關於JW工法、透水工法與道路舖面的討論
-摘要-（歹勢，職業病）
之所以會有這篇網誌是因為最近被瘋傳的海綿道路工法，因為對海綿城市的議題興趣相當高，也在第一時間拜讀。但讀完之後十分失望，週刊內容錯誤、似是而非的內容不少。看到透水磚下方有混凝土後理智線就斷一半了，但最大的問題在於車行道路與人行道路的差異。因為對象不同這兩種鋪面形式在設計上有很大的差異，報導中把這兩種概念混在一起講，這個說法讓我很反感，所以跟網友有了下面的討論。
第一部份是我針對這個工法提出的批評與質疑，這部份口氣很差，仍然保留的原因一則是對報導裡的錯誤仍然有氣，那些似是而非的誤導是對專業的不尊重與污衊。二則這整篇是討論前後文的內容，牽涉到第二部份的討論，所以儘量保持完整性（大概就拿掉一些髒話這樣～）。
第二部份的討論中網友補充了很多資訊（討論時間跨度大概三天），包括工法實測的結果、剛性
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柔性鋪面的差異條件、以及JW工法在實作上可能遭遇的限制與困難。
討論中沒有提出太詳實的數據，因為主要聚焦在工法概念在實際操作的可行性，也以車行道路的討論為主，人行使用空間問題不大，需要詳實數據的也請另行延伸搜尋。
整體來說，我的部份有批評需要收回，但仍有部份疑慮需要更多實際案例的觀察。JW不是神工法，在車行道路的使用上仍有實際執行的限制與問題，但在人行道路、廣場空間的使用上確實有其優秀的地方，提供大家參考。
-內文-
一、今週刊報導連結：他，國中學歷發明的海綿道路三十國搶
撰文/賴若函 出處/今周刊955期 businesstoday.com.tw/article-content-80417-115409
二、對於海綿工法與今週刊報導的批評與疑慮
（一）批評與疑慮：
首先我不認為JW工法推不動全然是利益糾葛的關係（當然一定有但不會是全面）。他的表面還是RC結構，透氣透水是利用塑膠管，但也塑膠管會被砂石阻塞，透水效果沒有他宣稱的那麼好，呼吸什麼的看看就好，沒有切實的實驗數據前不用太認真。
一般人行道可以分為底土、碎石級配墊層、面層三大類。車行道路更複雜，不過簡單也可分為底層與瀝青面層。底土夯實度一般工法都是85%~90%以上，所有工法都一樣，而且底土夯實度太高不透水，太低承載力會不足（不管什麼透水性路面，夯實過後能透的都有限，但確實比不透水更好一點）。級配層是墊層，厚薄差異不大，而且太厚更可能造成部份沉陷導致表面問題。
再來是面層，車行道路可分剛性跟柔性路面，柔性是指瀝青路面，剛性是鋼筋混凝土路面，就是以前高速公路收費站舖設的區域。剛性路面很耐，十年不修沒問題，問題是難走、噪音大且容易打滑，路型沒辦法排水，初期成本是柔性路面的數倍以上。
以JW工法的結構來說是剛性路面，但看不出有沒有鋼筋。水泥層厚度基本上都是15公分，與不透水道路差異不大。水泥厚度考量有兩個部份，一個是鋼筋的保護層，一個是抗壓，而抗壓不是看厚度，是看設計磅數。剛性路面的鋼筋層非常重要，沒有鋼筋抗拉一定裂，所以如果他的工法沒有鋼筋，不用一年就玩完了。如果有鋼筋，那就是剛性路面+塑膠管幫助透水，那麼成本就不可能省。（這部份我的說法有誤，JW工法是以塑膠套件取代鋼筋，試驗結果看起來是可以取代的）
