::: 首頁   資訊與服務    建築簡訊    建築研究簡訊第102期《內容全覽》  
建築簡訊

建築研究簡訊第102期 《內容全覽》

主題報導
作者:紀雯玲

2018環亞熱帶創新低碳綠建築國際研討會辦理成果

一、前言

面對全球暖化、氣候變遷的挑戰日趨嚴重,本所在1999年即已建立EEWH綠建築評估系統,以符合生態(Ecology)、節能(Energy Saving)、減廢(Waste Reduction)、健康(Health)之目標,EEWH綠建築評估系統是亞洲第1個、全球第4個上路的評估系統,更是唯一獨立發展且適合應用於環亞熱帶建築的評估系統,目前臺灣亦為全球綠建築密度最高的國家,相關綠建築推動成就備受國際肯定。

此外,隨著全球「企業社會責任(Corporate Social Responsibility)」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,藉此提升企業的環保永續形象,以爭取國際大廠的合作,為因應相關國際化的需求,本所已出版綠建築評估手冊-境外版(EEWH-OS),自106年7月1日正式受理綠建築標章境外認證工作,臺灣綠建築評估系統已成功邁出國際化的第一步,爲我國推行綠建築十多年來的重要進程。

綜上,臺灣在綠建築領域的研究,持續處於世界領先水準,且在綠建築政策的推動與發展上,也深具特色,值得進一步提供環亞熱帶氣候區國家參考,並向國際展現臺灣推動綠建築的成功經驗,因此本所於107年10月14至17日,假國立臺灣科技大學國際大樓會議廳舉辦「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),藉由這次國際研討會提升臺灣國際能見度,並強化國人對於綠建築政策之瞭解。

二、國際研討會議程及重要活動

開幕式由本部花政務次長敬群、國立臺灣科技大學廖慶榮校長、國際永續建築環境倡議組織執行長Nils Larsson及國際建築研究聯盟高級顧問Wim Bakens等貴賓蒞臨致詞,為本次國際研討會揭開序幕。同時,為彰顯政府對於綠建築推動工作之重視,也利用這個國際會議的平台,本部花政務次長敬群頒發第3例境外版綠建築標章,以表揚在東南亞設廠境外臺商對於綠建築政策的支持。

本次國際研討會邀請多位國際重要組織代表發表專題演講,包括世界綠建築協會(WGBC)前主席戴禮翔先生、國際永續建築環境國際倡議組織(iiSBE)執行長Nils Larsson先生,及國際知名學者德國卡斯魯大學Thomas Lutzkendorf教授、日本東京理科大學Inoue Takashi教授、美國波莫納加州州立理工大學吳和甫教授、國際建築研究聯盟(CIB)W062共同主席Lynne Jack教授等,針對氣候變遷調適、綠建築政策、永續性評估等宏觀議題提出前瞻性的策略,亦從建築物溫室氣體減量、建築開口控制、碳中和及水資源利用等面向提出全球發展趨勢與創新技術發展。此外,為分享臺灣綠建築的成功發展經驗,本所王榮進所長於研討會首(16)日發表「臺灣綠建築推廣:當前發展與未來展望」,將臺灣推動綠建築之成功經驗,提供環亞熱帶氣候區國家參考。

本國際研討會自去(106)年11月起透過國際公開徵稿,徵稿主題共計12項:綠建築政策與倡議、建築節能、水資源、廢棄物減量、室內環境、評估系統與工具、低碳技術、規劃設計理論、教育或訓練與策略、都市更新計畫、生態城市與社區、綠建材等,共網羅了國內、外超過論文60篇的學術論文,內容聚焦於環亞熱帶氣候特性之綠建築設計技術與發展經驗,同時亦將視野擴大至生態社區與生態城市層次。除了平行會議的論文發表場次,還特別安排了綠廠房和優良綠建築2個特別場次分享臺灣推動綠建築經驗,其中綠廠房場次特別邀請到台積電、台達電、日月光、第一商業銀行、安永心食館及台北101等6位跨國企業代表分享推動綠建築之成功經驗,以展現臺灣產業界對於綠建築的重視及推廣。至優良綠建築的部分,則邀請到6位享譽國際的建築師,介紹國內具代表性之優良綠建築設計案例,分享他們對綠建築與環境共生的設計理念,同時也充分展現臺灣卓越的綠建築設計能力。

