1

污水下水道管材及相關檢驗標準檢討污水下水道管材及相關檢驗標準檢討

社團法人台灣下水道協會 社團法人台灣下水道協會 報告人 報告人 : : 彭振聲 處長彭振聲 處長

座談會簡報座談會簡報

內政部營建署

日期：日期： 9999 年年 0808 月月 3030 日日

22社團法人台灣下水道協會社團法人台灣下水道協會 2

簡報大綱簡報大綱

前言前言議題一：內政部綠色內涵作業要點議題一：內政部綠色內涵作業要點議題二議題二：：台灣現有長壽命耐久性管材台灣現有長壽命耐久性管材議題三議題三：：協會新訂協會新訂 CNSCNS 標準草案及修訂標準草案及修訂 0253302533

章章議題四議題四：：臨時動議臨時動議

33社團法人台灣下水道協會社團法人台灣下水道協會 3

前言前言

本次（第十五次）座談會將針對本次（第十五次）座談會將針對綠色管綠色管材、綠色材料為綠色內涵指標部分材、綠色材料為綠色內涵指標部分進行進行討論，請與會者就下列議題提出建議，討論，請與會者就下列議題提出建議，以期作為未來污水下水道管材設計與施以期作為未來污水下水道管材設計與施工時之參考。工時之參考。

  

4

內政部內政部 44 年年 5,0005,000 億振興經濟擴大公共建設投資計億振興經濟擴大公共建設投資計畫畫

綠色內涵作業要點綠色內涵作業要點

中華民國中華民國 9898 年年 77 月月 22 日內授營工務字第日內授營工務字第 09808062080980806208 號函頒號函頒

議題一

5

依據98 年 3 月 11 日院長指示：「 4 年 5,000 億振興經濟擴大公共建設投資計畫中，與綠色能源相關之經費比例過低，各項公共建設應有適當比例（例如10% ）之經費採用綠色工法或綠色能源相關產品，… .. 」 98 年 4 月 23 日行政院 3141 次會議 ，院長指示： 「綠色能源產業旭生方案」主要是希望透過全球綠能需求的持續增加，進而帶動國內相關產業的蓬勃發展 4 年 5000 億的「振興經濟擴大公共建設投資計畫」中，不管是重大工程、危險校舍的重建，或是都市更新，希望至少要有 10 ％的比例能用於綠色能源或綠色工法發揮綠色能源、節能減碳的理念

6

管控指標 - 雨、污水下水道建設執行下水道工程應依其特性採用環保標章產品及環保署認定之可再使用材料水資源回收中心管理大樓以達到綠建築要求為目標評估指標

綠色環境綠色工法綠色材料其它

7

綠色環境生態 ( 景觀、綠化 )

保護現地植栽採用生態池、自然排水系統

隔音低污染施工機具或工法隔音震動防治設施

環境衛生改善生活雜排水導入污水系統

水資源再利用設置回收水再利用系統

8

綠色工法減廢原土回填減少棄土或土石方回收再利用

低污染施工方式減少廢土清運，降低運輸成本，減輕工區內空氣污染

減量於管線施工及維護管理可容許範圍內進行減量設計

延長使用年限管線檢視、監測、更新或補強，減少維修費用

預鑄工法工廠大量生產降低成本，減少現場工作量，節省人力，提高施工效率

9

綠色材料替代性材料或工法

將飛灰、爐石材料資源化應用，減少水泥使用量再生材料

回收材料經再製過程延長生命週期耐久性材料優先採用耐久性管線及閘門板材料延長使用年限，減少維修或更新次數

高性能材料採用性能較佳產品

10

長壽命耐久性管材長壽命耐久性管材

議題二

11

台灣現有長壽命耐久管材符合綠色材料替代性材料或工法耐久性材料高性能材料

剛性管－聚酯樹脂混凝土管（ PRCP ）抗菌混凝土管改良型水泥配比 ( 台灣科技大學研發中）

撓性管－高密度聚乙烯管（ HDPE ）撓性管－聚氯乙烯管 (PVC)

12

長壽命管材 -聚酯樹脂混凝土管 (PRCP)

高分子聚酯樹脂混凝土係以高分子聚酯樹脂 (Polymer Resin)取代傳統水泥混凝土中水泥及水，做為天然骨材、填充物等之膠結材Corrosion Resistant Material ： Maximum service lifetime - (projected 100 years plus)

North American Society for Trenchless Technology (NASTT)

13

長壽命管材 -聚酯樹脂混凝土管 (PRCP)

優點耐久性佳、耐磨損抗外壓強度高 優良耐化學性 、抗腐蝕佳管內壁光滑，水力特性佳 重量較輕

缺點單價成本較鋼筋混凝土管高出甚多

但若將管材使用生命週期納入成本考量 ...