至於後續維修的部份，確實以十幾年來說，柔性路面的末端造價比剛性路面高。但基於上述問題考量，全世界還是柔性路面（就是瀝青路面）為車道主流（當然瀝青公會董事長是誰我想大家都知道這也是原因之一吧）。
透水性的部份比較可以看交通部運輸研究所的這份報告，雖然他研究的是透水混凝土，不過3-1～3-15頁有各透水工法比較，雖然沒有量化數據，但可以看出JW工法並沒有比較優良。透水性要看他的導管密度，太疏效益低，太密影響表面強度，而且就算再密也不可能比透水混凝土更透水。ihmt.gov.tw/periodical/pdf/B0962060.pdf
然後本文真的讓人想一段段開戰，隨便講一段好了。看到「一般的柏油或透水磚道路，底下都有一層厚厚的混凝土，水不可能往下流，只能在路面漫流成災。」就不用再看下去了，記者不懂就算了，透水磚施工圖畫三年了，還沒畫過底層是混凝土的，他當全台灣的評審都是白痴嗎，瀝青道路工程會有標準圖，也沒有混凝土層。
p10-1頁有瀝青混凝土道路的標準圖，然後雖然沒研究過為什麼要叫瀝青"混凝土"，但印象中AC道路是沒有使用水泥的（這部份在第三節第二段的討論中truss有協助解釋，謝謝他）。pcc.gov.tw/pccap2/BIZSfront/upload/article/c6c_6_2_10.pdf
整篇報導看下來對我來說更像業配文，裡面比較有可信度的是林憲德的背書，但一個成大教授講出「這是我聽過全世界最好的道路鋪設工法！」的說法反而更奇怪，因為林教授不可能不清楚我上面提的那些問題。這工法或許有他的優點，但我怎麼看都像是趁著水旱災問題打算出來撈一把的。
在自己地盤就隨便講一點猜測好了，我會去看JW工法一開始是因為運研所那篇透水混凝土報告，JW工法竟然能擠身"全台灣常用透水工法案例分析"章節讓我非常有興趣。但卻發現全台灣沒幾個施作位置，網路上能找到的也幾乎都是發明人的演講稿跟業配文，卻找不到比較有公信力的研究這點比較可疑。另外在北京奧林匹克公園實際使用這點也讓我疑惑。
我相信他專利是真的，得獎也的確有可能。這工法ok，但有沒有那麼神？這點我持保留態度。光是看到文章中把二氧化硫轉化成有機碳我就暈了。在北京奧林匹克公園使用不是不可能，但跟運研所那篇報告加起來？我寧願相信這是公關的力量。因為如果真的像他所說得了那麼多獎，為什麼只有中國使用？
他在台灣推不動倒不一定是利益，我覺得問題出在採購法。因為採購法規定至少要有三家以上廠商，避免綁標嫌疑，要用專利可以，但必須提出使用這個專利的重要性，而對道路工程的承辦來說這很難，這不是什麼神工法，他的效能別的工法也能作到，或許只是效益沒那麼高，承辦犯不著找麻煩。這很無奈，確實很多好東西因為這樣的規定推廣不開，像日光式管道照明，我在兩個案子提過都被打槍，但沒辦法。三家以上的規定是為了公平，畢竟公共工程用的是納稅人的錢。
（二）現行透水性工法簡介：
透水性工法簡單說就是水可以通過鋪面表面滲入地底，也是打造海綿城市的方法之一。車行道路現在有透水性瀝青的技術，但是推廣不容易，目前只有少數地方有作實驗性鋪設。在人行道可以簡單分為植草磚、透水磚、透水混凝土、JW工法幾種，植草磚不用多介紹，就是停車場用的。人行道目前主流的透水工法是透水磚，表面跟一般的磚差不多但孔隙比較明顯，一般後6公分，表面0.5～1cm孔隙比較細，作效果跟塗色料用的，但也因為孔隙比較細，用久容易堵塞。