由於本次國際研討會已列入國際永續建築環境(SBE)系列會議(International Sustainable Built Environment Conference Series)之一,配合SBE國際會議慣例,安排「氣候變遷與調適策略」主題之圓桌會議,圓桌會議邀請7位國內、外專家學者,包含國際永續建築環境國際倡議組織執行長Nils Larsson先生、德國卡斯魯大學Thomas Lutzkendorf教授、國際建築研究聯盟(CIB)W062共同主席Lynne Jack教授、馬來西亞綠建築協會執行長BK Sinha先生、新加坡大學劉少瑜教授、香港理工大學王寧添副教授以及社團法人台灣永續綠營建聯盟總顧問江哲銘教授,共同討論全球暖化的衝擊及環亞熱帶綠建築的低碳發展策略。

三、辦理成果及推廣效益

「2018環亞熱帶創新低碳綠建築國際研討會」得到國際永續建築環境倡議組織(iiSBE)、國際建築研究聯盟(CIB)以及世界綠建築協會(World Green Building Council,WGBC)等國際組織之支持與協辦,成為SB19 Series系列會議的首場國際研討會,除了許多重量級的國際組織貴賓及專家學者參與,國內的產、官、學界的人士也熱烈響應並給予協助,一共吸引了來自全球20餘個國家地區,總計超過280名人次參加,是近年我國在建築領域最大型的國際研討會,藉由本次國際研討會的舉辦,成功的讓臺灣綠建築的發展成就被世界看見,也為綠建築下一階段的發展,注入更多活力與動能。

永續發展已經成為全球普世價值,建築朝向創新低碳與節能的方向發展,更是國際主流趨勢,為了共同實踐我們對於永續環境的承諾與使命,必須透過跨領域與跨國界的緊密合作,探討綠建築的關鍵技術與發展策略,以對抗全球暖化。臺灣位處環亞熱帶區,在綠建築的研究發展上,我們既與全球發展脈動緊密接軌,也樂於積極分享自身的推動經驗,本次研討會即是秉持「全球化視野,在地化行動」的精神,不僅系統性地彙整國內外相關創新技術與成功經驗,也成功的為環亞熱帶氣候區建立綠建築區域交流平台。

 
  內政部次長花敬群(右4)與國內外貴賓合影

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

圖1. 內政部次長花敬群(右4)與國內外貴賓合影

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

圖2.國際研討會開幕式當日盛況

 
   

大事紀要
作者:詹佳穎

智慧住宅南部展示區開幕

為積極推廣智慧綠建築,特別在北、中、南三區建置智慧住宅展示中心,包括位於臺北市文山區的智慧化居住空間展示中心,以及於105年12月底遷移至臺中文化創意產業園區的中部展示區,其中原位於高雄捷運大東站的南部展示區自102年12月開展迄今已有5年,因展期即將屆滿,為持續提供南區民眾現場體驗智慧住宅的機會,與高雄市政府合作,由市府提供四維行政中心1樓空間建置展場,並於本(107)年10月9日下午假該展示區舉行開幕典禮,活動主題設定為「智慧住宅‧引領未來」,由內政部常務次長林慈玲以及高雄市政府副市長楊明州共同主持開幕典禮,並邀請業界代表、相關公協會理事長參加,媒體朋友及相關業界來賓出席相當踴躍,開幕儀式圓滿成功。

林次長特別參觀體驗展示區之各項設備,包括智慧機器人、智慧電表、智慧居家控制系統、安全監控系統設備等智慧化產品,親身體驗智慧生活環境,感受便利的高品質生活,並期許本展示區開幕後成為南部地區智慧綠建築發展的種子基地之ㄧ,未來在各界的齊心合力推廣下,讓本展示區發揮更大之產業效益。

 

