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建築簡訊

建築研究簡訊第100期 《內容全覽》

主題報導
作者:蔡綽芳

研析美日耐震評估補強實施狀況,精進我國法制策略

臺灣是地震災害脆弱度極高的國家,為降低災害對民眾生命財產的威脅,提升建築物耐震安全性能是根本解決之道。0206花蓮震災後,各界對於以公權力介入私有建築物評估補強已逐漸建立共識;然而我國超過30年之建築物超過400萬棟,參酌美日經驗要完成整體評估補強工作約需花費30年時間,為有效提升既有建築物耐震能力,宜有階段性實施策略。目前,在緊急優先對策方面,營建署已提出「全國建築物耐震安檢暨輔導重建補強方案(108-111年)(草案)」,其中包括:供公眾使用建築物強制實施耐震評估、6層樓以上建築物快篩檢出具軟弱層建築輔以階段性補強等對策,以免除老舊建物之緊急危險;而為確保其餘眾多私有建築的耐震安全,本所亦於近年參酌日本及美國耐震評估補強法制,進行「建築耐震評估補強促進法規與推動策略之研究」,茲彙整相關重點,做為後續法令研修及長期全面性立法參考。

  • 日本耐震評估補強相關機制
  1. 責任與分工:房屋所有權人應負維護建築耐震性能之責,政府輔以技術、資源協助,創造易於施行的環境與制度。組織分工上,中央訂定指導方針、地方訂定「耐震改修促進計畫」,公佈地區災害地圖 (Hazard Map)、釐定耐震評估補強對象與進度,作為全面性推動的基礎。
  2. 建築物耐震評估義務、罰則與資訊公開:全國一定規模以上特定建築物(原文:「應緊急確認大規模建築物」)如:(1)醫院、旅館、百貨公司等供公眾使用建築物,(2)學校、老人福利設施等避難有疑慮之建築物,(3)存放危險物之倉庫等,均應在2015年年底完成耐震評估(詳表1);以及「要安全確認計畫記載建築物」如:(1)聚集於防救災道路周邊建築物,及(2)地方政府指定廳舍及避難場所等做為災害應變據點之建築物,則依各地方政府所訂期限實施耐震評估,評估結果應予公開,必要時應進行補強,否則將處以罰款,並依建築法規定禁止使用。其餘未符1981年新耐震基準之建築物,則透過輔導獎勵促其符合標準,以確保日本震度6~7時不會倒塌、震度5不會損壞。
  3. 降低實施障礙:(1)經認可的耐震補強工法,所增加的容積率與建蔽率可予放寬;(2)區分所有建築物,必須實施耐震補強時,同意比可從3/4降低為1/2。
  4. 補助方式:以經費補助、融資貸款、租稅減免及高齡者逆向貸款等方式協助居民進行評估補強工作。(詳表2)
  5. 技術開發、教育推廣及第三方輔導:強調建立防災共識是成功推動的基礎,藉由居民、專業講習、展覽、競賽等教育推廣工作,同時進行各項評估補強(含制震、隔震)技術研發,並指定協助機構(如日本防災協會等),進行行政程序、融資及技術諮詢與協助。
  6. 辨識標誌:鑒於補強與否難以從外觀認定,符合耐震標準之建築物於外部張貼標示,協助民眾辨識。

   建築類別

用途(例)

樓層數 / 總面積

不特定多數人使用大規模建築物

醫院、商店、旅館等

3樓以上(含地下室)/

5,000m2以上

體育館等

1樓以上/

5,000m2以上

避難上應特別注意(困難)建築物

老人安養設施等

2樓以上(含地下室)/

5,000m2以上

中小學校等

2樓以上(含地下室、室內運動場)/

3,000m2以上

幼兒園、保育所等

2樓以上(含地下室)/

1,500m2以上

危險物品儲藏、處理建築物

危險物品儲藏所等

1樓以上/

5,000m2以上(境界線一定距離內有其他建築物者)

(各細項分類規模差異,仍以日本正式官方文件為準)

資料來源:日本政府廣宣online 網 https://www.gov-online.go.jp/useful/article/201402/3.html

 

表2 經費協助參考表(會依地方政府政策方向、財政狀況及項目而有差異)

資料來源:住宅・建築物の耐震改修のすすめ,財團法人 日本建築防災協會

以上各項補助、融資、減稅等均有實施期限

以上僅為概要歸納,補助比例及上限會依地方(都道府縣、市町村)需求及財政狀況調節,仍以各地方「耐震改修促進計畫」官方文件為準)

  • 美國耐震評估補強相關機制
  • 地震安全實施計畫(CAPSS Earthquake Safety Implementation Program)」,所有辦公建築於出租或出售前應提出該建築物之耐震診斷評估報告,而非辦公建築則依建築物的脆弱度及影響性分類、分期進行評估補強工作,對於有緊急危險之建築物(如軟弱層建築、三~五層木構建築及簡式混凝土預製建築)限期於2015年前完成耐震補強工作;其餘則採三階段策略,即耐震性能之市場價值、買賣時完成評估、設定期限進行評估及補強,來完備耐震性能,以幼兒園及照護中心為例:2020年前買賣時應進行耐震評估、未歷經買賣者2030年前進行耐震評估、2040年前完成補強(詳表3);此外,輔以建置資訊分享、融資保險、教育宣導等策略協助計畫推行。整體計畫預計於2042年讓所有建築物符合耐震基準,否則不得居住。

表3美國舊金山CAPSS耐震評估補強實施計畫期程

資料來源:美國舊金山市政府

  • 針對約6千多棟軟弱層建築進行評估補強,於一樓進行補強以減小對住戶的影響,自實施以來已有99%屋主回覆強制篩檢表;為加速計畫推動,亦提供優惠貸款,另符合建築法規或自願進行補強者,可以增建一層附屬建物。而洛杉磯市亦於2016年開始實施強制性「軟弱層建築物改進計畫(Soft-Story Retrofit Program)」(註:軟弱層如地面層做為車庫,上層為住宅之建築物),屋主收到強制補強通知後,二年內必須提出補強計畫、三年半內必須由專業工程師檢查,並就補強計畫、藍圖申請審查及工程許可,七年內完成所有補強工作。據統計應強制執行之建築物約有九十萬戶,本方案施行後逐漸發揮社會影響功能,已有多家保險公司拒絕承保未補強之建築物。
  • 我國耐震評估補強機制之精進
  • 現行機制、營建署耐震安檢重建補強方案及本所研究成果,我國在現行體制上近(中)長期可加強的重點如下:

(一)更精確定鎖定可能崩塌對像加強監督執行

從0206美濃、花蓮震災及美日實施策略證明軟弱層建築物耐震補強是首要工作,我國也開始實施快篩作業,預期110年補助完成2,500件階段性補強工作,惟數量仍相當龐大,參考美濃震災及花蓮震災建築倒塌數量相對有限,或可在快篩的基礎上再導入專業性評估,例如:再加上其他條件,如位於斷層帶上(花蓮雲翠大樓)、土壤液化、地質不佳(維冠大樓附近古為鯽魚潭)等,或邀請專家會診等方式,以更精確鎖定大震可能崩塌建築物,以更有利於追蹤監督、強制執行或提高階段性補強標準。

(二)降低補強同意比及技術

從921重建及都市更新經驗可以發現,達成共識是補強首要難題,建議未來緊急危險之區分所有建築物補強同意可比從3/4調降為1/2。另外亦可考慮不計入補強所增加之建蔽、容積率,以降低實施障礙。

(三)加強災害風險及補強效益溝通

在補強效益方面,本所研究發現,臺北市屋齡30年以上建築物若完成補強,在地震規模6.9、震源深度8公里情境下,可減少51.5 %之建物倒塌、41.9%人員傷亡及730億災損;另以維冠金龍大樓及幸福大樓為例進行模擬,其震災損失約為事前補強投入成本之21至34倍,若實施階段性補強每戶支出僅約五萬元。

(四)長期立法全面實施

另為確保其餘眾多私有建築的耐震安全,本所亦於近年參酌日本及美國耐震評估補強法制,研擬「既有建築物耐震評估補強促進法(草案)」,其中涵蓋分類分期實施計畫、限期實施與罰則、容積建蔽率與同意比例放寬、提供社會住宅承租協助、經費補助、低利貸款、資金貸款保證、各項稅捐減免等措施,以及資訊公開、教育推廣及標示制度等項目,提供未來擬定全面性長期推動法令參考。


大事紀要
作者:張乃修

部長親臨主持本所新任所長布達儀式

本所新任所長布達暨宣誓典禮業於107年6月1日假本所會議室舉辦,當天,本部葉部長俊榮特別撥冗親臨主持,葉部長表示,本所乃內政部所屬國家級智庫,多年來累積相當具價值之建築研發成果與貢獻,而本所新任所長歷任本所工程技術組組長、臺北市建築管理工程處處長、臺北市政府都市發展局副局長、本部營建署主任秘書、副署長,累積豐富建築研究與行政經驗,深獲社會產官學研各界支持與肯定,特予拔擢由營建署副署長陞任本所所長,繼續發揮所長,提昇我國建築科技之研究發展。

   王所長榮進宣誓就職後,秉承歷任部長與各級長官睿智的指導及所有同仁共同努力下,扎下之良好根基,將與全體同仁積極從事全力以赴,帶動整體建築研發能量,使研發成果切合民眾所需,持續為國內建築研究與產業發展貢獻心力,為提升國人生活環境品質而努力。

圖.葉俊榮部長親臨本所新任所長布達儀式


大事紀要
作者:張怡文

本所「倡導家務分擔,從智慧廚具設計開始」 CEDAW教材榮獲行政院第16屆「金馨獎」

配合行政院「倡導家務分擔」的性別平等政策,打造支持家務分擔的住家環境,本所辦理探討適合男、女性使用的廚房設計理念及技術專題研究,將成果編寫「倡導家務分擔,從智慧廚具設計開始」教材,經收錄於內政部的「消除對婦女一切形式歧視公約」(CEDAW)教材並公告供各界參考;另於本所智慧化居住空間展示中心展出適合男、女性使用的智慧廚具,融入國民日常住家生活情境,以合乎人性、輕鬆自然之方式,向建築師、室內裝修設計師及民眾等參訪者,宣導行政院性別平等政策。因主動於推動業務時融入性別觀點及推展創新性別平等措施,對促進我國性別平等有具體貢獻,榮獲行政院「第16屆金馨獎-性別平等創新獎」,由本所王代理所長安強代表出席107年3月5日行政院舉辦「第16屆金馨獎頒獎典禮」接受賴院長清德頒獎表揚。

圖.本所王代理所長安強受賴院長清德頒獎表揚


大事紀要
作者:詹家穎

立法委員林靜儀、英國學者Prof. Nicholas Phelps 參訪智慧化居住空間展示中心

立法委員林靜儀與英國學者Prof. Nicholas Phelps等一行,於本(107)年2月6日下午2時參訪本所智慧化居住空間展示中心,由王代理所長及台灣建築中心許執行長親自接待,並安排展示中心英文導覽;參觀重點包括Living3.0智慧住宅展示區(門禁保全系統設備、高齡者臥房人員摔倒偵測、離床感應導引、性別友善智慧廚房、瓦斯偵測與遮斷裝置、居家安全監控、客廳互動茶几、智慧穿衣鏡等系統設備)及2樓智慧辦公空間展示區(建築能源管理系統、智慧監控系統與VR虛擬實境空間設計)等。

        林委員對本所智慧化居住空間之展示內容、智慧化科技應用及推廣智慧建築成果表示肯定,同時請本所配合關注高齡長照環境設計、兩性平權、永續發展及智慧城市等相關議題與研究,並加強研發成果國際合作交流。

圖.立法委員林靜儀、英國學者Prof. Nicholas Phelps參訪智慧化居住空間展示中心


大事紀要
作者:賴深江

張前所長世典先生拜訪本部就都市更新發展方向提出建言

 本所張前所長世典先生於本年農曆年前致電花政務次長,表達希對本部都市更新條例修正草案提供建言,經次長指示請本所王代理所長代表邀集營建署及所內長官同仁聽取張前所長建言。經本所107年3月7日上午邀集營建署都市更新組林簡任技正佑璘及林秘書純如,以及本所各組組長與同仁代表參加。

    依照本部都市更新條例修正草案,將朝向簡化都市更新程序、連結都市計畫、精進爭議處理、強化政府主導、增進都更信任、協助更新整合、擴大金融參與、保障民眾權益等面向修正。張前所長對上述修正方向表示贊同,並提出都市更新需自過去案件汲取經驗、檢討規劃及審議組織與法令體系、作業人力及經費與時間等資源投入,以期建立健全且可行之作業機制等項建議供參。


大事紀要
作者:徐虎嘯

綠建築、智慧建築、綠建材等三項標章規費收費標準修正發布

為因應行政程序變動,本部參照審計部、行政院主計總處及財政部國庫署等機關意見,依照行政程序法第157條第3項及規費法第10條第1項規定,修正發布「綠建築標章規費收費標準」、「智慧建築標章規費收費標準」及「綠建材標章規費收費標準」。本次修法考量實際審查行政作業,將原申請綠建築、智慧建築及綠建材標章證書之行政規費,分為審查費及證書費。未來申請這些標章,以新申請案件為例,其規費繳納仍採預繳制,修正後數額為審查費每案800元、證書費每張為200元,總額仍為每案新臺幣1,000元,同時針對申請未通過審查者,增訂退還證書費之規定,節省民眾荷包,自本(107)年3月31日起施行。


大事紀要
作者:褚政鑫

舉辦106年度本所研究成果發表講習會

本所為增進大眾對建築研究之瞭解、普及建築資訊之流通,業於107年5月1日及2日假大坪林聯合開發大樓15樓,舉辦本所「106年度研究成果發表講習會」。
  本次發表講習會規劃高齡者安全安心生活環境、都市及建築防災、建築防火科技、建築技術創新、綠建築與建築節能減碳等5項主題,共計51案,其中「高齡者安全安心生活環境」為全面考量高齡者特性,逐步建立整體無障礙生活環境及制度改善參考,以合乎國人對無障礙空間的使用需求等7項研究課題,「都市及建築防災」中包含雨水滯蓄設施雲端系統擴充與推廣應用…等3項研究課題,「建築防火科技」中包含物流業自動倉儲建築火災特性及滅火設備設置規範之研究…等11個研究課題,「建築技術創新」中包含建築物防水設計技術建立之研究…等17項課題及「綠建築與建築節能減碳」中包含台灣綠建築評估系統國外適用策略之研究…等13項研究課題,共有約730人參加,成果豐碩。

圖.王代理所長安強主持本所106年度研究成果發表講習會


大事紀要
作者:紀雯玲

本所籌辦「2018環亞熱帶創新低碳綠建築國際研討會」歡迎各界報名參加

本所為積極推動綠建築概念及法令技術研發,在106年7月28日於泰國頒發出臺灣第一個境外綠建築標章認證,成功帶領臺灣綠建築評估系統邁出國際化的第一步。為強化低碳永續綠建築觀念並推廣擴展,創造臺灣特有之競爭優勢,爰籌辦「2018環亞熱帶創新低碳綠建築國際研討會」(2018 Conference on Innovative Low-Carbon and Green Buildings in Subtropical Area),具體呈現臺灣綠建築推動之成果,提供同為環亞熱帶氣候區之國家參考,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,對外提升國際的能見度。本次國際研討會訂於107年10月14至17日在國立臺灣科技大學舉辦,將邀請6位來自不同國家的專家學者(Keynote Speech)進行專題演講、圓桌論壇以及環亞熱帶國家發表先進端之研究成果及學術論文,預計將有十多個國家參與,將進行一場綠建築的交流,歡迎各界報名參加(官方網站網址:http://www.2018ilcgb.tw)。


大事紀要
作者:謝宗興

本所研發「無人機搭配紅外線熱顯像檢測外牆瓷磚剝落技術」廣獲社會關注

本案係本所106年協同研究案研究成果,為研發國內老舊建築物的外牆瓷磚剝落檢測技術,由檢測人員手持智慧型手機或平版電腦,運用無人機載具搭配紅外線熱顯像鏡頭,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(如圖1-圖4所示),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及範圍供評估維修規劃,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。

本案經1月31日內政部記者會對外發表後,本則新聞陸續出現於TVBS新聞頻道且發佈於Yutube平台、蘋果日報、中天快點TV、中時電子報、中央通訊社、中央廣播電臺、聯合新聞網、新浪新聞、青年日報、Yahoo奇摩新聞、Hinet新聞網、台灣大紀元、match生活網等媒體。本所並接獲臺北捷運公司、桃園喆順建設、鹿島建設等單位電話討論本項技術成果與後續開發。

