臺北科技大學土木與防災研究所學位論文
國立臺北科技大學,正常發行
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在經歷發生於民國八十八年的921集集大地震的慘痛經歷後，我國引進在國際上新一代耐震研究理念之性能設計法，並進行耐震性能相關研究；而此理念不僅運用於新建建築物之設計上，也影響耐震補強之評估與設計。中小學校舍為學生平時上課聚集之處所，同時當遭遇重大災難時經常作為該地區人民緊急避難之場所，故中小學校舍建築物之耐震能力極為重要；但因國內有頗多的中小學校舍係為早年興建，其使用之耐震設計規範不如現今完整，故許多的中小學校舍建築物有耐震能力之疑慮。而隨著耐震相關研究之發展，校舍建築物可以依據耐震能力評估判斷是否須進行補強，並透過耐震補強的方式以提升其耐震能力，而在進行耐震補強之過程，補強成本則為設計者必須考量之因素。 本研究係透過蒐集國家地震中心校舍耐震資訊網中校舍耐震補強之實際案例，並將彙整所得之實際案例內容，藉由相關性與價值分析，以探討補強工程成本與耐震效益之關係；經本研究統計得知國內中小學校舍約38%的補強採取增設翼牆工法，約22%採取擴柱工法，而約14%採取增設剪力牆工法；另根據本研究各種分析結果顯示，校舍耐震補強工程之成本與補強效益相關性並不強烈；若依本研究所定義之補強提升程度及補強效率與補強成本進行四種價值分析，研究結果顯示價值最高者為增設剪力牆工法，其數值介於3.07至6.53，其次為增設翼牆工法，其數值介於2.21至4.93，價值最低者則為擴柱工法，其數值介於1.81至4.12。
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台灣地狹人稠且天然資源匱乏，能源大多須仰賴進口，故如何降低能源進口依賴及節省能源消耗，必然成為當今重要的研究課題之一，雖然營造業並非最耗能的產業，但如何在營建工程施工過程中奉行節能的具體作為，亦為所有工程人員所應努力的方向；因此除了推廣「綠營建」之外，亦應再針對營建施工過程中如何節能加以研議與規範，始能呼應節能減碳以及保護地球環境的目標。 現今的營建業由於在施工臨時用電費用，大約佔總營造成本百分之一至百分之零點五之間，加上大多數的營造廠並無專責管理單位及人員負責設計、規劃，以及現場施工並無一套合宜的管理機制所致，故本研究係針對建築施工用電，從電力技術、法規面至臨時施工用電調查、規劃、施工及供電架構等面向探討，進而研擬一套臨時施工用電管理機制。 依據本研究針對完整實際之建築案例分析後，據此建議訂定用電均價及契約容量控制值做為施工用電績效指標，當施工用電均價若控制於5.0至6.0元/度則屬控制良好；而當超過6.0元/度之均價時則表示用電管理不佳，須即刻加以提出檢討。另由訂定之契約容量與實際需量超出訂定契約容量±20%時之警戒線，此作法主要目的為避免超約罰款及溢繳電費，以達到降低施工用電成本，此一管理基準可供業界做為業務取得後估算施工電費，以及施工階段之管理參考。
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實獲值管理(Earned Value Management, EVM)方法能提供整合績效評量指標(整合範疇、時程、成本)，供業主、營建管理顧問監控專案，在規劃設計階段完成預算成本的確認與工期預排，施工階段編制執行預算與進度排程，從施工期間對於成本與進度的確認，就每期實際進度與估驗計價來反映出進度是否落後、成本是否超支，利用實獲值管理的數據分析適時提出報告，可提早發現問題解決問題，讓專案經理適時做出最佳的決策模式。本研究應用實獲值管理導入國內營建工程專案，案例為民間企業開發案，於工程專案成立後建立專案組織及流程，在規劃設計階段定義專案範疇(需求與功能)、排定進度表及分配資源成本，將預定工作排程配賦於各工作分項任務，擬定專案成本以確認績效評量基準(Performance Measurement Baseline ,PMB)，在施工階段運用實獲值技術客觀地衡量工作績效，分析績效指標和預測專案的成本，並撰寫實獲值管理報告，當進度與成本偏離時，專案經理提出預警通知與評估報告，讓業主充分瞭解專案資訊及執行績效，實獲值管理於工程專案實務應用上，最困難的是取得真實的實際成本，輔以營建專案管理系統取得較正確資訊，對於實獲值管理工作將有所助益。接著探討實獲值管理績效評估之適用性、效益、限制及實務遭遇困難，最後提出結論與建議供後續實務應用之參考。
