轉貼-曾長智/土木技師、結構技師/中華顧問工程司執業技師 -自我養成工程師之「FEELING」
發表於 : 2008 4月 05 (週六) 8:29 pm自我養成工程師之「FEELING」－經驗法則
□曾長智／土木技師、結構技師/中華顧問工程司執業技師
摘要 土木人經常提到「FELLING」，尤其愈資深的工程師「FELLING」愈多。但究竟何為「FELLING」？有何重要性？又應該如何培養「FELLING」呢？其實土木人的經驗法則均可概稱為「FELLING」，無論應用在設計領域或施工實務上，似乎愈有經驗的工程師愈多「FELLING」。本文僅就一般工程師所謂之「FELLING」做一概略介紹，並將培養「FELLING」的方法概要列出，以供初入職場之土木新鮮人參考。吾人深切期待e世代的土木人能以幾何級數的養成速度，孕育自我的「FELLING」，並加以紀錄，拋棄敝帚自珍的門戶之見互相驗證、交流「FELLING」。共創一個土木人所獨有的「FELLING」智庫。
一、前言－「FELLING」等於經驗法則
拜科技產物電腦之所賜,現代工程師可以越來越輕鬆了,以往繁複龐大的計算工作現在均可迎刃而解！尤其現今程式輸入介面大幅革新，可以藉由繪圖方式快速建立結構幾何模型，再利用分析設計之導覽精靈，即便是經驗不足之設計工程師，也可以隨親切的視窗介面，逐步輕易獲得所有結果。再加上近乎完美的自動繪圖後續程式，便可輕鬆獲得所有設計成果。方便的設計工具早已大幅提昇產界的設計工作效率，但工程之設計品質卻似乎未見進步？主要原因便是產界過度信賴程式，忽略掉操縱程式的工程師經驗是否足夠！土木工程是一門學問，而且是一門結合了創意藝術、工程設計、施工實務的學問，其涵蓋內容包羅萬象，所以土木工程師的經驗獲得是需要時間累積的！可惜的是產界以生產業績掛帥，鮮有企業願意一路培植人才，土木工程師的成長經驗若只侷限在其工作場所，便很難有所增進。工程師的基本學養是建立在基礎學科的深入熟悉，但工程師的經驗卻不是熟悉基礎學科即可獲得的。唯有發揮基礎學科理論、並運用於設計、施工實務中，平日細心觀察紀錄，心領神悟，方能有所收穫。工程師在學校的訓練過程中，只要依據試題題意解答正確即可獲得滿分，只可惜進入職場後工程師的工作不是在求題解而已；一開始的題目假設及求解內容都是工程師必須深入了解的工作之一。而這「如何決定合理假設條件？如何在考量工址條件與施工方法後定出求解內容？如何有效地吸收、整理、歸納求解內容以供再次運用？」，也是學校中未教過的部分，便可定義為工程師的「FEELING」。如此說明可能十分含糊籠統，但我們可能曾聽過資深工程師如此說法：「這支大樑給我的FEELING是不安全的！」，其實他可能是考量了功能需求、跨度大小、斷面尺寸後所下的斷語。因為藉由功能需求，吾人參照設計規範規定及工址限制條件即可以判斷出荷重大小與作用型態，再由所假設之荷重狀態配合跨度大小便可求出大樑所須承受之最大彎矩及最大扭、剪力；大樑若為鋼樑，由斷面尺寸求出之斷面性質，便可求出其所須承受應力，若大於容許應力，便可直斷該大樑為不安全。倘若該大樑為鋼筋混凝土樑，亦可藉由斷面尺寸求出可承受之容許彎矩及容許剪力，藉以判定大樑之安全性。所以完整的設計過程，經由資深工程師數十年之印證便形成了「FEELING」，也就是經驗法則。而資深工程師運用經驗法則之速度是現場即時反應，絕對不輸電腦，並且在運用程式工具時也不至於犯了「Garbage In，Garbage Out！」的錯誤。曾經有一位資深工程師在工地辦公室辦公時，恰巧工地正在進行打樁工程，打到一半時，資深工程師走出辦公室對現場工程師說「你們的基樁已經斷樁了，必須廢樁，不必再打了！」。一臉錯愕的現場工程師還不知道發生了甚麼事，可是事後的非破壞性檢測證明資深工程師的先見之明！資深工程師在施工方面表現的「FEELING」的確令人佩服！不過用心聽了二十來年的打樁聲音，有此成果也不足為奇了！對照上述解釋，就初入社會之工程師而言，若無十來年之磨練，「FEELING」之養成似乎是遙不可及的了。其實也並非如此困難，只要掌握住「FEELING」之養成方法，平日能持恆地吸收、整理、歸納，相信土木工程師便能迅速隨土木工程經驗之累積，將「FEELING」以幾何級數的速度成長。
二、土木工程中「FELLING」的養成方法
吾人從事土木工作十餘年來，不時思索究竟能為土木界貢獻些甚麼？面對大環境的種種不利因素，離開學校後土木人的自我學習成長是一條坎坷路。想要養成土木人的「FEELING」，絕非易事。幾番思量之下，想到『與其每次餵幾條魚吃，不如給支釣竿。』，因此懷著野人獻曝的精神，將土木工程中「FELLING」的養成方法條列如下述。土木人可在基礎理論熟練之後參考運用。
(一) 『隨時以尺寸力量思考』
