【336】社論主筆:張富進
(第一版)新聞焦點(社論•週聞輯要)
建築物公共安全應詳予規劃 嚴予執行
針對台中市衛爾康西餐廳國賠事件,立法院內政委員會5月8日邀請營建署長柯鄉黨列席報告「有效處理及輔導違章建築以增進公共安全及美化市容景觀之對策」,對長期以來無法有效解決的違建問題,營建署對原本被列為「暫緩處理」的大量舊違建,將不再坐視不管,最慢從明年元月起,將以街廓、社區或區域為單位,展開強制拆除作為。
身為建築技術專家的技師們,對八十四年的衛爾康西餐廳事件感到慟惜,但處理違建問題是一個建築管理問題,而非單純的技術問題。我們對營建署能以衛爾康事件為戒,決定有效處理及輔導違章建築以增進公共安全及美化市容景觀,感到非常欣慰,不過我們要建議營建署應注意下列問題:
一、對於違反都市計畫的違章建築:這是歷史的包袱,很少有縣市長願易去執行拆除工作,因為尚有許多建築物在都市計畫頒布前已存在,從民眾的心理來看,住了幾十年的建築物,突然之間要拆除,對選舉有高敏感度的縣市長而言,在台北市拆一戶約少四張選票,在其它縣市約少七、八票,所以沒有利益的拆除違建案,各縣市長是不願拆除的。
二、合於都市計畫的違章建築:這是因我們都市發展及變遷太快,致使原本住宅使用的變更為商業使用的或其他用途…等,因此建築物之原規劃不足現況使用,衛爾康西餐廳就是典型的使用案例。拆除違章建築,改善公共安全設施是需要花費很多錢,正值經濟不景氣的同時,民間是否有意願配合改善將是令人存疑的。即使願意配合花錢改善,改善後是否符合使用者的要求,如果不能符合使用者的要求,則會導致使用者向執法者行賄,或經由政治力量處理,使得政令徒具虛名。
三、公共安全檢查的方式:自中華民國86年11月1日起,建築物公共安全檢查改由建築物所有權人或使用人委託由中央主管建築機關認可之建築物專業檢查機構或人員辦理建築物公共安全檢查簽證申報。目前公共安全檢查中,最令詬病的「改善計畫」,使得使用者及所有權人無所適從,最主要的原因在於目前我們的「建築技術規則」太過嚴苛,連我們建築專業人員都覺得在建築使用方面都難以達成,對於非建築專業人士的一般工商業經營者而言,更無法想像有這種法規的存在。
鑑於上述處理違章建築的問題,我們認為身為建築最高主管單位的營建署,在處理問題不要光提理想及高呼口號,應先行規劃,不要遽然下達違建拆除令,避免老百姓之反彈,才是明智之舉。在規劃期間應透過新聞媒體反覆討論,並要請一般工商業經營者參加(對建築專業人員及非建築專業人員應分組討論),將「建築技術規則」對使用部分作合乎現況的調整。待社會形成共識後,再嚴厲執法,才能達行增進公共安全及美化市容景觀的目標。
拆除舊違建 明年元月全面實施
﹝本報訊﹞立法院內政委員會5月8日邀請營建署長柯鄉黨列席報告「有效處理及輔導違章建築以增進公共安全及美化市容景觀之對策」,對長期以來無法有效解決的違建問題,營建署對原本被列為「暫緩處理」的大量舊違建,將不再坐視不管,最慢從明年元月起,將以街廓、社區或區域為單位,展開強制拆除作為。不過,如果違建戶配合政府的「限期輔導」,針對公共安全和市容景觀的需求適度修繕違建,將可合法使用這些違建。為了有效解決棘手的違建問題,內政部營建署5月8日向立法院內政及民族委員會報告「違建的公共安全及景觀美化處理對策」時,提出上述新措施,獲得朝野立野的一致支持。
營建署表示,國內集合住宅70%以上有搭蓋違建的現象,建管機關查報列管待拆的違建累計達50萬件以上,以營建署的估計,按照現在的處理速度計算,永遠無法拆除違建,因為新違建成長太快。
營建署大膽提出「賞罰分明」的解決對策,一方面要鏟除這些「都市之瘤」,同時也提供既有違建就地合法化的出路。不過,想要安心使用違建,必須配合政府的政策,由專業技師、社區規劃師、建築師等專家出面輔導違建戶,在兼顧公共安全、整體市容景觀的前提下,進行合理的修繕,符合規定者,政府不再追究。這項措施初期會徵求配合意願高的街廓試辦示範,接下來就由各地方政府自行指定整體街廓、社區或區域為範圍,限定期限受理違建戶申請修繕,超過法定期限者,一律依法拆除。
