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建築簡訊

建築研究簡訊第99期 《內容全覽》

主題報導
作者:徐虎嘯

綠建築政策推動績效-深耕普及綠建築及邁向國際認證

一、前言

  為因應氣候變遷及溫室效應造成之全球暖化問題,推動新建建築物採用綠建築設計,以鼓勵建築業界參與興建綠建築及讓民眾辨識選購,內政部建築研究所於88年針對臺灣亞熱帶高溫高濕氣候特性,建立涵蓋生態(Ecology)、節能(Energy Saving)、減廢(Waste Reduction)、健康(Health)4大範疇,兼具節能環保與生態永續之綠建築標章評估(EEWH)系統,不僅為僅次於英國、美國及加拿大之後,第4個實施具科學量化的綠建築評估系統,同時也是目前唯一獨立發展且適於熱帶及亞熱帶的評估系統,通過綠建築標章評定的建築,在節水方面至少約有30%、節電方面約可節約20%以上之效益。

  為提升國內綠建築技術,內政部建築研究所參酌美、日、英等國家之綠建築評估制度,於101年將原有一體適用的綠建築評估通用版本,擴大其範圍修訂為基本型(EEWH-BC)、住宿類(EEWH-RS)、廠房類(EEWH-GF)、舊建築改善類(EEWH-RN)及社區類(EEWH-EC)5種版本評估手冊,使我國正式邁入綠建築分類評估時代。

二、境外綠建築評估制度建立

  由於環境永續發展目前已成為各國共同發展目標,因此推動綠建築應不再拘限於有形國界的限制。近年來,隨著全球「社會責任投資(Social Responsible Investment,簡稱SRI)」與「企業社會責任(Corporate Social Responsibility,簡稱CSR)」概念興起,在東南亞國家設廠的臺商企業紛紛反映希望能夠取得臺灣綠建築標章認證,藉此提升環保永續與綠色企業形象,以爭取國際大廠的合作。由於我國的EEWH綠建築標章,為目前唯一獨立發展且適於熱帶及亞熱帶高溫高濕氣候特性之評估系統,臺灣EEWH綠建築標章的認證數量,在國際上僅次於美國的LEED綠建築標章,為全球第2多,且是亞洲綠建築數量第1,長期以來備受國際肯定,然若要將我國的EEWH應用於國外,可能產生評定的制度、流程、適用版本的指標計算以及基準等適用相關問題。

  為因應這股國際化的需求,內政部建築研究所優先針對氣候型態與我國類似的東南亞地區訂定認證標準,並以國內原有「綠建築評估手冊-基本型(EEWH-BC)」為基礎,導入在地氣候條件、相關法令、設計慣例修正之「當地基準評估法」,於106年6月出版「綠建築評估手冊-境外版(EEWH-OS)」,同時完成「境外綠建築標章申請審核認可及使用作業要點」訂定發布及「綠建築標章評定專業機構」之指定認可等行政作業,並自106年7月1日開始受理申請境外綠建築標章認證,期間獲致廣大迴響,並隨即在106年7月28日由宏遠興業股份有限公司泰國廠拔得頭籌,成為取得我國首例海外綠建築標章的案例。

三、首例境外綠建築標章頒發

  宏遠興業股份有限公司以位於泰國廠區的織布廠,申請我國EEWH-OS境外版首例之綠建築標章認證,並獲得我國EEWH-OS境外版舊建築改善類綠建築標章鑽石級的認證,估計每年可節省的電費約為新臺幣900萬元,節能成效相當顯著。為了表彰宏遠興業股份有限公司取得我國首件境外綠建築標章之殊榮,內政部葉部長更是於百忙之中親赴泰國,代表政府頒發這第一個臺灣綠建築海外認證給宏遠興業股份有限公司(如圖1),以實際行動表揚臺商企業對政府這項政策推動的支持,同時亦於會中致詞向當地臺商企業說明政府近年在建築永續發展的推動,葉部長於致詞中提到(如圖2),臺灣與全球相同,面臨全球氣候暖化與環境變遷,包括高人口密度、自然資源匱乏、能資源短缺等多重挑戰,加上我國建築產業的能源消耗佔全國總耗能28.3%,而「綠建築」就是具體表現人與自然融合共生的態度,今天在泰國頒發首例海外認證,爲臺灣推行綠建築10多年來的重要里程碑,並爲臺灣積極承擔環境永續責任的重要象徵,將成為亞熱帶氣候地區綠建築的新典範,帶領臺灣綠建築評估系統邁出國際化成功的第一步。臺商在東南亞有許多的投資與建設,除將大幅協助改善地區的經濟與就業發展外,透過今天綠建築制度的推廣,將協助臺商導入符合亞熱帶氣候地區綠建築的新典範,為地球環保善盡國際公民之義務與責任。

四、未來展望

  臺灣的綠建築起步雖晚,但其積極作為在國際間獨步全球,透過由政府公部門帶頭做起,配合鼓勵民間建設業界跟進,以自然形成綠建築產業市場機制及環境,全面加速公私有建築物進行綠建築設計,而在這樣的綠建築政策推動下也獲致具體成效。截至106年12月底,已完成6,864件綠建築標章及候選綠建築證書評定認證,1,881件綠建材標章評定以及614件既有中央辦公廳舍綠建築改造計畫。

  為具體展現臺灣綠建築推動之成果,推廣並擴展低碳永續綠建築觀念,創造臺灣特有之競爭優勢,內政部建築研究所訂於今(107)年10月14日至17日籌劃舉辦「2018環亞熱帶創新低碳綠建築國際研討會」,期許透過國際研討會議之舉辦,提供同為環亞熱帶氣候區之國際接軌交流,並使我國之綠建築研究成果,具備世界觀與國際化的水平,同時綜整臺灣未來在創新低碳綠建築與永續環境調適減緩策略之推動方向,進而提升臺灣在國際的能見度,並期許臺灣成為環亞熱帶氣候國家之綠建築環境教育基地。

 

圖1 葉部長赴泰國頒發首例境外版綠建築標章

圖2 葉部長致詞


大事紀要
作者:張乃修

本所陳前所長榮退

  本所陳前所長瑞鈴已於107年1月16日自公職退休,其畢業於中國文化大學政治研究所,歷任本所簡任研究員、環境控制組組長、副所長,並於民國105年10月升任所長。 

  陳前所長於本所服務期間,除個人對於防災、綠建築、智慧建築等皆有深入之研究外,尤其著重於國內推動綠建築標章政策,以全面普及綠建築永續環境理念,落實綠建築節能減碳成效,及協助臺商取得綠建築標章國際認證,提升臺灣之國際能見度。同時積極推動各項建築研究發展業務,使本所無論在學術研究績效、法令研修、政策擬定及技術宣導推廣等皆有顯著之效益,獲得各界之肯定。


大事紀要
作者:鄭任軒

優良智慧建築作品評選獎勵作業要點訂定發布

  為促進建築與資通訊產業整合,落實永續居住環境政策,推動智慧建築,本所依據行政院105年3月15日核定修正「永續智慧城市–智慧綠建築與社區推動方案」分年執行策略工作項目分工表規定,將於107年辦理優良智慧建築作品評選活動。為表揚獎勵優良智慧建築之建築師、相關專業工業技師、起造人或參與智慧化相關系統整合者,激發全民對智慧建築之重視,特訂定「優良智慧建築作品評選獎勵作業要點」,內容包括:訂定目的、申請評選之申請人資格、參選作品應備資料、評選小組之組成、評選程序、評選獎項、獎勵內容及名額。本作業要點業於107年1月29日完成訂定發布,自107年2月1日起生效。本所賡續於107年度辦理優良智慧建築作品評選作業。

 「優良智慧建築作品評選獎勵作業要點」連結:https://www.abri.gov.tw/tw/rule/show/974


大事紀要
作者:李育帆

本所材料實驗中心戶外曝曬場建置完成

  本所材料實驗中心設有大型力學、耐久耐候、材料分析及非破壞檢測等4個實驗室,其中耐久耐候實驗室主要針對建築材料進行耐久耐候評估,做為建築使用年限設計之參考。

  在耐久耐候試驗中,加速劣化試驗主要將材料置於較現實環境更惡劣之模擬環境,由試驗結果推估建築材料數十年後之劣化情形;並以戶外曝曬試驗作為與加速劣化試驗對照使用。然而國內之前並無以都市環境為例之戶外曝曬場,故本所材料實驗中心業依建置計劃,於106年11月完成建置以都市地區為例之戶外曝曬場,並配備微氣象站,藉以記錄戶外曝曬試驗之氣候條件,並每月彙整戶外曝曬場氣象資料,公佈於材料實驗中心網頁,以供學術研究或商業檢測接洽之參考。


大事紀要
作者:張志源

參加2017年環境科學與生物科技國際研討會(ICESB)獲頒最佳論文發表獎

  「2017年環境科學與生物科技國際研討會」(ICESB 2017)業於106年12月27日至29日由香港環境工程等相關學會在日本東京召開,該研討會為全球性之國際研討會,有來自美國、墨西哥、印尼、馬來西亞、印度、泰國、韓國、日本、中國、台灣等50位重要學者參與,分成5個場次,2天共計發表約50篇論文。

  為彰顯我國推動性別友善廁所之成果,本所綜合規劃組張助理研究員志源前往參加發表建築研究成果"Spatial Justice: Creating a Unisex Restrooms in Taiwan"(空間正義:開創台灣的性別友善廁所)一文,研究結論獲得與會學者及ICESB大會肯定,並獲頒「最佳論文發表獎」殊榮,提升本所在國際上之能見度。


大事紀要
作者:林谷陶

舉辦智慧綠建築及永續智慧社區國際研討會

  因應全球氣候變遷,及高齡少子化等社會環境變化之影響及智慧生活發展趨勢,本所於106年11月16日假集思交通部國際會議中心辦理 「智慧綠建築及永續智慧社區國際研討會」。

  本次研討會特別規劃由來自美國、香港及國內講者分享國際智慧建築設計理念、永續智慧城市規劃策略與推動模式,以及台灣智慧建築發展趨勢與案例解析、大數據分析在高科技廠辦空間中建築空調營運管理、醫院診間空氣品質及能耗的調控應用等國內外智慧化技術應用實證議題,能為國內智慧建築及資通訊產業的發展,激發出新的火花,帶入創新的作為;本次國際研討會出席人數265人,最後交流座談會中產學各界發言踴躍,相關議題討論熱烈,研討會順利圓滿成功。

圖1 智慧綠建築及永續智慧社區國際研討會


大事紀要
作者:黃彥霖

本所與新北市政府共同舉辦社區規約管理實務研習營

  為擴大坡地社區自主防災推廣效益,本所補助台灣建築中心辦理之「坡地社區自主巡檢與教育輔導推廣計畫」案與新北市政府於11月29日(星期三)假新北市政府507 會議室共同舉辦「社區規約管理實務及山坡地社區住宅安全」研習營,本所由王副所長安強代表致詞。

  本次研習營課程以社區規約管理實務及山坡地社區住宅安全為主軸,特邀實務界優秀人士擔任本次研習營講師,研討議題包括「公寓大廈社區規約制定要領」、「公寓大廈區分所有權人大會召開實務」、「山坡地智慧防災社區推動計畫」、「社區防災暨都市危險及老舊建築物重建政策宣導」、「山坡地住宅安全防災與自主巡檢工作宣導」等課題。

  本次研討會廣邀各政府相關推動單位、各坡地社區居民、物業管理公司以及專業技師參加,現場學員約250 人,反應相當熱烈。本次研討會對社區規約實務探討、自主管理意識提升以及社區防災教育之推動皆有相當大的助益,活動圓滿辦理完成。