一般人對力量之概念著力不深，所以僅限於紙上談兵，對實務工作幫助不大。譬如一公斤力量有多大？很少人有深刻概念，一位資深工程師卻提出了傳神的敘述『我最近胖了十公斤，就像掛了十隻各一公斤的雞在身上般難過！』。雞是很普遍常見的動物，一隻成年雞也重約一公斤左右，所以以雞來形容重量是很深刻的體認。又譬如應力一般以『Kgf/cm2』之單位代表，如果以一平方公分面積中站了一隻雞來形容，可能很難理解，因為雞爪佔地面積一般絕對超出一平方公分。若換算為『10Tf/m2』，便可以一平方公尺面積上堆放200包每包50公斤水泥來形容其單位大小。所以一般混凝土工程中所提到之打底混凝土（PC）28天強度Fc為『140Kg/cm2』，便可形容為可抵抗一平方公尺面積上堆放28000包每包50公斤水泥的重量所產生的壓力。如此的理解方式，將使工程師對力量的數值及單位有了實際的體認，爾後面臨設計之初的假設工作及設計完成後之成果檢核將有莫大幫助。一般結構細部設計圖均按照比例繪製，所以掌握尺寸概念也是很重要的一環。譬如橋樑設計時上部結構及橋墩之規模決定了基礎尺寸的大小，圖面中上部結構之樑深、橋墩之墩柱寬、基礎之厚度及寬度均有一特定比例，倘若柱寬與基礎之厚、寬比例懸殊，看起來像是火柴棒插在薄餅上時，就應該好好檢討計算內容是否合理了。同理可以應用在施工現場之假設工程施做，譬如特別高的支撐柱卻未見橫撐設計，其側向不穩定性便可能成為失敗的主因。結構設計中最基本的便是確定單位了，但單位的實質意義卻往往僅止於紙上談兵，很難深植土木新手的心中。比方說一般結構體尺寸較大，會以較大單位公尺標示，而接合細部設計尺寸較小，會以較小公厘標示，也有一些工程圖直接以公分標示，因此工程師心中會在確認單位後描述並記下數值。一般經驗累積便是單位及數值。其實任何一個結構體的設計均是為了滿足許多功能所作的設計，因此對於尺寸的經驗累積便應以發揮功能性為前提記憶。比方說橋樑道路工程中的大樑頂版尺寸也就是標準橋面寬應該是兩向共幾個汽車道、幾個機車道、有無人行道所組成，所以不應單記住橋面寬幾公尺，而應以不同等級道路之標準汽、機車、人行道寬之數量來表示大樑寬。相對於建築物之大樑尺寸因無特殊功能需求，由最大淨跨度便可約略判斷出大樑之寬度與樑深了。拉拉雜雜談了一堆尺寸與力量的譬喻，主要是提醒工程師必須對任何種類結構體的尺寸及承受力量具有一定的敏感度，遇到無論是擋土牆、箱涵、橋樑、廠房建築、公共設施建築、住宅建築…等等結構體時，都能隨時以尺寸與力量來思考，產生「FELLING」。
(二) 『熟讀比較規範』
首先吾人必須語重心長地提醒新進土木工程師－「土木相關規範是土木工作上的聖經！」，土木工程之設計與施工均逃不出規範的限制範圍！例如1986年版之公路橋樑設計規範對下部結構與擋土牆之基腳穩定規定並未針對偏心量特別規定，但後來修正版本為避免基腳受長期外力時，因部分與土壤無接觸產生懸空現象，便嚴格規定須滿足「長期載重情況之最大偏心量不得大於基礎版寬度之六分之一，短期載重情況之最大偏心量不得大於基礎版寬度之三分之一」，面臨如此變更時，以往熟悉的程式所設計出來的尺寸，便可能發生不足的現象，設計工程師必須重新修改程式或修正報表內容以因應。往往設計規範之變動雖是一小段敘述，或上下限數值些微變動，便可能造成結構尺寸不足。而設計工程師若無法隨時掌握設計規範之脈動，很可能造成設計上的失誤。因此如何深入了解規範、比較規範、活用規範、又能避免拘泥規範規定，將是新進土木工程師所須面臨的第一大課題！所以「熟悉合約中所採用之規範並運用於設計施工中」，便是養成「FEELING」的第一步工作！近年來土木界人才濟濟，對研究發展國家級的規範不遺餘力，不僅參照國外最先進的研究心得與相關規範，更根據我國天文、地理條件修訂成符合國情之標準規範。以下吾人針對常見的土木工程內容，列舉常用的設計施工規範，以供參考。
1.建築結構工程：
(1) 建築技術規則【1】： 為避免經常修訂，自86年版便將耐震、基礎構造、鋼構造、混凝土構造之設計細節部分刪除，由中央主管建築機關另定之。
(2) 建築物耐震設計規範及解說【2】
(3) 建築物基礎構造設計規範【3】
(4) 鋼構造建築物鋼結構設計技術規範(一)鋼結構容許應力設計法規範及解說【4】
(5) 鋼構造建築物鋼結構設計技術規範(二)鋼結構極限設計法規範及解說【5】
(6) 冷軋型鋼構造建築物結構設計規範及解說【6】
(7) 鋼骨鋼筋混凝土構造設計規範與解說【7】
(8) Uniform Building Code（UBC）【8】
(9) Building Code Requirements for Reinforced Concrete（ACI）【9】
(10) AISC【10】
(11)混凝土工程設計規範與解說【11】
2.橋樑結構工程：
(1) 公路橋樑設計規範【12】
(2) 公路橋樑耐震設計規範【13】
(3) 鐵路橋樑耐震設計規範【14】
(4) AASHTO【15】
(5) 日本道路橋示方書【16】
