蘭水泥」中水硬性混合水泥之材料要求又如CNS

1240之附錄所列檢測粒料鹼質與粒料反應活性的方法包括岩相分析等四種資

料過於老舊因此在第03053章「水泥混凝土之一般要求」中增列具潛在鹼質反

應性粒料之檢測方式此外亦增列第03315章「自充填混凝土」之材料要求及施

工相關規定

3非混凝土工程範疇內容納入適當之委員會討論

第03150章「混凝土附屬品」原草案條文附屬品區分為混凝土工程附屬品

與橋梁工程附屬品二部分本章保留混凝土工程附屬品內容包括填縫劑及止水

帶兩類而原草案條文中有關橋梁工程附屬品包括成型伸縮縫填縫板人造橡膠

防震板預力鋼棒剪力鋼箱及套筒抗拉拔裝置剪力鋼棒與防震拉條防水

膜橋梁鉸接板頂防水層渡槽防水層箱型梁人孔蓋及座橋名牌等有關的

材料規定及施工方法移至橋梁工程組納入橋梁工程附屬品專章討論

4整併章節內容

將原第03390章「混凝土養護」及第03350章「混凝土基本材料及施工方法」

等併入第03053章「水泥混凝土之一般要求」將原第03310章「結構用混凝土」

併入第03054章「水泥混凝土構造物」中

5要求材料及施工品質

施工規範是營建工程施工之準則對工程相關的品質要求均需詳列於規範中

包括材料規格檢驗頻率品質要求標準等因考量各部屬單位工程特性不同

部頒規範修訂採原則性政策性或訓示性之技術規定對於執行細節操作面之規

定在不違反部頒規範及其他相關法令規章下各部屬單位應優先考慮施工安全

及品質要求制定所需之規範

本次混凝土工程施工規範對材料及施工品質要求之原則性修訂內容列舉幾

項說明第03053章「水泥混凝土之一般要求」將第33項內容修正為「除契約另

28

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

有規定外混凝土之坍度強度及水溶性氯離子含量檢驗方法依CNS 3090規

定執行檢驗頻率與合格標準依契約規定辦理」第03210章「鋼筋」刪除

第324款中表03210-2混凝土保護層厚度建議值及第36款許可差規定等二項內容

而相關規定依各單位制訂之契約加以要求以滿足各單位對不同工程性質的要

6重視施工品質及工程安全內容

為避免國內混凝土工程施工品質不良所造成之案例重蹈覆轍本次修訂內容

全面性檢討對施工品質的要求以確保施工安全例如第03210章「鋼筋」為提

升施工品質並考量安全修訂第217款後段內容為「水泥砂漿墊塊或混凝土墊塊

之強度須大於所澆置混凝土之強度並應附鍍鋅鐵線」

7修正計量與計價架構寫法

除特殊需求外修正計量與計價的架構寫法以使規範更完善依據交通部

臺灣區國道高速公路局100年4月18日工字第1006003247號函示「第42項計價

每一工作項目建議須有『計價單位』及『若契約另有規定時從其規定』等字眼

並採正面表列方式辦理」修正

8統一使用的名詞例

規範各章名詞定義需統一規範才具一致性及便利性且須於第一章總則中

加以規定例如第03110章「場鑄結構混凝土用模板」依據公共工程施工綱要

規範編撰說明施工圖涵蓋施工製造圖(Shop drawings)與工作圖(Working

drawings)兩部分並將原內容中的「工作圖」修訂為「施工圖」第00100章

「總則篇」第123款修訂AASHTO中文名稱為「美國州公路及運輸官員協會」

及修訂Standard Specifications for Highway Bridge的中文名稱為「公路橋梁標準規

範施工篇」

1由本次修訂過程顯示為求嚴謹規範從修訂研擬至頒佈時間長達數年就環

境變遷與實務應用而言未來宜採取逐年彙整定期修正方式辦理以避免落

29

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2辦理過程發現各單位對於某些特定事項持有不同建議或看法由此可見以部層

級之規範而言採原則性政策性或訓示性之技術規定屬正確作法

3日後對於交通部與其他部會或單位相類似之規範標準應採取積極參與方式

以避免一國多制或有落差的情形發生

4本次修訂規範參與人員涵蓋產官學界專家學者惟新修訂規範是否完全適

合應用尚須進一步了解建議相關單位應採取主動方式與主管機關保持聯繫

就實務應用產生的問題充分溝通並研擬對策以期本規範能更為適用可行

30

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長

國立台灣大學 土木工程學系教授

陳育聖 財團法人臺灣營建研究院 副工程師

楊仲家 國立海洋大學 材料工程研究所教授 劉玉雯 國立嘉義大學 土木與水資源工程系教授

水利工程建設是台灣經濟起步不可或缺的一環從防洪灌溉電力與公共

給水等涵蓋之服務範圍與影響層面甚為廣泛更是造就台灣經濟發展的主要功

臣因此水利構造物須維持一定的服務性能以確保其於服務年限內正常營運

目前台灣的水利構造物以鋼筋混凝土結構為主然而由於台灣雨量豐沛約為世

界平均值 26 倍降雨時空分佈極不平均的水文條件雨季集中於五至十月間

約為年平均雨量之 78再加上河川大多從海拔高度超過 3000 公尺的山區以

不超過 150 公里的距離東西流向海洋以及地質構造複雜而地層形成年淺質弱的

地形與地質條件使得每逢颱風大雨坡陡流急且挾帶大量土石河流向下游流動

形成台灣地區單位面積產砂量及河川含砂濃度皆為世界平均值之數十倍這種

「水急砂多」的情形透過「水」與「砂」的共同作用對台灣水工結構物如

攔河壩堰之排砂道溢洪道輸水排砂隧道及靜水池等之混凝土結構構成嚴

重的磨損問題

31

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

國內關於水工混凝土施工之相關建議與規定僅見於公共工程委員會施工綱

要規範第 03374 章耐磨混凝土及經濟部水利署施工規範第 03310 章結構用混凝土

中之部分篇章然而上述兩者均屬通則型規範對於不同類型水工構造物如堰

壩結構體溢洪道輸水道排砂道及靜水池等其規定並無特別差異性台灣

河川均屬源短流急型態且地質構造複雜使得河川具高含砂石量之特性位於不

同河段之水工構造物將因河流中不同粒徑的砂石而遭受不同形式的侵襲因

此不同形式水工構造物所承受的損害便有所差別若僅以通則性規範進行施工管

理恐較難以落實不同類型構造物之性能要求及施工要求

國外相關規範中日本土木學會混凝土標準示方書[施工編]及[壩編]對於水

工混凝土耐磨或抗衝擊性質均無著墨美國混凝土學會 ACI 210R-93rdquoErosion of

concrete in hydraulic structuresrdquo雖對於水工混凝土之耐磨性質有較實質的說明然

亦無較定量的建議中國水工混凝土施工規範屬水工混凝土之一般通則性規範

藉由規範水工混凝土使用之材料與配比的水膠比(水灰比)以控制其品質然對於

水工混凝土耐磨及抗衝擊性質亦無實質建議

上述國內規範中均僅以抗壓強度做為判斷混凝土品質之依據對水工構造

物所需的抗磨耗能力抗衝擊能力耐久性與體積穩定性卻著墨甚少

依據相關文獻與試驗結果顯示水利工程多數之混凝土構造物必須具備一定

的抗磨耗與抗衝擊能力始能確保其構造性能並維持正常功能另一方面混

32

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

凝土耐久性溫度與體積穩定性等則是決定混凝土構造物使用年限之最重要參

數因此100 年水利署委由國立台灣大學詹穎雯教授海洋大學楊仲家教授及

嘉義大學劉玉雯教授與財團法人臺灣營建研究院所組成的團隊針對前項所列之

各種材料性能試驗方法進行相關試驗以擬定水利構造物運用混凝土所應具備

材料性能之主要測試項目並據以檢討現行混凝土施工規範提出修訂建議[1]

藉由一系列適合水工混凝土構造物應用之混凝土材料經由配比設計試拌

試體製作乃至進行各項材料性能試驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝

土抗壓強度水膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽

灰)用量等因素與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝

擊能力耐久性溫度與體積穩定性等材料性能建立關聯性對於不同類型水利

工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議此建議值包含混凝土材料之

性能要求與材料性能試驗項目等因此未來水工構造物之混凝土施工便可以

有一明確的混凝土材料性能準則及材料試驗項目與標準

在此將研擬之整合型水利工程混凝土施工規範(草案)關於材料性能要求適

用之試驗法與材料檢驗規定之訂定原則與精神敘述如下而本規範草案對於材料

相關規格與性能之要求在條文前面均會有「除契約另有規定外hellip」之陳述

以保留業主單位針對個別工程相關性能需有所提昇之彈性

考量國內現行水工混凝土施工規範對於水工構造物之混凝土規格及性能要

求並無區分一般構造物及需考量抗磨耗抗沖擊性能之構造物因此就水工混凝

土構造物之特性先將其區分為(1)一般水工構造物(2) 抗磨損構造物(3) 堰

壩結構體等三種結構

對於「一般水工構造物」之規定係參考經濟部水利署施工規範第 03310 章

結構用混凝土規定一般水工構造物使用之混凝土 28 天設計抗壓強度並將水

利署規範中部分構造物的強度要求予以提昇如下表所示

對於「堰壩結構體」之要求直接引用至公共工程委員會施工綱要規範第

03701 章「壩用混凝土」的規定

規範草案最主要在於增加針對「抗磨損構造物」之相關性能規定與要求使

該規範具有「水工混凝土施工規範」的特色

33

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

規範草案關於「抗磨損構造物」混凝土之材料規格要求如下

(1) 抗磨損構造物係指需承受水流中磨損物質沖刷或外界物質磨損之構造

物應使用耐磨混凝土

(2) 除契約另有規定外抗磨損構造物設計使用之混凝土規格可參考下表

規定

(3) 混凝土採低水膠比之配比可提高混凝土強度作為耐磨混凝土耐

磨混凝土為維持良好工作度得摻加減水劑輸氣劑強塑劑等化學摻

規範草案對抗磨損構造物耐磨層之混凝土材料規格的要求對於需考慮抗磨

損構造物耐磨層細分為溢洪道輸水道排砂道及靜水池等之耐磨層並依據

其可能造成之磨損程度將其分為 2 種等級並對其 28 天抗壓強度水膠比及

粗粒料用量進行要求其中溢洪道與排砂道為較高等級輸水道與靜水池為較低

等級

由試驗結果可知混凝土抗壓強度與水中磨耗損失體積及含砂水流沖擊損失

34

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

體積有明顯之相關性故提昇混凝土設計強度可有效提昇其抗磨耗能力與抗含砂

水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂將 28 天設計強度規定從水利署施工規

範的 350 kgfcm2提昇至 420及 560 kgfcm2

水膠比與水中磨耗損失體積快速氯離子滲透試驗(RCPT)總累積電荷量

非穩態傳輸係數及穩態傳輸係數均有明顯之正相關性故降低混凝土水膠比可有

效提昇其抗磨耗能力與耐久性能因此反映在規範的擬訂增加水膠比最大值的

規定2種等級分別為 045及 04以下

粗粒料用量與衝擊破壞次數有明顯正相關與水中磨耗損失體積及含砂水流

沖擊損失體積有明顯負相關故提昇混凝土粗粒料用量可有效提昇其抗衝擊能力

抗磨耗能力及抗含砂水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂增加粗粒料用量最

小值的規定均為 035 m3m3以上

混凝土組成成份之水泥粒料水化學摻料與礦物摻料等之使用規定除了

按照施規綱要規範第03050章「混凝土基本材料及施工一般要求」之相關規定外

應符合下列要求

(1) 用於耐磨混凝土之粗粒料依 CNS 490 試驗法測定之磨損率不得大於

[40][ ]

(2) 除契約另有規定外混凝土配比設計使用礦物摻料之總取代量不得超過

y = -03376x + 30276Rsup2 = 08411

0

100

200

300

200 400 600 800

齡期

56

天7

2h

r磨耗

體積

(cm

3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

y = -0044x + 45546Rsup2 = 08667

0

10

20

30

40

200 400 600 800

齡期

56

天2

hr沖

擊損

失體

積(c

m3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

35

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

總膠結料重量[50][ ]

(3) 飛灰做為混凝土摻料時應符合 CNS 3036 之 F 類規定使用時應經工

程司事先核可且飛灰量不得超過總膠結料重量之[25][ ]若用於耐

磨混凝土飛灰量不得超過總膠結料重量之[15] [ ]若用於巨積混凝土

飛灰量不得超過水泥總膠結料之[30][ ]

(4) 矽灰做為混凝土摻料時應符合第 03373 章「矽灰混凝土」之相關規定

使用時應經工程司事先核可

由試驗結果可知粗粒料硬度與水中磨耗損失體積為負相關故提昇混凝土粗

粒料品質可有效提昇其抗磨耗能力因此對於耐磨混凝土粗粒料洛杉磯磨損率的

規定加以提昇規定不得大於 40

此外規範草案對於抗磨損構造物混凝土礦物摻料用量要求的主要精神在

(1) 僅規定礦物摻料之總取代量之上限為 50而沒有規定下限係因國

內最常用之礦物摻料爐石粉及飛灰單價均低於水泥以市場機制而言

承包廠商將會使用礦物摻料至其上限以降低成本

(2) 添加爐石粉有助於混凝土抗磨耗性能之提昇而飛灰不利於抗磨耗性

能但長齡期後則可改善其不利於抗磨耗性能之影響因此規範草案規

定礦物摻料之總取代量之上限為 50可保證爐石粉添加量不會超過

50再配合用於耐磨混凝土飛灰取代量上限為 15之規定亦可確保

飛灰添加量不會超過 15

(3) 矽灰對於抗磨耗性能以取代量為 15以內較為理想考量矽灰單價較

高若對於抗磨耗性能無明顯助益添加太多形同浪費因此本規範草

案對於矽灰之要求較為保守規定其添加量不宜超過水泥量之 10

(4) 藉由增加爐石粉及飛灰的用量可達成較佳之耐久性能其中爐石粉取

代量為 35時 RCPT 總累積電荷量即可降低 63~75飛灰取代量為

15時可降低 72~79綜上可知混凝土中添加爐石粉及飛灰均可

大幅提升其耐久性能

(5) 爐石粉及飛灰的用量與混凝土絕熱溫昇有密切之關係爐灰(爐石粉

飛灰=73)取代 30可使絕熱溫昇約降低 5取代 50約降低 13

顯示以爐石粉及飛灰等礦物摻料適當取代水泥之用量可有效降低水化

熱之產生以達到較佳之溫度與體積穩定性之控制

36

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

經由一系列混凝土相關試驗及相關文獻之綜整分析將混凝土抗壓強度水

膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽灰)用量等因素

與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝擊能力耐久性

溫度與體積穩定性等材料性能建立起關聯性且考量混凝土抗磨損試驗及耐久性

試驗所需花費時間較長如水中磨耗試驗需於齡期 56 天進行RCPT 需於齡期

91 天進行此將造成施工驗收等待時間過長的困擾故於規範草案之擬定即以

混凝土抗壓強度水膠比粗粒料用量礦物摻料用量等作為材料品質的檢驗規

定而不再另訂定額外之檢驗標準以簡化施工材料驗收作業但仍能達混凝土

抗磨損及提高耐久性溫度與體積穩定性之目的

此外在配比設計階段考量材料之多樣性或使用新材料時規範草案建

議當構造物需抵抗磨耗或衝擊時得進行 ASTM C1138 混凝土水中磨耗試驗

ACI 544 抗衝擊試驗或其他相關試驗依測試結果擇定最佳配比

然近年來台灣發生極端氣候已成常態維護水工構造物之性能及結構安全更

形重要本規範草案經由配比設計試拌試體製作乃至進行各項材料性能試

驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝土材料因素與混凝土力學性能建立

關聯性對於不同類型水利工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議

未來水工構造物之混凝土施工便可以有一明確的混凝土材料性能準則及材料試

驗項目與標準以期提昇水工構造物之品質

37

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長

徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長

行政院經濟建設委員會(經建會)在去(2011)年 12 月份發表 2012 年國

家建設計畫[1]揭櫫我國穩定永續均衡的經濟發展政策而落實於 2012 年度經

建發展目標包含經濟成長率為 43以上每人 GDP20246(美元)以上失

業率在 42以下而消費者物價指數上漲率則以不超過 20為努力目標

去年中因為歐美債信問題引發全球經濟衰退之疑慮我國因為國家財務

較為健全2011 年的經濟發展也較歐美國家樂觀因此當時經濟部長曾出面信

心喊話提出 2011 年的經濟指標有信心達到「54321」之標準[2]也就是說經

濟成長率要達到「5」以上失業率要在「4」以下薪資所得調漲要達「3」

以上消費者物價年增率則控制在「2」以下以及今年之重大投資要超過「1

兆」元

當提到一國經濟活動的規模時常以該國 GDP(Gross Domestic Product)為代

表而評估該國經濟活動的表現時則多以其 GDP 年度成長率來衡量由於近

年國際間貿易障礙逐漸去除跨國貿易與物流愈趨頻繁與重要當各國貿易需放

眼於全世界時供應貿易所需產品的廠商(或產業)規模也就愈來愈大使得各

國的經濟活動愈來愈趨向資本密集的結果因此目前以 GDP 來評估各國之經濟

38

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

成果時雖仍是一個有效指標但卻無法直接反映支撐經濟活動的廣大受薪階級

之實際經濟情況也因為如此2011 年 9 月「佔領華爾街運動」在美國各地如

火如荼的展開即在向執政當局反映代表受薪階級的 99人口在 2008 年金

融海嘯後之經濟復甦時期無法如同資本家一般享受 GDP 成長所應帶來之好

處(如勞方聘僱薪資的提升)因此如果需兼顧勞資雙方之實質經濟所得政

府在制訂年度總體經濟發展目標時除經建會所提「經濟成長率」「失業率」及

「消費者物價指數上漲率」外若能加上經濟部所提之「薪資所得調漲率」將

使政府施政首要為照顧全體人民福祉之目的透過每年經建目標之規劃與制訂

更為完整的推動與落實

在經建會邀集各部會制訂下一年度之國家總體經建目標後各部會需就其主

管業務規劃分配至業管產業的次經建目標及實施方案以期在年度終了時經

建會可以彙整全國人民一年來的努力達成年初所制訂的國家經建目標因此本

文也以「經濟成長率」「物價指數上漲率」「失業率」及「薪資所得調漲率」四

項經建指標比較近年我國總體經建實質成果與營造業經建實質成果間之差異與

趨勢並以經建會所制訂之 2012 年我國經建目標推測 2012 年營造業可能之產

業經建成果

首先經濟成長率是四項經建目標的根源且會直接影響到另外三項經建指

標數值之高低通常代表國家經濟活動結果之 GDP是指該國國內從事經濟活

動的總生產毛額而比較歷年經濟成長之結果必須先去除歷年物價波動之影響

因素所以計算歷年經濟成長率時多以實質生產毛額之年度成長率為主[3]

因此彙整行政院主計處所公布之全國及營造業近三十年之實質生產毛額[4]

並計算兩者之歷年成長率其結果如圖一所示除少數年度外大致上此段期間

之全國 GDP 年度成長率高於營造業之實質生產毛額年度成長率在 1997 年之

前雖然我國經濟成長率呈現逐年降低趨勢但大致仍可維持在 5以上之水準

1997-2007 的十年間我國經濟成長率約維持在 5上下其後我國經濟成長

則面臨更險峻的局勢經濟成長欲振乏力而於 2010 年時政府為因應 2008 金

融海嘯衝擊之振興經濟措施逐漸展現績效使得 2010 年經濟成長率高達 10以

上三十年間我國經濟呈現負成長的年代只有兩年分別為 2001 年及 2009 年

而營造業實質生產毛額年度成長率之情況大約可以 1995 年作為分水嶺1995

39

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

年之前的營造業經濟成長率以正成長情形居多在 1987-1989 及 1993 年更高

達 10以上而於 1995 年之後的十五年間有超過一半的年度營造業的經濟

成長呈現負成長頹勢圖一中亦繪出全國及營造業兩者經濟成長率之線性趨勢線

以方便比較全國及營造業實質生產毛額年度成長率之差異與趨勢三十年來兩

者之實質生產毛額年度成長率趨勢線大致維持平行狀態在 2010 年時營造

業經濟成長趨勢線低於全國經濟成長趨勢線約為 38依圖一之兩者趨勢估計

假設 2011 及 2012 年趨勢線斜率之差距不變因此若推估 2012 年終時營造業之

可能經濟成長率本文將以經建會所設定 2012 年全國總體經濟成長率減去 38

來推測

營造業是一個火車頭工業[5]需要下游的產業供應鏈一起協助因此中間

消費比例高所以受工程施工所需之原物料價格波動影響程度亦高在國內直

接代表營造工程物價漲跌情形的指數是行政院主計處所定期公布之營造工程物

價指數(CCI內含總指數工程分類指數中類指數及個別項目指數)但因

其屬國內單一產業之物價指數主計處或國內外經濟研究單位於年終時所發布

之下一年度經濟成長預測項目都不含營造工程物價指數預測經濟研究單位若

提供下一年度物價成長高低之預測時多以預測下一年度國內經濟成長之高低

所連帶影響國內貨物供給平衡之變動而帶動消費者物價指數(CPI)之成長數

40

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

值來代表雖然消費者物價指數與營造工程物價總指數間因使用目的不同

其組成權重亦不相同兩者間並未有直接相互影響之關聯性但若評估兩指數間

之長期趨勢以概估下一年度營造工程物價總指數之變動仍不失為一個客觀方

式因此本文彙整過去二十年間消費者物價指數與營造工程物價總指數之歷年

變動情形[4]如圖二所示二十年間CPI 指數之年度成長波動情形較 CCI

指數穩定在 1992-2003 年間CPI 指數之年度成長呈現逐年降低趨勢尤其在

2001-2003 的三年裡物價相對穩定(年度成長率趨近於零)但在 2003 年後

CPI 指數年度成長率之波動幅度漸漸擴增其值大約在 1-4之譜而過去二十

年間CCI 指數之年度波動幅度就較為劇烈工程物價波動幅度高者可達 15

之多(1993 年)工程物價波動劇降者亦曾達-9(1999 年)而營造工程之施工期

間常長達數年業者受營造工程物價之波動影響困擾頗深更常成為營造業者年

度獲利盈虧之關鍵因素依據圖二 CPI 指數之年度變動線性趨勢線逐年降低趨勢

及 CCI 指數之年度變動線性趨勢線逐年升高現象在 2010 年時CCI 指數之變

動率高於 CPI 指數約 37左右且兩指數年度變動趨勢線間之差異(CCI-CPI)

每年以增加 02之比例擴大中因此估測 2012 年終時營造業所可能遭遇之

營造工程物價總指數之變動數值將以經建會所設定之 2012 年消費者物價成長

率目標值加上 37(2010 年時之差距)再加上 04(2011 及 2012 年之差距)

作推測

41

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

而失業率可以反映勞工就業情形若年度經濟成長時可增加勞工就業機會

勞工失業率就會降低反之若年度經濟衰退時常引致勞工失業率升高本文

亦彙整行政院勞工委員會所公布之資料[6]將近十年來我國勞工總計(平均)

失業率及營造業勞工失業率繪於圖三就勞工失業率之指標而言營造業之勞工

失業率常高於全國勞工之總計失業率甚多在 2002 年時我國勞工總計失業率

為 517但當年營造業的勞工失業率約為前者之兩倍(964)其後營造業

勞工失業率以顯著的速率降低使得營造業勞工失業率與全國勞工總計失業率間

之差距逐漸縮小但自 2006 年之後兩者之失業率則與之前逐漸縮小差距之

現象背道而馳2008 年受金融海嘯之衝擊造成國內百業蕭條該年底我國

勞工總計失業率飆破 5以後長達年餘之勞工總計失業率居高不下2010 年 10

月份受惠於各部會戮力推出短期促進就業方案之功效主計處所公布的當月勞

工總計失業率降至 5以下雖讓當時以烏紗帽為擔保的閣揆暫時鬆了一口氣

但當月營造業勞工失業率仍高達 93為比較全國勞工之總計失業率與營造業

勞工失業率間之關聯趨勢本文將兩者失業率之線性趨勢線繪於圖三若以兩者

之趨勢線估計2010 年時我國營造業勞工失業率高於全國勞工總計失業率約

為 25但兩者之差距以每年減少 005之速率縮小中估測 2012 年終時營

造業勞工失業率之可能情況將以經建會所設定之 2012 年全國勞工總計失業率

目標值加上 25(2010 年時兩者趨勢線之差距)再減少 01(2011 及 2012

年縮小差距趨勢之結果)來推測

42

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

勞動薪資之成長受幾項因素影響其一為在通貨膨脹時期企業主考量

維持既有員工勞動薪資之購買力所為之勞動薪資增加給付其二為總勞動工

作時間之增加也會使勞工薪資總額增加另一項影響因素則為勞動生產力增

加之因素企業主以加薪方式回饋辛苦之員工[7]而由主計處所公布的資料中[4]

在 1995 年之前我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致多

高於當年之消費者物價指數之年度成長率(如圖四)顯然此段時間企業主對勞工

薪資之調整應有勞動生產力增加或勞動總工時增加之因素在內但在 1995 年

之後我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致與消費者物價

指數之年度成長率相當研判此段時期企業主調整勞工薪資的考量應為維持員

工既有勞動薪資之實質購買力以降低物價上漲所造成之影響居多估測 2012

年終時營造業勞工薪資成長率之可能情況仍以營造業主應會考量消費者物價

指數之漲幅調整營造業勞工薪資以維持勞動薪資之原有實質購買力因此

推測 2012 年終時此項營造業勞工薪資調整率將以經建會所設定 2012 年消費

者物價成長率之目標值來估計

43

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

依據前述彙整過去我國整體經建指標與營造業經建指標之趨勢與推估方式

2012 年我國營造業之經建指標推估結果如表一所示依此結果營造業在今年

之經建表現將面臨該高的不高(經濟成長率為 05及薪資調整率為 20)

且該低的不低(營造工程物價上漲率為 61與失業率為 66)的困境但營造

業面對今年預期之經營困境時應該找哪一個部會提供必要之協助依據目前的

政府組織架構營造業及建築師管理業務由內政部營建署依法管理技師及工

程顧問機構管理業務由行政院公共工程委員會(工程會)管理而負責國內各

產業的發展規劃或輔導業務則屬經濟部的業務範圍但或許因法定營造業另有

中央主管機關經濟部對營造產業發展規劃或產業輔導之協助常使營造業者感

覺不如其對製造業者立法院於前(2010 年)年 1 月份通過行政院組織法等三

法之修正案並預計於三年內完成政府組織再造工程在政府組織調整方案中(草

案)國家發展委員會將新設管制考核處以統籌原工程會及經建會之工程管考

業務另將增設國土空間發展處以統籌工程會之工程建設經費審議及經建會住

都處之業務交通部將更名為「交通及建設部」並規劃新設「工程技術及產業

司」及「民間參與公共建設司」以納入工程會及內政部之相關業務而內政部

將保留國土規劃及建築師管理之業務另設國土管理署辦理雖然此項政府組

織調整方案與原工程界期望新設「工程建設部」以統一我國營建產業之發展

規劃考核管理督導與輔導等事務的原意有不小落差但工程界仍殷切盼

望政府組織調整後能有特定部會以營造產業中央主管機關的立場於「考核

44

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

管理與督導」之傳統業務外增加規劃營造產業之發展願景年度經建目標制訂

及提供必要之輔導與協助等業務更期望類似「兩兆雙星」「生技起飛鑽石行動

方案」的產業長期發展及輔導方案能由營造業之中央主管機關提出

45

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

國外災例 他山之石

簡賢文 中央警察大學 教授

謝蕙如 中央警察大學 研究助理

根據統計資料[1]顯示自 1995年起全世界已有 713人因公路隧道火災而死

亡且在 1999 年至 2001 年間歐洲就至少發生三起重大的隧道火災如 1999

年Mont Blanc Tunnel 因一輛載有人造奶油及麵粉之貨車自燃引發猛烈火勢造

成 39人死亡43輛車毁損隧道關閉將近三年1999年 Tauern Tunnel 火災造

成 12死 49傷隧道封閉 3個月其肇事原因為載運油漆之貨車追撞前方車輛引

發火災而 2001年兩輛貨車對撞所引發之 Gotthard Tunnel 火災其造成 20死 4

傷隧道嚴重損壞封閉 2個月從隧道火災對社會經濟以及國家政府形象重大損

失之角度審視公路隧道已不僅只是單純的交通運輸途徑而是背負著國家形象

及經濟重任之關鍵基礎設施

隨著臺灣社會環境的變遷及對於運輸經濟交通安全的高需求和高期待越

來越多的隧道於公路建設中構築包括八卦山隧道雪山隧道觀音山隧道

甚至是計劃建造之蘇花改隧道群隧道取代了開放的平面道路不僅提升車流量

縮短更多的車程時間也帶來更高的交通運輸經濟效益雖然隧道帶來交通上

之便捷然其可能因通行其間車輛的追撞而衍生的避難與救援特別困難的隧道火

災對於實現「給予人民一條安全回家的路」之倡議絕對是蘇花改通過環評後

中央及地方政府與工程顧問公司必須面對之關鍵議題

46

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 29: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

有規定外混凝土之坍度強度及水溶性氯離子含量檢驗方法依CNS 3090規

定執行檢驗頻率與合格標準依契約規定辦理」第03210章「鋼筋」刪除

第324款中表03210-2混凝土保護層厚度建議值及第36款許可差規定等二項內容

而相關規定依各單位制訂之契約加以要求以滿足各單位對不同工程性質的要

6重視施工品質及工程安全內容

為避免國內混凝土工程施工品質不良所造成之案例重蹈覆轍本次修訂內容

全面性檢討對施工品質的要求以確保施工安全例如第03210章「鋼筋」為提

升施工品質並考量安全修訂第217款後段內容為「水泥砂漿墊塊或混凝土墊塊

之強度須大於所澆置混凝土之強度並應附鍍鋅鐵線」

7修正計量與計價架構寫法

除特殊需求外修正計量與計價的架構寫法以使規範更完善依據交通部

臺灣區國道高速公路局100年4月18日工字第1006003247號函示「第42項計價

每一工作項目建議須有『計價單位』及『若契約另有規定時從其規定』等字眼

並採正面表列方式辦理」修正

8統一使用的名詞例

規範各章名詞定義需統一規範才具一致性及便利性且須於第一章總則中

加以規定例如第03110章「場鑄結構混凝土用模板」依據公共工程施工綱要

規範編撰說明施工圖涵蓋施工製造圖(Shop drawings)與工作圖(Working

drawings)兩部分並將原內容中的「工作圖」修訂為「施工圖」第00100章

「總則篇」第123款修訂AASHTO中文名稱為「美國州公路及運輸官員協會」

及修訂Standard Specifications for Highway Bridge的中文名稱為「公路橋梁標準規

範施工篇」

1由本次修訂過程顯示為求嚴謹規範從修訂研擬至頒佈時間長達數年就環

境變遷與實務應用而言未來宜採取逐年彙整定期修正方式辦理以避免落

29

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2辦理過程發現各單位對於某些特定事項持有不同建議或看法由此可見以部層

級之規範而言採原則性政策性或訓示性之技術規定屬正確作法

3日後對於交通部與其他部會或單位相類似之規範標準應採取積極參與方式

以避免一國多制或有落差的情形發生

4本次修訂規範參與人員涵蓋產官學界專家學者惟新修訂規範是否完全適

合應用尚須進一步了解建議相關單位應採取主動方式與主管機關保持聯繫

就實務應用產生的問題充分溝通並研擬對策以期本規範能更為適用可行

30

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長

國立台灣大學 土木工程學系教授

陳育聖 財團法人臺灣營建研究院 副工程師

楊仲家 國立海洋大學 材料工程研究所教授 劉玉雯 國立嘉義大學 土木與水資源工程系教授

水利工程建設是台灣經濟起步不可或缺的一環從防洪灌溉電力與公共

給水等涵蓋之服務範圍與影響層面甚為廣泛更是造就台灣經濟發展的主要功

臣因此水利構造物須維持一定的服務性能以確保其於服務年限內正常營運

目前台灣的水利構造物以鋼筋混凝土結構為主然而由於台灣雨量豐沛約為世

界平均值 26 倍降雨時空分佈極不平均的水文條件雨季集中於五至十月間

約為年平均雨量之 78再加上河川大多從海拔高度超過 3000 公尺的山區以

不超過 150 公里的距離東西流向海洋以及地質構造複雜而地層形成年淺質弱的

地形與地質條件使得每逢颱風大雨坡陡流急且挾帶大量土石河流向下游流動

形成台灣地區單位面積產砂量及河川含砂濃度皆為世界平均值之數十倍這種

「水急砂多」的情形透過「水」與「砂」的共同作用對台灣水工結構物如

攔河壩堰之排砂道溢洪道輸水排砂隧道及靜水池等之混凝土結構構成嚴

重的磨損問題

31

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

國內關於水工混凝土施工之相關建議與規定僅見於公共工程委員會施工綱

要規範第 03374 章耐磨混凝土及經濟部水利署施工規範第 03310 章結構用混凝土

中之部分篇章然而上述兩者均屬通則型規範對於不同類型水工構造物如堰

壩結構體溢洪道輸水道排砂道及靜水池等其規定並無特別差異性台灣

河川均屬源短流急型態且地質構造複雜使得河川具高含砂石量之特性位於不

同河段之水工構造物將因河流中不同粒徑的砂石而遭受不同形式的侵襲因

此不同形式水工構造物所承受的損害便有所差別若僅以通則性規範進行施工管

理恐較難以落實不同類型構造物之性能要求及施工要求

國外相關規範中日本土木學會混凝土標準示方書[施工編]及[壩編]對於水

工混凝土耐磨或抗衝擊性質均無著墨美國混凝土學會 ACI 210R-93rdquoErosion of

concrete in hydraulic structuresrdquo雖對於水工混凝土之耐磨性質有較實質的說明然

亦無較定量的建議中國水工混凝土施工規範屬水工混凝土之一般通則性規範

藉由規範水工混凝土使用之材料與配比的水膠比(水灰比)以控制其品質然對於

水工混凝土耐磨及抗衝擊性質亦無實質建議

上述國內規範中均僅以抗壓強度做為判斷混凝土品質之依據對水工構造

物所需的抗磨耗能力抗衝擊能力耐久性與體積穩定性卻著墨甚少

依據相關文獻與試驗結果顯示水利工程多數之混凝土構造物必須具備一定

的抗磨耗與抗衝擊能力始能確保其構造性能並維持正常功能另一方面混

32

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

凝土耐久性溫度與體積穩定性等則是決定混凝土構造物使用年限之最重要參

數因此100 年水利署委由國立台灣大學詹穎雯教授海洋大學楊仲家教授及

嘉義大學劉玉雯教授與財團法人臺灣營建研究院所組成的團隊針對前項所列之

各種材料性能試驗方法進行相關試驗以擬定水利構造物運用混凝土所應具備

材料性能之主要測試項目並據以檢討現行混凝土施工規範提出修訂建議[1]

藉由一系列適合水工混凝土構造物應用之混凝土材料經由配比設計試拌

試體製作乃至進行各項材料性能試驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝

土抗壓強度水膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽

灰)用量等因素與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝

擊能力耐久性溫度與體積穩定性等材料性能建立關聯性對於不同類型水利

工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議此建議值包含混凝土材料之

性能要求與材料性能試驗項目等因此未來水工構造物之混凝土施工便可以

有一明確的混凝土材料性能準則及材料試驗項目與標準

在此將研擬之整合型水利工程混凝土施工規範(草案)關於材料性能要求適

用之試驗法與材料檢驗規定之訂定原則與精神敘述如下而本規範草案對於材料

相關規格與性能之要求在條文前面均會有「除契約另有規定外hellip」之陳述

以保留業主單位針對個別工程相關性能需有所提昇之彈性

考量國內現行水工混凝土施工規範對於水工構造物之混凝土規格及性能要

求並無區分一般構造物及需考量抗磨耗抗沖擊性能之構造物因此就水工混凝

土構造物之特性先將其區分為(1)一般水工構造物(2) 抗磨損構造物(3) 堰

壩結構體等三種結構

對於「一般水工構造物」之規定係參考經濟部水利署施工規範第 03310 章

結構用混凝土規定一般水工構造物使用之混凝土 28 天設計抗壓強度並將水

利署規範中部分構造物的強度要求予以提昇如下表所示

對於「堰壩結構體」之要求直接引用至公共工程委員會施工綱要規範第

03701 章「壩用混凝土」的規定

規範草案最主要在於增加針對「抗磨損構造物」之相關性能規定與要求使

該規範具有「水工混凝土施工規範」的特色

33

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

規範草案關於「抗磨損構造物」混凝土之材料規格要求如下

(1) 抗磨損構造物係指需承受水流中磨損物質沖刷或外界物質磨損之構造

物應使用耐磨混凝土

(2) 除契約另有規定外抗磨損構造物設計使用之混凝土規格可參考下表

規定

(3) 混凝土採低水膠比之配比可提高混凝土強度作為耐磨混凝土耐

磨混凝土為維持良好工作度得摻加減水劑輸氣劑強塑劑等化學摻

規範草案對抗磨損構造物耐磨層之混凝土材料規格的要求對於需考慮抗磨

損構造物耐磨層細分為溢洪道輸水道排砂道及靜水池等之耐磨層並依據

其可能造成之磨損程度將其分為 2 種等級並對其 28 天抗壓強度水膠比及

粗粒料用量進行要求其中溢洪道與排砂道為較高等級輸水道與靜水池為較低

等級

由試驗結果可知混凝土抗壓強度與水中磨耗損失體積及含砂水流沖擊損失

34

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

體積有明顯之相關性故提昇混凝土設計強度可有效提昇其抗磨耗能力與抗含砂

水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂將 28 天設計強度規定從水利署施工規

範的 350 kgfcm2提昇至 420及 560 kgfcm2

水膠比與水中磨耗損失體積快速氯離子滲透試驗(RCPT)總累積電荷量

非穩態傳輸係數及穩態傳輸係數均有明顯之正相關性故降低混凝土水膠比可有

效提昇其抗磨耗能力與耐久性能因此反映在規範的擬訂增加水膠比最大值的

規定2種等級分別為 045及 04以下

粗粒料用量與衝擊破壞次數有明顯正相關與水中磨耗損失體積及含砂水流

沖擊損失體積有明顯負相關故提昇混凝土粗粒料用量可有效提昇其抗衝擊能力

抗磨耗能力及抗含砂水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂增加粗粒料用量最

小值的規定均為 035 m3m3以上

混凝土組成成份之水泥粒料水化學摻料與礦物摻料等之使用規定除了

按照施規綱要規範第03050章「混凝土基本材料及施工一般要求」之相關規定外

應符合下列要求

(1) 用於耐磨混凝土之粗粒料依 CNS 490 試驗法測定之磨損率不得大於

[40][ ]

