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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:范慧玫
研究生(外文):FAN,HUI-MEI
論文名稱:屋頂排水效能之研究-----------以台北強降雨為例
論文名稱(外文):The Research of Drainage Efficiency of Roof ------------- The Case Study of Extremly Heavy Rain in Taipei
指導教授:張學誠張學誠引用關係
指導教授(外文):CHANG,HSUEH-CHERNG
口試委員:陳主惠韓道昀
口試委員(外文):CHEN,CHU-HUIHAN,TAO-YUN
口試日期:2016-06-01
學位類別:碩士
校院名稱:中國科技大學
系所名稱:建築系
學門:建築及都市規劃學門
學類:建築學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2016
畢業學年度:104
語文別:中文
論文頁數:87
中文關鍵詞:積水關係避險策略屋頂排水排水效能
外文關鍵詞:Water relationsHedging strategiesRoof drainageDrainage performance
相關次數:
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台灣地區的降雨特性近年來發生明顯改變,暴雨的頻率越來越大,直接影響到建築物屋頂的排水效能;屋頂的排水不佳,已讓人們意識到屋頂排水模式應重新思考對策。大台北地區因盆地地形,氣候變遷發生強降雨的機率更大。由於因強降雨若屋頂排水效能不彰,對建築物屋頂損害影響極大,極容易產生建築物屋頂積水之現象。為瞭解強降雨對建築物屋頂排水模式之積水關係,本研究將以蒐集台北與同為島國的日本東京都之屋頂排水模式資料,在遇強降雨下,比較分析落水頭口徑與排水模式對於排水效能之影響。首先瞭解近年來發生的幾個強降雨誘發屋頂排水不良致屋頂漏水的典型實例,歸納分析台北地區在強降雨誘發屋頂漏水案例的基礎上,如果有優良的排水效能即能避險屋頂漏水。本研究將首重於文獻回顧與基礎資料整理,並進行案例收集與現況調查,以便釐清建築屋頂排水系統相關課題;其次分析歸納國內外屋頂排水系統相關設計規範整理,並以實驗證實排水坡度與排水量關係,配合電腦軟體驗算,定性比較各因子之排水性能優劣。本研究成果包括:文獻回顧排水系統之物理現象,整理相關研究理論之基礎資料,初步建立了幾類影響屋頂排水因素;現況調查與實驗分析,理解掌握建築排水效能;研提適切之屋頂排水系統設計策略;建立可提供屋頂排水設計的提案以及既有屋頂排水系統性能檢核之評估參考。
Taiwan area rainfall characteristics change significantly over recent years, increasing frequency of heavy rainfall, directly affect the efficiency of the drainage to the roof of the building; the poor drainage of the roof, to make people aware of the roof drainage patterns should rethink strategy. Greater Taipei basin topography, rainfall of climate change more likely. Roof drainage effectiveness was quite limited due to strong rainfall, seriously affected the damage to the building's roof, very easy to produce the phenomenon of roof water. To understand the strong rainfall on the building's roof drainage patterns in water, this study will be to gather in Taipei and his island nation Japan Tokyo roof drainage patterns of data, under heavy rain, comparative analysis of water drainage patterns and head diameter drainage impact effectiveness. First of all understand what happened in recent years several poor drainage caused by heavy rains induced by the roof of the typical examples of leaky roofs, analysis Taipei in leak case induced by heavy rainfall on the basis of, if you have good drainage effect of hedge of leaking roofs. Basis this study has put more emphasis on the literature review and data collection, and the collection and investigation of cases in order to clarify the roof drainage system related topics then analyzed the roof drainage system design specification sort, and experimentally drainage slope and displacement, with computer software checked drainage performance of qualitative factors. The results of this study include: a literature review of the drainage system of physical phenomena, Foundation of the relevant research data, set up several kinds of factors that affect the roof drainage; investigation and experimental analysis, master drainage effectiveness.