營建署強調,考量民情,對付舊違建既做不到「殺無赦」,也不能「特赦」,此刻結合三、四仟位專業技師、建築師和學者專家、文史工作者,協助民眾進行建物全面診斷與環境美化,不僅創造不少就業機會,也能帶動建材業朝高品質發展。
營建署表示,由於這項解決對策獲朝野立委支持,並有台聯黨立委陳建銘等人提案修法,預估最快本會期就能完成修法,最遲拖到下會期結束(今年底)前就能公布實施。目前該署已著手研擬相關配套作法和施行細節,預計明年元月就能全面啟動。
公共工程受SARS影響之工期可協議展延
﹝本報訊﹞行政院公共工程委員會表示,由於嚴重急性呼吸道症候群(SARS)防疫措施陸續施行,業者反映未來可能影響公共工程之推動,例如施工場所受防疫管制或廠商工作人員經防疫強制隔離等而延誤工期。為此,行政院公共工程委員會主任委員郭瑤琪5月7日表示,公共工程因該等不可抗力情形而有展延履約期限之必要者,廠商及機關可協議展延工期。
郭主委進一步指出,各機關辦理工程如因SARS致生工期計算爭議,可參考工程會訂頒之「採購契約要項」第四十六點進行協調,亦即廠商履約有「屬不可抗力所致」或「不可歸責於廠商之事由」等情形者,廠商得檢具事證,以書面通知機關,而機關得審酌其情形後,給予延長履約期限,不計逾期違約金。此外,工程會訂頒之工程採購契約範本第十七條已將「瘟疫」列為不可抗力情形之一。
郭主委強調,在推動公共工程的同時,機關及廠商都應積極配合政府做好SARS防疫措施,以保障國人之身體健康與生命安全。
研討會活動延期緊急通知
◎台灣省土木技師公會鑑定委員會原訂於北、中、南三地舉辦之鑑定講習會,因SARS疫情漫延暫緩辦理;為確保參加人員健康,俟疫情獲得控制將再檢討儘速續辦,並另行函告確切時間。
◎台灣省土木技師公會結構委員會原訂於92.5.30舉辦之「非破壞檢測(超音波及透地雷達法)與防火填塞(fire
stop)於土木營建工程之應用研討會」,因SARS疫情漫延暫緩辦理;為確保參加人員健康,俟疫情獲得控制將再檢討儘速續辦,並另行函告確切時間。
(第二版)時事論壇(我有話說•重大工程新聞)
營造業法規定專任工程人員
應修習土木建築相關課程及學分認定要點即將定案公布
台灣省土木技師公會理事長 余 烈
營造業法自公布施行以來,有關第七條第三項專任工程人員在取得技師證書「前」應修習土木建築相關課程一定學分以上之規定,由於涉及各科技師之受聘資格與權益問題,各公會無不卯足全力,積極運作爭取。省土木技師公會除三度走訪營建署柯署長、三度拜訪內政部高層外,並安排拜會過考試院姚嘉文院長、考選部、教育部及立法院教育委員會數位立法委員。拜會訴求的重點特別強調工程品質維護及公共安全的重要性,切勿妥協於人情壓力,而犧牲人民生命財產的安全。
試問農學院出身的水保技師可以獨立主導(擔任甲級營造之專任工程人員)完成101層大樓嗎?測量技師可以獨立完成高鐵、地下鐵或翡翠水庫嗎?好比皮膚科、檢驗科、麻醉科醫師或獸醫不適合擔任內科主治大夫或大醫院之總醫師(比喻為營造業的主任技師─專任工程人員),為了利益,或許皮膚科醫師可以允許其改行從事整形、或瘦身美容業務,但絕不適合把長庚醫院、榮總或台大醫院總醫師的職位交給他們,這個道理其實很簡單。
幾經努力爭取,我們樂見營建署的『營造業法第七條第三項應修習土木建築相關課程及學分數認定要點』共六條,終於出爐,茲分列如下:
一、本要點所定應修習土木建築相關課程學分數區分工程力學、工程技術及工程材料與施工管理等學程,每學程每學科(含實習及實驗科目)至多採計四學分,合計達三十學分以上;其中應包括材料力學、結構學、鋼筋混凝土(工程、設計)、(工程)測量學及土壤力學(或基礎工程)等五門學科。
