第1424期-談加速推動自動化工程安全監測系統預防都市建築基礎開挖災害

一、前言

去年(112年9月7日)，基泰建設台北市基泰大直案(建造執照號碼為110建字第0363號)，現場進行基礎開挖時，造成鄰房嚴重坍塌工安意外，引起台北市政府、主管單位及社會各界嚴重關切。因施工廠商福益營造股份有限公司，係登記在新北市，台北市政府建築管理處於事發後即發文給新北市政府，建議將福益營造及其所屬專任工程人員、工地主任依違反營造業法移送懲戒。新北市政府工務局表示，依造營造業法第56條，營造業違反相關規定將依照情節輕重，將予以警告或三個月以上一年以下停業處分；五年內警告三次，就會懲戒停業一段時間，若停業超過三年，施工廠商營造業執照就會被廢止。

另本案涉及起造人(基泰建設)、監造人(監造建築師)及承造人(施工廠商)人員，共同竄改施工安全監測記錄，台北地檢署以嫌疑人涉犯刑法第193條違背建築術成規罪、刑法第215及216條行使業務登載不實文書等罪搜索並約談本案設計及監造建築師王德生、施工廠商福益營造工地主任張博翔、及開發商基泰建設專案副理邱丞鴻，偵訊後法院裁以交保候傳。本文蒐集本案發生後主管單位的作為及相關專業團體的建議，呼籲「加速推動自動化工程安全監測系統，提供即時監測及預警數據，於事故發生前即採取必要措施，避免建築基礎工程開挖災害」。此外，筆者長期關注資通訊科技與營建業自動化的發展與現況，茲蒐錄並分享國內外數家知名工程自動化監測系統之產品，以供讀者及業界參考。

二、台北市政府工地監測數據雲端透明化、及地下室開挖含連續壁納入必須勘驗項目

台北市政府都市發展局，為避免工程損鄰事件與爭議之發生，已於去年 (112年) 9月發函：要求不動產商業開發業者，於新建建築工程開挖深度超過14公尺或地下室超過4層之建築工程，承造人施工廠商應於受託團體 (建築師公會、土地技師公會、結構技師公會、大地技師公會等)，召開施工計畫審查會時，通知或召集鄰近住戶，出席施工說明會局 (112年8月31日北市都建字第1126154607號函、112年9月7日北市都授建字第1126161701號)。

去年基泰建設大直建案基地開挖造成地層下陷工程災害後，台北市政府都市發展局，即相繼採取下列二措施，以求避免類似災害再度發生：1.要求各工地於施工期間，應依安全監測系統施工計畫辦理監測，並設置監測數據之雲端資料庫 (112年11月8日北市都授建字第1126180497號)。依台北市建築管理處已列管並彙整建置之雲端施工安全監測數據庫，至112年12月4日止，資料庫共提供247筆安全監測數據連結(詳台北市建管處官網公開資訊區資訊)；2.函頒地下室開挖含連續壁，必須申報勘驗時機及應檢附勘驗報告表 (112年12月21日北市都授建字第1126192008號)，要求承造人之專任工程人員及監造人落實執行。

三、建築物基礎開挖安全監測法規及準則

有關基礎工程施工安全監測系統，內政部「建築物基礎構造設計規範」第八章基礎開挖條款中，對於開挖安全監測之目的、監測系統之設置、監測規劃、監測項目、配置原則及監測頻率等，訂有原則性規定。至於開挖安全監測由設計至施工之詳細工作準則，包括監測系統之規劃與配置、監測檢驗校正及安裝量測、監測管理等，該規範建議參考：中華民國大地工程學會出版之「建築物基礎開挖安全監測準則」辦理（2月5日頒佈113年版之最新版本）。

四、台北市政府特殊結構委外審查觀測系統須採自動化監測結論

台北市政府建築管理處，於112年11月29日，邀集台北市各同業公會暨各公會，召開「台北市不動產針對特殊結構之建照工程研討觀測系統採用自動監測之可行性會議」，會議作成決論如下：鑒於開挖中工地之風險性，建議針對開挖中工地之安全觀測系統採取自動化監測，且即時性回傳監測數據於建方，以供即時判斷工地施工之安全性。