圖1. 內政部林常務次長主持開幕典禮

圖2. 禮成合影

圖3. 內政部林常務次長參觀智慧住宅南部展示區


大事紀要
作者:靳燕玲

本所108年度各科技計畫審查結果

本所108年度科技預算經行政院核定經費為1億3,264萬6,000元,共辦理7項計畫包括:高齡者安全安心生活環境科技發展中程個案計畫(3/4)、前瞻建築防火避難及結構防火科技研發整合應用計畫(1/4)、建築與城鄉安全防災韌性科技發展計畫(1/4)、建築工程技術發展與整合應用計畫(1/4)、建築資訊整合應用躍升計畫(1/4)、創新循環綠建築環境科技計畫(1/4)、智慧化居住空間整合應用人工智慧科技發展推廣計畫(1/4)。各項計畫皆符合本部科技施政目標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,期能營造一個關懷弱勢、智慧節能、居住安全的永續幸福家園。


大事紀要
作者:郭建源

建築物外表被覆物風壓風洞試驗技術全國首家通過TAF認證

本所風洞實驗室之「建築物外表被覆物風壓風洞試驗」於今(107)年9月26日,正式取得財團法人全國認證基金會(TAF)之認證證書,該項試驗為我國首家取得認證之實驗室。風洞實驗室風洞斷面寬4公尺高2.6公尺,是目前臺灣最大風洞實驗室,可執行建築結構風載重試驗、建築物外表被覆物風壓試驗、建築環境風場試驗及其他風工程相關試驗。除了本次「建築物外表被覆物風壓試驗」取得認證外,「建築結構風載重試驗」亦獲得展延認證。

「建築物外表被覆物風壓試驗」主要用在評估建築物外牆所受風壓,透過風洞試驗量測縮尺模型所受壓力,經由極值分析決定設計風壓值,可供帷幕牆設計時決定各種構件材料尺度。透過本次TAF認證過程,將試驗流程標準化、儀器設備規格化、數據分析系統化,以確保穩定的試驗品質,提供高準確性之試驗報告書。建築物外表被覆物風壓風洞試驗情形及相關儀器設備如圖1~圖3所示。

 

圖1. 建築外表被覆物風壓風洞試驗情形

圖2. 建築外表被覆物風壓風洞試驗情形

圖3. 建築外表被覆物風壓風洞試驗壓力擷取相關設備


大事紀要
作者:蔡宜中、蘇鴻奇、林招焯

本所南部實驗中心TAF通過延展認證

本所南部實驗中心包含防火實驗中心、性能實驗中心及風雨風洞實驗室,皆為TAF認證之實驗室。其中風雨風洞實驗室及防火實驗中心已率先於今年通過TAF延展認證如下:

風雨風洞實驗室原TAF認證項目計有帷幕牆與門窗風雨試驗相關測試項目及風洞試驗之建築結構風載重試驗共9項,原認證有效期間為105年1月25日至108年1月24日止。為了增進風洞試驗之公信力,今年再增加1項風洞試驗TAF增列認證項目:ASCE/SEI 49-12「建築外表披覆物風壓試驗」。本案業經評鑑小組認可,於9月26日核發新證書,可續用TAF認證標誌,認證有效期間為108年1月25日至111年1月24日止。

防火實驗中心原TAF認證項目計有「防火門耐火測試」等22項與商品檢驗指定試驗室認證服務計畫2項,原認證有效期間為104年10月14日至107年10月13日止。本案業經TAF評鑑小組認可於10月26日核發證書,認證有效期間為107年10月14日起至110年10月13日止。

性能實驗中心目前實驗室TAF認可項目包含聲壓法隔音材隔音性能試驗等10項,原認證有效期間至107年12月13日止,為認證期滿可續用TAF標誌,107年6月29日向TAF提出延展認證申請。現場評鑑於9月4、7日進行,並於於107年12月4日獲得認證。本次認證內容除原有項目外,並將震災後107年度自行修復完成之消音箱消音性能實驗納入,另於甲醛及TVOC項目新增報告簽署人2員,將使本中心實驗技術服務更具公信力。


大事紀要
作者:許閔揚

正聲廣播公司台北在飛躍節目「綠生活專題報導」專訪所長

正聲廣播公司為宣導我國綠能政策與發展,在飛躍節目製作「綠生活專題報導」,報導我國民間綠屋頂實例及綠建築政策宣導,其中綠建築政策係本所重要業務,為使民眾瞭解我國綠建築政策之發展及辦理成效,本所規劃「綠建築辦理績效及城鄉申請差距」、「建築節能與綠廳舍改善補助計畫」、「推廣展示及如何落實到一般民眾居住環境」議題,並由本所王所長榮進受訪,專訪內容已於107年8月14日於正聲台北調頻台FM104.1播出。