二、前點所稱工程力學學程,係指講授構造物受外力影響應力變化分析之課程,包括應用力學、靜力學、動力學、工程力學、材料力學、結構學、土壤力學、土壤行為、(環境)流體力學、岩石力學、波浪力學、渠道(明渠)水力學、結構動力學、結構穩定學、結構矩陣分析、有限元素法、彈性力學、塑性力學、土壤動力學、(應用)水力學、結構分析、建築結構學、結構行為、工程數學等學科。
三、第一點所稱工程技術學程,係指講授建造或拆除構造物或改變自然環境行為專業技術之課程,包括結構設計、(工程)測量學、(工程)地質學、水利工程、運輸工程、鋼筋混凝土(工程、設計)、預力混凝土(工程、設計)、鋼結構(工程、設計)、鋼骨鋼筋混凝土(工程、設計)、基礎工程(設計)、橋梁工程(設計)、道路(公路)工程、港灣工程、隧道工程、房屋建造、海岸工程、大地工程學、海埔地開發工程、鋪面設計及管理、航空站工程、捷運系統工程、水文學(水文分析)、河工學、防洪工程、灌溉與排水工程、水力發電、地下水、給水與污水工程、水工結構物及設計、閘壩工程、水土保持工程、水資源規劃、海洋工程及海洋波浪工程、水資源工程與規劃、灌溉工程、排水工程、農田水利、深開挖技術、鋼結構塑性設計、房屋結構設計、特殊混凝土結構設計、地震工程、板殼設計、結構動力分析與耐震設計、隔震與被動消能系統、結構主動控制、邊坡工程、坡地開發工程、工址調查、基礎設計與施工、構造地質學、堤壩工程、地下水與滲流、地盤改良、平面測量、大地測量(幾何大地測量、物理大地測量、衛星大地測量)、電子測量學(應用電子學)、測量平差法(測量平差學)、地形測量、地形學、給水工程(設計)、給水排水設備、自來水工程(設計)、衛生工程(設計)、污水工程(設計)、下水道工程(設計)、空氣污染防制工程、水污染(河川污染、水質污染)、防制工程、工業廢水處理工程、環境工程(概論)、資源回收工程、土壤學、植生工法(學)、集水區經營、防砂工程、土壤沖蝕、土石流防治工程、崩塌地處理(崩山控制)、邊坡穩定與土工結構物、建築結構系統(設計)、建築構造、建築結構與造型、結構特論、建築設備、高層建築設備、生態工法、綠建築(節能建築學)、結構物檢測評估及補強、基礎工程監測及檢測評估、施工災害與應變措施、施工機械(設備)等學科。
四、第一點所稱工程材料與施工管理學程,係指講授組成構造物或人工改變自然環境使用材料及綜理工程品質、營運安全、施工進度、成本計價、管理分析決策等實務之課程,包括工程材料(行為學)、建築材料、混凝土及配合比設計、瀝青混凝土及配合比設計、(高等)混凝土學、高性能混凝土、材料破壞分析、複合材料在工程上之應用、營建管理、工程管理、工程(施工)估價、(土木)營建法規、契約與規範、工程統計(或然率與統計)、營建生產力(營建)經濟學、設施規劃管理、工程專案管理、營建自動化(技術及應用)、電腦輔助工程(導論)、電算機在工程應用、計算機計畫(程式)、設計自動化原理、人工智慧的工程應用、工程圖學、製圖或施工圖、地理資訊系統、(土木或建築)施工法、工程風險評估與決策分析、工程品質管理、價值工程、營建技術與知識管理等學科。
五、本法第七條第一項第一款所定領有測量、水土保持、大地及環境工程科技師證書申請擔任綜合營造業專任工程人員者,應於考試取得證書「前」修習上開課程學分,並檢附公立或立案之私立專科以上學校或經教育部承認之國外專科以上學校各科、系、組、所出具之學分(成績)證明文件,向直轄市、縣(市)主管機關申請登錄。領有土木、水利、結構工程科技師及建築師證書者,不在此限。
六、前點之學分(成績)證明文件所列之課程與第二點至第四點所列課程名稱不符或類似者,應另由該校出具該學科與第二點至第四點所列課程學程、學科內容相符之證明;致於國外學校之課程名稱及內容,由主管機關認定。