(2) 除契約另有規定外混凝土配比設計使用礦物摻料之總取代量不得超過

y = -03376x + 30276Rsup2 = 08411

0

100

200

300

200 400 600 800

齡期

56

天7

2h

r磨耗

體積

(cm

3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

y = -0044x + 45546Rsup2 = 08667

0

10

20

30

40

200 400 600 800

齡期

56

天2

hr沖

擊損

失體

積(c

m3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

35

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

總膠結料重量[50][ ]

(3) 飛灰做為混凝土摻料時應符合 CNS 3036 之 F 類規定使用時應經工

程司事先核可且飛灰量不得超過總膠結料重量之[25][ ]若用於耐

磨混凝土飛灰量不得超過總膠結料重量之[15] [ ]若用於巨積混凝土

飛灰量不得超過水泥總膠結料之[30][ ]

(4) 矽灰做為混凝土摻料時應符合第 03373 章「矽灰混凝土」之相關規定

使用時應經工程司事先核可

由試驗結果可知粗粒料硬度與水中磨耗損失體積為負相關故提昇混凝土粗

粒料品質可有效提昇其抗磨耗能力因此對於耐磨混凝土粗粒料洛杉磯磨損率的

規定加以提昇規定不得大於 40

此外規範草案對於抗磨損構造物混凝土礦物摻料用量要求的主要精神在

(1) 僅規定礦物摻料之總取代量之上限為 50而沒有規定下限係因國

內最常用之礦物摻料爐石粉及飛灰單價均低於水泥以市場機制而言

承包廠商將會使用礦物摻料至其上限以降低成本

(2) 添加爐石粉有助於混凝土抗磨耗性能之提昇而飛灰不利於抗磨耗性

能但長齡期後則可改善其不利於抗磨耗性能之影響因此規範草案規

定礦物摻料之總取代量之上限為 50可保證爐石粉添加量不會超過

50再配合用於耐磨混凝土飛灰取代量上限為 15之規定亦可確保

飛灰添加量不會超過 15

(3) 矽灰對於抗磨耗性能以取代量為 15以內較為理想考量矽灰單價較

高若對於抗磨耗性能無明顯助益添加太多形同浪費因此本規範草

案對於矽灰之要求較為保守規定其添加量不宜超過水泥量之 10

(4) 藉由增加爐石粉及飛灰的用量可達成較佳之耐久性能其中爐石粉取

代量為 35時 RCPT 總累積電荷量即可降低 63~75飛灰取代量為

15時可降低 72~79綜上可知混凝土中添加爐石粉及飛灰均可

大幅提升其耐久性能

(5) 爐石粉及飛灰的用量與混凝土絕熱溫昇有密切之關係爐灰(爐石粉

飛灰=73)取代 30可使絕熱溫昇約降低 5取代 50約降低 13

顯示以爐石粉及飛灰等礦物摻料適當取代水泥之用量可有效降低水化

熱之產生以達到較佳之溫度與體積穩定性之控制

36

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

經由一系列混凝土相關試驗及相關文獻之綜整分析將混凝土抗壓強度水

膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽灰)用量等因素

與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝擊能力耐久性

溫度與體積穩定性等材料性能建立起關聯性且考量混凝土抗磨損試驗及耐久性

試驗所需花費時間較長如水中磨耗試驗需於齡期 56 天進行RCPT 需於齡期

91 天進行此將造成施工驗收等待時間過長的困擾故於規範草案之擬定即以

混凝土抗壓強度水膠比粗粒料用量礦物摻料用量等作為材料品質的檢驗規

定而不再另訂定額外之檢驗標準以簡化施工材料驗收作業但仍能達混凝土

抗磨損及提高耐久性溫度與體積穩定性之目的

此外在配比設計階段考量材料之多樣性或使用新材料時規範草案建

議當構造物需抵抗磨耗或衝擊時得進行 ASTM C1138 混凝土水中磨耗試驗

ACI 544 抗衝擊試驗或其他相關試驗依測試結果擇定最佳配比

然近年來台灣發生極端氣候已成常態維護水工構造物之性能及結構安全更

形重要本規範草案經由配比設計試拌試體製作乃至進行各項材料性能試

驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝土材料因素與混凝土力學性能建立

關聯性對於不同類型水利工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議

未來水工構造物之混凝土施工便可以有一明確的混凝土材料性能準則及材料試

驗項目與標準以期提昇水工構造物之品質

37

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長

徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長

行政院經濟建設委員會(經建會)在去(2011)年 12 月份發表 2012 年國

家建設計畫[1]揭櫫我國穩定永續均衡的經濟發展政策而落實於 2012 年度經

建發展目標包含經濟成長率為 43以上每人 GDP20246(美元)以上失

業率在 42以下而消費者物價指數上漲率則以不超過 20為努力目標

去年中因為歐美債信問題引發全球經濟衰退之疑慮我國因為國家財務

較為健全2011 年的經濟發展也較歐美國家樂觀因此當時經濟部長曾出面信

心喊話提出 2011 年的經濟指標有信心達到「54321」之標準[2]也就是說經

濟成長率要達到「5」以上失業率要在「4」以下薪資所得調漲要達「3」

以上消費者物價年增率則控制在「2」以下以及今年之重大投資要超過「1

兆」元

當提到一國經濟活動的規模時常以該國 GDP(Gross Domestic Product)為代

表而評估該國經濟活動的表現時則多以其 GDP 年度成長率來衡量由於近

年國際間貿易障礙逐漸去除跨國貿易與物流愈趨頻繁與重要當各國貿易需放

眼於全世界時供應貿易所需產品的廠商(或產業)規模也就愈來愈大使得各

國的經濟活動愈來愈趨向資本密集的結果因此目前以 GDP 來評估各國之經濟

38

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

成果時雖仍是一個有效指標但卻無法直接反映支撐經濟活動的廣大受薪階級

之實際經濟情況也因為如此2011 年 9 月「佔領華爾街運動」在美國各地如

火如荼的展開即在向執政當局反映代表受薪階級的 99人口在 2008 年金

融海嘯後之經濟復甦時期無法如同資本家一般享受 GDP 成長所應帶來之好

處(如勞方聘僱薪資的提升)因此如果需兼顧勞資雙方之實質經濟所得政

府在制訂年度總體經濟發展目標時除經建會所提「經濟成長率」「失業率」及

「消費者物價指數上漲率」外若能加上經濟部所提之「薪資所得調漲率」將

使政府施政首要為照顧全體人民福祉之目的透過每年經建目標之規劃與制訂

更為完整的推動與落實

在經建會邀集各部會制訂下一年度之國家總體經建目標後各部會需就其主

管業務規劃分配至業管產業的次經建目標及實施方案以期在年度終了時經

建會可以彙整全國人民一年來的努力達成年初所制訂的國家經建目標因此本

文也以「經濟成長率」「物價指數上漲率」「失業率」及「薪資所得調漲率」四

項經建指標比較近年我國總體經建實質成果與營造業經建實質成果間之差異與

趨勢並以經建會所制訂之 2012 年我國經建目標推測 2012 年營造業可能之產

業經建成果

首先經濟成長率是四項經建目標的根源且會直接影響到另外三項經建指

標數值之高低通常代表國家經濟活動結果之 GDP是指該國國內從事經濟活

動的總生產毛額而比較歷年經濟成長之結果必須先去除歷年物價波動之影響

因素所以計算歷年經濟成長率時多以實質生產毛額之年度成長率為主[3]

因此彙整行政院主計處所公布之全國及營造業近三十年之實質生產毛額[4]

並計算兩者之歷年成長率其結果如圖一所示除少數年度外大致上此段期間

之全國 GDP 年度成長率高於營造業之實質生產毛額年度成長率在 1997 年之

前雖然我國經濟成長率呈現逐年降低趨勢但大致仍可維持在 5以上之水準

1997-2007 的十年間我國經濟成長率約維持在 5上下其後我國經濟成長

則面臨更險峻的局勢經濟成長欲振乏力而於 2010 年時政府為因應 2008 金

融海嘯衝擊之振興經濟措施逐漸展現績效使得 2010 年經濟成長率高達 10以

上三十年間我國經濟呈現負成長的年代只有兩年分別為 2001 年及 2009 年

而營造業實質生產毛額年度成長率之情況大約可以 1995 年作為分水嶺1995

39

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

年之前的營造業經濟成長率以正成長情形居多在 1987-1989 及 1993 年更高

達 10以上而於 1995 年之後的十五年間有超過一半的年度營造業的經濟

成長呈現負成長頹勢圖一中亦繪出全國及營造業兩者經濟成長率之線性趨勢線

以方便比較全國及營造業實質生產毛額年度成長率之差異與趨勢三十年來兩

者之實質生產毛額年度成長率趨勢線大致維持平行狀態在 2010 年時營造

業經濟成長趨勢線低於全國經濟成長趨勢線約為 38依圖一之兩者趨勢估計

假設 2011 及 2012 年趨勢線斜率之差距不變因此若推估 2012 年終時營造業之

可能經濟成長率本文將以經建會所設定 2012 年全國總體經濟成長率減去 38

來推測

營造業是一個火車頭工業[5]需要下游的產業供應鏈一起協助因此中間

消費比例高所以受工程施工所需之原物料價格波動影響程度亦高在國內直

接代表營造工程物價漲跌情形的指數是行政院主計處所定期公布之營造工程物

價指數(CCI內含總指數工程分類指數中類指數及個別項目指數)但因

其屬國內單一產業之物價指數主計處或國內外經濟研究單位於年終時所發布

之下一年度經濟成長預測項目都不含營造工程物價指數預測經濟研究單位若

提供下一年度物價成長高低之預測時多以預測下一年度國內經濟成長之高低

所連帶影響國內貨物供給平衡之變動而帶動消費者物價指數(CPI)之成長數

40

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

值來代表雖然消費者物價指數與營造工程物價總指數間因使用目的不同

其組成權重亦不相同兩者間並未有直接相互影響之關聯性但若評估兩指數間

之長期趨勢以概估下一年度營造工程物價總指數之變動仍不失為一個客觀方

式因此本文彙整過去二十年間消費者物價指數與營造工程物價總指數之歷年

變動情形[4]如圖二所示二十年間CPI 指數之年度成長波動情形較 CCI

指數穩定在 1992-2003 年間CPI 指數之年度成長呈現逐年降低趨勢尤其在

2001-2003 的三年裡物價相對穩定(年度成長率趨近於零)但在 2003 年後

CPI 指數年度成長率之波動幅度漸漸擴增其值大約在 1-4之譜而過去二十

年間CCI 指數之年度波動幅度就較為劇烈工程物價波動幅度高者可達 15

之多(1993 年)工程物價波動劇降者亦曾達-9(1999 年)而營造工程之施工期

間常長達數年業者受營造工程物價之波動影響困擾頗深更常成為營造業者年

度獲利盈虧之關鍵因素依據圖二 CPI 指數之年度變動線性趨勢線逐年降低趨勢

及 CCI 指數之年度變動線性趨勢線逐年升高現象在 2010 年時CCI 指數之變

動率高於 CPI 指數約 37左右且兩指數年度變動趨勢線間之差異(CCI-CPI)

每年以增加 02之比例擴大中因此估測 2012 年終時營造業所可能遭遇之

營造工程物價總指數之變動數值將以經建會所設定之 2012 年消費者物價成長

率目標值加上 37(2010 年時之差距)再加上 04(2011 及 2012 年之差距)

作推測

41

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

而失業率可以反映勞工就業情形若年度經濟成長時可增加勞工就業機會

勞工失業率就會降低反之若年度經濟衰退時常引致勞工失業率升高本文

亦彙整行政院勞工委員會所公布之資料[6]將近十年來我國勞工總計(平均)

失業率及營造業勞工失業率繪於圖三就勞工失業率之指標而言營造業之勞工

失業率常高於全國勞工之總計失業率甚多在 2002 年時我國勞工總計失業率

為 517但當年營造業的勞工失業率約為前者之兩倍(964)其後營造業

勞工失業率以顯著的速率降低使得營造業勞工失業率與全國勞工總計失業率間

之差距逐漸縮小但自 2006 年之後兩者之失業率則與之前逐漸縮小差距之

現象背道而馳2008 年受金融海嘯之衝擊造成國內百業蕭條該年底我國

勞工總計失業率飆破 5以後長達年餘之勞工總計失業率居高不下2010 年 10

月份受惠於各部會戮力推出短期促進就業方案之功效主計處所公布的當月勞

工總計失業率降至 5以下雖讓當時以烏紗帽為擔保的閣揆暫時鬆了一口氣

但當月營造業勞工失業率仍高達 93為比較全國勞工之總計失業率與營造業

勞工失業率間之關聯趨勢本文將兩者失業率之線性趨勢線繪於圖三若以兩者

之趨勢線估計2010 年時我國營造業勞工失業率高於全國勞工總計失業率約

為 25但兩者之差距以每年減少 005之速率縮小中估測 2012 年終時營

造業勞工失業率之可能情況將以經建會所設定之 2012 年全國勞工總計失業率

目標值加上 25(2010 年時兩者趨勢線之差距)再減少 01(2011 及 2012

年縮小差距趨勢之結果)來推測

42

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

勞動薪資之成長受幾項因素影響其一為在通貨膨脹時期企業主考量

維持既有員工勞動薪資之購買力所為之勞動薪資增加給付其二為總勞動工

作時間之增加也會使勞工薪資總額增加另一項影響因素則為勞動生產力增

加之因素企業主以加薪方式回饋辛苦之員工[7]而由主計處所公布的資料中[4]

在 1995 年之前我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致多

高於當年之消費者物價指數之年度成長率(如圖四)顯然此段時間企業主對勞工

薪資之調整應有勞動生產力增加或勞動總工時增加之因素在內但在 1995 年

之後我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致與消費者物價

指數之年度成長率相當研判此段時期企業主調整勞工薪資的考量應為維持員

工既有勞動薪資之實質購買力以降低物價上漲所造成之影響居多估測 2012

年終時營造業勞工薪資成長率之可能情況仍以營造業主應會考量消費者物價

指數之漲幅調整營造業勞工薪資以維持勞動薪資之原有實質購買力因此

推測 2012 年終時此項營造業勞工薪資調整率將以經建會所設定 2012 年消費

者物價成長率之目標值來估計

43

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

依據前述彙整過去我國整體經建指標與營造業經建指標之趨勢與推估方式

2012 年我國營造業之經建指標推估結果如表一所示依此結果營造業在今年

之經建表現將面臨該高的不高(經濟成長率為 05及薪資調整率為 20)

且該低的不低(營造工程物價上漲率為 61與失業率為 66)的困境但營造

業面對今年預期之經營困境時應該找哪一個部會提供必要之協助依據目前的

政府組織架構營造業及建築師管理業務由內政部營建署依法管理技師及工

程顧問機構管理業務由行政院公共工程委員會(工程會)管理而負責國內各

產業的發展規劃或輔導業務則屬經濟部的業務範圍但或許因法定營造業另有

中央主管機關經濟部對營造產業發展規劃或產業輔導之協助常使營造業者感

覺不如其對製造業者立法院於前(2010 年)年 1 月份通過行政院組織法等三

法之修正案並預計於三年內完成政府組織再造工程在政府組織調整方案中(草

案)國家發展委員會將新設管制考核處以統籌原工程會及經建會之工程管考

業務另將增設國土空間發展處以統籌工程會之工程建設經費審議及經建會住

都處之業務交通部將更名為「交通及建設部」並規劃新設「工程技術及產業

司」及「民間參與公共建設司」以納入工程會及內政部之相關業務而內政部

將保留國土規劃及建築師管理之業務另設國土管理署辦理雖然此項政府組

織調整方案與原工程界期望新設「工程建設部」以統一我國營建產業之發展

規劃考核管理督導與輔導等事務的原意有不小落差但工程界仍殷切盼

望政府組織調整後能有特定部會以營造產業中央主管機關的立場於「考核

44

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

管理與督導」之傳統業務外增加規劃營造產業之發展願景年度經建目標制訂

及提供必要之輔導與協助等業務更期望類似「兩兆雙星」「生技起飛鑽石行動

方案」的產業長期發展及輔導方案能由營造業之中央主管機關提出

45

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

國外災例 他山之石

簡賢文 中央警察大學 教授

謝蕙如 中央警察大學 研究助理

根據統計資料[1]顯示自 1995年起全世界已有 713人因公路隧道火災而死

亡且在 1999 年至 2001 年間歐洲就至少發生三起重大的隧道火災如 1999

年Mont Blanc Tunnel 因一輛載有人造奶油及麵粉之貨車自燃引發猛烈火勢造

成 39人死亡43輛車毁損隧道關閉將近三年1999年 Tauern Tunnel 火災造

成 12死 49傷隧道封閉 3個月其肇事原因為載運油漆之貨車追撞前方車輛引

發火災而 2001年兩輛貨車對撞所引發之 Gotthard Tunnel 火災其造成 20死 4

傷隧道嚴重損壞封閉 2個月從隧道火災對社會經濟以及國家政府形象重大損

失之角度審視公路隧道已不僅只是單純的交通運輸途徑而是背負著國家形象

及經濟重任之關鍵基礎設施

隨著臺灣社會環境的變遷及對於運輸經濟交通安全的高需求和高期待越

來越多的隧道於公路建設中構築包括八卦山隧道雪山隧道觀音山隧道

甚至是計劃建造之蘇花改隧道群隧道取代了開放的平面道路不僅提升車流量

縮短更多的車程時間也帶來更高的交通運輸經濟效益雖然隧道帶來交通上

之便捷然其可能因通行其間車輛的追撞而衍生的避難與救援特別困難的隧道火

災對於實現「給予人民一條安全回家的路」之倡議絕對是蘇花改通過環評後

中央及地方政府與工程顧問公司必須面對之關鍵議題

46

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 30: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

2辦理過程發現各單位對於某些特定事項持有不同建議或看法由此可見以部層

級之規範而言採原則性政策性或訓示性之技術規定屬正確作法

3日後對於交通部與其他部會或單位相類似之規範標準應採取積極參與方式

以避免一國多制或有落差的情形發生

4本次修訂規範參與人員涵蓋產官學界專家學者惟新修訂規範是否完全適

合應用尚須進一步了解建議相關單位應採取主動方式與主管機關保持聯繫

就實務應用產生的問題充分溝通並研擬對策以期本規範能更為適用可行

30

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長

國立台灣大學 土木工程學系教授

陳育聖 財團法人臺灣營建研究院 副工程師

楊仲家 國立海洋大學 材料工程研究所教授 劉玉雯 國立嘉義大學 土木與水資源工程系教授

水利工程建設是台灣經濟起步不可或缺的一環從防洪灌溉電力與公共

給水等涵蓋之服務範圍與影響層面甚為廣泛更是造就台灣經濟發展的主要功

臣因此水利構造物須維持一定的服務性能以確保其於服務年限內正常營運

目前台灣的水利構造物以鋼筋混凝土結構為主然而由於台灣雨量豐沛約為世

界平均值 26 倍降雨時空分佈極不平均的水文條件雨季集中於五至十月間

約為年平均雨量之 78再加上河川大多從海拔高度超過 3000 公尺的山區以

不超過 150 公里的距離東西流向海洋以及地質構造複雜而地層形成年淺質弱的

地形與地質條件使得每逢颱風大雨坡陡流急且挾帶大量土石河流向下游流動

形成台灣地區單位面積產砂量及河川含砂濃度皆為世界平均值之數十倍這種

「水急砂多」的情形透過「水」與「砂」的共同作用對台灣水工結構物如

攔河壩堰之排砂道溢洪道輸水排砂隧道及靜水池等之混凝土結構構成嚴

重的磨損問題

31

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

國內關於水工混凝土施工之相關建議與規定僅見於公共工程委員會施工綱

要規範第 03374 章耐磨混凝土及經濟部水利署施工規範第 03310 章結構用混凝土

中之部分篇章然而上述兩者均屬通則型規範對於不同類型水工構造物如堰

壩結構體溢洪道輸水道排砂道及靜水池等其規定並無特別差異性台灣

河川均屬源短流急型態且地質構造複雜使得河川具高含砂石量之特性位於不

同河段之水工構造物將因河流中不同粒徑的砂石而遭受不同形式的侵襲因

此不同形式水工構造物所承受的損害便有所差別若僅以通則性規範進行施工管

理恐較難以落實不同類型構造物之性能要求及施工要求

國外相關規範中日本土木學會混凝土標準示方書[施工編]及[壩編]對於水

工混凝土耐磨或抗衝擊性質均無著墨美國混凝土學會 ACI 210R-93rdquoErosion of

concrete in hydraulic structuresrdquo雖對於水工混凝土之耐磨性質有較實質的說明然

亦無較定量的建議中國水工混凝土施工規範屬水工混凝土之一般通則性規範

藉由規範水工混凝土使用之材料與配比的水膠比(水灰比)以控制其品質然對於

水工混凝土耐磨及抗衝擊性質亦無實質建議

上述國內規範中均僅以抗壓強度做為判斷混凝土品質之依據對水工構造

物所需的抗磨耗能力抗衝擊能力耐久性與體積穩定性卻著墨甚少

依據相關文獻與試驗結果顯示水利工程多數之混凝土構造物必須具備一定

的抗磨耗與抗衝擊能力始能確保其構造性能並維持正常功能另一方面混

32

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

凝土耐久性溫度與體積穩定性等則是決定混凝土構造物使用年限之最重要參

數因此100 年水利署委由國立台灣大學詹穎雯教授海洋大學楊仲家教授及

嘉義大學劉玉雯教授與財團法人臺灣營建研究院所組成的團隊針對前項所列之

各種材料性能試驗方法進行相關試驗以擬定水利構造物運用混凝土所應具備

材料性能之主要測試項目並據以檢討現行混凝土施工規範提出修訂建議[1]

藉由一系列適合水工混凝土構造物應用之混凝土材料經由配比設計試拌

試體製作乃至進行各項材料性能試驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝

土抗壓強度水膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽

灰)用量等因素與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝

擊能力耐久性溫度與體積穩定性等材料性能建立關聯性對於不同類型水利

工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議此建議值包含混凝土材料之

性能要求與材料性能試驗項目等因此未來水工構造物之混凝土施工便可以

有一明確的混凝土材料性能準則及材料試驗項目與標準

在此將研擬之整合型水利工程混凝土施工規範(草案)關於材料性能要求適

用之試驗法與材料檢驗規定之訂定原則與精神敘述如下而本規範草案對於材料

相關規格與性能之要求在條文前面均會有「除契約另有規定外hellip」之陳述

以保留業主單位針對個別工程相關性能需有所提昇之彈性

考量國內現行水工混凝土施工規範對於水工構造物之混凝土規格及性能要

求並無區分一般構造物及需考量抗磨耗抗沖擊性能之構造物因此就水工混凝

土構造物之特性先將其區分為(1)一般水工構造物(2) 抗磨損構造物(3) 堰

壩結構體等三種結構

對於「一般水工構造物」之規定係參考經濟部水利署施工規範第 03310 章

結構用混凝土規定一般水工構造物使用之混凝土 28 天設計抗壓強度並將水

利署規範中部分構造物的強度要求予以提昇如下表所示

對於「堰壩結構體」之要求直接引用至公共工程委員會施工綱要規範第

03701 章「壩用混凝土」的規定

規範草案最主要在於增加針對「抗磨損構造物」之相關性能規定與要求使

該規範具有「水工混凝土施工規範」的特色

33

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

規範草案關於「抗磨損構造物」混凝土之材料規格要求如下

(1) 抗磨損構造物係指需承受水流中磨損物質沖刷或外界物質磨損之構造

物應使用耐磨混凝土

(2) 除契約另有規定外抗磨損構造物設計使用之混凝土規格可參考下表

規定

(3) 混凝土採低水膠比之配比可提高混凝土強度作為耐磨混凝土耐

磨混凝土為維持良好工作度得摻加減水劑輸氣劑強塑劑等化學摻

規範草案對抗磨損構造物耐磨層之混凝土材料規格的要求對於需考慮抗磨

損構造物耐磨層細分為溢洪道輸水道排砂道及靜水池等之耐磨層並依據

其可能造成之磨損程度將其分為 2 種等級並對其 28 天抗壓強度水膠比及

粗粒料用量進行要求其中溢洪道與排砂道為較高等級輸水道與靜水池為較低

等級

由試驗結果可知混凝土抗壓強度與水中磨耗損失體積及含砂水流沖擊損失

34

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

體積有明顯之相關性故提昇混凝土設計強度可有效提昇其抗磨耗能力與抗含砂

水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂將 28 天設計強度規定從水利署施工規

範的 350 kgfcm2提昇至 420及 560 kgfcm2

水膠比與水中磨耗損失體積快速氯離子滲透試驗(RCPT)總累積電荷量

非穩態傳輸係數及穩態傳輸係數均有明顯之正相關性故降低混凝土水膠比可有

效提昇其抗磨耗能力與耐久性能因此反映在規範的擬訂增加水膠比最大值的

規定2種等級分別為 045及 04以下

粗粒料用量與衝擊破壞次數有明顯正相關與水中磨耗損失體積及含砂水流

沖擊損失體積有明顯負相關故提昇混凝土粗粒料用量可有效提昇其抗衝擊能力

抗磨耗能力及抗含砂水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂增加粗粒料用量最

小值的規定均為 035 m3m3以上

混凝土組成成份之水泥粒料水化學摻料與礦物摻料等之使用規定除了

按照施規綱要規範第03050章「混凝土基本材料及施工一般要求」之相關規定外

應符合下列要求

(1) 用於耐磨混凝土之粗粒料依 CNS 490 試驗法測定之磨損率不得大於

[40][ ]

(2) 除契約另有規定外混凝土配比設計使用礦物摻料之總取代量不得超過

y = -03376x + 30276Rsup2 = 08411

0

100

200

300

200 400 600 800

齡期

56

天7

2h

r磨耗

體積

(cm

3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

y = -0044x + 45546Rsup2 = 08667

0

10

20

30

40

200 400 600 800

齡期

56

天2

hr沖

擊損

失體

積(c

m3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

35

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

總膠結料重量[50][ ]

(3) 飛灰做為混凝土摻料時應符合 CNS 3036 之 F 類規定使用時應經工

程司事先核可且飛灰量不得超過總膠結料重量之[25][ ]若用於耐

磨混凝土飛灰量不得超過總膠結料重量之[15] [ ]若用於巨積混凝土

飛灰量不得超過水泥總膠結料之[30][ ]

(4) 矽灰做為混凝土摻料時應符合第 03373 章「矽灰混凝土」之相關規定

使用時應經工程司事先核可

由試驗結果可知粗粒料硬度與水中磨耗損失體積為負相關故提昇混凝土粗

粒料品質可有效提昇其抗磨耗能力因此對於耐磨混凝土粗粒料洛杉磯磨損率的

規定加以提昇規定不得大於 40

此外規範草案對於抗磨損構造物混凝土礦物摻料用量要求的主要精神在

(1) 僅規定礦物摻料之總取代量之上限為 50而沒有規定下限係因國

內最常用之礦物摻料爐石粉及飛灰單價均低於水泥以市場機制而言

承包廠商將會使用礦物摻料至其上限以降低成本

(2) 添加爐石粉有助於混凝土抗磨耗性能之提昇而飛灰不利於抗磨耗性

能但長齡期後則可改善其不利於抗磨耗性能之影響因此規範草案規

定礦物摻料之總取代量之上限為 50可保證爐石粉添加量不會超過

50再配合用於耐磨混凝土飛灰取代量上限為 15之規定亦可確保

飛灰添加量不會超過 15

(3) 矽灰對於抗磨耗性能以取代量為 15以內較為理想考量矽灰單價較

高若對於抗磨耗性能無明顯助益添加太多形同浪費因此本規範草

案對於矽灰之要求較為保守規定其添加量不宜超過水泥量之 10

(4) 藉由增加爐石粉及飛灰的用量可達成較佳之耐久性能其中爐石粉取

代量為 35時 RCPT 總累積電荷量即可降低 63~75飛灰取代量為

15時可降低 72~79綜上可知混凝土中添加爐石粉及飛灰均可

大幅提升其耐久性能

(5) 爐石粉及飛灰的用量與混凝土絕熱溫昇有密切之關係爐灰(爐石粉

飛灰=73)取代 30可使絕熱溫昇約降低 5取代 50約降低 13

顯示以爐石粉及飛灰等礦物摻料適當取代水泥之用量可有效降低水化

熱之產生以達到較佳之溫度與體積穩定性之控制

36

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

經由一系列混凝土相關試驗及相關文獻之綜整分析將混凝土抗壓強度水

膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽灰)用量等因素

與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝擊能力耐久性

溫度與體積穩定性等材料性能建立起關聯性且考量混凝土抗磨損試驗及耐久性

試驗所需花費時間較長如水中磨耗試驗需於齡期 56 天進行RCPT 需於齡期

91 天進行此將造成施工驗收等待時間過長的困擾故於規範草案之擬定即以

混凝土抗壓強度水膠比粗粒料用量礦物摻料用量等作為材料品質的檢驗規

定而不再另訂定額外之檢驗標準以簡化施工材料驗收作業但仍能達混凝土

抗磨損及提高耐久性溫度與體積穩定性之目的

此外在配比設計階段考量材料之多樣性或使用新材料時規範草案建

議當構造物需抵抗磨耗或衝擊時得進行 ASTM C1138 混凝土水中磨耗試驗

ACI 544 抗衝擊試驗或其他相關試驗依測試結果擇定最佳配比

然近年來台灣發生極端氣候已成常態維護水工構造物之性能及結構安全更

形重要本規範草案經由配比設計試拌試體製作乃至進行各項材料性能試

驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝土材料因素與混凝土力學性能建立

關聯性對於不同類型水利工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議

未來水工構造物之混凝土施工便可以有一明確的混凝土材料性能準則及材料試

驗項目與標準以期提昇水工構造物之品質

37

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長

徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長

行政院經濟建設委員會(經建會)在去(2011)年 12 月份發表 2012 年國

家建設計畫[1]揭櫫我國穩定永續均衡的經濟發展政策而落實於 2012 年度經

建發展目標包含經濟成長率為 43以上每人 GDP20246(美元)以上失

業率在 42以下而消費者物價指數上漲率則以不超過 20為努力目標

去年中因為歐美債信問題引發全球經濟衰退之疑慮我國因為國家財務

較為健全2011 年的經濟發展也較歐美國家樂觀因此當時經濟部長曾出面信

心喊話提出 2011 年的經濟指標有信心達到「54321」之標準[2]也就是說經

濟成長率要達到「5」以上失業率要在「4」以下薪資所得調漲要達「3」

以上消費者物價年增率則控制在「2」以下以及今年之重大投資要超過「1

兆」元

當提到一國經濟活動的規模時常以該國 GDP(Gross Domestic Product)為代

表而評估該國經濟活動的表現時則多以其 GDP 年度成長率來衡量由於近

年國際間貿易障礙逐漸去除跨國貿易與物流愈趨頻繁與重要當各國貿易需放

眼於全世界時供應貿易所需產品的廠商(或產業)規模也就愈來愈大使得各

國的經濟活動愈來愈趨向資本密集的結果因此目前以 GDP 來評估各國之經濟

38

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

成果時雖仍是一個有效指標但卻無法直接反映支撐經濟活動的廣大受薪階級

之實際經濟情況也因為如此2011 年 9 月「佔領華爾街運動」在美國各地如

火如荼的展開即在向執政當局反映代表受薪階級的 99人口在 2008 年金

融海嘯後之經濟復甦時期無法如同資本家一般享受 GDP 成長所應帶來之好

處(如勞方聘僱薪資的提升)因此如果需兼顧勞資雙方之實質經濟所得政

府在制訂年度總體經濟發展目標時除經建會所提「經濟成長率」「失業率」及

「消費者物價指數上漲率」外若能加上經濟部所提之「薪資所得調漲率」將

使政府施政首要為照顧全體人民福祉之目的透過每年經建目標之規劃與制訂

更為完整的推動與落實

在經建會邀集各部會制訂下一年度之國家總體經建目標後各部會需就其主

管業務規劃分配至業管產業的次經建目標及實施方案以期在年度終了時經

建會可以彙整全國人民一年來的努力達成年初所制訂的國家經建目標因此本

文也以「經濟成長率」「物價指數上漲率」「失業率」及「薪資所得調漲率」四

項經建指標比較近年我國總體經建實質成果與營造業經建實質成果間之差異與

趨勢並以經建會所制訂之 2012 年我國經建目標推測 2012 年營造業可能之產

業經建成果

首先經濟成長率是四項經建目標的根源且會直接影響到另外三項經建指

標數值之高低通常代表國家經濟活動結果之 GDP是指該國國內從事經濟活

動的總生產毛額而比較歷年經濟成長之結果必須先去除歷年物價波動之影響

因素所以計算歷年經濟成長率時多以實質生產毛額之年度成長率為主[3]

因此彙整行政院主計處所公布之全國及營造業近三十年之實質生產毛額[4]

並計算兩者之歷年成長率其結果如圖一所示除少數年度外大致上此段期間

之全國 GDP 年度成長率高於營造業之實質生產毛額年度成長率在 1997 年之

前雖然我國經濟成長率呈現逐年降低趨勢但大致仍可維持在 5以上之水準

1997-2007 的十年間我國經濟成長率約維持在 5上下其後我國經濟成長

則面臨更險峻的局勢經濟成長欲振乏力而於 2010 年時政府為因應 2008 金

融海嘯衝擊之振興經濟措施逐漸展現績效使得 2010 年經濟成長率高達 10以

上三十年間我國經濟呈現負成長的年代只有兩年分別為 2001 年及 2009 年

而營造業實質生產毛額年度成長率之情況大約可以 1995 年作為分水嶺1995

39

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

年之前的營造業經濟成長率以正成長情形居多在 1987-1989 及 1993 年更高

達 10以上而於 1995 年之後的十五年間有超過一半的年度營造業的經濟

成長呈現負成長頹勢圖一中亦繪出全國及營造業兩者經濟成長率之線性趨勢線

以方便比較全國及營造業實質生產毛額年度成長率之差異與趨勢三十年來兩

者之實質生產毛額年度成長率趨勢線大致維持平行狀態在 2010 年時營造

業經濟成長趨勢線低於全國經濟成長趨勢線約為 38依圖一之兩者趨勢估計

假設 2011 及 2012 年趨勢線斜率之差距不變因此若推估 2012 年終時營造業之

可能經濟成長率本文將以經建會所設定 2012 年全國總體經濟成長率減去 38

來推測

營造業是一個火車頭工業[5]需要下游的產業供應鏈一起協助因此中間

消費比例高所以受工程施工所需之原物料價格波動影響程度亦高在國內直

接代表營造工程物價漲跌情形的指數是行政院主計處所定期公布之營造工程物

價指數(CCI內含總指數工程分類指數中類指數及個別項目指數)但因

其屬國內單一產業之物價指數主計處或國內外經濟研究單位於年終時所發布

之下一年度經濟成長預測項目都不含營造工程物價指數預測經濟研究單位若

提供下一年度物價成長高低之預測時多以預測下一年度國內經濟成長之高低

所連帶影響國內貨物供給平衡之變動而帶動消費者物價指數(CPI)之成長數

40

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

值來代表雖然消費者物價指數與營造工程物價總指數間因使用目的不同

其組成權重亦不相同兩者間並未有直接相互影響之關聯性但若評估兩指數間

之長期趨勢以概估下一年度營造工程物價總指數之變動仍不失為一個客觀方

式因此本文彙整過去二十年間消費者物價指數與營造工程物價總指數之歷年

變動情形[4]如圖二所示二十年間CPI 指數之年度成長波動情形較 CCI

指數穩定在 1992-2003 年間CPI 指數之年度成長呈現逐年降低趨勢尤其在

2001-2003 的三年裡物價相對穩定(年度成長率趨近於零)但在 2003 年後

CPI 指數年度成長率之波動幅度漸漸擴增其值大約在 1-4之譜而過去二十

年間CCI 指數之年度波動幅度就較為劇烈工程物價波動幅度高者可達 15

之多(1993 年)工程物價波動劇降者亦曾達-9(1999 年)而營造工程之施工期

間常長達數年業者受營造工程物價之波動影響困擾頗深更常成為營造業者年

度獲利盈虧之關鍵因素依據圖二 CPI 指數之年度變動線性趨勢線逐年降低趨勢

及 CCI 指數之年度變動線性趨勢線逐年升高現象在 2010 年時CCI 指數之變

動率高於 CPI 指數約 37左右且兩指數年度變動趨勢線間之差異(CCI-CPI)