圖1 與會貴賓合影


大事紀要
作者:雷明遠

參加新世紀消防科技救災論壇平臺發表智慧避難引導系統研發成果

  本所受邀參加本部消防署於106年12月19日主辦之「新世紀消防科技救災論壇平臺」之展示說明活動,本所以近年建築防火科技計畫項下研發成果「全方位智慧防火避難引導系統」參加產品系統簡報及展示,獲得現場專家學者一致肯定。

  該活動係為增進消防搶救效能及增進救災人員安全保障,邀集各界聚焦於消防救災裝備器材之創新及展示所建構之平臺,由主辦單位函邀國內相關政府科研單位、民間團體、公司共同參與,計有智慧系統組、空拍機組、救災設備組、救災器材組等12項系統產品參加發表,7項參加展示。另邀請國內知名專家學者擔任講評,並由陳文龍署長頒發感謝狀等。

  期待多藉由類似發表展示活動機會,未來能將本所研發成果技轉消防產業界,以落實科技救災之目標。

圖1 消防署陳署長(左起第7位)與會發表人、講評專家學者大合影


大事紀要
作者:李台光、雷明遠

中日工程技術研討會主講人參訪本所各實驗中心

  第32屆中日工程技術研討會建築研究組3位主講人-日本東京理科大學関澤 愛教授、日本建築研究所主任研究員向井智久博士、日本CareStudy公司董事間瀬樹省建築師於106年11月21日由本所人員陪同南下參訪台南防火實驗中心,渠等對於現場各項大尺度防火實驗設備、試體構件、進行中研究實驗等均有高度興趣,頻頻請教該中心人員細節;其後並前往位於對面的國家地震研究中心台南實驗室參觀,由該中心人員解說最新震動臺等實驗設施及相關研究。向井博士為結構研究領域專長,另於106年11月22日參訪本所材料實驗中心,並與該中心人員就日本建研所進行的超高強度纖維混凝土應用於RC柱翼牆補強研究成果以及本所材料實驗中心有關鋼板補強RC柱、新型式RC柱組合繫筋、填充箱型鋼柱等實驗研究成果,進行廣泛經驗交流。日方專家對於我國投入在防火耐震研究的設施能量及研究工作均表達感佩之意。


大事紀要
作者:陳冠宇

綠建材參展第29屆台北國際建築建材暨產品展

  第29屆「台北國際建築建材暨產品展」係中華民國全國建築師公會每年固定舉辦之展覽活動,為國內重要之建築建材產品交流平台。該展覽於去(106)年12月14日至17日假南港展覽館舉辦,展區共分為綠建築綠建材區、智慧建築區、綜合建材區、家具家飾區、照明燈飾區、衛浴廚具區、地壁材及裝飾建材區等展區,展覽重點為節能、環保、安全等主流趨勢產品。

  本所委託國立成功大學在綠建築綠建材展區設置攤位,展出綠建材標章制度及評定基準,包括綠建材標章一般通則與四大分類生態、健康、再生及高性能綠建材評定基準。

  本所自民國93年推動綠建材標章制度,截至106年12月底,總計核發1,888件綠建材標章,涵蓋13,595種產品,隨著綠建材標章數量的累積,以持續提升居住的環境品質,並藉由參展宣導綠建材「人本健康、地球永續」的概念,提供折頁文宣供民眾免費取閱,以促進消費大眾對綠建材標章之瞭解。

圖1 本所餐展攤位


業務報導
作者:張乃修

本所107年度科技計畫簡介

 本所107年度8項科技計畫,係依中程施政關鍵策略目標之「建構永續、宜居環境」規劃。各項計畫內容如下:

一、高齡者安全安心生活環境科技計畫(2/4)

  研究建構地域性安全安心建築與環境、友善環境政策法令整合與技術應用,以及高齡與身心無礙空間行為模式分析。以「因應高齡者生命歷程」之理念,跳脫過去僅偏重處於肢體障礙高齡者之需求,全面顧及多數亞健康高齡者,並探討特殊身障者,如聽障及視障者及認知障礙者之行為模式,延伸以個人行動及居家生活等輔具,強化補足居家環境場所空間與使用者介面的聯繫,將醫療與照護服務及科技與硬體環境配合,以更全面、更細緻的研究及推動高齡安全安心生活環境。

二、建築防火安全工程創新科技及應用研發計畫(4/4)

  提升建築永續防火安全,精進性能式建築防火避難、結構設計技術,加強既有建築物防火避難性能改善,建築防火設計多元化與科技化。開發創新建築材料構件工法與技術,研訂建材、設備防火性能規範。提升建築防火實驗設施營運,及國內建築材料防火性能驗證與後市場追蹤管理。

三、都市與建築減災與調適科技精進及整合應用發展計畫(4/4)

  因應氣候變遷極端天氣及災害,強化廣域性巨大複合災害耐災復原能力,減災調適及流域綜合治理分工,規劃坡地社區安全維護與社區自主防災,探討少子女化高齡化社會防減災問題對策。推廣都市及建築減災調適規劃技術,研擬技術參考手冊,以提供中央或地方政府推動都市防災之參據。

四、鋼骨鋼筋混凝土構造火害及耐火性能設計研究計畫(4/4)

  研析鋼構造多重性災害之行為模式,建立鋼構造火害結構安全評估準則與修復技術,研訂火害後鋼結構補強設計規範。進行國內鋼構造實尺寸多重性災害實驗,加強建築新材料、新設備、新工法驗證能力,制定國家測試標準規範、發展防火性能認可試驗基準與驗證,參與國際合作研究。

五、建築先進技術創新開發與推廣應用計畫(4/4)

  探討建築物延壽策略與構件修復技術,分析建築物耐久性能設計,瞭解建築物生命週期階段品質及評估準則。探討建築結構系統及構件耐震高性能耐震技術,研提建築耐震相關規範及技術手冊,精進耐震能力提升與評估技術,發展風工程技術多元整合,進行建築環境風場影響與選址評估。

六、建築資訊整合分享與應用研發推廣計畫(4/4)

  依我國營建環境需求,研提國內BIM指南,配合智慧建築設計,研析國外建築維管的案例經驗與技術。開發本土應用,導入國內公部門建管行政成果,探討BIM模型元件庫架構、建築物使用說明書等課題,及BIM輔助綠建築設計等相關研究,並邀集公私部門及建築專業團體共同參與。

七、創新低碳綠建築環境科技計畫(4/4)

  發展符合臺灣亞熱帶及熱帶氣候條件與生態環境之綠建築科技技術,帶動創新產業模式與技術發展,分就低碳綠建築與節能減碳科技、生態環境與低碳城市評估機制、創新建築材料工法技術與開發應用、綠建築法制教育與應用推廣,辦理基礎研究及調查、設計技術與材料研發、生命週期成本分析及產業推廣策略。

八、智慧化環境科技發展推廣計畫(4/4)

  整合科技部與經濟部相關技術研發成果,進行跨領域、跨產業、跨部會整合。辦理公有建築物智慧建築標章,設計參考手冊及培訓課程、產業聯盟、創意競賽及研討會等。推廣智慧化居住空間展示中心示範應用與展示、智慧建築標章認證制度。建構整合應用服務及發展創新應用技術,發展智慧建築評估指標基準量化技術。


業務報導
作者:蘇鴻奇

出版住宿式長照服務機構防火及避難安全改善參考手冊

  高齡者因為身心機能衰退,災害發生時通常感知能力不足,加上避難移動困難,常常成為災害的弱勢族群。依據內政部消防署的統計資料顯示,102~105年火災罹難者中 65歲以上的高齡者約佔23%~30%;依消防署統計,101年至106年6月全國護理之家、老人福利機構等場所計發生14起火災案件,造成27人死亡、167人受傷,主要原因是老人長期照護、養護機構及護理之家等住宿式長照服務機構(以下略:長照服務機構)居住對象係行動不便、無法自主避難的高齡者為主,一旦發生火災避難疏散與搶救都極為困難,常會造成嚴重傷亡,因此災害防治策略,應著重於強化建築防火設施設備的功能,讓火災發生的機率和規模降到最低,才是治本之道。

  內政部於台南新營醫院北門分院護理之家火災事件後,陸續修訂「建築技術規則」及「各類場所消防安全設備設置標準」,規定102年起新設之相關機構,每個樓層應設置二個以上之防火區劃,互為暫時避難空間,以降低臥床高齡者在樓層間搬動的垂直避難風險。然而,在此之前已設立眾多之長照服務機構,卻不受新修法令規範,因此即使符合建造當時規定,仍潛在許多火災安全問題,這就是一般社會大眾質疑「合法為何仍存在火災風險」的原因所在,近年發生多起長照服務機構火災事件即為例證。因此,若能對102 年以前所設立的既有機構提出合理的改善設計參考原則,應能有效提升國內相關機構的火災安全,相信對於眾多合法的機構業者也將是莫大助益。

為協助既有合法長照機構提升防火避難安全性能,杜絕相關機構火災事件及降低罹難風險,本手冊彙整近年火災事件經驗、根據火災成長理論並考量高齡者避難困難特性,主張長照機構其建築防火設施設備,基本上應具備「防範火災與初期控制」、「隔絕火煙蔓延」,及「具備水平避難空間」三大功能;並在具備二個以上防火區劃或至少具備等待救援空間,以及完善的防火功能前提下,因應高齡者避難困難,提出火災初期「火災區離室避難;非火災區初期就地避難」的觀念,並針對不同避難階段,一一檢討現有機構防火設施設備弱點,分就火災控制、人員避難安全、火煙垂直擴散以及火煙水平擴散防止四大方向,研提27項改善對策,讓既有機構得以在既有建築構造的基礎上,應用設施設備的強化,提升防火避難功能。

  本手冊係以102 年以前所設立之長照服務機構為主要使用對象,目的在協助既有機構自主性提升防火避難功能,而非應用於協助達到合於現行法規之改善。手冊內容除可供相關長照服務機構經營業者、管理者檢視既有機構的於防火安全風險問題(參考附錄提供之防火及避難安全風險自主檢核表),若問題涉及建築設施或消防設備硬體的增加或修改,則可進一步參考手冊所提出之27項改善對策,提供長照業者所委請之建築相關專業人員進行防火安全設計改善應用,同時也可以提供相關主管機關進行督導考核及評鑑之參考,期能藉由本手冊的推廣,提升長照服務機構的防火避難功能,提供高齡者一個安全安心的照護及護理環境。

  本手冊已於106年12月出版,並於12月22日函送中央及地方長照機構主管機關及民間業者參採應用,亦可於政府出版品展售門市購得。

圖1 改善對策例:使用具防焰性能之寢具建議-防焰物品與非防焰物品的差異性。

(資料來源:中華民國內政部全球資訊網)

 


業務報導
作者:林招焯

出版「建築防音法規解說指引」

一、前言

  我國因經濟發展形成都市化與密集居住環境,建築物密集常造成住戶間生活噪音相互干擾,影響生活作息、睡眠品質及工作效率。為提升國內建築音環境品質需求,建構國內完整音環境管理機制,本所除推動綠建築及綠建材標章制度音環境基準外,於民國93年建置國內首座符合ISO國際標準之建築音響實驗室,94~97年間辦理「建築音響性能測試ISO標準CNS化之可行性研究」等,提出17項CNS聲學性能量測與評定標準草案,送請經濟部標準檢驗局完成法制作業,並成為隔音法規基準之引用標準。

  另為強化建築隔音構造,減少相鄰建築物及上下樓住戶間之噪音干擾,以提升居家安寧及音環境品質,本所研訂建築隔音增修訂條文(草案),並函請本部營建署辦理法制化作業,於104年完成建築技術審議,並經本部於105年6月7日發布修正「建築技術規則」建築設計施工編防音條文,除建築設計施工編第46條之6自108年7月1日施行外,其餘修正條文自105年7月1日施行。新建或增建建築物的分戶牆、分間牆、分戶樓板及昇降機道、機房與居室相鄰的牆及樓板,均應依前揭修正規定進行隔音設計,推動歷程如圖1所示。