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使用逐步積分法來分析複雜非線性結構的動態反應是非常普遍的，而擁有良好的數值消散特性，更是近年來積分法發展的重點。本文將提出一個新的外顯式積分法來進行擬動態實驗，其擁有外顯式積分法與內隱式積分法的優點，其擁有外顯式積分法的運算效率、無條件穩定與可以抑制高頻振態而不影響低頻振態的數值消散特性，且可以同時克服外顯式積分法與內隱式積分法在擬動態實驗上的個別缺點。本文將經由數值論例與擬動態實驗來詳細探討此新積分法的各種特性 ，尤其是在對於含有高頻振態的擬動態實驗上。
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公共工程具有契約金額龐大與涉及廣泛之特性，衍生之爭議類型多樣且複雜，而爭端之解決是否適當、迅速、合理、公平，均影響參與廠商之權益與採購機關任務延宕之公益損失，衍生之政府公信折損與社會成本虛耗損失更是鉅大深遠。現今，工程爭議處理已成為營建管理上相當重要之一環，而總價承攬契約所衍生之爭議又為公共工程履約爭議之最主要來源，實有必要加以探討。本研究藉由文獻整理歸納與案例研究方法，蒐集我國各級法院、公共工程調解委員會、仲裁判斷對於總價承攬契約履約爭議之裁判論據或調解建議，用以瞭解總價承攬契約衍生爭議之爭點所在及對於相關爭議處理見解為何，並就其裁判論據揭示之依據或結論與現行之相關法規、學說研究、實務處理相互對照，探討工程爭議之緣由進而分析爭議之本質與問題，歸納出依循之準據，並就易生爭議之爭點問題，建議訂定明確之處理規範或處置方式，甚至於疏漏之處予以檢討修正，將爭點從源頭消弭於無形，建立公平、合理、妥適之契約條件供契約雙方遵循，保障雙方當事人間之權益，減少總價承攬契約衍生之履約紛爭，避免爭訟所生人力、物力、時間、成本等之耗損。
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台灣地狹人稠之特性，使得社區型集合住宅儼然成為人民主要住宅型態，而錯綜複雜的設施與大量的社區行政事務，亦導致社區管理維護多由自行管理改以委託專業物業管理公司執行。物業管理公司評選主要由公寓大廈管委會決議，然其組織成員通常無給職、人數不定且專業背景亦不盡相同，致使評選過程經常缺乏多面向考量抑或過度偏重合約價格。此等決策方式除存有主觀缺陷等疑慮外，更容易產生業者先以低價搶標再伺機牟利等不利於日後管理維護品質之情形；故如何研訂具合理性與客觀性之評選模式，決選出適切之物業管理公司執行社區管理維護事務，促使社區公共事務正常運作、各項設備妥善營運並同時確保住戶居住品質，乃成為社區單位現今刻不容緩的議題。 本研究首先以模糊德爾菲法綜合產業、官方、學術、社區等專家群之多方專業知識判斷，篩選出分屬於業務執行、組織經營、員工素質、顧客滿意及顧客承諾五大層面等20項評選準則，並建構評選網路層級架構；其次以修正式網路程序分析量測各準則於存在相互影響關係下之重要性權值；最後運用多準則妥協解排序法進行物業公司之優劣排序，進而建構物業管理公司評選模式，並以新北市某社區為案例模擬對象，確認其適用性。透過本模式除具有系統化與科學化之決策過程，更提供社區管委會多方具體評估依據，促使評選結果更為理想。
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現今評估鋼筋混凝土柱的極限破壞一般是採用反覆載重試驗(cyclic loading test)所得遲滯迴圈中，其最大側向力之80%來定義。由於鋼筋混凝土試體具有明顯的遲滯消能特性，因此本論文從能量消散的觀點來重新定義鋼筋混凝土的極限破壞。能量消散法係以單位位移內之最大消散能量點來定義極限破壞，其中每一遲滯迴圈所消散的能量係以指該迴圈所包圍的面積，並將每一遲滯迴圈所包圍的面積除以該循環推拉兩側的最大位移量之和，可得一單位位移消散能量容積圖，當單位位移所能消散的能量達到最大值時，認定試體達到極限狀態。為了證實本論文所提出的能量消散法之可行性，搜集了許多的反覆載重實驗資料，分別使用現今一般慣用的評估方法以及本論文所提出的能量消散來評估鋼筋混凝土試體之極限破壞。