每年以增加 02之比例擴大中因此估測 2012 年終時營造業所可能遭遇之

營造工程物價總指數之變動數值將以經建會所設定之 2012 年消費者物價成長

率目標值加上 37(2010 年時之差距)再加上 04(2011 及 2012 年之差距)

作推測

41

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

而失業率可以反映勞工就業情形若年度經濟成長時可增加勞工就業機會

勞工失業率就會降低反之若年度經濟衰退時常引致勞工失業率升高本文

亦彙整行政院勞工委員會所公布之資料[6]將近十年來我國勞工總計(平均)

失業率及營造業勞工失業率繪於圖三就勞工失業率之指標而言營造業之勞工

失業率常高於全國勞工之總計失業率甚多在 2002 年時我國勞工總計失業率

為 517但當年營造業的勞工失業率約為前者之兩倍(964)其後營造業

勞工失業率以顯著的速率降低使得營造業勞工失業率與全國勞工總計失業率間

之差距逐漸縮小但自 2006 年之後兩者之失業率則與之前逐漸縮小差距之

現象背道而馳2008 年受金融海嘯之衝擊造成國內百業蕭條該年底我國

勞工總計失業率飆破 5以後長達年餘之勞工總計失業率居高不下2010 年 10

月份受惠於各部會戮力推出短期促進就業方案之功效主計處所公布的當月勞

工總計失業率降至 5以下雖讓當時以烏紗帽為擔保的閣揆暫時鬆了一口氣

但當月營造業勞工失業率仍高達 93為比較全國勞工之總計失業率與營造業

勞工失業率間之關聯趨勢本文將兩者失業率之線性趨勢線繪於圖三若以兩者

之趨勢線估計2010 年時我國營造業勞工失業率高於全國勞工總計失業率約

為 25但兩者之差距以每年減少 005之速率縮小中估測 2012 年終時營

造業勞工失業率之可能情況將以經建會所設定之 2012 年全國勞工總計失業率

目標值加上 25(2010 年時兩者趨勢線之差距)再減少 01(2011 及 2012

年縮小差距趨勢之結果)來推測

42

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

勞動薪資之成長受幾項因素影響其一為在通貨膨脹時期企業主考量

維持既有員工勞動薪資之購買力所為之勞動薪資增加給付其二為總勞動工

作時間之增加也會使勞工薪資總額增加另一項影響因素則為勞動生產力增

加之因素企業主以加薪方式回饋辛苦之員工[7]而由主計處所公布的資料中[4]

在 1995 年之前我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致多

高於當年之消費者物價指數之年度成長率(如圖四)顯然此段時間企業主對勞工

薪資之調整應有勞動生產力增加或勞動總工時增加之因素在內但在 1995 年

之後我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致與消費者物價

指數之年度成長率相當研判此段時期企業主調整勞工薪資的考量應為維持員

工既有勞動薪資之實質購買力以降低物價上漲所造成之影響居多估測 2012

年終時營造業勞工薪資成長率之可能情況仍以營造業主應會考量消費者物價

指數之漲幅調整營造業勞工薪資以維持勞動薪資之原有實質購買力因此

推測 2012 年終時此項營造業勞工薪資調整率將以經建會所設定 2012 年消費

者物價成長率之目標值來估計

43

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

依據前述彙整過去我國整體經建指標與營造業經建指標之趨勢與推估方式

2012 年我國營造業之經建指標推估結果如表一所示依此結果營造業在今年

之經建表現將面臨該高的不高(經濟成長率為 05及薪資調整率為 20)

且該低的不低(營造工程物價上漲率為 61與失業率為 66)的困境但營造

業面對今年預期之經營困境時應該找哪一個部會提供必要之協助依據目前的

政府組織架構營造業及建築師管理業務由內政部營建署依法管理技師及工

程顧問機構管理業務由行政院公共工程委員會(工程會)管理而負責國內各

產業的發展規劃或輔導業務則屬經濟部的業務範圍但或許因法定營造業另有

中央主管機關經濟部對營造產業發展規劃或產業輔導之協助常使營造業者感

覺不如其對製造業者立法院於前(2010 年)年 1 月份通過行政院組織法等三

法之修正案並預計於三年內完成政府組織再造工程在政府組織調整方案中(草

案)國家發展委員會將新設管制考核處以統籌原工程會及經建會之工程管考

業務另將增設國土空間發展處以統籌工程會之工程建設經費審議及經建會住

都處之業務交通部將更名為「交通及建設部」並規劃新設「工程技術及產業

司」及「民間參與公共建設司」以納入工程會及內政部之相關業務而內政部

將保留國土規劃及建築師管理之業務另設國土管理署辦理雖然此項政府組

織調整方案與原工程界期望新設「工程建設部」以統一我國營建產業之發展

規劃考核管理督導與輔導等事務的原意有不小落差但工程界仍殷切盼

望政府組織調整後能有特定部會以營造產業中央主管機關的立場於「考核

44

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

管理與督導」之傳統業務外增加規劃營造產業之發展願景年度經建目標制訂

及提供必要之輔導與協助等業務更期望類似「兩兆雙星」「生技起飛鑽石行動

方案」的產業長期發展及輔導方案能由營造業之中央主管機關提出

45

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

國外災例 他山之石

簡賢文 中央警察大學 教授

謝蕙如 中央警察大學 研究助理

根據統計資料[1]顯示自 1995年起全世界已有 713人因公路隧道火災而死

亡且在 1999 年至 2001 年間歐洲就至少發生三起重大的隧道火災如 1999

年Mont Blanc Tunnel 因一輛載有人造奶油及麵粉之貨車自燃引發猛烈火勢造

成 39人死亡43輛車毁損隧道關閉將近三年1999年 Tauern Tunnel 火災造

成 12死 49傷隧道封閉 3個月其肇事原因為載運油漆之貨車追撞前方車輛引

發火災而 2001年兩輛貨車對撞所引發之 Gotthard Tunnel 火災其造成 20死 4

傷隧道嚴重損壞封閉 2個月從隧道火災對社會經濟以及國家政府形象重大損

失之角度審視公路隧道已不僅只是單純的交通運輸途徑而是背負著國家形象

及經濟重任之關鍵基礎設施

隨著臺灣社會環境的變遷及對於運輸經濟交通安全的高需求和高期待越

來越多的隧道於公路建設中構築包括八卦山隧道雪山隧道觀音山隧道

甚至是計劃建造之蘇花改隧道群隧道取代了開放的平面道路不僅提升車流量

縮短更多的車程時間也帶來更高的交通運輸經濟效益雖然隧道帶來交通上

之便捷然其可能因通行其間車輛的追撞而衍生的避難與救援特別困難的隧道火

災對於實現「給予人民一條安全回家的路」之倡議絕對是蘇花改通過環評後

中央及地方政府與工程顧問公司必須面對之關鍵議題

46

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 31: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

詹穎雯 財團法人臺灣營建研究院 院長

國立台灣大學 土木工程學系教授

陳育聖 財團法人臺灣營建研究院 副工程師

楊仲家 國立海洋大學 材料工程研究所教授 劉玉雯 國立嘉義大學 土木與水資源工程系教授

水利工程建設是台灣經濟起步不可或缺的一環從防洪灌溉電力與公共

給水等涵蓋之服務範圍與影響層面甚為廣泛更是造就台灣經濟發展的主要功

臣因此水利構造物須維持一定的服務性能以確保其於服務年限內正常營運

目前台灣的水利構造物以鋼筋混凝土結構為主然而由於台灣雨量豐沛約為世

界平均值 26 倍降雨時空分佈極不平均的水文條件雨季集中於五至十月間

約為年平均雨量之 78再加上河川大多從海拔高度超過 3000 公尺的山區以

不超過 150 公里的距離東西流向海洋以及地質構造複雜而地層形成年淺質弱的

地形與地質條件使得每逢颱風大雨坡陡流急且挾帶大量土石河流向下游流動

形成台灣地區單位面積產砂量及河川含砂濃度皆為世界平均值之數十倍這種

「水急砂多」的情形透過「水」與「砂」的共同作用對台灣水工結構物如

攔河壩堰之排砂道溢洪道輸水排砂隧道及靜水池等之混凝土結構構成嚴

重的磨損問題

31

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

國內關於水工混凝土施工之相關建議與規定僅見於公共工程委員會施工綱

要規範第 03374 章耐磨混凝土及經濟部水利署施工規範第 03310 章結構用混凝土

中之部分篇章然而上述兩者均屬通則型規範對於不同類型水工構造物如堰

壩結構體溢洪道輸水道排砂道及靜水池等其規定並無特別差異性台灣

河川均屬源短流急型態且地質構造複雜使得河川具高含砂石量之特性位於不

同河段之水工構造物將因河流中不同粒徑的砂石而遭受不同形式的侵襲因

此不同形式水工構造物所承受的損害便有所差別若僅以通則性規範進行施工管

理恐較難以落實不同類型構造物之性能要求及施工要求

國外相關規範中日本土木學會混凝土標準示方書[施工編]及[壩編]對於水

工混凝土耐磨或抗衝擊性質均無著墨美國混凝土學會 ACI 210R-93rdquoErosion of

concrete in hydraulic structuresrdquo雖對於水工混凝土之耐磨性質有較實質的說明然

亦無較定量的建議中國水工混凝土施工規範屬水工混凝土之一般通則性規範

藉由規範水工混凝土使用之材料與配比的水膠比(水灰比)以控制其品質然對於

水工混凝土耐磨及抗衝擊性質亦無實質建議

上述國內規範中均僅以抗壓強度做為判斷混凝土品質之依據對水工構造

物所需的抗磨耗能力抗衝擊能力耐久性與體積穩定性卻著墨甚少

依據相關文獻與試驗結果顯示水利工程多數之混凝土構造物必須具備一定

的抗磨耗與抗衝擊能力始能確保其構造性能並維持正常功能另一方面混

32

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

凝土耐久性溫度與體積穩定性等則是決定混凝土構造物使用年限之最重要參

數因此100 年水利署委由國立台灣大學詹穎雯教授海洋大學楊仲家教授及

嘉義大學劉玉雯教授與財團法人臺灣營建研究院所組成的團隊針對前項所列之

各種材料性能試驗方法進行相關試驗以擬定水利構造物運用混凝土所應具備

材料性能之主要測試項目並據以檢討現行混凝土施工規範提出修訂建議[1]

藉由一系列適合水工混凝土構造物應用之混凝土材料經由配比設計試拌

試體製作乃至進行各項材料性能試驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝

土抗壓強度水膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽

灰)用量等因素與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝

擊能力耐久性溫度與體積穩定性等材料性能建立關聯性對於不同類型水利

工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議此建議值包含混凝土材料之

性能要求與材料性能試驗項目等因此未來水工構造物之混凝土施工便可以

有一明確的混凝土材料性能準則及材料試驗項目與標準

在此將研擬之整合型水利工程混凝土施工規範(草案)關於材料性能要求適

用之試驗法與材料檢驗規定之訂定原則與精神敘述如下而本規範草案對於材料

相關規格與性能之要求在條文前面均會有「除契約另有規定外hellip」之陳述

以保留業主單位針對個別工程相關性能需有所提昇之彈性

考量國內現行水工混凝土施工規範對於水工構造物之混凝土規格及性能要

求並無區分一般構造物及需考量抗磨耗抗沖擊性能之構造物因此就水工混凝

土構造物之特性先將其區分為(1)一般水工構造物(2) 抗磨損構造物(3) 堰

壩結構體等三種結構

對於「一般水工構造物」之規定係參考經濟部水利署施工規範第 03310 章

結構用混凝土規定一般水工構造物使用之混凝土 28 天設計抗壓強度並將水

利署規範中部分構造物的強度要求予以提昇如下表所示

對於「堰壩結構體」之要求直接引用至公共工程委員會施工綱要規範第

03701 章「壩用混凝土」的規定

規範草案最主要在於增加針對「抗磨損構造物」之相關性能規定與要求使

該規範具有「水工混凝土施工規範」的特色

33

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

規範草案關於「抗磨損構造物」混凝土之材料規格要求如下

(1) 抗磨損構造物係指需承受水流中磨損物質沖刷或外界物質磨損之構造

物應使用耐磨混凝土

(2) 除契約另有規定外抗磨損構造物設計使用之混凝土規格可參考下表

規定

(3) 混凝土採低水膠比之配比可提高混凝土強度作為耐磨混凝土耐

磨混凝土為維持良好工作度得摻加減水劑輸氣劑強塑劑等化學摻

規範草案對抗磨損構造物耐磨層之混凝土材料規格的要求對於需考慮抗磨

損構造物耐磨層細分為溢洪道輸水道排砂道及靜水池等之耐磨層並依據

其可能造成之磨損程度將其分為 2 種等級並對其 28 天抗壓強度水膠比及

粗粒料用量進行要求其中溢洪道與排砂道為較高等級輸水道與靜水池為較低

等級

由試驗結果可知混凝土抗壓強度與水中磨耗損失體積及含砂水流沖擊損失

34

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

體積有明顯之相關性故提昇混凝土設計強度可有效提昇其抗磨耗能力與抗含砂

水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂將 28 天設計強度規定從水利署施工規

範的 350 kgfcm2提昇至 420及 560 kgfcm2

水膠比與水中磨耗損失體積快速氯離子滲透試驗(RCPT)總累積電荷量

非穩態傳輸係數及穩態傳輸係數均有明顯之正相關性故降低混凝土水膠比可有

效提昇其抗磨耗能力與耐久性能因此反映在規範的擬訂增加水膠比最大值的

規定2種等級分別為 045及 04以下

粗粒料用量與衝擊破壞次數有明顯正相關與水中磨耗損失體積及含砂水流

沖擊損失體積有明顯負相關故提昇混凝土粗粒料用量可有效提昇其抗衝擊能力

抗磨耗能力及抗含砂水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂增加粗粒料用量最

小值的規定均為 035 m3m3以上

混凝土組成成份之水泥粒料水化學摻料與礦物摻料等之使用規定除了

按照施規綱要規範第03050章「混凝土基本材料及施工一般要求」之相關規定外

應符合下列要求

(1) 用於耐磨混凝土之粗粒料依 CNS 490 試驗法測定之磨損率不得大於

[40][ ]

(2) 除契約另有規定外混凝土配比設計使用礦物摻料之總取代量不得超過

y = -03376x + 30276Rsup2 = 08411

0

100

200

300

200 400 600 800

齡期

56

天7

2h

r磨耗

體積

(cm

3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

y = -0044x + 45546Rsup2 = 08667

0

10

20

30

40

200 400 600 800

齡期

56

天2

hr沖

擊損

失體

積(c

m3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

35

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

總膠結料重量[50][ ]

(3) 飛灰做為混凝土摻料時應符合 CNS 3036 之 F 類規定使用時應經工

程司事先核可且飛灰量不得超過總膠結料重量之[25][ ]若用於耐

磨混凝土飛灰量不得超過總膠結料重量之[15] [ ]若用於巨積混凝土

飛灰量不得超過水泥總膠結料之[30][ ]

(4) 矽灰做為混凝土摻料時應符合第 03373 章「矽灰混凝土」之相關規定

使用時應經工程司事先核可

由試驗結果可知粗粒料硬度與水中磨耗損失體積為負相關故提昇混凝土粗

粒料品質可有效提昇其抗磨耗能力因此對於耐磨混凝土粗粒料洛杉磯磨損率的

規定加以提昇規定不得大於 40

此外規範草案對於抗磨損構造物混凝土礦物摻料用量要求的主要精神在

(1) 僅規定礦物摻料之總取代量之上限為 50而沒有規定下限係因國

內最常用之礦物摻料爐石粉及飛灰單價均低於水泥以市場機制而言

承包廠商將會使用礦物摻料至其上限以降低成本

(2) 添加爐石粉有助於混凝土抗磨耗性能之提昇而飛灰不利於抗磨耗性

能但長齡期後則可改善其不利於抗磨耗性能之影響因此規範草案規

定礦物摻料之總取代量之上限為 50可保證爐石粉添加量不會超過

50再配合用於耐磨混凝土飛灰取代量上限為 15之規定亦可確保

飛灰添加量不會超過 15

(3) 矽灰對於抗磨耗性能以取代量為 15以內較為理想考量矽灰單價較

高若對於抗磨耗性能無明顯助益添加太多形同浪費因此本規範草

案對於矽灰之要求較為保守規定其添加量不宜超過水泥量之 10

(4) 藉由增加爐石粉及飛灰的用量可達成較佳之耐久性能其中爐石粉取

代量為 35時 RCPT 總累積電荷量即可降低 63~75飛灰取代量為

15時可降低 72~79綜上可知混凝土中添加爐石粉及飛灰均可

大幅提升其耐久性能

(5) 爐石粉及飛灰的用量與混凝土絕熱溫昇有密切之關係爐灰(爐石粉

飛灰=73)取代 30可使絕熱溫昇約降低 5取代 50約降低 13

顯示以爐石粉及飛灰等礦物摻料適當取代水泥之用量可有效降低水化

熱之產生以達到較佳之溫度與體積穩定性之控制

36

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

經由一系列混凝土相關試驗及相關文獻之綜整分析將混凝土抗壓強度水

膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽灰)用量等因素

與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝擊能力耐久性

溫度與體積穩定性等材料性能建立起關聯性且考量混凝土抗磨損試驗及耐久性

試驗所需花費時間較長如水中磨耗試驗需於齡期 56 天進行RCPT 需於齡期

91 天進行此將造成施工驗收等待時間過長的困擾故於規範草案之擬定即以

混凝土抗壓強度水膠比粗粒料用量礦物摻料用量等作為材料品質的檢驗規

定而不再另訂定額外之檢驗標準以簡化施工材料驗收作業但仍能達混凝土

抗磨損及提高耐久性溫度與體積穩定性之目的

此外在配比設計階段考量材料之多樣性或使用新材料時規範草案建

議當構造物需抵抗磨耗或衝擊時得進行 ASTM C1138 混凝土水中磨耗試驗

ACI 544 抗衝擊試驗或其他相關試驗依測試結果擇定最佳配比

然近年來台灣發生極端氣候已成常態維護水工構造物之性能及結構安全更

形重要本規範草案經由配比設計試拌試體製作乃至進行各項材料性能試

驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝土材料因素與混凝土力學性能建立

關聯性對於不同類型水利工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議

未來水工構造物之混凝土施工便可以有一明確的混凝土材料性能準則及材料試

驗項目與標準以期提昇水工構造物之品質

37

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長

徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長

行政院經濟建設委員會(經建會)在去(2011)年 12 月份發表 2012 年國

家建設計畫[1]揭櫫我國穩定永續均衡的經濟發展政策而落實於 2012 年度經

建發展目標包含經濟成長率為 43以上每人 GDP20246(美元)以上失

業率在 42以下而消費者物價指數上漲率則以不超過 20為努力目標

去年中因為歐美債信問題引發全球經濟衰退之疑慮我國因為國家財務

較為健全2011 年的經濟發展也較歐美國家樂觀因此當時經濟部長曾出面信

心喊話提出 2011 年的經濟指標有信心達到「54321」之標準[2]也就是說經

濟成長率要達到「5」以上失業率要在「4」以下薪資所得調漲要達「3」

以上消費者物價年增率則控制在「2」以下以及今年之重大投資要超過「1

兆」元

當提到一國經濟活動的規模時常以該國 GDP(Gross Domestic Product)為代

表而評估該國經濟活動的表現時則多以其 GDP 年度成長率來衡量由於近

年國際間貿易障礙逐漸去除跨國貿易與物流愈趨頻繁與重要當各國貿易需放

眼於全世界時供應貿易所需產品的廠商(或產業)規模也就愈來愈大使得各

國的經濟活動愈來愈趨向資本密集的結果因此目前以 GDP 來評估各國之經濟

38

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

成果時雖仍是一個有效指標但卻無法直接反映支撐經濟活動的廣大受薪階級

之實際經濟情況也因為如此2011 年 9 月「佔領華爾街運動」在美國各地如

火如荼的展開即在向執政當局反映代表受薪階級的 99人口在 2008 年金

融海嘯後之經濟復甦時期無法如同資本家一般享受 GDP 成長所應帶來之好

處(如勞方聘僱薪資的提升)因此如果需兼顧勞資雙方之實質經濟所得政

府在制訂年度總體經濟發展目標時除經建會所提「經濟成長率」「失業率」及

「消費者物價指數上漲率」外若能加上經濟部所提之「薪資所得調漲率」將

使政府施政首要為照顧全體人民福祉之目的透過每年經建目標之規劃與制訂

更為完整的推動與落實

在經建會邀集各部會制訂下一年度之國家總體經建目標後各部會需就其主

管業務規劃分配至業管產業的次經建目標及實施方案以期在年度終了時經

建會可以彙整全國人民一年來的努力達成年初所制訂的國家經建目標因此本

文也以「經濟成長率」「物價指數上漲率」「失業率」及「薪資所得調漲率」四

項經建指標比較近年我國總體經建實質成果與營造業經建實質成果間之差異與

趨勢並以經建會所制訂之 2012 年我國經建目標推測 2012 年營造業可能之產

業經建成果

首先經濟成長率是四項經建目標的根源且會直接影響到另外三項經建指

標數值之高低通常代表國家經濟活動結果之 GDP是指該國國內從事經濟活

動的總生產毛額而比較歷年經濟成長之結果必須先去除歷年物價波動之影響

因素所以計算歷年經濟成長率時多以實質生產毛額之年度成長率為主[3]

因此彙整行政院主計處所公布之全國及營造業近三十年之實質生產毛額[4]

並計算兩者之歷年成長率其結果如圖一所示除少數年度外大致上此段期間

之全國 GDP 年度成長率高於營造業之實質生產毛額年度成長率在 1997 年之

前雖然我國經濟成長率呈現逐年降低趨勢但大致仍可維持在 5以上之水準

1997-2007 的十年間我國經濟成長率約維持在 5上下其後我國經濟成長

則面臨更險峻的局勢經濟成長欲振乏力而於 2010 年時政府為因應 2008 金

融海嘯衝擊之振興經濟措施逐漸展現績效使得 2010 年經濟成長率高達 10以

上三十年間我國經濟呈現負成長的年代只有兩年分別為 2001 年及 2009 年

而營造業實質生產毛額年度成長率之情況大約可以 1995 年作為分水嶺1995

39

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

年之前的營造業經濟成長率以正成長情形居多在 1987-1989 及 1993 年更高

達 10以上而於 1995 年之後的十五年間有超過一半的年度營造業的經濟

成長呈現負成長頹勢圖一中亦繪出全國及營造業兩者經濟成長率之線性趨勢線

以方便比較全國及營造業實質生產毛額年度成長率之差異與趨勢三十年來兩

者之實質生產毛額年度成長率趨勢線大致維持平行狀態在 2010 年時營造

業經濟成長趨勢線低於全國經濟成長趨勢線約為 38依圖一之兩者趨勢估計

假設 2011 及 2012 年趨勢線斜率之差距不變因此若推估 2012 年終時營造業之

可能經濟成長率本文將以經建會所設定 2012 年全國總體經濟成長率減去 38

來推測

營造業是一個火車頭工業[5]需要下游的產業供應鏈一起協助因此中間

消費比例高所以受工程施工所需之原物料價格波動影響程度亦高在國內直

接代表營造工程物價漲跌情形的指數是行政院主計處所定期公布之營造工程物

價指數(CCI內含總指數工程分類指數中類指數及個別項目指數)但因

其屬國內單一產業之物價指數主計處或國內外經濟研究單位於年終時所發布

之下一年度經濟成長預測項目都不含營造工程物價指數預測經濟研究單位若

提供下一年度物價成長高低之預測時多以預測下一年度國內經濟成長之高低

所連帶影響國內貨物供給平衡之變動而帶動消費者物價指數(CPI)之成長數

40

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

值來代表雖然消費者物價指數與營造工程物價總指數間因使用目的不同

其組成權重亦不相同兩者間並未有直接相互影響之關聯性但若評估兩指數間

之長期趨勢以概估下一年度營造工程物價總指數之變動仍不失為一個客觀方

式因此本文彙整過去二十年間消費者物價指數與營造工程物價總指數之歷年

變動情形[4]如圖二所示二十年間CPI 指數之年度成長波動情形較 CCI

指數穩定在 1992-2003 年間CPI 指數之年度成長呈現逐年降低趨勢尤其在

2001-2003 的三年裡物價相對穩定(年度成長率趨近於零)但在 2003 年後

CPI 指數年度成長率之波動幅度漸漸擴增其值大約在 1-4之譜而過去二十

年間CCI 指數之年度波動幅度就較為劇烈工程物價波動幅度高者可達 15

之多(1993 年)工程物價波動劇降者亦曾達-9(1999 年)而營造工程之施工期

間常長達數年業者受營造工程物價之波動影響困擾頗深更常成為營造業者年

度獲利盈虧之關鍵因素依據圖二 CPI 指數之年度變動線性趨勢線逐年降低趨勢

及 CCI 指數之年度變動線性趨勢線逐年升高現象在 2010 年時CCI 指數之變

動率高於 CPI 指數約 37左右且兩指數年度變動趨勢線間之差異(CCI-CPI)

每年以增加 02之比例擴大中因此估測 2012 年終時營造業所可能遭遇之

營造工程物價總指數之變動數值將以經建會所設定之 2012 年消費者物價成長

率目標值加上 37(2010 年時之差距)再加上 04(2011 及 2012 年之差距)

作推測

41

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

而失業率可以反映勞工就業情形若年度經濟成長時可增加勞工就業機會

勞工失業率就會降低反之若年度經濟衰退時常引致勞工失業率升高本文

亦彙整行政院勞工委員會所公布之資料[6]將近十年來我國勞工總計(平均)

失業率及營造業勞工失業率繪於圖三就勞工失業率之指標而言營造業之勞工

失業率常高於全國勞工之總計失業率甚多在 2002 年時我國勞工總計失業率

為 517但當年營造業的勞工失業率約為前者之兩倍(964)其後營造業

勞工失業率以顯著的速率降低使得營造業勞工失業率與全國勞工總計失業率間

之差距逐漸縮小但自 2006 年之後兩者之失業率則與之前逐漸縮小差距之

現象背道而馳2008 年受金融海嘯之衝擊造成國內百業蕭條該年底我國

勞工總計失業率飆破 5以後長達年餘之勞工總計失業率居高不下2010 年 10

月份受惠於各部會戮力推出短期促進就業方案之功效主計處所公布的當月勞

工總計失業率降至 5以下雖讓當時以烏紗帽為擔保的閣揆暫時鬆了一口氣

但當月營造業勞工失業率仍高達 93為比較全國勞工之總計失業率與營造業

勞工失業率間之關聯趨勢本文將兩者失業率之線性趨勢線繪於圖三若以兩者

之趨勢線估計2010 年時我國營造業勞工失業率高於全國勞工總計失業率約

為 25但兩者之差距以每年減少 005之速率縮小中估測 2012 年終時營

造業勞工失業率之可能情況將以經建會所設定之 2012 年全國勞工總計失業率

目標值加上 25(2010 年時兩者趨勢線之差距)再減少 01(2011 及 2012

年縮小差距趨勢之結果)來推測

42

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

勞動薪資之成長受幾項因素影響其一為在通貨膨脹時期企業主考量

維持既有員工勞動薪資之購買力所為之勞動薪資增加給付其二為總勞動工

作時間之增加也會使勞工薪資總額增加另一項影響因素則為勞動生產力增

加之因素企業主以加薪方式回饋辛苦之員工[7]而由主計處所公布的資料中[4]

在 1995 年之前我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致多

高於當年之消費者物價指數之年度成長率(如圖四)顯然此段時間企業主對勞工

薪資之調整應有勞動生產力增加或勞動總工時增加之因素在內但在 1995 年

之後我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致與消費者物價

指數之年度成長率相當研判此段時期企業主調整勞工薪資的考量應為維持員

工既有勞動薪資之實質購買力以降低物價上漲所造成之影響居多估測 2012

年終時營造業勞工薪資成長率之可能情況仍以營造業主應會考量消費者物價

指數之漲幅調整營造業勞工薪資以維持勞動薪資之原有實質購買力因此

推測 2012 年終時此項營造業勞工薪資調整率將以經建會所設定 2012 年消費

者物價成長率之目標值來估計

43

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

依據前述彙整過去我國整體經建指標與營造業經建指標之趨勢與推估方式

2012 年我國營造業之經建指標推估結果如表一所示依此結果營造業在今年

之經建表現將面臨該高的不高(經濟成長率為 05及薪資調整率為 20)

且該低的不低(營造工程物價上漲率為 61與失業率為 66)的困境但營造

業面對今年預期之經營困境時應該找哪一個部會提供必要之協助依據目前的

政府組織架構營造業及建築師管理業務由內政部營建署依法管理技師及工

程顧問機構管理業務由行政院公共工程委員會(工程會)管理而負責國內各

產業的發展規劃或輔導業務則屬經濟部的業務範圍但或許因法定營造業另有

中央主管機關經濟部對營造產業發展規劃或產業輔導之協助常使營造業者感

覺不如其對製造業者立法院於前(2010 年)年 1 月份通過行政院組織法等三

法之修正案並預計於三年內完成政府組織再造工程在政府組織調整方案中(草

案)國家發展委員會將新設管制考核處以統籌原工程會及經建會之工程管考

業務另將增設國土空間發展處以統籌工程會之工程建設經費審議及經建會住

都處之業務交通部將更名為「交通及建設部」並規劃新設「工程技術及產業

司」及「民間參與公共建設司」以納入工程會及內政部之相關業務而內政部

將保留國土規劃及建築師管理之業務另設國土管理署辦理雖然此項政府組

織調整方案與原工程界期望新設「工程建設部」以統一我國營建產業之發展

規劃考核管理督導與輔導等事務的原意有不小落差但工程界仍殷切盼

望政府組織調整後能有特定部會以營造產業中央主管機關的立場於「考核

44

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

管理與督導」之傳統業務外增加規劃營造產業之發展願景年度經建目標制訂

及提供必要之輔導與協助等業務更期望類似「兩兆雙星」「生技起飛鑽石行動

方案」的產業長期發展及輔導方案能由營造業之中央主管機關提出

45

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

國外災例 他山之石

簡賢文 中央警察大學 教授

謝蕙如 中央警察大學 研究助理

根據統計資料[1]顯示自 1995年起全世界已有 713人因公路隧道火災而死

亡且在 1999 年至 2001 年間歐洲就至少發生三起重大的隧道火災如 1999

年Mont Blanc Tunnel 因一輛載有人造奶油及麵粉之貨車自燃引發猛烈火勢造

成 39人死亡43輛車毁損隧道關閉將近三年1999年 Tauern Tunnel 火災造

成 12死 49傷隧道封閉 3個月其肇事原因為載運油漆之貨車追撞前方車輛引

發火災而 2001年兩輛貨車對撞所引發之 Gotthard Tunnel 火災其造成 20死 4

傷隧道嚴重損壞封閉 2個月從隧道火災對社會經濟以及國家政府形象重大損

失之角度審視公路隧道已不僅只是單純的交通運輸途徑而是背負著國家形象

及經濟重任之關鍵基礎設施

隨著臺灣社會環境的變遷及對於運輸經濟交通安全的高需求和高期待越

來越多的隧道於公路建設中構築包括八卦山隧道雪山隧道觀音山隧道

甚至是計劃建造之蘇花改隧道群隧道取代了開放的平面道路不僅提升車流量

縮短更多的車程時間也帶來更高的交通運輸經濟效益雖然隧道帶來交通上

之便捷然其可能因通行其間車輛的追撞而衍生的避難與救援特別困難的隧道火

災對於實現「給予人民一條安全回家的路」之倡議絕對是蘇花改通過環評後

中央及地方政府與工程顧問公司必須面對之關鍵議題

46

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 32: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

國內關於水工混凝土施工之相關建議與規定僅見於公共工程委員會施工綱

要規範第 03374 章耐磨混凝土及經濟部水利署施工規範第 03310 章結構用混凝土

中之部分篇章然而上述兩者均屬通則型規範對於不同類型水工構造物如堰

壩結構體溢洪道輸水道排砂道及靜水池等其規定並無特別差異性台灣

河川均屬源短流急型態且地質構造複雜使得河川具高含砂石量之特性位於不

同河段之水工構造物將因河流中不同粒徑的砂石而遭受不同形式的侵襲因

此不同形式水工構造物所承受的損害便有所差別若僅以通則性規範進行施工管

理恐較難以落實不同類型構造物之性能要求及施工要求

國外相關規範中日本土木學會混凝土標準示方書[施工編]及[壩編]對於水

工混凝土耐磨或抗衝擊性質均無著墨美國混凝土學會 ACI 210R-93rdquoErosion of

concrete in hydraulic structuresrdquo雖對於水工混凝土之耐磨性質有較實質的說明然

亦無較定量的建議中國水工混凝土施工規範屬水工混凝土之一般通則性規範

藉由規範水工混凝土使用之材料與配比的水膠比(水灰比)以控制其品質然對於

水工混凝土耐磨及抗衝擊性質亦無實質建議

上述國內規範中均僅以抗壓強度做為判斷混凝土品質之依據對水工構造

物所需的抗磨耗能力抗衝擊能力耐久性與體積穩定性卻著墨甚少

依據相關文獻與試驗結果顯示水利工程多數之混凝土構造物必須具備一定

的抗磨耗與抗衝擊能力始能確保其構造性能並維持正常功能另一方面混

32

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

凝土耐久性溫度與體積穩定性等則是決定混凝土構造物使用年限之最重要參

數因此100 年水利署委由國立台灣大學詹穎雯教授海洋大學楊仲家教授及

嘉義大學劉玉雯教授與財團法人臺灣營建研究院所組成的團隊針對前項所列之

各種材料性能試驗方法進行相關試驗以擬定水利構造物運用混凝土所應具備

材料性能之主要測試項目並據以檢討現行混凝土施工規範提出修訂建議[1]

藉由一系列適合水工混凝土構造物應用之混凝土材料經由配比設計試拌

試體製作乃至進行各項材料性能試驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝

土抗壓強度水膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽

灰)用量等因素與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝

擊能力耐久性溫度與體積穩定性等材料性能建立關聯性對於不同類型水利

工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議此建議值包含混凝土材料之

性能要求與材料性能試驗項目等因此未來水工構造物之混凝土施工便可以

有一明確的混凝土材料性能準則及材料試驗項目與標準

在此將研擬之整合型水利工程混凝土施工規範(草案)關於材料性能要求適

用之試驗法與材料檢驗規定之訂定原則與精神敘述如下而本規範草案對於材料

相關規格與性能之要求在條文前面均會有「除契約另有規定外hellip」之陳述

以保留業主單位針對個別工程相關性能需有所提昇之彈性

考量國內現行水工混凝土施工規範對於水工構造物之混凝土規格及性能要

求並無區分一般構造物及需考量抗磨耗抗沖擊性能之構造物因此就水工混凝

土構造物之特性先將其區分為(1)一般水工構造物(2) 抗磨損構造物(3) 堰

壩結構體等三種結構

對於「一般水工構造物」之規定係參考經濟部水利署施工規範第 03310 章

結構用混凝土規定一般水工構造物使用之混凝土 28 天設計抗壓強度並將水

利署規範中部分構造物的強度要求予以提昇如下表所示

對於「堰壩結構體」之要求直接引用至公共工程委員會施工綱要規範第

03701 章「壩用混凝土」的規定

規範草案最主要在於增加針對「抗磨損構造物」之相關性能規定與要求使

該規範具有「水工混凝土施工規範」的特色

33

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

規範草案關於「抗磨損構造物」混凝土之材料規格要求如下

(1) 抗磨損構造物係指需承受水流中磨損物質沖刷或外界物質磨損之構造

物應使用耐磨混凝土

(2) 除契約另有規定外抗磨損構造物設計使用之混凝土規格可參考下表

規定

(3) 混凝土採低水膠比之配比可提高混凝土強度作為耐磨混凝土耐

磨混凝土為維持良好工作度得摻加減水劑輸氣劑強塑劑等化學摻

規範草案對抗磨損構造物耐磨層之混凝土材料規格的要求對於需考慮抗磨

損構造物耐磨層細分為溢洪道輸水道排砂道及靜水池等之耐磨層並依據

其可能造成之磨損程度將其分為 2 種等級並對其 28 天抗壓強度水膠比及

粗粒料用量進行要求其中溢洪道與排砂道為較高等級輸水道與靜水池為較低

等級

由試驗結果可知混凝土抗壓強度與水中磨耗損失體積及含砂水流沖擊損失

34

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

體積有明顯之相關性故提昇混凝土設計強度可有效提昇其抗磨耗能力與抗含砂

水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂將 28 天設計強度規定從水利署施工規

範的 350 kgfcm2提昇至 420及 560 kgfcm2

水膠比與水中磨耗損失體積快速氯離子滲透試驗(RCPT)總累積電荷量

非穩態傳輸係數及穩態傳輸係數均有明顯之正相關性故降低混凝土水膠比可有

效提昇其抗磨耗能力與耐久性能因此反映在規範的擬訂增加水膠比最大值的

規定2種等級分別為 045及 04以下

粗粒料用量與衝擊破壞次數有明顯正相關與水中磨耗損失體積及含砂水流

沖擊損失體積有明顯負相關故提昇混凝土粗粒料用量可有效提昇其抗衝擊能力

抗磨耗能力及抗含砂水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂增加粗粒料用量最

小值的規定均為 035 m3m3以上

混凝土組成成份之水泥粒料水化學摻料與礦物摻料等之使用規定除了

按照施規綱要規範第03050章「混凝土基本材料及施工一般要求」之相關規定外

應符合下列要求

(1) 用於耐磨混凝土之粗粒料依 CNS 490 試驗法測定之磨損率不得大於

[40][ ]