各相關專業團體研商達成共識如下：

1.針對特殊結構委外審查之建築工地觀測系統須採自動化監測。

2.採自動化監測之必要監測項目為：地下水位、水壓力、鋼筋應力、支撐軸力等 4 項；如經鄰房同意，得再行增加鄰房傾斜之監測。

3.觀測系統之監測起訖及頻率，應由專業技師於結構圖及施工計畫載明並簽證負責。結構外審會議應審視合理性並得視個案狀況要求設置其他監測項目，如擋土變形、基地周圍沉陷、土壤地層滑動等。

4.考量專業人力及設備執行量能，新制度宜有適度緩衝期，建議113 年 3 月 1日起實施。

五、桃園市政府推廣工地使用自動化安全監測系統

無獨有偶，桃園市政府在張善政市長的指示下，市府建管處正在研究透過物聯網等技術，推廣工地使用自動化安全監測系統，將開挖中的各項安全監測數值即時回報至雲端，於監測數值出現異常時即時通報警示，盼藉由科技手段達到提升施工安全的目標。

六、
近期發生之都市建案基礎工程工安意外

1.台北市慶城街與興安街口建築工地塌陷工安意外：2月23日勤美璞真建設之台北市慶城街與興安路口之「璞真城仰」建案(建造執照為112建字第0127號)，承攬廠商於施作連續壁導溝時，發生地層下陷意外，據稱事前監測數據顯示都在警戒值內，目前正由北市大地工程技師公會判讀中。本案為地下5層與地上23層之都更豪宅案，起造人與承造人均為知名上市企業，意外發生後受到蔣萬安市長與李四川副市長的高度重視。預料將加速催生各地方政府要求業界儘速採用自動化監測系統，以求提前即時預警，防止類似工安意外及災害的發生。

2.新北三重福隆路與仁政街口基礎開挖導致鄰房傾斜工安意外：2月27日玖長建設三重建設匯比壽建築工地(建造執照111重建字第00115-01號)進行地基開挖時，造成旁邊11樓大樓發生傾斜。新北市消防局緊急進行住戶疏散，新北市土木技師公會賴理事長現勘後表示：「由於地下室連續壁發生破洞，導致工地地下室水頭差關係，地下水往工地流入，造成周邊鄰房傾斜情況，藉由緊急灌水回填，水位差平衡後，可望讓房屋變化趨於穩定」。侯友宜市長至現場關切瞭解後，要求立即勒令停工、加重處罰，將業者列為黑名單。

七、全球及台自動化監測系統現況介紹

衡諸全球自動化監測系統架構，在4G/5G遠距通訊技術成熟及物聯網的趨勢下，主要分為感測器(振弦式、電子類比式、電子數位式)，近端數據傳輸(ISA Radio Frequency、Zigbee、WiFi、Bluetooth等)、遠端數據傳輸(4G/5G、NB-IoT，LoRa等)雲端資料儲存與客戶端資料擷取及呈現等幾個構面。國際知名廠家，如(https://www.worldsensing.com/)、National Control Device (https://ncd.io/) 公司與GeoKON公司(https://www.geokon.com/)，均有完整的產品線，可供專業監測公司視工地現場需要，搭配選擇採用。國內老字號的監測產品業者，三聯科技公司(https://www.sanlien.com.tw/)，也自創品牌推出VWdot相關自動化監測產品。

值得特別介紹的是前述NCD公司所推出的一款稱為IOT Edge Computer的產品，本產品在自動化監測中扮演Wireless Gateway的角色，也就是近端蒐集(本產品使用900HP-S3B DigiMesh網路，係Zigbee的一個客製化版本)案場內各無線傳輸監測感測器的監測數據，並傳往遠端的(本產品使用4G網路)監測資料伺服器。本產品同時具備Ethernet及WifI介面及Web管理介面，工程師可使用筆電，在工地現場或公司進行連線設定，執行工地整個自動化監測系統的管理工作。此外，本產品亦內建目前監測界廣泛使用的Node-RED平台，工程師可於其上自行決定監測數據串流(Data Flow)的加值或視覺性呈現處理，更有利於監測資料的匯整與判讀，有興趣的讀者可參考NCD專門介紹本產品的網頁(https://ncd.io/blog/lte-cellular-ethernet-wifi-iot-edge-computer/)，筆者日後再專文介紹其相關使用細節與應用。

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