3.施工規範：
(1) CNS規範【17】
(2) 公共工程施工規範【18】
(3) 公路局施工規範【19】
(4) 國道新建工程局施工規範【20】
(5) 混凝土工程施工規範【21】
4.捷運工程：
(1) 高雄捷運公司土建及車站工程設計規範【22】
(2) 台北捷運公司土建及車站工程設計規範【23】
以上所列舉規範數量似乎頗多，不過也僅大致涵蓋土建部分而已，但對土木新進人員而言，負擔已十分沉重了。更遑論培養「FEELING」？其實各規範間之規定均大同小異，不過針對不同功能需求而略有變化，只要針對目前工作需求，漸進式研讀規範，多多努力，持之以恆，必能大有所獲。進而培養出自己的「FEELING」。
(三) 『清楚所有工程文件』
近年來隨著賦予技師「終身責任制」的施行，土木人更應清楚自身於土木工程中所擁有的權利與義務。接觸所有工程建造之初，必須釐清所有工程文件內容。工程文件包括動工前之工程契約、施工規範、特定條款、細部設計圖、細部設計計算書、監造計劃書，以及施工中之施工圖、施工計算書、施工計劃書、三級品管符合SOP的所有表格，施工完成後之竣工圖…等等。自從國內土木教育水準大幅提昇後，工地現場經常可見到大學學歷以上之從業人員，對於提昇營建管理品質應有絕對的幫助。可惜大學以上之教育方針，以學術研究為主，對於實務之工程文件著墨不深。土木新進人員面對許多尚待學習了解的要項時，經常眼花撩亂，難免造成可能無法挽回之工程疏失。而要解決此種問題的方法是「除了努力，還是努力！」。譬如審查工程文件最重要的一項，便是查看工作項目是否有遺漏？工程數量有否短少？面對乙式的工作項目時更須小心其詳細計價項目為何？是否合理？…種種資深工程師的「FELLING」研判，將減少面臨工程仲裁時的困擾。所以清楚所有工程文件，並確實執行於工程實務中，也是建立工程師「FELLING」的要項之一。
(四) 『善用五覺隨時隨地學習』
此點是最後一點也是最重要的一項方法。一般正常人均擁有五覺即味覺、聽覺、嗅覺、視覺、觸覺，也習慣運用於日常生活行為中。可惜大多數人卻僅運用其中一項視覺來進行學習工作。在土木工程的傳統經驗中也僅示範了視覺的方法，便是鋼結構工程中焊接接合成果判斷，非破壞性檢測的方法之一~目視法。一般人可能不知道大地工程師進行辨識土壤類別時，常須充分運用嗅覺、觸覺來完成工作。建築工地檢查鋼筋綁紮是否確實時，也常須運用到觸覺。其實吾人前言所舉的資深工程師判定斷樁案例便是聽覺運用之最佳示範。也證明了五覺尚有待吾輩工程師開發學習之處甚多。再參考許多土木技術先進國家對土木監測儀器之研發，譬如日本最先進的非破壞預力監測系統，便是藉由預力鋼腱之聲波感應，來研判是否遭致破壞，該聲波感應之運用便是啟發自聽覺感應。土木工程師平日學習時，除了要有公務人員『終身學習』的概念外，更須保持隨地均可學習的觀念。譬如進入超市時，便可以暗記樑柱尺寸、淨空高、間距配置、走道安排，更重要的是同一棟建築中還有停車場層，而停車場因停車格位寬度限制，能停放幾輛車便決定了柱心間距。而每一層相同之柱位配置，便須滿足各層之需求，取出最大符合功能需求又符合經濟效應的柱心間距就形成了設計圖中的成果。故先了解功能性之需求，便可了解為何一般賣場之最大柱間距為10公尺左右，也藉由淨空高及柱心最大間距（也意味樑最大跨度）之確定，吾人便可知道一般賣場中樑柱尺寸及相關配筋量的約略值。同樣道理可運用在辦公大樓、工廠廠房、住宅大樓、機場等建築設計中。只要用心學習，無時不能，無處不能！學習越多，「FELLING」自然越多。
三、設計實務與施工實務「FELLING」的關聯
「沒有待過工地的土木工程師，其設計成果稱為紙上談兵。未經實地探勘即逕行完成的設計，稱為空中城堡。紙上談兵談出來的空中城堡，隱藏著危機重重。」一般公共工程或重大國家工程建設均攸關全民利益或國家經濟發展，在各個工程環環相扣的影響下，一旦確立工作里程碑，完工期限便很難更動。可惜面臨對施工實務並無「FELLING」的設計工程師時，頻頻變更設計便在所難免。如此造成承辦人員因擔心變更設計所衍生出來的增加預算及展延工期、或增加路權範圍等問題，視變更設計為畏途。設計單位更擔心因設計不完善會被求償、扣除服務費，所以面臨變更設計之要求時，多採取推、拖、拉之服務態度。許多土木工程便在先天不良後天失調的情形下草率完工。如此全民的損失肇因，便是設計者未考量施工性，而施工者不了解設計原由所致。目前國內許多大型顧問公司為避免此種現象產生，甚至規定設計部門資淺工程師欲升等前，必須先具備派駐工地監造兩年以上之資歷，方可提升職等。近年來國內引進許多先進特殊工法橋樑技術，不同假設工程的施工法直接影響其設計成果。在節省公帑的前提下，許多案例允許承商於施工前，可提出不同假設工程施工法的不同設計成果。這些成功的案例便是設計實務結合施工實務的最佳典範。所以今日土木工程師所面臨的最大挑戰便是「訓練出跨越設計實務與施工實務間的FEELING」，成為一位全方位的土木工程師！土木工程是一項「* Work」，任何一個環節裡土木工程師所扮演的角色均不可忽略，即使只是如同整項工程中的小螺絲釘，土木工程師亦不可看輕自身的工作，或尸位素餐不求進步。切記，越坎坷的艱鉅工程其「FELLING」將越多！不計較付出的努力，終將換取倍多於常人的「FELLING」。