(2) 除契約另有規定外混凝土配比設計使用礦物摻料之總取代量不得超過

y = -03376x + 30276Rsup2 = 08411

0

100

200

300

200 400 600 800

齡期

56

天7

2h

r磨耗

體積

(cm

3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

y = -0044x + 45546Rsup2 = 08667

0

10

20

30

40

200 400 600 800

齡期

56

天2

hr沖

擊損

失體

積(c

m3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

35

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

總膠結料重量[50][ ]

(3) 飛灰做為混凝土摻料時應符合 CNS 3036 之 F 類規定使用時應經工

程司事先核可且飛灰量不得超過總膠結料重量之[25][ ]若用於耐

磨混凝土飛灰量不得超過總膠結料重量之[15] [ ]若用於巨積混凝土

飛灰量不得超過水泥總膠結料之[30][ ]

(4) 矽灰做為混凝土摻料時應符合第 03373 章「矽灰混凝土」之相關規定

使用時應經工程司事先核可

由試驗結果可知粗粒料硬度與水中磨耗損失體積為負相關故提昇混凝土粗

粒料品質可有效提昇其抗磨耗能力因此對於耐磨混凝土粗粒料洛杉磯磨損率的

規定加以提昇規定不得大於 40

此外規範草案對於抗磨損構造物混凝土礦物摻料用量要求的主要精神在

(1) 僅規定礦物摻料之總取代量之上限為 50而沒有規定下限係因國

內最常用之礦物摻料爐石粉及飛灰單價均低於水泥以市場機制而言

承包廠商將會使用礦物摻料至其上限以降低成本

(2) 添加爐石粉有助於混凝土抗磨耗性能之提昇而飛灰不利於抗磨耗性

能但長齡期後則可改善其不利於抗磨耗性能之影響因此規範草案規

定礦物摻料之總取代量之上限為 50可保證爐石粉添加量不會超過

50再配合用於耐磨混凝土飛灰取代量上限為 15之規定亦可確保

飛灰添加量不會超過 15

(3) 矽灰對於抗磨耗性能以取代量為 15以內較為理想考量矽灰單價較

高若對於抗磨耗性能無明顯助益添加太多形同浪費因此本規範草

案對於矽灰之要求較為保守規定其添加量不宜超過水泥量之 10

(4) 藉由增加爐石粉及飛灰的用量可達成較佳之耐久性能其中爐石粉取

代量為 35時 RCPT 總累積電荷量即可降低 63~75飛灰取代量為

15時可降低 72~79綜上可知混凝土中添加爐石粉及飛灰均可

大幅提升其耐久性能

(5) 爐石粉及飛灰的用量與混凝土絕熱溫昇有密切之關係爐灰(爐石粉

飛灰=73)取代 30可使絕熱溫昇約降低 5取代 50約降低 13

顯示以爐石粉及飛灰等礦物摻料適當取代水泥之用量可有效降低水化

熱之產生以達到較佳之溫度與體積穩定性之控制

36

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

經由一系列混凝土相關試驗及相關文獻之綜整分析將混凝土抗壓強度水

膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽灰)用量等因素

與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝擊能力耐久性

溫度與體積穩定性等材料性能建立起關聯性且考量混凝土抗磨損試驗及耐久性

試驗所需花費時間較長如水中磨耗試驗需於齡期 56 天進行RCPT 需於齡期

91 天進行此將造成施工驗收等待時間過長的困擾故於規範草案之擬定即以

混凝土抗壓強度水膠比粗粒料用量礦物摻料用量等作為材料品質的檢驗規

定而不再另訂定額外之檢驗標準以簡化施工材料驗收作業但仍能達混凝土

抗磨損及提高耐久性溫度與體積穩定性之目的

此外在配比設計階段考量材料之多樣性或使用新材料時規範草案建

議當構造物需抵抗磨耗或衝擊時得進行 ASTM C1138 混凝土水中磨耗試驗

ACI 544 抗衝擊試驗或其他相關試驗依測試結果擇定最佳配比

然近年來台灣發生極端氣候已成常態維護水工構造物之性能及結構安全更

形重要本規範草案經由配比設計試拌試體製作乃至進行各項材料性能試

驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝土材料因素與混凝土力學性能建立

關聯性對於不同類型水利工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議

未來水工構造物之混凝土施工便可以有一明確的混凝土材料性能準則及材料試

驗項目與標準以期提昇水工構造物之品質

37

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長

徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長

行政院經濟建設委員會(經建會)在去(2011)年 12 月份發表 2012 年國

家建設計畫[1]揭櫫我國穩定永續均衡的經濟發展政策而落實於 2012 年度經

建發展目標包含經濟成長率為 43以上每人 GDP20246(美元)以上失

業率在 42以下而消費者物價指數上漲率則以不超過 20為努力目標

去年中因為歐美債信問題引發全球經濟衰退之疑慮我國因為國家財務

較為健全2011 年的經濟發展也較歐美國家樂觀因此當時經濟部長曾出面信

心喊話提出 2011 年的經濟指標有信心達到「54321」之標準[2]也就是說經

濟成長率要達到「5」以上失業率要在「4」以下薪資所得調漲要達「3」

以上消費者物價年增率則控制在「2」以下以及今年之重大投資要超過「1

兆」元

當提到一國經濟活動的規模時常以該國 GDP(Gross Domestic Product)為代

表而評估該國經濟活動的表現時則多以其 GDP 年度成長率來衡量由於近

年國際間貿易障礙逐漸去除跨國貿易與物流愈趨頻繁與重要當各國貿易需放

眼於全世界時供應貿易所需產品的廠商(或產業)規模也就愈來愈大使得各

國的經濟活動愈來愈趨向資本密集的結果因此目前以 GDP 來評估各國之經濟

38

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

成果時雖仍是一個有效指標但卻無法直接反映支撐經濟活動的廣大受薪階級

之實際經濟情況也因為如此2011 年 9 月「佔領華爾街運動」在美國各地如

火如荼的展開即在向執政當局反映代表受薪階級的 99人口在 2008 年金

融海嘯後之經濟復甦時期無法如同資本家一般享受 GDP 成長所應帶來之好

處(如勞方聘僱薪資的提升)因此如果需兼顧勞資雙方之實質經濟所得政

府在制訂年度總體經濟發展目標時除經建會所提「經濟成長率」「失業率」及

「消費者物價指數上漲率」外若能加上經濟部所提之「薪資所得調漲率」將

使政府施政首要為照顧全體人民福祉之目的透過每年經建目標之規劃與制訂

更為完整的推動與落實

在經建會邀集各部會制訂下一年度之國家總體經建目標後各部會需就其主

管業務規劃分配至業管產業的次經建目標及實施方案以期在年度終了時經

建會可以彙整全國人民一年來的努力達成年初所制訂的國家經建目標因此本

文也以「經濟成長率」「物價指數上漲率」「失業率」及「薪資所得調漲率」四

項經建指標比較近年我國總體經建實質成果與營造業經建實質成果間之差異與

趨勢並以經建會所制訂之 2012 年我國經建目標推測 2012 年營造業可能之產

業經建成果

首先經濟成長率是四項經建目標的根源且會直接影響到另外三項經建指

標數值之高低通常代表國家經濟活動結果之 GDP是指該國國內從事經濟活

動的總生產毛額而比較歷年經濟成長之結果必須先去除歷年物價波動之影響

因素所以計算歷年經濟成長率時多以實質生產毛額之年度成長率為主[3]

因此彙整行政院主計處所公布之全國及營造業近三十年之實質生產毛額[4]

並計算兩者之歷年成長率其結果如圖一所示除少數年度外大致上此段期間

之全國 GDP 年度成長率高於營造業之實質生產毛額年度成長率在 1997 年之

前雖然我國經濟成長率呈現逐年降低趨勢但大致仍可維持在 5以上之水準

1997-2007 的十年間我國經濟成長率約維持在 5上下其後我國經濟成長

則面臨更險峻的局勢經濟成長欲振乏力而於 2010 年時政府為因應 2008 金

融海嘯衝擊之振興經濟措施逐漸展現績效使得 2010 年經濟成長率高達 10以

上三十年間我國經濟呈現負成長的年代只有兩年分別為 2001 年及 2009 年

而營造業實質生產毛額年度成長率之情況大約可以 1995 年作為分水嶺1995

39

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

年之前的營造業經濟成長率以正成長情形居多在 1987-1989 及 1993 年更高

達 10以上而於 1995 年之後的十五年間有超過一半的年度營造業的經濟

成長呈現負成長頹勢圖一中亦繪出全國及營造業兩者經濟成長率之線性趨勢線

以方便比較全國及營造業實質生產毛額年度成長率之差異與趨勢三十年來兩

者之實質生產毛額年度成長率趨勢線大致維持平行狀態在 2010 年時營造

業經濟成長趨勢線低於全國經濟成長趨勢線約為 38依圖一之兩者趨勢估計

假設 2011 及 2012 年趨勢線斜率之差距不變因此若推估 2012 年終時營造業之

可能經濟成長率本文將以經建會所設定 2012 年全國總體經濟成長率減去 38

來推測

營造業是一個火車頭工業[5]需要下游的產業供應鏈一起協助因此中間

消費比例高所以受工程施工所需之原物料價格波動影響程度亦高在國內直

接代表營造工程物價漲跌情形的指數是行政院主計處所定期公布之營造工程物

價指數(CCI內含總指數工程分類指數中類指數及個別項目指數)但因

其屬國內單一產業之物價指數主計處或國內外經濟研究單位於年終時所發布

之下一年度經濟成長預測項目都不含營造工程物價指數預測經濟研究單位若

提供下一年度物價成長高低之預測時多以預測下一年度國內經濟成長之高低

所連帶影響國內貨物供給平衡之變動而帶動消費者物價指數(CPI)之成長數

40

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

值來代表雖然消費者物價指數與營造工程物價總指數間因使用目的不同

其組成權重亦不相同兩者間並未有直接相互影響之關聯性但若評估兩指數間

之長期趨勢以概估下一年度營造工程物價總指數之變動仍不失為一個客觀方

式因此本文彙整過去二十年間消費者物價指數與營造工程物價總指數之歷年

變動情形[4]如圖二所示二十年間CPI 指數之年度成長波動情形較 CCI

指數穩定在 1992-2003 年間CPI 指數之年度成長呈現逐年降低趨勢尤其在

2001-2003 的三年裡物價相對穩定(年度成長率趨近於零)但在 2003 年後

CPI 指數年度成長率之波動幅度漸漸擴增其值大約在 1-4之譜而過去二十

年間CCI 指數之年度波動幅度就較為劇烈工程物價波動幅度高者可達 15

之多(1993 年)工程物價波動劇降者亦曾達-9(1999 年)而營造工程之施工期

間常長達數年業者受營造工程物價之波動影響困擾頗深更常成為營造業者年

度獲利盈虧之關鍵因素依據圖二 CPI 指數之年度變動線性趨勢線逐年降低趨勢

及 CCI 指數之年度變動線性趨勢線逐年升高現象在 2010 年時CCI 指數之變

動率高於 CPI 指數約 37左右且兩指數年度變動趨勢線間之差異(CCI-CPI)

每年以增加 02之比例擴大中因此估測 2012 年終時營造業所可能遭遇之

營造工程物價總指數之變動數值將以經建會所設定之 2012 年消費者物價成長

率目標值加上 37(2010 年時之差距)再加上 04(2011 及 2012 年之差距)

作推測

41

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

而失業率可以反映勞工就業情形若年度經濟成長時可增加勞工就業機會

勞工失業率就會降低反之若年度經濟衰退時常引致勞工失業率升高本文

亦彙整行政院勞工委員會所公布之資料[6]將近十年來我國勞工總計(平均)

失業率及營造業勞工失業率繪於圖三就勞工失業率之指標而言營造業之勞工

失業率常高於全國勞工之總計失業率甚多在 2002 年時我國勞工總計失業率

為 517但當年營造業的勞工失業率約為前者之兩倍(964)其後營造業

勞工失業率以顯著的速率降低使得營造業勞工失業率與全國勞工總計失業率間

之差距逐漸縮小但自 2006 年之後兩者之失業率則與之前逐漸縮小差距之

現象背道而馳2008 年受金融海嘯之衝擊造成國內百業蕭條該年底我國

勞工總計失業率飆破 5以後長達年餘之勞工總計失業率居高不下2010 年 10

月份受惠於各部會戮力推出短期促進就業方案之功效主計處所公布的當月勞

工總計失業率降至 5以下雖讓當時以烏紗帽為擔保的閣揆暫時鬆了一口氣

但當月營造業勞工失業率仍高達 93為比較全國勞工之總計失業率與營造業

勞工失業率間之關聯趨勢本文將兩者失業率之線性趨勢線繪於圖三若以兩者

之趨勢線估計2010 年時我國營造業勞工失業率高於全國勞工總計失業率約

為 25但兩者之差距以每年減少 005之速率縮小中估測 2012 年終時營

造業勞工失業率之可能情況將以經建會所設定之 2012 年全國勞工總計失業率

目標值加上 25(2010 年時兩者趨勢線之差距)再減少 01(2011 及 2012

年縮小差距趨勢之結果)來推測

42

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

勞動薪資之成長受幾項因素影響其一為在通貨膨脹時期企業主考量

維持既有員工勞動薪資之購買力所為之勞動薪資增加給付其二為總勞動工

作時間之增加也會使勞工薪資總額增加另一項影響因素則為勞動生產力增

加之因素企業主以加薪方式回饋辛苦之員工[7]而由主計處所公布的資料中[4]

在 1995 年之前我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致多

高於當年之消費者物價指數之年度成長率(如圖四)顯然此段時間企業主對勞工

薪資之調整應有勞動生產力增加或勞動總工時增加之因素在內但在 1995 年

之後我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致與消費者物價

指數之年度成長率相當研判此段時期企業主調整勞工薪資的考量應為維持員

工既有勞動薪資之實質購買力以降低物價上漲所造成之影響居多估測 2012

年終時營造業勞工薪資成長率之可能情況仍以營造業主應會考量消費者物價

指數之漲幅調整營造業勞工薪資以維持勞動薪資之原有實質購買力因此

推測 2012 年終時此項營造業勞工薪資調整率將以經建會所設定 2012 年消費

者物價成長率之目標值來估計

43

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

依據前述彙整過去我國整體經建指標與營造業經建指標之趨勢與推估方式

2012 年我國營造業之經建指標推估結果如表一所示依此結果營造業在今年

之經建表現將面臨該高的不高(經濟成長率為 05及薪資調整率為 20)

且該低的不低(營造工程物價上漲率為 61與失業率為 66)的困境但營造

業面對今年預期之經營困境時應該找哪一個部會提供必要之協助依據目前的

政府組織架構營造業及建築師管理業務由內政部營建署依法管理技師及工

程顧問機構管理業務由行政院公共工程委員會(工程會)管理而負責國內各

產業的發展規劃或輔導業務則屬經濟部的業務範圍但或許因法定營造業另有

中央主管機關經濟部對營造產業發展規劃或產業輔導之協助常使營造業者感

覺不如其對製造業者立法院於前(2010 年)年 1 月份通過行政院組織法等三

法之修正案並預計於三年內完成政府組織再造工程在政府組織調整方案中(草

案)國家發展委員會將新設管制考核處以統籌原工程會及經建會之工程管考

業務另將增設國土空間發展處以統籌工程會之工程建設經費審議及經建會住

都處之業務交通部將更名為「交通及建設部」並規劃新設「工程技術及產業

司」及「民間參與公共建設司」以納入工程會及內政部之相關業務而內政部

將保留國土規劃及建築師管理之業務另設國土管理署辦理雖然此項政府組

織調整方案與原工程界期望新設「工程建設部」以統一我國營建產業之發展

規劃考核管理督導與輔導等事務的原意有不小落差但工程界仍殷切盼

望政府組織調整後能有特定部會以營造產業中央主管機關的立場於「考核

44

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

管理與督導」之傳統業務外增加規劃營造產業之發展願景年度經建目標制訂

及提供必要之輔導與協助等業務更期望類似「兩兆雙星」「生技起飛鑽石行動

方案」的產業長期發展及輔導方案能由營造業之中央主管機關提出

45

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

國外災例 他山之石

簡賢文 中央警察大學 教授

謝蕙如 中央警察大學 研究助理

根據統計資料[1]顯示自 1995年起全世界已有 713人因公路隧道火災而死

亡且在 1999 年至 2001 年間歐洲就至少發生三起重大的隧道火災如 1999

年Mont Blanc Tunnel 因一輛載有人造奶油及麵粉之貨車自燃引發猛烈火勢造

成 39人死亡43輛車毁損隧道關閉將近三年1999年 Tauern Tunnel 火災造

成 12死 49傷隧道封閉 3個月其肇事原因為載運油漆之貨車追撞前方車輛引

發火災而 2001年兩輛貨車對撞所引發之 Gotthard Tunnel 火災其造成 20死 4

傷隧道嚴重損壞封閉 2個月從隧道火災對社會經濟以及國家政府形象重大損

失之角度審視公路隧道已不僅只是單純的交通運輸途徑而是背負著國家形象

及經濟重任之關鍵基礎設施

隨著臺灣社會環境的變遷及對於運輸經濟交通安全的高需求和高期待越

來越多的隧道於公路建設中構築包括八卦山隧道雪山隧道觀音山隧道

甚至是計劃建造之蘇花改隧道群隧道取代了開放的平面道路不僅提升車流量

縮短更多的車程時間也帶來更高的交通運輸經濟效益雖然隧道帶來交通上

之便捷然其可能因通行其間車輛的追撞而衍生的避難與救援特別困難的隧道火

災對於實現「給予人民一條安全回家的路」之倡議絕對是蘇花改通過環評後

中央及地方政府與工程顧問公司必須面對之關鍵議題

46

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 33: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

凝土耐久性溫度與體積穩定性等則是決定混凝土構造物使用年限之最重要參

數因此100 年水利署委由國立台灣大學詹穎雯教授海洋大學楊仲家教授及

嘉義大學劉玉雯教授與財團法人臺灣營建研究院所組成的團隊針對前項所列之

各種材料性能試驗方法進行相關試驗以擬定水利構造物運用混凝土所應具備

材料性能之主要測試項目並據以檢討現行混凝土施工規範提出修訂建議[1]

藉由一系列適合水工混凝土構造物應用之混凝土材料經由配比設計試拌

試體製作乃至進行各項材料性能試驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝

土抗壓強度水膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽

灰)用量等因素與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝

擊能力耐久性溫度與體積穩定性等材料性能建立關聯性對於不同類型水利

工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議此建議值包含混凝土材料之

性能要求與材料性能試驗項目等因此未來水工構造物之混凝土施工便可以

有一明確的混凝土材料性能準則及材料試驗項目與標準

在此將研擬之整合型水利工程混凝土施工規範(草案)關於材料性能要求適

用之試驗法與材料檢驗規定之訂定原則與精神敘述如下而本規範草案對於材料

相關規格與性能之要求在條文前面均會有「除契約另有規定外hellip」之陳述

以保留業主單位針對個別工程相關性能需有所提昇之彈性

考量國內現行水工混凝土施工規範對於水工構造物之混凝土規格及性能要

求並無區分一般構造物及需考量抗磨耗抗沖擊性能之構造物因此就水工混凝

土構造物之特性先將其區分為(1)一般水工構造物(2) 抗磨損構造物(3) 堰

壩結構體等三種結構

對於「一般水工構造物」之規定係參考經濟部水利署施工規範第 03310 章

結構用混凝土規定一般水工構造物使用之混凝土 28 天設計抗壓強度並將水

利署規範中部分構造物的強度要求予以提昇如下表所示

對於「堰壩結構體」之要求直接引用至公共工程委員會施工綱要規範第

03701 章「壩用混凝土」的規定

規範草案最主要在於增加針對「抗磨損構造物」之相關性能規定與要求使

該規範具有「水工混凝土施工規範」的特色

33

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

規範草案關於「抗磨損構造物」混凝土之材料規格要求如下

(1) 抗磨損構造物係指需承受水流中磨損物質沖刷或外界物質磨損之構造

物應使用耐磨混凝土

(2) 除契約另有規定外抗磨損構造物設計使用之混凝土規格可參考下表

規定

(3) 混凝土採低水膠比之配比可提高混凝土強度作為耐磨混凝土耐

磨混凝土為維持良好工作度得摻加減水劑輸氣劑強塑劑等化學摻

規範草案對抗磨損構造物耐磨層之混凝土材料規格的要求對於需考慮抗磨

損構造物耐磨層細分為溢洪道輸水道排砂道及靜水池等之耐磨層並依據

其可能造成之磨損程度將其分為 2 種等級並對其 28 天抗壓強度水膠比及

粗粒料用量進行要求其中溢洪道與排砂道為較高等級輸水道與靜水池為較低

等級

由試驗結果可知混凝土抗壓強度與水中磨耗損失體積及含砂水流沖擊損失

34

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

體積有明顯之相關性故提昇混凝土設計強度可有效提昇其抗磨耗能力與抗含砂

水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂將 28 天設計強度規定從水利署施工規

範的 350 kgfcm2提昇至 420及 560 kgfcm2

水膠比與水中磨耗損失體積快速氯離子滲透試驗(RCPT)總累積電荷量

非穩態傳輸係數及穩態傳輸係數均有明顯之正相關性故降低混凝土水膠比可有

效提昇其抗磨耗能力與耐久性能因此反映在規範的擬訂增加水膠比最大值的

規定2種等級分別為 045及 04以下

粗粒料用量與衝擊破壞次數有明顯正相關與水中磨耗損失體積及含砂水流

沖擊損失體積有明顯負相關故提昇混凝土粗粒料用量可有效提昇其抗衝擊能力

抗磨耗能力及抗含砂水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂增加粗粒料用量最

小值的規定均為 035 m3m3以上

混凝土組成成份之水泥粒料水化學摻料與礦物摻料等之使用規定除了

按照施規綱要規範第03050章「混凝土基本材料及施工一般要求」之相關規定外

應符合下列要求

(1) 用於耐磨混凝土之粗粒料依 CNS 490 試驗法測定之磨損率不得大於

[40][ ]

(2) 除契約另有規定外混凝土配比設計使用礦物摻料之總取代量不得超過

y = -03376x + 30276Rsup2 = 08411

0

100

200

300

200 400 600 800

齡期

56

天7

2h

r磨耗

體積

(cm

3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

y = -0044x + 45546Rsup2 = 08667

0

10

20

30

40

200 400 600 800

齡期

56

天2

hr沖

擊損

失體

積(c

m3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

35

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

總膠結料重量[50][ ]

(3) 飛灰做為混凝土摻料時應符合 CNS 3036 之 F 類規定使用時應經工

程司事先核可且飛灰量不得超過總膠結料重量之[25][ ]若用於耐

磨混凝土飛灰量不得超過總膠結料重量之[15] [ ]若用於巨積混凝土

飛灰量不得超過水泥總膠結料之[30][ ]

(4) 矽灰做為混凝土摻料時應符合第 03373 章「矽灰混凝土」之相關規定

使用時應經工程司事先核可

由試驗結果可知粗粒料硬度與水中磨耗損失體積為負相關故提昇混凝土粗

粒料品質可有效提昇其抗磨耗能力因此對於耐磨混凝土粗粒料洛杉磯磨損率的

規定加以提昇規定不得大於 40

此外規範草案對於抗磨損構造物混凝土礦物摻料用量要求的主要精神在

(1) 僅規定礦物摻料之總取代量之上限為 50而沒有規定下限係因國

內最常用之礦物摻料爐石粉及飛灰單價均低於水泥以市場機制而言

承包廠商將會使用礦物摻料至其上限以降低成本

(2) 添加爐石粉有助於混凝土抗磨耗性能之提昇而飛灰不利於抗磨耗性

能但長齡期後則可改善其不利於抗磨耗性能之影響因此規範草案規

定礦物摻料之總取代量之上限為 50可保證爐石粉添加量不會超過

50再配合用於耐磨混凝土飛灰取代量上限為 15之規定亦可確保

飛灰添加量不會超過 15

(3) 矽灰對於抗磨耗性能以取代量為 15以內較為理想考量矽灰單價較

高若對於抗磨耗性能無明顯助益添加太多形同浪費因此本規範草

案對於矽灰之要求較為保守規定其添加量不宜超過水泥量之 10

(4) 藉由增加爐石粉及飛灰的用量可達成較佳之耐久性能其中爐石粉取

代量為 35時 RCPT 總累積電荷量即可降低 63~75飛灰取代量為

15時可降低 72~79綜上可知混凝土中添加爐石粉及飛灰均可

大幅提升其耐久性能

(5) 爐石粉及飛灰的用量與混凝土絕熱溫昇有密切之關係爐灰(爐石粉

飛灰=73)取代 30可使絕熱溫昇約降低 5取代 50約降低 13

顯示以爐石粉及飛灰等礦物摻料適當取代水泥之用量可有效降低水化

熱之產生以達到較佳之溫度與體積穩定性之控制

36

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

經由一系列混凝土相關試驗及相關文獻之綜整分析將混凝土抗壓強度水

膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽灰)用量等因素

與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝擊能力耐久性

溫度與體積穩定性等材料性能建立起關聯性且考量混凝土抗磨損試驗及耐久性

試驗所需花費時間較長如水中磨耗試驗需於齡期 56 天進行RCPT 需於齡期

91 天進行此將造成施工驗收等待時間過長的困擾故於規範草案之擬定即以

混凝土抗壓強度水膠比粗粒料用量礦物摻料用量等作為材料品質的檢驗規

定而不再另訂定額外之檢驗標準以簡化施工材料驗收作業但仍能達混凝土

抗磨損及提高耐久性溫度與體積穩定性之目的

此外在配比設計階段考量材料之多樣性或使用新材料時規範草案建

議當構造物需抵抗磨耗或衝擊時得進行 ASTM C1138 混凝土水中磨耗試驗

ACI 544 抗衝擊試驗或其他相關試驗依測試結果擇定最佳配比

然近年來台灣發生極端氣候已成常態維護水工構造物之性能及結構安全更

形重要本規範草案經由配比設計試拌試體製作乃至進行各項材料性能試

驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝土材料因素與混凝土力學性能建立

關聯性對於不同類型水利工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議

未來水工構造物之混凝土施工便可以有一明確的混凝土材料性能準則及材料試

驗項目與標準以期提昇水工構造物之品質

37

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長

徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長

行政院經濟建設委員會(經建會)在去(2011)年 12 月份發表 2012 年國

家建設計畫[1]揭櫫我國穩定永續均衡的經濟發展政策而落實於 2012 年度經

建發展目標包含經濟成長率為 43以上每人 GDP20246(美元)以上失

業率在 42以下而消費者物價指數上漲率則以不超過 20為努力目標

去年中因為歐美債信問題引發全球經濟衰退之疑慮我國因為國家財務

較為健全2011 年的經濟發展也較歐美國家樂觀因此當時經濟部長曾出面信

心喊話提出 2011 年的經濟指標有信心達到「54321」之標準[2]也就是說經

濟成長率要達到「5」以上失業率要在「4」以下薪資所得調漲要達「3」

以上消費者物價年增率則控制在「2」以下以及今年之重大投資要超過「1

兆」元

當提到一國經濟活動的規模時常以該國 GDP(Gross Domestic Product)為代

表而評估該國經濟活動的表現時則多以其 GDP 年度成長率來衡量由於近

年國際間貿易障礙逐漸去除跨國貿易與物流愈趨頻繁與重要當各國貿易需放

眼於全世界時供應貿易所需產品的廠商(或產業)規模也就愈來愈大使得各

國的經濟活動愈來愈趨向資本密集的結果因此目前以 GDP 來評估各國之經濟

38

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

成果時雖仍是一個有效指標但卻無法直接反映支撐經濟活動的廣大受薪階級

之實際經濟情況也因為如此2011 年 9 月「佔領華爾街運動」在美國各地如

火如荼的展開即在向執政當局反映代表受薪階級的 99人口在 2008 年金

融海嘯後之經濟復甦時期無法如同資本家一般享受 GDP 成長所應帶來之好

處(如勞方聘僱薪資的提升)因此如果需兼顧勞資雙方之實質經濟所得政

府在制訂年度總體經濟發展目標時除經建會所提「經濟成長率」「失業率」及

「消費者物價指數上漲率」外若能加上經濟部所提之「薪資所得調漲率」將

使政府施政首要為照顧全體人民福祉之目的透過每年經建目標之規劃與制訂

更為完整的推動與落實

在經建會邀集各部會制訂下一年度之國家總體經建目標後各部會需就其主

管業務規劃分配至業管產業的次經建目標及實施方案以期在年度終了時經

建會可以彙整全國人民一年來的努力達成年初所制訂的國家經建目標因此本

文也以「經濟成長率」「物價指數上漲率」「失業率」及「薪資所得調漲率」四

項經建指標比較近年我國總體經建實質成果與營造業經建實質成果間之差異與

趨勢並以經建會所制訂之 2012 年我國經建目標推測 2012 年營造業可能之產

業經建成果

首先經濟成長率是四項經建目標的根源且會直接影響到另外三項經建指

標數值之高低通常代表國家經濟活動結果之 GDP是指該國國內從事經濟活

動的總生產毛額而比較歷年經濟成長之結果必須先去除歷年物價波動之影響

因素所以計算歷年經濟成長率時多以實質生產毛額之年度成長率為主[3]

因此彙整行政院主計處所公布之全國及營造業近三十年之實質生產毛額[4]

並計算兩者之歷年成長率其結果如圖一所示除少數年度外大致上此段期間

之全國 GDP 年度成長率高於營造業之實質生產毛額年度成長率在 1997 年之

前雖然我國經濟成長率呈現逐年降低趨勢但大致仍可維持在 5以上之水準

1997-2007 的十年間我國經濟成長率約維持在 5上下其後我國經濟成長

則面臨更險峻的局勢經濟成長欲振乏力而於 2010 年時政府為因應 2008 金

融海嘯衝擊之振興經濟措施逐漸展現績效使得 2010 年經濟成長率高達 10以

上三十年間我國經濟呈現負成長的年代只有兩年分別為 2001 年及 2009 年

而營造業實質生產毛額年度成長率之情況大約可以 1995 年作為分水嶺1995

39

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

年之前的營造業經濟成長率以正成長情形居多在 1987-1989 及 1993 年更高

達 10以上而於 1995 年之後的十五年間有超過一半的年度營造業的經濟

成長呈現負成長頹勢圖一中亦繪出全國及營造業兩者經濟成長率之線性趨勢線

以方便比較全國及營造業實質生產毛額年度成長率之差異與趨勢三十年來兩

者之實質生產毛額年度成長率趨勢線大致維持平行狀態在 2010 年時營造

業經濟成長趨勢線低於全國經濟成長趨勢線約為 38依圖一之兩者趨勢估計

假設 2011 及 2012 年趨勢線斜率之差距不變因此若推估 2012 年終時營造業之

可能經濟成長率本文將以經建會所設定 2012 年全國總體經濟成長率減去 38

來推測

營造業是一個火車頭工業[5]需要下游的產業供應鏈一起協助因此中間

消費比例高所以受工程施工所需之原物料價格波動影響程度亦高在國內直

接代表營造工程物價漲跌情形的指數是行政院主計處所定期公布之營造工程物

價指數(CCI內含總指數工程分類指數中類指數及個別項目指數)但因

其屬國內單一產業之物價指數主計處或國內外經濟研究單位於年終時所發布

之下一年度經濟成長預測項目都不含營造工程物價指數預測經濟研究單位若

提供下一年度物價成長高低之預測時多以預測下一年度國內經濟成長之高低

所連帶影響國內貨物供給平衡之變動而帶動消費者物價指數(CPI)之成長數

40

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

值來代表雖然消費者物價指數與營造工程物價總指數間因使用目的不同

其組成權重亦不相同兩者間並未有直接相互影響之關聯性但若評估兩指數間

之長期趨勢以概估下一年度營造工程物價總指數之變動仍不失為一個客觀方

式因此本文彙整過去二十年間消費者物價指數與營造工程物價總指數之歷年

變動情形[4]如圖二所示二十年間CPI 指數之年度成長波動情形較 CCI

指數穩定在 1992-2003 年間CPI 指數之年度成長呈現逐年降低趨勢尤其在

2001-2003 的三年裡物價相對穩定(年度成長率趨近於零)但在 2003 年後

CPI 指數年度成長率之波動幅度漸漸擴增其值大約在 1-4之譜而過去二十

年間CCI 指數之年度波動幅度就較為劇烈工程物價波動幅度高者可達 15

之多(1993 年)工程物價波動劇降者亦曾達-9(1999 年)而營造工程之施工期

間常長達數年業者受營造工程物價之波動影響困擾頗深更常成為營造業者年

度獲利盈虧之關鍵因素依據圖二 CPI 指數之年度變動線性趨勢線逐年降低趨勢

及 CCI 指數之年度變動線性趨勢線逐年升高現象在 2010 年時CCI 指數之變

動率高於 CPI 指數約 37左右且兩指數年度變動趨勢線間之差異(CCI-CPI)

每年以增加 02之比例擴大中因此估測 2012 年終時營造業所可能遭遇之

營造工程物價總指數之變動數值將以經建會所設定之 2012 年消費者物價成長

率目標值加上 37(2010 年時之差距)再加上 04(2011 及 2012 年之差距)

作推測

41

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

而失業率可以反映勞工就業情形若年度經濟成長時可增加勞工就業機會

勞工失業率就會降低反之若年度經濟衰退時常引致勞工失業率升高本文

亦彙整行政院勞工委員會所公布之資料[6]將近十年來我國勞工總計(平均)

失業率及營造業勞工失業率繪於圖三就勞工失業率之指標而言營造業之勞工

失業率常高於全國勞工之總計失業率甚多在 2002 年時我國勞工總計失業率

為 517但當年營造業的勞工失業率約為前者之兩倍(964)其後營造業

勞工失業率以顯著的速率降低使得營造業勞工失業率與全國勞工總計失業率間

之差距逐漸縮小但自 2006 年之後兩者之失業率則與之前逐漸縮小差距之

現象背道而馳2008 年受金融海嘯之衝擊造成國內百業蕭條該年底我國

勞工總計失業率飆破 5以後長達年餘之勞工總計失業率居高不下2010 年 10

月份受惠於各部會戮力推出短期促進就業方案之功效主計處所公布的當月勞

工總計失業率降至 5以下雖讓當時以烏紗帽為擔保的閣揆暫時鬆了一口氣

但當月營造業勞工失業率仍高達 93為比較全國勞工之總計失業率與營造業

勞工失業率間之關聯趨勢本文將兩者失業率之線性趨勢線繪於圖三若以兩者

之趨勢線估計2010 年時我國營造業勞工失業率高於全國勞工總計失業率約

為 25但兩者之差距以每年減少 005之速率縮小中估測 2012 年終時營

造業勞工失業率之可能情況將以經建會所設定之 2012 年全國勞工總計失業率

目標值加上 25(2010 年時兩者趨勢線之差距)再減少 01(2011 及 2012

年縮小差距趨勢之結果)來推測

42

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

勞動薪資之成長受幾項因素影響其一為在通貨膨脹時期企業主考量

維持既有員工勞動薪資之購買力所為之勞動薪資增加給付其二為總勞動工

作時間之增加也會使勞工薪資總額增加另一項影響因素則為勞動生產力增

加之因素企業主以加薪方式回饋辛苦之員工[7]而由主計處所公布的資料中[4]

在 1995 年之前我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致多

高於當年之消費者物價指數之年度成長率(如圖四)顯然此段時間企業主對勞工

薪資之調整應有勞動生產力增加或勞動總工時增加之因素在內但在 1995 年

之後我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致與消費者物價

指數之年度成長率相當研判此段時期企業主調整勞工薪資的考量應為維持員

工既有勞動薪資之實質購買力以降低物價上漲所造成之影響居多估測 2012

年終時營造業勞工薪資成長率之可能情況仍以營造業主應會考量消費者物價

指數之漲幅調整營造業勞工薪資以維持勞動薪資之原有實質購買力因此

推測 2012 年終時此項營造業勞工薪資調整率將以經建會所設定 2012 年消費

者物價成長率之目標值來估計

43

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

依據前述彙整過去我國整體經建指標與營造業經建指標之趨勢與推估方式

2012 年我國營造業之經建指標推估結果如表一所示依此結果營造業在今年

之經建表現將面臨該高的不高(經濟成長率為 05及薪資調整率為 20)

