管理與應用:科技、工程、政策

管理策略(中水、濕地維護)、環境工法、防災工程與策略、替代能源與綠色能源

軌道運輸的節能方法

軌道運輸的節能方法(The Methods of Energy Saving on Rail Transportation)
國立臺灣大學土木工程系 陳俊嘉

近年來環保意識抬頭,能源的節約為各國所提倡。而軌道運輸系統是很常見的交通設施,它可以如何節省能源呢?鐵路列車在鐵軌上行駛時,會有阻力阻礙其前行,將這些阻力降低,就能有效節能;鐵路公司的營運,如列車能源的使用方式,也會影響到能源的消耗量,因此節能也能由此著手。

首先,介紹列車阻力的來源,主要可以分為內部阻力和外部阻力,簡介如下:

一、內部阻力

發生在傳動系統的阻力,如內部機件接合時所產生的摩擦力、汽缸運作時產生的阻力等,而其大小與動輪載重和動輪數目成正比。

認識擋土牆之生態工法

認識擋土牆之生態工法(Ecological engineering methods of Retaining walls)
國立臺灣大學土木工程學系 陳鵬元

為了降低工程開發對於環境產生的衝擊,在環境工程方面對於生態工法越趨重視,尤其在地狹人稠的台灣,避免環境破壞才是維持永續發展的上上之道。以擋土牆為例,由於地形上的限制,我們常常被迫在山坡地形上開闢道路,卻截斷坡地的完整,衍生土石崩落的風險。因此以擋土牆補強坡地的強度,但是一般的擋土牆不僅外觀不佳,對於環境也會產生破壞。因此除了傳統的擋土牆等之外,也發展出其他不同種類結合生態工法的擋土牆。為了讓大家對它們能有更多的認識,以下我們將對於較主流的重力式種類簡單介紹。(關於重力式擋土牆的介紹可參考「擋土牆」篇。)

土壤大小事

土壤大小事 (Basic Properties of Soil)
國立臺灣大學土木工程學系 張沄真

大地是人類之母,土壤則是工程之母。植物需要根系抓住土地才能生長,而我們平日所見的工程建設,也需要與土地緊密連結才能穩固。高聳入雲的 101 在地底下有著一百多公尺深的基礎深入土壤,而捷運、隧道等等需要挖開挖土地或山脈的工程,更是和土壤息息相關。尤其台灣的地質年輕、破碎,施工和防災上都容易產生問題,研究土壤的特性也因此非常重要。

永續工程——加勁擋土牆

永續工程——加勁擋土牆 (Sustainable Engineering——Reinforced Wall)
國立臺灣大學土木工程學系 張沄真

擋土牆 (Retaining Wall) 是非常普遍的一種大地工程,只要是地面有高低差的地方,幾乎少不了擋土牆。擋土牆能防止高處的土壤崩塌、掉落,是用來維護行人安全以及周遭建築物穩定性的重要工程(如圖一)

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圖一 土和水一樣,都有壓力,其壓力和密度、深度成正比。(本文作者張沄真 繪)

正如同水會給予承裝容器水壓力一樣,土壤也會給予擋土牆土壓力(如圖二),因此擋土牆在設計上很重要的一點,就是要能夠抵抗土壓力,才能維持結構的完整和穩定性,避免災害意外發生。另外,排水設計也是非常重要的一環,若水累積在土壤的孔隙中無法排出,會使土壤的強度下降,一樣容易產生危險。

節能設計:看老照片跟阿公阿嬤學節能生活!

節能設計:看老照片跟阿公阿嬤學節能生活! Energy Conservation Design: Learning Green building from last generation
國立臺灣大學土木工程研究所營管組博士 蔡明達

在看了很多又漂亮又摩登的綠建築後,不知道大家有沒有想過,綠建築可不是現代人的專利,在上一篇文章「綠建築的每一面 (http://highscope.ch.ntu.edu.tw/wordpress/?p=63257)」中,我就想提醒大家,咱們的老祖宗就很很瞭要怎麼住的自然又低碳。

現代的建商蓋房子往往不太注意房屋的東南西北,也不太注意窗戶的大小,反正住進去的人覺得很熱,那就多開點冷氣吧。但如果你住的房子就是這樣,那要怎麼辦呢?或許外婆家的老照片(圖一)可以給我們一些靈感。

魚兒的專屬通道—魚道

魚兒的專屬通道—魚道 Fish Way: A Customized Path for Migratory Fish
國立臺灣大學土木工程學系BIM研究中心 出版平台總編輯 張國儀

魚兒也有路權

人類為了防止河川災害或儲存用水,總會在河流上興建各種工程設施,比方說攔沙壩、攔河偃或水壩。只不過,建設必定伴隨著破壞,因此而受到威脅的,則是河川的生態。

由於跨河結構物必定與河川的水流方向呈正相交(圖一),也就是橫向切過水流,不難想見,這樣的結構物攔阻了在河川中生活的洄游性魚類,使得牠們無法自由地上下迴游在河川內覓食、產卵、避冬、尋找永久棲地,對魚兒的生存帶來極大的危害。更何況還不只魚兒,在臺灣的河川生態中,也有蝦蟹會在河流上溯或下游。

下水道建設與城市生活脈絡

下水道建設與城市生活脈絡 (Domestic sewage systems and urban life)
國立臺灣大學環境工程研究生 謝中平

很多人應該在電影及卡通看過忍者龜所居住環境就是下水道;下水道管線系統功能的目的,就是防止工業或生活廢污水流入河川造成污染,將該廢污水導入輸送至廢污水處理廠,經處理合乎排放標準後始得放流至承受水體(河川或海洋);為何要規劃佈設下水道呢?

應用都市代謝與之生命週期評估於都市之環境衝擊計算

應用都市代謝與之生命週期評估於都市之環境衝擊計算 (Implementation of Urban Metabolism and Life Cycle Assessment on the Prediction of Environmental Impact in Cities)
國立臺灣大學環境工程學研究所 沈敬中

「代謝」意指生物體以異營或自營方式,將外界的物質經由攝食或化學作用,轉變為生物體生存所需之養分的過程。而 Kennedy et al. (2007) 定義都市代謝為「一種為維持都市運作,於社會、經濟與環境三個面向中,人們生活所需之食物、能源、建設、生活產品、服務、技術以及處理廢棄物之總和」。

環境價值與願付價格

環境價值與願付價格 (Willingness to Pay, WTP)
國立臺灣大學環境工程研究所碩士生 劉冠妤

生活中常常會面臨大大小小的選擇,而作選擇就需要比較,我們可能會分析其優缺點來評估哪一個選擇比較適合,而綜合評估一個東西的價值,最常見且直接的方式就是金錢價格。在市場經濟下,當一個產品的價格低於或等於你心中的價值,那麼你才會有購買行為

由機率統計談工程之風險與不確定性

由機率統計談工程之風險與不確定性 The discussion of engineer risk and uncertainty by probability and statistic
國立臺灣大學土木工程系水利工程組研究助理 王元亨

不論於求學哪個階段,統計與機率都是理工相關科系的一個重要課題,其主要用來探討我們所面臨的風險跟不確定性。在數學上,所謂「隨機變數」是指變數的值無法預先確定,僅以一定的可能性(機率)取值的量。

由於隨機而獲得的非確定值,是機率中的一個基本概念,於樣本空間中的每一個基本事件數值化,而各種不同事件出現的頻率不同,導致各個數值出現的頻率不同,而「機率」就是反映其出現的相對的頻率。「隨機變數」出現的各個可能數值與其對應的「機率」 就稱為「隨機變數」的「機率分布」(probability distribution)。

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