透水磚工法：由上到下是磚、粗沙、碎石級配層、底土夯實，就這樣，不會有報導裡說得混凝土層。透水磚用久雖然表面會堵塞，但磚縫隙還是可以滲水，仍然保有一定的透水效果，因為技術成熟、廠商多，所以成本低，也就成為主流工法，缺點是如果底層夯實度不夠、碎石層沒鋪好、車子開上人行道、樹木產生浮根都容易造成鋪面壞掉、沉陷，底土夯實過度水滲不下去也會產生積水。
JW工法：是利用塑膠作框架，然後填水泥讓鋪面可以兼顧抗壓跟透水功能。優點是抗壓性高，表面可以用壓花做出效果。缺點是導水管也會堵塞，而且堵塞後沒有磚縫可以滲水，水泥用量大，施作廠商只有一家可能有綁標問題，整體成本高，也同樣會有樹木浮根問題。另外台灣地下管線尚未統一，JW工法開挖重鋪的成本也很高，車道真的不用想了，根本是兩種系統。他唯一讓我好奇的是粗細兩種孔徑的導管，可能造成的空氣循環，因為不瞭解原理也沒看到實驗數據所以無法判斷，不過如果真像他所宣稱的得了數個獎，那這個功能應該是得獎的最大可能性。
透水混凝土工法：國外大概發展了幾十年，引進台灣應該也有十年以上，不過前期多為研究，這幾年才開始聽到有推廣。他的結構簡單說就像爆米花，用水泥把小石頭黏著，讓水跟空氣可以通過。大多拿來作人行道、停車場等車流量低的環境。東京晴空塔旁邊的人行道舖設的就是透水混凝土，這個工法優點在於它的滲水率是透水磚的十倍，保水力也比其他兩種工法都要強，同樣也有降溫效果。
因為技術成熟，成本跟透水磚差不多，現正進行中的故宮南院跟雲林高鐵站都有用。缺點是施工方式比透水磚麻煩，工資成本比透水磚高，水泥漿配比錯誤的話就沒有透水效果，需要技術。這個是目前覺得最ok的方法，不過因為推廣期短，需要更多成熟的工人才能做出更好的品質。
回歸主題，之所以會搞這麼長一串是看不下去。當個設計師看到任何優良的工法其實都很開心，當初看到JW工法還高興了一陣子，想說怎麼有這麼屌的技術，但看不到更多案例，也因為專利技術卡住，公共工程很難推，所以沒繼續研究。然而今週刊這篇錯誤太多，也實在太多人轉，似是而非的說法誤導的很嚴重。上面東西講得很雜，有任何問題都歡迎提問。
關於報導裡的70噸水，我換算了一下。120*4公尺道路，假設每10公分一孔，孔徑0.8公分，總入滲面積是2.41平方公尺，從2012年起蓄70噸的水，表示三年內下了29,013mm雨量，平均每年得下8,289mm...而台灣平均雨量是2,500mm，照他的下法台灣過去三年半其實是泡在水裡的，旱災什麼的都是幻覺啊！（此分析有誤，後續會說明）
三、關於JW工法、剛性/柔性道路舖面的綜合討論（foxglove1109是我的帳號，其他都是網友，粗體部份是我加的）
jeromeshih：最後一項（70噸入滲水的分析）有明顯問題喔，總滲入面積至少是120*4公尺，因為這個區域的水都會流到洞中，不是說正中孔洞的才會流入。如果有興趣的話，可以看2005年中央的論文「透水鋪面對工程環境之影響效益分析」，裡面有很多的透水鋪面PK資料。
truss：臺北市新鋪的人行道透水磚下面都是CLSM...他就是把塑膠管框當鋼筋用的鋼性鋪面(所以下面才能墊級配層)。不同的膠結材料跟級配、細砂拌在一起會凝固硬化就叫混凝土。瀝青混凝土是指用瀝青當膠結材料，水泥混凝土是用水泥當膠結材料...類推。細管徑可以利用毛細現象汲取路面儲水，蒸散後繼續汲出下方除水。但令人擔心的也是細管被泥砂堵塞石是否還有效果..