所長親自接受專訪


大事紀要
作者:白櫻芳

林業試驗所與本所交流「建立韌性城市-都市林智慧生態城市2.0」

行政院農業委員會林業試驗所張所長彬於107年8月9日上午率領吳副所長孟玲及各組成員拜會本所王所長榮進,地點假本所簡報室,本所王副所長安強、鄭主任秘書元良及各業務組均派員與會,雙方互就政策型計畫合作議題「韌性都市林-都市林智慧生態城市2.0」進行交流。會中邀請本所派員參加107年8月13日「109年度政策型計畫策略規劃共識營」,希望透過工作坊分組討論凝聚共識。雙方並於會後多次研商,林業試驗所定調研提「109年推動韌性城鄉綠資源治理典範」政策型計畫;本所未來亦將積極推動相關合作研究,並協助研究成果之推廣應用。

 

行政院農業委員會林業試驗所拜會本所合影


大事紀要
作者:雷明遠

德國經濟辦事處(GTO)及德商ZAPP-ZIMMERMANN人員拜訪本所

德國經濟辦事處(GTO) 於今年8月致函本所,表示德國聯邦經濟暨能源部委託GTO籌備德國機場暨航空業商務代表團來台參訪,其中德商ZAPP-ZIMMERMANN希望了解台灣防火建材相關規範並深化雙方產業合作機會。9月6日下午德方GTO專案副理Charlotte Hse及ZAPP-ZIMMERMANN公司市場部經理Udo Burgmer到訪,我方由本所安全防災組蔡組長率相關人員及台灣建築中心人員共同接待並交流座談。雙方就該公司生產之彈性PU發泡樹脂類貫穿部防火材料產品如何能夠使用於我國建築物進行近70分鐘討論,謹建議方式如下:(1)試樣送本部經指定認可實驗機構測試後,其次送評定機構審查評定,再送營建署審核取得認可書;或(2)其產品倘已經過美國UL實驗室(為營建署認可之國外試驗機構之一)測試合格,則可以送請國內評定機構評估,並於國內指定認可實驗機構進行指示性試驗後,再送評定機構取得性能評定書,最後送營建署審核取得認可書。德方對於本次拜會深表感謝,並希望未來有機會能在本所防火實驗中心進行試驗。


大事紀要
作者:劉俊伸

台灣野村總研諮詢顧問公司拜訪本所

台灣野村總研諮詢顧問公司陳志仁副總經理帶領相關同仁於107年8月3日及21日兩度拜訪本所,就日本發展零耗能住宅(ZEH)、零耗能建築(ZEB)政策趨勢及我國能源與建築等相關政策之推動發展與本所進行意見交流。

該公司兩度拜訪均由本所王榮進所長接見,並由環境控制組羅時麒組長及相關同仁陪同與會,經雙方意見交流討論,本所除瞭解到日本在零耗能住宅及零耗能建築之相關推動政策與發展趨勢外,更瞭解到日本政府零耗能政策推動之組織架構及分工、零耗能住宅及建築計畫基準之建立及大樓型建築零耗能發展案例等內容,對本所後續相關政策研擬、計畫推動及同仁自行研究之參考均有所助益。


大事紀要
作者:張志源

辦理高齡社會療癒與照顧環境研討會

本所為宣導高齡社會療癒與照顧環境的思維及觀念,並結合未來發展之趨勢,於103(星期三)大坪林聯合開發大樓國際會議廳舉辦「高齡社會療癒與照顧環境研討會」,邀請國內官、產、學、研各界人士參與,共計有250人參加。本研討會分為兩個主題,主題一為「高齡社會下療癒性環境理論與應用」,針對高齡社會的照顧服務與實質環境、療癒性環境的規劃設計準則相關議題進行專題演講;主題二為「活化閒置校舍作為高齡長照據點之研究」,針對建築師、都市計畫技師及室內設計及裝修人員等相關從業人員,說明閒置校舍作為高齡者長照據點需檢討之法令、辦理流程、設計應注意重點及目前已完成之國內案例分析,獲得與會聽眾熱烈的迴響及認同肯定。