四、善用並交流驗證工程師的「FELLING」
現今網路科技發達，知識流傳交換更是無遠弗屆，許多大型企業公司或學術團體早已藉由網路的便利性發展出一套知識管理發展的平台，一般統稱為知識管理中心（Knowledge Management），進行專業領域的知識交換與累積。所以工程師們的「FELLING」可藉由知識管理中心中的專家獲得印證，並迅速吸收其他被認可的「FELLING」。隨著超媒體的蓬勃發展，處理靜動態影像、聲音、靜動態文字已能完全數位化並整合成功。以往施工過程中的盲點，藉由動態影像的詮釋，可以迅速提供工程師參考，掌握重點，提昇工程品質。對於未曾實地接觸工地的新進土木設計人員，更可先行吸收一些施工實務之「FELLING」，減少變更設計的機率。相對於工地監造的土木工程師也能多了解一些設計實務的「FELLING」，及時發現因地形、地貌變更，可能造成原設計失敗的機率。吾人一直以來均鼓吹土木人不留一手。撇開智慧財產權的限制，學術研討應該公開、透明化，同樣地工程師寶貴的「FELLING」若能交流、驗證，相信土木工程的卓越品質是可以期待的。
五、台灣土木人的自我期許
土木工程是一門有趣的學問，看得見、摸得著、又能為大眾帶來莫大的便利。如果土木工程師能將數理邏輯理論融入生活中靈活運用，經過適當方法過濾、澄清、消化形成「FELLING」，相信充分的「FELLING」將大幅提昇工程品質，並讓社會大眾更加信賴土木工程師的專業。E世代土木人很幸福，電腦之大部分功能已由輕巧易攜帶的PDA替代。但過度依賴電子科技產品的結果，卻讓工程師在PDA耗盡電池時，一愁莫展。當土木工程師無法善用工具，卻反為工具限制時，土木事業將很難隨科技脈動進步。不過深植土木工程師腦海中的「FELLING」，PDA卻絕對無法替代。今日的國際世界如同一個地球村，台灣土木人遲早要步入國際化的土木行列中。當下面臨各國日新月異的土木科技挑戰之時，吾人誠心希望台灣土木人能摒除己見，支持「FELLING」之交流並藉由「FELLING」來贏得挑戰，讓福爾摩沙的工程榮耀揚威國際。■
參考文獻
1. 詹氏書局編輯部，「最新建築技術規則」，詹氏書局，民國九十五年八月。
2. 內政部營建署編輯委員會，「建築物耐震設計規範及解說」，營建雜誌社，民國九十三年十二月。
3. 中華民國大地工程學會，「建築物基礎構造設計規範」，中華民國大地工程學會，民國九十年十二月。
4. 內政部營建署編輯委員會，「鋼構造建築物鋼結構設計技術規範(一)鋼結構容許應力設計法規範及解說」，營建雜誌社，民國九十年一月。
5. 內政部營建署編輯委員會，「鋼構造建築物鋼結構設計技術規範(二)鋼結構極限設計法規範及解說」，營建雜誌社，民國九十年一月。
6. 內政部營建署編輯委員會，「冷軋型鋼構造建築物結構設計規範及解說」，營建雜誌社，民國九十三年六月。
7. 內政部營建署編輯委員會，「鋼骨鋼筋混凝土構造設計規範與解說」，營建雜誌社，民國九十三年六月。
8. International Conference of Building Officials，「Uniform Building Code Volume 2, Softcover（UBC）」， International Conference of Building Officials, 1997。
9. ACI Committee 318. 「Building code requirements for reinforced concrete (ACI 318-89) (Revised 1992) and commentary--ACI 318R-89 (Revised 1992).」Detroit: American Concrete Institute, 1992。
10. American Institute of Steel Construction, Inc.，「AISC Steel Construction Manual 13th Edition」，American Institute of Steel Construction, Inc.，2006。
11. 中國土木水利工程學會，「土木401-93混凝土工程設計規範與解說」，科技圖書股份有限公司，民國九十三年十二月。
12. 交通部主編，「公路橋樑設計規範」，幼獅文化事業公司，民國九十年四月。
13. 交通部主編，「公路橋樑耐震設計規範」，幼獅文化事業公司，民國八十四年三月。