二、編輯「建築防音法規解說指引」

  鑑於建築技術規則防音規定大幅修正,為使建築師及建築業者瞭解防音規定內容及提升建築產業防音技術,本所賡續於106年12月編輯完成出版「建築防音法規解說指引」。本指引以圖例搭配表格方式(如圖2)示意說明建築防音法規之適用範圍、隔音性能量測方法、樓板表面材衝擊音降低量評估指標等,及繪製列舉構造圖例(如圖3)並輔以文字解說,內容共計二章,透過本指引出版付梓,將可協助建築業界廣泛瞭解建築防音與隔音之設計重點,確保國內居住音環境品質,引導國內營建與建材產業研發建築構造隔音技術與產品,促進產業升級成效。

三、未來展望

  本所除推動建築聲學相關研究,及出版「建築防音法規解說指引」外,並積極盤點國際標準組織ISO聲學量測標準現況,發現ISO已將原ISO 140系列實驗室量測標準更新為ISO 10140系列,而我國建築聲學量測標準係引用ISO標準內容訂定;為因應ISO聲學量測標準更新趨勢,本所107年度將辦理CNS建築聲學實驗室量測標準相關增修訂研究,以健全國內建築聲學量測標準。

 

圖1 我國建築音環境管理制度推動歷程

 

圖2 建築防音法規解說指引(圖例及表格解說)

 

圖3 建築防音法規解說指引(列舉式構造圖例)

 


業務報導
作者:張志源

編撰完成「友善建築應用參考手冊」

  為落實人權平等理念及因應臺灣將於107 年進入高齡社會趨勢,本所自99 年起即率先推動「友善建築評選」活動,藉由評選活動,逐年邀請「集合住宅」、「餐廳(飲)」、「展演場所」、「醫療設施」、「遊憩場所」及「旅館」相關業者報名參加。此外,為推動建築物全面無障礙化,本所於104 年建立新的評選標準,鼓勵友善建築評選需符合「建築技術規則」、「建築物無障礙設施設計規範」、「既有公共建築物無障礙設施替代改善計畫作業程序及認定原則」規定,以提升友善設施及服務品質,讓使用人或管理權人共襄盛舉參與本活動。本活動並邀集建築界、社會福利專家、行動不便人士等團體,評選優良之集合住宅、餐廳(飲)、展演場所、醫療設施、遊憩場所及旅館等項目,自99 年至104年,總計790 件案例獲獎,包括502 間餐飲店、120 棟集合住宅、36 間展演場所、81 間醫療設施、38 處遊憩場所及13 間旅館。希冀藉由結合強制性之法令規定及鼓勵性作法,推動建置安全、便利、友善的居住環境,擴大無障礙生活環境,增加國人對於無障礙生活空間之重視,共同迎接高齡社會的到來。

  為將上述成果能夠充分展現,本所於105年委託財團法人台灣建築中心辦理「歷年友善建築評選活動辦理成果彙整」業務委託之專業服務案,並完成「友善建築應用參考手冊」(草案)。另為使該手冊內容更趨完備,本所於106年召開三次專家審查會議,邀請具實務經驗之資深專家級機關團體業界代表擔任審查委員,該手冊業已編輯完成,將於107年辦理出版事宜。

  本手冊博採歷年獲選友善建築評選之場所及國內優質案例之精要編輯而成,期能發揮現行法令上輔助實質規劃設計之效果,第一部分為友善專文,第二部分為各類別友善建築規劃解說,附錄有各類友善建築評選之內容,撰寫方式以條列式說明設計重點、搭配優質案例照片佐以文字說明,期能讓使用者一目瞭然。

  本手冊主要適用對象可區分為三類,第一類為政府機關、建築師及室內裝修從業人員;第二類為學校單位,可將本手冊作為相關科系學生修習課程之參考資料;第三類為各類應用建築之管理單位,可參考本手冊相關案例,自行檢討及改善相關設施。建築師或室內設計師也可以參照及應用本手冊進行友善環境設計,但仍需衡量實際狀況因地制宜,保留規劃設計之彈性,運用學識經驗,研判及評估各項設施之技術、經濟與效能等因素,進行系統性與整體性之規劃設計工作。

  本手冊除了可提供各直轄市、縣(市)政府於辦理建築物無障礙設施勘檢及既有公共建築物無障礙設施改善工作時,能有效使建築物無障礙環境達到通用化,兼具可及性、便利性及安全性之環境;期望藉由本手冊之導引,針對既有公共建築物無障礙設施,能有效檢核其設置成效,並提出具體改善建議,讓本手冊成為相關規劃設計人員執行作業時最有利的工具書。

圖1 友善建築應用參考手冊專文格式及內容

圖2 友善建築應用參考手冊個別類型概述及說明圖例


業務報導
作者:徐虎嘯

106年度綠建築標章評定辦理成果

一、前言

  世界各國為因應氣候變遷及溫室效應造成之全球暖化,均致力於發展具節能及對環境友善的「綠建築」或稱「環境共生建築」,因此綠建築評估系統必須依據氣候條件、國情等的不同,而有所調整,並不是一體適用的。內政部建築研究所於88年針對臺灣亞熱帶高溫高濕氣候特性,建立涵蓋生態(Ecology)、節能(Energy Saving)、減廢(Waste Reduction)及健康(Health)4大範疇之綠建築標章評估(EEWH)系統,不僅為僅次於英國、美國及加拿大之後,第4個實施具科學量化的綠建築評估系統,同時也是目前唯一獨立發展且適於熱帶及亞熱帶的評估系統,通過綠建築標章評定的建築物,在節水及節電方面至少約分別有30%與20%以上之效益。

  為提升國內綠建築技術,內政部建築研究所參酌美、日、英等國家之綠建築評估制度,於101年將原有一體適用的綠建築評估通用版本,擴大其範圍修訂為基本型(EEWH-BC)、住宿類(EEWH-RS)、廠房類(EEWH-GF)、舊建築改善類(EEWH-RN)及社區類(EEWH-EC)5種版本評估手冊,使我國正式邁入綠建築分類評估時代。由於我國的EEWH綠建築標章,為目前唯一獨立發展且適於熱帶及亞熱帶高溫高濕氣候特性之評估系統,現與美國LEED綠建築標章並列為國際綠建築標章認證數量最多之兩套系統。為因應國際化需求,擴大我國綠建築評估範疇,提升臺商企業於國際市場的競爭力及商機,以基本版(EEWH-BC)綠建築評估手冊為基礎,導入在地氣候條件、相關法令、設計慣例修正之「當地基準評估法」,於106年6月完成「綠建築評估手冊-境外版(EEWH-OS)」出版,自106年7月1日起開始施行,成為第6類家族成員。

二、綠建築標章評定節能成果

  綠建築標章之評定審查作業,目前採指定評定專業機構方式辦理,將技術評定與核發標章之行政認可作業分階段處理,以擴大評定審查服務成效,有效落實政府節能減碳政策。在建築師與營建業界的支持配合下,截至106年12月底評定通過之綠建築及候選綠建築已有6,864件(詳圖1),不但數量逐年增加,且民間件數比例由早期91年的6%﹙7案﹚逐年創新紀錄,至104年已突破40%﹙266案﹚。

圖1 歷年綠建築標章暨候選綠建築證書通過件數統計圖

  105年更高達42%﹙286案﹚,而106年又創新高,其比例高達44%﹙282案﹚。這些獲得標章及候選證書之建築物於使用階段可節省大量水電,累計每年約可省電16.76億度、省水7,933萬噸(相當於2.47座寶山第二水庫的容量),其減少之CO2排放量約為9.45億公斤,這個量約等於6.34萬公頃人造林(約等於2.24個臺北市面積)所吸收的CO2量,每年節省之水電費估計約達63.88億元。

三、綠建築分級評估實施成效

  由上述通過案件資料進一步分析,若依建築類別來看,通過件數比例高低依序為「學校類」、「住宿類」、「大型空間類」、「辦公廳類」、「其他類」、「醫院類」、「百貨商場類」及「旅館餐飲類」建築(圖2)。其中學校類占比達到27.88%,住宿類建築為20.07%,這兩類加起來已將近達到一半。另為逐步提昇國內綠建築水準,激發民間企業競相提升綠建築之設計,自96年起施行「綠建築分級評估制度」,透過分級評估鼓勵建築師追求較佳等級,設計更優良的綠建築,以提升企業的形象與榮耀。實施以來,顯示高等級數量及比例確有逐年提升之趨勢,如以鑽石級為例,從96年的2件到106年已增加至34件,其比例從0.6%提升至5.3%;另若就銀級以上來看,也從96年的14件增加到106年的327件,其比例則從4.4%提升至50.86%(圖3)。此外為進一步瞭解取得綠建築標章案件之申請情形,依綠建築普及率(即每年認可通過候選綠建築證書及綠建築標章建築物之總樓地板面積,占當年核發建造執照及使用執照總樓地板面積之比率)進行統計分析,其綠建築普及率已由101年的7.88%提升至106年的14.14%,充分顯示藉由綠建築標章制度之推動實施,確實達到「政府」、「民間」及「環境永續」三贏之局面。

圖2 歷年通過案件建築類型分析圖

圖3 歷年通過案件綠建築等級分析圖

 


業務報導
作者:姚志廷

106年度綠建材標章評定辦理成果

一、前言

  建築材料的品質不僅攸關居住環境的舒適美觀,對居住者的健康更有不可忽視之影響,故為提升國人居住環境品質、降低建材製造或使用階段對環境造成之衝擊,建築研究所於民國93年建立綠建材標章制度,期能透過相關檢測與評定程序,對於建材品質與性能予以鑑別及標示,以利於國人選購優質建材,進而提升室內環境品質,帶動產業發展。綠建材係指在原料採取、產品製造、使用過程和再生利用循環中,對地球環境負荷最小、對人體健康無害之建材。綠建材標章制度即依此意涵,訂定四大範疇進行評定,包括:以無匱乏危機之天然材料且經低人工處理製成之「生態綠建材」、對人體健康無害之「健康綠建材」、在防音、透水、節能等性能上有高度表現之「高性能綠建材」及廢棄物再利用製成之「再生綠建材」。在制度面部分,「建築技術規則」建築設計施工編中有關綠建材之規定,於101年7月1日修正實施,其規定內容為:「建築物室內裝修材料、樓地板面材料及窗,其綠建材使用率應達總面積45%以上,建築物戶外地面扣除車道、汽車出入緩衝空間、消防車輛救災活動空間及無須鋪設地面材料部分,其地面材料之綠建材使用率應達10%以上」,透過相關法規的規定及宣導講習,綠建材標章目前已成為國內最重要的優良建材識別標章之一。

二、106年度執行成果

  106年度本所持續在標章核發、提升評定作業品質及強化後市場管理等面向上精進相關作業,相關執行成果如下:

(一)核發綠建材標章225件

  綠建材標章自民國93年受理評定,截至106年底,已累計核發1,888件標章(1,427件健康、7件生態、162件再生與292件高性能綠建材,詳圖1),產品包括塗料、天花板、地板、隔間牆材料、吸音材、磁磚、透水磚、接著劑、節能玻璃、隔音門窗等共13,595種系列產品,106年全年核發件數為225件(165件健康、17件再生、42件高性能及1件生態綠建材),且106年度核發件數較105年度增加10件,隨著綠建材標章數量的累積,不但消費者有更多樣化的選擇,而且透過良性競爭和健全的市場機制,將使綠建材價格趨於平穩,品質持續提升,綠建材成了「高貴不貴」的材料。