其中第一條仍維持30個學分,且材力、結構學、R.C.、測量、土力(或基礎)等五科為必修。第五條則明訂需要提出學科、學分證明者為測量、水保、大地及環工四科技師,土木建築本科系之土木、水利、結構技師及建築師則無需提出學科、學分證明即可擔任營造業專任工程人員,茲另轉載92.4.25營建署邀各公會及各部會政府官員並由柯署長主持,討論該「學分數認定要點」之會議結論如下:
一、按營造業法第七條第三項所定應修習土木建築相關課程及一定學分數,依其立法意旨,係基於受聘綜合營造業之專任工程人員需具備土木建築相關專業施工知識,始能勝任。原屬依造業管理規則所定得受聘為營造業專任工程人員之土木、結構、水利工程技師及建築師,其應考資格及考試科目均尚符土木建築工程領域,惟環境工程技師原為衛生工程科技師,由於技師專業領域調整,修習課程與土木建築專業知識已有差別,又營造業法列出原非屬營造業管理規則所定受聘為營造業專任工程人員之大地工程技師、測量技師及水保技師三者,因其科系發展各自強調專業科別之領域知識,因而修習土木建築相關課程及學分數較為有限,方有進一步認定之必要。綜上所述,依營造業管理規則得受聘於營造業之專任工程人員,其為土木、水利、結構工程技師及建築師者,在學校養成教育中,已修習相關之土木建築課程,並於技師或建築師考試通過土木建築專業科目筆試,應無須再行認定課程及學分數。本部法規委員會就本項結論與本法第七條規定不符,持保留意見,惟同意本案先循程序簽辦。
二、本要點名稱「技師受聘綜合營造業修習土木建築相關課程及學分認定要點」修正為「營造業法第七條第三項應修習土木建築相關課程及學分數認定要點」。
三、本要點所定應修習土木建築相關課程,應以與土木或建築工程之規劃、設計、施工、營運及管理過程必備之相關課程為原則,爰修正(增、刪)部分學科。
四、依與會代表意見,修正草案條文如後附(即前述認定要點之六條條文)。
由會中發言及以上會議結論可見內政部法規會之反對立場,因此有必要進一步與其溝通,以免該認定要點呈報內政部核定前之會簽過程再度生變,省土木技師公會正安排拜會內政部高層及法規會相關事宜中,期望有圓滿結果。
至於各縣市紛傳目前在營造業法施行細則公佈前之空檔期間,營建署部份官員誤導各縣市政府承辦官員只接受建築師受聘於新成立之營造廠,拒絕接受土木、水利、結構技師一事,本人亦於92.5.4及92.05.12邀全聯會蘇理事長、北市土木詹理事長及理事代表暨本會呂震世、宋科進理事等拜訪營建署,當場獲柯署長同意立即發函各縣市政府,明確表示土木、水利、結構技師及建築師均一視同仁,即日起得受聘為營造業專任工程人員,我們對於柯署長之魄力、擔當及勇於負責作風,深表贊佩,於此一併致謝。
(第三版)技術專刊(建材•工法•營建管理•法令)
工程會來函照登
一、行政院公共工程委員會針對本報九十二年三月二十九日之社論〝政府無心推動「公共工程專業技師簽證規則」〞乙文,表示與事實不符,函請本報更正。
二、本報秉平衡報導之原則,特將工程會之來函說明照登如下,由讀者自行衡量。
行政院公共工程委員會對於台灣省土木技師公會九十二年三月二十九日發行之技師報第三百二十九期所刊載社論(篇名:「政府無心推動『公共工程專業技師簽證規則』」之說明
一、依據本會會銜技師法(以下簡稱本法)中央目的事業主管機關於九十一年七月三日公佈並自十月一日施行之「公共工程專業技師簽證規則」(以下簡稱本規則)第七條規定「第五條所定公共工程應實施簽證之事項,其屬政府機關、公立學校自辦之工程,依相關法律規定得由其內部依法取得相關類科技師證書之人員辦理者,其簽證準用本規則之規定。」爰政府機關、公立學校自辦之工程,其簽證雖有「準用」本規則之規定,惟需有兩個條件,其一是需「有法律授權規定」,其二是限由「其內部依法取得相關類科技師證書之人員」辦理;前者主要係因本規則為本法之子法,其規定自不得與其他相關法律(譬如水土保持法、下水道法等)競合,又本法第四十五條第一項定有「未領技師執業執照擅自執行技師業務」之處罰規定,爰如無其他法律依據,則有違反此規定之虞;後者主要係為提高工程品質或維護公共衛生安全考量,俾符合本規則之立法依據(即本法第十二條第二項前段規定)。