圖1.無人機搭載紅外線熱顯像鏡頭

圖2.瓷磚有/無缺陷加熱設備

圖3.空中檢測示意

圖4.現場檢測熱顯圖像及影像套疊合成處理

(a.至空拍位置 b.顯示熱顯圖像 c.影像套疊合程處理並判讀)


大事紀要
作者:胡幃傑

「太陽光電模組之水膜系統」取得新型專利

本所「太陽光電模組之水膜系統」新型專利已於107年2月27日申請通過,正待專利公告。此系統為本所104年度協同研究計畫「綠能光電模組建築構造之防火性能精進研究」之成果。其主要結構為一水套框架,可在太陽光電模組周邊形成水路通道、形成水路循環,而在水套上方設有水膜生成裝置,於太陽光電模組表面形成水膜。此系統在平時,可有效降低太陽光電模組溫度,而提高發電效率;在火災時,可降低火場溫度及熱幅射,達到阻熱、遮煙及防止火勢繼續延燒的功效。


大事紀要
作者:黃國倫

本所材料實驗中心辦理國內首次直徑89.5英吋大型滑輪拉力強度驗證試驗

振鋒企業股份有限公司為確認直徑89.5英吋(約2.3公尺)大型滑輪之負載性能,委託本所材料實驗中心進行拉力強度驗證試驗;本案試體包含滑輪2個和鋼纜1條(長13.3公尺),試驗佈置照片如圖1。本案大型滑輪係作為鑽油平台吊掛機具使用,本案試體所需試驗空間與試驗機能量均大,屬於客製化之試驗項目,亦為本所材料實驗中心3,000噸油壓試驗機首次承接大型滑輪拉力強度驗證試驗。

廠商原計畫於中國大陸相關實驗室進行本案,惟經本所材料實驗中心積極爭取,並依其之期望規劃及提供服務,業於今(107)年2月8日完成試驗,廠商對本所材料實驗中心提供之服務給予肯定。未來本所材料實驗中心亦將持續努力,期能拓展更多元之新興試驗項目,增進本所材料實驗中心之檢測能量。

圖.試驗佈置照片

 


大事紀要
作者:李台光

越南建設部建築科技院(IBST)參訪本所材料實驗中心

越南建設部建築科技院Nguyen Dai Minh院長,率其建築結構研究所Le Minh Long所長,及混凝土技術研究所Hoang Minh Duc所長等一行人,由臺大土木系蔡克銓教授陪同,於107年3月28日參訪本所材料實驗中心,本所由陳建忠組長率領相關同仁接待。

本次參訪主要係參觀材料實驗中心大型力學實驗室及3000噸大型力學實驗設備,除及安排30分鐘Living 3.0智慧化居住空間展示中心之導覽(如圖1),隨後雙方進行交流座談(如圖2),當中由越南建築科技院介紹該院組織及近期研究成果,同時亦建議雙方同屬建築研究機構,爾後可開啟研究能力與實驗設備之合作。

圖1.越南外賓參訪Living 3.0

 圖2.越南外賓與本所同仁座談


大事紀要
作者:詹佳穎

緬甸仰光、曼德勒大學師生參訪台灣綠建築及Living 3.0

緬甸仰光科技大學建築系訪問教授Prof. Jayde Lin Roberts及該校研究生、曼得拉科技大學建築系研究生,與緬甸曼得拉市政府都市發展委員會專案經理Ms. Khin May Htay等一行11人訪台進行學術研究交流活動,為瞭解我國智慧綠建築發展現況與典範案例,於本(107)年3月31日(星期六)參觀綠建築示範基地臺北市立圖書館北投分館及公務人力發展中心等2案,並參訪本所智慧化居住空間展示中心;藉由參訪智慧綠建築的相關典範案例,瞭解綠建築設計概念及規劃手法,同時提供體驗優質智慧化居住空間樣態,並呈現建築空間整合科技之全新生活風貌。

        為拓展智慧綠建築的國際版圖,善盡我國對全球永續環保之責任,本所並提供境外版綠建評估手冊及優良綠建築作品專輯等出版品,分享經驗推動智慧綠建築及綠建築技術研發的經驗,期能將我國綠建築推廣至該國。

圖1.緬甸仰光、曼德勒大學師生參訪臺北市立圖書館北投分館

圖2.緬甸仰光、曼德勒大學師生參訪智慧化居住空間展示中心


大事紀要
作者:張乃修

辦理107年度本所行政作業講習

本所107年度研究計畫行政作業講習會,業於107年5月3日假大坪林聯合開發大樓15樓國際會議廳舉辦;出席人數含研究計畫主持人、研究助理及本所承辦人等共約60人參加。

  本次講習會之目的,係為使各研究計畫團隊瞭解本部及本所研究計畫相關作業規定,以提昇研究計畫之行政作業效率及產出績效。講習會由鄭元良主任秘書主持,依講習內容說明研究計畫執行時應注意之重點,並說明研究成果報告印製格式、項目查檢表及研究成果績效填寫方式,以及研究成果投稿學報等注意事項;並由主計室說明會計作業注意事項;最後Q&A時間,回答與會人員提問,藉此釐清各項疑問,參與者均表示此行成果收穫豐碩。

圖.各研究團隊參與本講習會


大事紀要
作者:紀雯玲

舉辦108年度建築節能與綠廳舍改善補助計畫說明會

本計畫係針對中央政府機關(構)暨所屬廳舍及各級國立學校等既有建築物進行改善,採用工期短、成本低、改善成效佳,且對於增進節約能源及減少二氧化碳排放量較有貢獻之改善策略,包括空調系統節能、熱泵熱水系統節能、建置建築能源管理系統(BEMS)、室內照明、外遮陽、屋頂隔熱(含屋頂綠化)、戶外遮棚及基地保水等項目作為補助改善之主軸,以降低建築物之耗能,提升節能及經濟效益。

本計畫於107年4月19日假大坪林聯合開發大樓15樓第1會議室舉辦說明會,由本所鄭主任秘書元良主持,共計邀集28個受補助單位及17個備案單位共同與會,就各案之改善要點、計畫執行期程、補助款核撥與會計作業等注意事項,於會中詳細說明,俾利各單位儘速辦理後續招標事宜。


大事紀要
作者:張乃修

辦理108年度「永續智慧社區創新實證場域評選計畫」申請補助作業宣導說明會

本所為整合應用網路、雲端及物聯網等技術創造幸福有感生活,以住宅社區、大學校園、科學或工業園區、鄉村離島等不同場域類型進行示範補助,藉以整合政府智慧化相關成果經驗及技術應用,並配合場域使用者需求提供完整服務,以進一步建構符合未來生活需求之永續智慧社區環境,特依據行政院核定之「永續智慧城市-智慧綠建築與社區推動方案」,自105年開始辦理「永續智慧社區創新實證示範計畫」。

  為辦理108年度「永續智慧社區創新實證示範計畫」,本所於107年2月7日函送「永續智慧社區創新實證示範計畫申請補助作業須知」至各中央部會及地方政府。為使申請對象之各公有機關(構)相關人員,能進一步瞭解政策內容與後續申請相關事宜,於3月7日辦理「永續智慧社區創新實證示範計畫申請補助作業宣導說明會」。本說明會由本所鄭主任秘書元良主持,活動內容包含針對推動方案政策概述、申請補助作業規定及創新實證案例等進行介紹說明及Q&A,本次活動共計約有70餘人次參加圓滿完成。另於Q&A時段提問踴躍,除會上逐一答復外,相關建議意見亦將納入後續辦理參考,當日與會出席者表示對政策內容與後續申請均更為瞭解,對後續辦理示範計畫具實質助益。

圖.宣導說明會學員參與情形


大事紀要
作者:雷明遠

參加消防署「研商長期照顧機構等場所消防安全設備檢討會議」

消防署於本年3月8日召開本次會議,邀請有關專家、機關(衛福部護理司、社家署、營建署、本所)、各地方消防局、長照團體代表等討論2項議題,由陳署長文龍主持。有關結論簡述如次,議題(一)長期照顧機構等場所設置避難器具種類之適合性或替代方案:考量避難弱勢場所因場所特殊需求,優先檢討免設避難器具;如無法檢討免設,應優先選設避難橋、滑臺或中央主管機關認可之避難器具(如自走梯);其次,如符合本所研究成果之「火災區居室離室避難;非火災區居室初期就地避難」之條件,應可區隔火煙之侵襲,得免設避難器具,惟目前並無相關依據規定,因此消防署建議各類場所消防安全設備設置標準第159條增列第5款。議題(二)長期照顧機構等場所之等待救援空間檢討加壓防煙設計可行性:倘機構依建築技術規則建築設計施工編第99條之1規定,設有符合遮煙性能之防火區劃,當可避免煙的侵襲(如本所研究成果所述),無須另規範檢空間採加壓防煙或設置排煙窗,且加壓防煙設計屬性能設計規劃,得依消防法第6條第3項辦理。因此,建請研議長期照顧機構之評鑑指標予以修正調整。


業務報導
作者:靳燕玲

本所106年度科技計畫辦理成果

本所106年度賡續辦理8項科技計畫,係遵循本部「以民為念,興利除弊」理念,以「廉能、專業、效能、關懷」之施政原則,以臺灣優先、對人民有利,營造一個關懷弱勢、智慧節能、居住安全的永續幸福家園為目標。並符合科技施政目標3.以科技創新打造永續宜居環境,提昇居住品質之宗旨。並與國家科學技術發展目標二、堅實智慧生活科技與產業之策略三「精進防災科技減少災害衝擊」,及策略四「發展綠色科技實現低碳永續社會」扣合。發表國內期刊論文20篇、國外期刊論文18篇,國內研討會論文68篇、國外研討會論文27篇,另技術服務1,450項,研究成果豐碩。各項計畫辦理成果如下:

高齡者安全安心生活環境科技發展中程個案計畫(1/4)

高齡失智研究納入失智照護政策推動參考,完成無障礙流動廁所手冊、性別友善廁所設計彙編等4冊應用教材,完成建築物無障礙設施設計規範解說手冊研究,協助進行「建築物無障礙設施設計規範」、「無障礙住宅設計基準」修正。

建築防火安全工程創新科技及應用研發計畫(3/4)

完成智慧避難引導系統輔助消防救助行動功能、煙控性能設計現地排煙驗證等創新成果研發,研發成果獲得發明及新型專利2項,提供建築消防法規及國家標準等21項修訂,完成住宿式長照服務機構防火及避難安全改善等3項手冊出版編審。

都市與建築減災與調適科技精進及整合應用發展計畫(3/4)

為降低災害風險,進行都市地震減災、都市減洪、山坡地社區防災等相關研究,研發都市建築安全減災與調適技術,支援防災實務需求將防災技術轉化成為法令或技術手冊,並參與協助建築或都市計畫法令政策修訂8項。

鋼構建築複合性災害作用下耐火科技研發計畫(3/4)

賡續進行實尺寸鋼構屋火害、震害多重災害模擬實驗,促成官、學、產跨界合作研究,產業團體配合款累計達3,220千元。持續建立建築材料及結構高溫實驗資料庫。發表於SCI論文3篇,提升我國建築防火能見度。

建築技術多元創新與推廣應用精進計畫(3/4)

參與修訂5項不合時之技術規範,提升建築產業競爭力及政府管理效率。完成建築物外牆石材施工規範草案及帷幕牆系統結構耐風設計手冊,增加住宅安全,減少民眾傷亡,降低社會成本。

建築資訊整合分享與應用研發推廣計畫(3/4)-BIM

開發BIM應用,進行IFC記錄建築技術規則檢測資訊、輔助防火避難性能模擬驗證。研提BIM協同作業案例教材、BIM應用項目選評估選用手冊、建築資訊分類編碼草案,辦理國內講習說明會、教育訓練,人才分級訓練能力認證策略,更新BIM元件入口網站,落實科技研究成果應用,強化營建業競爭力。。

創新低碳綠建築環境科技計畫(3/4)

依據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、創新低碳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等四大主軸發展,研究成果應用於綠建築標章認可與法令執行層面,落實國土永續政策目標。

智慧化環境科技發展推廣計畫(3/4)

依行政院106年產業科技策略會議(SRB)決議,辦理智慧建築開放資料應用調查,提供我國人工智慧科技所需大數據。辦理研究、創意競賽,以深化論述維持創新,建置展示中心、推動我國智慧建築標章認證制度。


業務報導
作者:賴深江

研議地方層級國土計畫災害韌性規劃參考準則

近年來,在氣候變遷極端天氣與天然災害愈發嚴重趨勢下,臺灣如何將防減災規劃、氣候變遷調適策略透過災害韌性規劃融入空間計畫,俾提昇災害因應能力,已成為重要之研究課題。本準則期能配合國土計畫法施行,將災害韌性理念納入直轄市、縣市國土計畫內,並建構出災害韌性規劃架構與及參考準則。

一、國土功能分區災害韌性規劃參考準則

    就韌性評估所涉及項目,蔡綽芳、洪鴻智於2015年「面對天然災害之韌性都市建構策略與評估」研究案內,自災前條件、災時應變、災後恢復調適與學習等3個評估構面進行構思,在「災前條件」構面,考量實質環境與天然條件、社會經濟條件、建成環境(例如土地使用與開發、基礎設施等)、社區內家戶特性(例如人口特性、弱勢者、教育程度等),這些特性會構成社區整體災害韌性之基礎,當發生災害事件或氣候變遷威脅,社區條件會與這些外來威脅產生互動,而產生不同衝擊與影響;於「災時應變」構面,考量社區整體或個別家戶,對個別災害事件的回應與應變機制(例如地區預警機制、疏散避難計畫、避難所設置、災害訊息提供等)等社區對災害回應之要素;於「災後恢復調適與學習」構面考量若地區或都市有較佳的調適機制(例如良好的調適與學習能力、妥善的土地使用策略、災害保險策略等),可提升地區災害的容受力與災害受創門檻。該研究基於前述考量而選取「人口」、「產業」、「暴露量」、「土地使用」、「應變能力」、「所得」、「調適能力」、「學習」等8項韌性評估項目。

    本準則參照上述8項韌性評估項目,進而連結各國土功能分區,並藉由德爾菲法(Delphi)進行專家問卷調查,統計篩選出具有優先處理共識之災害韌性評估項目,再由研究團隊就具優先處理共識之災害韌性評估項目,研擬出國土保育、農業發展及城鄉發展地區等國土功能分區之災害韌性規劃參考準則摘錄如下表。

 

 

國土功能分區

優先處理之災害韌性評估項目

災害韌性規劃參考準則(摘錄)

國土保育地區

暴露

1.必須考量資源、景觀、生態及易致災條件對於本地區之影響,限制或避免開發,以免造成環境及資源之破壞。

2.必須考量災害對於本地區之影響,以及對開發行為的容受力,避免因不當開發導致災害發生,應盡量避免於本地區進行開發行為,若要開發宜採取低密度的開發。

3.視災害敏感之程度進行處理,如維持原貌或設置緩衝空間,以確保本地區之永續發展及利用,增加其韌性。

4.在國家公園地區應持續監測氣候變遷可能對生態環境造成的影響,並評估面臨氣候變遷帶來的災害是否會造成環境破壞加劇。

6.在天然地形與自然景觀上受災之風險較高,應在國家公園計畫中增列災害防治策略與措施。

農業發展地區

人口

1.因農村人口逐漸外移導致現存農村的人口多為老年人口及其他弱勢族群,面對災害時其韌性程度較低。

2.透過相關措施吸引人口回流。

暴露

1.農業生產活動若位於山坡地地形,可能受到坡地災害,以及氣候變遷導致降雨強度增加而產生水土複合型災害,影響該地區之韌性程度。

2.針對山坡地之開發應於山坡地開發審議機制納入基地潛在坡地災害(含土石流、山崩地滑)進行考量與管制。

3.持續列管並輔導超限利用之山坡地,進行適當之水土保持工法,或回復自然植生。

4.建議透過相關災害之法令管制,以達到災害防治、提升農業多元發展、生態保護等目的。

土地使用

1.近年農地多有興建農舍的現象,導致土地使用的改變與失衡,使農村地區之土地使用韌性程度下降。

2.於災害敏感土地,屬公有土地者,應避免開發利用,但為國防、重大公共設施或公用事業,經中央主管機關會商有關機關認定者,不在此限;屬私有土地者,可建築用地應採低密度開發為原則,並限作自用住宅或農舍使用,並應考量減災措施。

3.面對氣候變遷的侵襲,可能造成環境災害與水土保持失衡等現象加劇,應擬定具體策略與行動方案因應。

4.都市計畫農業區雖屬都市發展預備用地,亦為都市降低逕流量/滯洪的重要地區。

5.考量未來發展於都市計畫農業區之開發方式,應以兼顧防洪、生態、親水景觀及資源永續利用為目標。

應變能力及所得

1.配合地區災害防救計畫中疏散避難相關配套,規劃合適的避難場所、避難道路。

2.位於較偏鄉之農村聚落,所得相較於都市地區少,在資源方面也較缺乏,災後常因經費不足問題無法進行快速的重建,因此在重建對策上,宜考量經濟支援,以增加農村地區重建的災害韌性。