圖1 各分類綠建材標章累計核發件數

(二)組成查核小組針對評定機構進行查核

  為確保本部指定之評定專業機構客觀公正執行評定業務,依「綠建材標章評定專業機構申請指定作業要點」第11點規定:「本部對評定專業機構之評定業務,得視實際需要不定期實施抽查及勘查,必要時並得邀集專家學者會同辦理」,本所106年度分別於8月11日及9月22日邀集相關專家學者,組成「綠建材標章評定專業機構查核小組」,前往評定機構(台灣建築中心)進行現勘及查核,查核內容包括:綠建材諮詢案及自薦案受理流程、申請案評定流程、後市場抽驗流程、內部檔案管理程序、申訴管道與回饋機制、網頁資訊更新等項目。查核小組除聽取評定專業機構簡報之外,亦隨機抽選相關案件進行細部文件及流程查核,並逐一檢視相關佐證資料與數據。經查評定專業機構之評定作業符合本部相關規定及評定專業機構自訂之「綠建材標章評定作業執行計畫書」內容。

(三)辦理後市場查核作業

  為維護消費者及廠商之權益,106年度賡續由綠建材標章評定專業機構進行後市場產品之查核,查核內容包括製程、原料比例、原料來源等是否與申請資料一致、產品包裝與型錄之標章logo使用是否合於規定、產品抽驗結果是否符合基準等。查核比例為前一年度核發件數六分之一,106年度共計完成36件產品(包括26件健康、4件再生及6件高性能綠建材)之查核,生產廠查核及複查結果均符合規定,至產品抽驗部分,除部分產品試驗尚未完成外,其餘亦符合規定。此一不定期查核機制,不僅能維繫綠建材標章公信力,亦可保障消費者及廠商權益。

三、結語

  綠建材標章制度自民國93年推動至今,已受到各界的高度重視,也在產業界引起廣大的支持與迴響,相關廠商並積極配合政府推廣行銷綠建材,帶動綠建材的產製及消費風潮,未來,本所將在既有的推動基礎上持續累積標章核發數量、落實標章後市場管理機制,並積極推動相關簡政便民措施,以使綠建材之應用更為普及。


業務報導
作者:黃彥霖

建築耐震評估補強效益分析與法規研議

一、都會區地震損失評估與耐震補強投入產出成本效益分析

  本研究透過回顧相關法規,並配合結構分析軟體Midas進行建物側推模擬分析。擇0206美濃大地震臺南市兩棟建築物倒榻傷亡人數較多之案例,其一為永康區維冠金龍大樓,本大樓係為臺灣單一建築物倒塌傷亡最慘烈之災難事件,另一案為歸仁區幸福大樓,其與前案相同皆為美濃大地震倒塌之住商混合大樓。案例建物以電腦軟體進行相關耐震補強模擬,並配合國家地震中心公佈之「建物震損程度評估方法-TELES」進行兩棟建物補強後之成本分析,最後將此分析成果與兩棟建物之實際震災結果進行比較,完成補強工程之成本效益評估研究。

二、受震災破壞案例建築電腦模擬分析

  本項目先求出該建物工址回歸期475年地震所對應之有效地表加速度(EPA),再藉由TEASPA進行結構側推曲線轉換,取出其性能點,進一步將該點轉換成該結構所對應之耐震容量,並與475年地震所對應之有效地表加速度進行比較,若兩者比值大於1,則代表結構擁有足夠的耐震容量,反之則需要進行耐震補強。

  以幸福大樓為例,可發現在建物達到最大基底剪力時,所對應之性能最大地表加速度(Ap)為0.219(g)(如圖1)。

  由目標設計反應譜可得知該區設計最大地表加速度(AT)為0.28(g)(如圖2),本建物之Ap與AT其比值小於1,故以耐震詳細評估方法可得知該建物需進行耐震補強。

圖1 幸福大樓補強前性能曲線

圖2 幸福大樓位置及頻譜基本資料

 

  由相同分析流程,維冠大樓在其基底剪力達到最大時,結構物崩塌地表加速度為0.274 (g)(圖3)。與補強目標0.32(g)進行比較,其比值小於1,即維冠大樓亦需要進行結構耐震補強。

圖3 維冠大樓補強前性能曲線

圖4 維冠大樓位置及頻譜基本資料

 

三、補強效益評估分析

  本項目係進行模擬案例建築補強後之災損分析。將實際災損資料與模擬補強成本及補強後災損相比,幸福大樓歷史災損成本為63,239,079元,其經計算補強成本及補強後災損經費如表1。

  維冠金龍大樓歷史災損成本為890,939,706元,其經計算補強成本及補強後災損經費為如表2。

  案例建築物進行結構耐震評估及補強工程,雖需投入部份經費,且補強後建築物仍有些微損害,但量化分析其災前投入成本與震災損失效益成本比率(Benefit-Cost Ratio)為21~34,顯示補強後確實可以降低人員傷亡,進一步降低社會損失,可以此做為說帖積極推廣耐震評估補強相關工作之執行。

表1 幸福大樓災前投入成本與震災損失效益成本比率(Benefit-Cost Ratio)


 
表2 維冠大樓翼牆災前投入成本與震災損失效益成本比率(Benefit-Cost Ratio)
 

四、「既有建築物耐震評估補強促進法(草案)」研議

  我國在耐震補強相關計畫之推動,尚缺少完整之配套措施及法律系統,反觀重建部份於都市更新相關法律已有完整法律系統,而耐震評估、補強相關法律則散落於各法,尚無完整之法律架構。且於前述補強成本效益分析,驗證了耐震補強對於我國現況而言具一定之急迫性與必要性,故本研究將精進105年度研究報告所提出之「既有建築物耐震評估補強促進法(草案)」,修正條文表3。

表3 既有建築物耐震評估補強促進法(草案)

 

業務報導
作者:胡偉傑

安養及長照服務機構之消防安全設備實驗及檢討分析

  安養及長照服務機構收容住民多為行動不便或應變能力較弱的高齡者,其避難逃生的能力較正常人低,且依早期國內「各類場所消防安全設備設置標準」之規定,小型安養及長照服務機構僅依規定設置滅火器,當火災發生時,收容住民既無法於火災初期自行滅火,災害擴大後亦無法有效地自行避難逃生,一旦發生火災,每每造成嚴重傷亡。因此,要如何提高安養及長照服務機構及早偵知火災及初期滅火能力,以及確保安全的避難逃生,為重要的課題,必須根據機構內的防火避難特性及內部住民特性,進一步以火災偵煙探測系統與自動水滅火設備連動的機制,以迅速發現火源爭取後續反應時間,以減少安養長照機構發生火災時人員傷亡。

  為評估既有合法設計使用之安養及長照機構目前所採用的偵煙式局限型探測器與可早期偵測之吸氣式偵煙探測系統兩者之反應時間差異,以及簡易式自動水滅火系統對於初期火災抑制之效果,以探討初期火災發生時反應時間內火勢的變化、煙產生量等變化,本研究進行了四次全尺寸實驗,就其火源、滅火系統、模擬情境及實驗目的分述如表1所示:

表1 實驗規劃表

 
 

  本研究利用溫度量測設備、煙層光學量測設備等設備進行適用於安養及長照服務機構之消防安全設備全尺寸實驗,並依據所得之實驗結果進行整理分析,可得下列數點結論:

一、當住房火勢成長較快(如:人為縱火)的情況下,吸氣式偵煙探測系統與偵煙式局限型探測器反應時間相近。若是住房火勢成長較緩慢(如:微火源或電線走火)的情況下,初期煙生成率較低,此時偵煙式局限型探測器尚無法偵知火災發生,吸氣式偵煙探測系統則可於火災初期通知人員,進行適當處置,應可有效避免災害擴大或爭取搶救時間。

二、當住房發生火災時,行動不便之住民可能仍於病床上等待救援,故濃煙充滿離地1.2m高度之時間,即為濃煙危害到住民之極限時間。由實驗結果可知,假設住房被人為縱火的模擬情境下,火勢成長極快,煙生成率較高,約80秒左右濃煙即會開始危害到住民。若住房床鋪受微火源(例如:香菸)引燃的模擬情境下,火勢成長較緩慢,初期煙生成率較低,濃煙開始危害到住民時間將延長至3~4分鐘,但若未能及早偵知火災完成疏散,住民仍有受到濃煙侵害的可能。

三、依據實驗結果,無論是簡易式自動水滅火設備或是套裝型自動滅火設備,當火勢已延燒至病床邊緣時,由於病床邊緣為垂直面,可能無法像床墊上方為水平面較易受滅火設備撒水滅火,故於滅火設備啟動一段時間後,病床邊緣仍有零星火苗,無法完全滅火(如圖1所示)。由此可發現當火災發生,火勢擴大延燒時,前述自動滅火設備可能受限於撒水量及設備裝設位置、空間等因素,無法完全自動滅火,但可有效控制火勢,因此在整體滅火活動上,雖不能完全仰賴前述滅火設備自動進行滅火,但可爭取人員搶救住民或進行手動滅火之時間。

四、上述結論僅針對本研究所進行之四次全尺寸實驗之實驗結果所得,當空間尺寸、火源位置或撒水頭數量與配置改變時,其結果可能會有所不同。

圖1 滅火設備性能實測(實驗1)


業務報導
作者:王天志

新型高強度混凝土高溫爆裂行為分析

  鋼筋混凝土構造建築,隨著各種使用目的需求,所用混凝土形式也不斷的被開發出來,新型鋼筋混凝土構造為高強度混凝土與高強度鋼筋的組合,台灣都市土地面積狹小,若能運用更高強度的建築材料,將可節省材料使用量與土地使用面積。新型鋼筋混凝土構造的常溫力學、耐震性能等,國內已有部分研究成果,但在很多的文獻中指出,高強度混凝土遭遇火災快速升溫時,會產生爆裂剝落,進而使結構在火場中鋼筋提早暴露於高溫下而軟化,同時混凝土斷面減少,亦會使結構承載能力下降,最終導致結構喪失承載力及完整性。國內對於50 MPa抗壓強度左右的混凝土高溫性能已進行過一系列研究,但對於使用更高強度的混凝土則仍相當缺乏,以往的研究成果,如添加聚丙烯纖維的用量等,是否仍可適用?有待進行實驗驗證進行了解及控制改善。

  本研究藉由進行蒐集和彙整國內外相關混凝土爆裂防制規範與文獻,瞭解影響爆裂的原理與機制,參考文獻以往的防制方式及國內的用法,進行圓柱試體及板試體的設計、製作與高溫試驗,圓柱試體主要作為探討不同聚丙烯纖維含量及含水量對爆裂行為之影響,施以CNS 標準升溫速率的加熱,觀察圓柱試體的內部溫度分布及爆裂情形。另外製作板試體,內部佈設蒸氣壓力量測元件、相對濕度量測元件及測溫線,以單面進行CNS 標準升溫速率的加熱,觀測試體內部蒸氣壓力、相對濕度、溫度及受熱表面爆裂情形,提供評估後續大型構件耐火試驗時可行之改善機制,以推動新型高強度混凝土的應用,相關試體規劃、試驗條件及量測觀察項目彙整如表1所示。

  本案藉由文獻回顧及圓柱與板試體試驗結果彙整分析,目前研究結果如下:

  1. 由文獻回顧彙整分析,影響混凝土爆裂因素眾多,並不限於材料本質,與構件特性也有關係,且研究結論之再現性仍有很大的差異,因此對於國內新型高強度鋼筋混凝土系統之推動,其本土化的高溫性能值得進行驗證研究。
  2. 針對圓柱試體探討添加不同含量聚丙烯纖維及含水量對其高溫爆裂之影響,在4種纖維含量,3種相對濕度,依CNS 12514-1的快速升溫加熱,僅有無添加纖維、相對濕度100 %的圓柱試體發生爆裂,另外11種條件組合之試體,皆無發生爆裂的現象,各條件試體試驗後外觀如表2所示。對照板試體之試驗結果,於本研究條件下,試體內部相對濕度對爆裂的影響不明顯,但添加纖維對爆裂卻有很明顯的改善。
  3. 兩種不同聚丙烯纖維含量的超高強度混凝土進行依據CNS 12514-1高溫試驗加熱,無添加纖維的試體因發生嚴重爆裂,其加熱過程混凝土內部的溫升較快速、水分的遷移也較早發生,另外內部壓力則因爆裂造成壓力不易累積,其值則反而較低。在爆裂行為上,兩試體有截然不同的反應,在試體的內部相對濕度程度相近下,無添加纖維的試體很早就開始爆裂且情形嚴重,而添加纖維的試體卻完全沒有爆裂發生,本案添加纖維的抗爆裂效果明顯,兩種試體加熱試驗後外觀及爆裂、剝落情形,如圖1~3所示。
  4. 結語:本案針對新型高強度混凝土進行高溫爆裂行為探討,可發現添加聚丙烯纖維對抗爆裂有明顯效果,但對纖維添加量仍需進行完整研究,在部分文獻提到添加過多的纖維,可能反而造成混凝土拌合及澆製不易,恐造成混凝土品質下降;另外,聚丙烯纖維高溫熔化,對於混凝土高溫後的力學性質之影響,亦須進行後續的研究驗證。

表1 試體規劃

(資料來源:本研究整理)

 

表2 圓柱試體加熱試驗後外觀情形

(資料來源:本研究整理)

 

(a)非曝火面                                                              (b)曝火面

圖1 無添加纖維板試體(內部初始相對濕度86~97 %)加熱試驗後外觀

(資料來源:本研究整理)

 

(a) 平視圖                                                             (b) 立體圖

圖2 無添加纖維板試體(內部初始相對濕度86~97 %)試驗後曝火面爆裂範圍及深度

(資料來源:本研究整理)

 

(a) 非曝火面                                                              (b) 曝火面

圖3 添加纖維板試體(內部初始相對濕度86~90 %)加熱試驗後外觀

(資料來源:本研究整理)


業務報導
作者:李其忠

實尺寸鋼構屋鋼梁之火害結構行為實驗分析

  鋼構造因輕量、耐震性佳及具循環利用之綠色環保特性,成為大型集合式住宅或商業辦公大樓的主流,然而鋼材在高溫下有強度折減的缺點,如911事件及東方科學園區鋼構大樓火災,造成建築物嚴重損壞,危及人命安全與財產損失,有必要進行鋼構造建築的火害影響研究。國內鋼構建築常採用彎矩連接鋼梁,若受高溫破壞,將造成樓板坍塌,進而鋼構建築倒塌。本研究將透過實尺寸鋼構屋火害實驗,探討彎矩連接鋼梁於火害的真實結構行為,及剪力連接鋼梁在有無防火被覆受到高溫侵襲之差異。另外,藉由火害實驗前後靜動態實驗與分析,瞭解彎矩連接鋼梁於火害前後載重能力變化,及受火害修復剪力連接鋼梁載重能力,藉以評估修復成效。

  本研究先對前期受火害實驗區之鑑定與進行火害後的材料試驗,獲得相關研究結果,隨即展開修復受火害損壞的小梁與樓板,修復完成後,再進行鋼構實驗屋火害前後之靜動態載重實驗、彎矩連接鋼梁(大梁)與受火害修復之剪力連接鋼梁(小梁)的火災模擬實驗,如圖1所示,本次火載量設計依據前期實驗,同樣地,參考歐洲規範(Eurocode 1)及英國建築研究院(BRE)之火害實驗參數,模擬辦公室火災情境 (火載量密度為40kg/m2木材重量)進行實驗設計,如圖2所示。

  本次火害實驗結果顯示:火害實驗空間溫度以B區為例,前150秒為引燃期,150秒後室內溫度明顯快速上升,315秒時平均溫度達500℃,後持續上升至約1240秒時,室內平均溫度達到尖峰值為954.8℃,溫度開始下降進入衰退期。無防火被覆大梁中點最大變位為10 mm,有防火被覆大梁中點最大變位為6.11 mm,無防火被覆小梁中點最大變位為68 mm,有防火被覆小梁中點最大變位為12.5 mm,火害實驗後,有防火被覆大梁與小梁皆回彈至火害實驗前位置,無防火被覆大梁中點變位上拱至14 mm,無防火被覆小梁中點變位回彈至29 mm。在真實束制大梁受火害結構行為與單一無束制鋼梁在標準加熱爐之結構行為有所不同。以本實驗為例,真實彎矩連接束制條件大梁在火害初期因受熱而膨脹,但在膨脹時亦會受到大梁兩端與鋼柱彎矩接合所產生束制軸向壓力,由於大梁一端連接角柱,另一端連接邊柱,火害中邊柱端給予大梁束制壓力較強,再加上原先樓板載重施予大梁接頭負彎矩所產生壓應力,因而造成大梁下翼板局部挫屈,此外,大梁中段與兩支小梁連接處,因受到兩支小梁受高溫火害後變形伸長,也有輕微向外側向扭轉挫屈發生,當大梁冷卻到常溫時,亦有上拱現象,圖3與圖4為大、小梁火害變形照片。

  另外,由火害實驗前後靜載重實驗得知,有被覆小梁,火災前後小梁應變差異,約為10%。對無被覆小梁,則達32%,係因混凝土開裂,造成鋼筋混凝土失去連續梁效應,使小梁趨於簡支梁現象。被覆與無被覆大梁亦有此現象,但不如小梁明顯。動態實驗則發現,當外力頻率為3.9Hz,二樓樓板加速度相對於一樓放大22.02倍,但在2.5Hz,只放大1.281倍,此說明結構在與外力共振下,會急速放大其反應,造成結構損壞。本研究火害後動態實驗顯示無明顯共振頻率,在3.8Hz及 4.1Hz會有放大加速度效應,但其相對於一樓樓板加速度放大倍率為10.153倍和12.811倍,與火害前3.9Hz放大22.02倍,相差甚多。表示火災後結構物可能產生梁柱接頭破壞、樓板嚴重開裂、或螺栓接合鬆脫,在3.8Hz至4.1Hz出力時,產生非線性行為,使結構自然頻率改變,造成一、二樓加速度放大倍率改變。

 

圖1 本次火害實驗區範圍

 

圖2 鋼構屋火災實驗

 

圖3 鋼構屋小梁火害變形

 

圖4 鋼構屋大梁火害變形


業務報導
作者:蔡銘儒

建築火災煙控性能設計現地排煙實驗驗證

  隨著國內都會區建築物高層化、大型化、集合化、多元複合化的趨勢發展,新穎的空間設計理念,加上新材料、新工法、新設備及新技術的發展,導致部分建築物無法適用傳統的建築防火及消防「規格式法規」,或產生互相牴觸之情事,因此我國於93年開始實施性能式法規制度,規定建築物得以性能式設計排除部分規格式條文之適用,然須提出數值模擬、模型試驗或全尺寸試驗等方式,證實設計的安全性。然而統計我國性能評定機構財團法人台灣建築中心自94年至104年評定所完成156件性能式設計案件中,約58件以電腦模擬評估,且大都就設計者之評估資料進行書面審查,偶有地方消防機關會就個案,如102年基隆海洋科技博物館、105年高雄衛武營藝術文化中心,要求以熱煙試驗測試確認其煙控效能,但其比例甚少,統計94年至96年之案件中有4.8%、97年至99年僅有1.7%採全尺寸試驗驗證,100年後則完全採電腦模擬方式證明煙控效能。但有日本專家指出,電腦模擬因程式裡有太多假設前提條件過於單純,不足以反映真實情況,且電腦程式有許多未透露用途目的的原始碼,只有設計者清楚,旁人難以檢核其正確性,因此在日本或即使在歐美已常使用的電腦模擬軟體,其模擬結果仍然受到質疑,在實務應用上實在有必要輔以實驗證明,以確保其安全性。

  為此,本所於102年依澳洲標準AS 4391進行研究並研擬為CNS標準草案,此草案已於105年公告為CNS 15937(2016)煙控系統性能現場試驗法-熱煙試驗,惟此法之熱煙僅為示蹤性質,並未規範以實際煙量進行驗證,雖已可較真實性驗證主管機關審核通過之煙控性能設計,但於驗證過程因無法具體以煙量驗證實際設計完成建築物火災發生時可能產生之煙量,故仍難以避免發生有效性之爭議。

  衡量上述問題,本研究開發完成以變頻風機產生可程式控制單位時間煙捲吸流量,依標準(如CNS 15937)、學理或電腦模擬計算之熱煙層捲吸空氣流量時間歷程造煙裝置,控制發煙機配合輸出固定煙密度之煙量,並以適當熱源提供基本熱浮力方式,以具體特定濃度之煙量取代示蹤性試驗,再以遮光計測定避難通道或出口之遮蔽基準,可供作實尺度空間煙層計算模擬量化之驗證。

  本研究並具體提出熱煙試驗量測煙層之設備可依CNS 15781-1之光源及接收器設置,煙層之判定可依CNS 15781-2所建議在量測光徑3 m長之透射率60 %為基準。而偵煙探測器可作為現場熱煙試驗煙層輔助觀測之參考,但不適宜作為煙層判定之依據。

  經由本研究於規則空間中及階梯式會議廳中實測,以及與電腦模擬比對,經重複性試驗結果呈現良好之再現性。並可經由實測驗證電腦模擬評估之結果, 於階梯式會議廳實測發現,在複雜邊界條件下其煙流為電腦模擬所無法模擬,在實測結果中煙流已對逃生避難產生危害,但電腦模擬結果卻顯示安全,證實實測驗證有其必要性:因此,本研究研提「煙控系統現場熱煙試驗規範(草案)」以補CNS 15937之不足。

  本研究「以風機產生可程控之流率依火災時間歷程之發煙量方法」,已被交通部鐵路改建工程局「左營、高雄市區、鳳山鐵路地下化計畫」委託煙控驗證執行單位參採應用,於該計畫以14.5MW 之發煙率進行測試驗證其排煙功能,經該案之實際運用測試,實證本研究成果確可於實地驗證應用。

 

圖1 運用以風機產生可程控之流率依火災時間歷程之發煙量方法實例


業務報導
作者:張竣堯

運用無人飛行載具搭載紅外線進行建築外牆磁磚檢測

  國內常見因建築物外牆瓷磚剝落,造成國民生命財產遭受損失的事件,瓷磚剝落潛在問題隨著建築物老化而與日俱增。國內許多30年以上的老舊大樓估計約有33%達4層樓以上,且外牆面以水泥砂漿粉光為底,貼飾瓷磚為主。但是臺灣地處亞熱帶為海島型氣候,溫度、濕度的差異加上頻繁的自然災害,導致瓷磚與牆面結構體間有空洞的狀況。為有效減少或預防外牆剝落,維護人民生活安全居住環境,需要建置定期檢測、預防及維護的外牆瓷磚管理對策。

  目前對於外牆瓷磚損傷剝落辨視或檢測,實務上需藉由垂吊或搭建鷹架等方式,以人力敲擊瓷磚表面配合目視檢測來判定瓷磚黏著程度,再進一步,可配合紅外線技術辨視瓷磚表面溫度差異或統計特徵差異,進行瓷磚黏著不足之損傷判定。

  為能快速檢測老舊建築的外牆瓷磚損傷情形,本研究研發運用智慧型手機或平版電腦,結合紅外線鏡頭系統並搭載於無人機載具,整合遠端遙控技術,進行建築物外牆瓷磚剝落損傷的非破壞性檢測,可以即時將檢測數據藉由無線傳輸,評估瓷磚剝落損傷位置,同時選取易剝落的範圍進行維修,建立可靠度高、成本較低及全面性建築物外牆瓷磚損傷檢測方法。