且該低的不低(營造工程物價上漲率為 61與失業率為 66)的困境但營造

業面對今年預期之經營困境時應該找哪一個部會提供必要之協助依據目前的

政府組織架構營造業及建築師管理業務由內政部營建署依法管理技師及工

程顧問機構管理業務由行政院公共工程委員會(工程會)管理而負責國內各

產業的發展規劃或輔導業務則屬經濟部的業務範圍但或許因法定營造業另有

中央主管機關經濟部對營造產業發展規劃或產業輔導之協助常使營造業者感

覺不如其對製造業者立法院於前(2010 年)年 1 月份通過行政院組織法等三

法之修正案並預計於三年內完成政府組織再造工程在政府組織調整方案中(草

案)國家發展委員會將新設管制考核處以統籌原工程會及經建會之工程管考

業務另將增設國土空間發展處以統籌工程會之工程建設經費審議及經建會住

都處之業務交通部將更名為「交通及建設部」並規劃新設「工程技術及產業

司」及「民間參與公共建設司」以納入工程會及內政部之相關業務而內政部

將保留國土規劃及建築師管理之業務另設國土管理署辦理雖然此項政府組

織調整方案與原工程界期望新設「工程建設部」以統一我國營建產業之發展

規劃考核管理督導與輔導等事務的原意有不小落差但工程界仍殷切盼

望政府組織調整後能有特定部會以營造產業中央主管機關的立場於「考核

44

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

管理與督導」之傳統業務外增加規劃營造產業之發展願景年度經建目標制訂

及提供必要之輔導與協助等業務更期望類似「兩兆雙星」「生技起飛鑽石行動

方案」的產業長期發展及輔導方案能由營造業之中央主管機關提出

45

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

國外災例 他山之石

簡賢文 中央警察大學 教授

謝蕙如 中央警察大學 研究助理

根據統計資料[1]顯示自 1995年起全世界已有 713人因公路隧道火災而死

亡且在 1999 年至 2001 年間歐洲就至少發生三起重大的隧道火災如 1999

年Mont Blanc Tunnel 因一輛載有人造奶油及麵粉之貨車自燃引發猛烈火勢造

成 39人死亡43輛車毁損隧道關閉將近三年1999年 Tauern Tunnel 火災造

成 12死 49傷隧道封閉 3個月其肇事原因為載運油漆之貨車追撞前方車輛引

發火災而 2001年兩輛貨車對撞所引發之 Gotthard Tunnel 火災其造成 20死 4

傷隧道嚴重損壞封閉 2個月從隧道火災對社會經濟以及國家政府形象重大損

失之角度審視公路隧道已不僅只是單純的交通運輸途徑而是背負著國家形象

及經濟重任之關鍵基礎設施

隨著臺灣社會環境的變遷及對於運輸經濟交通安全的高需求和高期待越

來越多的隧道於公路建設中構築包括八卦山隧道雪山隧道觀音山隧道

甚至是計劃建造之蘇花改隧道群隧道取代了開放的平面道路不僅提升車流量

縮短更多的車程時間也帶來更高的交通運輸經濟效益雖然隧道帶來交通上

之便捷然其可能因通行其間車輛的追撞而衍生的避難與救援特別困難的隧道火

災對於實現「給予人民一條安全回家的路」之倡議絕對是蘇花改通過環評後

中央及地方政府與工程顧問公司必須面對之關鍵議題

46

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 34: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

規範草案關於「抗磨損構造物」混凝土之材料規格要求如下

(1) 抗磨損構造物係指需承受水流中磨損物質沖刷或外界物質磨損之構造

物應使用耐磨混凝土

(2) 除契約另有規定外抗磨損構造物設計使用之混凝土規格可參考下表

規定

(3) 混凝土採低水膠比之配比可提高混凝土強度作為耐磨混凝土耐

磨混凝土為維持良好工作度得摻加減水劑輸氣劑強塑劑等化學摻

規範草案對抗磨損構造物耐磨層之混凝土材料規格的要求對於需考慮抗磨

損構造物耐磨層細分為溢洪道輸水道排砂道及靜水池等之耐磨層並依據

其可能造成之磨損程度將其分為 2 種等級並對其 28 天抗壓強度水膠比及

粗粒料用量進行要求其中溢洪道與排砂道為較高等級輸水道與靜水池為較低

等級

由試驗結果可知混凝土抗壓強度與水中磨耗損失體積及含砂水流沖擊損失

34

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

體積有明顯之相關性故提昇混凝土設計強度可有效提昇其抗磨耗能力與抗含砂

水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂將 28 天設計強度規定從水利署施工規

範的 350 kgfcm2提昇至 420及 560 kgfcm2

水膠比與水中磨耗損失體積快速氯離子滲透試驗(RCPT)總累積電荷量

非穩態傳輸係數及穩態傳輸係數均有明顯之正相關性故降低混凝土水膠比可有

效提昇其抗磨耗能力與耐久性能因此反映在規範的擬訂增加水膠比最大值的

規定2種等級分別為 045及 04以下

粗粒料用量與衝擊破壞次數有明顯正相關與水中磨耗損失體積及含砂水流

沖擊損失體積有明顯負相關故提昇混凝土粗粒料用量可有效提昇其抗衝擊能力

抗磨耗能力及抗含砂水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂增加粗粒料用量最

小值的規定均為 035 m3m3以上

混凝土組成成份之水泥粒料水化學摻料與礦物摻料等之使用規定除了

按照施規綱要規範第03050章「混凝土基本材料及施工一般要求」之相關規定外

應符合下列要求

(1) 用於耐磨混凝土之粗粒料依 CNS 490 試驗法測定之磨損率不得大於

[40][ ]

(2) 除契約另有規定外混凝土配比設計使用礦物摻料之總取代量不得超過

y = -03376x + 30276Rsup2 = 08411

0

100

200

300

200 400 600 800

齡期

56

天7

2h

r磨耗

體積

(cm

3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

y = -0044x + 45546Rsup2 = 08667

0

10

20

30

40

200 400 600 800

齡期

56

天2

hr沖

擊損

失體

積(c

m3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

35

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

總膠結料重量[50][ ]

(3) 飛灰做為混凝土摻料時應符合 CNS 3036 之 F 類規定使用時應經工

程司事先核可且飛灰量不得超過總膠結料重量之[25][ ]若用於耐

磨混凝土飛灰量不得超過總膠結料重量之[15] [ ]若用於巨積混凝土

飛灰量不得超過水泥總膠結料之[30][ ]

(4) 矽灰做為混凝土摻料時應符合第 03373 章「矽灰混凝土」之相關規定

使用時應經工程司事先核可

由試驗結果可知粗粒料硬度與水中磨耗損失體積為負相關故提昇混凝土粗

粒料品質可有效提昇其抗磨耗能力因此對於耐磨混凝土粗粒料洛杉磯磨損率的

規定加以提昇規定不得大於 40

此外規範草案對於抗磨損構造物混凝土礦物摻料用量要求的主要精神在

(1) 僅規定礦物摻料之總取代量之上限為 50而沒有規定下限係因國

內最常用之礦物摻料爐石粉及飛灰單價均低於水泥以市場機制而言

承包廠商將會使用礦物摻料至其上限以降低成本

(2) 添加爐石粉有助於混凝土抗磨耗性能之提昇而飛灰不利於抗磨耗性

能但長齡期後則可改善其不利於抗磨耗性能之影響因此規範草案規

定礦物摻料之總取代量之上限為 50可保證爐石粉添加量不會超過

50再配合用於耐磨混凝土飛灰取代量上限為 15之規定亦可確保

飛灰添加量不會超過 15

(3) 矽灰對於抗磨耗性能以取代量為 15以內較為理想考量矽灰單價較

高若對於抗磨耗性能無明顯助益添加太多形同浪費因此本規範草

案對於矽灰之要求較為保守規定其添加量不宜超過水泥量之 10

(4) 藉由增加爐石粉及飛灰的用量可達成較佳之耐久性能其中爐石粉取

代量為 35時 RCPT 總累積電荷量即可降低 63~75飛灰取代量為

15時可降低 72~79綜上可知混凝土中添加爐石粉及飛灰均可

大幅提升其耐久性能

(5) 爐石粉及飛灰的用量與混凝土絕熱溫昇有密切之關係爐灰(爐石粉

飛灰=73)取代 30可使絕熱溫昇約降低 5取代 50約降低 13

顯示以爐石粉及飛灰等礦物摻料適當取代水泥之用量可有效降低水化

熱之產生以達到較佳之溫度與體積穩定性之控制

36

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

經由一系列混凝土相關試驗及相關文獻之綜整分析將混凝土抗壓強度水

膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽灰)用量等因素

與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝擊能力耐久性

溫度與體積穩定性等材料性能建立起關聯性且考量混凝土抗磨損試驗及耐久性

試驗所需花費時間較長如水中磨耗試驗需於齡期 56 天進行RCPT 需於齡期

91 天進行此將造成施工驗收等待時間過長的困擾故於規範草案之擬定即以

混凝土抗壓強度水膠比粗粒料用量礦物摻料用量等作為材料品質的檢驗規

定而不再另訂定額外之檢驗標準以簡化施工材料驗收作業但仍能達混凝土

抗磨損及提高耐久性溫度與體積穩定性之目的

此外在配比設計階段考量材料之多樣性或使用新材料時規範草案建

議當構造物需抵抗磨耗或衝擊時得進行 ASTM C1138 混凝土水中磨耗試驗

ACI 544 抗衝擊試驗或其他相關試驗依測試結果擇定最佳配比

然近年來台灣發生極端氣候已成常態維護水工構造物之性能及結構安全更

形重要本規範草案經由配比設計試拌試體製作乃至進行各項材料性能試

驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝土材料因素與混凝土力學性能建立

關聯性對於不同類型水利工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議

未來水工構造物之混凝土施工便可以有一明確的混凝土材料性能準則及材料試

驗項目與標準以期提昇水工構造物之品質

37

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長

徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長

行政院經濟建設委員會(經建會)在去(2011)年 12 月份發表 2012 年國

家建設計畫[1]揭櫫我國穩定永續均衡的經濟發展政策而落實於 2012 年度經

建發展目標包含經濟成長率為 43以上每人 GDP20246(美元)以上失

業率在 42以下而消費者物價指數上漲率則以不超過 20為努力目標

去年中因為歐美債信問題引發全球經濟衰退之疑慮我國因為國家財務

較為健全2011 年的經濟發展也較歐美國家樂觀因此當時經濟部長曾出面信

心喊話提出 2011 年的經濟指標有信心達到「54321」之標準[2]也就是說經

濟成長率要達到「5」以上失業率要在「4」以下薪資所得調漲要達「3」

以上消費者物價年增率則控制在「2」以下以及今年之重大投資要超過「1

兆」元

當提到一國經濟活動的規模時常以該國 GDP(Gross Domestic Product)為代

表而評估該國經濟活動的表現時則多以其 GDP 年度成長率來衡量由於近

年國際間貿易障礙逐漸去除跨國貿易與物流愈趨頻繁與重要當各國貿易需放

眼於全世界時供應貿易所需產品的廠商(或產業)規模也就愈來愈大使得各

國的經濟活動愈來愈趨向資本密集的結果因此目前以 GDP 來評估各國之經濟

38

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

成果時雖仍是一個有效指標但卻無法直接反映支撐經濟活動的廣大受薪階級

之實際經濟情況也因為如此2011 年 9 月「佔領華爾街運動」在美國各地如

火如荼的展開即在向執政當局反映代表受薪階級的 99人口在 2008 年金

融海嘯後之經濟復甦時期無法如同資本家一般享受 GDP 成長所應帶來之好

處(如勞方聘僱薪資的提升)因此如果需兼顧勞資雙方之實質經濟所得政

府在制訂年度總體經濟發展目標時除經建會所提「經濟成長率」「失業率」及

「消費者物價指數上漲率」外若能加上經濟部所提之「薪資所得調漲率」將

使政府施政首要為照顧全體人民福祉之目的透過每年經建目標之規劃與制訂

更為完整的推動與落實

在經建會邀集各部會制訂下一年度之國家總體經建目標後各部會需就其主

管業務規劃分配至業管產業的次經建目標及實施方案以期在年度終了時經

建會可以彙整全國人民一年來的努力達成年初所制訂的國家經建目標因此本

文也以「經濟成長率」「物價指數上漲率」「失業率」及「薪資所得調漲率」四

項經建指標比較近年我國總體經建實質成果與營造業經建實質成果間之差異與

趨勢並以經建會所制訂之 2012 年我國經建目標推測 2012 年營造業可能之產

業經建成果

首先經濟成長率是四項經建目標的根源且會直接影響到另外三項經建指

標數值之高低通常代表國家經濟活動結果之 GDP是指該國國內從事經濟活

動的總生產毛額而比較歷年經濟成長之結果必須先去除歷年物價波動之影響

因素所以計算歷年經濟成長率時多以實質生產毛額之年度成長率為主[3]

因此彙整行政院主計處所公布之全國及營造業近三十年之實質生產毛額[4]

並計算兩者之歷年成長率其結果如圖一所示除少數年度外大致上此段期間

之全國 GDP 年度成長率高於營造業之實質生產毛額年度成長率在 1997 年之

前雖然我國經濟成長率呈現逐年降低趨勢但大致仍可維持在 5以上之水準

1997-2007 的十年間我國經濟成長率約維持在 5上下其後我國經濟成長

則面臨更險峻的局勢經濟成長欲振乏力而於 2010 年時政府為因應 2008 金

融海嘯衝擊之振興經濟措施逐漸展現績效使得 2010 年經濟成長率高達 10以

上三十年間我國經濟呈現負成長的年代只有兩年分別為 2001 年及 2009 年

而營造業實質生產毛額年度成長率之情況大約可以 1995 年作為分水嶺1995

39

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

年之前的營造業經濟成長率以正成長情形居多在 1987-1989 及 1993 年更高

達 10以上而於 1995 年之後的十五年間有超過一半的年度營造業的經濟

成長呈現負成長頹勢圖一中亦繪出全國及營造業兩者經濟成長率之線性趨勢線

以方便比較全國及營造業實質生產毛額年度成長率之差異與趨勢三十年來兩

者之實質生產毛額年度成長率趨勢線大致維持平行狀態在 2010 年時營造

業經濟成長趨勢線低於全國經濟成長趨勢線約為 38依圖一之兩者趨勢估計

假設 2011 及 2012 年趨勢線斜率之差距不變因此若推估 2012 年終時營造業之

可能經濟成長率本文將以經建會所設定 2012 年全國總體經濟成長率減去 38

來推測

營造業是一個火車頭工業[5]需要下游的產業供應鏈一起協助因此中間

消費比例高所以受工程施工所需之原物料價格波動影響程度亦高在國內直

接代表營造工程物價漲跌情形的指數是行政院主計處所定期公布之營造工程物

價指數(CCI內含總指數工程分類指數中類指數及個別項目指數)但因

其屬國內單一產業之物價指數主計處或國內外經濟研究單位於年終時所發布

之下一年度經濟成長預測項目都不含營造工程物價指數預測經濟研究單位若

提供下一年度物價成長高低之預測時多以預測下一年度國內經濟成長之高低

所連帶影響國內貨物供給平衡之變動而帶動消費者物價指數(CPI)之成長數

40

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

值來代表雖然消費者物價指數與營造工程物價總指數間因使用目的不同

其組成權重亦不相同兩者間並未有直接相互影響之關聯性但若評估兩指數間

之長期趨勢以概估下一年度營造工程物價總指數之變動仍不失為一個客觀方

式因此本文彙整過去二十年間消費者物價指數與營造工程物價總指數之歷年

變動情形[4]如圖二所示二十年間CPI 指數之年度成長波動情形較 CCI

指數穩定在 1992-2003 年間CPI 指數之年度成長呈現逐年降低趨勢尤其在

2001-2003 的三年裡物價相對穩定(年度成長率趨近於零)但在 2003 年後

CPI 指數年度成長率之波動幅度漸漸擴增其值大約在 1-4之譜而過去二十

年間CCI 指數之年度波動幅度就較為劇烈工程物價波動幅度高者可達 15

之多(1993 年)工程物價波動劇降者亦曾達-9(1999 年)而營造工程之施工期

間常長達數年業者受營造工程物價之波動影響困擾頗深更常成為營造業者年

度獲利盈虧之關鍵因素依據圖二 CPI 指數之年度變動線性趨勢線逐年降低趨勢

及 CCI 指數之年度變動線性趨勢線逐年升高現象在 2010 年時CCI 指數之變

動率高於 CPI 指數約 37左右且兩指數年度變動趨勢線間之差異(CCI-CPI)

每年以增加 02之比例擴大中因此估測 2012 年終時營造業所可能遭遇之

營造工程物價總指數之變動數值將以經建會所設定之 2012 年消費者物價成長

率目標值加上 37(2010 年時之差距)再加上 04(2011 及 2012 年之差距)

作推測

41

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

而失業率可以反映勞工就業情形若年度經濟成長時可增加勞工就業機會

勞工失業率就會降低反之若年度經濟衰退時常引致勞工失業率升高本文

亦彙整行政院勞工委員會所公布之資料[6]將近十年來我國勞工總計(平均)

失業率及營造業勞工失業率繪於圖三就勞工失業率之指標而言營造業之勞工

失業率常高於全國勞工之總計失業率甚多在 2002 年時我國勞工總計失業率

為 517但當年營造業的勞工失業率約為前者之兩倍(964)其後營造業

勞工失業率以顯著的速率降低使得營造業勞工失業率與全國勞工總計失業率間

之差距逐漸縮小但自 2006 年之後兩者之失業率則與之前逐漸縮小差距之

現象背道而馳2008 年受金融海嘯之衝擊造成國內百業蕭條該年底我國

勞工總計失業率飆破 5以後長達年餘之勞工總計失業率居高不下2010 年 10

月份受惠於各部會戮力推出短期促進就業方案之功效主計處所公布的當月勞

工總計失業率降至 5以下雖讓當時以烏紗帽為擔保的閣揆暫時鬆了一口氣

但當月營造業勞工失業率仍高達 93為比較全國勞工之總計失業率與營造業

勞工失業率間之關聯趨勢本文將兩者失業率之線性趨勢線繪於圖三若以兩者

之趨勢線估計2010 年時我國營造業勞工失業率高於全國勞工總計失業率約

為 25但兩者之差距以每年減少 005之速率縮小中估測 2012 年終時營

造業勞工失業率之可能情況將以經建會所設定之 2012 年全國勞工總計失業率

目標值加上 25(2010 年時兩者趨勢線之差距)再減少 01(2011 及 2012

年縮小差距趨勢之結果)來推測

42

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

勞動薪資之成長受幾項因素影響其一為在通貨膨脹時期企業主考量

維持既有員工勞動薪資之購買力所為之勞動薪資增加給付其二為總勞動工

作時間之增加也會使勞工薪資總額增加另一項影響因素則為勞動生產力增

加之因素企業主以加薪方式回饋辛苦之員工[7]而由主計處所公布的資料中[4]

在 1995 年之前我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致多

高於當年之消費者物價指數之年度成長率(如圖四)顯然此段時間企業主對勞工

薪資之調整應有勞動生產力增加或勞動總工時增加之因素在內但在 1995 年

之後我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致與消費者物價

指數之年度成長率相當研判此段時期企業主調整勞工薪資的考量應為維持員

工既有勞動薪資之實質購買力以降低物價上漲所造成之影響居多估測 2012

年終時營造業勞工薪資成長率之可能情況仍以營造業主應會考量消費者物價

指數之漲幅調整營造業勞工薪資以維持勞動薪資之原有實質購買力因此

推測 2012 年終時此項營造業勞工薪資調整率將以經建會所設定 2012 年消費

者物價成長率之目標值來估計

43

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

依據前述彙整過去我國整體經建指標與營造業經建指標之趨勢與推估方式

2012 年我國營造業之經建指標推估結果如表一所示依此結果營造業在今年

之經建表現將面臨該高的不高(經濟成長率為 05及薪資調整率為 20)

且該低的不低(營造工程物價上漲率為 61與失業率為 66)的困境但營造

業面對今年預期之經營困境時應該找哪一個部會提供必要之協助依據目前的

政府組織架構營造業及建築師管理業務由內政部營建署依法管理技師及工

程顧問機構管理業務由行政院公共工程委員會(工程會)管理而負責國內各

產業的發展規劃或輔導業務則屬經濟部的業務範圍但或許因法定營造業另有

中央主管機關經濟部對營造產業發展規劃或產業輔導之協助常使營造業者感

覺不如其對製造業者立法院於前(2010 年)年 1 月份通過行政院組織法等三

法之修正案並預計於三年內完成政府組織再造工程在政府組織調整方案中(草

案)國家發展委員會將新設管制考核處以統籌原工程會及經建會之工程管考

業務另將增設國土空間發展處以統籌工程會之工程建設經費審議及經建會住

都處之業務交通部將更名為「交通及建設部」並規劃新設「工程技術及產業

司」及「民間參與公共建設司」以納入工程會及內政部之相關業務而內政部

將保留國土規劃及建築師管理之業務另設國土管理署辦理雖然此項政府組

織調整方案與原工程界期望新設「工程建設部」以統一我國營建產業之發展

規劃考核管理督導與輔導等事務的原意有不小落差但工程界仍殷切盼

望政府組織調整後能有特定部會以營造產業中央主管機關的立場於「考核

44

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

管理與督導」之傳統業務外增加規劃營造產業之發展願景年度經建目標制訂

及提供必要之輔導與協助等業務更期望類似「兩兆雙星」「生技起飛鑽石行動

方案」的產業長期發展及輔導方案能由營造業之中央主管機關提出

45

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

國外災例 他山之石

簡賢文 中央警察大學 教授

謝蕙如 中央警察大學 研究助理

根據統計資料[1]顯示自 1995年起全世界已有 713人因公路隧道火災而死

亡且在 1999 年至 2001 年間歐洲就至少發生三起重大的隧道火災如 1999

年Mont Blanc Tunnel 因一輛載有人造奶油及麵粉之貨車自燃引發猛烈火勢造

成 39人死亡43輛車毁損隧道關閉將近三年1999年 Tauern Tunnel 火災造

成 12死 49傷隧道封閉 3個月其肇事原因為載運油漆之貨車追撞前方車輛引

發火災而 2001年兩輛貨車對撞所引發之 Gotthard Tunnel 火災其造成 20死 4

傷隧道嚴重損壞封閉 2個月從隧道火災對社會經濟以及國家政府形象重大損

失之角度審視公路隧道已不僅只是單純的交通運輸途徑而是背負著國家形象

及經濟重任之關鍵基礎設施

隨著臺灣社會環境的變遷及對於運輸經濟交通安全的高需求和高期待越

來越多的隧道於公路建設中構築包括八卦山隧道雪山隧道觀音山隧道

甚至是計劃建造之蘇花改隧道群隧道取代了開放的平面道路不僅提升車流量

縮短更多的車程時間也帶來更高的交通運輸經濟效益雖然隧道帶來交通上

之便捷然其可能因通行其間車輛的追撞而衍生的避難與救援特別困難的隧道火

災對於實現「給予人民一條安全回家的路」之倡議絕對是蘇花改通過環評後

中央及地方政府與工程顧問公司必須面對之關鍵議題

46

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 35: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

體積有明顯之相關性故提昇混凝土設計強度可有效提昇其抗磨耗能力與抗含砂

水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂將 28 天設計強度規定從水利署施工規

範的 350 kgfcm2提昇至 420及 560 kgfcm2

水膠比與水中磨耗損失體積快速氯離子滲透試驗(RCPT)總累積電荷量

非穩態傳輸係數及穩態傳輸係數均有明顯之正相關性故降低混凝土水膠比可有

效提昇其抗磨耗能力與耐久性能因此反映在規範的擬訂增加水膠比最大值的

規定2種等級分別為 045及 04以下

粗粒料用量與衝擊破壞次數有明顯正相關與水中磨耗損失體積及含砂水流

沖擊損失體積有明顯負相關故提昇混凝土粗粒料用量可有效提昇其抗衝擊能力

抗磨耗能力及抗含砂水流沖擊能力因此反映在規範的擬訂增加粗粒料用量最

小值的規定均為 035 m3m3以上

混凝土組成成份之水泥粒料水化學摻料與礦物摻料等之使用規定除了

按照施規綱要規範第03050章「混凝土基本材料及施工一般要求」之相關規定外

應符合下列要求

(1) 用於耐磨混凝土之粗粒料依 CNS 490 試驗法測定之磨損率不得大於

[40][ ]

(2) 除契約另有規定外混凝土配比設計使用礦物摻料之總取代量不得超過

y = -03376x + 30276Rsup2 = 08411

0

100

200

300

200 400 600 800

齡期

56

天7

2h

r磨耗

體積

(cm

3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

y = -0044x + 45546Rsup2 = 08667

0

10

20

30

40

200 400 600 800

齡期

56

天2

hr沖

擊損

失體

積(c

m3)

齡期28 天抗壓強度(kgfcm2)

35

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

總膠結料重量[50][ ]

(3) 飛灰做為混凝土摻料時應符合 CNS 3036 之 F 類規定使用時應經工

程司事先核可且飛灰量不得超過總膠結料重量之[25][ ]若用於耐

磨混凝土飛灰量不得超過總膠結料重量之[15] [ ]若用於巨積混凝土

飛灰量不得超過水泥總膠結料之[30][ ]

(4) 矽灰做為混凝土摻料時應符合第 03373 章「矽灰混凝土」之相關規定

使用時應經工程司事先核可

由試驗結果可知粗粒料硬度與水中磨耗損失體積為負相關故提昇混凝土粗

粒料品質可有效提昇其抗磨耗能力因此對於耐磨混凝土粗粒料洛杉磯磨損率的

規定加以提昇規定不得大於 40

此外規範草案對於抗磨損構造物混凝土礦物摻料用量要求的主要精神在

(1) 僅規定礦物摻料之總取代量之上限為 50而沒有規定下限係因國

內最常用之礦物摻料爐石粉及飛灰單價均低於水泥以市場機制而言

承包廠商將會使用礦物摻料至其上限以降低成本

(2) 添加爐石粉有助於混凝土抗磨耗性能之提昇而飛灰不利於抗磨耗性

能但長齡期後則可改善其不利於抗磨耗性能之影響因此規範草案規

定礦物摻料之總取代量之上限為 50可保證爐石粉添加量不會超過

50再配合用於耐磨混凝土飛灰取代量上限為 15之規定亦可確保

飛灰添加量不會超過 15

(3) 矽灰對於抗磨耗性能以取代量為 15以內較為理想考量矽灰單價較

高若對於抗磨耗性能無明顯助益添加太多形同浪費因此本規範草

案對於矽灰之要求較為保守規定其添加量不宜超過水泥量之 10

(4) 藉由增加爐石粉及飛灰的用量可達成較佳之耐久性能其中爐石粉取

代量為 35時 RCPT 總累積電荷量即可降低 63~75飛灰取代量為

15時可降低 72~79綜上可知混凝土中添加爐石粉及飛灰均可

大幅提升其耐久性能

(5) 爐石粉及飛灰的用量與混凝土絕熱溫昇有密切之關係爐灰(爐石粉

飛灰=73)取代 30可使絕熱溫昇約降低 5取代 50約降低 13

顯示以爐石粉及飛灰等礦物摻料適當取代水泥之用量可有效降低水化

熱之產生以達到較佳之溫度與體積穩定性之控制

36

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

經由一系列混凝土相關試驗及相關文獻之綜整分析將混凝土抗壓強度水

膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽灰)用量等因素

與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝擊能力耐久性

溫度與體積穩定性等材料性能建立起關聯性且考量混凝土抗磨損試驗及耐久性

試驗所需花費時間較長如水中磨耗試驗需於齡期 56 天進行RCPT 需於齡期

91 天進行此將造成施工驗收等待時間過長的困擾故於規範草案之擬定即以

混凝土抗壓強度水膠比粗粒料用量礦物摻料用量等作為材料品質的檢驗規

定而不再另訂定額外之檢驗標準以簡化施工材料驗收作業但仍能達混凝土

抗磨損及提高耐久性溫度與體積穩定性之目的

此外在配比設計階段考量材料之多樣性或使用新材料時規範草案建

議當構造物需抵抗磨耗或衝擊時得進行 ASTM C1138 混凝土水中磨耗試驗

ACI 544 抗衝擊試驗或其他相關試驗依測試結果擇定最佳配比

然近年來台灣發生極端氣候已成常態維護水工構造物之性能及結構安全更

形重要本規範草案經由配比設計試拌試體製作乃至進行各項材料性能試

驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝土材料因素與混凝土力學性能建立

關聯性對於不同類型水利工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議

未來水工構造物之混凝土施工便可以有一明確的混凝土材料性能準則及材料試

驗項目與標準以期提昇水工構造物之品質

37

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長

徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長

行政院經濟建設委員會(經建會)在去(2011)年 12 月份發表 2012 年國

家建設計畫[1]揭櫫我國穩定永續均衡的經濟發展政策而落實於 2012 年度經

建發展目標包含經濟成長率為 43以上每人 GDP20246(美元)以上失

業率在 42以下而消費者物價指數上漲率則以不超過 20為努力目標

去年中因為歐美債信問題引發全球經濟衰退之疑慮我國因為國家財務

較為健全2011 年的經濟發展也較歐美國家樂觀因此當時經濟部長曾出面信

心喊話提出 2011 年的經濟指標有信心達到「54321」之標準[2]也就是說經

濟成長率要達到「5」以上失業率要在「4」以下薪資所得調漲要達「3」

以上消費者物價年增率則控制在「2」以下以及今年之重大投資要超過「1

兆」元

當提到一國經濟活動的規模時常以該國 GDP(Gross Domestic Product)為代

表而評估該國經濟活動的表現時則多以其 GDP 年度成長率來衡量由於近

年國際間貿易障礙逐漸去除跨國貿易與物流愈趨頻繁與重要當各國貿易需放

眼於全世界時供應貿易所需產品的廠商(或產業)規模也就愈來愈大使得各

國的經濟活動愈來愈趨向資本密集的結果因此目前以 GDP 來評估各國之經濟

38

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

成果時雖仍是一個有效指標但卻無法直接反映支撐經濟活動的廣大受薪階級

之實際經濟情況也因為如此2011 年 9 月「佔領華爾街運動」在美國各地如

火如荼的展開即在向執政當局反映代表受薪階級的 99人口在 2008 年金

融海嘯後之經濟復甦時期無法如同資本家一般享受 GDP 成長所應帶來之好

處(如勞方聘僱薪資的提升)因此如果需兼顧勞資雙方之實質經濟所得政

府在制訂年度總體經濟發展目標時除經建會所提「經濟成長率」「失業率」及

「消費者物價指數上漲率」外若能加上經濟部所提之「薪資所得調漲率」將

使政府施政首要為照顧全體人民福祉之目的透過每年經建目標之規劃與制訂

更為完整的推動與落實

在經建會邀集各部會制訂下一年度之國家總體經建目標後各部會需就其主

管業務規劃分配至業管產業的次經建目標及實施方案以期在年度終了時經

建會可以彙整全國人民一年來的努力達成年初所制訂的國家經建目標因此本

文也以「經濟成長率」「物價指數上漲率」「失業率」及「薪資所得調漲率」四

項經建指標比較近年我國總體經建實質成果與營造業經建實質成果間之差異與

趨勢並以經建會所制訂之 2012 年我國經建目標推測 2012 年營造業可能之產

業經建成果

首先經濟成長率是四項經建目標的根源且會直接影響到另外三項經建指

標數值之高低通常代表國家經濟活動結果之 GDP是指該國國內從事經濟活

動的總生產毛額而比較歷年經濟成長之結果必須先去除歷年物價波動之影響

因素所以計算歷年經濟成長率時多以實質生產毛額之年度成長率為主[3]

因此彙整行政院主計處所公布之全國及營造業近三十年之實質生產毛額[4]

並計算兩者之歷年成長率其結果如圖一所示除少數年度外大致上此段期間

之全國 GDP 年度成長率高於營造業之實質生產毛額年度成長率在 1997 年之

前雖然我國經濟成長率呈現逐年降低趨勢但大致仍可維持在 5以上之水準

1997-2007 的十年間我國經濟成長率約維持在 5上下其後我國經濟成長

則面臨更險峻的局勢經濟成長欲振乏力而於 2010 年時政府為因應 2008 金

融海嘯衝擊之振興經濟措施逐漸展現績效使得 2010 年經濟成長率高達 10以

上三十年間我國經濟呈現負成長的年代只有兩年分別為 2001 年及 2009 年

而營造業實質生產毛額年度成長率之情況大約可以 1995 年作為分水嶺1995

39

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

年之前的營造業經濟成長率以正成長情形居多在 1987-1989 及 1993 年更高

達 10以上而於 1995 年之後的十五年間有超過一半的年度營造業的經濟

成長呈現負成長頹勢圖一中亦繪出全國及營造業兩者經濟成長率之線性趨勢線

以方便比較全國及營造業實質生產毛額年度成長率之差異與趨勢三十年來兩

者之實質生產毛額年度成長率趨勢線大致維持平行狀態在 2010 年時營造

業經濟成長趨勢線低於全國經濟成長趨勢線約為 38依圖一之兩者趨勢估計

假設 2011 及 2012 年趨勢線斜率之差距不變因此若推估 2012 年終時營造業之

可能經濟成長率本文將以經建會所設定 2012 年全國總體經濟成長率減去 38

來推測

營造業是一個火車頭工業[5]需要下游的產業供應鏈一起協助因此中間

消費比例高所以受工程施工所需之原物料價格波動影響程度亦高在國內直

接代表營造工程物價漲跌情形的指數是行政院主計處所定期公布之營造工程物

價指數(CCI內含總指數工程分類指數中類指數及個別項目指數)但因

其屬國內單一產業之物價指數主計處或國內外經濟研究單位於年終時所發布

之下一年度經濟成長預測項目都不含營造工程物價指數預測經濟研究單位若

提供下一年度物價成長高低之預測時多以預測下一年度國內經濟成長之高低

所連帶影響國內貨物供給平衡之變動而帶動消費者物價指數(CPI)之成長數

40

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

值來代表雖然消費者物價指數與營造工程物價總指數間因使用目的不同

其組成權重亦不相同兩者間並未有直接相互影響之關聯性但若評估兩指數間

之長期趨勢以概估下一年度營造工程物價總指數之變動仍不失為一個客觀方

式因此本文彙整過去二十年間消費者物價指數與營造工程物價總指數之歷年

變動情形[4]如圖二所示二十年間CPI 指數之年度成長波動情形較 CCI

指數穩定在 1992-2003 年間CPI 指數之年度成長呈現逐年降低趨勢尤其在

2001-2003 的三年裡物價相對穩定(年度成長率趨近於零)但在 2003 年後

CPI 指數年度成長率之波動幅度漸漸擴增其值大約在 1-4之譜而過去二十

年間CCI 指數之年度波動幅度就較為劇烈工程物價波動幅度高者可達 15

之多(1993 年)工程物價波動劇降者亦曾達-9(1999 年)而營造工程之施工期

間常長達數年業者受營造工程物價之波動影響困擾頗深更常成為營造業者年

度獲利盈虧之關鍵因素依據圖二 CPI 指數之年度變動線性趨勢線逐年降低趨勢

及 CCI 指數之年度變動線性趨勢線逐年升高現象在 2010 年時CCI 指數之變

動率高於 CPI 指數約 37左右且兩指數年度變動趨勢線間之差異(CCI-CPI)

每年以增加 02之比例擴大中因此估測 2012 年終時營造業所可能遭遇之

營造工程物價總指數之變動數值將以經建會所設定之 2012 年消費者物價成長

率目標值加上 37(2010 年時之差距)再加上 04(2011 及 2012 年之差距)

作推測

41

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

而失業率可以反映勞工就業情形若年度經濟成長時可增加勞工就業機會

勞工失業率就會降低反之若年度經濟衰退時常引致勞工失業率升高本文

亦彙整行政院勞工委員會所公布之資料[6]將近十年來我國勞工總計(平均)

失業率及營造業勞工失業率繪於圖三就勞工失業率之指標而言營造業之勞工

失業率常高於全國勞工之總計失業率甚多在 2002 年時我國勞工總計失業率

為 517但當年營造業的勞工失業率約為前者之兩倍(964)其後營造業

勞工失業率以顯著的速率降低使得營造業勞工失業率與全國勞工總計失業率間

之差距逐漸縮小但自 2006 年之後兩者之失業率則與之前逐漸縮小差距之

現象背道而馳2008 年受金融海嘯之衝擊造成國內百業蕭條該年底我國

勞工總計失業率飆破 5以後長達年餘之勞工總計失業率居高不下2010 年 10

月份受惠於各部會戮力推出短期促進就業方案之功效主計處所公布的當月勞

工總計失業率降至 5以下雖讓當時以烏紗帽為擔保的閣揆暫時鬆了一口氣

但當月營造業勞工失業率仍高達 93為比較全國勞工之總計失業率與營造業

勞工失業率間之關聯趨勢本文將兩者失業率之線性趨勢線繪於圖三若以兩者

之趨勢線估計2010 年時我國營造業勞工失業率高於全國勞工總計失業率約

為 25但兩者之差距以每年減少 005之速率縮小中估測 2012 年終時營

造業勞工失業率之可能情況將以經建會所設定之 2012 年全國勞工總計失業率

目標值加上 25(2010 年時兩者趨勢線之差距)再減少 01(2011 及 2012

年縮小差距趨勢之結果)來推測

42

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

勞動薪資之成長受幾項因素影響其一為在通貨膨脹時期企業主考量

維持既有員工勞動薪資之購買力所為之勞動薪資增加給付其二為總勞動工

作時間之增加也會使勞工薪資總額增加另一項影響因素則為勞動生產力增

加之因素企業主以加薪方式回饋辛苦之員工[7]而由主計處所公布的資料中[4]