目錄
封 面 ---------------------------------------------------------------------------------I
推 薦 書 --------------------------------------------------------------------------------II
審 定 書 -------------------------------------------------------------------------------III
中文摘要 -------------------------------------------------------------------------------IV
英文摘要--------------------------------------------------------------------------------V
謝 誌-------------------------------------------------------------------------------VI
目 錄 ------------------------------------------------------------------------------VII
圖表索引 -------------------------------------------------------------------------------IX
第一章 緒論 -------------------------------------------------------------------- 1
1.1 研究動機 -------------------------------------------------------------- 2
1.2 研究範圍 -------------------------------------------------------------- 3
1.3 研究目的 -------------------------------------------------------------- 3
1.4 研究方法 -------------------------------------------------------------- 4
1.5 研究流程 -------------------------------------------------------------- 5
第二章 文獻回顧 -------------------------------------------------------------- 6
2.1 雨量與降雨強度 ----------------------------------------------------- 7
2.1.1 雨量資料選取及分析 ----------------------------------------------- 9
2.1.2 降雨強度-延時-頻率關係推算-----------------------------------12
2.1.3 洩水坡度與集流時間關係 ----------------------------------------15
2.1.4 雨水的流性 ----------------------------------------------------------17
2.1.5 風雨的同時性 -------------------------------------------------------18
2.2 屋頂雨水的流態 ----------------------------------------------------20
2.2.1 強降雨水的流法 ----------------------------------------------------21
2.2.2 強降雨的表面張力 -------------------------------------------------22
2.3 建築物屋頂排水----------------------------------------------------22
2.3.1 平屋頂排水設計----------------------------------------------------23
2.3.2 斜屋頂排水設計 ----------------------------------------------------25
2.3.3 屋頂排水考量因素-------------------------------------------------30
2.3.4 排水溝模式排水 ----------------------------------------------------31
第三章 案例調查 -------------------------------------------------------------34
3.1 台北案例-------------------------------------------------------------34
VIII
3.1.1 降雨量調查 ----------------------------------------------------------35
3.1.2 案例屋頂排水系統現況調查 -------------------------------------37
3.1.3 案例屋頂排水分析-------------------------------------------------38
3.2 東京案例-------------------------------------------------------------40
3.2.1 降雨量調查 ----------------------------------------------------------40
3.2.2 排水系統相關設計規範 -------------------------------------------42
3.2.3 排水量效能分析----------------------------------------------------48
3.2.4 排水材質與施工----------------------------------------------------49
3.3 案例綜合分析 -------------------------------------------------------51
第四章 水理實驗計畫-------------------------------------------------------54
4.1 水理演算 -------------------------------------------------------------54
4.1.1 控制方程式及邊界條件 -------------------------------------------55
4.2 水槽實驗 -------------------------------------------------------------58
4.2.1 實驗方法 -------------------------------------------------------------59