  外牆瓷磚剝落的檢測技術中,最重要部分在於如何快速辨識瓷磚剝落的位置與範圍,因為稍有鬆脫的瓷磚比緊密黏著的瓷磚在外牆受熱時會呈現較高的溫度,而不同的溫度在紅外線鏡頭的熱感應能力下無所遁形。然而紅外線檢測與辨視技術常會受紅外線儀器角度及檢測時溫度差、現場環境為晴天或雨天等各種不確定因素影響,容易造成判定誤差,需要校正處理。

  本項技術藉由紅外線鏡頭的溫差檢測,分析損傷瓷磚的剝落位置與範圍,建立不同量測距離的實際顯像範圍實驗範本。這項測試在越高樓層時越容易受到風力影響,所以必須進行飛行載具及紅外線整合後的紅外線鏡頭穩定性測試。將小型紅外線鏡頭搭配無人飛行載具,製作無人機起降的運作模具,以4G無線傳輸配合遠端控制技術,操作載具上之小型紅外線鏡頭,如圖1所示。建立外牆瓷磚檢測在不同量測距離的實際顯像範圍範本,比對分析兩項顯像範圍結果,確認空中檢測的辨別率,校正紅外線受天候等因素影響的誤差。

圖1、無人機搭載紅外線熱顯像鏡頭

  

  研究過程中初步選擇4棟新建與老舊建築物進行檢測與交叉比對,瓷磚有/無缺陷試驗顯示,當溫度34.5度降溫至34.1度時,其瓷磚剝落區域辨視率為94%,於溫度34.1度降溫至32.4度過程中,可辨視瓷磚缺陷86~94%,若在高溫下降時量測,應可有效辨視瓷磚缺陷位置。再分別以中、高規格之紅外線鏡頭及無人飛行載具進行相同建築物外牆瓷磚檢測,經由差異化分析顯像,兩種系統判定外牆瓷磚與缺陷範圍大致符合,經由差異化處理可分辨瓷磚缺陷脫層大致範圍。初步驗證中階規格的紅外線鏡頭結合無人機載具在外牆瓷磚處於高溫環境下檢測剝落範圍的可行性,如圖2所示。

圖2現場檢測熱顯圖像及影像套疊合成處理

(a.空拍位置 b.顯示熱顯圖像 c.影像套疊合程處理並判讀)

 

  配合本項技術同時編纂「紅外線熱顯像技術結合無人飛行載具之技術手冊」初稿,內容包括採用無人載具搭載紅外線熱顯像法、後端熱顯像差異化處理技術、外牆瓷磚粘結損傷檢測流程與方法、圖像差異化處理及檢測報告的撰寫等,技術處理的方法與標準操作程序。期望藉由本項技術開發,提供外牆瓷磚便利且快速的檢測方法,讓許多老舊建築物能夠降低檢測成本,迅速判斷易剝落的外牆瓷磚範圍以進行維修,確保都市環境安全,同時增進市容美觀。

 


業務報導
作者:黃柏嘉

研擬鋼結構建築耐震能力詳細評估分析法

  雖近年來國內在鋼筋混凝土結構之評估與補強技術已經有相當多之工程實務經驗,並編訂有相當多之鋼筋混凝土結構耐震評估與補強技術手冊,但對於鋼結構建築物,國內為數甚多之斜撐系統,其適用性還需再加以研究。十多年來,隨著新評估技術引進、工程實務經驗累積及研究目標之不同,仍未有任何適合於國內結構建築型式之耐震詳細評估與補強方法供實務工程界參考。

  本研究參考美國FEMA與日本等研究報告或技術手冊於鋼結構建築耐震評估方面之方法,並調查參酌國內鋼結構工程實際情況與國內外之相關結構試驗,制定適用國內各型式鋼結構建築及與現行鋼結構設計規範相符合之鋼結構耐震能力詳細評估方法,並撰寫鋼結構進行耐震能力評估時,進行非線性塑鉸分析與設定、耐震能力評定的自動化輔助程式,改善結構分析軟體內建塑鉸未能完全考量結構物之軸力影響,使分析之塑鉸特性更符合實際情況,減少使用者工作量。

一、鋼結構非線性塑鉸設定

  本研究參考FEMA-356建議之鋼結構非線性塑鉸特性,如圖1所示,考慮構材自重與使用者額外增加之重量作用時之軸力貢獻,撰寫視窗化程式,批量計算鋼結構建築物柱、梁斜撐之塑鉸特性。

圖1 FEMA-356設定塑鉸曲線參數圖

 

二、鋼結構非線性塑鉸分析輔助程式開發

  由於現有結構分析軟體參考FEMA-356定義鋼結構塑鉸時,並未完整考慮除了構材本身自重外的因素靜載重等,為使鋼結構塑鉸定義更符合實際情況與更加準確,因此本研究參考鋼筋混凝土建築物耐震能力評估系統軟體(SERCB),利用Virtual C#進行鋼結構非線性塑鉸分析輔助程式之開發。

  依據FEMA-356建議塑鉸特性以及參考SERCB之使用方式,將使用程序分為七個步驟,如圖2所示。使用者於結構分析軟體編輯結構模型以及執行結構靜力分析後,匯出結構分析結果(MDB檔與E2K檔),輔助程式透過MDB檔與E2K檔,讀取分析所需之結構物資料,包含梁構件、柱構件及斜撐構件尺寸、材料參數、連結狀況與力量,即可進行梁柱斜撐非線性塑鉸分析,再進一步將梁構件及柱構件以M3塑鉸定義、斜撐構件以軸力塑鉸定義,並建立包含各構材塑鉸之E2K檔,使用者即可於結構分析軟體中進行側推分析。

圖2 分析程序示意圖

三、耐震能力詳細評估

  耐震能力評估依圖3之分析流程,建立結構分析模型與進行靜力分析並求得最小設計水平地震總橫力,利用本研究撰寫鋼結構非線性塑鉸分析輔助程式,改善結構分析軟體內建定義之FEMA塑鉸未完全考量結構物之軸力,使分析之塑鉸特性更符合實際情況,透過輔助程式可快速分析梁、柱與斜撐之塑鉸特性,並批量匯入自動定義於構件中計算及設定各構件塑鉸特性後進行側推分析,藉由求得之容量曲線關係,評估整體結構物之耐震性能。

圖3 耐震能力評估流程

四、結語

  在鋼筋混凝土建築物已有較完整技術支援下,本所逐漸推動鋼結構建築物之評估與補強技術研究,於既有研究基礎下,彙集近年鋼結構耐震評估技術研究資訊與實務案例探討,研究與建立適用國內鋼結構建築之耐震能力詳細評估方法。


業務報導
作者:厲娓娓

建築物外牆飾面材料課題研究成果簡介

  由於近年外牆飾材掉落、造成路過民眾傷亡的事件時有所聞,成為社會關心焦點。本所亦關注建築物外牆飾材安全,並對此一課題,進行相關研究,其成果簡要介紹如下:

一、外牆飾材技術規範之研究(民國89年)

  本研究從國內應用外牆石材的現況問題點談起,探討外牆石材工法、填縫材的種類與施工、石材外觀之維護,並研擬外牆石材飾材施工技術規範(草案)及外牆石材工程查核手冊,具實用價值。

  外牆石材飾材施工技術規範(草案)之內容重點包括石材品質、要求性能與應注意事項、石材種類與表面處理、加工容許誤差、施工工法、施工使用材料、石材安裝、填縫材施工、石材外觀維護處理等。外牆石材工程查核手冊則提出施工前置作業、施工中、施工後之要領,與自主檢查事項,可做為業界執行外牆石材施作時之依循參考。

二、建築飾材技術規範之研究(民國90年)

  本研究介紹瓷磚材料及其國家標準檢驗項目、張貼用接著材料,及配磚計畫原則;另依瓷磚大小不同,提出適當工法之建議;並就日本對瓷磚剝落之危險度判斷,檢查方法與判定等,做一整理。

  本研究提出規範及解說,重點包括瓷磚的選擇、接著材料、填縫材料、配磚計畫原則、瓷磚施工法(手貼、預貼工法)、外牆瓷磚飾材的檢查與維護、外牆瓷磚的補修與改修;另提出外牆瓷磚工程作業前、中、後等階段之管理查核點與管理標準等,以及施工要領、自主檢查表,可做為業界管控外牆瓷磚施作品質之依循參考。

三、瓷磚水泥質黏著劑性能相關國家標準研究(民國104年)

  建築物外牆瓷磚是國內大多數建築物抵抗外在環境的第一層保護,長期下來,瓷磚黏著強度已有不足,而產生剝落情況。瓷磚黏著性能應被注重,而強化國內相關國家標準是第一步。

  本研究提出與瓷磚黏著相關之國家標準草案,包括以下4項,其適用範圍如下:

(一)瓷磚用無機接著劑:適用於室內/室外的牆壁/地板瓷磚用之接著劑。

(二)瓷磚用無機接著劑試驗方法:適用於瓷磚施工用接著劑特性的檢測方法。

(三)瓷磚用填縫劑:適用於牆壁和地板內外部瓷磚施工用瓷磚填縫劑。

(四)瓷磚用填縫劑試驗方法:為施作瓷磚工程時,使用填縫劑特性的檢驗方法。

四、外牆瓷磚接著施工技術手冊研擬(民國105年)

  本研究成果提出外牆瓷磚接著施工技術手冊,從外牆瓷磚之材料選擇、施工前的調查、施工中之注意事項、施工後之檢查,以期瓷磚施作過程完整,進而提高瓷磚黏著性,降低剝落機率。

  外牆瓷磚接著施工技術手冊重點如下:

(一)瓷磚施作材料:說明瓷磚、接著材料與填縫材料之相關規定。

(二)瓷磚施作前之底層調查:包括水泥砂漿粉刷、現場澆灌之混凝土、磚牆面層,及表面處理。

(三)外牆瓷磚施作:包括準備作業、施作作業流程、吊線放樣、施作方法、填縫、瓷磚清潔與現場整理。

(四)瓷磚施作檢查:包括瓷磚施作檢查項目、完工後之檢查方式。

五、建築外牆飾面材料安全檢查機制建立之研究(民國105年)

  本研究有系統彙整建築物外牆飾面劣化檢測與診斷之相關文獻,並就國外相關法規、指標及制度作一介紹,包括日本的建築物「定期調查報告制度」實施概況、建築裝修診斷技術者資格制度等。另外,從診斷技術面、產業育成面、管理機制面,及法規制定面等四大構面,探討建築物外牆飾面材料安全的問題,並且以臺北市之建築物外牆安全診斷及申報管理、日本之建築裝修診斷技術者資格制度、香港之強制驗樓計畫等進行說明,並對於國內建築物外牆飾材檢查方式、週期、申報流程等外牆飾面安全檢查機制,提出具體做法建議。

六、建築物外牆石材施工規範研擬(民國106年)

  國內建築物採用石材做為外牆飾面,已漸有取代瓷磚之趨勢。石材掉落多屬無預警事件,且造成的傷害嚴重,然而外牆石材飾材是否安全,目前尚無有效率之檢查方式,成為公共安全一大隱憂。

  本研究調查國內外牆石材施工技術應用現況20案,及訪視5個案,整理國內有關建築物外牆石材施工失敗案例,進行失敗原因分析。常見石材施工失敗原因有:材料選擇不當(如石材尺寸不足、繫件選擇不當)、建築設計不當(如石材板片距結構體太遠)、結構設計不當(如鐵件骨架未經結構計算、未考慮地震或風壓),以及施工不確實(如AB膠過度濫用、鑽孔開槽過大)等。本研究另提出建築物外牆石材施工規範(草案),針對計畫書等資料、石材與金屬支撐等材料、施工工法及檢驗維護,以及施工前/中/後之主要檢核項目,提出應注意事項,供業界參考。  