Will(2207)：補充剛性路面應該注重抗彎強度，而不是抗壓強度。
foxglove1109：＠jeromeshih關於最後一項的問題我中午也在跟朋友討論，我的分析有個前提因為是道路鋪面，沒有從孔洞入滲的水會從道路兩側排掉，而由於道路排水往兩邊洩流的速度會比入滲快很多，所以忽略孔洞兩旁的進水量，反推出70噸不合理的結論。
我朋友假設的是年平均雨量2,500mm以480米平方計算，降雨量是3,375噸，貯留70噸的話，平均入滲率約2%。而2%的儲留率看起來是合理的，所以70噸應該可行。這個部份我覺得他說得有道理，雖然實際計算還需要更詳盡的數據，不過這個答案可以保留。我的分析太過粗糙了確實有問題，這個結論要收回。
@truss:我蠻懷疑他塑膠管框作為鋼筋替代品的抗拉(彎)強度，以及塑膠耐久度的問題。畢竟相較於封在水泥裡的鋼筋，他的塑膠管框有一部分會直接接觸到外在環境，脆化的可能性更高一點。毛細現象導水的部分應該是得獎的主因。就運研所那份報告來看，現場堵塞的狀況不少，對後續效益的影響大概需要更多研究才知道有沒有效了。剛剛找到這篇，先貼上來晚點再研究，除了車行道路問題以外，應該可以消除一些我上面靠夭的關於透水性的疑慮。aseed.org.tw/information service-4/resources.pdf
truss：所以儲水主要還是靠路側的蓄水罐，如果能有效利用蓄存雨水那滿合理的，但這樣好像就不是單純的鋪面採購了?
jeromeshih：＠wilurk、＠foxglove1109儲流是70噸，實際上每月使用150噸，1年約使用1800噸，這個部分可以去再去CHECK一下當地里長的訪問，車行道路問題需要實蹟證實，目前實驗數據很漂亮，但是要出來蹓蹓才知道真功夫。
Will(2207)：JW工法在北科大好像有配筋，不過忘記是哪裡看來的。
jeromeshih：路側的蓄水罐是易於取水，否則水就是存在碎石層中(30%孔隙率，天然的含水層)，或是下滲成為地下水。其實還有一篇「暴雨新紀元下都市脆弱度界定與調適策略評估：高承載透水鋪面之治水可行性評估」（台達電子文教基金會支持研究計畫），只是現在找不到PDF檔了，裡面有faq很清楚的解答問題。
foxglove1109：＠truss目前透水性工法也都是讓地表水滲透之後，去涵養地下水的概念。貯水槽的想法我之前有想過，沒想到有人實現了。貯水槽的部份倒是好解決，設計上用混凝土作貯水箱（類似水塔的概念）就不會有採購的問題了。這個概念也可以用在其他工法，不一定只針對JW工法，問題其實不在工法，是在長官的觀念，他們觀念轉不動的話，設計師跟營造商只能配合，也很無奈。
＠jeromeshih:您在品岱工作嗎？(單純好奇，沒有質疑的意思)脆化的部份我可以接受只有表面出問題這個說法。剛剛找了一些土木系的論文來看，車行道路問題我覺得其實不在承壓力，混凝土本來抗壓力就沒問題（當然實驗還是很重要，因為水泥對鋼筋跟對塑膠的握裹力一定不同），而在於行進間車胎噪音、剛性柔性舖面車行振動程度差異與表面摩擦力的問題（特別是雨天）。
JW表面採用的紙模壓花，低速行駛ok，但我覺得高速行駛可能會有問題。也就是說如果作為商店街的行人徒步區、校園車道等車輛低速行駛的空間，我可以接受作為車道使用，因為行人徒步區常採用透水磚目的也是為了降低車速，但如果用在寬度大於10m以上的車道就有疑慮了。
truss：剛性鋪面的主要問題在鋪面的抗撓/抗彎力，至於表面摩擦力的問題是還好，因為現在公車專用道的鋪面也是混凝土澆鑄後，用縵刀抹平之後再用工具刮出橫向的凹痕。(羅斯福路公車專用道興建時是如此)品岱的鋪面理論上也可以如此處理，應該也可以特別為此開發模具。