在 1995 年之前我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致多

高於當年之消費者物價指數之年度成長率(如圖四)顯然此段時間企業主對勞工

薪資之調整應有勞動生產力增加或勞動總工時增加之因素在內但在 1995 年

之後我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致與消費者物價

指數之年度成長率相當研判此段時期企業主調整勞工薪資的考量應為維持員

工既有勞動薪資之實質購買力以降低物價上漲所造成之影響居多估測 2012

年終時營造業勞工薪資成長率之可能情況仍以營造業主應會考量消費者物價

指數之漲幅調整營造業勞工薪資以維持勞動薪資之原有實質購買力因此

推測 2012 年終時此項營造業勞工薪資調整率將以經建會所設定 2012 年消費

者物價成長率之目標值來估計

43

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

依據前述彙整過去我國整體經建指標與營造業經建指標之趨勢與推估方式

2012 年我國營造業之經建指標推估結果如表一所示依此結果營造業在今年

之經建表現將面臨該高的不高(經濟成長率為 05及薪資調整率為 20)

且該低的不低(營造工程物價上漲率為 61與失業率為 66)的困境但營造

業面對今年預期之經營困境時應該找哪一個部會提供必要之協助依據目前的

政府組織架構營造業及建築師管理業務由內政部營建署依法管理技師及工

程顧問機構管理業務由行政院公共工程委員會(工程會)管理而負責國內各

產業的發展規劃或輔導業務則屬經濟部的業務範圍但或許因法定營造業另有

中央主管機關經濟部對營造產業發展規劃或產業輔導之協助常使營造業者感

覺不如其對製造業者立法院於前(2010 年)年 1 月份通過行政院組織法等三

法之修正案並預計於三年內完成政府組織再造工程在政府組織調整方案中(草

案)國家發展委員會將新設管制考核處以統籌原工程會及經建會之工程管考

業務另將增設國土空間發展處以統籌工程會之工程建設經費審議及經建會住

都處之業務交通部將更名為「交通及建設部」並規劃新設「工程技術及產業

司」及「民間參與公共建設司」以納入工程會及內政部之相關業務而內政部

將保留國土規劃及建築師管理之業務另設國土管理署辦理雖然此項政府組

織調整方案與原工程界期望新設「工程建設部」以統一我國營建產業之發展

規劃考核管理督導與輔導等事務的原意有不小落差但工程界仍殷切盼

望政府組織調整後能有特定部會以營造產業中央主管機關的立場於「考核

44

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

管理與督導」之傳統業務外增加規劃營造產業之發展願景年度經建目標制訂

及提供必要之輔導與協助等業務更期望類似「兩兆雙星」「生技起飛鑽石行動

方案」的產業長期發展及輔導方案能由營造業之中央主管機關提出

45

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

國外災例 他山之石

簡賢文 中央警察大學 教授

謝蕙如 中央警察大學 研究助理

根據統計資料[1]顯示自 1995年起全世界已有 713人因公路隧道火災而死

亡且在 1999 年至 2001 年間歐洲就至少發生三起重大的隧道火災如 1999

年Mont Blanc Tunnel 因一輛載有人造奶油及麵粉之貨車自燃引發猛烈火勢造

成 39人死亡43輛車毁損隧道關閉將近三年1999年 Tauern Tunnel 火災造

成 12死 49傷隧道封閉 3個月其肇事原因為載運油漆之貨車追撞前方車輛引

發火災而 2001年兩輛貨車對撞所引發之 Gotthard Tunnel 火災其造成 20死 4

傷隧道嚴重損壞封閉 2個月從隧道火災對社會經濟以及國家政府形象重大損

失之角度審視公路隧道已不僅只是單純的交通運輸途徑而是背負著國家形象

及經濟重任之關鍵基礎設施

隨著臺灣社會環境的變遷及對於運輸經濟交通安全的高需求和高期待越

來越多的隧道於公路建設中構築包括八卦山隧道雪山隧道觀音山隧道

甚至是計劃建造之蘇花改隧道群隧道取代了開放的平面道路不僅提升車流量

縮短更多的車程時間也帶來更高的交通運輸經濟效益雖然隧道帶來交通上

之便捷然其可能因通行其間車輛的追撞而衍生的避難與救援特別困難的隧道火

災對於實現「給予人民一條安全回家的路」之倡議絕對是蘇花改通過環評後

中央及地方政府與工程顧問公司必須面對之關鍵議題

46

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 36: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

總膠結料重量[50][ ]

(3) 飛灰做為混凝土摻料時應符合 CNS 3036 之 F 類規定使用時應經工

程司事先核可且飛灰量不得超過總膠結料重量之[25][ ]若用於耐

磨混凝土飛灰量不得超過總膠結料重量之[15] [ ]若用於巨積混凝土

飛灰量不得超過水泥總膠結料之[30][ ]

(4) 矽灰做為混凝土摻料時應符合第 03373 章「矽灰混凝土」之相關規定

使用時應經工程司事先核可

由試驗結果可知粗粒料硬度與水中磨耗損失體積為負相關故提昇混凝土粗

粒料品質可有效提昇其抗磨耗能力因此對於耐磨混凝土粗粒料洛杉磯磨損率的

規定加以提昇規定不得大於 40

此外規範草案對於抗磨損構造物混凝土礦物摻料用量要求的主要精神在

(1) 僅規定礦物摻料之總取代量之上限為 50而沒有規定下限係因國

內最常用之礦物摻料爐石粉及飛灰單價均低於水泥以市場機制而言

承包廠商將會使用礦物摻料至其上限以降低成本

(2) 添加爐石粉有助於混凝土抗磨耗性能之提昇而飛灰不利於抗磨耗性

能但長齡期後則可改善其不利於抗磨耗性能之影響因此規範草案規

定礦物摻料之總取代量之上限為 50可保證爐石粉添加量不會超過

50再配合用於耐磨混凝土飛灰取代量上限為 15之規定亦可確保

飛灰添加量不會超過 15

(3) 矽灰對於抗磨耗性能以取代量為 15以內較為理想考量矽灰單價較

高若對於抗磨耗性能無明顯助益添加太多形同浪費因此本規範草

案對於矽灰之要求較為保守規定其添加量不宜超過水泥量之 10

(4) 藉由增加爐石粉及飛灰的用量可達成較佳之耐久性能其中爐石粉取

代量為 35時 RCPT 總累積電荷量即可降低 63~75飛灰取代量為

15時可降低 72~79綜上可知混凝土中添加爐石粉及飛灰均可

大幅提升其耐久性能

(5) 爐石粉及飛灰的用量與混凝土絕熱溫昇有密切之關係爐灰(爐石粉

飛灰=73)取代 30可使絕熱溫昇約降低 5取代 50約降低 13

顯示以爐石粉及飛灰等礦物摻料適當取代水泥之用量可有效降低水化

熱之產生以達到較佳之溫度與體積穩定性之控制

36

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

經由一系列混凝土相關試驗及相關文獻之綜整分析將混凝土抗壓強度水

膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽灰)用量等因素

與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝擊能力耐久性

溫度與體積穩定性等材料性能建立起關聯性且考量混凝土抗磨損試驗及耐久性

試驗所需花費時間較長如水中磨耗試驗需於齡期 56 天進行RCPT 需於齡期

91 天進行此將造成施工驗收等待時間過長的困擾故於規範草案之擬定即以

混凝土抗壓強度水膠比粗粒料用量礦物摻料用量等作為材料品質的檢驗規

定而不再另訂定額外之檢驗標準以簡化施工材料驗收作業但仍能達混凝土

抗磨損及提高耐久性溫度與體積穩定性之目的

此外在配比設計階段考量材料之多樣性或使用新材料時規範草案建

議當構造物需抵抗磨耗或衝擊時得進行 ASTM C1138 混凝土水中磨耗試驗

ACI 544 抗衝擊試驗或其他相關試驗依測試結果擇定最佳配比

然近年來台灣發生極端氣候已成常態維護水工構造物之性能及結構安全更

形重要本規範草案經由配比設計試拌試體製作乃至進行各項材料性能試

驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝土材料因素與混凝土力學性能建立

關聯性對於不同類型水利工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議

未來水工構造物之混凝土施工便可以有一明確的混凝土材料性能準則及材料試

驗項目與標準以期提昇水工構造物之品質

37

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長

徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長

行政院經濟建設委員會(經建會)在去(2011)年 12 月份發表 2012 年國

家建設計畫[1]揭櫫我國穩定永續均衡的經濟發展政策而落實於 2012 年度經

建發展目標包含經濟成長率為 43以上每人 GDP20246(美元)以上失

業率在 42以下而消費者物價指數上漲率則以不超過 20為努力目標

去年中因為歐美債信問題引發全球經濟衰退之疑慮我國因為國家財務

較為健全2011 年的經濟發展也較歐美國家樂觀因此當時經濟部長曾出面信

心喊話提出 2011 年的經濟指標有信心達到「54321」之標準[2]也就是說經

濟成長率要達到「5」以上失業率要在「4」以下薪資所得調漲要達「3」

以上消費者物價年增率則控制在「2」以下以及今年之重大投資要超過「1

兆」元

當提到一國經濟活動的規模時常以該國 GDP(Gross Domestic Product)為代

表而評估該國經濟活動的表現時則多以其 GDP 年度成長率來衡量由於近

年國際間貿易障礙逐漸去除跨國貿易與物流愈趨頻繁與重要當各國貿易需放

眼於全世界時供應貿易所需產品的廠商(或產業)規模也就愈來愈大使得各

國的經濟活動愈來愈趨向資本密集的結果因此目前以 GDP 來評估各國之經濟

38

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

成果時雖仍是一個有效指標但卻無法直接反映支撐經濟活動的廣大受薪階級

之實際經濟情況也因為如此2011 年 9 月「佔領華爾街運動」在美國各地如

火如荼的展開即在向執政當局反映代表受薪階級的 99人口在 2008 年金

融海嘯後之經濟復甦時期無法如同資本家一般享受 GDP 成長所應帶來之好

處(如勞方聘僱薪資的提升)因此如果需兼顧勞資雙方之實質經濟所得政

府在制訂年度總體經濟發展目標時除經建會所提「經濟成長率」「失業率」及

「消費者物價指數上漲率」外若能加上經濟部所提之「薪資所得調漲率」將

使政府施政首要為照顧全體人民福祉之目的透過每年經建目標之規劃與制訂

更為完整的推動與落實

在經建會邀集各部會制訂下一年度之國家總體經建目標後各部會需就其主

管業務規劃分配至業管產業的次經建目標及實施方案以期在年度終了時經

建會可以彙整全國人民一年來的努力達成年初所制訂的國家經建目標因此本

文也以「經濟成長率」「物價指數上漲率」「失業率」及「薪資所得調漲率」四

項經建指標比較近年我國總體經建實質成果與營造業經建實質成果間之差異與

趨勢並以經建會所制訂之 2012 年我國經建目標推測 2012 年營造業可能之產

業經建成果

首先經濟成長率是四項經建目標的根源且會直接影響到另外三項經建指

標數值之高低通常代表國家經濟活動結果之 GDP是指該國國內從事經濟活

動的總生產毛額而比較歷年經濟成長之結果必須先去除歷年物價波動之影響

因素所以計算歷年經濟成長率時多以實質生產毛額之年度成長率為主[3]

因此彙整行政院主計處所公布之全國及營造業近三十年之實質生產毛額[4]

並計算兩者之歷年成長率其結果如圖一所示除少數年度外大致上此段期間

之全國 GDP 年度成長率高於營造業之實質生產毛額年度成長率在 1997 年之

前雖然我國經濟成長率呈現逐年降低趨勢但大致仍可維持在 5以上之水準

1997-2007 的十年間我國經濟成長率約維持在 5上下其後我國經濟成長

則面臨更險峻的局勢經濟成長欲振乏力而於 2010 年時政府為因應 2008 金

融海嘯衝擊之振興經濟措施逐漸展現績效使得 2010 年經濟成長率高達 10以

上三十年間我國經濟呈現負成長的年代只有兩年分別為 2001 年及 2009 年

而營造業實質生產毛額年度成長率之情況大約可以 1995 年作為分水嶺1995

39

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

年之前的營造業經濟成長率以正成長情形居多在 1987-1989 及 1993 年更高

達 10以上而於 1995 年之後的十五年間有超過一半的年度營造業的經濟

成長呈現負成長頹勢圖一中亦繪出全國及營造業兩者經濟成長率之線性趨勢線

以方便比較全國及營造業實質生產毛額年度成長率之差異與趨勢三十年來兩

者之實質生產毛額年度成長率趨勢線大致維持平行狀態在 2010 年時營造

業經濟成長趨勢線低於全國經濟成長趨勢線約為 38依圖一之兩者趨勢估計

假設 2011 及 2012 年趨勢線斜率之差距不變因此若推估 2012 年終時營造業之

可能經濟成長率本文將以經建會所設定 2012 年全國總體經濟成長率減去 38

來推測

營造業是一個火車頭工業[5]需要下游的產業供應鏈一起協助因此中間

消費比例高所以受工程施工所需之原物料價格波動影響程度亦高在國內直

接代表營造工程物價漲跌情形的指數是行政院主計處所定期公布之營造工程物

價指數(CCI內含總指數工程分類指數中類指數及個別項目指數)但因

其屬國內單一產業之物價指數主計處或國內外經濟研究單位於年終時所發布

之下一年度經濟成長預測項目都不含營造工程物價指數預測經濟研究單位若

提供下一年度物價成長高低之預測時多以預測下一年度國內經濟成長之高低

所連帶影響國內貨物供給平衡之變動而帶動消費者物價指數(CPI)之成長數

40

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

值來代表雖然消費者物價指數與營造工程物價總指數間因使用目的不同

其組成權重亦不相同兩者間並未有直接相互影響之關聯性但若評估兩指數間

之長期趨勢以概估下一年度營造工程物價總指數之變動仍不失為一個客觀方

式因此本文彙整過去二十年間消費者物價指數與營造工程物價總指數之歷年

變動情形[4]如圖二所示二十年間CPI 指數之年度成長波動情形較 CCI

指數穩定在 1992-2003 年間CPI 指數之年度成長呈現逐年降低趨勢尤其在

2001-2003 的三年裡物價相對穩定(年度成長率趨近於零)但在 2003 年後

CPI 指數年度成長率之波動幅度漸漸擴增其值大約在 1-4之譜而過去二十

年間CCI 指數之年度波動幅度就較為劇烈工程物價波動幅度高者可達 15

之多(1993 年)工程物價波動劇降者亦曾達-9(1999 年)而營造工程之施工期

間常長達數年業者受營造工程物價之波動影響困擾頗深更常成為營造業者年

度獲利盈虧之關鍵因素依據圖二 CPI 指數之年度變動線性趨勢線逐年降低趨勢

及 CCI 指數之年度變動線性趨勢線逐年升高現象在 2010 年時CCI 指數之變

動率高於 CPI 指數約 37左右且兩指數年度變動趨勢線間之差異(CCI-CPI)

每年以增加 02之比例擴大中因此估測 2012 年終時營造業所可能遭遇之

營造工程物價總指數之變動數值將以經建會所設定之 2012 年消費者物價成長

率目標值加上 37(2010 年時之差距)再加上 04(2011 及 2012 年之差距)

作推測

41

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

而失業率可以反映勞工就業情形若年度經濟成長時可增加勞工就業機會

勞工失業率就會降低反之若年度經濟衰退時常引致勞工失業率升高本文

亦彙整行政院勞工委員會所公布之資料[6]將近十年來我國勞工總計(平均)

失業率及營造業勞工失業率繪於圖三就勞工失業率之指標而言營造業之勞工

失業率常高於全國勞工之總計失業率甚多在 2002 年時我國勞工總計失業率

為 517但當年營造業的勞工失業率約為前者之兩倍(964)其後營造業

勞工失業率以顯著的速率降低使得營造業勞工失業率與全國勞工總計失業率間

之差距逐漸縮小但自 2006 年之後兩者之失業率則與之前逐漸縮小差距之

現象背道而馳2008 年受金融海嘯之衝擊造成國內百業蕭條該年底我國

勞工總計失業率飆破 5以後長達年餘之勞工總計失業率居高不下2010 年 10

月份受惠於各部會戮力推出短期促進就業方案之功效主計處所公布的當月勞

工總計失業率降至 5以下雖讓當時以烏紗帽為擔保的閣揆暫時鬆了一口氣

但當月營造業勞工失業率仍高達 93為比較全國勞工之總計失業率與營造業

勞工失業率間之關聯趨勢本文將兩者失業率之線性趨勢線繪於圖三若以兩者

之趨勢線估計2010 年時我國營造業勞工失業率高於全國勞工總計失業率約

為 25但兩者之差距以每年減少 005之速率縮小中估測 2012 年終時營

造業勞工失業率之可能情況將以經建會所設定之 2012 年全國勞工總計失業率

目標值加上 25(2010 年時兩者趨勢線之差距)再減少 01(2011 及 2012

年縮小差距趨勢之結果)來推測

42

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

勞動薪資之成長受幾項因素影響其一為在通貨膨脹時期企業主考量

維持既有員工勞動薪資之購買力所為之勞動薪資增加給付其二為總勞動工

作時間之增加也會使勞工薪資總額增加另一項影響因素則為勞動生產力增

加之因素企業主以加薪方式回饋辛苦之員工[7]而由主計處所公布的資料中[4]

在 1995 年之前我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致多

高於當年之消費者物價指數之年度成長率(如圖四)顯然此段時間企業主對勞工

薪資之調整應有勞動生產力增加或勞動總工時增加之因素在內但在 1995 年

之後我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致與消費者物價

指數之年度成長率相當研判此段時期企業主調整勞工薪資的考量應為維持員

工既有勞動薪資之實質購買力以降低物價上漲所造成之影響居多估測 2012

年終時營造業勞工薪資成長率之可能情況仍以營造業主應會考量消費者物價

指數之漲幅調整營造業勞工薪資以維持勞動薪資之原有實質購買力因此

推測 2012 年終時此項營造業勞工薪資調整率將以經建會所設定 2012 年消費

者物價成長率之目標值來估計

43

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

依據前述彙整過去我國整體經建指標與營造業經建指標之趨勢與推估方式

2012 年我國營造業之經建指標推估結果如表一所示依此結果營造業在今年

之經建表現將面臨該高的不高(經濟成長率為 05及薪資調整率為 20)

且該低的不低(營造工程物價上漲率為 61與失業率為 66)的困境但營造

業面對今年預期之經營困境時應該找哪一個部會提供必要之協助依據目前的

政府組織架構營造業及建築師管理業務由內政部營建署依法管理技師及工

程顧問機構管理業務由行政院公共工程委員會(工程會)管理而負責國內各

產業的發展規劃或輔導業務則屬經濟部的業務範圍但或許因法定營造業另有

中央主管機關經濟部對營造產業發展規劃或產業輔導之協助常使營造業者感

覺不如其對製造業者立法院於前(2010 年)年 1 月份通過行政院組織法等三

法之修正案並預計於三年內完成政府組織再造工程在政府組織調整方案中(草

案)國家發展委員會將新設管制考核處以統籌原工程會及經建會之工程管考

業務另將增設國土空間發展處以統籌工程會之工程建設經費審議及經建會住

都處之業務交通部將更名為「交通及建設部」並規劃新設「工程技術及產業

司」及「民間參與公共建設司」以納入工程會及內政部之相關業務而內政部

將保留國土規劃及建築師管理之業務另設國土管理署辦理雖然此項政府組

織調整方案與原工程界期望新設「工程建設部」以統一我國營建產業之發展

規劃考核管理督導與輔導等事務的原意有不小落差但工程界仍殷切盼

望政府組織調整後能有特定部會以營造產業中央主管機關的立場於「考核

44

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

管理與督導」之傳統業務外增加規劃營造產業之發展願景年度經建目標制訂

及提供必要之輔導與協助等業務更期望類似「兩兆雙星」「生技起飛鑽石行動

方案」的產業長期發展及輔導方案能由營造業之中央主管機關提出

45

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

國外災例 他山之石

簡賢文 中央警察大學 教授

謝蕙如 中央警察大學 研究助理

根據統計資料[1]顯示自 1995年起全世界已有 713人因公路隧道火災而死

亡且在 1999 年至 2001 年間歐洲就至少發生三起重大的隧道火災如 1999

年Mont Blanc Tunnel 因一輛載有人造奶油及麵粉之貨車自燃引發猛烈火勢造

成 39人死亡43輛車毁損隧道關閉將近三年1999年 Tauern Tunnel 火災造

成 12死 49傷隧道封閉 3個月其肇事原因為載運油漆之貨車追撞前方車輛引

發火災而 2001年兩輛貨車對撞所引發之 Gotthard Tunnel 火災其造成 20死 4

傷隧道嚴重損壞封閉 2個月從隧道火災對社會經濟以及國家政府形象重大損

失之角度審視公路隧道已不僅只是單純的交通運輸途徑而是背負著國家形象

及經濟重任之關鍵基礎設施

隨著臺灣社會環境的變遷及對於運輸經濟交通安全的高需求和高期待越

來越多的隧道於公路建設中構築包括八卦山隧道雪山隧道觀音山隧道

甚至是計劃建造之蘇花改隧道群隧道取代了開放的平面道路不僅提升車流量

縮短更多的車程時間也帶來更高的交通運輸經濟效益雖然隧道帶來交通上

之便捷然其可能因通行其間車輛的追撞而衍生的避難與救援特別困難的隧道火

災對於實現「給予人民一條安全回家的路」之倡議絕對是蘇花改通過環評後

中央及地方政府與工程顧問公司必須面對之關鍵議題

46

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 37: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)》

經由一系列混凝土相關試驗及相關文獻之綜整分析將混凝土抗壓強度水

膠比粗粒料用量粗粒料性質礦物摻料(飛灰爐石粉及矽灰)用量等因素

與混凝土抵抗水中磨耗能力抵抗含砂水流沖擊能力抵抗衝擊能力耐久性

溫度與體積穩定性等材料性能建立起關聯性且考量混凝土抗磨損試驗及耐久性

試驗所需花費時間較長如水中磨耗試驗需於齡期 56 天進行RCPT 需於齡期

91 天進行此將造成施工驗收等待時間過長的困擾故於規範草案之擬定即以

混凝土抗壓強度水膠比粗粒料用量礦物摻料用量等作為材料品質的檢驗規

定而不再另訂定額外之檢驗標準以簡化施工材料驗收作業但仍能達混凝土

抗磨損及提高耐久性溫度與體積穩定性之目的

此外在配比設計階段考量材料之多樣性或使用新材料時規範草案建

議當構造物需抵抗磨耗或衝擊時得進行 ASTM C1138 混凝土水中磨耗試驗

ACI 544 抗衝擊試驗或其他相關試驗依測試結果擇定最佳配比

然近年來台灣發生極端氣候已成常態維護水工構造物之性能及結構安全更

形重要本規範草案經由配比設計試拌試體製作乃至進行各項材料性能試

驗及試驗結果進行綜整分析後可將混凝土材料因素與混凝土力學性能建立

關聯性對於不同類型水利工程構造物提出對應之混凝土材料性能要求建議

未來水工構造物之混凝土施工便可以有一明確的混凝土材料性能準則及材料試

驗項目與標準以期提昇水工構造物之品質

37

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長

徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長

行政院經濟建設委員會(經建會)在去(2011)年 12 月份發表 2012 年國

家建設計畫[1]揭櫫我國穩定永續均衡的經濟發展政策而落實於 2012 年度經

建發展目標包含經濟成長率為 43以上每人 GDP20246(美元)以上失

業率在 42以下而消費者物價指數上漲率則以不超過 20為努力目標

去年中因為歐美債信問題引發全球經濟衰退之疑慮我國因為國家財務

較為健全2011 年的經濟發展也較歐美國家樂觀因此當時經濟部長曾出面信

心喊話提出 2011 年的經濟指標有信心達到「54321」之標準[2]也就是說經

濟成長率要達到「5」以上失業率要在「4」以下薪資所得調漲要達「3」

以上消費者物價年增率則控制在「2」以下以及今年之重大投資要超過「1

兆」元

當提到一國經濟活動的規模時常以該國 GDP(Gross Domestic Product)為代

表而評估該國經濟活動的表現時則多以其 GDP 年度成長率來衡量由於近

年國際間貿易障礙逐漸去除跨國貿易與物流愈趨頻繁與重要當各國貿易需放

眼於全世界時供應貿易所需產品的廠商(或產業)規模也就愈來愈大使得各

國的經濟活動愈來愈趨向資本密集的結果因此目前以 GDP 來評估各國之經濟

38

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

成果時雖仍是一個有效指標但卻無法直接反映支撐經濟活動的廣大受薪階級

之實際經濟情況也因為如此2011 年 9 月「佔領華爾街運動」在美國各地如

火如荼的展開即在向執政當局反映代表受薪階級的 99人口在 2008 年金

融海嘯後之經濟復甦時期無法如同資本家一般享受 GDP 成長所應帶來之好

處(如勞方聘僱薪資的提升)因此如果需兼顧勞資雙方之實質經濟所得政

府在制訂年度總體經濟發展目標時除經建會所提「經濟成長率」「失業率」及

「消費者物價指數上漲率」外若能加上經濟部所提之「薪資所得調漲率」將

使政府施政首要為照顧全體人民福祉之目的透過每年經建目標之規劃與制訂

更為完整的推動與落實

在經建會邀集各部會制訂下一年度之國家總體經建目標後各部會需就其主

管業務規劃分配至業管產業的次經建目標及實施方案以期在年度終了時經

建會可以彙整全國人民一年來的努力達成年初所制訂的國家經建目標因此本

文也以「經濟成長率」「物價指數上漲率」「失業率」及「薪資所得調漲率」四

項經建指標比較近年我國總體經建實質成果與營造業經建實質成果間之差異與

趨勢並以經建會所制訂之 2012 年我國經建目標推測 2012 年營造業可能之產

業經建成果

首先經濟成長率是四項經建目標的根源且會直接影響到另外三項經建指

標數值之高低通常代表國家經濟活動結果之 GDP是指該國國內從事經濟活

動的總生產毛額而比較歷年經濟成長之結果必須先去除歷年物價波動之影響

因素所以計算歷年經濟成長率時多以實質生產毛額之年度成長率為主[3]

因此彙整行政院主計處所公布之全國及營造業近三十年之實質生產毛額[4]

並計算兩者之歷年成長率其結果如圖一所示除少數年度外大致上此段期間

之全國 GDP 年度成長率高於營造業之實質生產毛額年度成長率在 1997 年之

前雖然我國經濟成長率呈現逐年降低趨勢但大致仍可維持在 5以上之水準

1997-2007 的十年間我國經濟成長率約維持在 5上下其後我國經濟成長

則面臨更險峻的局勢經濟成長欲振乏力而於 2010 年時政府為因應 2008 金

融海嘯衝擊之振興經濟措施逐漸展現績效使得 2010 年經濟成長率高達 10以

上三十年間我國經濟呈現負成長的年代只有兩年分別為 2001 年及 2009 年

而營造業實質生產毛額年度成長率之情況大約可以 1995 年作為分水嶺1995

39

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

年之前的營造業經濟成長率以正成長情形居多在 1987-1989 及 1993 年更高

達 10以上而於 1995 年之後的十五年間有超過一半的年度營造業的經濟

成長呈現負成長頹勢圖一中亦繪出全國及營造業兩者經濟成長率之線性趨勢線

以方便比較全國及營造業實質生產毛額年度成長率之差異與趨勢三十年來兩

者之實質生產毛額年度成長率趨勢線大致維持平行狀態在 2010 年時營造

業經濟成長趨勢線低於全國經濟成長趨勢線約為 38依圖一之兩者趨勢估計

假設 2011 及 2012 年趨勢線斜率之差距不變因此若推估 2012 年終時營造業之

可能經濟成長率本文將以經建會所設定 2012 年全國總體經濟成長率減去 38

來推測

營造業是一個火車頭工業[5]需要下游的產業供應鏈一起協助因此中間

消費比例高所以受工程施工所需之原物料價格波動影響程度亦高在國內直

接代表營造工程物價漲跌情形的指數是行政院主計處所定期公布之營造工程物

價指數(CCI內含總指數工程分類指數中類指數及個別項目指數)但因

其屬國內單一產業之物價指數主計處或國內外經濟研究單位於年終時所發布

之下一年度經濟成長預測項目都不含營造工程物價指數預測經濟研究單位若

提供下一年度物價成長高低之預測時多以預測下一年度國內經濟成長之高低

所連帶影響國內貨物供給平衡之變動而帶動消費者物價指數(CPI)之成長數

40

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

值來代表雖然消費者物價指數與營造工程物價總指數間因使用目的不同

其組成權重亦不相同兩者間並未有直接相互影響之關聯性但若評估兩指數間

之長期趨勢以概估下一年度營造工程物價總指數之變動仍不失為一個客觀方

式因此本文彙整過去二十年間消費者物價指數與營造工程物價總指數之歷年

變動情形[4]如圖二所示二十年間CPI 指數之年度成長波動情形較 CCI

指數穩定在 1992-2003 年間CPI 指數之年度成長呈現逐年降低趨勢尤其在

2001-2003 的三年裡物價相對穩定(年度成長率趨近於零)但在 2003 年後

CPI 指數年度成長率之波動幅度漸漸擴增其值大約在 1-4之譜而過去二十

年間CCI 指數之年度波動幅度就較為劇烈工程物價波動幅度高者可達 15

之多(1993 年)工程物價波動劇降者亦曾達-9(1999 年)而營造工程之施工期

間常長達數年業者受營造工程物價之波動影響困擾頗深更常成為營造業者年

度獲利盈虧之關鍵因素依據圖二 CPI 指數之年度變動線性趨勢線逐年降低趨勢

及 CCI 指數之年度變動線性趨勢線逐年升高現象在 2010 年時CCI 指數之變

動率高於 CPI 指數約 37左右且兩指數年度變動趨勢線間之差異(CCI-CPI)

每年以增加 02之比例擴大中因此估測 2012 年終時營造業所可能遭遇之

營造工程物價總指數之變動數值將以經建會所設定之 2012 年消費者物價成長

率目標值加上 37(2010 年時之差距)再加上 04(2011 及 2012 年之差距)

作推測

41

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

而失業率可以反映勞工就業情形若年度經濟成長時可增加勞工就業機會

勞工失業率就會降低反之若年度經濟衰退時常引致勞工失業率升高本文

亦彙整行政院勞工委員會所公布之資料[6]將近十年來我國勞工總計(平均)

失業率及營造業勞工失業率繪於圖三就勞工失業率之指標而言營造業之勞工

失業率常高於全國勞工之總計失業率甚多在 2002 年時我國勞工總計失業率

為 517但當年營造業的勞工失業率約為前者之兩倍(964)其後營造業

勞工失業率以顯著的速率降低使得營造業勞工失業率與全國勞工總計失業率間

之差距逐漸縮小但自 2006 年之後兩者之失業率則與之前逐漸縮小差距之

現象背道而馳2008 年受金融海嘯之衝擊造成國內百業蕭條該年底我國

勞工總計失業率飆破 5以後長達年餘之勞工總計失業率居高不下2010 年 10

月份受惠於各部會戮力推出短期促進就業方案之功效主計處所公布的當月勞

工總計失業率降至 5以下雖讓當時以烏紗帽為擔保的閣揆暫時鬆了一口氣

但當月營造業勞工失業率仍高達 93為比較全國勞工之總計失業率與營造業

勞工失業率間之關聯趨勢本文將兩者失業率之線性趨勢線繪於圖三若以兩者

之趨勢線估計2010 年時我國營造業勞工失業率高於全國勞工總計失業率約

為 25但兩者之差距以每年減少 005之速率縮小中估測 2012 年終時營

造業勞工失業率之可能情況將以經建會所設定之 2012 年全國勞工總計失業率

目標值加上 25(2010 年時兩者趨勢線之差距)再減少 01(2011 及 2012

年縮小差距趨勢之結果)來推測

42

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

勞動薪資之成長受幾項因素影響其一為在通貨膨脹時期企業主考量

維持既有員工勞動薪資之購買力所為之勞動薪資增加給付其二為總勞動工

作時間之增加也會使勞工薪資總額增加另一項影響因素則為勞動生產力增

加之因素企業主以加薪方式回饋辛苦之員工[7]而由主計處所公布的資料中[4]

在 1995 年之前我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致多

高於當年之消費者物價指數之年度成長率(如圖四)顯然此段時間企業主對勞工

薪資之調整應有勞動生產力增加或勞動總工時增加之因素在內但在 1995 年

之後我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致與消費者物價

指數之年度成長率相當研判此段時期企業主調整勞工薪資的考量應為維持員

工既有勞動薪資之實質購買力以降低物價上漲所造成之影響居多估測 2012

年終時營造業勞工薪資成長率之可能情況仍以營造業主應會考量消費者物價

指數之漲幅調整營造業勞工薪資以維持勞動薪資之原有實質購買力因此

推測 2012 年終時此項營造業勞工薪資調整率將以經建會所設定 2012 年消費

者物價成長率之目標值來估計

43

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

依據前述彙整過去我國整體經建指標與營造業經建指標之趨勢與推估方式

2012 年我國營造業之經建指標推估結果如表一所示依此結果營造業在今年

之經建表現將面臨該高的不高(經濟成長率為 05及薪資調整率為 20)

且該低的不低(營造工程物價上漲率為 61與失業率為 66)的困境但營造

業面對今年預期之經營困境時應該找哪一個部會提供必要之協助依據目前的

政府組織架構營造業及建築師管理業務由內政部營建署依法管理技師及工

程顧問機構管理業務由行政院公共工程委員會(工程會)管理而負責國內各

產業的發展規劃或輔導業務則屬經濟部的業務範圍但或許因法定營造業另有

中央主管機關經濟部對營造產業發展規劃或產業輔導之協助常使營造業者感

覺不如其對製造業者立法院於前(2010 年)年 1 月份通過行政院組織法等三

法之修正案並預計於三年內完成政府組織再造工程在政府組織調整方案中(草

案)國家發展委員會將新設管制考核處以統籌原工程會及經建會之工程管考

業務另將增設國土空間發展處以統籌工程會之工程建設經費審議及經建會住

都處之業務交通部將更名為「交通及建設部」並規劃新設「工程技術及產業

司」及「民間參與公共建設司」以納入工程會及內政部之相關業務而內政部

將保留國土規劃及建築師管理之業務另設國土管理署辦理雖然此項政府組

織調整方案與原工程界期望新設「工程建設部」以統一我國營建產業之發展

規劃考核管理督導與輔導等事務的原意有不小落差但工程界仍殷切盼

望政府組織調整後能有特定部會以營造產業中央主管機關的立場於「考核

44

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

管理與督導」之傳統業務外增加規劃營造產業之發展願景年度經建目標制訂

及提供必要之輔導與協助等業務更期望類似「兩兆雙星」「生技起飛鑽石行動

方案」的產業長期發展及輔導方案能由營造業之中央主管機關提出

45

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

國外災例 他山之石

簡賢文 中央警察大學 教授

謝蕙如 中央警察大學 研究助理

根據統計資料[1]顯示自 1995年起全世界已有 713人因公路隧道火災而死

亡且在 1999 年至 2001 年間歐洲就至少發生三起重大的隧道火災如 1999

年Mont Blanc Tunnel 因一輛載有人造奶油及麵粉之貨車自燃引發猛烈火勢造

成 39人死亡43輛車毁損隧道關閉將近三年1999年 Tauern Tunnel 火災造

成 12死 49傷隧道封閉 3個月其肇事原因為載運油漆之貨車追撞前方車輛引

發火災而 2001年兩輛貨車對撞所引發之 Gotthard Tunnel 火災其造成 20死 4

傷隧道嚴重損壞封閉 2個月從隧道火災對社會經濟以及國家政府形象重大損

失之角度審視公路隧道已不僅只是單純的交通運輸途徑而是背負著國家形象

及經濟重任之關鍵基礎設施

隨著臺灣社會環境的變遷及對於運輸經濟交通安全的高需求和高期待越

來越多的隧道於公路建設中構築包括八卦山隧道雪山隧道觀音山隧道

甚至是計劃建造之蘇花改隧道群隧道取代了開放的平面道路不僅提升車流量

縮短更多的車程時間也帶來更高的交通運輸經濟效益雖然隧道帶來交通上

之便捷然其可能因通行其間車輛的追撞而衍生的避難與救援特別困難的隧道火

災對於實現「給予人民一條安全回家的路」之倡議絕對是蘇花改通過環評後

中央及地方政府與工程顧問公司必須面對之關鍵議題

46

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 38: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