4.2.2 實驗結果 -------------------------------------------------------------59
4.3 結果與討論 ----------------------------------------------------------62
4.4 電腦軟體驗算 -------------------------------------------------------64
第五章 結論與建議 ----------------------------------------------------------66
5.1 結論 -------------------------------------------------------------------66
5.2 建議 -------------------------------------------------------------------67
參考文獻 -------------------------------------------------------------------------------69
參考網站 -------------------------------------------------------------------------------71
附錄 A ----------------------------------------------------------------------------------72
附錄 B ----------------------------------------------------------------------------------76
作者簡介 --------------------------------------------------------------------------77
1 建築設備學教科書研究會,「建築設備學教科書」,彰國社,1991。
2 王如意,「應用水文學,中國土木水利工程學會」,台北市,2000。
3 蕭江碧、游顯德、謝宗義,「建築物防水設計手冊」,內政部建研所,2001
4 坂上恭助,〈排水系統的現狀和課題〉,亞洲地區建築給排水國際研討會論文集,2001。
5 林憲德,「雨水排水系統」,內政部建築研究所技術研究發展委員,2001。
6 許銘熙等著,台北市排水系統調查檢討及資料建檔-雨量及雨型分析研究成果報告書,國立台灣大學水工試驗所,2002。
7 陳人敬,「臺灣南部年最大24小時與一日暴雨比值之探討」,國立成功大學水利及海洋 工程學系碩士論文,2003。
8 余濬,降雨強度之推算,科技圖書股份有限公司,2004。
9 佐藤政次,建築設備障礙排除,日本建築設備技術者協會,2004。
10 石川広三,「雨風化的機制 基本和運用」,彰國社 ,2004 / 05 / 10。
11 石川広三,「屋頂和牆施工系統」,彰國社 ,2004。
12 沈明德,〈建築排水立管空氣壓力預測理論解析與實證之研究〉,台灣科技大學碩士論文,2004。
13 社團法人,建築設備技術者協會「建築設備障礙排除(Troubleshooting) 」,2004
14 財團法人成大建築文教基金會,「鋼構建築概論」,科技圖書股份有限公司,2006。
15 莊麗蓉,「區域化短延時無因次降雨強度公式」,國立成功大學水利及海洋工程研究所碩士論文,2006。
16 林清富,「RC建築物滲漏水成因瑕疵問題發生頻率及防治對策之探討」,中原大學土木工程學系碩士論文,2007年7月調查統計。
17 盧書炫,「短延時降雨強度區域化之研究」,國立成功大學水利及海洋工程研究所碩士論文,2007。
18 日本大林組SFC工程組,大樓建設的機制,日經建築,2008。
19 陳淡容、于宜強、陳永明、黃柏誠、李宗融、周仲島,2010:極端降雨颱風分析研究。2010 中央氣象局天氣分析與預報研討會。
20 張倉榮、蘇紹昆、廖啟勳、王嘉和,熱島效應對台北都會區午後雷暴雨時空分佈之影響研究-以2009 年0812 水災為例,農業工程學報,第56 卷,第3 期,85-101 頁,2010。。
21 行政院國家科學委員會,台灣氣候變遷科學報告,2011。
22許強(Qiang Xu) ; 董秀軍(Xiu-Jun Dong) ; 劉漢香(Han-Xiang Liu),「強降雨誘發深層岩質滑坡的典型模式與發生機制」,CEPS中文電子期刊,2011。
23吳宏義、張學誠、邱瑞深、李景亮,「氣候變遷降雨量對平面屋頂滲水影響之研究-以中國科技大學為例」,第十屆營建產業永續發展研討會論文集,第267~276頁,2012。
24 重松尚久 (呉工高専)、小堀慈久 (呉工高専)、岡本有希加 (愛媛大學) ,「降雨強度致邊坡坍塌之穩定性分析施工方法的調查研究」,2012。
25 謝明哲、陳震宇,台灣地區RC屋頂綠化防水構法之研究,成大43屆碩論,2012。
26 陳樹群, 郭靜苓, 吳俊鋐,「西台灣強降雨誘發崩塌規模與區位之特性分析」,中華水土保持學報 ; 44 卷 1 期 (2013 / 03 / 01) , P34 - 49,2013 / 03 / 01。



AMcGuffie, K, Henderson-sellers, A, Holbrook, N., Kothavala, Z., Balachova, O. and Hoekstra, J. “Assessing simulations of daily temperature and precipitation variability with global climate models for present and enhanced greenhouse climates.” International Journal of Climatology, 19, 1-26. (1999)
BChow, V, T, “Frequency Analysis of Hydrologic Data with Special Application to RAINFALL Intersities, “Bulletin Series No.414 University of Illinois Engineering Experiment Station. (1953).
CFair, G, M., and Geyer, J. C. Water Supply and Wastewater Disposal, John Wiley and Sons, New York, N.Y. (1959).
DIPCC, 2007: Climate Change 2007: Impacts, Adaptation and Vulnerability. Contribution of Working Group II to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, M.L. Parry, O.F. Canziani, J.P. Palutikof, P.J. van der Linden and C.E. Hanson, Eds., Cambridge University Press, Cambridge, UK, 976pp.
EB. R. Munson, D. F. Young and T. H. Okiishi, Fundamentals of Fluid Mechanics, 6th Ed., John Wiley(2010).

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