二、雖然「擴大委外監造」及「落實民間可以做者,政府不做」為政府既定之政策,然若干機關為善加利用機關內部長期以來所培養累積之專業人力,基於充分利用既有之資源及考量其部分業務,確尚有須由機關自辦設計及監造之特殊情況及實際需要,而研擬修訂其作用法,俾以取得機關自辦之法源依據,亦尚無不洽。
三、關於行政院新修訂之大眾捷運法草案及公路法修正草案亦秉持上開原則辦理,其關於公路法修正草案第三十三條之一中「或由考試銓敘合格之公務人員辦理」等文字,業已刪除;上開草案或修正草案,依其程序尚需立法院審查通過方可公布施行,其妥適與否,需經立法院最後確認。各界如有寶貴意見,可適時向立法機關反應。
四、於建議取消本規則附表實施簽證範圍欄之工程規模限制乙節,本會納為將來修法參考,惟鑒於本規則甫施行不久,且目前尚有若干機關之委託設計監造服務採購案例,雖依本規則規定強制實施技師簽證,惟因工程規模太小致無廠商參與投標之現象,爰目前尚非立即修法之時機。政府改革需要朝野合作共同努力,建議各界能相信政府推動本規則之決心,並希望技師先進同仁多多參與政府機關辦理之技術服務採購案件,共同為政府改革努力打氣。
在美申請技師執照記
姚關穆 技師
目前我的手頭,除了中華民國技師執照外,還有一張美國麻州相當於技師執照的專業工程師執照(Professional Engineer,簡稱PE),這中間有著一段頗為有趣的往事。
西元1970年代,我在美國麻州波士頓,一家國際間頗有聲譽的工程顧問公司總部工作,按照規定,只有擁有麻州PE執照的工程師,才可以在對外工程圖件上簽證,使我興起了弄一張麻州PE執照的念頭。美國頒發PE執照是州政府的職權,通常要經過兩階段考試。第一階段是化學、物理等基本科目,第二階段才是專業考試。在兩階段之間還要有一段時間取得實際專業工作經驗。值得一提的是,這項考試成績各州都承認,只是錄取標準每州並不一致。
麻州的主管機關是州登錄處的工程師及測量技師管理局。我申請的目的除了要麻州PE執照外,其實也希望獲得一份考試成績單,萬一搬到他州去工作,還派得上用場。申請書才送去不久,就得到回信,說是根據祖父條款(The Grandfather Clause),我不必參加考試,只要繳納法定規費,就可以立刻頒發PE執照。這祖父條款是尊老敬賢的意思,給予資深工程師的優遇。對我來說,真是憂喜參半。喜的是輕易得到麻州執照;憂的是弄不到考試成績單。後來聽同仁說起,鄰近新罕布夏州要求比麻州嚴格得多,因此等二年又向新州申請。想不到舊戲重演,又是祖父條款,而且還收了一大筆規費,原來頒發的除執照外,還有一顆精緻的鋼印,供簽證使用。由於新州的執照對我並沒有多大用處,後來就只保留了麻州的。麻州的執照有效期限為兩年。不過只要在期滿前把延長通知和支票寄出,就可以得到新執照,手續極其方便。
幾年後我參加了一個國際組織,沒有去定期辦理麻州執照延長手續。後來離開國際組織,便向麻州當局要求重發PE執照。本來以為既已合乎祖父條款,應該沒有問題,事實上卻大繆不然。因為美國非常重視專業的持續性,一旦離開專業崗位,從事其他工作,專業能力馬上受到質疑。除非能提出有力證明,這段期間仍然在做專業工作,否則不可能恢復資格。幸好我服務的國際組織,雇用不少工程師,從事相關工作,而且組織主管也願意替我出證明書,終算保住了這張執照。
對於美國這項經驗,有幾點值得提出來供國內同仁參考。第一是美國政府的國際觀,雖然我申請時的工程經驗,幾乎全部都在台灣,竟然被全盤接受。第二是美國的重視專業持續性,即使離開一個服務機構,如果沒有充份合理的解釋,也會大大影響下次被雇用的機會。第三是美國在考執照時,中間要有一段實際經歷,好像考試以前的經歷還不能算,看來比台灣較為嚴格。第四是各項資格檢定法規中,多有祖父條款,國人難免想到有人會用來鑽漏洞,在美國好像沒有聽人說過有濫用情形。
君子自重,技師亦請自重!