3.農村聚落透過農村再生等相關政策投入資源,提升居民所得。

調適力

 

1.鼓勵聚落的產業多元發展。

2.發展具氣候變遷調適能力之農作方式。

3.相關災害潛勢資訊之揭露。

城鄉發展地區

人口

1.都市計畫人口數,應優先考量環境容受力,就各該縣(市)範圍之資源條件評估可承載之人口數,並與人口移動與土地使用之關聯性等因素納入綜合分析後予以推估。

2.逐步降低人口密度。

3.考慮人口結構的多元,並免老化區過度集中。

4.鼓勵農業區、原住民人口回流。

5.於開發時將環境容受力納入考量。

6.新開發區引入之人口應考量人口結構之多元性。

產業

1.產業應多元發展。

2.基礎設施、基礎設備應有備援系統。

暴露

1.高災害風險區考慮容積移轉,以降低暴露。

2.中低災害潛勢區考慮降低開發強度,並搭配相關減災措施。

3.避免於中高災害風險區開發。

4.距離已知活動斷層兩側各15公尺範圍內,應進行容積管制,周邊建築應進行必要之耐震規範。

5.避免於坡地災害潛勢區開發。

6.結合原住民傳統智慧,判定災害風險區。

土地使用

1.淹水潛勢地區可考量導入低衝擊開發(LID)設施。

2.海綿城市概念納入都市設計審議規範,要求建築基地及公共設施達到都市防洪規劃機能,增加都市防洪能力。

3.坡地災害潛勢區應避免開發。

4.公共設施開發(特別是開放空間)加入綠色基盤設施概念。

5.農業區應儘量具備滯洪效果。

6.工業園區開發加入綠色基盤設施,以增加其耐災性。

7.土壤液化高潛勢地區:既有建築應優先辦理建物結構補強;新興開發建築基地應進行地質改良。

8.活動斷層兩側一定範圍應維持開放空間,如確有開發建築需要,應限制建築規模及使用類型,並加強建築結構及管理措施。

應變能力及所得

1.城鄉發展區中之防災設施區位應與災害管理體系主管單位共同研商。

2.檢核防災設施是否足夠因應災害的衝擊,以評估其韌性程度。

3.對於公共設施、醫療、消防、避難等防災緊急應變設施,應建立設施安全性之風險評估機制。

4.透過產業規劃提升鄉村區與原住民部落之所得。

5.可透過災害保險制度,降低民眾與產業受災負擔;透過共同基金負擔天然災害的理賠風險;可考慮創辦文教基金會,以管理外界募款與捐贈的經費,並妥善運用於原住民部落之重建。

調適力及學習力

1.災害潛勢及風險資訊之揭露。

2.提高居民風險知覺、調適行為功效與尋求支援能力。

3.建立社區意識與防災共識,社區事務參與程度可代表地區居民對於公眾事務之熱心程度,若參與率高,則在自然災害發生後,居民將積極幫助復原工作、縮短復原時間。

4.鼓勵民眾能主動參與社區營造及防災社區活動,災前能共同討論災害的因應策略,災後能依據災前的共識進行復原重建工作。

 

二、應用災害韌性規劃參考準則時需配合進行事項

    未來各地方政府在運用上述災害韌性規劃參考準則之際,為期因地制宜,各縣市需先瞭解本身面臨災害之種類、掌握災害潛勢資訊等項,再參照本災害韌性規劃參考準則,依據地方特性加以修改,俾研擬出符合地方自身需要之韌性規劃準則。另於本準則之基礎上,接續將於107年針對地方層級國土計畫城鄉發展地區,就災害韌性規劃角度研議土地使用管制策略,俾利未來可協助地方政府將災害韌性規劃與土地使用管制內容相連結,以達到提升國土災害韌性之目的。


業務報導
作者:雷明遠

建築物防火避難性能設計評定認可之使用安全查核驗證方法

建築物防火避難性能設計計畫書評定制度,自民國93年1月1日實施起至106年止,約已完成150餘件性能設計評定案。其中部分建築物業已使用營運多時,但評定審查當時核定的性能式設計方案,在該建築物使用管理階段是否符合維持原申請方案,又經營管理是否符合確保人員安全的要求條件,目前尚無查核機制。依據「建築物防火避難性能設計計畫書申請認可要點」規定,建築物在建築設計階段經評定審查後,應將其免適用條文之對策,包含建築物防火避難設施、消防設備等增加對策及其管理經營計畫落實至建築物使用管理階段。亦即建築物在使用產權轉移後,接手的建築物所有權人及使用人必須依原評定書所載性能提昇對策、限制及經營管理計畫使用,然而實際情況卻常出現起造人之所有權轉移、使用人與所有人之租賃行為,或專有及共用空間管理權關係等,使得性能設計書之對策及評定應注意事項等難以落實管理。為有效解決上述疑點,經本所研究提出若干重要發現及建議事項,分述如下:

一、性能設計之設定、限制及因應對策之資訊,未能充份傳達至建築物使用人

        建議改善方向如下:(一)規約草約建議落實移交至管理委員會,建議於公寓大廈管理委員會至各地方工務局或建築管理處有關主管機關核報時,應列管加註提醒遵守性能評定認可要求之使用管理事項。(二)性能設計之驗證項目及使用限制,使用者難由繁瑣綿密的評定書中判斷應有之規定,建議採性能設計之建築物或營業場所,應於取得使用執照或變更使用執照竣工前提出修正之營運管理計畫送原評定機構審定後,供管理委員會、建築物所有權人或使用人參考。(三)建議採性能設計之建築物進行公共安全檢查申報時,應併同提供「性能設計評定認可案使用安全查核報告」。

二、性能設計之評定內容有關設計圖面,未能落實於建築平面及建築物本體

        建議改善方向如下:(一)建議應如綜合檢討建築物,將建造執照或變更之工程圖樣(建築圖及個案評定書增設之消防設備圖等)送原評定機構查核。(二)建議於領得使用執照前請原評定機構至現場抽驗。(三)建議遮煙性防火設備(門、窗)、空調設備用防火閘門等應有標示制度,以利後續查核。

三、依現行規定,一定規模以下建築空間可免辦理變更使用、室內裝修申請審查等,致使建築物原設定之限制條件或排除法條之對策遭到改變卻無人把關

        建議改善方向如下:性能設計之建築物應排除於一定規模以下免辦理變更使用及室內裝修申請審查之範圍外,且應於申請變更使用及室內裝修時提出前後差異分析,檢視是否符合原評定書內容以確保安全。

四、提出集合住宅室內裝修簡易性能驗證檢核表(如下表),如符合者可免重新檢核避難計算。

變動性質

變動內容

說明

必要檢核前提

建築物使用用途不變

收容人員密度及步行速度固定

排煙方式不變

機械或自然排煙之排煙量固定

居室面積小於200平方公尺

煙層驗證工具固定

變動項目

內部隔間之調整不影響到原步行距離之路徑

步行路徑未改變

出入口位置調整,原則上往居室端移設

步行距離減少

裝修材料耐燃等級提昇

發煙量減少

平均天花板高度提高(居室內各空間天花板高度一致)

蓄煙高度增加

出入口寬度增加

在走廊滯留面積及收容人員密度不變前提下

分戶牆併戶後居室面積小於200平方公尺(合併戶增項檢核)

煙層驗證工具固定

 

五、提出性能設計評定認可案使用安全查核要點,除原送審計畫書所列事項查核外,審查意見有關使用管理事項查核,包括以下:防火避難設施、消防設備、性能要求、不得約定專用之特別註記、毛胚屋、電熱設備等,以及經營管理之查核亦相當重要,包括以下:防災中心之功能查核、防火避難設施及消防安全維護及操作性能查核、緊急應變及自衛消防編組計畫及實施查核等。

        綜上,政府推行建築物性能法規是為讓特殊性、大型化、高層化等建築設計在安全性能不打折前提下得以排除既有法規之適用。建築物從規劃設計階段經建造施工階段再至使用管理階段,其初始採用性能設計的部分是否有讓所有人或使用人了解並加以維護管理,乃是建築管理目前難以保證的一環。本項研究對於國內當前推行建築性能設計及使用管理安全有關疑點進行深入廣泛的探討,研究成果提出若干法規制度修正建議具體可行,期望提供主管機關參採以早日落實。


業務報導
作者:郭建源

帷幕牆系統耐風設計與結構分析示範例

由於全球氣候極端氣候變異,各地發生強風驟雨、災害頻傳,而台灣地處西太平洋颱風盛行區域。伴隨著科技進步,建築物朝高層化、大型化趨勢。且建築設計日益新穎複雜,常利用帷幕牆展現華麗的建築外觀,讓整個城市更添加文明感。但在表現建築曲線的同時,亦應注重帷幕牆系統的結構安全性與居住舒適性,特別是強風來襲時的抗風性能攸關生命安全,不可不慎。為了提升國內帷幕牆系統的耐風結構安全,本所去(106)年研擬完成「帷幕牆結構系統耐風設計手冊草案」,可供業界參考引用。

帷幕牆系統是建築構造中重要的一環,其設計不僅須符合水密性與氣密性等物理性能外,更要符合結構安全之標準。帷幕牆系統基本上包括牆體本身及支撐構件,必須根據各種可能最大外力妥適設計,以確保結構安全,其中耐風設計扮演非常關鍵的角色,尤其對高層建築而言,設計風壓常主控牆體本身及支撐構件之關鍵外力。現行建築物耐風設計規範與解說於民國103年6月12日修正頒布,並自民國104年1月1日起施行,其中對規則矩形斷面建築之外部被覆物及局部構材之設計風壓有詳盡的規定。但目前一般的帷幕牆系統結構設計者通常不太熟悉相關規定,而以經驗或早期國內外規範執行設計,此種設計在未來建築生命週期內強風侵襲時之安全性頗值得憂慮。未來手冊草案出版後,期能讓帷幕牆系統結構設計者熟悉建築物耐風設計規範之相關規定,減少錯誤之判斷與應用。

計畫內容首先回顧常見之帷幕牆系統與其組成構件,且探討其風壓傳導機制。參考並彙整建築物耐風設計規範(104)及建築物耐風設計技術手冊(106)之相關資料,建立有關局部構材及外部被覆物設計風壓之計算程序。具體而言,將針對獨立矩形柱狀建築(高度超過18公尺或低於18公尺)之局部構材(支撐構件)及外部被覆物(牆體),根據耐風設計規範「第二章 建築物設計風力之計算」中之風速壓計算方式及「第三章 局部構材及外部被覆物之設計風壓」中之封閉式與部分封閉式建築物局部構件設計風壓之計算方式,考慮建築物之位置、重要性、封閉性、週遭地況與週遭特殊地形及構件之位置與有效受風面積,建立每一來風方向下之設計風壓計算流程。

其次,研擬帷幕牆系統結構受風力分析與構材安全檢核原則,建立帷幕牆系統之結構耐風設計流程,包括決定所設計帷幕牆系統之組成構件、位置及其風壓傳導機制;根據建築物特性及每一構件位置與有效受風面積,分別計算對應之設計風壓;再依設計風壓,分別計算構件之抗彎強度需求及變形需求。以前述流程為基礎,帷幕牆系統設計風壓計算程序以及帷幕牆系統結構受風力分析原則,完成3個帷幕牆系統結構耐風設計之計算例。包括高度超過18公尺建築物之單元式帷幕牆設計例、高度超過18公尺建築物之直橫料式帷幕牆設計例、高度小於18公尺建築物之直橫料式帷幕牆設計例,以上設計算例均從設計風壓計算開始,再分析構件受力,最後檢核構材安全。每一流程均有詳細計算公式與數據,可供業者依步驟進行分析與檢核。建立常見帷幕牆系統之結構耐風設計計算例(直橫料式系統及單元式系統)。

研擬帷幕牆系統結構耐風設計手冊草案,其內容除綜合前述研究成果外,同時增加手冊編撰目的與手冊內容架構。手冊章節包含帷幕牆系統耐風設計原則;高度超過18公尺建築物單元式帷幕牆系統及直橫料式帷幕牆系統計算例;高度不超過18公尺建築物直橫料式帷幕牆系統計算例等。


業務報導
作者:厲娓娓

研擬建築物外牆石材飾材施工注意事項

人們對於建築的要求,隨著經濟成長,從實用性與功能性,漸漸轉向講究外觀美感。近年建築物外牆廣泛採用石材取代傳統瓷磚飾面,以凸顯住戶品味及尊榮。然而石材較瓷磚為重,且其施工技術要求亦較傳統瓷磚飾面高出甚多。以民國104年臺北市發生聯合報大樓之外牆石材無預警掉落事件造成傷亡為例,可知其嚴重性。

由於外牆石材於日常維護安全檢查上,有一定的侷限與困難度,難以進行大規模且快速的檢查,而且不容易以肉眼察覺其鬆脫徵兆。在國內,石材雖然已成為常見的新建建築物外牆飾材之一,但仍存在著錯誤的施工處理方式,很可能演變成未來建築公共安全上的隱憂。本所去(106)年透過國內外牆石材施工技術應用現況20案,及訪視5個案,彙集建築物外牆石材施工錯誤狀況,舉例如下:

一、下圖1案例之固定方式為石材面採用插梢工法。石材破損原因為石板上下孔位未對齊、插梢棒未能正確放置。

圖1固定方式為石材面採用插梢工法

二、下圖為金屬支撐系統材質選擇不當之案例。從圖片中可看出骨架鏽蝕嚴重,應採用SUS 304不鏽鋼或熱浸鍍鋅等經防鏽處理之材質;另外燒銲處應做好防鏽處理。

圖2金屬支撐系統材質選擇不當之案例

三、倒吊石材每邊僅有一點固定,較難承受風壓,恐有翻轉疑慮,造成穩定性不足,進而引致石材掉落。

圖3倒吊石材選擇不當之案例

四、由於已擴孔的石材,和建築結構體本身無法配合,致使安裝施工時,無法正確地將鐵件垂直安裝,而勉強斜安裝。此舉恐造成結構不穩、石材易有鬆脫之情形發生。

圖4鐵件垂直安裝之案例

五、將結構面之鐵件置於石材面之鐵件之上。此舉導致金屬構架結構不穩定,石材容易鬆脫掉落。

圖5金屬構架結構之案例

六、以AB膠將打平後的一次鐵件與石材暗槽處接合。此錯誤做法之金屬構架無承重能力,石材容易鬆脫。

圖6鐵件接合不當之案例

七、為了避開建築結構體之蜂窩處及鋼筋位置,不得已於石材側邊開槽,反易造成石材劣化;又在接合處使用之連接金屬與螺絲,兩者金屬材質不同,易加速發生鏽蝕。

圖7蜂窩處及鋼筋不當之案例

實務上,建築物外牆石材施工失敗狀況林林總總,經綜整蒐集國內建築案例,大致可分為材料選擇不當、建築設計不當、結構設計不當,以及施工不確實等四大類:

一、材料選擇不當:包括插梢長短不一、插梢長度不足、繫件長度不足或太長、繫件結構系統不佳、繫件材質選擇不當、石材寬度不足等。

二、建築設計不當:例如石材板片與結構體之間的距離太遠,而導致石材施工失敗。

三、結構設計不當:包括未考慮受地震或風壓之影響、鐵件骨架未經結構計算等。

四、施工不確實:包括繫件固定不確實、AB膠過度濫用、鐵件使用不確實、石材固定不確實、未使用金屬繫件、鑽孔開槽過大、開槽未確實填補AB膠、燒銲作業不合規範、銲渣去除不完全、防鏽處理不確實、安裝膨脹螺絲時,未保留足夠之邊距等。

為能使錯誤的外牆石材安裝施工得以導正,本所同時研擬建築物外牆施工規範(草案),其內容包括總則、材料、施工等三部分,期能藉由「正確的施工方式」,杜絕外牆石材掉落造成傷亡事件再度發生,將「行的安全」還給行人大眾。

(以上圖片來源為本所106年「建築物外牆石材施工規範研擬」委託研究報告)