14

抗菌混凝土管優點硫化氫平均濃度低於 50ppm以下時，混凝土的標準耐用年數可達『『 5050 年年』』。 不危害作業員的安全，不影響活性污泥微生物。 不影響混凝土的壓縮強度。 僅需 60秒即能混合出成份均勻的抗菌混凝土

缺點單價較高

但若將管材使用生命週期納入成本考量 ...

15

改良型水泥配比 ( 台灣科技大學研發中）符合綠色材料 -替代性材料或工法

將飛灰、爐石材料資源化應用，減少水泥使用量

16

各型水泥膨脹量計算

17

各型水泥水化後體積膨脹量

18

適當添加卜作嵐材料可降低硫酸鹽侵蝕膨脹量

19

撓性管 - 長壽命耐久管材（ HDPE）

依據 ISO9080 分析 HDPE 管材最小需求強度 -MRS （韓國）20℃ 下具有 50年管材壽命，甚至 100年。（ MRS仍符合需求）

MRS ＝ minimum required strength

20

撓性管 - 長壽命耐久管材（ HDPE） 依據 ISO9080 分析 HDPE 管材壽命（台灣）

20℃ 下具有 50年管材壽命（ MRS仍符合需求，適合於台灣環境）

MRS ＝ minimum required strength

50 years exceeds a MRS of 10 MPa.

21

HDPE 管特性 項目 HDPE

主原料單體乙烯 (E)基本石化原料 ,低污染 ,聚乙烯為乙烯之全聚合體

主添加劑 碳黑比重 平均 0.95,比水輕灰分

(乃材質中在 800℃左右的高溫下無法裂解氣化之雜質 ,主為重金屬化合物 ,灰分越低表示材質愈單純穩定 ,壽命愈長 )

1%以下

焚化爐焚化 可 , 無毒素產生

環保性 HDPE材質為世界公認之泛用環保塑膠材料 , 不曾發生環保團體之抗爭或抵制 ,在臺灣 HDPE管已被列為環保標章產品 ,為政府優先採購品項。

22

HDPE 管特性 項目 HDPE

耐溫性 適用溫度： -60℃ ～ +60℃

耐震性 非常良好 , 可抵抗強烈震動及衝擊力燃燒性 燃燒時具無毒性

接合方式 採膠圈式接合 ,每一接合點皆為軸 ,且亦為維修口

管材預期壽命依 ISO 4427及規定 ,應以使用第 50年為設計始點 ,依 ISO 8584之曲線推衍 , HDPE 堪用年限至少為 400年

施工特性 採溝槽式或活套式 ,膠圈接合方式施工簡易維修成本 低 ,一般以 50年為一週期

23

HDPE 管特性環保性 無重金屬的污染，亦無有毒化學物質如氯、戴奧辛等之溶出疑慮

功能性 接合方式採溝槽式或活套式接法，不需黏膠，適於空間狹小及配管複雜條件下之配管

耐震性 韌性極優，其破壞點伸長率平均在 600% 以上。 921 地震後發現僅 HDPE 管仍可正常維持功能。

24

撓性管 - 長壽命耐久管材（ PVC ）日本 PVC 管材與接頭配件協會： PVC 管耐用年限為 50年以上。

25

撓性管 - 長壽命耐久管材（ PVC ）美國 Uni-bell 協會：由美國各 PVC 管生產廠生共同成立，具公信力的組織。JM Eagle : 全世界最大的 PVC 生產公司，年產能達 100萬噸以上。JM Eagle 保證其 PVC 管使用年限可達 50年以上。

26

PVC 管特性耐燃性良好，不易燃燒能自熄 膨脹係數較 PE 管小，直線配管之伸縮量較小 用途廣泛為傳統性管材，用量大 單體為氯乙烯 (VCM) ，含氯不可焚化，較不環保耐衝擊性較差

27

剛性管使用年限與價格分析以管徑 500mm ， 1 公尺長之各類 RCP 管材分析年單價

∮ 500mm ， 1m長

平均單價( 元 )

使用年限( 年 )

100年施工造價 年單價( 元 )

抗菌混凝土管 ( 全管 )