  以上研究成果,已公布於本所網站。歡迎業界與關心外牆安全的您隨時下載參閱。


業務報導
作者:蔡宜中

風雨風洞實驗室106年度檢測及試驗成果

  本所風雨風洞實驗室106年度接受之廠商委託檢測案合計共31件。其中包括門窗風雨測試艙之委託檢測案24件;帷幕牆風雨測試艙之委託檢測案2件;風洞之委託檢測案5件。門窗風雨測試艙之委託檢測案24件中,全部均為出具TAF標誌之測試報告。帷幕牆風雨測試艙之委託檢測案則1件為出具TAF標誌之測試報告,另1件則無;風洞之委託檢測案則均無出具TAF標誌,其檢測及試驗成果簡要介紹如下:

一、門窗風雨試驗

  門窗風雨試驗各項試驗有其先後順序,以避免因試驗順序操作錯誤,導至不良物理性能試驗之結果。依CNS 11524(2006)門窗性能試驗法通則,明確規定試驗順序如下:(1)氣密性試驗;(2)水密性試驗;(3)抗風壓性試驗。

  106年在門窗風雨試驗試體中,上述3項試驗全數合格的案件有23件,約佔96%;另外1件(約佔4%)則因水密性能不足而判定不合格。

二、帷幕牆風雨試驗

  106年帷幕牆風雨測試艙之委託檢測案共2件,帷幕牆風雨試驗完成之2個案件均合格。

三、風洞試驗

  106年風洞之委託檢測案共5件,分別為「衛星天線抗風測試風洞試驗」、「聖火台藝術裝置單組件抗風測試」、「陽傘抗風試驗」、「空拍機耐風風洞試驗」及「追日型太陽能板風壓風洞試驗」。此5件案件,均為委託單位要了解其產品之性能,以便進行研發,特委託本實驗室進行風洞試驗。各案件說明如下:

(一)衛星天線抗風測試風洞試驗:委託單位提供2種天線試體,正對來流向為0度,分別於0°、56°、124°及180°等4個風向角,風速吹試至15m/s及20m/s,試驗過程中以目視觀察,並以相片及文字記錄天線受風情形有無造成破壞。本案風速吹試至20m/s,皆無造成破壞。

圖1  衛星天線抗風測試風洞試驗

 

(二)聖火台藝術裝置單組件抗風測試:委託單位提供藝術裝置單組件試體正對來流向為0度,分別執行0°及90°等2個風向角,風速吹試至25m/s,試驗過程中以目視觀察,並以相片及文字記錄試體受風情形。本案風速吹試至25m/s,皆無受損。

圖2  聖火台藝術裝置單組件抗風測試

 

(三)陽傘抗風試驗:委託單位提供遮陽傘插入桌面直到地面並以螺絲固定,由風速10m/s開始吹試,若試體仍完整則依序將風速提升至15、20及25m/s,如試體破壞則停止試驗。試驗過程中以目視觀察,並以相片及文字記錄試體受風情形。本案風速20m/s吹試完畢後傘桿頂部歪曲永久變形,實驗終止。

圖3  陽傘抗風試驗

 

(四)空拍機耐風風洞試驗:委託單位為了解空拍機受風情形,特委託本實驗室進行耐風風洞試驗。依委託單位要求,執行風速7、11 m/s兩段風速,風速穩定後維持1分鐘,試驗過程如發生空拍機跌落或偏離起始位置過遠則停止試驗,以目視觀察、相片及文字記錄試體受風情形。本案風速維持11m/s,空拍機25秒後因飛行過遠拉扯安全索而失衡跌落,實驗終止。

圖4  空拍機耐風風洞試驗

 

(五)追日型太陽能板風壓風洞試驗:委託單位為了解追日型太陽能板模型之表面壓力分佈情形,特委託本實驗室進行風壓風洞試驗。委託單位提供太陽能板模型,本案使用多頻道電子式壓力掃描閥,取樣頻率為250Hz,取樣數32768點,量測太陽能板模型之表面壓力分佈。風向角逆時針旋轉,每10度擷取一次壓力資料,共計19個風向角,風壓依廠商要求以平均風速47.5 m/s計算實場情形。

圖5  追日型太陽能板風壓風洞試驗

 

  本所風雨實驗室主要提供帷幕牆、門窗之氣密性、水密性及抗風壓等之測試實驗研究,並提供業界對帷幕牆、門窗進行相關的檢測試驗服務。風洞實驗室主要進行風工程實驗研究,並提供業界相關檢測之技術服務。目前實驗室主要試驗工作仍在配合法令、規範、標準研修,工法、構法檢證工作,未來仍以此為基礎,研擬包括開發新型式試驗項目、研訂技術規範或標準與實驗量測技術再提升。因此,後續工作重點,除了試驗研究之外;更重要的是業界的研發服務,從研發測試實驗中汲取更多的數據與經驗,可提升業界產品水準及技術。


專題報導
作者:張志源

第32屆中日工程研討會建築研究分組辦理成果

  本所自成立以來即致力於都市防災、建築防火及耐震、建築結構及材料、友善建築、綠建築、智慧建築等研究,已累積相當豐富的研究成果與經驗,同時並建立各種標章制度,編定相關規範、手冊,對建築、消防法規及國家標準之增修訂以及施行策略,提出具體建議。

  鑑於近年地球暖化、氣候變遷、都市防災、高齡化、智慧化等發展趨勢變化快速,對都市及建築發展具有深切之影響,有必要為未來妥善預擬因應策略。同時考量我國社會經濟發展情勢與日本相近,為擷取其經驗,特藉由兩年一度舉辦之「中日工程技術研討會(建築研究分組)」邀請日本專家前來,於106年11月22至23日假大坪林聯合開發大樓15樓國際會議廳舉行研討會。

圖1 內政部建築研究所陳所長瑞鈴率領所內四組組長,於106年11月22日第32屆中日工程研討會建築研究分組開幕式致贈日方講師紀念品後合影。

 

  本次研討會日方專家學者提出四項議題進行研討,研討會合計約600人次參加,獲得豐碩成果,對於導入新知、廣泛提昇國內建築科技及技術發展有顯著助益。謹就相關議題內容分述如下:

一、「日本高齡福祉設施的現況及展望-居住環境和認知症對策」

主講人:日本CareStudy股份公司 間瀬樹省董事、建築師

  間瀬樹省董事以建築師實務經驗,特別針對日本高齡照護環境之空間設計內容與特色進行解說。演講內容主要涵蓋:

(一)日本高齡者照護設施的現況。
(二)日本高齡者照護的未來展望。
(三)日本高齡者照護的相關制度。
(四)小型多功能型居家照護及設計案例。

  間瀬樹省董事說明日本如何判定需照護和照護程度基準、老人照護福祉設施、老人照護保健設施內容、對應失智症型共同生活照護內容、收費老人之家內容、服務高齡者宜居住宅內容、日本高齡者照護設施的未來展望、小型多功能型居家照護。間瀬樹省董事並特別針對日本的建築設計案例進行詳細解說,包括東中野King's Garden、練馬之丘King's Garden,室內浴室、廁所、洗臉設備、用餐空間等設計注意事項進行詳細說明,雖然我國法令制度與設計環境與日本並不相同,但相關服務設施及設計內容,在國內仍具參考價值。

圖2 106年11月23日間瀬樹省董事演講「日本高齡福祉設施的現況及展望-居住環境和認知症對策」。

 

二、「高齡化社會火災安全之挑戰-高齡者長照機構之火災風險管理及防火避難設計」

主講人:日本東京理科大學 関澤愛教授

  関澤愛教授講授內容涵蓋日本人口老化型態演變、各類養護機構增加原因、2006年起長齡者機構重大火災介紹、消防法規因應新規定,並介紹長齡者機構火災風險、火災統計及降低火災風險作法等說明。演講內容主要涵蓋:

(一)日本高齡者長照機構防火避難的政策目標及相關法規。
(二)日本人口老化型態演變對於各類養護機構增加之影響。
(三)日本高齡者長照機構的分類現況介紹及災例概要。
(四)日本高齡者長照機構防火避難風險評估方式及設計改善對策。

  関澤愛教授於本次研討會提供日本人口老化型態演變對於各類養護機構之影響,並說明日本現況及災例與消防法規的相關性,同時論及防火避難風險及改善對策,所提供之經驗相當值得國內參考。

圖3 106年11月22日關澤愛教授演講「高齡化社會火災安全之挑戰-高齡者長照機構之火災風險管理及防火避難設計」。

 

三、「熊本地震造成的破壞案例及未來需要的耐震補強工法」

主講人:日本國立研究開發法人建築研究所 向井智久主任研究員

  本議題介紹日本熊本地震造成建築物受害案例及分類,並介紹利用預澆鑄超高強度纖維的混凝土(UFC)護牆板進行補強等耐震補強工法。演講內容主要涵蓋:

(一)熊本地震造成建築物受災之概要。
(二)進行受災調查的建築物受災概要總整理。
(三)熊本地震造成建築物受災之分類。
(四)介紹利用預澆鑄超高強度纖維的混凝土(UFC)護牆板進行補強的技術。

  向井智久主任研究員主要介紹日本熊本地震造成建築物受害案例及分類,並介紹利用預澆鑄超高強度纖維的混凝土(UFC)護牆板進行補強等未來需要的耐震補強工法,演講後並與會專家學者、廠商、協會團體代表進行專業意見交換,所提供之資料及經驗相當寶貴。

圖4 106年11月23日向井智久主任研究員公開演講「熊本地震造成的破壞案例及未來需要的耐震補強工法」。

 

四、「柏之葉永續智慧社區創新實證推動經驗」

主講人:日本三井不動產株式會社海外事業部 加藤晃一組長

  加藤晃一組長以「柏之葉永續智慧社區」為案例,就日本三井不動產公司如何從規劃、開發、建設到營運整個「柏之葉永續智慧社區」計畫,並且在推動該計畫中,如何透過政府、民間與學校的合作及居民參與方式等具體實施措施,進一步落實開發建設及願景達成等方向進行說明。演講內容主要涵蓋:

(一)三井不動產公司的社區開發理念。
(二)柏之葉的基地環境介紹。
(三)柏之葉的開發歷程及演變。
(四)柏之葉的開發方式(公、民、學的合作與居民參與)。
(五)柏之葉由實證實驗逐步到落實建設。
(六)柏之葉2030年的願景。
(七)三井不動產公司未來的社區開發方向。

圖5 106年11月22日加藤晃一組長主講「柏之葉永續智慧社區創新實證推動經驗」。

  加藤晃一組長提到日本柏之葉所推動的永續智慧社區,該案例係由開發商進行主導,藉由三井不動產公司結合當地柏市市政府、UR都市機構、千葉大學、東京大學等,共同成立都市設計中心(UDCK)負責願景規劃,並透過公、民、學的合作及居民參與方式進行地區發展之推動。同時藉由該公司自行建置之柏之葉區域能源管理系統,運用日本第一個實現地區間能源共享的智慧電網進行能源調配,實質效益非常顯著,相關推動作法及成果非常值得我國推動初期參考應用。

  本屆研討會議題所邀請的日方講師,無論在學識素養及經驗皆相當豐富,所發表介紹內容,均為國內重視之議題,除讓國內相關領域學者專家及從業人員能與日方講師有所交流見習外,透過本次研討會,可更進一步瞭解到日本最新耐震補強工法、高齡者長照機構之火災風險管理及防火避難設計、高齡福祉設施的特色及未來發展、柏之葉永續智慧社區創新實證推動經驗。

 