大事紀要
作者:張乃修

辦理「永續智慧社區創新實證示範計畫場域觀摩交流參訪活動」

  本所自105年起推動「永續智慧社區創新實證示範計畫」,受補助建置的場域,各有其不同的規劃理念、需求與對應之解決方案;為了推廣本計畫階段性成果,本所分別於107年8月10日及9月10日舉辦「永續智慧社區創新實證示範計畫場域觀摩交流參訪活動」,提供106年度桃園市政府與中興大學之規劃建置執行經驗,並導入應用技術供其他場域參考,期能減少有相同需求或意願的各級政府機關與公立大專院校參與阻礙,使構想更臻完善。

 桃園市政府場次,由本所組長王順治、桃園市政府風景區管理處葉處長及執行團隊;中興大學場次由本所主任秘書鄭元良、中興大學陳主任及執行團隊參與,二場次總計100位學員參加,過程問答與交流熱烈,會議圓滿成功。


大事紀要
作者:陳士明

辦理鋼結構與鋼骨鋼筋混凝土建築物耐震能力初步評估平台開發與應用說明會

本所為有效推廣及宣導鋼結構與鋼骨鋼筋混凝土建築物耐震能力初步評估技術及雲端運算平台,讓營建產業對鋼結構與鋼骨鋼筋混凝土建築物耐震能力初步評估技術應用有更深入的了解,本年度於北、中、南三地舉辦107年度「鋼結構與鋼骨鋼筋混凝土建築物耐震能力初步評估平台開發與應用」說明會(8月28日臺北場、8月29日臺中場及9月3日高雄場)。說明會宣導本所近年建築物耐震評估、補強技術研究成果及應用情形,包含建築物耐震評估、補強技術之應用與發展;鋼結構、鋼骨鋼筋混凝土建築物耐震能力初步評估方法之理論背景;鋼結構、鋼骨鋼筋混凝土建築物初步評估系統實際案例操作等,讓從業人員能夠熟悉此類建築物之耐震能力初步評估方法內涵。本次3場說明會,參加人數共計370人。

 

1.說明會(臺北場) 由本所王所長榮進開幕致詞


大事紀要
作者:劉青峰

舉辦107年度BIM人才媒合會

隨著業界使用BIM廣度與深度增加,所需的人力及專業內容更為業界所重視為有效推廣及宣導BIM應用與教育及產業界媒合,並加速強化產業的競爭力,本所與台灣建築中心合作於107年10月2日假國立臺灣科技大學舉辦「107年度BIM人才媒合會」,擬透過本活動與國內大專院校串聯合作,以實習或產學合作方式導入業界的資源,推動 BIM 產業發展、深耕職場人才,弭平產學落差,以提升人才進入產業界接軌速度。

本次人才媒合會,參與廠商含在地及跨國廠商,亦有BIM元件製作商與設備商欲透過此活動觀察此次工作媒合的實際操作狀況,並希望未來能再次參與相關活動。期望透過此次經驗提供國內學界與產業界合作與人才媒合典範,同步提升營建與建築業界運用BIM廣度與深度的作業優勢。

圖1. 107年度BIM人才媒合會 由本所陳建忠組長開場致詞

圖2. 107年度BIM人才媒合會現況


大事紀要
作者:劉青峰

舉辦107年度BIM推廣宣導講習會

本所為有效推廣及宣導BIM技術,讓營建產業各界對BIM應用有更深入的了解,本年度南三地舉辦「107年度BIM推廣宣導講習會」(9月25日臺北場、10月5日臺中場及10月26日高雄場)。講習會議題以宣導本所近年BIM研究成果及應用情形為主軸,包含BIM趨勢與展望未來、桃園市政府王明德副市長從智慧城市治理角度談BIM與地方治理新觀念,本所BIM輔助建築法規檢測與建築防火避難性能驗證等研究成果,再輔以專家學者從不同面向介紹BIM如何結合數據化之TMY3標準氣象年資料,以及新型態參數設計工具程式。本次3場宣導講習會,參加人數共計330人。

