土木科

本研究試圖於道路地層設置雨水疏洪池，達到疏洪保水效益為主題，探討(1)道路兩側水溝孔總面積、(2)道路疏洪管徑總面積與(3)疏洪管徑輸送彎角，三者對應疏洪保水效益關係進行分析比較。使用凡爾旋轉角度控制流速模擬出中央氣象局所定義的單日平均降雨量，並藉由此降雨器模擬出在發生豪雨時，道路2﹪的洩水坡度，透過道路兩側水溝孔總面積與下水道疏洪管徑總面積配置的建構實驗，將道路上的積水迅速排除，並藉由道路下的蓄水設施來進行保水儲存，以達供枯水期的用水目的。經研究實驗分析後，道路兩側水溝孔總面積28.8cm2與疏洪管徑總面積31.4cm2，彎角以15°角疏洪管徑的排水速率較為顯著，可取得最大保水效益。

興建工程之初，在品管工作上，即要求粒料品質，然而工程誤用如頁泥岩等吸水膨脹性粒料，造成結構物劣化問題，仍時有所聞。前述劣化情形，過程緩慢，因此，本研究以萬能試驗機加載，模擬粒料膨脹力，藉試驗所獲得之參數，驗證破壞模式之理論推導合理性。另藉試驗結果量測出之膨脹壓力及砂漿試體束制能力，可輔助提供誤用膨脹性粒料時，結構物維修決策參考。對於承壓結構物，應可不必全部拆除重建，處理之深度以淺層挖除膨脹性粒料再進行修補，應可滿足需求；若屬承拉結構物，則應審慎評估其安全性，再決定採取拆除重建或其他補強措施。

為有效增加河川兩側護岸的使用空間，建造適合人們親水的環境，本研究嘗試於土壤中添加少量水泥，藉以改善其強度卻又不失土壤植生的特性，期望改善原本單調灰暗的水泥護岸，達到綠美化的效果以建設出更美好的都市居家休憩環境。本研究探討土壤中添加不同比例的水泥含量對植物生長、土壤強度、沉陷量與防沖蝕的影響。試驗結果顯示，於土壤中添加的水泥含量愈多，土壤強度亦隨之增加，防沖蝕與沉陷的功能愈佳，但是相對地植生效果愈差。

在原油短產與飆漲的時代下，且生質油的發展反造成全球物價急速攀升，能否在最節能與最具效能理念下，替代電能的來源搜尋與研發成了全球最關心、最迫切的要事。在全球要事目標下，本研究探討被遺漏的工廠廠房免電力自然通風設備，將其改造成自然風力發電機組，朝支援都市建築環境照明設備所需的電力進行研究。本研究後發現免電力自然通風器發電機頗具可行性，靠著穩定風量讓葉片能順利轉動，驅動轉磁式發電機產生電力，同時具有原有排熱、排濕氣與通風等功能。並有效解決一般風力設施受風場限制所造成發電量不穩定的困擾，藉由輕巧風力發電機補助家用太陽能發電組的供電效能、期盼能有更進一步的研發，使其成為都市建築環境電力供應主角。

歷經921地震後，土石已明顯造成鬆動；在平原地區，高水位的暴雨(如莫拉克八八風災)使得岸邊的房子因地基流失而倒臥在河道中；若在山區，也常夾帶著巨型枯木或大型結構物(橋梁、巨石…等)堆積在堤岸邊，這與我們實驗條件(丁壩)相當酷似，值得我們去探討之。經由老師的介紹，加上書本及網路豐富的資訊，令我們更有興趣去了解防砂壩及丁壩的主要功能，係讓高水位河水不直接衝擊堤岸(改變水流方向流向河道中心)，有保護堤岸和基腳不被損毀、減緩流速形成淤積土砂、使得淺灘有著生態活絡之作用。所以，我們設計實驗來探討河水流量、淤砂面積及防洪構造物開口大小對河川的微擾關係。

本實驗旨在研究座椅的各種角度與人因工程學的相配合，以找出最適合青少年(15~18歲)族群的工作座椅角度。 在實驗中，本科學實驗小組先行採樣製作座椅的數據，將由量測得來的數據加以統計以取得平均值，依此作為本實驗中製作座椅的依據。分別為椅背與椅面相距90°、93°、96°、99°、102°、105°、108°、111°八個角度，以及椅面水平仰角0°、1°、2°、3°、4°、5° 六個角度，各別以3°為一單位、1°為一單位做微調。 統整數據後，我們量化出椅背與椅面之間最適合的角度，而將此角度延用至下階段以找出椅面最舒適的角度，最後以科學實證的方法來進行討論與分析。