業務報導
作者:曾淑翎

建築物外牆常見附置物之耐風性能設計

人們因應生活或商業需求等因素,常常會在建築物外牆上加裝附置物,如外牆立面上的外伸式雨庇、廣告招牌、屋頂面上的太陽能光電設備、空調室外機等等。對於在建築物主要抗風結構系統外裝設之外牆附置物,多因結構系統設計較為簡化或缺乏適合的設計參考數據,在面對颱風等強烈氣流作用下易受風災損害,而現行規範中亦較無明確規定。由於外伸式雨庇在建築門窗開口部為最常見之外牆附置物類型,且易受擾動風場反覆作用而損壞,本所為探討建築物立面上外伸式雨庇所受風荷載情形,規劃採簡單矩形為建築物模型,雨庇以壓克力薄板加工製作於表面均部風壓孔,來加以彙整影響風荷載之設計策略,包括建築物幾何條件、安裝位置、安裝方式、附置物幾何尺寸、來流條件等因素對於其之影響,進行氣動力實驗後,將所獲風壓分布數據資料,以極值分析理論推估合適的設計風壓係數值,以有效掌握其風荷載特性,建立建築物附置物構件風荷載之速查表,並提供業界參考。

本案對建築物立面上外伸室雨庇版面整體風載重評估後發現:

  • 接近屋頂高度的雨庇,會受到較大的風荷載;而擾動性風壓係數的分布顯示,靠近建築物的版面上受到較高的擾動性風壓係數,應與建築物立面對來流形成阻擋作用,因此版面下方會有較高的正壓恢復,促使計算出的淨風壓係數略顯較高。
  • 雨庇安裝高度對於版面淨風壓係數分布的影響,結果顯示當雨庇位於接近屋頂高度位置時,上游區的邊緣有較強烈的負風壓係數分布,顯示前緣渦流的作用強烈,而隨著安裝高度的下降,版面平均淨風壓係數的分布趨於均勻,且其負風壓作用亦趨緩,顯示主導氣動力作用的為建築物量體,建築物屋頂高度處的強烈分離剪力流作用影響雨庇所受風壓分布情形。
  • 當雨庇安裝於接近屋頂高度處時,隨風攻角的變化情形不論懸伸比(hc/wc)為高或低,均呈現接近零值附近的狀況,因此以來流正吹及小攻角的情況對於雨庇所受風荷載最為嚴重。由設計安全的觀點,更重視的是尖峰風壓分布的情形。

 

  • 雨庇設計風力係數推估:

利用氣動力實驗成果所獲資料推估適當極值,在考慮實際風場作用下於不同安裝高度、懸伸長度分類中,挑選各風攻角作用下有最強烈的極端風力係數(正負值各一)作為該配置方式的代表。依我國建築物耐風設計規範建議對於一般建築物的陣風因子(G)建議直接採用1.88計算,因此極端風力係數亦除以G值以利公式計算的一致性,推估所得雨庇版面整體設計風力係數隨安裝配置方式變化如圖1所示。

基於保守的設計考量,就相同安裝配置方式的正負設計風力係數擇其絕對值最大者作為代表,建議實際計算其設計風力時應正負均做計算,對於水平雨庇板而言代表向下壓及向上掀起的兩種風荷載型態均須考慮。就推估所得之資料,及實驗資料所提供的安裝配置變化範圍進行線性內插而得不同安裝高度比及懸伸長度比的設計風力係數建議如表1所示,以供參考。

圖1 雨庇版面整體設計風力係數隨安裝配置方式變化

表1雨庇版面隨安裝配置方式變化之整體設計風力係數建議值

hc/wc

hc/h

0.5

1

1.5

2

2.5

3

0.1

0.37

0.40

0.65

0.90

1.16

1.41

0.2

0.13

0.49

0.86

1.23

1.60

1.97

0.3

0.04

0.37

0.71

1.05

1.39

1.73

0.4

0.09

0.26

0.57

0.87

1.18

1.49

0.5

0.15

0.16

0.43

0.71

0.99

1.26

0.6

0.10

0.14

0.37

0.60

0.84

1.07

0.7

0.07

0.12

0.31

0.50

0.69

0.88

0.8

0.05

0.10

0.24

0.39

0.54

0.68

0.9

0.06

0.10

0.18

0.28

0.38

0.49

1

0.11

0.09

0.12

0.18

0.23

0.29

 

註:

(1)風力垂直作用在版面上,向內及向外均要考慮。

(2)計算設計風力所用之受風作用特徵面積為版面面積,風力作用點為版面之形心。

(3)參考風速取用平均屋頂高度處之風速。

(4)其中hc為雨庇之簷口高度,wc為雨庇之懸伸長度,h為建築物高度。

結論

由設計安全的觀點,雨庇的尖峰風壓分布甚為重要,隨著懸伸比(hc/wc)的增加,在風攻角零度附近有最大的尖峰風壓出現,因此對於向外延伸較短的雨庇,其所受的整體淨風壓係數是比較高的。如將雨庇安裝於建築物高度一半的地方,因為後方建築物量體阻擋,雨庇板所受整體淨風壓係數呈現下降的現象。由實驗數據顯示較為短小的雨庇其所受到的負尖峰風壓係數反而較為強烈。

本研究利用各種不同安裝高度、懸伸長度及風攻角均推估出雨庇相應的極端風力係數,並計算推估所得雨庇版面整體設計風力係數隨安裝配置方式變化,以速查表方式呈現。就推估所得之資料,及實驗資料所提供的安裝配置變化範圍進行線性內插而得不同安裝高度比及懸伸長度比的設計風力係數,以供參考。


業務報導
作者:白景富

建築資訊模型(BIM)應用分類之評估及選用建議

一、緣起

隨著國內建築資訊模型BIM (Building Information Modeling)的推動發展與廣泛使用,並為了與國際接軌並引領營建產業發展,漸漸地要求專案在執行過程中必須導入BIM技術,其中,業主往往扮演著執行BIM成效的重要角色,具有決策是否導入BIM,以及如何使用BIM的關鍵。然而,業主在還沒有足夠的認知能力之下,往往依循著傳統的思維來看待BIM技術,將之視為解決現存工程問題的新技術,亦不太願意投入額外的成本與資源,就想實現BIM帶來的效能,或認為用了BIM技術就能自動產生BIM的效益,以達到某種程度上需求,而投入了相當多的精神與成本在BIM技術上,最後,卻也未得到同等的效果。

目前國內外有許多的BIM應用可供選用,但大多著重於建築工程上,並未針對非建築工程進行探討,且未明確的指引業主如何評估選用BIM應用之方法及相關資訊。現階段的業主對於BIM技術的認知或效能尚未成熟,認為採用BIM就能為專案帶來實質上的效益,亦不清楚採用BIM的目的或功用為何,導致國內業主在未知的狀況下要求專案必須導入BIM技術,且實際應用上也未能達到預期效果之現況,因此,目前國內缺乏完善的評估選用BIM應用之方法與流程,如此不僅將受限於國內的BIM發展,且將引致業主發生盲目或錯誤使用BIM的情況。

欲提升國內業主應用BIM技術的效能與價值,以國內外較具成效指標的文獻彙整出適用於國內營建工程的BIM應用,以及如何評估選用BIM應用之方法與策略,最後建立一套評估選用BIM應用之方法與架構,以利將來業主自主審查評估之用,並提供使用BIM應用時所需具備的資源條件,供業主自主確認使用BIM應用之符合性與適用性。

二、國內BIM應用評估選用

本案主要參考「Penn State BIM Guide」內所彙整之BIM應用,將BIM應用分為生命週期六大階段,並提出適用於我國建築工程之24項BIM應用(如表1選擇應用生命週期之評估表),及其附加的應用說明內容,以供業主有更多的資訊可參考與利用。

目前BIM應用分為生命週期六大階段(1)可行性評估階段 (2)規劃階段 (3)基本設計階段 (4)細部設計階段 (5)施工階段 (6)營運維護階段,並提出適用於我國建築工程之BIM應用,及其附加的應用說明內容,包括BIM功能、BIM模型可能的用途,依據彙整的BIM應用建立國內建築工程BIM應用之架構,並以問卷調查方式進行驗證及修正,爾後即提出適用於國內建築工程之BIM應用。

BIM應用分類之評估及選用建議步驟如圖1所示: 

目前BIM應用分為生命週期六大階段(1)可行性評估階段 (2)規劃階段 (3)基本設計階段 (4)細部設計階段 (5)施工階段 (6)營運維護階段,並提出適用於我國建築工程之BIM應用,及其附加的應用說明內容,包括BIM功能、BIM模型可能的用途,依據彙整的BIM應用建立國內建築工程BIM應用之架構,並以問卷調查方式進行驗證及修正,爾後即提出適用於國內建築工程之BIM應用。
BIM應用分類之評估及選用建議步驟如圖1所示:

圖1 BIM應用評估選用流程

(一)生命週期評估項目

業主於工程起始階段時,必須決定BIM導入工程專案之生命週期階段,若業主具有充足的資源與能力,可以嘗試以全生命週期來導入BIM應用,但業主也必須衡量自身的能力範圍,否則將失去評估選用BIM應用的價值。此外,倘若業主對於本身應用現況並無足夠的認知,建議可參考它案導入BIM技術之經驗,來瞭解導入後能解決現況所遭遇的工程問題或欲達成之效益。

(二) BIM目標評估項目

業主應確實掌握工程專案未來的預期目標,以達成原規劃導入BIM技術之目的。業主必須事先決定BIM目標且自主審慎評估現況的適當性(如表2所示),因此不建議業主未做充足的準備就盲目的決定BIM目標,否則將存在著許多地使用風險且無法確實地掌握專案未來的可能性。

表2決定BIM目標

(三) 選擇所需交付項目

業主應明確的瞭解工程專案導入BIM技術預期會產出的成果,並轉換為所需交付的項目,以供業主明確的掌握採用BIM應用時所能產出的預期資訊,或提供業主未來在BIM契約擬定上能有所參考。交付資訊的選擇方法完全取決於業主的需求(如表3所示),依據工程專案使用BIM技術所期望能達成的效益與結果做選擇,且必須是明確能產出的交付成果,藉以有效的將BIM應用產出更顯著的價值。

表3選擇所需交付項目

(四) 確立選用之BIM應用

完成上述三步驟之後,請將前步驟一~三所選擇之BIM應用,並整合步驟一~三所需的BIM應用項目,即確立BIM應用。前三項步驟完成後,評估者可依專案需求,額外選擇所需之BIM應用項目。

(五) 檢核是否具備相關資源

業主應自主審查是否具備足夠資源與能力來選用BIM應用,需事先瞭解組織內部狀況,考慮其所需具備之團隊能力,若有不符合其中的需求條件時,必須審慎考慮是否需補足軟硬體資源及團隊人力需求,以利增加後續執行專案之效能。

三、結論

本案所提出之建築資訊建模(BIM)應用分類之評估及選用建議主要係讓業主在規劃時依個案之需求與條件,評估選用適當的BIM應用,並可協助個案之設計、施工單位正確應用BIM,為現階段國內推動應用BIM亟需克服之課題。為了使BIM應用評估選用操作更為容易,另提供一評估選用簡易程式(Excel),提供沒有應用過BIM技術或經驗較少之業主單位可簡易操作使用,該評估選用程式僅需點選工程專案之生命週期、BIM應用目標、所需交付項目,即會列出該專案可導入之BIM應用,該程式下載網址如附,操作畫面及評估選用流程畫面如圖2所示。

https://drive.google.com/file/d/1mONNTiCUkhGCrE62O6NA6Ssd68amfhwr/view?usp=sharing

圖2 BIM應用評估選用表單示意圖


業務報導
作者:張怡文

106 年度智慧建築標章認可辦理成果

一、前言

為促進建築與資通訊科技的整合應用,內政部建築研究所於93年建立「智慧建築標章」制度並受理申請,「智慧建築標章」係提供消費者作為判斷建築物是否善用資通訊感知技術,使建築物於使用階段的日常營運更具智慧,實現人性化空間的理想。內政部並於100年9月20日訂定發布「智慧建築標章申請認可評定及使用作業要點」,明定受理申請的依據。該要點第8點規定,評定基準應依內政部建築研究所出版的智慧建築評估手冊辦理。

因應智慧科技日新月異,智慧建築評估手冊歷經3次增修訂,從一開始的2003年版評估手冊的7大指標,到2011年版的8大指標及分級制度,我國智慧建築正式邁入分級評估階段,讓消費者可進一步識別智慧建築,以維持智慧建築標章認證制度的公信力。而105年7月1日實施的現行智慧建築評估手冊2016年版,已簡化評估項目,分為基本規定及鼓勵項目,符合基本規定之要求者,即可取得合格級的智慧建築標章或候選智慧建築證書,其他鼓勵項目則由申請人自行視需要決定是否申請,賦予申請人更多選擇智慧科技應用的自由,促使智慧建築科技能更加貼近使用者的需求,實踐人性化空間的理想。

二、106年度執行成果

(一)核發案件數創歷史新高

截至107年4月底止,認可通過智慧建築標章289件(包括智慧建築標章79件及候選智慧建築證書210件)(詳圖1),有關智慧建築的評定審查作業,目前採技術評定與核發標章的行政認可分別辦理方式,鼓勵民間人才及資金投入智慧建築標章評定審查技術服務,向本部申請指定為智慧建築標章評定專業機構,以擴大我國智慧建築標章認證審查能量。

智慧建築標章為自願性申請制度,非為法規強制規定事項,僅能宣導鼓勵申請,初期成效有限。為擴大推動,從102年7月起開始透過行政院核定的智慧綠建築推動方案相關規定之實施,由行政院公共工程委員會函請各中央機關及直轄市、縣(市)政府,於興建一定用途且造價達2億元以上的公有建築物時,將應取得智慧建築標章規定納入工程合約,管制政府部門公有新建建築物應進行智慧建築設計,要求於申報一樓樓版勘驗時,應同時檢附合格級以上候選智慧建築證書,於工程驗收合格並取得合格級以上智慧建築標章後,始得發給結算驗收證明書,故對公有建築物具一定強制性。

其中106年度取得智慧建築標章或候選智慧建築證書的公私有建築物共計80案,創歷史新高,例年案件數量呈現逐年增加之趨勢,且公有建築物之比例由早期93年的0案至98年的33%(1案)、105年的67.3% (33案)大致維持成長趨勢,106年更創新高,當年度公有建築物的數量已達87.5%﹙70案﹚。

圖1歷年智慧建築標章暨候選智慧建築證書通過件數統計圖

(二)評定機構業務之查核情形

  為確保本部指定的評定專業機構公正辦理評定審查,依「智慧建築標章評定專業機構申請指定作業要點」第9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,得邀集專家學者會同辦理」。爰分別於106年4月、8月9月邀集相關專家學者,前往指定智慧建築標章評定專業機構(財團法人台灣建築中心)進行查核,查核內容包括:專業機構的專任人員能力評估、申請文件檔案管理、紀錄與保密、申訴管道與回饋意見處理機制、矯正及預防措施、網頁資訊更新及智慧建築標章評定案件抽查等事項。除聽取指定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。經查該智慧建築標章評定專業機構的評定作業符合本部相關規定及核定的「智慧建築標章評定專業機構執行計畫書」內容。

三、未來展望

近年來取得智慧建築標章的整體案件數,呈現顯著成長,案件數由102年11件成長至106年80件,已大幅成長7.27倍,顯見近年建築物申請智慧建築標章案件成長顯著。為增加取得智慧建築標章的誘因,已於104年5月修正相關規定,將智慧建築標章的有效期限由3年放寬為5年;另為進一步鼓勵效期屆滿者繼續使用智慧建築標章,已於107年3月公告簡化延續認可的評定審查規定,預估後續延續認可案件數將持續增加。


業務報導
作者:黃彥霖

106年度坡地社區自主巡檢與教育輔導推動成果

本計畫每年度透過自主意願申請及地方政府以公文協助轉知並推薦徵集山坡地社區,再辦理專家諮詢會議邀集專業技師與各相關防災單位商討,遴選本年度輔導對象。再由專業團隊至坡地社區現勘輔導,協助指導社區居民自主關懷社區,期望透過社區防災工作之推動結合自主關懷巡檢機制,激發社區居民之安全管理意識,同時達到教育輔導之效果,106年度推動成果如下:

  • 歷年輔導社區持續追蹤

  為了解去(105)年度防災示範社區操作輔導的成效,以專業技師團隊進行去年度已輔導之坡地社區追蹤輔導訪視,並以問卷訪談方式,協助了解接受輔導社區之改善作為。歷年輔導社區改善情況如表1所示。

表1.歷年輔導社區改善情形

社區名稱

勘查日期與時間

關注點位改善情形

大學至善社區

106年2月18日

已改善3處、未改善3處、持續觀察1處

信義花園社區

106年2月24日

已改善2處、持續觀察5處

水蓮山莊社區

106年3月3日

已改善4處、未改善2處、持續觀察3處

龜山島社區

106年3月18日

已改善4處、未改善1處、持續觀察5處

森之郡翡翠社區

106年3月24日

持續觀察5處

 

  • 坡地社區現地勘查輔導

  本計畫今年度輔導之15處坡地社區計有基隆市2處、新北市8處、新竹縣3處、高雄市1處以及宜蘭縣1處,合計15處,針對此15處山坡地社區,派遣專業技師進行現地勘查及環境設施安全健診、提供防災技術諮詢,協助擬定改善建議與對策,並提供完整現勘報告,技師現地勘查照片如圖1所示。