王濱 建築師
「何不勇敢大聲說出我是監工人」的請教
一、看到92.04.12.NO.331期技師報第二版醒目的標題,真是佩服四位技師的勇敢與法律認知,但是我們知道法律人常有甲說、乙說、丙說等之眾說紛紜,見仁見智各唱各的調;而我們法院的判決更有地方法院、高等法院、最高法院以及發回更審之更一、更二、更三…各判各的,真是公說公有理、婆說婆有理,究竟誰有理祗有天知道!而萬變不離其終,總是以較有利於自己的認為有理認為公平。在監造人、監工人,連法定主管機關都還沒有明確認定前,技師們勇於對號入座,不以技師法所指定的業務範圍-監造-而以監造人自稱,竟勇於自認為「監工人」,真的不知所為何來?監造人不要負責了嗎?其責任會較監工人為重嗎?請四勇士看清楚技師法的懲戒辦法後再來大聲吧!
二、「何不」文中列舉了89年台中地方法院易字第七四0號刑事訴訟案,文中認定監造人即監工人似乎不無見地,但是根據建築師公會所提摘自:(一)南投地方法院90年度易字第26號。(二)台中地方法院第89年度易字第3243號。(三)台灣高等法院刑事判決87年度上易字第182號判例。又說得清清楚楚,監工人、監造人是監工人,並釋明兩者角色功能之差異性更為詳細明確,而令人信服,既法官們都有不同看法,技師們捨監造人而不就而願自認為監工人不知原因何在?
三、查監工人刑法193條既明定其罰則且將修法加重其刑,而監造人依建築師法或技師法均明定有懲戒辦法,假如自認監造人即監工人則刑法、專業師法兩者均要負責承擔?或僅須負擔刑法即可?不得不請教了。
四、新頒佈之營造業法規定有:1.專任工程人員。2.工地主任。3.技術士。三種不同身分,何者為監造人,何者為監工人,主管機關能否給我們說清楚一下免得坐錯位子!
五、「何不」文中所稱,「…此規定將建築物之設計權及監造權均給予超過專業範圍之建築師,賦予建築師從事監造業務之資格造成專業者做非該專業之事」,此段話邏輯上顯然不通,因為該段話之前已明確說明:「…但有關建築物結構與設備等專業工程部份…應由承辦建築師交由依法登記開業之專業工業技師負責辦理建築師並負連帶責任」。是則專業部份建築師既已交出又何來「專業者做非該專業之事」?倒是技師團體所建議修正建築法第十三條時硬性規定法定監造人應為專業土木技師與結構技師,確是符合該文之批評「專業者做非該專業之事」,因為試想土木專業去做非其專業之建築部份之監造,結構專業來做非其專業之設備專業部份監造合理嗎?說得通嗎?不得不請教了!
六、總之法律之不統一,應由立法者及主管機關設法補救,在未補救前,技師不必兼負監造人與監工人。依法做好您專業部份之監造人,負起該負監造的責任就好了!
責之四勇士以為如何?