應該可以選擇某處公車專用道月臺試辦，一來臺北市公車專用道月臺處的剛性鋪面普遍性的有局部積水，公車經過會濺起水花很惱人，有強烈的理由可以試辦，就算只是排到側溝或蓄在級配層都好過於現狀。公車剎車、起步時對路面施加的作用力很大，可以考驗鋪面的強度和耐用性。還可以考驗塑膠管框的堵塞狀況，是否真的會分解輪胎磨下來的顆粒。感覺可以寫市民信箱跟公運處建議看看XD
我本來比較懷疑的是用於道路鋪面時，碎石層下方的土層到底是否需要夯實，如果不夯實的話滲透速度較高，但是久了還是會有沉陷和空洞的問題，鋪面接縫處會有差異沉陷、噴泥和角隅破壞的狀況(像桃機跑道那樣)；但夯實過的話，滲透速度很低到底要怎麼"涵養地下水層"，感覺整個矛盾。
jeromeshih：＠foxglove1109我「目前」不在品岱工作，但我跟發明人還算熟，XD。我兩年前看到報導就覺得這個工法非常好，查了很多資料，這些資料我看了兩年，所以很多問題都先想過。＠truss:下面的土層是要不用夯實的，但是在碎石層鋪上後要壓平、壓實，主要原理是以剛性混凝土撐住，就算是下陷也是平均下陷，另外jw工法下雨時會有蚯蚓跑出來，代表下面土是鬆的。
先取代目前混凝土鋪面是一個滿好的起點，甚至大膽一點可以取代飛機跑道，來做一些實驗。另外，用在道路上會有其他的做法，確定的是就不需要再壓花了，另外會引起震動的導水溝也會拿掉，只留導水孔；甚至上面可能鋪透水瀝青就變成了柔性鋪面。導水管不太會堵住，另外日常維護還是要，所以也不可能會全部堵住，還有在實驗中堵住還有1/10的滲流力，導水能力還是不錯。
熊手燒：桃機跑道的問題有一部份是來自於混凝土配比設計不良。當時的配比設計、甚至是目前慣常使用的ACI配比設計，主要用水灰比控制強度，造成水泥用量過高或是水量過少，自然會引發各式各樣耐久性問題。像是孔隙率高、乾縮、鹼骨材反應、氫氧化鈣析出....都會產生大量裂縫、讓混凝土長期強度降低。不管是水泥混凝土還是瀝青混凝土，透水和混凝土的耐久性基本上是互斥的，越透水的越不耐久。(當然了，垃圾設計或垃圾施工都有可能讓不透水的比透水的更不耐久)。
所以品岱用塑膠管達成透水、透氣功能，我認為是很好的想法。除了長期透水性能方面的疑慮，品岱的設計的最大的問題，我想應該是和場鑄相關，也就是施工時間過長、施工品質和環境因素難以控制、在強度發展早期就要開放通車...方面的問題。
foxglove1109：＠jeromeshih單就車行道路功能來說，如果上面結合透水性瀝青可行的話，這個概念我可以接受，只是實際數據需要土木專業的去研究了。公車停等區我看過剛性舖面的實際案例，而如果JW工法抗壓、抗彎性足夠，取代剛性舖面這個方向是ok的。機場跑道...嗯，離我的專業太遠了XDDD，感謝熊手燒的回應說明。
熊手燒：補充一下ACI配比法。水灰比控制強度，水泥漿量控制工作性。另外，桃機跑道所使用的混凝土的水量在水灰比過低的狀況下也有可能過多，因為水量也和混凝土的體積相關，水量高則體積穩定性降低。
foxglove1109：＠熊手燒 車行道路的最大疑慮的確像你所提，在現場施工的時候時間的問題很大。我補充一點能力所及的小常識，混凝土施工需要7天的養護期，28天以後混凝土的強度才會達到最高（因為內部化學反應的關係），也就是說當混凝土應用在道路上會有路段封閉超過七天以上的時間。這對用路人來說真的會抓狂，過去高速公路收費站前後兩邊就是用剛性舖面，看起來是預鑄的（四周用鋼板封住，在工廠做好後到現場吊掛），施工比較快，但平整度問題很大。所以收費站週邊車子走起來很難過，當然也提供了減速的功能。