14. 交通部主編，「鐵路橋樑耐震設計規範」，營建雜誌社，民國八十八年六月。
15. American Association of State Highways and Transportation Officials，「AASHTO 16th edition」，—with 1997 and 1998 Interim Revisions。
16. 日本道路協會，「日本道路橋示方書」，日本道路協會，1990年。
17. 國家標準技術委員會，「Chinese National Standards CNS規範」，行政院經濟部標準檢驗局。
18. 行政院公共工程委員會，「公共工程施工綱要規範(完整版)」，行政院公共工程委員會發行 :三民總經銷, 民90二刷 二版 3冊。
19. 交通部主編，「公路局施工說明書」，交通部，1997年版。
20. 交通部主編，「國道新建工程局施工規範」，交通部，1996年版。
21. 中國土木水利工程學會，「土木402-94混凝土工程施工規範」，科技圖書股份有限公司，民國九十四年十二月。
22. 高雄捷運公司，「高雄捷運公司土建及車站工程設計規範」，高雄捷運公司，民國九十一年七月。
23. 台北捷運公司，「台北捷運公司土建及車站工程設計規範」，台北捷運公司，民國七十六年七月。
□曾長智／土木技師、結構技師/中華顧問工程司執業技師
摘要 土木人經常提到「FELLING」，尤其愈資深的工程師「FELLING」愈多。但究竟何為「FELLING」？有何重要性？又應該如何培養「FELLING」呢？其實土木人的經驗法則均可概稱為「FELLING」，無論應用在設計領域或施工實務上，似乎愈有經驗的工程師愈多「FELLING」。本文僅就一般工程師所謂之「FELLING」做一概略介紹，並將培養「FELLING」的方法概要列出，以供初入職場之土木新鮮人參考。吾人深切期待e世代的土木人能以幾何級數的養成速度，孕育自我的「FELLING」，並加以紀錄，拋棄敝帚自珍的門戶之見互相驗證、交流「FELLING」。共創一個土木人所獨有的「FELLING」智庫。
一、前言－「FELLING」等於經驗法則
拜科技產物電腦之所賜,現代工程師可以越來越輕鬆了,以往繁複龐大的計算工作現在均可迎刃而解！尤其現今程式輸入介面大幅革新，可以藉由繪圖方式快速建立結構幾何模型，再利用分析設計之導覽精靈，即便是經驗不足之設計工程師，也可以隨親切的視窗介面，逐步輕易獲得所有結果。再加上近乎完美的自動繪圖後續程式，便可輕鬆獲得所有設計成果。方便的設計工具早已大幅提昇產界的設計工作效率，但工程之設計品質卻似乎未見進步？主要原因便是產界過度信賴程式，忽略掉操縱程式的工程師經驗是否足夠！土木工程是一門學問，而且是一門結合了創意藝術、工程設計、施工實務的學問，其涵蓋內容包羅萬象，所以土木工程師的經驗獲得是需要時間累積的！可惜的是產界以生產業績掛帥，鮮有企業願意一路培植人才，土木工程師的成長經驗若只侷限在其工作場所，便很難有所增進。工程師的基本學養是建立在基礎學科的深入熟悉，但工程師的經驗卻不是熟悉基礎學科即可獲得的。唯有發揮基礎學科理論、並運用於設計、施工實務中，平日細心觀察紀錄，心領神悟，方能有所收穫。工程師在學校的訓練過程中，只要依據試題題意解答正確即可獲得滿分，只可惜進入職場後工程師的工作不是在求題解而已；一開始的題目假設及求解內容都是工程師必須深入了解的工作之一。而這「如何決定合理假設條件？如何在考量工址條件與施工方法後定出求解內容？如何有效地吸收、整理、歸納求解內容以供再次運用？」，也是學校中未教過的部分，便可定義為工程師的「FEELING」。如此說明可能十分含糊籠統，但我們可能曾聽過資深工程師如此說法：「這支大樑給我的FEELING是不安全的！」，其實他可能是考量了功能需求、跨度大小、斷面尺寸後所下的斷語。因為藉由功能需求，吾人參照設計規範規定及工址限制條件即可以判斷出荷重大小與作用型態，再由所假設之荷重狀態配合跨度大小便可求出大樑所須承受之最大彎矩及最大扭、剪力；大樑若為鋼樑，由斷面尺寸求出之斷面性質，便可求出其所須承受應力，若大於容許應力，便可直斷該大樑為不安全。倘若該大樑為鋼筋混凝土樑，亦可藉由斷面尺寸求出可承受之容許彎矩及容許剪力，藉以判定大樑之安全性。所以完整的設計過程，經由資深工程師數十年之印證便形成了「FEELING」，也就是經驗法則。而資深工程師運用經驗法則之速度是現場即時反應，絕對不輸電腦，並且在運用程式工具時也不至於犯了「Garbage In，Garbage Out！」的錯誤。曾經有一位資深工程師在工地辦公室辦公時，恰巧工地正在進行打樁工程，打到一半時，資深工程師走出辦公室對現場工程師說「你們的基樁已經斷樁了，必須廢樁，不必再打了！」。一臉錯愕的現場工程師還不知道發生了甚麼事，可是事後的非破壞性檢測證明資深工程師的先見之明！資深工程師在施工方面表現的「FEELING」的確令人佩服！不過用心聽了二十來年的打樁聲音，有此成果也不足為奇了！對照上述解釋，就初入社會之工程師而言，若無十來年之磨練，「FEELING」之養成似乎是遙不可及的了。其實也並非如此困難，只要掌握住「FEELING」之養成方法，平日能持恆地吸收、整理、歸納，相信土木工程師便能迅速隨土木工程經驗之累積，將「FEELING」以幾何級數的速度成長。