5330 50(5330+25000)×2 ＝

60,600606

聚酯樹脂混凝土管 7500 50(7500+25000)×2 ＝

65,000650

內襯 PVC-304 4300 25(4300+25000)×4 ＝

117,2001172

全鋁質 -304 4700 30(4700+25000)×3.33 ＝

98,901989

二型 -304 3375 25(3375+25000)×4 ＝

113,5001135

施工造價費以每次 25000 元 /m 計算。

28

協會新訂協會新訂 CNSCNS 標準草案及修訂標準草案及修訂 0253302533

章章

議題三

29

(1) 污水下水道用硬質聚氯乙烯塑膠製匯流井（總號 00001 ，類號HC001 ）

(2) 污水下水道用硬質聚氯乙烯塑膠製直管式連接井（總號 00002 ，類號 HC002 ）

(3) 污水下水道用塑膠製組合式連接井（總號 00003 ，類號 HC003 ）

(4) 長距離、曲線推進用鋼筋混凝土管（總號 00004 ，類號 PS001 ）

(5) 下水道用鋼筋混凝土預鑄人孔（總號 00005 ，類號 PS002 ）

(6) 下水道塑膠管用壓環接頭（總號 00006 ，類號 HC004 ）

(7) 下水道用高密度聚乙烯塑膠管接頭管件（總號 00007 ，類號 HC005 ）

(8) 下水道用聚氯乙烯塑膠硬質管接頭配件（總號 00008 ，類號 HC006 ）

(9) 下水道用框蓋（總號 00011 ，類號 PS004 ）

台灣下水道設施標準 (TSS)

用戶接管塑化管相關規範建立

鋼筋混凝土人孔標準化

長距離、曲線推進管材標準化

TSS(1)~(5)已提送經濟部標準局申請 CNS國家標準， (4)「下水道長距離、曲線推進用鋼筋混凝土管」及 (5)「下水道用鋼筋混凝土預鑄人孔」已初審通過。

30

修正之第 02533 章施工規範目錄 2.1 鋼筋混凝土管 (RCP) 2.2 聚酯樹脂混凝土管 (PRCP) 2.3 預力混凝土管 (PSCP) 2.4 鋼襯混凝土管 (RCCP) 2.5 瓷化黏土管 (VCP) 2.6 延性鑄鐵管 (DIP)2.7 玻璃纖維強化塑膠管 (GFRP) 2.8 聚氯乙烯塑膠硬質管 (PVC) 2.9 耐衝擊硬質聚氯乙烯塑膠管 (H-PVC)2.10高密度聚乙烯塑膠管 (HDPE)2.11丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑膠管 (ABS) 2.12.高密度聚乙烯異型管壁污水管 ( 增列？ )

31

高密度聚乙烯異型管壁污水管接 頭 埋設用管之接合方式可採電熔套接及電熔帶接或其他同等型式之接頭配件。

標 示 :依 CNS 14899 之規定辦理。 檢 驗

(1) 抽樣頻率：管身部分同一管徑每 [1200]m 長度為 1批，未達上述抽樣規定數目者視同上述規定為 1批，每批切取 1段辦理檢驗。若該批檢驗不合格可在同 1批內加倍抽樣再試驗 1 次，但須全數合格方得使用於本工程，否則該批視為不合格應另加標記整批剔除，不得混用。(2) 管身及接頭檢驗：管身檢驗項目之試驗方法除另有規定外依下列規定辦理 , 管身之顏色、外觀、 尺度、壓扁性、接頭緊密性、環剛度常數依依 CNS 14899 之規定 ;另抗拉強度、耐水壓性、浸漬性依 CNS 2459 之規定。接頭之水密性檢驗依 1.5.1 節 (8) 之規定辦理。

32

結論長壽命管材雖然單價較高，但使用年限較長 (50 年 )，可節省重置施工費用，因此年單價較便宜。管材使用年限延長，提升公共工程品質，可減少施工次數，保持道路交通順暢及延長道路使用壽命，降低民眾不便 。採用長壽命管材降低工廠製造，節省材料及能源耗費，減少重置施工次數，降低施工污染及環境衝擊，達節能減碳之效。目前污水下水道工程使用管材，均將各類不同材質之管材併列設計，造成施工品質低落及未來修護工程複雜化。

33

建議

污水下水道工程管材使用壽命，目前以 25-30年為限，建議採用優質長壽命管材，並且以 50年為設計年限。為考量管材特性不同及未來修復工程單純化，建議以可回收具綠色內涵之管材，單一工程採單一管材設計。有關上述修正之第 02533 章污水管材施工規範，請參閱本協會網頁 (http://www.tsa-net.tw/ ) 。

34

參考文獻污水下水道第四期計畫日本抗菌混凝土技術審查報告Bodycote Report ： SEM-evaluation according to ISO9080:2003(E) of the PE pipe grade TAISOX 8001 Natural from Formosa Plastics Corporation （ Taiwan ）Bodycote Report ： SEM-evaluation according to ISO9080:2003(E) of the PE pipe grade P600BL(Korea)

日本 PVC 管材與接頭配件協會美國 JM Eagle

CASE HISTORIES OF POLYMER CONCRETE APPLICATIONS IN THE US: PIPES, MANHOLES, STRUCTURES （ NASTT ， Orlando, Florida ， April 24-27, 2005 ）2010 台灣下水道協會年會大會手冊暨論文集

35

臨時動議臨時動議