圖1.專業技師現場勘查

  • 社區巡檢作業及教育講習

  於現勘輔導15處社區後,技師團隊引導社區居民實地參與環境勘查及記錄、災害辨識演練及共同回顧社區災害歷史,並協助社區建置防災自主巡檢系統,並辦理巡檢系統與簡易監測技術操作之教育訓練,以儲備自主管理技能,巡檢點位設置作業如圖2.所示。

圖2.社區巡檢點位設置

  本年度教育輔導之新店玫如社區、樹林非常容易B區社區同時榮獲106年度新北市優良公寓大廈評選-山坡地組之獎項,藉此凝聚社區居民向心力,並提升了全體的防災意識,為本計畫輔導成效的實質展現。

  • 社區防災工作坊

  106年度選定新北市新店區玫如社區辦理示範社區防災工作坊,將專業技師完成的社區災害熱點地圖、防災工作重點等評估成果,製作相關掛圖、模型及教具,並共同討論社區防災議題與對策,引導民眾認識社區之防災工作重點,建立防災共識,並進一步建立社區防災組織,進行防救災教育訓練,執行作業如圖3及圖4所示。

圖3.社區環境地圖製作

圖4.防救災課程實際演練

  • 坡地校園防災推廣講習

  考量培育坡地防災幼苗從根本做起,上半年度受邀參與協辦新北市工務局辦理之坡地校園防災教育講習,下半年度至教育局推薦之三處中南部(苗栗、嘉義與高雄)坡地校園辦理推廣講習,特別尋找有坡地災害潛勢的學校,符合在地化教學,也期望能將所聽所見之坡地防災知識傳達給同居住在山坡地社區的家人。本次選定之坡地校園均為偏遠山區,除有歷史災害外且鄰近災害潛勢溪流,防災教育刻不容緩,後續計畫將持續推動校園防災,以建立正確的應變與防範能力,逐漸讓山坡地防災意識向下扎根。

 

  • 國際安全社區與本計畫之結合

  本計畫自104年度起與台灣已認證之國際安全社區做結合,紀錄輔導過程,並將輔導成果彙整後移交社區,為台灣參與國際安全社區盡一份心力,也提供偏鄉社區更多防災資源,本年度以嘉義阿里山國際安全社區(原住民社區)作為輔導示範社區,除結合本計畫之坡地社區自主防災推廣外,更媒合國家防救災中心開發之防災地方誌課程,協助社區繪製具永久性、一致性且座標完整之防災地圖,安全社區教育講習辦理。

 

  • 結語

  本案自99年執行以來,已輔導社區總計113處,累計受惠戶數超過3萬戶,受惠人數超過10萬人,成果豐碩,後續將持續強化研究成果,回饋於坡地社區自主關懷教育與防災推廣教育計畫,透過坡地社區防災輔導的各階段,彙整坡地社區防災相關問題與經驗,蒐集與分類儲存於資料庫中,轉化專業技師及執行坡地輔導相關工程人員經驗與知識,將以往累積之有用經驗和資料,應用資訊管理系統等技術,以系統化、組織化、標準化的方式,加以蒐集與分類,使其成為執行「坡地社區自主防災推廣與教育輔導計畫」的有形的智慧資產。運用資訊科技協助組織管理整合,產生具有價值的研究分析統計報表,有效整合知識保存、創造流程,使「坡地社區自主防災推廣與教育輔導計畫」執行產生最大效益。


業務報導
作者:雷明遠

106年度建築物防火避難安全推廣成果

本所106年度辦理「建築物防火避難安全推廣計畫」,延續過去推動醫療院所防火安全健檢經驗,本年度擴增至老人福利機構,針對老人福利機構避難弱者之使用特性,提出適當之防火安全對策。另配合營建署為加強建築物公共安全,未來將實施防火門遮煙性能現場查驗,本計畫亦進行遮煙性能現場試驗法可行性驗證探討。此外,對於前年度本所防火科技計畫研發成果,辦理推廣宣導活動。本年度推動成果如下:

老人福利機構防火安全健檢推動及評估原則建立

考量老人福利機構其環境特性與醫療院所較為相近,本計畫評估原則之研擬係參照先前年度醫療院所防火安全健檢相關內容進行調整,研擬之評估原則分為公共安全設施設備安全管理計畫與緊急應變計畫(防火安全部份)及實施兩部分,如圖1所示。

圖1.老人福利機構防火安全評估原則架構圖

 

老人福利機構防火安全健檢評估作業

本計畫自籌劃此項工作至執行現勘健檢,費時7個月,計完成有翠柏新村老人安養中心、雙連安養中心、衛生福利部北區老人之家頤苑自費安養中心、悠然山莊…等15件之老人福利機構之安全健檢報告。綜合以上健檢後結果,歸納出可待加強之處包含:1.機構住民用火用電管理(如延長線使用)、2.機構空間防火門標示及其使用觀念(如維持常閉式或火警連動常開式)、3.機構人員自衛消防編組知能加強、4.以水平避難取代垂直避難,單一樓層防火區劃應建立等待救援空間、5.同機構不同建築物間應分別建立不同之避難策略及備援空間、6.夜間人力不足之應變對策、7.廚房防火區劃及瓦斯遮斷設備管理…等。待各機構經輔導改善完成並複查無誤後,預計於本年度辦理「優良防火安全管理老人福利機構頒獎典禮」給予表揚。

辦理建築物防火安全技術宣導講習

(一)於106年7月10日(一)假大坪林聯合開發大樓15樓國際會議廳辦理「2017醫療院所及老人福利機構防火避難安全技術講習會」,安排4場課程,包含:「健康照護機構(HCF)生命確保與緊急應變」(石富元醫師主講)、長照服務機構防火安全適用設備性能評估及改善設計」(鍾基強教授主講)、「長照服務機構防火避難風險自主檢核及設施設備改善手冊之應用」(雷明遠博士主講)及「老人福利機構防火安全健檢計畫及內容」(陳盈月經理主講),講習會當日參與踴躍,共計有242人參加,其中醫療機構代表有120人。(二)於106年10月23日(一)假大坪林聯合開發大樓15樓國際會議廳辦理「2017前瞻防火安全技術研討會」,本研討會就建築物防火安全技術、防火建材追蹤查核機制、防災監控系統、智慧型避難引導系統、複合式音波檢測於鋼筋混凝土構件火害傷損判識等新技術公開分享,安排6場專題演講,包含:「高層建築物防災中心各類防災監控系統整合與管理制度之研議」(沈子勝教授主講)、「火警探測及滅火設備使用功能查驗方法之研議」(李明智理事長主講)、「智慧型避難引導系統開發及綜合驗證」(游坤明教授主講)、建築物外牆立面火焰延燒特性之探討」(林大惠特聘教授主講)、防火建材追蹤查核機制及非破壞檢測方法之探討」(蔡匡忠教授主講)及「複合式音波檢測於鋼筋混凝土構件火害傷損判識之應用」(陳立憲副教授主講),參與人數有196人。

建築用門遮煙性能現場試驗方法之研發

本項子計畫在本所指導下由台灣建築中心辦理建築用門遮煙性能現場檢測查驗可行性研究。所採用之可攜式量測裝置及方法,可對於現場安裝建築用遮煙門進行實際遮煙能力之指示性比對試驗,以確保遮煙防火門正確安裝於建築物施工現場,進而提升建築物之安全性。此現場試驗方法後續將函請建築主管機關納為防火建材(防火門)後市場查驗機制指定試驗方法之一,並將洽與防火門公會等團體辦理說明會,以擴大推廣成效。

結語

綜上,本項推廣計畫配合政府關懷老人福利政策,辦理老人福利機構防火安全健檢,另配合未來防火建材後市場管理政策,辦理有關防火門遮煙性現場查驗方法研發,不僅僅與政府有關施政脈動扣合,此外辦理講習研討活動將本所近2年內防火科技研究亮點加以推廣,有助於提昇本所能見度,同時也嘉惠相關建築、消防及其他專業人員學習新知機會。


業務報導
作者:陳宜翔、林霧霆、蘇鴻奇、蔡宜中

106年度本所實驗中心檢測及試驗成果

建築研究所設置目的係為推動全國建築研究發展,達成國家整體建設之目標,並著重公共安全性、政策性、管理性之實務研發工作,以提昇建築安全,改善全民整體居住環境品質,提高營建技術水準與健全都市發展。本所共設有防火實驗中心、性能實驗中心、材料實驗中心及風雨風洞實驗室,共計3個實驗中心與1個實驗室,106年委託檢測服務件數共414件。

(一) 防火實驗中心

防火實驗中心主要結合建築防火理論與實際應用,辦理建築設備、材料與工法之試驗研究、檢測驗證、推廣應用及測試,以建立本土化數據,作為建築法規與標準研修基礎,健全法令規範,提升技術研發水準,研發創新建材,提供建築產業廣為應用,加強產業升級與國際競爭力,開創安全、舒適、健康、便利、永續之建築環境。實驗中心主要功能係針對整個建築火災成長歷程,設置完整相對應之防火策略實驗設施,包括防火材料及消防實驗區、部材防火實驗場、煙控實驗塔、耐火構造實驗場、綜合實驗場、戶外火災實驗場等。同時對於引進新技術、新工法、新設備及新材料之性能檢測,實驗中心之委託檢測服務為「撒水幕防火設備」試驗、「匯流排耐火」試驗、「乾式變壓器燃燒性」試驗及「承重構件耐火」試驗等。本所防火實驗中心於106年委託檢測服務件數共有157件。

表1 各實驗單位委託檢測項目及件數

實驗單位

委託檢測項目

106年委託檢測服務件數

防火實驗中心

撒水幕防火設備試驗、匯流排耐火試驗、乾式變壓器燃燒性試驗、承重構件耐火試驗。

157

性能實驗中心

建材逸散檢測試驗、建材逸散隔音試驗、建材逸散吸音試驗、樓板衝擊音試驗、石綿鑑定試驗、熱環境檢試驗。

189

材料實驗中心

氙弧燈式耐候試驗、鹽霧試驗試驗、挫屈束制斜撐性能試驗、阻尼器試驗。

15

風雨風洞實驗室

帷幕牆試艙試驗、門窗試艙試驗、建築風洞試驗包含建築環境風場試驗、建築外表披覆物風壓試驗、建築結構風載重試驗。

53

 

總計

414

圖1 貨架撒水分布實驗

                       圖2 電梯門耐火性能試驗                                  圖3 建築用板材特殊耐火性能實驗

圖4會議廳熱煙試驗

圖5 實尺寸火害、震害多重災害模擬實驗

(二) 性能實驗中心

  由於建築開發趨勢逐漸朝向高層化、大型化發展,致能源及資源的消耗大量增加,造成環境衝擊負荷,亦對室內居住品質產生重大之影響。性能實驗中心主要建置目的係針對建築物節約能源、資源有效利用、降低環境衝擊及健康、安全、舒適性能等需求,進行本土化建築環境與材料性能標準、技術規範及法規標準先期實驗研究,並配合我國綠建材標章制度之推動,整合國內綠建材產品檢測技術服務,作為產學研合作研發平台,目前建置建築音響實驗室、建材逸散檢測實驗室、再生建材檢測實驗室、人工光及自然光實驗室、熱環境實驗室及衛生管路設備檢測實驗室等6大實驗室,實驗中心之委託檢測服務為「建材逸散檢測」試驗、「建材逸散隔音」試驗、「建材逸散吸音」試驗、「樓板衝擊音」試驗、「石綿鑑定」試驗及「熱環境檢」試驗等本所性能實驗中心於106年委託檢測服務件數共有189件。

圖6 全尺寸環控艙

圖7 吸音係數試驗

圖8 石綿鑑定試驗                                  圖9 熱環境檢試驗

(三) 材料實驗中心

材料中心針對建築構材之力學性能、建材耐久與耐候性能、材料成分與微觀分析、以及非破壞性檢測等方面,提供實驗研究與檢測服務。設置有大型力學、耐久耐候、材料分析及非破壞檢測等實驗室,期望帶動國內建築結構耐震性能之實驗研究,累積本土性大型結構構件之實驗數據,支援建築業界於新材料、新技術研發之需求。本中心營運至今,已完成多項大型建築構件力學實驗研究,並協助建築法規及技術規範之增修訂,及相關材料試驗方法與標準之研擬,支援新材料、新工法與新技術之研發與驗證,賡續協助建築相關產業之檢測服務,支援學術機構之實驗研究,提升國人安全無虞與永續發展之居住環境。耐久耐候實驗室主要之委託檢測服務為「氙弧燈式耐候」試驗、「鹽霧試驗」試驗。大型力學實驗室主要之委託檢測服務為「挫屈束制斜撐性能」試體試驗及「阻尼器試驗」試體試驗等。本所材料實驗中心於106年委託檢測服務件數共15件。

圖10 氙弧燈式耐候試驗機

圖11 實尺寸挫屈束制斜撐性能試驗(3,000噸油壓試驗機)

圖12 油壓耐震阻尼器性能試驗

(四) 風雨風洞實驗室

風雨風洞實驗室的建置,可分別進行風雨及風洞試驗,以及各項研究。風雨試驗旨在檢測建築物門窗及帷幕牆之物理性能,以確保建築整體性能達到設計要求。在帷幕牆風雨試驗方面,本實驗室已獲得TAF之認證,確保本實驗室出具報告之公正性、正確性及可靠性,並提供業界對帷幕牆、門窗進行相關的檢測試驗服務,實驗室主要之委託檢測服務為「帷幕牆試艙」試體試驗、「門窗試艙」試體試驗。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,實驗室主要委託檢服務為「建築風洞試驗包含建築環境風場」試驗、「建築外表披覆物風壓試驗」、「建築結構風載重」試驗等3項。本所風雨風洞實驗室於106年委託檢測服務件數共有53件。

 圖13 帷幕牆風雨試驗

 圖14 門窗試艙

圖15 環境風場試驗

圖16空拍機耐風風洞試驗

 


業務報導
作者:黃恩浩

106年度建築節能與綠廳舍改善補助計畫辦理成果

一、緣起

台灣地區的既有建築物約佔全國建築物總量97%,許多早期的建築物,在興建當時並無建築節能法規,因此普遍存在耗能、不符生態環境等問題,造成能源浪費與溫室氣體排放等現象。為改善此狀況,本所針對中央所屬廳舍及國立大專院校選擇具節能改善潛力之既有建築物,進行能源效率提升及綠建築改善示範計畫,藉由建築物進行改善,帶動我國相關節能產業發展,並達到改善都市環境、減緩熱島效應及提高既有建築物能源使用效率之目標。

本所106年辦理「建築節能與綠廳舍改善補助計畫」,委由財團法人台灣建築中心執行,分別針對建築節能改善及綠廳舍改善兩大主軸進行示範,其中「建築節能改善」項目包含:(1)老舊空調主機系統設備汰舊換新、(2)高效率熱泵熱水系統、(3)空調系統節能策略、(4)建置或升級建築能源管理系統(Building Energy Management System,簡稱BEMS)、(5)進行測試、調整、平衡(Testing, Adjusting and Balancing,簡稱TAB)使空調系統最佳化運轉等。至於「綠廳舍改善」項目包含:(1)室內照明、(2)外遮陽、(3)屋頂隔熱(含屋頂綠化)、(4)戶外遮棚、(5)基地保水等。

 

二、改善示範之辦理成效

本計畫主要辦理前述各項改善示範之技術諮詢及輔導,並辦理內政部所屬單位之節能診斷諮詢服務。成效摘要說明如下:

1.建築節能改善成效

分析本計畫106年度共完成29案示範案例(含建築節能改善23案,綠廳舍改善6案),經量測及比較分析改善前、後之耗能狀況,本計畫改善後總計每年可節省用電量約946.4萬度,降低CO2排放量約5,006公噸,共可節省約3,312.6萬元之運轉費用,投資回收年限約為3.3年,節能改善成效良好,符合預期節能目標。

以本所106年度國立台灣史前文化博物館為例(詳圖1),該館原儲冰滷水主機及相關設備使用已逾13年,設備老舊效率不佳及故障頻繁,造成運轉性能不佳,亟需汰換滷水空調主機及相關設備、整合空調能源管理系統(BEMS),提升整體能源效率。經改善後,空調主機負載率100%時,每噸耗電(kW/RT)由原2.77降至1.37,負載率50%時由原2.15降至1.30,每噸耗電約有40~50%的節能效果。整體節能效益每年可減少42萬度電,節省約122萬元運轉費用,降低CO2排放量約24.8萬公斤,回收年限約為3.5年。除節能效益顯著外,另可利用夜間預先儲冰之特性,避開日間尖峰用電時段之耗能,將有助於降低夏季尖峰用電負荷,充分發揮建築節能改善推廣應用效益。