一. 探討傳統式落水孔，並針對其缺點加以改進---屋頂之使用率不高、落水孔清理不便、導致屋頂落水孔常有泥沙淤積的情形，久了便形成阻塞的現象。二. 藉由陰井之節流沉澱及流理台水槽之篩桶容易清理之原理應用於落水孔之改良與設計。三. 藉由我們將平日所學例如：木工實習、模型製作、建築構造、建築設備、建築工程概要及水電實習等等…，應用於此次科展，並進一步將落水孔加以改良。

本科學實驗為高職實習、專業課程範疇內，木材表面加工塗裝技術原理之延伸應用，希望以科學實證的方法，探究以不同加工塗裝過程，用以獲得之不同視覺意象效果。並以感性科學調查與分析之方法，進行科學實驗設計。本科學實驗依據木材加工塗裝專業技術之學習，我們將實驗設計成三個方案：一、 實驗一：木材塗裝後感性元素符號取得。二、 實驗二：感性意象實驗調查。三、 實驗三：感性驗證實驗。我們實驗小組一起討論出 25 種我們假設的所謂『感性形容詞』，希望藉由實驗一的調查，在這些形容詞中找出購買家具或自己 DIY 家具時，一般家具在塗裝後的顏色感覺，希望具有或應該具有之感覺為何。經過實驗一分析，我們共找出六種感性形容詞：厚重的、復古的、大方的、舒服的、柔和的、輕巧的。在實驗二中，我們依據現在生活上，一般消費者在 DIY 家具選作時，最喜歡選用之木材與顏色進行 33 種不同塗料配方，然後將其應用在木材表面上，與實驗一之結果進行感性意象調查。分析出大多數人認為具有相同意象之感性配方。在實驗三中，我們將實驗二的結果，應用在家具產品中，希望以科學實驗驗證之方式，證明其合理性與實用性。且所獲得之結果，除了『大方的』感覺，未能如預期效果外，其餘五組感性形容詞，符合大多數使用者之共同意象。實驗過程中有許多限制如及形容詞的選用、木材種類的挑選、底面漆的比重考量、染色劑的挑選等，都有許多種不一樣的配比方式。若要分析出較完整的配比，必須進行大量之配合實驗，因此本科學實驗以先期應用之分析計畫與方法技術選擇為主要目的，希望為日後延伸應用實驗進行初探。

本研究的目的在於研究傳統式皮數桿(2)(7)，並針對其缺點加以改進。在研究的過程中，發現傳統式皮數桿有諸多的缺點。例如：皮數條須自行刻劃容易造成誤差，垂直度校正須用水準尺加以校正較為麻煩，製作的過程中也較為費時費力，而拔除洋釘時也易造成地面上的破壞，還有材料上的損耗、收藏不易、熱脹冷縮易變形等缺點。因此，藉由此次科學展我們將利用測量實習(1)、泥工實習(6)(7)(9)(10)、木工實習(4)(11)及基本力學(8)之所學，加以改良皮數桿。

在地盤改良工法中，滲透性化學漿大致上可分為溶液型、半懸濁型及懸濁型三種主要之漿液型態，然而利用水玻璃與水泥系材料所搭配之懸濁型化學漿(Labile Wsserglas L.W.)是最常被用來作為土壤固結與強化的兩種土木材料；且使用範圍也相當廣泛，並依照現地使用性質不同所需之配比也會有所不同。本研究以不同比重的水泥漿與不同比例的水玻璃溶液，配製而成的懸濁型化學漿，探討其對於凝結時間與抗壓強度的影響；結果顯示水泥漿比重越大，L.W.配比越高，則其凝結時間越快，抗壓強度也有越高的趨勢，而隨著水玻璃用量的增加，雖然有助於縮短凝結時間，但對於抗壓強度的貢獻並不顯著，由於水玻璃之單價較貴，成本也相對提高，因此，本組成員以L.W.漿液最佳配比作為本實驗研究主題。