二、土木工程中「FELLING」的養成方法
吾人從事土木工作十餘年來，不時思索究竟能為土木界貢獻些甚麼？面對大環境的種種不利因素，離開學校後土木人的自我學習成長是一條坎坷路。想要養成土木人的「FEELING」，絕非易事。幾番思量之下，想到『與其每次餵幾條魚吃，不如給支釣竿。』，因此懷著野人獻曝的精神，將土木工程中「FELLING」的養成方法條列如下述。土木人可在基礎理論熟練之後參考運用。
(一) 『隨時以尺寸力量思考』
一般人對力量之概念著力不深，所以僅限於紙上談兵，對實務工作幫助不大。譬如一公斤力量有多大？很少人有深刻概念，一位資深工程師卻提出了傳神的敘述『我最近胖了十公斤，就像掛了十隻各一公斤的雞在身上般難過！』。雞是很普遍常見的動物，一隻成年雞也重約一公斤左右，所以以雞來形容重量是很深刻的體認。又譬如應力一般以『Kgf/cm2』之單位代表，如果以一平方公分面積中站了一隻雞來形容，可能很難理解，因為雞爪佔地面積一般絕對超出一平方公分。若換算為『10Tf/m2』，便可以一平方公尺面積上堆放200包每包50公斤水泥來形容其單位大小。所以一般混凝土工程中所提到之打底混凝土（PC）28天強度Fc為『140Kg/cm2』，便可形容為可抵抗一平方公尺面積上堆放28000包每包50公斤水泥的重量所產生的壓力。如此的理解方式，將使工程師對力量的數值及單位有了實際的體認，爾後面臨設計之初的假設工作及設計完成後之成果檢核將有莫大幫助。一般結構細部設計圖均按照比例繪製，所以掌握尺寸概念也是很重要的一環。譬如橋樑設計時上部結構及橋墩之規模決定了基礎尺寸的大小，圖面中上部結構之樑深、橋墩之墩柱寬、基礎之厚度及寬度均有一特定比例，倘若柱寬與基礎之厚、寬比例懸殊，看起來像是火柴棒插在薄餅上時，就應該好好檢討計算內容是否合理了。同理可以應用在施工現場之假設工程施做，譬如特別高的支撐柱卻未見橫撐設計，其側向不穩定性便可能成為失敗的主因。結構設計中最基本的便是確定單位了，但單位的實質意義卻往往僅止於紙上談兵，很難深植土木新手的心中。比方說一般結構體尺寸較大，會以較大單位公尺標示，而接合細部設計尺寸較小，會以較小公厘標示，也有一些工程圖直接以公分標示，因此工程師心中會在確認單位後描述並記下數值。一般經驗累積便是單位及數值。其實任何一個結構體的設計均是為了滿足許多功能所作的設計，因此對於尺寸的經驗累積便應以發揮功能性為前提記憶。比方說橋樑道路工程中的大樑頂版尺寸也就是標準橋面寬應該是兩向共幾個汽車道、幾個機車道、有無人行道所組成，所以不應單記住橋面寬幾公尺，而應以不同等級道路之標準汽、機車、人行道寬之數量來表示大樑寬。相對於建築物之大樑尺寸因無特殊功能需求，由最大淨跨度便可約略判斷出大樑之寬度與樑深了。拉拉雜雜談了一堆尺寸與力量的譬喻，主要是提醒工程師必須對任何種類結構體的尺寸及承受力量具有一定的敏感度，遇到無論是擋土牆、箱涵、橋樑、廠房建築、公共設施建築、住宅建築…等等結構體時，都能隨時以尺寸與力量來思考，產生「FELLING」。
(二) 『熟讀比較規範』
首先吾人必須語重心長地提醒新進土木工程師－「土木相關規範是土木工作上的聖經！」，土木工程之設計與施工均逃不出規範的限制範圍！例如1986年版之公路橋樑設計規範對下部結構與擋土牆之基腳穩定規定並未針對偏心量特別規定，但後來修正版本為避免基腳受長期外力時，因部分與土壤無接觸產生懸空現象，便嚴格規定須滿足「長期載重情況之最大偏心量不得大於基礎版寬度之六分之一，短期載重情況之最大偏心量不得大於基礎版寬度之三分之一」，面臨如此變更時，以往熟悉的程式所設計出來的尺寸，便可能發生不足的現象，設計工程師必須重新修改程式或修正報表內容以因應。往往設計規範之變動雖是一小段敘述，或上下限數值些微變動，便可能造成結構尺寸不足。而設計工程師若無法隨時掌握設計規範之脈動，很可能造成設計上的失誤。因此如何深入了解規範、比較規範、活用規範、又能避免拘泥規範規定，將是新進土木工程師所須面臨的第一大課題！所以「熟悉合約中所採用之規範並運用於設計施工中」，便是養成「FEELING」的第一步工作！近年來土木界人才濟濟，對研究發展國家級的規範不遺餘力，不僅參照國外最先進的研究心得與相關規範，更根據我國天文、地理條件修訂成符合國情之標準規範。以下吾人針對常見的土木工程內容，列舉常用的設計施工規範，以供參考。