(a) 國立臺灣史前文化博物館外觀

(b)汰換後滷水空調主機

圖1 國立臺灣史前文化博物館建築節能改善

統計分析本所歷年(92-106年)完成614案改善示範(其中建築節能改善384案,綠廳舍改善230案)之效益,總計每年約可節電1億186.2萬度(詳圖2)、節省電費約3.56億元,並減少CO2排放量約5.93萬噸,平均約4.4年即可回收投入成本,成效良好,亟具示範效果。

圖2  歷年(92-106年)完成改善示範案例及能效益累積數

2.節能診斷諮詢服務

為擴大既有建築節能改善效益,本所去(106)年度率先推動內政部所屬各機關(構)之廳舍節能診斷諮詢服務共30案,診斷結果業提供各單位納為評估節能改善標的優先順序之參考,以使預算有效運用於亟需提升能源效率之廳舍,並可帶動其他中央各部會及地方政府參採本計畫模式,盤點其所屬老舊廳舍辦理節能診斷及改善,以擴散政府部門節能減碳成效。

 

三、未來展望

既有建築之節能改善不僅節能減碳效益顯著,可作為具體示範參考外,更同時可帶動國內相關節能產業發展,成果相當豐碩。為延續及擴大其效益,本所將持續補助中央及地方政府辦理建築節能與綠廳舍改善補助示範與推廣,由公有建築物帶頭示範,以引導民間自主性參與建築節能改善,並藉由辦理節能技術講習會及編撰節能改善技術指引等方式,擴大本計畫之節能示範推廣效益及能見度,以達成建築節能減碳及減緩都市熱島效應之目標。

 


業務報導
作者:林谷陶

106年度「既有建築物智慧化改善工作計畫」工作成果

為利用智慧科技提升既有建築物之環境品質,本所106年度辦理「既有築物智慧化改善工作計畫」,係以中央機關及各級國立學校所屬既有建築物為對象,補助其進行智慧化改善示範及推廣,106年度完成案件計22件,執行經費計約兩千萬元。

一、智慧化改善示範之內容說明

本所歷年評選補助既有建築物智慧化改善示範項目,包括系統整合應用(含節能管理)、安全防災監控、健康照護管理、便利舒適服務、四大類別,分析106年度申請22案件,以系統整合應用11案(含節能管理)為最多,安全防災監控9案次之,均與歷年申請趨勢一致,如表1所示。

表1 歷年既有建築物智慧化改善示範項目統計表

核定改善

示範項目

97

98

99

101

102

103

104

105

106

總計

1.系統整合應用

(含節能管理)

8

22

17

17

23

17

21

13

11

149

2.安全防災監控

5

11

9

11

13

8

9

8

9

83

3.健康照護管理

2

3

1

2

1

5

3

0

0

17

4.便利舒適服務

0

3

1

4

2

7

4

3

2

26

合計

15

39

28

34

39

37

37

24

22

275

二、效益分析

(一) 整體提升行政管理效益

本計畫以105年度示範案件為例,進行智慧化效益之調查,結果顯示管理者透過智慧化平台即時監控掌握系統設備及環境狀態,可大幅提升行政管理效益,改善後每案平均降低總行政管理作業時間92.47小時/月,等於每月節省0.53個人力資源,就經濟效益方面,物業管理現場從業人員平均薪資31,000元/月,約降低16,288元/月之人事成本,可近一步提升行政管理服務品質,並有效減低行政成本及行政人力不足之情形。

(二) 個別項目智慧化效益

1.系統整合應用(含節能管理):智慧化改善方法效益主要係整合及監控相關能源設備,以有效進行主要能耗設備(如空調、照明及用水設備等)運作狀態監控及啟停作業,改善後用電度數平均可減少30,141度/月,以平均一度電3.5元計算,約可節省105,492元/月之用電費用;用水度數平均可減少1,236度/月,以平均一度水12元計算,約可節省14,827元/月之用水費用;另外,亦可利用智慧化監控有效偵測用水管線是否破損漏水,以避免水資源浪費。

2.便利舒適:導入智慧化環境監控,以調控室內環境二氧化碳濃度,改善後能有效降低14~46%的二氧化碳,並使室內二氧化碳濃度降低,符合環保署規定室內二氧化碳之標準值。

3.安全防災監控:導入智慧化(求救消防)設備後,透過系統監控及通報平台,可有效將緊急應變時間(平均約為30分鐘/次)縮短在1至3分鐘內/次,爭取提早處理災害之應變時間。

三、106年智慧化補助示範案例介紹

(一) 國立新竹特殊教育學校

新竹特殊教育學校定位為社區型特殊教育學校,招生對象為中、重度智能障礙學生為主,由於學生常因身心障礙狀無法自行判斷應變,故需即時救援。

106年度係針對校園危險角落、梯間建置「無視覺壓力之虛擬化電子圍籬」,透過視訊監控系統整合紅外線感應裝置,觸發方式以影像告警,並增加智慧型語音驅離警報功能,於警衛室建置中央管制中心(如圖1),以強化安全監控系統為目標,提供學生安全學習及教學環境,系統架構如圖2所示。

圖1 智慧化中央管制中心

圖2 新竹特殊教育學校改善工程設計架構

(二) 國立羅東高級中學

羅東高中由於建築物皆為老舊建物且管理人力有限,校園地處地震頻繁且長年下雨,複雜管線因地震破損、濕氣對抽水馬達等設備造成財損,故常造成用水不足、漏水時無法即時發現。

106年度以建立初期智慧化校園Web網路開放平台為目標,導入「智慧化水資源管理子系統」及「淹水檢知警報管理子系統」,針對校園總用水進行偵測,可即時監控各棟用水狀態,記錄每日水位(量)之變化,判斷是否有漏水與馬達超時告警,結合APP行動告警之及時性、移動性(如圖3),將異常情形發送給管理人員,取代人力巡檢,達學校各大樓用水監控之示範與整體校園智慧化管理之目標,系統架構如圖4。

圖3 水資源及淹水警報APP監控系統


圖4 羅東高中智慧型資訊管理雲端監控平台系統架構

四、未來展望

綜合歷年既有建築物智慧改善案例示範成果分析,確實對提升既有建築物節能、安全、降低營運成本及提高室內環境舒適度及使用者健康照護與滿意度等,均有正面效果,值得鼓勵推廣。未來本所將持續辦理,期望透過智慧科技、設備及系統整合技術,有效提升建築物安全、健康、便利、舒適之使用效益,並達到環保、省能與兼具人性化管理之目標。

 


專題報導
作者:李台光

0206花蓮地震建築物震害分析及本所耐震研究成果

壹、前言

本次地震發生於107年2月6日午夜23時50分,震央於臺灣花蓮縣近海,芮氏地震規模為6.0,導致4棟大樓倒塌、17人罹難、近300人受傷。我國現行「建築物耐震設計規範」設計地震之震度為5級或6級(震度5級及6級,其地動加速度分別為80-250 gal及250-400 gal)。而本次地震最大震度7級發生在花蓮市(434 gal)、太魯閣(482 gal)、南澳測站(428 gal),因超出花蓮縣設計地震地表加速度(320 gal),造成花蓮縣建築物發生嚴重的破壞。依據媒體報導統帥飯店、雲門翠堤大樓等4棟建築物的倒塌與毀損,除鄰近米崙斷層外,可能包括軟弱層結構(一樓為大廳或車庫)、老舊建築物以舊有規範水準進行設計、施工品質不良及頂樓違法加蓋等因素所致。

貳、0206花蓮地震建築物震害分析

本次地震造成建築物倒塌者包括統帥飯店、雲門翠堤大樓、吾居吾宿大樓,以及白金雙星大樓等鋼筋混凝土建築。茲據媒體報導資料整理,建築物震害原因樣態主要可能為地震震度過大、鄰近斷層、軟弱層結構、老舊建築,這些因素交織重疊所致,與105年0206臺南地震震害樣態類似。

一、地震震度過大

本次地震最大震度7級發生在花蓮市(434 gal)、太魯閣(482 gal)、南澳測站(428 gal),最大地表加速度顯已大於花蓮縣設計地震地表加速度(320 gal),因此附近建築物遭受破壞。

二、鄰近斷層

依據媒體報導,本次地震統帥飯店、雲門翠堤大樓、吾居吾宿大樓,以及白金雙星大樓等倒塌建築,皆緊鄰米崙斷層,推測斷層經過是造成建築物崩塌的重要原因。

三、軟弱層結構

軟弱層即是因一樓為騎樓或挑高,且牆壁量較其上部樓層少,致其勁度或強度相對於其上一樓層較小,強烈地震時使底層產生大變形而破壞。

四、老舊建築

由於早期建築耐震專業知識與耐震設計技術規定較為不足,鋼筋混凝土建築設計與施工法規,以及配筋韌性要求,不及目前的規範水準,導致耐震能力不足而倒塌。

參、本所研究成果

鑑於105年0206臺南地震震害教訓,本所積極檢討修訂相關建築政策制度、構造規範,以及強化建築耐震評估補強技術,主要研究成果如下:

一、建築政策制度之研訂

因應0206花蓮震災,在緊急優先對策方面,本部營建署已提出供公眾使用建築物強制實施耐震評估、快篩檢出具軟弱層及結構型態有潛在高危險疑慮建築物,必要時實施階段性補強,使能達到大震不倒之目標;在全面性長期對策上,為確保其餘眾多私有建築的耐震安全,本所亦參酌日本相關法規及本部近期相關施策,研擬「既有建築物耐震評估補強促進法(草案)」,做為推動之法令依據,本草案涵蓋以下建議:

1.分類分期實施計畫:主管機關得依建築物耐震能力之脆弱度(如具有軟弱層建築、騎樓及其他平面、立面不平衡之建築物等)、供公眾使用、危險物儲存場所及影響救災避難之建築物進行調查列管,並就列管建築訂定分期分區之耐震評估補強推動計畫。

2.限期實施與罰則:有緊急危險建築物應限期評估補強,否則得依建築法之規定限制使用。

3.容積建蔽率與同意比例放寬:為補強增加之建蔽、容積率予以放寬;緊急危險之區分所有建築物同意比從3/4調降為1/2。

4.獎勵與補助:提供租屋協助、評估補強補助、低利貸款、貸款保證及稅捐減免等措施。

5.資訊公開及標章制度:供公眾使用等建築物資訊應公開,符合耐震標準建築物得給予標章。

此外,經研究分析發現僅將臺北市未經耐震設計老舊建築物補強至符合中震之耐震水準,即可減少8,000棟建築物倒塌,1,600餘人傷亡及730餘億的財務損失;而且震前投入耐震評估補強之成本僅為實際災損的20~30分之1,因此災前投入國家資源進行評估補強工作,是維護居民生命安全、降低社會經濟損失,並促進建築、土木、營建等專業共創防災產業之三贏策略。

二、建築構造規範之修訂

(一)混凝土結構技術規範

本所參考美國ACI 318-14規範,強化預鑄混凝土構材及鋼筋續接器設計與施工內容,並配合近年來我國耐震設計規範與CNS國家標準之修訂情形,研擬可滿足國內混凝土結構安全需求與符合國際技術發展之「混凝土結構技術規範」草案。

本草案主要特色包括:章節內容大幅重組,便於使用者參閱;強化耐震與預鑄構造規定,提升耐震安全及施工品質;調高混凝土最低抗壓強度,增進混凝土耐久性與韌性;納入SD 490鋼筋(鋼筋強度較高)使用,有利於提升施工品質;新增混凝土耐久性要求,落實地球資源永續經營的理念;參考國內研究成果,建立本土性混凝土彈性模數公式。

(二)建築物基礎構造設計規範

針對105年0206臺南地震造成臺南市部分地區產生土壤液化災害,本所修訂現有規範之相關內容,主要包括:(1)液化評估方法,建議採用本土性雙曲線(HBF)法、NCEER(1997)與AIJ(2001)法;(2)增加液化沉陷之評估法;(3)修正液化土質參數折減之相關規定;(4)增訂液化耐震設計章節,使修正後之內容更加完整。

另配合國內工程界慣常使用之工作載重設計法,於各基礎之設計方法中逐步引入性能設計之觀念,對於不同之設計情況(載重),規定分析設計時應考量所設計結構物與基礎之性能需求,針對容許載重與容許位移依設計載重情況作適度之考量與規定,使其逐步走向性能設計化之方向,以因應世界規範發展之潮流。

(三)鋼筋機械式續接性能標準及檢驗規範

完成現行「混凝土結構設計規範」第15.3.6.4節及新版「混凝土結構技術規範」(草案)第18.2.7.1節條文及解說之修訂建議,並新增一節規定鋼筋機械式續接品質檢驗準則,提升鋼筋機械續接之品質管制水準。

本研究成果可提供作為國內每年2400至3000萬個(用於土木工程及建築工程大約各半)鋼筋續接器之品質驗證依據,以保障建築物與公眾生命財產安全。續接器修正草案已送營建署參考。

(四)增訂「建築物耐震設計規範及解說」結構贅餘度規定

國內現行建築物耐震設計規範未訂定結構贅餘度(靜不定度)之規定,然而在臺灣921大地震及0206臺南地震之建築物震災調查結果發現,結構贅餘度之良窳與否,影響中高樓層建物之耐震性能甚鉅,本所研提相關規定建議納入。

(五)開口結構牆剪力強度計算方法

鑒於國內結構設計者於檢核弱層時,因不知如何計算開口結構牆之剪力強度,忽略開口牆體對側向強度之貢獻,而無法合理檢核1、2樓弱層,本所研提開口結構牆剪力強度之計算方法,並已送請營建署納為混凝土結構設計規範之修正。另針對新建築研提「沿街店鋪住宅結構系統耐震設計技術手冊研究(含示範例)」,提供業界使用。

三、建築耐震評估

(一)「鋼筋混凝土建築物耐震能力初步評估平台(PSERCB)」

本所為利於建築師、專業技師執行耐震能力初步評估作業,開發耐震能力初步評估雲端平台輔助工具,供執行「都市危險及老舊建築物加速重建條例」及「住宅性能評估實施辦法」使用,並可藉此彙集國內建築物耐震性能之龐大資訊,做為分析統計之基礎,有助於政府對於建築管理、耐震評估補強施政參考。

(二)增修「鋼筋混凝土建築物耐震能力初步評估平台(PSERCB)」

鑒於目前初評流程未能將結構不規則性、底層梁柱構件強度與韌性及P-△效應(構架二階效應)等加以量化作為評估之具體依據,尤其對既有中高樓層建物有可能影響其評估結果之準確度,建議在PSERCB初評流程有關結構系統之平面對稱性與立面對稱性,可納入結構不規則性量化等級作為評分標準;並將剛重比指標或結構穩定性因子列入評估項目,以適切反映P-△效應(構架二階效應);另外,亦建議將柱構件剪力比指標與強柱弱梁檢核指標列入評估項目,以適切考量梁柱破壞模式之影響。

(三)鋼結構與鋼骨鋼筋混凝土建築耐震能力初步評估

隨著國內鋼結構與鋼骨鋼筋混凝土建築物增加,此類建築物之耐震能力初步評估方法的建立越來越重要。本所建置鋼結構與鋼骨鋼筋混凝土建築物耐震能力初步評估系統,以因應業界對於此類建築物耐震能力初步評估的需求。

四、建築耐震補強

(一)鋼筋混凝土建築結構耐震補強技術手冊

近十年來補強技術精進及工程實務經驗累積,並配合本部「安家固園計畫」之分工,本所完成近年補強技術資訊與實務案例探討之研究計畫,重新彙編適用民間私有建築之耐震補強技術手冊,增列對具軟弱底層建築補強之特別檢討;另從社會經濟面進行建物補強效益評估,發現除可減少人員傷亡外,其震災損失約為事前補強成本之20倍,適足說明建物評估補強之重要性,因此亦參酌美日規制,進行立法促進私有建築評估補強之可行性研究。

(二)中高樓層建築非韌性RC配筋柱擴柱補強技術

本所參考臺灣屋齡約20年、樓高7樓以上、未滿50公尺之中高樓層RC建築低樓層柱之設計,透過大尺寸結構試驗,提出大樓擴柱配筋細節與設計方法,可用於大樓擴柱之耐震補強,特別是針對低樓層之柱,可加強其抵抗地震之能力,以改善常見大樓低樓層軟弱之問題。

肆、取得專利

一、填充型鋼管混凝土梁柱的接頭結構(發明專利,證書號:I493092)