(第四版)焦點話題(地方焦點•生活情報•研習活動)
共同管道工程設置最佳化
朱煌林技師
一、共同管道工程概述
共同管道建設是改善生活環境品質,提升國家競爭力的重點工作之一,無論從經濟面或社會面來看都有其必要。筆者於任職營造廠技師期間,曾參與台北市政府工務局新建工程處主辦-東西向快速道路(市民大道)共同管道工程之新建,本案西起環河北路、鄭州路口,沿原鄭州路及縱貫鐵路廊帶至光復南路止,設置有電信、輸變電、配電、南支線、北支線共五個獨立幹管,目前均已完工。共同管道設置後除可減少道路之挖掘外更可節省管線維修費及降低因回填不實而生之交通事故等多項益處,但由於舊有管線遷移單位成本高且曠日費時,同時住戶接管、管道防水、路口管線交錯及交通管制等因素,都是施工中必須克服的問題,故推動舊有道路設置共同管道是需要政府的決心與全民配合。共同管道內部情況及共同管溝施工前後之示意圖詳附圖一、附圖二。
附圖一 共同管道內部詳圖
共同管道施工前 共同管道施工後
附圖二 共同管道施工前後之示意圖
二、背景與動機
「作業研究」之發展可遠溯至幾個世紀以前,但真正受重視是從第二次世界大戰時,由於軍事補給上對如何有效運用資源之需要方蔚然發展。在第二次世界大戰後,資源極為缺乏,經濟急待復甦,因此作業研究之應用領域逐漸擴及工商企業及政府部門。時至今日,大批學者投入研究,在各領域皆有卓然的成果。
國內由於道路地下管線老舊,天然氣、油氣、自來水…等之因管線破裂所引發公共危險及成本付出,早已為人所詬病。政府為提昇城鄉生活品質,維護道路路面完整,統合公共設施管線配置,加強道路管理,以避免經常性挖掘進而增進交通安全與市容觀瞻,共同管道法業於八十九年六月十四日公布施行;共同管道法施行細則並於隔年即九十年十二月二十八日發布施行。
有鑑於共同管道工程的新建與維護管理問題是土木工程師未來研究的重點之一,故本文將利用線性整數規劃模式,模擬如何在各種現有管線下,破壞最小而成本最少之最佳化分析,決定設置共同管道的位置,其中包括管線成本、遷移成本、橫向用戶配管成本,以提供決策者參考。
三、數學模式建立
3.1假設條件及參數、變數定義
v假設條件:
本研究可利用線性整數規劃來建構模式,在實務上由於各種管線埋設深度不一、種類、成本及道路寬度不同,故必須做合理的假設及簡化,其中包含下列各種情形:
1.假設路寬為20公尺;所有管線深度均在1.5公尺下。
2.共同管溝尺寸為5m*5m深為地下3.5m。
3.假設各種管線與用戶端接管成本如下。(1)台電公司6000元/m,橫向用戶配管設置成本400元/m。(2)中華電信4000元/m,橫向用戶配管設置成本300元/m。(3)瓦斯公司2000元/m,橫向用戶配管設置成本500元/m。(4)自來水公司2500元/m,橫向用戶配管設置成本600元/m。(5)無管線500元/m。
4.道路斷面編號以公尺為單位。
5.不考量交通管制因素及最小車道限制。
v參數定義:
Ci表示從各種管線遷移成本(單位:元)(i=1,2,3..,20);Cj表示橫向用戶配管設置成本(單位:元/M)。
v變數定義:
Xi:決定選取斷面編號(Xi=0or1);Yj:決定選取橫向用戶配管設置距離(Yj=0or1);Yjj:決定管線位置後,遷移管線須相同選取(YJj=0or1);Zi:表示斷面選定位置與原管線位置相同處(Zi=0or1)。
3.2數學定式
1.目標式
MIN=ΣCi*Xi+ΣCj*Yj+ΣCi*Zi 公式(1)
2.限制式
(1)Xi+X(i+1)+X(i+2)i+X(i+3)+X(i+4)-5*YIi>=0,i=1~16 公式(2)
(2)ΣYj=1,…,j=1~16 公式(3)
ΣXi-3YJj>=0
, i=3~5,8~10 j=1~2 公式(4)
(1)
ΣXi-2YJj>=0
, i=14~15,18~19 j=3~4 公式(5)
(2)
ΣYJj=1
, j=1~4
公式(6)
(3)
Xi=Zi
, i=3~5,8~9,14~15,18~19 公式(7)
(4)
Xi,Yj,YJj,Zi= 0 or 1
公式(8)
1.