專題報導
作者:張志源

研提我國未來合作共住共老住宅策略芻議

  本案係依本部性別平等專案小組於第36次會議臨時動議,由本所蒐集國外相關共住共老政策、法律及實際執行狀況,進行專案報告。本所於106年11月完成「我國未來合作共住共老住宅策略芻議專案報告」,在本部性別平等專案小組第37次會議進行報告,獲得本部及與會性別平等專案小組委員認同肯定,並提供本部長官、營建署及合作及人民團體司籌備處,作為未來我國面對高齡社會,制定合作共住共老住宅策略參考,展現本所研發智庫的價值。

  本專案報告整理國外合作共住共老住宅之推動模式、我國現行合作共住共老住宅之推動模式,就我國社會住宅與住宅公用合作社之推動模式比較及未來合作共住共老住宅策略之推動建議進行分析。以下茲就相關重點整理如下。

一、我國社會住宅與住宅公用合作社之推動模式比較

我國社會住宅與住宅公用合作社之推動模式比較,有如下差異(表1):

(一)入住對象資格比較:社會住宅模式在「住宅法」針對入住對象資格界定明確,分成三類;住宅公用合作社模式以合作社員為主,並得依合作社章程或大會決議,提供非社員使用。

(二)入住長短期限比較:社會住宅模式依本部或地方政府規定辦理;住宅公用合作社模式並無相關規定,係依合作社章程或社員大會決議辦理。

(三)土地取得:社會住宅模式土地取得方式主要為撥用、出租、設定地上權、讓售,住宅公用合作社模式並無相關規定。

(四)興辦方式比較:社會住宅模式明確,分成主管機關興辦社會住宅及民間興辦社會住宅;住宅公用合作社模式目前由合作社自行興辦;興辦方式透過購地自建或承租民間住宅辦理。

表1 我國社會住宅與住宅公用合作社之推動模式比較


二、我國未來合作共住共老住宅策略之推動建議

  未來合作共住共老之住宅策略以社會住宅來解決將最為迫切與需要。高齡社會來臨,讓人人享有良好居住品質是居住正義之核心價值,必需按部就班落實推動。國內民間團體倡議將推動合作共住共老住宅納入重要政策議題,並以住宅合作社模式來推動,此精神與用心值得加以肯定。

  在我國現行社會環境下,如採住宅合作社模式推動,必需先行在法制、稅制法令完備後方為可行,如果完全以自有資金興辦住宅合作社,難度較高,須有政策支持。本部目前大力推動社會住宅,8年20萬戶之政策目標,預計將有12萬戶新建社會住宅,8萬戶包租代管,如果包租代管,由住宅合作社擔任租屋服務專案業者參與服務,將可儘快實現現行社會住宅政策之目標。

考量我國國情及現階段推動社會住宅策略,建議未來合作共住共老之住宅策略優先順序如下:

(一)參與社會住宅建設,並由「住宅法」主管機關輔導。

1.獎勵民間興辦社會住宅:由住宅公用合作社為社會住宅興辦人,依「住宅法」規定,覓得適當公有地,依規定取得土地,並取得主管機關社會住宅事業計畫許可後,依土地開發程序及核准計畫興建,並經營管理。

2.住宅公用合作社擔任租屋服務事業業者,協助住宅主管機關承租民間空屋並代為管理,轉租給符合「住宅法」申請資格之民眾,並代為管理房屋修繕相關事宜,以提供老人共住。

(二)如果參與社會住宅建設方向仍無法完全滿足合作共住共老成員住宅需求,得由合作社主管機關評估以住宅公用合作社名義推動合作共老共住,而興建住宅社區將面臨之申請資格、土地取得、資金取得、規劃設計及與長照服務、老人福利體系結合等問題,需完備法制建設及部會橫向聯繫,並輔導住宅公用合作社研析實驗構想進行規劃。惟此途徑因立法程序耗費時日,非短期內可達成。

 

三、結語

  社會住宅及住宅合作社在歐洲之發展皆有百年以上之歷史,其脈絡與該國之政治、社會、文化、經濟發展息息相關,我國現行人民住宅自有率高達85.4%,僅次於新加坡,高居世界第2位,而目前住宅政策課題是針對買不起住房之社會、經濟弱勢及青年,由政府提供租屋,並以負擔得起之租金出租,以達「居住正義」之目標。

  台灣地狹人稠,公有土地資源稀少,需兼顧社會保障及永續發展,故建議我國未來合作共住共老住宅策略之發展,仍以參與社會住宅建設為主軸,住宅合作社之「自立互助」精神,且為非營利團體,有其價值存在,可鼓勵並輔導其參與社會住宅建設,優先保障合作社成員具弱勢身分者之居住需求,其餘不具弱勢身分之成員,得循合作社「自立合作」精神,循合作市場模式提供住宅及平價住宅用之商品服務。


專題報導
作者:徐虎嘯

赴香港參加2017年世界永續建築環境研討會(WSBE 2017)

一、前言

  2017年世界永續建築環境研討會(World Sustainable Built Environment Conference 2017, WSBE 17),為每3年舉辦1次之國際重要建築與營建體系研討會議,自2000年開始辦理第1屆以來,永續建築環境國際研討會(WSBE)就成為聯合國組織中極重要的研討會議,其主辦組織包括:聯合國環境署(UNEP)之永續建築與氣候倡議組織、國際建築與營建研究與創新理事會(International Council for Research and Innovation in Building and Construction, CIB)以及國際永續建築環境國際倡議組織(International Initiative for a Sustainable Built Environment, iiSBE),皆是影響世界各國政府在「永續行動」、「氣候變遷」與「綠色新政」等施政面向之重要會議及組織,其每年皆會辦理區域型永續建築環境研討會(SBE),例如在2016年,全球即有20個城市主辦SBE區域會議,顯示本國際會議之活絡與重要程度。

二、研討會辦理成果

  本次2017年會議係香港建造業議會(CIC)及香港綠色建築議會(HKGBC)為提升香港於全球綠色建築發展更具舉足輕重地位,於2014年初提出申辦本屆會議之申請,並於香港政府大力支持下,最終成功取得會議之主辦權,由香港綠色建築議會主席黃天祥擔任大會主席。為使會議順利舉辦,香港政府甚至派員加入此次會議之籌備委員會及學術委員會,甚至出任國際榮譽顧問,以實際行動支持本次會議。此外,本次會議亦邀集香港住房和城鄉建設部代表出席與會,同時於會場外設置有展覽會場,計有香港發展局、環境局和運輸及防污局等政府單位,以及英商奧雅納工程顧問有限公司(ARUP)、香港綠色建築議會(HKGBC)與建造業議會(CIC)等近40個單位參展。

  本次會議也邀得多位重量級國際專家一同分享,其中聯合國氣候變化綱要公約(UNFCC)祕書處Christiana FIGUERES女士,於會議首日出席之專題演講最受矚目,她於演講一開始即回應了美國總統川普上任後聲言帶領美國退出「巴黎協議」,她也特別感謝由於美國總統川普的這項舉動,激起了全球各界對「巴黎協議(Paris Agreement)」的支持,同時也更樂意承擔應對氣候變化之責,實為前所未見。同時Christiana FIGUERES女士亦談到「減碳」的市場機制,鼓勵透過市場力量來推動及因應氣候變遷的影響(如圖1)。此外會議當中也針對其他議題邀集了中國住房和城鄉建設部建築節能與科技司蘇司長蘊山、英國倫敦劍橋大學可持續發展中心總監Peter  GUTHRIE教授、Transsolar公司總經理及德國慕尼黑工業大學建築技術與氣候適應設計系Thomas  AUER教授、以及加拿大卑詩大學建築及園藝景觀系Raymond  COLE博士等國際知名專家學者進行專題演講,並與來自全球的與會人員進行現場交流,以使瞭解國際間最新綠建築相關趨勢之發展(如圖2)。

 

圖1 Christiana FIGUERES女士專題演講

 

圖2 WSBE 2017邀請之國際知名專家學者

 

  本次在香港舉辦的2017年世界永續建築環境研討會,則可說是2015-2017這3年會議週期的總結,其內容包括了2016年在全球各地舉行的20場地區會議中最優秀的論文作品,以及為了本次全球會議於2016年特別向全世界徵集的論文,並經由國際專家評議甄選,於3天的研討會議中對外發表,本次研討會共計收集來自全球下列12項主要研究議題的研究成果:

  1.智能倡議&先進建築系統

  2.高性能建築的實踐與政策

  3.推動永續營建環境評估方法

  4.促進更環保政策與標準的創新

  5.健康幸福創新

  6.市場轉型與綠色建築管理

  7.創新實踐改造永續營建環境

  8.改造永續營建環境的創新過程與方法

  9.改造永續營建環境的人民政策

  10.空間營造與社區培力

  11.永續社區:應用與案例分析

  12.新興綠色營建技術與材料

 

  共計集結了來自全球各地共計472篇之論文進行口頭發表,另有52篇的論文以海報方式呈現。經論文發表比例統計分析(如圖3),其發表篇數數量最多的前5項議題分別為:

  1.高性能建築的實踐與政策(14.1%)

  2.改造永續營建環境的創新過程與方法(14.1%)

  3.推動永續營建環境評估方法(13.7%)

  4.創新實踐改造永續營建環境(13.3%)

  5.市場轉型與綠色建築管理(13.3%)

 

圖3 WSBE 2017論文發表主議題分類

 

  本屆WSBE 2017研討會除了針對業界代表提供一個研討交流平台外,為了吸引新一世代年輕人的參與,還特別舉辦了「國際青年比賽(International Youth Competition)」,向全球年輕的學子及專才徵集嶄新且具開創性的研究、設計與行動計畫,共計收到來自全球25個國家及地區,修讀不同科系的大專院校學生共同合作遞交了100多件的設計作品,並由大會交由海內外專家組成的評審團選出最佳的8隊入圍隊伍,於本次會議進行最後簡報,並給予獎項以表揚他們出色的提案(詳表1)。

 

表1 WSBE 2017國際青年比賽得獎名單

三、心得與建議

  本次能奉派參與國際性大型研討及展覽會,收穫良多,茲就其重要心得及建議,摘要如下:

  世界各國的永續建築,藉由實際案例檢討分析,初步效益甚高,究其原因除事前規劃周詳完善外,另一項重要之成功因素為採取了直接回饋補助之誘因,以吸引民間業者主動積極投入,進而擴大市場規模。環顧國內近年來相關綠建築政策措施,其民間推展成效受到公有建築物帶動綠建築示範推廣及各級政府提供相關綠建築容積獎勵誘因等效應影響,民間業界參與興建綠建築之數量已有逐年提升的趨勢,顯見回饋機制的確帶動了成效。然為進一步落實並喚起民眾的認同感,讓一般消費者在選購房屋時能優先選取綠建築認證的房子。因此透過教育推廣落實環境教育從小紮根之理念,應為政府下一階段推廣的重點。

  從本次會議發表之論文中可看出,部分國家因為沒有自己的綠建築評估系統,因此必須申請其他國家的綠建築標章,以符合國際上永續建築的發展趨勢,相關研究為了瞭解國際性的綠建築評估系統是否適用於當地,並瞭解當地營建專業人員是否具備足夠的專業技能落實綠建築永續精神。由此觀之,發展切合當地氣候環境與營建特性的評估系統,並加強推廣講習,應有助於綠建築的推動。我國綠建築評估系統(EEWH)為考量我國氣候與國情,所研訂之評估指標,且多年來持續辦理相關推廣講習,並在法規上進行相關配套規定,因此推行成效良好。

  目前較大型國際研討會,其議程多採平行多線方式辦理,以爭取時效。像本次會議,每日同一時間均安排有12大軸線之議程平行進行,各軸線之主題探討各異其趣,精華內容又全部濃縮在各主講者的簡報檔案中,因此。若能有多人同時與會,分頭去各會場聽取報告參與討論,方可帶回真正需要應用之資訊,以達到參加國際會議之目的。