張光甫 財團法人臺灣營建研究院 產業資訊與推廣處處長

徐力平 財團法人臺灣營建研究院 副院長

行政院經濟建設委員會(經建會)在去(2011)年 12 月份發表 2012 年國

家建設計畫[1]揭櫫我國穩定永續均衡的經濟發展政策而落實於 2012 年度經

建發展目標包含經濟成長率為 43以上每人 GDP20246(美元)以上失

業率在 42以下而消費者物價指數上漲率則以不超過 20為努力目標

去年中因為歐美債信問題引發全球經濟衰退之疑慮我國因為國家財務

較為健全2011 年的經濟發展也較歐美國家樂觀因此當時經濟部長曾出面信

心喊話提出 2011 年的經濟指標有信心達到「54321」之標準[2]也就是說經

濟成長率要達到「5」以上失業率要在「4」以下薪資所得調漲要達「3」

以上消費者物價年增率則控制在「2」以下以及今年之重大投資要超過「1

兆」元

當提到一國經濟活動的規模時常以該國 GDP(Gross Domestic Product)為代

表而評估該國經濟活動的表現時則多以其 GDP 年度成長率來衡量由於近

年國際間貿易障礙逐漸去除跨國貿易與物流愈趨頻繁與重要當各國貿易需放

眼於全世界時供應貿易所需產品的廠商(或產業)規模也就愈來愈大使得各

國的經濟活動愈來愈趨向資本密集的結果因此目前以 GDP 來評估各國之經濟

38

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

成果時雖仍是一個有效指標但卻無法直接反映支撐經濟活動的廣大受薪階級

之實際經濟情況也因為如此2011 年 9 月「佔領華爾街運動」在美國各地如

火如荼的展開即在向執政當局反映代表受薪階級的 99人口在 2008 年金

融海嘯後之經濟復甦時期無法如同資本家一般享受 GDP 成長所應帶來之好

處(如勞方聘僱薪資的提升)因此如果需兼顧勞資雙方之實質經濟所得政

府在制訂年度總體經濟發展目標時除經建會所提「經濟成長率」「失業率」及

「消費者物價指數上漲率」外若能加上經濟部所提之「薪資所得調漲率」將

使政府施政首要為照顧全體人民福祉之目的透過每年經建目標之規劃與制訂

更為完整的推動與落實

在經建會邀集各部會制訂下一年度之國家總體經建目標後各部會需就其主

管業務規劃分配至業管產業的次經建目標及實施方案以期在年度終了時經

建會可以彙整全國人民一年來的努力達成年初所制訂的國家經建目標因此本

文也以「經濟成長率」「物價指數上漲率」「失業率」及「薪資所得調漲率」四

項經建指標比較近年我國總體經建實質成果與營造業經建實質成果間之差異與

趨勢並以經建會所制訂之 2012 年我國經建目標推測 2012 年營造業可能之產

業經建成果

首先經濟成長率是四項經建目標的根源且會直接影響到另外三項經建指

標數值之高低通常代表國家經濟活動結果之 GDP是指該國國內從事經濟活

動的總生產毛額而比較歷年經濟成長之結果必須先去除歷年物價波動之影響

因素所以計算歷年經濟成長率時多以實質生產毛額之年度成長率為主[3]

因此彙整行政院主計處所公布之全國及營造業近三十年之實質生產毛額[4]

並計算兩者之歷年成長率其結果如圖一所示除少數年度外大致上此段期間

之全國 GDP 年度成長率高於營造業之實質生產毛額年度成長率在 1997 年之

前雖然我國經濟成長率呈現逐年降低趨勢但大致仍可維持在 5以上之水準

1997-2007 的十年間我國經濟成長率約維持在 5上下其後我國經濟成長

則面臨更險峻的局勢經濟成長欲振乏力而於 2010 年時政府為因應 2008 金

融海嘯衝擊之振興經濟措施逐漸展現績效使得 2010 年經濟成長率高達 10以

上三十年間我國經濟呈現負成長的年代只有兩年分別為 2001 年及 2009 年

而營造業實質生產毛額年度成長率之情況大約可以 1995 年作為分水嶺1995

39

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

年之前的營造業經濟成長率以正成長情形居多在 1987-1989 及 1993 年更高

達 10以上而於 1995 年之後的十五年間有超過一半的年度營造業的經濟

成長呈現負成長頹勢圖一中亦繪出全國及營造業兩者經濟成長率之線性趨勢線

以方便比較全國及營造業實質生產毛額年度成長率之差異與趨勢三十年來兩

者之實質生產毛額年度成長率趨勢線大致維持平行狀態在 2010 年時營造

業經濟成長趨勢線低於全國經濟成長趨勢線約為 38依圖一之兩者趨勢估計

假設 2011 及 2012 年趨勢線斜率之差距不變因此若推估 2012 年終時營造業之

可能經濟成長率本文將以經建會所設定 2012 年全國總體經濟成長率減去 38

來推測

營造業是一個火車頭工業[5]需要下游的產業供應鏈一起協助因此中間

消費比例高所以受工程施工所需之原物料價格波動影響程度亦高在國內直

接代表營造工程物價漲跌情形的指數是行政院主計處所定期公布之營造工程物

價指數(CCI內含總指數工程分類指數中類指數及個別項目指數)但因

其屬國內單一產業之物價指數主計處或國內外經濟研究單位於年終時所發布

之下一年度經濟成長預測項目都不含營造工程物價指數預測經濟研究單位若

提供下一年度物價成長高低之預測時多以預測下一年度國內經濟成長之高低

所連帶影響國內貨物供給平衡之變動而帶動消費者物價指數(CPI)之成長數

40

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

值來代表雖然消費者物價指數與營造工程物價總指數間因使用目的不同

其組成權重亦不相同兩者間並未有直接相互影響之關聯性但若評估兩指數間

之長期趨勢以概估下一年度營造工程物價總指數之變動仍不失為一個客觀方

式因此本文彙整過去二十年間消費者物價指數與營造工程物價總指數之歷年

變動情形[4]如圖二所示二十年間CPI 指數之年度成長波動情形較 CCI

指數穩定在 1992-2003 年間CPI 指數之年度成長呈現逐年降低趨勢尤其在

2001-2003 的三年裡物價相對穩定(年度成長率趨近於零)但在 2003 年後

CPI 指數年度成長率之波動幅度漸漸擴增其值大約在 1-4之譜而過去二十

年間CCI 指數之年度波動幅度就較為劇烈工程物價波動幅度高者可達 15

之多(1993 年)工程物價波動劇降者亦曾達-9(1999 年)而營造工程之施工期

間常長達數年業者受營造工程物價之波動影響困擾頗深更常成為營造業者年

度獲利盈虧之關鍵因素依據圖二 CPI 指數之年度變動線性趨勢線逐年降低趨勢

及 CCI 指數之年度變動線性趨勢線逐年升高現象在 2010 年時CCI 指數之變

動率高於 CPI 指數約 37左右且兩指數年度變動趨勢線間之差異(CCI-CPI)

每年以增加 02之比例擴大中因此估測 2012 年終時營造業所可能遭遇之

營造工程物價總指數之變動數值將以經建會所設定之 2012 年消費者物價成長

率目標值加上 37(2010 年時之差距)再加上 04(2011 及 2012 年之差距)

作推測

41

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

而失業率可以反映勞工就業情形若年度經濟成長時可增加勞工就業機會

勞工失業率就會降低反之若年度經濟衰退時常引致勞工失業率升高本文

亦彙整行政院勞工委員會所公布之資料[6]將近十年來我國勞工總計(平均)

失業率及營造業勞工失業率繪於圖三就勞工失業率之指標而言營造業之勞工

失業率常高於全國勞工之總計失業率甚多在 2002 年時我國勞工總計失業率

為 517但當年營造業的勞工失業率約為前者之兩倍(964)其後營造業

勞工失業率以顯著的速率降低使得營造業勞工失業率與全國勞工總計失業率間

之差距逐漸縮小但自 2006 年之後兩者之失業率則與之前逐漸縮小差距之

現象背道而馳2008 年受金融海嘯之衝擊造成國內百業蕭條該年底我國

勞工總計失業率飆破 5以後長達年餘之勞工總計失業率居高不下2010 年 10

月份受惠於各部會戮力推出短期促進就業方案之功效主計處所公布的當月勞

工總計失業率降至 5以下雖讓當時以烏紗帽為擔保的閣揆暫時鬆了一口氣

但當月營造業勞工失業率仍高達 93為比較全國勞工之總計失業率與營造業

勞工失業率間之關聯趨勢本文將兩者失業率之線性趨勢線繪於圖三若以兩者

之趨勢線估計2010 年時我國營造業勞工失業率高於全國勞工總計失業率約

為 25但兩者之差距以每年減少 005之速率縮小中估測 2012 年終時營

造業勞工失業率之可能情況將以經建會所設定之 2012 年全國勞工總計失業率

目標值加上 25(2010 年時兩者趨勢線之差距)再減少 01(2011 及 2012

年縮小差距趨勢之結果)來推測

42

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

勞動薪資之成長受幾項因素影響其一為在通貨膨脹時期企業主考量

維持既有員工勞動薪資之購買力所為之勞動薪資增加給付其二為總勞動工

作時間之增加也會使勞工薪資總額增加另一項影響因素則為勞動生產力增

加之因素企業主以加薪方式回饋辛苦之員工[7]而由主計處所公布的資料中[4]

在 1995 年之前我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致多

高於當年之消費者物價指數之年度成長率(如圖四)顯然此段時間企業主對勞工

薪資之調整應有勞動生產力增加或勞動總工時增加之因素在內但在 1995 年

之後我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致與消費者物價

指數之年度成長率相當研判此段時期企業主調整勞工薪資的考量應為維持員

工既有勞動薪資之實質購買力以降低物價上漲所造成之影響居多估測 2012

年終時營造業勞工薪資成長率之可能情況仍以營造業主應會考量消費者物價

指數之漲幅調整營造業勞工薪資以維持勞動薪資之原有實質購買力因此

推測 2012 年終時此項營造業勞工薪資調整率將以經建會所設定 2012 年消費

者物價成長率之目標值來估計

43

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

依據前述彙整過去我國整體經建指標與營造業經建指標之趨勢與推估方式

2012 年我國營造業之經建指標推估結果如表一所示依此結果營造業在今年

之經建表現將面臨該高的不高(經濟成長率為 05及薪資調整率為 20)

且該低的不低(營造工程物價上漲率為 61與失業率為 66)的困境但營造

業面對今年預期之經營困境時應該找哪一個部會提供必要之協助依據目前的

政府組織架構營造業及建築師管理業務由內政部營建署依法管理技師及工

程顧問機構管理業務由行政院公共工程委員會(工程會)管理而負責國內各

產業的發展規劃或輔導業務則屬經濟部的業務範圍但或許因法定營造業另有

中央主管機關經濟部對營造產業發展規劃或產業輔導之協助常使營造業者感

覺不如其對製造業者立法院於前(2010 年)年 1 月份通過行政院組織法等三

法之修正案並預計於三年內完成政府組織再造工程在政府組織調整方案中(草

案)國家發展委員會將新設管制考核處以統籌原工程會及經建會之工程管考

業務另將增設國土空間發展處以統籌工程會之工程建設經費審議及經建會住

都處之業務交通部將更名為「交通及建設部」並規劃新設「工程技術及產業

司」及「民間參與公共建設司」以納入工程會及內政部之相關業務而內政部

將保留國土規劃及建築師管理之業務另設國土管理署辦理雖然此項政府組

織調整方案與原工程界期望新設「工程建設部」以統一我國營建產業之發展

規劃考核管理督導與輔導等事務的原意有不小落差但工程界仍殷切盼

望政府組織調整後能有特定部會以營造產業中央主管機關的立場於「考核

44

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

管理與督導」之傳統業務外增加規劃營造產業之發展願景年度經建目標制訂

及提供必要之輔導與協助等業務更期望類似「兩兆雙星」「生技起飛鑽石行動

方案」的產業長期發展及輔導方案能由營造業之中央主管機關提出

45

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

國外災例 他山之石

簡賢文 中央警察大學 教授

謝蕙如 中央警察大學 研究助理

根據統計資料[1]顯示自 1995年起全世界已有 713人因公路隧道火災而死

亡且在 1999 年至 2001 年間歐洲就至少發生三起重大的隧道火災如 1999

年Mont Blanc Tunnel 因一輛載有人造奶油及麵粉之貨車自燃引發猛烈火勢造

成 39人死亡43輛車毁損隧道關閉將近三年1999年 Tauern Tunnel 火災造

成 12死 49傷隧道封閉 3個月其肇事原因為載運油漆之貨車追撞前方車輛引

發火災而 2001年兩輛貨車對撞所引發之 Gotthard Tunnel 火災其造成 20死 4

傷隧道嚴重損壞封閉 2個月從隧道火災對社會經濟以及國家政府形象重大損

失之角度審視公路隧道已不僅只是單純的交通運輸途徑而是背負著國家形象

及經濟重任之關鍵基礎設施

隨著臺灣社會環境的變遷及對於運輸經濟交通安全的高需求和高期待越

來越多的隧道於公路建設中構築包括八卦山隧道雪山隧道觀音山隧道

甚至是計劃建造之蘇花改隧道群隧道取代了開放的平面道路不僅提升車流量

縮短更多的車程時間也帶來更高的交通運輸經濟效益雖然隧道帶來交通上

之便捷然其可能因通行其間車輛的追撞而衍生的避難與救援特別困難的隧道火

災對於實現「給予人民一條安全回家的路」之倡議絕對是蘇花改通過環評後

中央及地方政府與工程顧問公司必須面對之關鍵議題

46

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 39: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

成果時雖仍是一個有效指標但卻無法直接反映支撐經濟活動的廣大受薪階級

之實際經濟情況也因為如此2011 年 9 月「佔領華爾街運動」在美國各地如

火如荼的展開即在向執政當局反映代表受薪階級的 99人口在 2008 年金

融海嘯後之經濟復甦時期無法如同資本家一般享受 GDP 成長所應帶來之好

處(如勞方聘僱薪資的提升)因此如果需兼顧勞資雙方之實質經濟所得政

府在制訂年度總體經濟發展目標時除經建會所提「經濟成長率」「失業率」及

「消費者物價指數上漲率」外若能加上經濟部所提之「薪資所得調漲率」將

使政府施政首要為照顧全體人民福祉之目的透過每年經建目標之規劃與制訂

更為完整的推動與落實

在經建會邀集各部會制訂下一年度之國家總體經建目標後各部會需就其主

管業務規劃分配至業管產業的次經建目標及實施方案以期在年度終了時經

建會可以彙整全國人民一年來的努力達成年初所制訂的國家經建目標因此本

文也以「經濟成長率」「物價指數上漲率」「失業率」及「薪資所得調漲率」四

項經建指標比較近年我國總體經建實質成果與營造業經建實質成果間之差異與

趨勢並以經建會所制訂之 2012 年我國經建目標推測 2012 年營造業可能之產

業經建成果

首先經濟成長率是四項經建目標的根源且會直接影響到另外三項經建指

標數值之高低通常代表國家經濟活動結果之 GDP是指該國國內從事經濟活

動的總生產毛額而比較歷年經濟成長之結果必須先去除歷年物價波動之影響

因素所以計算歷年經濟成長率時多以實質生產毛額之年度成長率為主[3]

因此彙整行政院主計處所公布之全國及營造業近三十年之實質生產毛額[4]

並計算兩者之歷年成長率其結果如圖一所示除少數年度外大致上此段期間

之全國 GDP 年度成長率高於營造業之實質生產毛額年度成長率在 1997 年之

前雖然我國經濟成長率呈現逐年降低趨勢但大致仍可維持在 5以上之水準

1997-2007 的十年間我國經濟成長率約維持在 5上下其後我國經濟成長

則面臨更險峻的局勢經濟成長欲振乏力而於 2010 年時政府為因應 2008 金

融海嘯衝擊之振興經濟措施逐漸展現績效使得 2010 年經濟成長率高達 10以

上三十年間我國經濟呈現負成長的年代只有兩年分別為 2001 年及 2009 年

而營造業實質生產毛額年度成長率之情況大約可以 1995 年作為分水嶺1995

39

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

年之前的營造業經濟成長率以正成長情形居多在 1987-1989 及 1993 年更高

達 10以上而於 1995 年之後的十五年間有超過一半的年度營造業的經濟

成長呈現負成長頹勢圖一中亦繪出全國及營造業兩者經濟成長率之線性趨勢線

以方便比較全國及營造業實質生產毛額年度成長率之差異與趨勢三十年來兩

者之實質生產毛額年度成長率趨勢線大致維持平行狀態在 2010 年時營造

業經濟成長趨勢線低於全國經濟成長趨勢線約為 38依圖一之兩者趨勢估計

假設 2011 及 2012 年趨勢線斜率之差距不變因此若推估 2012 年終時營造業之

可能經濟成長率本文將以經建會所設定 2012 年全國總體經濟成長率減去 38

來推測

營造業是一個火車頭工業[5]需要下游的產業供應鏈一起協助因此中間

消費比例高所以受工程施工所需之原物料價格波動影響程度亦高在國內直

接代表營造工程物價漲跌情形的指數是行政院主計處所定期公布之營造工程物

價指數(CCI內含總指數工程分類指數中類指數及個別項目指數)但因

其屬國內單一產業之物價指數主計處或國內外經濟研究單位於年終時所發布

之下一年度經濟成長預測項目都不含營造工程物價指數預測經濟研究單位若

提供下一年度物價成長高低之預測時多以預測下一年度國內經濟成長之高低

所連帶影響國內貨物供給平衡之變動而帶動消費者物價指數(CPI)之成長數

40

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

值來代表雖然消費者物價指數與營造工程物價總指數間因使用目的不同

其組成權重亦不相同兩者間並未有直接相互影響之關聯性但若評估兩指數間

之長期趨勢以概估下一年度營造工程物價總指數之變動仍不失為一個客觀方

式因此本文彙整過去二十年間消費者物價指數與營造工程物價總指數之歷年

變動情形[4]如圖二所示二十年間CPI 指數之年度成長波動情形較 CCI

指數穩定在 1992-2003 年間CPI 指數之年度成長呈現逐年降低趨勢尤其在

2001-2003 的三年裡物價相對穩定(年度成長率趨近於零)但在 2003 年後

CPI 指數年度成長率之波動幅度漸漸擴增其值大約在 1-4之譜而過去二十

年間CCI 指數之年度波動幅度就較為劇烈工程物價波動幅度高者可達 15

之多(1993 年)工程物價波動劇降者亦曾達-9(1999 年)而營造工程之施工期

間常長達數年業者受營造工程物價之波動影響困擾頗深更常成為營造業者年

度獲利盈虧之關鍵因素依據圖二 CPI 指數之年度變動線性趨勢線逐年降低趨勢

及 CCI 指數之年度變動線性趨勢線逐年升高現象在 2010 年時CCI 指數之變

動率高於 CPI 指數約 37左右且兩指數年度變動趨勢線間之差異(CCI-CPI)

每年以增加 02之比例擴大中因此估測 2012 年終時營造業所可能遭遇之

營造工程物價總指數之變動數值將以經建會所設定之 2012 年消費者物價成長

率目標值加上 37(2010 年時之差距)再加上 04(2011 及 2012 年之差距)

作推測

41

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

而失業率可以反映勞工就業情形若年度經濟成長時可增加勞工就業機會

勞工失業率就會降低反之若年度經濟衰退時常引致勞工失業率升高本文

亦彙整行政院勞工委員會所公布之資料[6]將近十年來我國勞工總計(平均)

失業率及營造業勞工失業率繪於圖三就勞工失業率之指標而言營造業之勞工

失業率常高於全國勞工之總計失業率甚多在 2002 年時我國勞工總計失業率

為 517但當年營造業的勞工失業率約為前者之兩倍(964)其後營造業

勞工失業率以顯著的速率降低使得營造業勞工失業率與全國勞工總計失業率間

之差距逐漸縮小但自 2006 年之後兩者之失業率則與之前逐漸縮小差距之

現象背道而馳2008 年受金融海嘯之衝擊造成國內百業蕭條該年底我國

勞工總計失業率飆破 5以後長達年餘之勞工總計失業率居高不下2010 年 10

月份受惠於各部會戮力推出短期促進就業方案之功效主計處所公布的當月勞

工總計失業率降至 5以下雖讓當時以烏紗帽為擔保的閣揆暫時鬆了一口氣

但當月營造業勞工失業率仍高達 93為比較全國勞工之總計失業率與營造業

勞工失業率間之關聯趨勢本文將兩者失業率之線性趨勢線繪於圖三若以兩者

之趨勢線估計2010 年時我國營造業勞工失業率高於全國勞工總計失業率約

為 25但兩者之差距以每年減少 005之速率縮小中估測 2012 年終時營

造業勞工失業率之可能情況將以經建會所設定之 2012 年全國勞工總計失業率

目標值加上 25(2010 年時兩者趨勢線之差距)再減少 01(2011 及 2012

年縮小差距趨勢之結果)來推測

42

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

勞動薪資之成長受幾項因素影響其一為在通貨膨脹時期企業主考量

維持既有員工勞動薪資之購買力所為之勞動薪資增加給付其二為總勞動工

作時間之增加也會使勞工薪資總額增加另一項影響因素則為勞動生產力增

加之因素企業主以加薪方式回饋辛苦之員工[7]而由主計處所公布的資料中[4]

在 1995 年之前我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致多

高於當年之消費者物價指數之年度成長率(如圖四)顯然此段時間企業主對勞工

薪資之調整應有勞動生產力增加或勞動總工時增加之因素在內但在 1995 年

之後我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致與消費者物價

指數之年度成長率相當研判此段時期企業主調整勞工薪資的考量應為維持員

工既有勞動薪資之實質購買力以降低物價上漲所造成之影響居多估測 2012

年終時營造業勞工薪資成長率之可能情況仍以營造業主應會考量消費者物價

指數之漲幅調整營造業勞工薪資以維持勞動薪資之原有實質購買力因此

推測 2012 年終時此項營造業勞工薪資調整率將以經建會所設定 2012 年消費

者物價成長率之目標值來估計

43

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

依據前述彙整過去我國整體經建指標與營造業經建指標之趨勢與推估方式

2012 年我國營造業之經建指標推估結果如表一所示依此結果營造業在今年

之經建表現將面臨該高的不高(經濟成長率為 05及薪資調整率為 20)

且該低的不低(營造工程物價上漲率為 61與失業率為 66)的困境但營造

業面對今年預期之經營困境時應該找哪一個部會提供必要之協助依據目前的

政府組織架構營造業及建築師管理業務由內政部營建署依法管理技師及工

程顧問機構管理業務由行政院公共工程委員會(工程會)管理而負責國內各

產業的發展規劃或輔導業務則屬經濟部的業務範圍但或許因法定營造業另有

中央主管機關經濟部對營造產業發展規劃或產業輔導之協助常使營造業者感

覺不如其對製造業者立法院於前(2010 年)年 1 月份通過行政院組織法等三

法之修正案並預計於三年內完成政府組織再造工程在政府組織調整方案中(草

案)國家發展委員會將新設管制考核處以統籌原工程會及經建會之工程管考

業務另將增設國土空間發展處以統籌工程會之工程建設經費審議及經建會住

都處之業務交通部將更名為「交通及建設部」並規劃新設「工程技術及產業

司」及「民間參與公共建設司」以納入工程會及內政部之相關業務而內政部

將保留國土規劃及建築師管理之業務另設國土管理署辦理雖然此項政府組

織調整方案與原工程界期望新設「工程建設部」以統一我國營建產業之發展

規劃考核管理督導與輔導等事務的原意有不小落差但工程界仍殷切盼

望政府組織調整後能有特定部會以營造產業中央主管機關的立場於「考核

44

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

管理與督導」之傳統業務外增加規劃營造產業之發展願景年度經建目標制訂

及提供必要之輔導與協助等業務更期望類似「兩兆雙星」「生技起飛鑽石行動

方案」的產業長期發展及輔導方案能由營造業之中央主管機關提出

45

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

國外災例 他山之石

簡賢文 中央警察大學 教授

謝蕙如 中央警察大學 研究助理

根據統計資料[1]顯示自 1995年起全世界已有 713人因公路隧道火災而死

亡且在 1999 年至 2001 年間歐洲就至少發生三起重大的隧道火災如 1999

年Mont Blanc Tunnel 因一輛載有人造奶油及麵粉之貨車自燃引發猛烈火勢造

成 39人死亡43輛車毁損隧道關閉將近三年1999年 Tauern Tunnel 火災造

成 12死 49傷隧道封閉 3個月其肇事原因為載運油漆之貨車追撞前方車輛引

發火災而 2001年兩輛貨車對撞所引發之 Gotthard Tunnel 火災其造成 20死 4

傷隧道嚴重損壞封閉 2個月從隧道火災對社會經濟以及國家政府形象重大損

失之角度審視公路隧道已不僅只是單純的交通運輸途徑而是背負著國家形象

及經濟重任之關鍵基礎設施

隨著臺灣社會環境的變遷及對於運輸經濟交通安全的高需求和高期待越

來越多的隧道於公路建設中構築包括八卦山隧道雪山隧道觀音山隧道

甚至是計劃建造之蘇花改隧道群隧道取代了開放的平面道路不僅提升車流量

縮短更多的車程時間也帶來更高的交通運輸經濟效益雖然隧道帶來交通上

之便捷然其可能因通行其間車輛的追撞而衍生的避難與救援特別困難的隧道火

災對於實現「給予人民一條安全回家的路」之倡議絕對是蘇花改通過環評後

中央及地方政府與工程顧問公司必須面對之關鍵議題

46

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 40: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

年之前的營造業經濟成長率以正成長情形居多在 1987-1989 及 1993 年更高

達 10以上而於 1995 年之後的十五年間有超過一半的年度營造業的經濟

成長呈現負成長頹勢圖一中亦繪出全國及營造業兩者經濟成長率之線性趨勢線

以方便比較全國及營造業實質生產毛額年度成長率之差異與趨勢三十年來兩

者之實質生產毛額年度成長率趨勢線大致維持平行狀態在 2010 年時營造

業經濟成長趨勢線低於全國經濟成長趨勢線約為 38依圖一之兩者趨勢估計

假設 2011 及 2012 年趨勢線斜率之差距不變因此若推估 2012 年終時營造業之

可能經濟成長率本文將以經建會所設定 2012 年全國總體經濟成長率減去 38

來推測

營造業是一個火車頭工業[5]需要下游的產業供應鏈一起協助因此中間

消費比例高所以受工程施工所需之原物料價格波動影響程度亦高在國內直

接代表營造工程物價漲跌情形的指數是行政院主計處所定期公布之營造工程物

價指數(CCI內含總指數工程分類指數中類指數及個別項目指數)但因

其屬國內單一產業之物價指數主計處或國內外經濟研究單位於年終時所發布

之下一年度經濟成長預測項目都不含營造工程物價指數預測經濟研究單位若

提供下一年度物價成長高低之預測時多以預測下一年度國內經濟成長之高低

所連帶影響國內貨物供給平衡之變動而帶動消費者物價指數(CPI)之成長數

40

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

值來代表雖然消費者物價指數與營造工程物價總指數間因使用目的不同

其組成權重亦不相同兩者間並未有直接相互影響之關聯性但若評估兩指數間

之長期趨勢以概估下一年度營造工程物價總指數之變動仍不失為一個客觀方

式因此本文彙整過去二十年間消費者物價指數與營造工程物價總指數之歷年

變動情形[4]如圖二所示二十年間CPI 指數之年度成長波動情形較 CCI

指數穩定在 1992-2003 年間CPI 指數之年度成長呈現逐年降低趨勢尤其在

2001-2003 的三年裡物價相對穩定(年度成長率趨近於零)但在 2003 年後

CPI 指數年度成長率之波動幅度漸漸擴增其值大約在 1-4之譜而過去二十

年間CCI 指數之年度波動幅度就較為劇烈工程物價波動幅度高者可達 15

之多(1993 年)工程物價波動劇降者亦曾達-9(1999 年)而營造工程之施工期

間常長達數年業者受營造工程物價之波動影響困擾頗深更常成為營造業者年

度獲利盈虧之關鍵因素依據圖二 CPI 指數之年度變動線性趨勢線逐年降低趨勢

及 CCI 指數之年度變動線性趨勢線逐年升高現象在 2010 年時CCI 指數之變

動率高於 CPI 指數約 37左右且兩指數年度變動趨勢線間之差異(CCI-CPI)

每年以增加 02之比例擴大中因此估測 2012 年終時營造業所可能遭遇之

營造工程物價總指數之變動數值將以經建會所設定之 2012 年消費者物價成長

率目標值加上 37(2010 年時之差距)再加上 04(2011 及 2012 年之差距)

作推測

41

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

而失業率可以反映勞工就業情形若年度經濟成長時可增加勞工就業機會

勞工失業率就會降低反之若年度經濟衰退時常引致勞工失業率升高本文

亦彙整行政院勞工委員會所公布之資料[6]將近十年來我國勞工總計(平均)

失業率及營造業勞工失業率繪於圖三就勞工失業率之指標而言營造業之勞工

失業率常高於全國勞工之總計失業率甚多在 2002 年時我國勞工總計失業率

為 517但當年營造業的勞工失業率約為前者之兩倍(964)其後營造業

勞工失業率以顯著的速率降低使得營造業勞工失業率與全國勞工總計失業率間

之差距逐漸縮小但自 2006 年之後兩者之失業率則與之前逐漸縮小差距之

現象背道而馳2008 年受金融海嘯之衝擊造成國內百業蕭條該年底我國

勞工總計失業率飆破 5以後長達年餘之勞工總計失業率居高不下2010 年 10

月份受惠於各部會戮力推出短期促進就業方案之功效主計處所公布的當月勞

工總計失業率降至 5以下雖讓當時以烏紗帽為擔保的閣揆暫時鬆了一口氣

但當月營造業勞工失業率仍高達 93為比較全國勞工之總計失業率與營造業

勞工失業率間之關聯趨勢本文將兩者失業率之線性趨勢線繪於圖三若以兩者

之趨勢線估計2010 年時我國營造業勞工失業率高於全國勞工總計失業率約

為 25但兩者之差距以每年減少 005之速率縮小中估測 2012 年終時營

造業勞工失業率之可能情況將以經建會所設定之 2012 年全國勞工總計失業率

目標值加上 25(2010 年時兩者趨勢線之差距)再減少 01(2011 及 2012

年縮小差距趨勢之結果)來推測

42

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

勞動薪資之成長受幾項因素影響其一為在通貨膨脹時期企業主考量

維持既有員工勞動薪資之購買力所為之勞動薪資增加給付其二為總勞動工

作時間之增加也會使勞工薪資總額增加另一項影響因素則為勞動生產力增

加之因素企業主以加薪方式回饋辛苦之員工[7]而由主計處所公布的資料中[4]

在 1995 年之前我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致多

高於當年之消費者物價指數之年度成長率(如圖四)顯然此段時間企業主對勞工

薪資之調整應有勞動生產力增加或勞動總工時增加之因素在內但在 1995 年

之後我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致與消費者物價

指數之年度成長率相當研判此段時期企業主調整勞工薪資的考量應為維持員

工既有勞動薪資之實質購買力以降低物價上漲所造成之影響居多估測 2012

年終時營造業勞工薪資成長率之可能情況仍以營造業主應會考量消費者物價

指數之漲幅調整營造業勞工薪資以維持勞動薪資之原有實質購買力因此

推測 2012 年終時此項營造業勞工薪資調整率將以經建會所設定 2012 年消費

者物價成長率之目標值來估計

43

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

依據前述彙整過去我國整體經建指標與營造業經建指標之趨勢與推估方式

2012 年我國營造業之經建指標推估結果如表一所示依此結果營造業在今年

之經建表現將面臨該高的不高(經濟成長率為 05及薪資調整率為 20)

且該低的不低(營造工程物價上漲率為 61與失業率為 66)的困境但營造

業面對今年預期之經營困境時應該找哪一個部會提供必要之協助依據目前的

政府組織架構營造業及建築師管理業務由內政部營建署依法管理技師及工

程顧問機構管理業務由行政院公共工程委員會(工程會)管理而負責國內各

產業的發展規劃或輔導業務則屬經濟部的業務範圍但或許因法定營造業另有

中央主管機關經濟部對營造產業發展規劃或產業輔導之協助常使營造業者感

覺不如其對製造業者立法院於前(2010 年)年 1 月份通過行政院組織法等三

法之修正案並預計於三年內完成政府組織再造工程在政府組織調整方案中(草

案)國家發展委員會將新設管制考核處以統籌原工程會及經建會之工程管考

業務另將增設國土空間發展處以統籌工程會之工程建設經費審議及經建會住

都處之業務交通部將更名為「交通及建設部」並規劃新設「工程技術及產業

司」及「民間參與公共建設司」以納入工程會及內政部之相關業務而內政部

將保留國土規劃及建築師管理之業務另設國土管理署辦理雖然此項政府組

織調整方案與原工程界期望新設「工程建設部」以統一我國營建產業之發展

規劃考核管理督導與輔導等事務的原意有不小落差但工程界仍殷切盼

望政府組織調整後能有特定部會以營造產業中央主管機關的立場於「考核

44

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

管理與督導」之傳統業務外增加規劃營造產業之發展願景年度經建目標制訂

及提供必要之輔導與協助等業務更期望類似「兩兆雙星」「生技起飛鑽石行動

方案」的產業長期發展及輔導方案能由營造業之中央主管機關提出

45

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

國外災例 他山之石

簡賢文 中央警察大學 教授

謝蕙如 中央警察大學 研究助理

根據統計資料[1]顯示自 1995年起全世界已有 713人因公路隧道火災而死

亡且在 1999 年至 2001 年間歐洲就至少發生三起重大的隧道火災如 1999

年Mont Blanc Tunnel 因一輛載有人造奶油及麵粉之貨車自燃引發猛烈火勢造

成 39人死亡43輛車毁損隧道關閉將近三年1999年 Tauern Tunnel 火災造

成 12死 49傷隧道封閉 3個月其肇事原因為載運油漆之貨車追撞前方車輛引

發火災而 2001年兩輛貨車對撞所引發之 Gotthard Tunnel 火災其造成 20死 4

傷隧道嚴重損壞封閉 2個月從隧道火災對社會經濟以及國家政府形象重大損

失之角度審視公路隧道已不僅只是單純的交通運輸途徑而是背負著國家形象

及經濟重任之關鍵基礎設施

隨著臺灣社會環境的變遷及對於運輸經濟交通安全的高需求和高期待越

來越多的隧道於公路建設中構築包括八卦山隧道雪山隧道觀音山隧道

甚至是計劃建造之蘇花改隧道群隧道取代了開放的平面道路不僅提升車流量

縮短更多的車程時間也帶來更高的交通運輸經濟效益雖然隧道帶來交通上

之便捷然其可能因通行其間車輛的追撞而衍生的避難與救援特別困難的隧道火

災對於實現「給予人民一條安全回家的路」之倡議絕對是蘇花改通過環評後

中央及地方政府與工程顧問公司必須面對之關鍵議題

46

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 41: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

值來代表雖然消費者物價指數與營造工程物價總指數間因使用目的不同

其組成權重亦不相同兩者間並未有直接相互影響之關聯性但若評估兩指數間

之長期趨勢以概估下一年度營造工程物價總指數之變動仍不失為一個客觀方

式因此本文彙整過去二十年間消費者物價指數與營造工程物價總指數之歷年

變動情形[4]如圖二所示二十年間CPI 指數之年度成長波動情形較 CCI

指數穩定在 1992-2003 年間CPI 指數之年度成長呈現逐年降低趨勢尤其在

2001-2003 的三年裡物價相對穩定(年度成長率趨近於零)但在 2003 年後

CPI 指數年度成長率之波動幅度漸漸擴增其值大約在 1-4之譜而過去二十

年間CCI 指數之年度波動幅度就較為劇烈工程物價波動幅度高者可達 15

之多(1993 年)工程物價波動劇降者亦曾達-9(1999 年)而營造工程之施工期

間常長達數年業者受營造工程物價之波動影響困擾頗深更常成為營造業者年

度獲利盈虧之關鍵因素依據圖二 CPI 指數之年度變動線性趨勢線逐年降低趨勢

及 CCI 指數之年度變動線性趨勢線逐年升高現象在 2010 年時CCI 指數之變

動率高於 CPI 指數約 37左右且兩指數年度變動趨勢線間之差異(CCI-CPI)

每年以增加 02之比例擴大中因此估測 2012 年終時營造業所可能遭遇之

營造工程物價總指數之變動數值將以經建會所設定之 2012 年消費者物價成長

率目標值加上 37(2010 年時之差距)再加上 04(2011 及 2012 年之差距)

作推測

41

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

而失業率可以反映勞工就業情形若年度經濟成長時可增加勞工就業機會

勞工失業率就會降低反之若年度經濟衰退時常引致勞工失業率升高本文

亦彙整行政院勞工委員會所公布之資料[6]將近十年來我國勞工總計(平均)

失業率及營造業勞工失業率繪於圖三就勞工失業率之指標而言營造業之勞工

失業率常高於全國勞工之總計失業率甚多在 2002 年時我國勞工總計失業率

為 517但當年營造業的勞工失業率約為前者之兩倍(964)其後營造業

勞工失業率以顯著的速率降低使得營造業勞工失業率與全國勞工總計失業率間

之差距逐漸縮小但自 2006 年之後兩者之失業率則與之前逐漸縮小差距之

現象背道而馳2008 年受金融海嘯之衝擊造成國內百業蕭條該年底我國

勞工總計失業率飆破 5以後長達年餘之勞工總計失業率居高不下2010 年 10

月份受惠於各部會戮力推出短期促進就業方案之功效主計處所公布的當月勞

工總計失業率降至 5以下雖讓當時以烏紗帽為擔保的閣揆暫時鬆了一口氣

但當月營造業勞工失業率仍高達 93為比較全國勞工之總計失業率與營造業

勞工失業率間之關聯趨勢本文將兩者失業率之線性趨勢線繪於圖三若以兩者

之趨勢線估計2010 年時我國營造業勞工失業率高於全國勞工總計失業率約

為 25但兩者之差距以每年減少 005之速率縮小中估測 2012 年終時營

造業勞工失業率之可能情況將以經建會所設定之 2012 年全國勞工總計失業率

目標值加上 25(2010 年時兩者趨勢線之差距)再減少 01(2011 及 2012

年縮小差距趨勢之結果)來推測

42

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

勞動薪資之成長受幾項因素影響其一為在通貨膨脹時期企業主考量

維持既有員工勞動薪資之購買力所為之勞動薪資增加給付其二為總勞動工

作時間之增加也會使勞工薪資總額增加另一項影響因素則為勞動生產力增

加之因素企業主以加薪方式回饋辛苦之員工[7]而由主計處所公布的資料中[4]