1.建築結構工程：
(1) 建築技術規則【1】： 為避免經常修訂，自86年版便將耐震、基礎構造、鋼構造、混凝土構造之設計細節部分刪除，由中央主管建築機關另定之。
(2) 建築物耐震設計規範及解說【2】
(3) 建築物基礎構造設計規範【3】
(4) 鋼構造建築物鋼結構設計技術規範(一)鋼結構容許應力設計法規範及解說【4】
(5) 鋼構造建築物鋼結構設計技術規範(二)鋼結構極限設計法規範及解說【5】
(6) 冷軋型鋼構造建築物結構設計規範及解說【6】
(7) 鋼骨鋼筋混凝土構造設計規範與解說【7】
(8) Uniform Building Code（UBC）【8】
(9) Building Code Requirements for Reinforced Concrete（ACI）【9】
(10) AISC【10】
(11)混凝土工程設計規範與解說【11】
2.橋樑結構工程：
(1) 公路橋樑設計規範【12】
(2) 公路橋樑耐震設計規範【13】
(3) 鐵路橋樑耐震設計規範【14】
(4) AASHTO【15】
(5) 日本道路橋示方書【16】
3.施工規範：
(1) CNS規範【17】
(2) 公共工程施工規範【18】
(3) 公路局施工規範【19】
(4) 國道新建工程局施工規範【20】
(5) 混凝土工程施工規範【21】
4.捷運工程：
(1) 高雄捷運公司土建及車站工程設計規範【22】
(2) 台北捷運公司土建及車站工程設計規範【23】
以上所列舉規範數量似乎頗多，不過也僅大致涵蓋土建部分而已，但對土木新進人員而言，負擔已十分沉重了。更遑論培養「FEELING」？其實各規範間之規定均大同小異，不過針對不同功能需求而略有變化，只要針對目前工作需求，漸進式研讀規範，多多努力，持之以恆，必能大有所獲。進而培養出自己的「FEELING」。
(三) 『清楚所有工程文件』
近年來隨著賦予技師「終身責任制」的施行，土木人更應清楚自身於土木工程中所擁有的權利與義務。接觸所有工程建造之初，必須釐清所有工程文件內容。工程文件包括動工前之工程契約、施工規範、特定條款、細部設計圖、細部設計計算書、監造計劃書，以及施工中之施工圖、施工計算書、施工計劃書、三級品管符合SOP的所有表格，施工完成後之竣工圖…等等。自從國內土木教育水準大幅提昇後，工地現場經常可見到大學學歷以上之從業人員，對於提昇營建管理品質應有絕對的幫助。可惜大學以上之教育方針，以學術研究為主，對於實務之工程文件著墨不深。土木新進人員面對許多尚待學習了解的要項時，經常眼花撩亂，難免造成可能無法挽回之工程疏失。而要解決此種問題的方法是「除了努力，還是努力！」。譬如審查工程文件最重要的一項，便是查看工作項目是否有遺漏？工程數量有否短少？面對乙式的工作項目時更須小心其詳細計價項目為何？是否合理？…種種資深工程師的「FELLING」研判，將減少面臨工程仲裁時的困擾。所以清楚所有工程文件，並確實執行於工程實務中，也是建立工程師「FELLING」的要項之一。
(四) 『善用五覺隨時隨地學習』
此點是最後一點也是最重要的一項方法。一般正常人均擁有五覺即味覺、聽覺、嗅覺、視覺、觸覺，也習慣運用於日常生活行為中。可惜大多數人卻僅運用其中一項視覺來進行學習工作。在土木工程的傳統經驗中也僅示範了視覺的方法，便是鋼結構工程中焊接接合成果判斷，非破壞性檢測的方法之一~目視法。一般人可能不知道大地工程師進行辨識土壤類別時，常須充分運用嗅覺、觸覺來完成工作。建築工地檢查鋼筋綁紮是否確實時，也常須運用到觸覺。其實吾人前言所舉的資深工程師判定斷樁案例便是聽覺運用之最佳示範。也證明了五覺尚有待吾輩工程師開發學習之處甚多。再參考許多土木技術先進國家對土木監測儀器之研發，譬如日本最先進的非破壞預力監測系統，便是藉由預力鋼腱之聲波感應，來研判是否遭致破壞，該聲波感應之運用便是啟發自聽覺感應。土木工程師平日學習時，除了要有公務人員『終身學習』的概念外，更須保持隨地均可學習的觀念。譬如進入超市時，便可以暗記樑柱尺寸、淨空高、間距配置、走道安排，更重要的是同一棟建築中還有停車場層，而停車場因停車格位寬度限制，能停放幾輛車便決定了柱心間距。而每一層相同之柱位配置，便須滿足各層之需求，取出最大符合功能需求又符合經濟效應的柱心間距就形成了設計圖中的成果。故先了解功能性之需求，便可了解為何一般賣場之最大柱間距為10公尺左右，也藉由淨空高及柱心最大間距（也意味樑最大跨度）之確定，吾人便可知道一般賣場中樑柱尺寸及相關配筋量的約略值。同樣道理可運用在辦公大樓、工廠廠房、住宅大樓、機場等建築設計中。只要用心學習，無時不能，無處不能！學習越多，「FELLING」自然越多。
三、設計實務與施工實務「FELLING」的關聯
