請回答以下關於住宅給水設備的問題：（20 分） （一）水的密度是 1000 kg/m³，請問若有 10 m 高的水柱，底端所受的壓力是多少 kg/cm²？ （二）若有一採用重力給水之住宅，水塔設置於屋頂突出物上，水塔的水需供給 住宅最上層樓的蓮蓬頭出水，而蓮蓬頭所需的最低水壓為 0.7 kg/cm²。若不考慮 管路摩擦壓力損失及安全係數，亦不採用加壓馬達，請問水塔出水處與該蓮蓬頭 之間需要的高度至少為多少公尺？ （三）上述住宅為地上 20 層樓、地下 4 層樓，每層樓高均為 4 m，若採用中間 水槽供水方式，且所有樓層均需要供水，給水之水壓上限為 3.5 kg/cm²。請繪製 簡易的給水系統圖，包含蓄水槽、揚水設備、高架水槽、中間水槽與給水區劃等。

參考方向

（一）水柱底端壓力 P = ρ·g·h = 1000 kg/m³ × 9.8 m/s² × 10 m ≈ 98,000 Pa。 1 kg/cm² ≈ 98,066 Pa，故 10 m 水柱底端壓力 ≈ 1.0 kg/cm²。 （即每 10 m 水柱約等於 1 kg/cm²。） （二）水塔與蓮蓬頭所需高度 每 1 kg/cm² 相當於約 10 m 水柱高，蓮蓬頭最低需 0.7 kg/cm²， 故所需高度至少 = 0.7 × 10 = 7 m（水塔出水處須高於蓮蓬頭 7 m）。 （三）給水系統圖（簡述，作答時應繪系統圖） 1. 地下蓄水池（受水槽）：自來水接入後貯存。 2. 揚水設備（揚水泵）：將水抽送至屋頂高架水槽。 3. 屋頂高架水槽：以重力向下供水。 4. 給水分區：給水壓上限 3.5 kg/cm²（約 35 m 水柱 ≈ 8～9 層樓）， 建築高 20 層 × 4 m = 80 m，須分為 2～3 個給水區劃。 5. 中間水槽：於中間樓層設中間水槽（或減壓閥），承接上區供水並向其下方 樓層重力供水，使各層水壓不超過 3.5 kg/cm²。 系統圖應依序標示：蓄水池 → 揚水泵 → 高架水槽 →（上區重力供水）→ 中間水槽 →（下區重力供水）→ 各層給水，並標明分區界線與水壓上限。

（AI 申論題批改將於後續階段提供）