定式說明
(1)
目標式
公式(1)係整體總成本最小化,其中各種管線遷移成本、橫向用戶配管設置成本、選定位置處第一次管線遷移成本。
(2)
限制式(1)
公式(2),選定最佳位置起始處的決策變數控制式,共同管道斷面須連續。
(3)
限制式(2)
公式(3),選定最佳位置起始處的決策變數控制式。
(4)
限制式(3)
公式(4),選取最佳位置起始處時,若遇舊管線須選取全部範圍的控制式。
(5)
限制式(4)
公式(5),選取最佳位置起始處時,若遇舊管線須選取全部範圍的控制式。
(6)
限制式(5)
公式(6),選定最佳位置起始處的決策變數控制,若遇舊管線只能擇一選取的控制式。
(7)
限制式(6)
公式(7),選取最佳位置起始處時,若舊管線為選取範圍,則增加第一次管線遷移成本的控制式。
(8)
限制式(7)
公式(8),變數為 0 或 1 的限制。
3.3 求解方法
本模式為線性整數規劃問題,由於目前的問題規模不大,應可運用軟體求解,故採用(LINGO)數學規劃教學軟體求解,程式建構主要採用分枝界限法(Branch and Bound)及單體法(Simplex Method),在執行(LINGO)程式演算前需輸入相關參數資料,其內容步驟如下所述:
1. 目標式名稱,求解極大化(Max)或極小化(Min)的問題。
2. 限制式數於≧、≦或=。
3. 變數定義為整數、實數、0 or 1。
4. 各行列名稱標示
5. 執行輸出訊息種類及是否進行敏感度分析
6. 顯示執行成果及輸出報表
四、實例測試與敏感度分析
4.1 基本資料分析
我國之道路可分為國道、省道、縣道、鄉道及市區道路其寬度自3.5-100公尺不等轄下之管線也因使用之目的而各不相同;本文係以20公尺道路作分析因其所含之管線較普遍且複雜;本案例中包括之管線為台電公司、中華電信、瓦斯公司、自來水公司四種管線其分佈如下:
無管線 |
台電 |
無管線 |
電信 |
無管線 |
瓦斯 |
無管線 |
自來水 |
無管線 |
|||||||||||||||||
500 |
500 |
6000 |
6000 |
6000 |
500 |
500 |
4000 |
4000 |
4000 |
500 |
500 |
500 |
2500 |
2500 |
500 |
500 |
2000 |
2000 |
500 |
||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20m |
|||||
4.2 實例測試
輸入資料表
距離 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
是否有管線 |
N |
N |
Y |
Y |
Y |
N |
N |
Y |
Y |
Y |
開挖成本 |
500 |
500 |
6000 |
6000 |
6000 |
500 |
500 |
4000 |
4000 |
4000 |
橫向成本 |
|
|
400 |
|
|
|
|
300 |
|
|
距離 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
是否有管線 |
N |
N |
N |
Y |
Y |
N |
N |
Y |
Y |
N |
開挖成本 |
500 |
500 |
500 |
2500 |
2500 |
500 |
500 |
2000 |
2000 |
500 |
橫向成本 |
|
|
|
500 |
|
|
|
600 |
|
|
分析後最佳之埋設範圍為距左側11m處起~15m處止,施工費為29500
元。
共同管溝位置
無管線 |
台電 |
無管線 |
電信 |
無管線 |
瓦斯 |
無管線 |
自來水 |
無管線 |
|
||||||||||||||||||||||
500 |
500 |
6000 |
6000 |
6000 |
500 |
500 |
4000 |
4000 |
4000 |
500 |
500 |
500 |
2500 |
2500 |
500 |
500 |
2000 |
2000 |
500 |
|
|||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20M |
|||||||||||
五、結論
1. 本文之管線成本係實際各單位施工成本,若管線之成本有所改變亦可即時得到最佳計劃位置。
2. 可利用本模式深入探討各種情況之敏感度分析,以了解重要的控制因子與成本的變化。
3. 本文介紹的只是基本模式,將來模式的發展,可考慮加入交通因素、場地限制、橫向接管成本變化、不同道路寬度、不同共同管道尺寸、增加舊管數量等影響,或是考慮雙向設置不同尺寸及作用的共同管道等延伸問題,當然簡易的評估亦可用其他方法求解,以符合實際運用。