除了施工養護時間，混凝土的開挖刨除相對困難，這個部份會牽涉到道路管線開挖回補時間也會拉長；再來就是不同時期澆鑄的混凝土無法銜接。瀝青可以想像成黏土，不同塊的黏土邊界揉在一起後用起來還是同一塊，但混凝土比較像烤好的餅乾，兩塊餅乾烤好後沒辦法接回去成為一塊，所以中央接縫處很容易出問題。再來就是我上面提到的弧形路型排水，不過這部份如果結合透水瀝青施工或許問題不大。
熊手燒：如果預鑄板的車行舒適度不能忍受的話，美國就不會有愈來愈多interstate高速公路使用預鑄板了。另外，狀態良好的瀝青鋪面的車行舒適度肯定比較高。
foxglove1109：＠熊手燒:高速公路採用預鑄版，會不會因為接縫平整度對高速行駛產生影響呢？
jeromeshih：＠foxglove1109 可以看這影片中水的流動方式，基本上水完全都流到地下去，入滲率接近100%
youtube.com/watch?v=Cf-B7WjIgwg
hijack_chien：影片中那個說：好厲害喔！那個教授，不就是跟葉世文一起貪汙拿錢的北科大教授蔡仁惠「害學生蒙羞」蔡仁惠當庭認罪？排水瀝青混凝土鋪面既能載重，又能排水，應該比這個JW工法好用？(更正，蔡仁惠承認自己是白手套，非貪汙)
jeromeshih：＠hijack_chien對，葉世文案中的白手套，沒拿錢；不過他也是有名的綠建築學者
truss：基本上剛性鋪面一鋪好就不適合再局部開挖了，除非開挖時多往兩側敲開一段距離，讓復舊路面的鋼筋可以跟他續接，或是很耗工的一一植筋，復舊的路面跟原先的路面不會是同一個結構體，會有差異沉陷的問題。排水瀝青在頻繁加速區域(公車專用道月臺區、快速道路平交路口、收費站等)，比較難承受輪胎對路面施加的作用力。之前松江路公車專用道在光華商場站為鋪過，沒多久路面就變形，形成很深的車轍...而且道路上鋪的排水瀝青只有面層鋪多孔隙瀝青，底層還是鋪不透水的瀝青，讓水經由面層排到兩側側溝，避免路面積水產生水膜。真的整個面層和底層都鋪多孔隙瀝青混凝土，讓雨水入滲到路基的透水鋪面，鋪面承載力不會太好...
hijack_chien：頻繁加減速路段，應該要舖剛性混凝土。
熊手燒：瀝青膠泥和水泥一樣遇水劣化。@truss預鑄鋪面的現狀是，因為現有不考慮透水性能的無孔設計的耐久性，都高到不需要養護就有至少30到50年的使用壽命，所以沒有再開挖的設計。我認為首先要先確認是否有需要因應透水性能改善的需要再開挖。如果有孔鋪面的透水性能不會下降，或是如此做的成本不如整個打掉重做，這個需要就不存在。否則，既然要再開挖，就要有相應的設計。
四、小結
在上面的討論中有幾項疑慮得到解決，首先JW工法本身的透水性是夠的，而跟其他工法的優劣比較仍然需要實驗證實，因為目前的比較都是各自進行，某些參數如底層碎石級配厚度不一致將會有所影響。我個人認為跟目前主流的透水磚相比，JW有機會勝出，但JW疑慮在實證案例過少，受到的極端考驗比透水磚更少一些。抗壓性本身沒問題，這原本就是水泥的強項。降溫方面沒討論，但如果毛細管沒堵塞問題應該不大。對毛細管堵塞的部份討論不多，但運用上必須考量後續維護的迅速與簡易性（如是否以一般吸塵器即可清潔，或需要專用品？維修頻率與成本？），這部份需要觀察更多實際案例。
其次主要討論的是車行道路的可行性。人行道路沒問題跳過不談（雖然這對景觀來講才是重點，不過如果採購方面可以解決，我覺得可以試試看）。對車行道路來說仍然有幾個問題，1.水泥本身7日養護期的限制會造成通行上的困難，2.水泥澆鑄後需避免局部開挖，這點在道路管線尚未統一之前幾乎無解。3.除了主要道路以外，局部加速頻繁，且邊溝容易積水的公車等候區可以試行，相較AC材質，在後續維修管理會容易且便宜很多。4.行人徒步區、停車場等空間等低速車行區可以使用。
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