圖1. 107年度BIM推廣宣導講習會(臺北場) 由本所王安強副所長開場致詞

圖2. 107年度BIM推廣宣導講習會(臺北場)

由桃園市政府王明德副市長演講現況


大事紀要
作者:白景富

舉辦BIM輔助建造執照應用發展說明會

本所為協助推廣建造執照應用BIM技術圖資交付與審查,辦理北、中、南3場次的教育訓練,主要對象係針對政府部門、建築師及營建產業人士等,對於擬定完成的建造執照應用BIM之審查模式與流程、樣版分析及建議等,進行介紹並推廣研究成果,以利提升與拓展研究成果之價值。   

本年度於北中南三地舉辦「BIM輔助建造執照應用發展說明會」(9月27日臺北場、10月1日臺中場、10月19日高雄場) ,與會建築及營建產業人士總計328人。本次說明會議題綜括研發建造執照應用BIM之審查模式與流程,以及BIM與二維圖資整合交付流程,期望藉此協助國內建築工程業主及設計單位以BIM輔助建造執照應用圖資交付與審查,提升整體建管審查之效益,並協助推廣建造執照應用BIM技術圖資交付與審查,獲得與會相關專業人員認同及肯定。

 

圖1. BIM輔助建造執照應用發展說明會(臺北場)由本所王安強副所長開場致詞

圖2. BIM輔助建造執照應用發展說明會(臺中場) 由本所王榮進所長開場致詞

圖3. BIM輔助建造執照應用發展說明會(高雄場)由本所鄭元良主任秘書開場致詞


大事紀要
作者:陳士明

辦理以BIM輔助建築防火避難之審查驗證說明會

本所為有效推廣及宣導以BIM輔助建築防火避難之審查驗證技術,讓業界對相關技術應用有更深入的了解,本年度1016日於新北市大坪林聯合開發大樓舉辦107年度「以BIM輔助建築防火避難之審查驗證說明會」。說明會宣導本所近年建築資訊模型BIM應用在建築物防火避難之研究成果及應用情形,包含建築資訊模型BIM應用在建築物防火避難之發展;以BIM輔助建築防火避難性能驗證之研究;BIM輔助建築及室內裝修防火避難之審查驗證研究本所開發BIM輔助建築防火避難性能驗證樣版及附掛程式可自動判讀及輔助防火避難審查驗證,提升防火避難審查驗證評定單位審查結果的精確性及審查效率,也可協助建築師及室內裝修從業人員正確使用「建築物防火避難安全性能驗證技術手冊」,避免錯誤發生,並提升驗證效率。本說明會,參加人數共計148人。

1.說明會由王副所長安強開幕致詞

 

 


大事紀要
作者:陳士明

辦理應用BIM輔助建築技術規則檢測研究成果說明會

本所為有效推廣及宣導應用BIM輔助建築技術規則檢測技術,讓業界對相關技術應用有更深入的了解,本年度1012日於大坪林聯合開發大樓舉辦107年度「應用BIM輔助建築技術規則檢測研究成果說明會」。說明會宣導本所近年應用BIM輔助建築技術規則檢測研究成果及應用情形,包含應用BIM輔助建築法規檢測趨勢與未來;應用IFC記載建築技術規則檢測資訊的架構與分析;應用IFC記載建築技術規則檢測資訊的做法與應用等本說明會,共69人參加。

 

圖1.說明會由國立臺灣科技大學施教授宣光引言

 

 

 


大事紀要
作者:姚志廷

舉辦107年綠建材標章制度講習會

綠建材標章自民國93年受理評定,截至1079月底止,已累計核發2065件標章,涵蓋14602種產品,綠建材標章已獲得產業界及消費者的重視與迴響,為增進民眾對於綠建材標章制度之認識,並進一步瞭解國內相關法規政策及綠建材應用策略,本所於107817(台北場)107105(台中場)107831(台南場)舉辦3場「綠建材標章制度講習會」,共計340人次參與。