「沒有待過工地的土木工程師，其設計成果稱為紙上談兵。未經實地探勘即逕行完成的設計，稱為空中城堡。紙上談兵談出來的空中城堡，隱藏著危機重重。」一般公共工程或重大國家工程建設均攸關全民利益或國家經濟發展，在各個工程環環相扣的影響下，一旦確立工作里程碑，完工期限便很難更動。可惜面臨對施工實務並無「FELLING」的設計工程師時，頻頻變更設計便在所難免。如此造成承辦人員因擔心變更設計所衍生出來的增加預算及展延工期、或增加路權範圍等問題，視變更設計為畏途。設計單位更擔心因設計不完善會被求償、扣除服務費，所以面臨變更設計之要求時，多採取推、拖、拉之服務態度。許多土木工程便在先天不良後天失調的情形下草率完工。如此全民的損失肇因，便是設計者未考量施工性，而施工者不了解設計原由所致。目前國內許多大型顧問公司為避免此種現象產生，甚至規定設計部門資淺工程師欲升等前，必須先具備派駐工地監造兩年以上之資歷，方可提升職等。近年來國內引進許多先進特殊工法橋樑技術，不同假設工程的施工法直接影響其設計成果。在節省公帑的前提下，許多案例允許承商於施工前，可提出不同假設工程施工法的不同設計成果。這些成功的案例便是設計實務結合施工實務的最佳典範。所以今日土木工程師所面臨的最大挑戰便是「訓練出跨越設計實務與施工實務間的FEELING」，成為一位全方位的土木工程師！土木工程是一項「* Work」，任何一個環節裡土木工程師所扮演的角色均不可忽略，即使只是如同整項工程中的小螺絲釘，土木工程師亦不可看輕自身的工作，或尸位素餐不求進步。切記，越坎坷的艱鉅工程其「FELLING」將越多！不計較付出的努力，終將換取倍多於常人的「FELLING」。
四、善用並交流驗證工程師的「FELLING」
現今網路科技發達，知識流傳交換更是無遠弗屆，許多大型企業公司或學術團體早已藉由網路的便利性發展出一套知識管理發展的平台，一般統稱為知識管理中心（Knowledge Management），進行專業領域的知識交換與累積。所以工程師們的「FELLING」可藉由知識管理中心中的專家獲得印證，並迅速吸收其他被認可的「FELLING」。隨著超媒體的蓬勃發展，處理靜動態影像、聲音、靜動態文字已能完全數位化並整合成功。以往施工過程中的盲點，藉由動態影像的詮釋，可以迅速提供工程師參考，掌握重點，提昇工程品質。對於未曾實地接觸工地的新進土木設計人員，更可先行吸收一些施工實務之「FELLING」，減少變更設計的機率。相對於工地監造的土木工程師也能多了解一些設計實務的「FELLING」，及時發現因地形、地貌變更，可能造成原設計失敗的機率。吾人一直以來均鼓吹土木人不留一手。撇開智慧財產權的限制，學術研討應該公開、透明化，同樣地工程師寶貴的「FELLING」若能交流、驗證，相信土木工程的卓越品質是可以期待的。
五、台灣土木人的自我期許
土木工程是一門有趣的學問，看得見、摸得著、又能為大眾帶來莫大的便利。如果土木工程師能將數理邏輯理論融入生活中靈活運用，經過適當方法過濾、澄清、消化形成「FELLING」，相信充分的「FELLING」將大幅提昇工程品質，並讓社會大眾更加信賴土木工程師的專業。E世代土木人很幸福，電腦之大部分功能已由輕巧易攜帶的PDA替代。但過度依賴電子科技產品的結果，卻讓工程師在PDA耗盡電池時，一愁莫展。當土木工程師無法善用工具，卻反為工具限制時，土木事業將很難隨科技脈動進步。不過深植土木工程師腦海中的「FELLING」，PDA卻絕對無法替代。今日的國際世界如同一個地球村，台灣土木人遲早要步入國際化的土木行列中。當下面臨各國日新月異的土木科技挑戰之時，吾人誠心希望台灣土木人能摒除己見，支持「FELLING」之交流並藉由「FELLING」來贏得挑戰，讓福爾摩沙的工程榮耀揚威國際。■
參考文獻
1. 詹氏書局編輯部，「最新建築技術規則」，詹氏書局，民國九十五年八月。
2. 內政部營建署編輯委員會，「建築物耐震設計規範及解說」，營建雜誌社，民國九十三年十二月。
3. 中華民國大地工程學會，「建築物基礎構造設計規範」，中華民國大地工程學會，民國九十年十二月。
4. 內政部營建署編輯委員會，「鋼構造建築物鋼結構設計技術規範(一)鋼結構容許應力設計法規範及解說」，營建雜誌社，民國九十年一月。
5. 內政部營建署編輯委員會，「鋼構造建築物鋼結構設計技術規範(二)鋼結構極限設計法規範及解說」，營建雜誌社，民國九十年一月。
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7. 內政部營建署編輯委員會，「鋼骨鋼筋混凝土構造設計規範與解說」，營建雜誌社，民國九十三年六月。
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13. 交通部主編，「公路橋樑耐震設計規範」，幼獅文化事業公司，民國八十四年三月。
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