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本文主要研究以物件導向程式語言C++為基礎，建立一套計算流體動力學(Computational Fluid Dynamics, CFD)中迭代求解壓力場及速度分布的運算子分裂的壓力隱式算法(Pressure Implicit with Splitting of Operator, PISO)。所採用的數值計算方法為現今廣泛應用的有限體積法(Finite Volume Method, FVM)，其主要用來求解瞬態不可壓縮流體動力學問題。本研究最大之特點在於整體程式架構之設計乃結合FVM與PISO方法之基本觀念與演算程序設計而成，因此將程式類別主要分成三大部份，分別為流場 (Field)類別與壓力控制容積(Pressure-Control Volume)與及速度控制容積(Velocity-Control Volume)，其中速度控制容積類別又可分為u控制容積(u-Control Volume)、v控制容積(v-Control Volume)及w控制容積(w-Control Volume)三個方向速度分量之類別。為了詳細說明各類別之內容與類別間關係，採用統一建模語言UML(Unified Modeling Language)來說明整個程式架構設計與運作流程，此外為了瞭解程式演算程序之正確性，進行流體熱傳導之數值算例的分析，經由運算結果可知，有限體積法解出的數值解精確度非常高。
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傳統黏土磚的主要原料是黏土，經攪拌成可塑性，用機械擠壓成型成為磚坯，再經風乾後送入窯內，在900 ~ 1000℃的高溫下窯燒而成磚塊。普通黏土磚之抗壓度約為300 kgf/cm2。無機聚合物則為近年來在取代水泥甚至環氧樹脂等粘接材料方面，有相當程度表現之新材料。本研究則嘗試在粘土中添加一定比例之無機聚合物，以配比、煆燒溫度與時間為參數，期望能在經由較低溫之煆燒，即可達到或增加粘土磚之強度，以節省能源。研究結果顯示，當無機聚合物中的高嶺土和黏土的比例為1：1，在常溫時抗壓強度即可達383 kgf/cm2。如再經過300 ℃一小時的煆燒，抗壓強度則提升為430 kgf/cm2，增加約12.3%。當二者的比例為1：6時，常溫抗壓強度為23 kgf/cm2，經高溫1000℃十二小時煆燒後之強度提升為213 kgf/cm2，增加約826%，已接近紅磚抗壓強度，而其煆燒熱能則遠低於傳統磚窯，顯示節能減碳的潛力。
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許多國家的人口結構逐漸朝高齡化邁進，臺灣也已經邁入高齡化社會，由於高齡者之健康狀況與行動能力有別於一般人，因此高齡者照顧及居住空間的安全為目前國家社會所重視的問題。臺灣位於西太平洋颱風路徑之要衝上，每年夏秋之際常遭受颱風或熱帶性低氣壓所帶來之颱洪侵襲、洪患發生的機率偏高。近年來因氣候變遷所引起的極端降雨事件，造成易淹水區域範圍日趨擴大，許多老人福利機構遭受水患的侵襲，對於大多數無法自力避難之老人福利機構而言，雖已接收到避難撤離訊息，卻因避難撤離需要足夠的人力協助及時間為之，而引發疏散不及、風險增高之情形。 因此，本研究使用水利署重現期距50年的淹水潛勢圖，與老人福利機構的位置套疊比對，進行水災潛勢調查分析；藉由案例分析及現場調查了解現行老人福利機構所面臨的問題，並提出老人福利機構水災風險分析之分級方法，以重現期距50年的淹水潛勢圖之淹水深度及過去淹水記錄判斷淹水危害度指標，並以建築空間、建築設備及撤離人力來判斷空間脆弱度指標，以上述淹水危害度指標及空間脆弱度指標決定老人福利機構的風險值之高低，並可依據風險高低建立可行之應變機制與對策。