鋼管混凝土柱可分為組合箱型、矩形及圓形鋼管斷面,組合箱型柱及矩形鋼管推廣應用已行之有年,圓形鋼管混凝土柱則因其與H型鋼梁在梁柱接頭交會區施工不易,應用上受到限制。本所成功研發出以梁翼板貫入梁柱接頭之簡單且方便接合型式,主要是針對圓形鋼管混凝土柱與H型鋼之接合,包含預先以鋼板貫入圓型鋼管與梁接合處並完成銲接,再運至現地與H型鋼接合及灌入混凝土,除可解決施工不便、銲接及灌漿經常發生瑕疵之狀況,並可確保其具有足夠耐震性能。

圖1本所研發填充型鋼管混凝土梁柱接頭結構專利

二、應用於直立柱與開口牆段的鋼筋配置(發明專利,證書號:I563149)

一樓的耐震力不夠,就有可能成為建築「軟腳蝦」!特別是臺灣許多地區常見的沿街店鋪住宅,在一樓沿街方向的牆面有大量開口,當地震來臨時,就有可能產生「軟腳蝦」式的軟弱層破壞,造成建築倒塌與人員之傷亡。為因應沿街店鋪住宅一樓軟弱層的問題,本所提出開口牆之創新鋼筋配置方法。在開口旁牆壁內,以新型鋼筋續接器連接配置交錯的對角鋼筋,另於開口兩側配置特殊圍束鋼筋,提供比傳統鋼筋配置更有效的傳力路徑,大幅增進一樓開口牆的抗震力。

圖2本所研發應用於直立柱與開口牆段鋼筋配置專利

伍、後續工作重點與展望

國內建築法規與建築技術規則參考國內及世界各地地震工程資料與法規,歷經數次修訂,對於建築物之耐震能力已有大幅提昇,並與美、日等先進國家之水準同步;此次震災後,建築相關耐震設計法規與技術規則或尚有檢討改進之處,惟如何從根本上強化專業技師設計、監造與審核之責任,落實營造廠商之施工管理與品質管制,並更正國人任意更動建築物內部結構、隔間與不當使用之行為,以維護建築物耐震能力,當為政府與全體國人未來因應地震發生,減少地震傷亡與財產損失的努力方向。

因本次地震引致花蓮縣統帥飯店、雲門翠堤大樓等多處建築物倒塌造成慘重傷亡,為強化現行建築物審查、勘驗及竣工查驗等制度,借鏡日本在阪神大地震後實施的「中間檢查制度」,避免日後震災再次造成相同傷害,藉由第三公正單位辦理審查、現場勘驗及竣工查驗,以落實三級品管,並確保建築物設計及施工品質,營建署刻正規劃導入第三方專業機構辦理建築審查、施工勘驗與竣工查驗等方向,並據以修正建築法相關條文,本所亦將持續關注後續發展,並提供相關研究成果供參。

 


專題報導
作者:劉青峰

本所建築資訊建模(BIM)研究成果推廣與未來規劃

營建產業無法與其它工業一樣不斷提昇產能、品質,並改變作業模式,甚至產業型態,其主要原因之一在於未能善用資訊科技,而建築資訊建模(Building Information Modeling,以下簡稱 BIM)正是促使營建產業蛻變的關鍵。由於建築工程個案的獨特性、參與者分工複雜與營運維護期間長,而生命週期中規劃設計、結構分析與機電設計、施工、營運維護等各個階段間至今大部分仍以傳統的資訊傳遞以紙本及圖說為主,導致資訊不易統整與整合應用,常造成設計與施工間產生了許多不符預期的成果,對營運維護階段影響更大。我國營建產業仍以傳統的紙本及2D圖說為主要的資訊交付方式,同樣導致營建產業工作效能以及建築全生命週期整體投資報酬效益不彰、浪費資源,不符永續環境政策目標。

BIM即是利用標準化且電腦可讀的資訊模型,創建與收集有關該建築設施的所有適當的資訊。並藉其全生命週期皆可存取的格式,增進資訊整合分享,改善建築工程之規劃、設計、施工、營運維護等各階段的工作流程。因此BIM可以被視為一種以開放標準為基礎的資訊科技,提供建築生命週期資訊管理技術。

近年來,國內營建產業各界陸續有先趨者開始採用BIM,各相關中央、地方政府機關也相繼嘗試在建管行政、公共工程上採用BIM,但因國內尚未有相關指導文件或參考資訊規範來引導政府機關與營建產業界應用BIM的步調與方向,以致於相對於其它國家,推廣進展緩慢。

鑑於前述課題,本所於100年即開始進行初步研究,並於104年起正式以4年期中程科技計畫展開第一期研究推廣工作,並自108年起開始第二個4年期計畫持續進行BIM研究推廣工作。以下將依序先說明本所第一期的研究成果,以及第二期的未來研究規劃。

 

  • 104年至107年目標成果
  • 計畫目標

此階段目的在於為應用BIM強化建築設施全生命週期之資訊管理與流通,提昇設計施工效率及建築品質,增加國際競爭力,並成功的為國內營建產業BIM技術奠基。分成以下目標進行:

  1. 普及推廣應用

BIM的特色之一就是能以虛擬空間整合各專業圖文資訊並進行事前充分協同討論與調整,要讓每個進行環節能順利,就必須先參考國外資料制定必要的規則,包括BIM資訊儲存開放格式、整合與交付、營運等作業指南,依本土營建環境條件及需求,進行相關研究,研提國內BIM指南撰擬架構。

  1. 延伸、深化應用階段

國內BIM技術應用較集中於施工階段及建築管理行政作業,相對於建築物全生命週期,僅為其中一部份,尚未擴及設計與維護管理階段。可參考美國及英國的COBie標準以及資料填寫指南,並研析國外應用於建築維護管理的案例經驗與技術,提供國內相關應用之參考。

  1. 開發本土應用

國內BIM技術本土化應用發展,除以輔助建築管理行政作業為方向之一外,未來將融合「物聯網」、「雲端應用」、「大數據」三大領域,引導營建產業走向高科技產業。

  • 主要研究成果
  1. 提出BIM作業指南

透過104年「我國BIM協同作業指南之研訂-設計與施工階段資訊交換」、105年「我國BIM協同作業指南執行要項研擬」、106年「我國BIM協同作業指南應用案例教材與培訓計畫之建立」等研究計畫,收集國內外相關BIM指南文獻,針對建築專案之設計與施工階段的資訊建製及交換需求,進行深入與本土化分析整理,並據以完成國內BIM指南的可行架構、「BIM協同作業指南」(初稿)以及案例教材,做為國內公私部門執行BIM建築專案時之參考。

圖1我國BIM協同作業指南暨指南執行要項(初稿)文件架構

另外,106年「我國建築工程BIM應用分類之評估選用方法研究」亦透過國內外文獻彙整出適用於國內建築工程的BIM應用,並建立BIM應用之架構與流程,提出「建築工程BIM應用評估選用手冊」,以利業主選用BIM應用時依循。

  1. 研訂國內BIM元件規範

104年「國內BIM元件通用格式與建置規範研究」完成「台灣BIM元件通用格式規範書」(初稿),提供建築營造產業在未來開發元件的過程中,具備可參考的BIM元件標準制定指南,以及建築相關產業開發元件圖庫的技術方向。同時也補助台灣建築中心設置完成適合本土化廠商使用之雲端BIM元件平臺,參考國外BIM元件庫架構,並結合本所COBie及資訊編碼的研究成果,彙整所需檢核之資料、屬性等,建置建築設計常用元件及機電相關應用元件。,並輔導設備廠商建置BIM元件,以解決國內BIM本土元件不足的課題。

圖2BIM元件庫發展主軸

  1. BIM模型資訊之編碼

104年「臺灣COBie-TW標準與使用指南規劃與雛型建置」參考美、英兩國使用COBie訂定建築物營運管理資訊之標準格式與資訊交付作業規範,再參照國內營建產業的現況與需求進行調整,並以臺北市大龍峒公營住宅作為實際演練成果,完成適合國內需求之「臺灣COBie-TW使用指南說明手冊初稿」。

105年「我國BIM全生命週期編碼發展與國際編碼標準銜接之研究 」、106年「建築設計與法規檢測導入 BIM 工程總分類碼之研究」依序完成分析國際編碼規則,訂出臺灣本土化編碼編製的初步應用指南,並將OmniClass編碼翻譯、探討並加以本土化,後續延伸應用範圍與本研究編碼建置後對於現階段BIM輔助建築設計與法規檢測之效益,加速公部門、營建產業對BIM全生命週期編碼的使用與認知。

圖3編碼應用範例

  1. 輔助建築法規檢測

106年「應用IFC記載建築技術規則檢測資訊之研究—建築設計施工編第1、2章」參照IFC階層與屬性資料架構研訂法規檢測所需之基本物件定義、關聯架構等,將法規名詞定義與IFC架構做完整對應,編定完整的說明。並分析法規檢討之運算邏輯,與IFC架構進行對應,作為後續發展全部技術規則檢測資訊記載與應用的一個基礎。

圖4技術規則用語以專案及建築基地相關IFC物件對應圖解

  1. 推廣培訓

為加強推廣力道,利用補助機制,進行國內BIM培訓人才,就BIM建模人員、管理人員及協調人員等不同角色進行培訓,並於北中南三地舉辦研究成果講習會。106年「國內BIM人力分級培訓可行方案之研究」回顧國際之BIM人力分級制度,研提國內BIM培訓及認證制度,建議短期民間自行辦理培訓與認證為主要推動策略;中期以納入地方政府自治條例、委託民間辦理培訓;長期則以採購法立法、委託民間辦理培訓為目標。

  • 108年至111年研究規劃
  • 目前環境需求

近兩、三年內,除本所以中程科技計畫持續研究推廣之外,國內公部門逐漸增加採用BIM技術的力道,也同時產生了技術研究上的需求。

1.   建管行政資訊內涵升級

建築行政管理需要提出一致性的資訊需求與交付格式,以便匯集都市中有關建築物管理必要的完整BIM資訊,再進一步實現城市數位化的各種需求與應用。

2.   社會住宅營運維護智慧化

社會住宅為國內目前重要的政策,如何以BIM為基礎提出一致且完整的資訊需求,結合智慧建築的經營,提供安全健康、便利舒適及節能環保人性化的生活環境。

3.   我國建築資訊數位表現與處理規範

國際間各主要先進國家均積極制定國家BIM標準,積極推動BIM的運用,並訂定執行規範與標準,營造BIM導入之優勢氛圍。國內亟需研究相關資訊規範,以利BIM的推動。

  • 未來環境預測

未來國內營建產業,將會目前其它工業所目臨同樣的課題—少工及大量客製化,必需從勞力密集朝向資訊密集再到機器代工,即工業4.0的概念。營建產業需加速推動BIM以面對下列課題。

1.   少子化所帶來的少工化

BIM的廣泛應用,建築設計可以數位化,流程標準化,加上Robot/IOT物聯網解決方案價格已逐漸下降。可以在設計之初,就採用BIM技術,以便考量往後製造(DFM,Design for Manufacturing)、裝配(DFA,Design for Assembly)、機器人施工的需要,以解決勞力不足的困境。

2.   建築物尺度的空間資訊應用與需求

IOT物聯網與A.I.人工智慧是國際間資通訊科技的重要發展方向,在與數位城市或智慧建築結合應用時,滿足對於建築物尺度的空間資訊應用與需求。

3.   資訊安全的強化

數位資訊的安全課題需在推動初期即建立正確觀念與導入基本作業流程,提供業界參考應用,以免日後難以調整。

  • 建築技術數位升級、建構數位居住環境

第二階段的目標有二。首先,「建築技術數位升級」指推動國內營建AEC產業 4.0升級,充分利用數據分析,更有效地規劃新的建築與相關設施,以更低的成本建立及營運,及更有效地維護。延續104至106年度建築資訊整合分享與應用研發推廣計畫之研究成果,推動BIM應用普及化,持續研提適用於我國的技術相關規範架構,促進建築生命全週期資訊交換流通,以開發BIM導入建築管理作業等新型態應用,在設計、施工與營運資產上,利用數據導向的協同工作模式,使供應鏈發揮最佳的產能利用,提昇營建產業整體效率及品質。

「建構數位居住環境」指橫向聯結行政院前贍基礎建設「數位基礎建設」之「建構開放政府及智慧城鄉服務」,以及亞洲‧矽谷推動方案「軟硬互補,提升軟實力建構物聯網完整供應鏈」,將BIM技術與GIS以及物聯網結合,打造數位城市,作為各項A.I.人工智慧應用的基礎資訊。

為推廣BIM技術,並成功的為國內建築產業BIM技術奠基,延續本計畫所提出的問題樹,針對國內建築產業的特質,擬定相對應的目標樹,本計畫同時以資訊的「協作生產」、「儲存共享」、「深化加值」、「跨域聯結」為概念,擬訂4個分項目標,作為計畫執行的依據,研擬導入BIM技術策略。

  1. 「協作生產」—充實BIM作業指南。建置具高技能的BIM模型生產廠商,建立完備生產流程,開創市場需求與交易機制,提高BIM模型產出效能與品質。
  2. 「儲存共享」—輔助建築管理行政。同時建立全國性收藏整合應用開始,從政府角度逐步建置大型BIM模型資料庫與收繳、應用機制。
  3. 「深化加值」—精進建築營運維護。以完整的建築生命週期資訊應用為主,縱向深化營運維護應用,建立市場需求。同時累積建築使用階段資訊,回饋建築規劃設計參考。

「跨域聯結」—研訂建築資訊規範。建置我國建築資訊數位表述規範,縱向貫穿全生命週期資訊共用,橫向跨域聯結GIS、IOT物聯網、A.I.人工智慧、VR虛擬實境、AR擴充實境等資訊技術,建構數位居住環境。

圖5108-111年科技計畫目標樹

 

 

 

  • 未來展望

總體而言,在形成「推力」上,104年度起之各項研究成果,對於加速國內本土化應用,開發技術應用基礎,可稱已初步達到形成技術「推力」之目標。除了讓專業者了解、採用BIM之外,更要使業主知道如何選用BIM應用項目,同時懂得如何要求BIM應用的品質,從而產生全生命週期的全面推動力量。

另一方面,在「拉力」的形成上,國內公共工程 BIM模型需求的量漸增的同時,如果資訊需求內容能進一步的參考本所相關BIM資訊規範而具有一致性,則可使市場更具吸引力,在目標明確、投資報酬更容易估算掌握的情形下,誘使營建產業主動採用BIM、甚至開發BIM應用。

未來,BIM中的Information會在擴大到包含如何使建築順利營運的前置作業資訊,以及營運後實際運轉情況數據,並可回饋到新建工程案的設計階段,有效提升整體營造環境的效能。BIM可橫向聯結行政院前贍基礎建設「數位基礎建設」之「建構開放政府及智慧城鄉服務」,以及亞洲‧矽谷推動方案「軟硬互補,提升軟實力建構物聯網完整供應鏈」,將BIM技術與GIS以及物聯網結合,打造數位城市,作為各項AI智慧應用,以作為智慧城市甚至國家的數位基礎,將我國營建產業推升到另一個兼具數位經濟屬性的新產業。

 


專題報導
作者:雷明遠

參加2017火災安全亞洲研討會(Fire Safety Asia Conference)

「2017火災安全亞洲研討會(Fire Safety Asia Conference)」於2017年11月15至17日在新加坡盛大舉行,超過12個國家約計250人參加。本會主辦單位為新加坡民防總署(Singapore Civil Defense Force)及國家火災及緊急應變委員會(National Fire and Civil Emergency Preparedness Council),主題為「創新先端之火災安全及緊急應變(New Frontiers in Fire Safety & Emergency Response)」,共同主辦單位為英國消防工程師學會(IFE)新加坡分會,協辦及贊助單位計有15個民間單位。開幕式由新加坡總理辦公室部長(Minister in the Prime Minister’s Office)、人力及內政部次長(Second Minister for Manpower and Home Affair) Mrs Josephine Teo擔任貴賓致詞,接著由大會主席新加坡國家火災及緊急應變委員會主任委員Mr. Alan Loh Peng Leong致詞。

        會議活動分為3天,第1天為防火安全工程工作坊(Workshop),由美國資深消防顧問專家Gregory Jakubowski主講「優良火災事前規劃的核心及細節(The Nuts & Bolts of Good Pre-Fire Planning)」,解說NFPA 1620:事故事前規劃之建議實務之內容,所謂火災事前規劃(或預備計畫)乃是整合場所相關資訊,包括物品材料和現場儲放情形、收容人員特性、水供應、消防系統、特殊危險、緊急應變方案、事故前測試和維護。包括幾項重點:(1)要熟悉問題,了解問題所在,(2)管理組織,單位內部要有一個由上而下的動員組織去專責事故處理,(3)教育,員工需要教育訓練,適時教導預防、應變等做為及措施,(4)預防,應用各項設備、器材等防範災害、事故發生,並應用管理手法找出可能造成事故的風險,且予以排除,(5)防護,萬一事故或意外發生,應有萬全準備可以保護設施、人員、財產的安全,(6)緊急應變組織,事故或意外發生後,依據事前規劃的預備方案成立緊急應變組織或指揮系統,相關人員按照分組分工投入救災或處理意外工作。