在 1995 年之前我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致多

高於當年之消費者物價指數之年度成長率(如圖四)顯然此段時間企業主對勞工

薪資之調整應有勞動生產力增加或勞動總工時增加之因素在內但在 1995 年

之後我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致與消費者物價

指數之年度成長率相當研判此段時期企業主調整勞工薪資的考量應為維持員

工既有勞動薪資之實質購買力以降低物價上漲所造成之影響居多估測 2012

年終時營造業勞工薪資成長率之可能情況仍以營造業主應會考量消費者物價

指數之漲幅調整營造業勞工薪資以維持勞動薪資之原有實質購買力因此

推測 2012 年終時此項營造業勞工薪資調整率將以經建會所設定 2012 年消費

者物價成長率之目標值來估計

43

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

依據前述彙整過去我國整體經建指標與營造業經建指標之趨勢與推估方式

2012 年我國營造業之經建指標推估結果如表一所示依此結果營造業在今年

之經建表現將面臨該高的不高(經濟成長率為 05及薪資調整率為 20)

且該低的不低(營造工程物價上漲率為 61與失業率為 66)的困境但營造

業面對今年預期之經營困境時應該找哪一個部會提供必要之協助依據目前的

政府組織架構營造業及建築師管理業務由內政部營建署依法管理技師及工

程顧問機構管理業務由行政院公共工程委員會(工程會)管理而負責國內各

產業的發展規劃或輔導業務則屬經濟部的業務範圍但或許因法定營造業另有

中央主管機關經濟部對營造產業發展規劃或產業輔導之協助常使營造業者感

覺不如其對製造業者立法院於前(2010 年)年 1 月份通過行政院組織法等三

法之修正案並預計於三年內完成政府組織再造工程在政府組織調整方案中(草

案)國家發展委員會將新設管制考核處以統籌原工程會及經建會之工程管考

業務另將增設國土空間發展處以統籌工程會之工程建設經費審議及經建會住

都處之業務交通部將更名為「交通及建設部」並規劃新設「工程技術及產業

司」及「民間參與公共建設司」以納入工程會及內政部之相關業務而內政部

將保留國土規劃及建築師管理之業務另設國土管理署辦理雖然此項政府組

織調整方案與原工程界期望新設「工程建設部」以統一我國營建產業之發展

規劃考核管理督導與輔導等事務的原意有不小落差但工程界仍殷切盼

望政府組織調整後能有特定部會以營造產業中央主管機關的立場於「考核

44

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

管理與督導」之傳統業務外增加規劃營造產業之發展願景年度經建目標制訂

及提供必要之輔導與協助等業務更期望類似「兩兆雙星」「生技起飛鑽石行動

方案」的產業長期發展及輔導方案能由營造業之中央主管機關提出

45

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

國外災例 他山之石

簡賢文 中央警察大學 教授

謝蕙如 中央警察大學 研究助理

根據統計資料[1]顯示自 1995年起全世界已有 713人因公路隧道火災而死

亡且在 1999 年至 2001 年間歐洲就至少發生三起重大的隧道火災如 1999

年Mont Blanc Tunnel 因一輛載有人造奶油及麵粉之貨車自燃引發猛烈火勢造

成 39人死亡43輛車毁損隧道關閉將近三年1999年 Tauern Tunnel 火災造

成 12死 49傷隧道封閉 3個月其肇事原因為載運油漆之貨車追撞前方車輛引

發火災而 2001年兩輛貨車對撞所引發之 Gotthard Tunnel 火災其造成 20死 4

傷隧道嚴重損壞封閉 2個月從隧道火災對社會經濟以及國家政府形象重大損

失之角度審視公路隧道已不僅只是單純的交通運輸途徑而是背負著國家形象

及經濟重任之關鍵基礎設施

隨著臺灣社會環境的變遷及對於運輸經濟交通安全的高需求和高期待越

來越多的隧道於公路建設中構築包括八卦山隧道雪山隧道觀音山隧道

甚至是計劃建造之蘇花改隧道群隧道取代了開放的平面道路不僅提升車流量

縮短更多的車程時間也帶來更高的交通運輸經濟效益雖然隧道帶來交通上

之便捷然其可能因通行其間車輛的追撞而衍生的避難與救援特別困難的隧道火

災對於實現「給予人民一條安全回家的路」之倡議絕對是蘇花改通過環評後

中央及地方政府與工程顧問公司必須面對之關鍵議題

46

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 42: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

而失業率可以反映勞工就業情形若年度經濟成長時可增加勞工就業機會

勞工失業率就會降低反之若年度經濟衰退時常引致勞工失業率升高本文

亦彙整行政院勞工委員會所公布之資料[6]將近十年來我國勞工總計(平均)

失業率及營造業勞工失業率繪於圖三就勞工失業率之指標而言營造業之勞工

失業率常高於全國勞工之總計失業率甚多在 2002 年時我國勞工總計失業率

為 517但當年營造業的勞工失業率約為前者之兩倍(964)其後營造業

勞工失業率以顯著的速率降低使得營造業勞工失業率與全國勞工總計失業率間

之差距逐漸縮小但自 2006 年之後兩者之失業率則與之前逐漸縮小差距之

現象背道而馳2008 年受金融海嘯之衝擊造成國內百業蕭條該年底我國

勞工總計失業率飆破 5以後長達年餘之勞工總計失業率居高不下2010 年 10

月份受惠於各部會戮力推出短期促進就業方案之功效主計處所公布的當月勞

工總計失業率降至 5以下雖讓當時以烏紗帽為擔保的閣揆暫時鬆了一口氣

但當月營造業勞工失業率仍高達 93為比較全國勞工之總計失業率與營造業

勞工失業率間之關聯趨勢本文將兩者失業率之線性趨勢線繪於圖三若以兩者

之趨勢線估計2010 年時我國營造業勞工失業率高於全國勞工總計失業率約

為 25但兩者之差距以每年減少 005之速率縮小中估測 2012 年終時營

造業勞工失業率之可能情況將以經建會所設定之 2012 年全國勞工總計失業率

目標值加上 25(2010 年時兩者趨勢線之差距)再減少 01(2011 及 2012

年縮小差距趨勢之結果)來推測

42

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

勞動薪資之成長受幾項因素影響其一為在通貨膨脹時期企業主考量

維持既有員工勞動薪資之購買力所為之勞動薪資增加給付其二為總勞動工

作時間之增加也會使勞工薪資總額增加另一項影響因素則為勞動生產力增

加之因素企業主以加薪方式回饋辛苦之員工[7]而由主計處所公布的資料中[4]

在 1995 年之前我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致多

高於當年之消費者物價指數之年度成長率(如圖四)顯然此段時間企業主對勞工

薪資之調整應有勞動生產力增加或勞動總工時增加之因素在內但在 1995 年

之後我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致與消費者物價

指數之年度成長率相當研判此段時期企業主調整勞工薪資的考量應為維持員

工既有勞動薪資之實質購買力以降低物價上漲所造成之影響居多估測 2012

年終時營造業勞工薪資成長率之可能情況仍以營造業主應會考量消費者物價

指數之漲幅調整營造業勞工薪資以維持勞動薪資之原有實質購買力因此

推測 2012 年終時此項營造業勞工薪資調整率將以經建會所設定 2012 年消費

者物價成長率之目標值來估計

43

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

依據前述彙整過去我國整體經建指標與營造業經建指標之趨勢與推估方式

2012 年我國營造業之經建指標推估結果如表一所示依此結果營造業在今年

之經建表現將面臨該高的不高(經濟成長率為 05及薪資調整率為 20)

且該低的不低(營造工程物價上漲率為 61與失業率為 66)的困境但營造

業面對今年預期之經營困境時應該找哪一個部會提供必要之協助依據目前的

政府組織架構營造業及建築師管理業務由內政部營建署依法管理技師及工

程顧問機構管理業務由行政院公共工程委員會(工程會)管理而負責國內各

產業的發展規劃或輔導業務則屬經濟部的業務範圍但或許因法定營造業另有

中央主管機關經濟部對營造產業發展規劃或產業輔導之協助常使營造業者感

覺不如其對製造業者立法院於前(2010 年)年 1 月份通過行政院組織法等三

法之修正案並預計於三年內完成政府組織再造工程在政府組織調整方案中(草

案)國家發展委員會將新設管制考核處以統籌原工程會及經建會之工程管考

業務另將增設國土空間發展處以統籌工程會之工程建設經費審議及經建會住

都處之業務交通部將更名為「交通及建設部」並規劃新設「工程技術及產業

司」及「民間參與公共建設司」以納入工程會及內政部之相關業務而內政部

將保留國土規劃及建築師管理之業務另設國土管理署辦理雖然此項政府組

織調整方案與原工程界期望新設「工程建設部」以統一我國營建產業之發展

規劃考核管理督導與輔導等事務的原意有不小落差但工程界仍殷切盼

望政府組織調整後能有特定部會以營造產業中央主管機關的立場於「考核

44

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

管理與督導」之傳統業務外增加規劃營造產業之發展願景年度經建目標制訂

及提供必要之輔導與協助等業務更期望類似「兩兆雙星」「生技起飛鑽石行動

方案」的產業長期發展及輔導方案能由營造業之中央主管機關提出

45

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

國外災例 他山之石

簡賢文 中央警察大學 教授

謝蕙如 中央警察大學 研究助理

根據統計資料[1]顯示自 1995年起全世界已有 713人因公路隧道火災而死

亡且在 1999 年至 2001 年間歐洲就至少發生三起重大的隧道火災如 1999

年Mont Blanc Tunnel 因一輛載有人造奶油及麵粉之貨車自燃引發猛烈火勢造

成 39人死亡43輛車毁損隧道關閉將近三年1999年 Tauern Tunnel 火災造

成 12死 49傷隧道封閉 3個月其肇事原因為載運油漆之貨車追撞前方車輛引

發火災而 2001年兩輛貨車對撞所引發之 Gotthard Tunnel 火災其造成 20死 4

傷隧道嚴重損壞封閉 2個月從隧道火災對社會經濟以及國家政府形象重大損

失之角度審視公路隧道已不僅只是單純的交通運輸途徑而是背負著國家形象

及經濟重任之關鍵基礎設施

隨著臺灣社會環境的變遷及對於運輸經濟交通安全的高需求和高期待越

來越多的隧道於公路建設中構築包括八卦山隧道雪山隧道觀音山隧道

甚至是計劃建造之蘇花改隧道群隧道取代了開放的平面道路不僅提升車流量

縮短更多的車程時間也帶來更高的交通運輸經濟效益雖然隧道帶來交通上

之便捷然其可能因通行其間車輛的追撞而衍生的避難與救援特別困難的隧道火

災對於實現「給予人民一條安全回家的路」之倡議絕對是蘇花改通過環評後

中央及地方政府與工程顧問公司必須面對之關鍵議題

46

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 43: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

勞動薪資之成長受幾項因素影響其一為在通貨膨脹時期企業主考量

維持既有員工勞動薪資之購買力所為之勞動薪資增加給付其二為總勞動工

作時間之增加也會使勞工薪資總額增加另一項影響因素則為勞動生產力增

加之因素企業主以加薪方式回饋辛苦之員工[7]而由主計處所公布的資料中[4]

在 1995 年之前我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致多

高於當年之消費者物價指數之年度成長率(如圖四)顯然此段時間企業主對勞工

薪資之調整應有勞動生產力增加或勞動總工時增加之因素在內但在 1995 年

之後我國工業及服務業勞工或營造業勞工之薪資年度成長率大致與消費者物價

指數之年度成長率相當研判此段時期企業主調整勞工薪資的考量應為維持員

工既有勞動薪資之實質購買力以降低物價上漲所造成之影響居多估測 2012

年終時營造業勞工薪資成長率之可能情況仍以營造業主應會考量消費者物價

指數之漲幅調整營造業勞工薪資以維持勞動薪資之原有實質購買力因此

推測 2012 年終時此項營造業勞工薪資調整率將以經建會所設定 2012 年消費

者物價成長率之目標值來估計

43

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

依據前述彙整過去我國整體經建指標與營造業經建指標之趨勢與推估方式

2012 年我國營造業之經建指標推估結果如表一所示依此結果營造業在今年

之經建表現將面臨該高的不高(經濟成長率為 05及薪資調整率為 20)

且該低的不低(營造工程物價上漲率為 61與失業率為 66)的困境但營造

業面對今年預期之經營困境時應該找哪一個部會提供必要之協助依據目前的

政府組織架構營造業及建築師管理業務由內政部營建署依法管理技師及工

程顧問機構管理業務由行政院公共工程委員會(工程會)管理而負責國內各

產業的發展規劃或輔導業務則屬經濟部的業務範圍但或許因法定營造業另有

中央主管機關經濟部對營造產業發展規劃或產業輔導之協助常使營造業者感

覺不如其對製造業者立法院於前(2010 年)年 1 月份通過行政院組織法等三

法之修正案並預計於三年內完成政府組織再造工程在政府組織調整方案中(草

案)國家發展委員會將新設管制考核處以統籌原工程會及經建會之工程管考

業務另將增設國土空間發展處以統籌工程會之工程建設經費審議及經建會住

都處之業務交通部將更名為「交通及建設部」並規劃新設「工程技術及產業

司」及「民間參與公共建設司」以納入工程會及內政部之相關業務而內政部

將保留國土規劃及建築師管理之業務另設國土管理署辦理雖然此項政府組

織調整方案與原工程界期望新設「工程建設部」以統一我國營建產業之發展

規劃考核管理督導與輔導等事務的原意有不小落差但工程界仍殷切盼

望政府組織調整後能有特定部會以營造產業中央主管機關的立場於「考核

44

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

管理與督導」之傳統業務外增加規劃營造產業之發展願景年度經建目標制訂

及提供必要之輔導與協助等業務更期望類似「兩兆雙星」「生技起飛鑽石行動

方案」的產業長期發展及輔導方案能由營造業之中央主管機關提出

45

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

國外災例 他山之石

簡賢文 中央警察大學 教授

謝蕙如 中央警察大學 研究助理

根據統計資料[1]顯示自 1995年起全世界已有 713人因公路隧道火災而死

亡且在 1999 年至 2001 年間歐洲就至少發生三起重大的隧道火災如 1999

年Mont Blanc Tunnel 因一輛載有人造奶油及麵粉之貨車自燃引發猛烈火勢造

成 39人死亡43輛車毁損隧道關閉將近三年1999年 Tauern Tunnel 火災造

成 12死 49傷隧道封閉 3個月其肇事原因為載運油漆之貨車追撞前方車輛引

發火災而 2001年兩輛貨車對撞所引發之 Gotthard Tunnel 火災其造成 20死 4

傷隧道嚴重損壞封閉 2個月從隧道火災對社會經濟以及國家政府形象重大損

失之角度審視公路隧道已不僅只是單純的交通運輸途徑而是背負著國家形象

及經濟重任之關鍵基礎設施

隨著臺灣社會環境的變遷及對於運輸經濟交通安全的高需求和高期待越

來越多的隧道於公路建設中構築包括八卦山隧道雪山隧道觀音山隧道

甚至是計劃建造之蘇花改隧道群隧道取代了開放的平面道路不僅提升車流量

縮短更多的車程時間也帶來更高的交通運輸經濟效益雖然隧道帶來交通上

之便捷然其可能因通行其間車輛的追撞而衍生的避難與救援特別困難的隧道火

災對於實現「給予人民一條安全回家的路」之倡議絕對是蘇花改通過環評後

中央及地方政府與工程顧問公司必須面對之關鍵議題

46

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 44: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

依據前述彙整過去我國整體經建指標與營造業經建指標之趨勢與推估方式

2012 年我國營造業之經建指標推估結果如表一所示依此結果營造業在今年

之經建表現將面臨該高的不高(經濟成長率為 05及薪資調整率為 20)

且該低的不低(營造工程物價上漲率為 61與失業率為 66)的困境但營造

業面對今年預期之經營困境時應該找哪一個部會提供必要之協助依據目前的

政府組織架構營造業及建築師管理業務由內政部營建署依法管理技師及工

程顧問機構管理業務由行政院公共工程委員會(工程會)管理而負責國內各

產業的發展規劃或輔導業務則屬經濟部的業務範圍但或許因法定營造業另有

中央主管機關經濟部對營造產業發展規劃或產業輔導之協助常使營造業者感

覺不如其對製造業者立法院於前(2010 年)年 1 月份通過行政院組織法等三

法之修正案並預計於三年內完成政府組織再造工程在政府組織調整方案中(草

案)國家發展委員會將新設管制考核處以統籌原工程會及經建會之工程管考

業務另將增設國土空間發展處以統籌工程會之工程建設經費審議及經建會住

都處之業務交通部將更名為「交通及建設部」並規劃新設「工程技術及產業

司」及「民間參與公共建設司」以納入工程會及內政部之相關業務而內政部

將保留國土規劃及建築師管理之業務另設國土管理署辦理雖然此項政府組

織調整方案與原工程界期望新設「工程建設部」以統一我國營建產業之發展

規劃考核管理督導與輔導等事務的原意有不小落差但工程界仍殷切盼

望政府組織調整後能有特定部會以營造產業中央主管機關的立場於「考核

44

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

管理與督導」之傳統業務外增加規劃營造產業之發展願景年度經建目標制訂

及提供必要之輔導與協助等業務更期望類似「兩兆雙星」「生技起飛鑽石行動

方案」的產業長期發展及輔導方案能由營造業之中央主管機關提出

45

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

國外災例 他山之石

簡賢文 中央警察大學 教授

謝蕙如 中央警察大學 研究助理

根據統計資料[1]顯示自 1995年起全世界已有 713人因公路隧道火災而死

亡且在 1999 年至 2001 年間歐洲就至少發生三起重大的隧道火災如 1999

年Mont Blanc Tunnel 因一輛載有人造奶油及麵粉之貨車自燃引發猛烈火勢造

成 39人死亡43輛車毁損隧道關閉將近三年1999年 Tauern Tunnel 火災造

成 12死 49傷隧道封閉 3個月其肇事原因為載運油漆之貨車追撞前方車輛引

發火災而 2001年兩輛貨車對撞所引發之 Gotthard Tunnel 火災其造成 20死 4

傷隧道嚴重損壞封閉 2個月從隧道火災對社會經濟以及國家政府形象重大損

失之角度審視公路隧道已不僅只是單純的交通運輸途徑而是背負著國家形象

及經濟重任之關鍵基礎設施

隨著臺灣社會環境的變遷及對於運輸經濟交通安全的高需求和高期待越

來越多的隧道於公路建設中構築包括八卦山隧道雪山隧道觀音山隧道

甚至是計劃建造之蘇花改隧道群隧道取代了開放的平面道路不僅提升車流量

縮短更多的車程時間也帶來更高的交通運輸經濟效益雖然隧道帶來交通上

之便捷然其可能因通行其間車輛的追撞而衍生的避難與救援特別困難的隧道火

災對於實現「給予人民一條安全回家的路」之倡議絕對是蘇花改通過環評後

中央及地方政府與工程顧問公司必須面對之關鍵議題

46

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 45: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《焦點話題》

管理與督導」之傳統業務外增加規劃營造產業之發展願景年度經建目標制訂

及提供必要之輔導與協助等業務更期望類似「兩兆雙星」「生技起飛鑽石行動

方案」的產業長期發展及輔導方案能由營造業之中央主管機關提出

45

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

國外災例 他山之石

簡賢文 中央警察大學 教授

謝蕙如 中央警察大學 研究助理

根據統計資料[1]顯示自 1995年起全世界已有 713人因公路隧道火災而死

亡且在 1999 年至 2001 年間歐洲就至少發生三起重大的隧道火災如 1999

年Mont Blanc Tunnel 因一輛載有人造奶油及麵粉之貨車自燃引發猛烈火勢造

成 39人死亡43輛車毁損隧道關閉將近三年1999年 Tauern Tunnel 火災造

成 12死 49傷隧道封閉 3個月其肇事原因為載運油漆之貨車追撞前方車輛引

發火災而 2001年兩輛貨車對撞所引發之 Gotthard Tunnel 火災其造成 20死 4

傷隧道嚴重損壞封閉 2個月從隧道火災對社會經濟以及國家政府形象重大損

失之角度審視公路隧道已不僅只是單純的交通運輸途徑而是背負著國家形象

及經濟重任之關鍵基礎設施

隨著臺灣社會環境的變遷及對於運輸經濟交通安全的高需求和高期待越

來越多的隧道於公路建設中構築包括八卦山隧道雪山隧道觀音山隧道

甚至是計劃建造之蘇花改隧道群隧道取代了開放的平面道路不僅提升車流量

縮短更多的車程時間也帶來更高的交通運輸經濟效益雖然隧道帶來交通上

之便捷然其可能因通行其間車輛的追撞而衍生的避難與救援特別困難的隧道火

災對於實現「給予人民一條安全回家的路」之倡議絕對是蘇花改通過環評後

中央及地方政府與工程顧問公司必須面對之關鍵議題

46

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 46: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

國外災例 他山之石

簡賢文 中央警察大學 教授

謝蕙如 中央警察大學 研究助理

根據統計資料[1]顯示自 1995年起全世界已有 713人因公路隧道火災而死

亡且在 1999 年至 2001 年間歐洲就至少發生三起重大的隧道火災如 1999

年Mont Blanc Tunnel 因一輛載有人造奶油及麵粉之貨車自燃引發猛烈火勢造

成 39人死亡43輛車毁損隧道關閉將近三年1999年 Tauern Tunnel 火災造

成 12死 49傷隧道封閉 3個月其肇事原因為載運油漆之貨車追撞前方車輛引

發火災而 2001年兩輛貨車對撞所引發之 Gotthard Tunnel 火災其造成 20死 4

傷隧道嚴重損壞封閉 2個月從隧道火災對社會經濟以及國家政府形象重大損

失之角度審視公路隧道已不僅只是單純的交通運輸途徑而是背負著國家形象

及經濟重任之關鍵基礎設施

隨著臺灣社會環境的變遷及對於運輸經濟交通安全的高需求和高期待越

來越多的隧道於公路建設中構築包括八卦山隧道雪山隧道觀音山隧道

甚至是計劃建造之蘇花改隧道群隧道取代了開放的平面道路不僅提升車流量

縮短更多的車程時間也帶來更高的交通運輸經濟效益雖然隧道帶來交通上

之便捷然其可能因通行其間車輛的追撞而衍生的避難與救援特別困難的隧道火

災對於實現「給予人民一條安全回家的路」之倡議絕對是蘇花改通過環評後

中央及地方政府與工程顧問公司必須面對之關鍵議題

46

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 47: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(一) 混合車種通行嚴峻挑戰

綜觀歷年來公路隧道火災之事故原因大都是車輛追撞車輛機械故障等且

肇事車輛皆為一般經常使用駕駛之車輛而非載運高危險性化學物質者然而

大眾最常使用駕駛之車輛如小客車巴士貨車等除每日高頻率通行隧道

增加發生事故之相對風險外一旦事故處理不慎引發火災其火災成長境況往往

超乎一般的預期因此一旦發生火災因隧道內空氣獲取量不足濃煙產生快速

使隧道內濃煙及壁體會有輻射回饋效應且在通風助長燃燒的情況下火災強度

(釋熱率Heat Release Rate)通常成長快速以國外災例而言其火災事故多因延

燒至鄰近車輛而呈現複數車輛火災型態總釋熱率最高可達 600MW產生之

危害實超乎想像如表一所列[23]

而國內常基於民意需求與社會高度期待下往往形成既存公路隧道相關安全

防護和設備還不及完備前就急於允許大客車或重車通行形成隧道內時常混合

不同車種同時通行而忽略了國外災例所帶來的教訓

但若考量目前國內既存隧道內發生複合車種火災如載運可燃性物質之小貨

車與大客車發生追撞致引發火災則依據 Runehamar Tunnel 全尺寸隧道火災之

實驗數據其將嚴酷考驗著我國公路隧道之土木機電防災設計及管理應變作業的

效能

47

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 48: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

(二) 救援可及性備受考驗

由國外長公路隧道之災例可知一旦發生災害及意外事故即使是隧道結構

具完善的安全設計但仍有救災可及性不易救援行動困難等狀況發生因此災

害事故的嚴重性是取決於火災初期的緊急應變而隧道內部的安全設施及後續的

救援行動則是降低人員傷亡及損失的主要關鍵

根據 2003年 Runehamar Tunnel 全尺寸火災實驗結果顯示若以載運 380個

木材棧板和 74個 PE 塑料棧板之 T1試驗進行探討則其實驗結果顯示約在 185

分鐘內即可達 203MW之火災規模及 1365高溫如圖一及圖二所示且被堵在

隧道內距火源上游 5 公尺內之車輛皆有被引燃的可能[4 5]而專業消防人員必

須在 5kWm2[6]之火災輻射熱下安全作業且必須在未延燒其他車輛前有效控制

火勢否則救援時效將被延誤

Runehamar Tunnel 2003 9 UPTUN (Cost-effective Sustainable and Innovative Upgrading Methods for Fire Safety in Existing Tunnels) SPTNO (The Netherlands Organization for Applied Scientific Research) SINTEF NBL (Norwegian Fire Research Labortory) Runehamar Tunnel

Runehamar Tunnel

(三) 緊急應變能量不足

有研究指出用路人對於「火災發生」傾向不信任態度[7]造成用路人低估

48

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 49: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

災害發生之危險性並繼續維持原有行為因此若監管公路隧道的行控中心未持

續進行正確即時的緊急廣播引導作業將導致用路人誤判情勢最後避難逃生失

敗再加上若用路人缺乏正確的避難逃生觀念在無明確指引下用路人極有可

能因慌亂而錯失可及時避難之橫坑或是於隧道內亂竄尋找逃生出口影響隧道

防災系統之啟動甚至是打亂救災行動

(一) 冷卻控溫系統(Water-Based Fire Fighting Systems)

過去歐盟各國之隧道防火設計概念是允許火災自由成長以確保用路人自力

避難安全為要務因而認為沒必要設置冷卻控溫系統只有日本和澳大利亞才有

此類的防火觀念與設計且以往各界對於隧道內裝設自動撒灑水系統皆存有許多

疑慮例如灑水後產生之蒸氣除會降低可視性外亦會灼傷用路人以及煙層

受到冷卻而使得層流效應遭到破壞造成濃煙快速下降充滿整個隧道等不利用路

人避難的境況但歐盟在 Mont Blanc Tunnel 隧道火災後成立多個跨國組織與

計畫經多次全尺寸隧道火災實驗結果顯示於隧道內設置撒水系統確實可有效

控制火勢維持人員可容許逃生之環境條件也有愈來愈多國際隧道協會及組織

如 AFAC(Australian Fire Authorities Council [8]PIARC [9]UPTUN [10]

NFPA502 [11]等對於隧道內設置冷卻控溫系統由反對趨向有所保留甚至是

正面支持

隧道內設置冷卻控溫系統之重點在於「壓制控制」火災非「撲滅」火

災以爭取最多可有效展開行動之救援時間營造有利於人員避難及後續救援之

安全環境因此截至目前為止各國已陸續於隧道內設置冷卻控溫系統如挪

威荷蘭法國德國日本澳洲奧地利等

(二) 高辨識度之避難引導標示

隧道內避難逃生引導標示緊急照明及逃生路徑對於用路人是否能安全逃

生佔有極重要的影響目前歐洲各國對於逃生路線及指引建議應發展出具有普

遍一致且更有效益的視覺聽覺和觸覺標誌以利用路人處於危急狀況下能在

最短時間內找到逃生出口或安全避難處所尤其是在Mont Blanc隧道火災之後

更有如此之體認如圖三圖四所示而日本除於避難橫坑入口周圍牆面以大範

圍 LED 燈標示外更於對面側設置提醒標語以避免用路人於濃煙中錯失可安

49

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 50: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

全逃生之避難橫坑如圖五圖六所示

Mont Blanc 600300 37

A86

(三) 單人可操作消防栓

根據研究用路人處於災害偵測階段時因還未察覺到煙熱及有毒物質之

危險性或者是未獲得充分且及時性的資訊前會對於「火災發生」傾向不相信之

50

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 51: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

態度或是認為目前還不至於受到威脅而需立即逃生將導致用路人低估災害發

生之危險性並繼續維持原有行為例如待在車內等待當用路人確定有火災

發生時才會警覺到危險並進入反應階段試圖採取補救措施如進行滅火搶

救財產或通報相關單位和求救等然實際上卻僅有 37的用路人會嘗試滅火

24會警告其他人有火災發生16會進行避難逃生[12]並且經常發生用路人

不會使用滅火設備以及未立即偵測到起火點而錯失初期滅火時機造成火勢擴

大的嚴重後果

隧道火災重點在於初期控制故若能改善消防栓箱操作的便利性將可大幅

提高用路人於面對火災時的使用率掌握初期控制之先機因此隧道消防栓之選

用原則包括1讓隧道用路人即使不熟悉操作方式亦能順利使用2以單人能獨

立操作為宜3消防栓閥門開啟時就能立即供水如圖七所示

以往對於隧道安全定義上之認知是以確保用路人可安全逃生為目標然隧道

安全標準會隨環境的變遷災例的教訓與時空變化而提高因此現今社會對隧道

安全已有更高之要求及期待除確保用路人之生命安全外必須亦能維持隧道結

構完整限縮營運不中斷的期間使社會經濟損失降至最低

尤其公路隧道發生大型車輛與各種小車巴士之複合車種火災境況其火災

51

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 52: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

境況勢將超出第一線應變人員所能初期控制之範圍在周圍交通路網條件救援

可及性費時且困難等等狀況下後續抵達的公設消防隊將無法及時進入佈線有效

射水坐令火勢延燒擴大致大量人車傷亡隧道結構損毀災害現場封鎖調查

數周引發社會輿論抨擊衍生重大政治事件如此風險已存在且勢不能容忍

因此經過災例的教訓與實驗的驗證有效的隧道防災設施及設備對於營造

用路人能安全避難並有利於後續救援之環境條件扮演著極為重要的角色唯有

提昇隧道自身防災能力初期控制火災成長營造用路人可自力避難或等待後續

救援之安全環境爭取最多的黃金避難救援時間才能實現即使面對嚴峻之公路

隧道火災境況被強化的周邊消防救災能量也能及時進入隧道災害區域展開有

效救災行動努力維護一條安全回家的路的倡議與承諾

[1] Steven Ernst et al (2006) ldquoUnderground Transportation Systems in Europe

Safety Operations and Emergency Responserdquo FHWA report

[2] G Marlair et al Fire Scenarios and Accidents in the Past UPTUN Work

Package 2 Fire development and mitigation measures Sep 2008 P 7 [3] 陳立育隧道油罐車火災事故救援作業之研究以觀音山隧道為例中央警

察大學碩士論文民 99

[4] Haukur Ingason and Anders Lonnermark ldquoLarge-scale Fire Tests in The

Runehamar tunnel ndash Heat Release Rate (HRR) rdquo Proceedings of the

International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires P81-92 2003

[5] Tony Lemaire ldquoRunehamar Tunnel Fire Tests Radiation Fire Spread and Back

Layeringrdquo Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel

Fires P105-115 2003

[6] A Bergqvist ldquoWhat can the fire brigade do about catastrophic tunnel firesrdquo

Proceedings of the International Symposium on Catastrophic Tunnel Fires

P161-175 2003

[7] A Noreacuten J Wineacuter ldquoModelling Crowd Evacuation from Road and Train Tunnels

ndash Data and design for faster evacuationsrdquo Report 5127 Dept of Fire Safety Eng

52

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 53: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《防災趨勢》

Lund University Lund 2003

[8] Australasian Fire Authorities Council ldquoFire Safety Guidelines for Road Tunnelrdquo

ISSUE 1 P16-21 200109

[9] PIARC ldquoSystems and equipment for fire and smoke control in road tunnelsrdquo

PIARC Publications ISBN 2-84060-189-3 P175-189 2007

[10] ldquoEngineering Guidance for Water Based Fire Fighting Systems for the Protection

of Tunnels and Subsurface Facilitiesrdquo Work Package 2 of the Research Project

UPTUN of the European Commission P9-22 200708

[11] NFPA ldquoStandard for Road Tunnels Bridges and Other Limited Access

Highwaysrdquo NFPA 502 2008 Edition Annex E P27-29 2008

[12] PIARC ldquoSYSTEMS AND EQUIPMENT FOR FIRE AND SMOKE CONTROL

IN ROAD TUNNELSrdquo PIARC ISBN 2-84060-189-3 P123 2007

53

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 54: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

謝尚賢 國立臺灣大學 土木工程學系工程資訊模擬與管理研究中心教授兼主任

從 30 多年前電腦繪圖技術開始發展相關軟硬體資訊技術一直以倍數的速

度成長近年來更在電影產業與遊戲產業大量的資金與技術投入下讓人類在

數位虛擬空間的擬真能力有了突飛猛進的進展且由於普及地大量應用使得相

關軟硬體技術與工具的成本以及進入門檻也越來越低在工程實務上的應用也

越來越廣泛而普遍許多原本難以事先實際演練(或排演)的工作都可以在數

位虛擬空間中透過擬真的模擬來進行事前的工作協調與檢核以增加成功的把握

及提昇工作效率

近年來在土木工程領域已蔚為一股全球趨勢的 BIM(Building Information

Modeling)技術便代表著土木工程也已開始進入數位虛擬空間逐漸發展並善

用相關的擬真技術應用能力以便於在實體空間進行實際工程前能有更好地輔

助事前規劃設計溝通協調與協同整合等作業有別於以往利用 2D 工程圖說

來溝通描述營建產品資訊的方式BIM 技術以 3D 建築資訊模型來呈現整合

與溝通營建產品的生命週期資訊其所建置之 3D 模型除幾何資訊外還包含

能應用於規劃設計施工甚至驗收與維護等各工程生命階段之工程資訊整合與

管理的非幾何資訊在此先不談 BIM 技術的應用將如何逐漸改變土木工程產業

的工作與商業模式以下將分享筆者想像 BIM 可能為土木工程教育帶來的機

54

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 55: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

雖然土木工程的領域相當廣泛但相信大部分的人都能同意有志選擇進入

土木工程就讀的同學大多希望能有機會實際參與工程的設計與建造而土木工

程教育也希望同學們具有對土木結構物之基本設計與營建能力但是過去數十

年來的課程設計雖配合各項技術的進步與工程面向的複雜化而有所調整但基

本上還是將土木工程切割成數個基本課程及專業領域課程來教授在這樣的教育

過程中學生雖然可以按部就班由淺入深地學習到土木工程不同領域之專業知

識但卻常有見樹不見林的困惑不僅在漫長的學習過程中容易因不知為何要學

而對一些課程失去興趣或產生輕忽影響到整體的學習也常因不易融會貫通

而被各課程切割成片段的知識以至於到了畢業時仍無把握自己是否真的具有

設計土木結構物之基本能力也因此一些學校便在課程中加入業界實習案例

實作畢業設計等元素以彌補這方面之不足但因這類課程要有好的成效便無

法大班教學且還需要有實務經驗的教師故對許多學校而言常無法讓所有同

學都參與

現在有了 BIM 所提供的數位虛擬空間的擬真技術與工具每一位同學都

大有機會在畢業前融會貫通並運用在學期間所學的知識來設計建造完成一件

土木工程作品試想以下的情境每一位來到土木工程系求學的學生從第一個

學期就開始著手與幾位志同道合的同學一起規劃在畢業時想設計建造完成的土

木工程作品這個作品可以是一棟建築一座橋梁或任何土木結構接著便

一邊透過學校課程的學習或自修與同學分工合作並在老師(們)的指導下

逐步完成自己設定的作品於此同時更可隨時同步應用 BIM 技術在數位虛

擬空間中展現與檢視成果進度

為了完成自己預想的作品相信同學們的學習動機應該比現在強烈許多也

會更主動不會只侷限於學校課程的內容與進度而將有更多的自我延伸學習

也更願意參與業界實習活動積極向實務工程師請教與學習如此一來學校的

55

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13
Page 56: 大家一起來,作伙來投稿! - hwh.edu.twlib.hwh.edu.tw/ezfiles/10/1010/img/262/697401511.pdf · 找回孩子們的笑容,更為當地帶來大批的觀光人潮,增進地方收益。

營建知訊 349 期201202

《資訊科技》

課程自然也會因應同學之需求而有所調整包括課程的內容與進行方式同時師

生之間的互動包括課內與課外的討論也將隨著增加同學們除了可以隨時在數

位虛擬空間中互相觀摩與切磋彼此的成果之外還能夠隨著知識與技術之進步而

調整作品之涵蓋面與複雜度畢業之際系上則可以按照各組的作品特性邀請

4 至 6 位系上老師及業界工程師組成評審小組由同學們簡報說明作品所應用到

的專業知識為何並回答評審們的提問最後從評審的講評與建議中獲得畢業

前的總結指導

可以通過此最後考核而取得學位文憑的同學們應都對自己在土木工程的學

習擁有一定的信心與成就感而老師們也能歡喜放心地祝福這些畢業同學們進入

職場或下一個學習階段這樣的教育情境豈不美哉如果各位讀者也頗有同感

且請讓我們一起攜手順應這波 BIM 潮流在臺灣的土木工程教育中實現這樣的

情境吧

56

  • 1349期封面照片
  • 2版權說明
  • 3徵稿格式
  • 4目錄
    • 5封面故事
      • 阿里山福美吊橋 全國最長
        • 6時事短波
          • 輕鬆看世界
            • 7每月專題混凝土施工規範修訂面面觀(上)
              • 施工綱要規範第03050章之沿革
              • 迎合潮流 注入新科技新精神
              • 新訂水工混凝土施工規範草案初擬13
                • 8焦點話題
                  • 營造業的產業經建目標在哪裡13
                    • 9防災趨勢
                      • 台灣隧道安全 取法各國新思維13
                        • 10資訊科技
                          • 土木工程教育之BIM狂想曲13