第2、3天為火災安全及緊急應變課題研討會,除邀請IFE執行長Neil Gibbins及美國知名學者Prof. Brian Jay Meacham擔任兩天之關鍵報告主講人,亦邀請美、英、澳、臺、新加坡等國專家發表專題演講,內容多元而豐富,各演講主題如下:

序號

第1天主題及摘要

序號

第2天主題及摘要

Keynote

火災及相關風險之全球管理:本報告從全球各國之火災統計數據探討各地區之文化、氣候、財力等因素造成火災風險差異化。另探討全球各地的防火安全系統可以從建築管理、營建過程、建造材料、人員使用、建築物管理、消防反應等方面選擇傳統或創新方式,其導致之風險亦不同。

Keynote

促進新世代性能建築法規之架構:本報告在倡議新的法規架構,即所謂社會-技術系統(socio-technical systems),該系統包括組織面、技術面及人員面,其在法規目標、性能要求及性能基準上更加廣泛,包含健康、安全使用、危害、福利、永續及韌性。

1-1

油槽火災:新加坡民防總署之應變架構及策略:本報告以發生於1988年的新加坡煉油公司(SRC)油槽大火為例,說明事後迄今該國民防總署針對石化火災所擬定的消防救災策略、應變佈署計畫等

2-1

衛生照顧設施之火災安全策略:本報告針對醫院火災風險進行探討,並依據新加坡法規提出減低或排除火災風險的具體作法。

1-2

防火安全工程標準 BS7974之過去、現在及未來:本報告探討英國防火安全工程標準 BS7974的歷史沿革,該標準為全球最早有關於防火安全工程的規範之一。

2-2

高齡及嬰幼住民之避難及行為課題:本報告介紹幾件火災之人員避難行為的特性,並說明收容高齡者人員場所避難所面臨之困難問題,同時提出解決問題建議。

1-3

JEWEL(新加坡第3期航站新建工程)-性能設計手法的應用:本報告探討JEWEL新建工程有關建築內設置植物公園、立體空中廊道等設計,如何應用防火性能設計手法,以達到兼顧消防安全、節能、智能化要求。

2-3

製藥廠及研究設施內易燃液體相關火災風險移除:本報告介紹美國NFPA有關易燃液體危險物品規範,並說明若干主要移除這類物品的火災風險。

1-4

Lacrosse ACP大樓外牆火災-事後分析(PIA)、建築法規變動及新澳洲外牆防火試驗標準:本報告以澳洲墨爾本市一棟高層住宅大樓在2014年11月24日火災為例,說明該建築外牆材料為鋁複合板材料 (Aluminium Composite Panels)所導致的外牆火災風險,並介紹澳洲參考英國、美國所發展之外牆防火試驗標準。

2-4

高挑戰性倉儲風險之撒水頭研究:本報告介紹自動倉儲應用撒水設備的最新發展,依據美國工廠互助保險集團(FM)進行之全尺度倉儲貨架火災實驗及CFD電腦模擬結果,提出撒水頭設置將能突破貨架高度限制。另外,因應物流貨架及取貨系統發展趨勢,提出新的撒水頭設置規範,以確保倉儲貨物防火安全

1-5

煙控系統之性能設計應用:本報告說明規格式及性能式煙控設計的差異分析,並舉一棟工業建築物之煙控設計為例介紹性能式煙控設計所採用之方法。

2-5

消防隊員致死原因探討:本報告以近年發生於英國曼徹斯特的2件火災中消防人員喪生事件為例,探討事後調查及法院審理的觀點。

1-6

太陽光電板危險及風險移除:本報告介紹太陽光電板發生火災時搶救的危險,如電擊。另介紹各類型光電板的特性差異及應注意事項,並提出消防救災時如何避免人員受傷的方式

2-6

台灣八仙樂園粉塵爆發燃燒事件之緊急應變:本報告介紹我國2015年6月27日發生八仙樂園粉塵爆發燃燒事件之原因調查、緊急應變、緊急醫療救助等積極作為。

-

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2-7

使用水平橫拉門作為逃生設施:本報告介紹新型水平橫拉門(折疊式)加設可重複開關的觸控開關,成為符合美國IBC的產品,可提供做為避難出口防火設備選項之一。

從本次研討會所透露之研究國際趨勢,以下幾項值得本所防火科技計畫研究方向規劃之參考:(1)建築法規因應全球性或社會問題的調整,如氣候變遷調適、建築物永續性調和、社會高齡化需求等;(2)防火性能化設計之應用;(3)建築物火災風險(人命安全風險、財產及企業持續性風險)及評估技術;(4)新型建築設備(光電板)衍生新型態火災的預防及搶救對策;(5)醫療機構等收容行動不便者之避難安全及緊急應變;(6)高層建築物防火安全;(7)建築物外牆立面火災延燒風險及防範;(11)特殊建築空間之防火安全(如儲放危險物品之工廠、研發實驗室等)。

本次會議為新加坡政府舉辦之定期性國際性研討活動,本所雖首次參加,未受邀發表報告,但與會期間與許多當地政府部門人員、大學學者、民間專業人士廣泛交流,間接地介紹本所在建築防火科技領域歷年的成果,引起不少人高度興趣,或許未來有機會邀請本所人員前往發表。此外,與會中不少來自東南亞國家的代表,如香港、越南、柬埔寨、泰國、印尼、馬來西亞等,而本次研討會中有我國中華消防安全中心基金會趙鋼董事長發表關於八仙樂園事件的始末,引起與會人士的高度興趣,因此未來如能透過國際研討會發表將本所有關建築結構耐火、防火避難設計、創新防火設備技術等方面的豐碩研發成果向東南亞地區國家介紹推廣,相信我國先進防火防災科技會是我國南向政策的助力之一。


專題報導
作者:姚志廷

參加2017綠建築國際研討會及博覽會(Greenbuild International Conference and Expo)

一、會議簡介

綠建築國際研討會及博覽會(Greenbuild International Conference and Expo)係由美國綠建築協會(U.S. Green Building Council, USGBC)每年主辦之大型研討會,本屆會議於106年11月8日至10日召開,會議地點為美國波士頓會展中心( Boston Convention & Exhibition Cente),該研討會已是全球最大規模且最重要的綠建築研討會之一,每年均有來自世界各地的USGBC分支機構及關心綠建築發展的人士參加會議,本屆會議參與人數為2萬4,731人,參展廠商703家,出席人員涵蓋96國。

會議開幕式是由美國第42任總統柯林頓(Bill Clinton)擔任專題演講貴賓,柯林頓前總統離開白宮後設立了柯林頓基金會(Clinton Foundation),其演說內容提到該基金會關注的議題包括全球環境保護、促進人民健康、強化經濟發展等,美國綠建築協會發展的宗旨也圍繞在這些主題,因此,柯林頓前總統已經不是第一次參與這個大會,他也倡議不同領域的專家、民間組織、志工與政府部門共同努力,協助美國乃至於全球各地建立更有活力的社區和城市,對抗全球暖化的威脅,並且改善人們的生活。

 

二、展覽活動

本次主辦單位於會場安排大型展覽活動(展覽會場詳圖1),較為特別的是,本次展覽特別在諾大的展場中劃設了9,000平方英尺的區域作為淨零區域(Net Zero Zone),這個區域完全使用會展中心自行產生的再生能源。本展覽參展廠商共703家,部分國家或城市以專館方式呈現,例如新加坡館等。本次展覽活動之攤位多為建築能源設備與材料廠商,例如太陽能發電設備及追日系統、永續森林木材、節能玻璃、天然石材、綠屋頂設備、水處理設備、導光管等,這次展覽亦允許買賣雙方可以在會場進行交易,對於很多創新產品與設計,展覽活動為這些新創產品提供進入市場的機會,當然,對於參觀者而言,也可能從中激發相關的設計及應用靈感。此外,展覽會場中,部分廠商把攤位設置成小型講習教室,舉辦產品說明會或技術論壇,其中部分是免費,部分甚至是需要收取入場費的,收取之費用約在每人50至150美元間。

圖1.國際研討會之展覽會場

三、會議重要內容概述

本會議並非以學術論文發表的型態辦理,而是由USGBC安排相關研習主題(會場詳圖2),且主題大致以LEED(Leadership in Energy and Environmental Design)評估系統指標群作為分類,例如:區位及交通、永續場址、水資源利用效率、能源及大氣、材料及資源、創新等主題,在LEED評估系統中,各個指標的架構大致上都包括了必要之評估項目(Prerequisite),及得分評估項目(Credits),前者是一定要符合的先決條件,後者則視符合程度給予分數,在LEED v4版本中,材料與資源評估大項中,增修訂了「建築產品宣告及最佳化」(BUILDING PRODUCT DISCLOSURE AND OPTIMIZATION),將建築產品的宣告和最佳化概念納入,其目的是鼓勵建築物採用資訊揭露較為完整的材料和產品,也引導製造商製造更符合環境友善、經濟性、社會性的產品。「建築產品宣告及最佳化」有三項評估細項,包括:環境產品宣告(ENVIRONMENTAL PRODUCT DECLARATIONS)、原材料來源(SOURCING OF RAW MATERIALS)、材料組成(MATERIAL INGREDIENTS)。其中,環境宣告是因應全球暖化、氣候異常等議題所延伸出來的概念,基於產品生命週期之特性,依據ISO 14025標準(產品環境標誌與宣告)提供消費者量化且可比較之環境績效結果;原材料來源評分項目,則是為了鼓勵建築物使用來源透明的材料及環境友善的材料,廠商需公開其原材料相關資訊,包括:原材料來源地點、承諾承擔土地使用的生態責任、承諾在原料開採及製造階段降低環境傷害、承諾滿足適當的自願性標準與計畫以承擔企業責任;材料組成評分項目則是為了鼓勵材料製造商揭露完整的材料化學成分及安全資訊,揭露的方式與標準亦有明確規定。

圖2.綠建築國際研討會現場座無虛席

四、技術導覽

本次技術導覽包括3個參訪主題,包括建築資源回收商店(Restoration Resources)、Fraunhofer永續能源系統中心及波士頓創新及設計大樓(Innovation and Design Building),概要說明如下:

1.建築資源回收商店(Restoration Resources)

位於波士頓的「Restoration Resources」是由Mr. Bill Raymer 經營的建築資源回收商店,過去20年來Mr. Bill Raymer 從廢棄或拆除的舊建築物中,蒐集相關的家具、門窗、衛浴、五金零件、燈具、石材、鏡子、教堂的彩色玻璃、木雕、石雕,及有歷史感的文物,並將這些回收家具及建材存放於7,000平方英尺的展售場販售。Mr. Bill Raymer認為回收的物品不但符合地球友善(Eaeth Friendly)及環境永續的概念,而且這些具有時間感的材料及器物,蘊含了一種獨特的美感及稀有性,有些物件的工藝技術甚至是現代產品無法取代的。近年來,由於環境永續的意識抬頭、復古風潮的興起,這些回收物的魅力逐漸被看見,部分室內裝修業者會將這些回收物品設計及應用於新建築物中,持續發揮其原先的效用,部分則用為裝飾及藝術創作,以營造出復古的設計感,Restoration Resources建築資源回收商店之概念亦符合LEED「材料的再利用(Materials Reuse)」之評估準則。

2、Fraunhofer永續能源系統中心CSE

弗勞恩霍夫協會 (Fraunhofer)總部位於德國慕尼黑的一個著名非營利研究機構,成立於1949年,下設80多個研究所,素有德國工研究之稱,弗勞恩霍夫協會於1994年在美國成立子公司Fraunhofer USA。該子公司在美國共有7大中心,包括本次參訪的永續能源系統中心,該中心設立的目的係透過科學研究及工業創新來加速永續能源的應用,該中心主要研究領域包括太陽能光電、智慧化能源效率(Smart Energy-Efficient)、電網技術(Grid Technologies)、分散式能源(Distributed Energy Resources)等。

 

3、波士頓創新及設計大樓(Innovation and Design Building)

波士頓創新及設計大樓(Innovation and Design Building),興建於1918年,原先用途是軍事用途,在二戰時間,這棟大樓是美國海軍補給及維修基地,許多物資補給及軍艦維修均在此完成。直到1983年,波士頓市政府從國防部買下了這棟百年建築物,並將這個樓地板面積達到400萬平方英尺的建築物改造成波士頓的新創基地,提供許多企業作為研發、製造、服務或展售的據點,也提供給青年創業家及發明家作為個人工作室。波士頓創新及設計大樓這棟佇立在波士頓港灣邊的大型百年建築物,退去戰地任務後,並未拆除,而是經由改造與活化後,蛻變成帶領波士頓產業轉型的新創基地,這不僅保存了波士頓當地的歷史建築,也符合永續與循環經濟的環境訴求。

 

五、心得與建議

本次奉派赴美國波士頓參加「Greenbuild International Conference and Expo Boston 2017」國際研討會,獲致幾點心得及建議如下:

(一)心得

USGBC長期致力於推動永續居住環境、倡議環境保護及提升生活品質,本次研討會參與過程確實深刻感受到主辦單位具體實踐永續的價值與信念,例如會場中的垃圾桶都是一次擺放3個,分別容納金屬、紙類及不可回收垃圾,且每組垃圾桶旁都隨時站著1位工作人員,負責檢視每一件垃圾正確地依照分類被丟進正確的垃圾桶,此外,依據大會會後公布的新聞資料,本屆大會達到5項永續目標:

1、會場中有90.5%的垃圾被回收再利用。

2、展覽會場中有超過2萬5,000磅的材料(木板、地毯、地磚等)及1,500磅的食物在會後捐贈給當地慈善機構。

3、會議提供當地的麥迪遜高職學生實習及工讀機會,包括展場施工、設施管理、展場維運等,使學生獲得支援大型綠色活動的實務經驗並瞭解綠建築相關概念。

4、使用100%的再生能源,會議主辦單位透過購買再生能源憑證(Renewable Energy Credits, RECs)的方式,實際支持再生能源。

5、本會議有超過1萬4,500個報名者在線上報名時點選同意永續實踐的承諾,包括自行攜帶水壺而不使用瓶裝水、使用大眾運具前來會場、選擇環保旅館等。

從相關細節,可看出主辦單位用心將環境保護的信念,具體落實到會議中的相關環節,以與會議追求的永續目標相互呼應。

(二)建議

1、針對國外綠建材相關標章制度及認證體系,建議加強資料蒐集並評估我國基準與國際接軌之可行性:

  本次在Greenbuild研討會中,發現LEED評估系統對於材料及資源的認定與計分,大量整合及採認其他標章制度或認證體系的認證結果與標準,例如ISO、GreenScreen、Cradle to Cradle、ANSI/BIFMA、NSF/ANSI、ProductLens、REACH、FSC、健康產品宣告公開標準、全球化學品統一分類及標章制度、永續農業標準、全球報告倡議組織之永續報告等,此種直接採認其他體系之標準與認證結果之作法,可使USGBC不需針對類型龐雜的建材類產品個別訂定評估基準或自行評定,且可強化評估深度與廣度,此一作法或可作為我國推動綠建築及綠建材標制度之參考,建議未來可針對國外建材類標章與認證體系加強資料蒐集與研究,深入瞭解其內涵與基準,俾利評估綠建築及綠建材標章制度對於材料及資源之評估內涵,是否需進行微調,並與國際接軌。

2、本研討會聚焦於循環經濟相關議題,建議我國綠建材需加強此議題之研究與推廣:

本次USGBC安排的3個參訪主題,就有兩個圍繞在循環經濟的議題,再次突顯資源循環再利用是永續發展的核心概念之一,當然,「循環經濟」的重點不僅是「循環」,也在於「經濟」,因為當循環及再利用的議題,無法落實為一種可以經營的產業模式時,那麼這個議題就只能停留在概念或示範的階段,因此,USGBC安排參觀經營了20年的建築資源回收商店(Restoration Resources),及蛻變為波士頓新創基地的百年舊建築,無非是要以成功的案例,向人們展示循環經濟的無限可能。Restoration Resources靠著回收堪用的門、窗、壁爐、燈具、五金配件、木料、家具等,建構一種具有獲利模式的商業模式;而波士頓創新及設計大樓(Innovation and Design Building)原是老舊的廢棄倉庫,經過改造與活化後,蛻變成帶領波士頓產業轉型的新創基地,此一案例,亦符合永續循環之概念。由於循環經濟在國際間已被視為追求永續發展的重要策略之一,不論是建築產業或建材產業均無法自外於循環經濟的發展潮流,因此,建議未來可針對建築或建材產業的循環經濟議題,強化相關研究與推廣工作。