台北講習會現場照片


大事紀要
作者:黃恩浩

舉辦建築節能與綠廳舍改善補助計畫節能技術講習會

為使業界、機關團體及民眾了解本計畫之示範推廣成效,本所於107年7月30日、8月3日及8月17日,分別在臺北、臺中及高雄舉辦「建築節能與綠廳舍改善補助計畫節能技術講習會」,針對建築節能與綠廳舍改善計畫之成效與未來展望、空調儲冰系統技術、節能舒適的照明理念與手法、建築物高耗能設備維護管理等進行解說,並結合現場案例進行導覽介紹,總計3場共375人次參與,活動圓滿完成。


大事紀要
作者:許閔揚

辦理107年綠建築評定小組成員教育訓練

本所為使綠建築標章評定品質的一致性,透過定期舉辦的教育訓練,使綠建築評定小組成員持續熟習審查業務,並維持一定的專業能力,以達「審查同軌、信賴倍增」之目標。

        本次教育訓練於107年8月23日及24日規劃「綠建築評估手冊2018年版整體改版解說」、「綠建築發展趨勢及推動策略」、「綠建築與綠建材的政策連結與產業發展」、「線上評定系統實務解說」、「前瞻空調策略探討」及「空調審查實務解說」等課程,共計170人次參與,課程中與會成員討論熱烈,活動圓滿完成。

圖1.王榮進所長親臨致詞

圖2.綠建築評定小組成員踴躍出席教育訓練


大事紀要
作者:黃恩浩

108年度補助地方政府「既有建築節能改善擴大計畫」補助說明會

內政部建築研究所為改善既有建築耗能問題,長期針對中央政府公有廳舍進行「建築節能與綠廳舍改善補助計畫」,並於今(107)年起擴大辦理至地方政府公有廳舍進行「既有建築節能改善擴大計畫」,期盼使建築物達到節能減碳之目標,並帶動我國相關節能產業之發展,俾達示範推廣之效益。

明(108)年度「既有建築節能改善擴大計畫」,業奉核定補助15縣(市)政府、34個改善單位(另含10個備取單位),為使各受補助機關及改善單位了解本計畫執行方式,本所於107年9月3日舉辦補助說明會,說明各改善單位之改善項目及經費,包括問題診斷與改善對策、初步規劃設計等。並說明本計畫執行注意事項,包括發包注意事項、執行期程及經費撥補方式等。本說明會共計88人參與,活動圓滿完成。


大事紀要
作者:張淇喻

成功大學參訪本所風雨風洞實驗室

國立成功大學航空太空研究中心為增進教學效率、提升建築安全意識及培養實務及理論應用方面的了解,於民國107年9月4日帶領該校及部分外校師生參訪本所風洞實驗室。

參訪人員先於國立成功大學航空太空研究中心集合,在告知本實驗室安全注意事項並配戴安全帽後,隨即移至風雨風洞實驗室進行參訪活動。本次參訪先由建築外部進行風洞整體設計及原理之導覽,後進入風洞實驗室參觀,依序對風洞試驗項目、試體設計模式及現有儀器設備等內容做介紹,並回復參訪人員對於風洞試驗之相關問,藉此更加瞭解本所風洞實驗室之試驗情形與目的,並活用校內所學知識,達到校外參訪之目的。


業務報導
作者:林瑋皓

編撰本所106年度年報

本所為達成國家整體建設願景,推動全國建築研究發展,並因應自然及社會環境變遷,以及配合行政院及本部施政重點,以推動建立友善安心、節能減碳、安全健康之永續都市及建築環境為目標,積極辦理高齡者安全安心生活環境、智慧化環境科技發展、建築資訊整合分享與應用研發、建築技術多元創新與推廣應用、建築防火安全工程創新科技及應用、都市與建築減災與調適科技精進及整合、SRC構造複合性災害作用下耐火性能設計、創新低碳綠建築環境等8項建築研究領域,及永續智慧社區創新實證場域等建築研究工作,以提供相關部會署及民間運用之參考,研究成果均切合各界所需,成果斐然。

本年報係依本所執行之科技計畫及配合之施政重點為主軸,以易於閱讀的方式精要呈現本所106年各項計畫之研究成果與施政績效。第壹部分概要說明本所組織職掌與人力、經費配置概況;第貳部分呈現106年執行各科技計畫之業務成果及其推廣應用情形,包含科技計畫研究績效、智慧綠建築、永續智慧社區實證場域與施政亮點之推動成果等;第參部分介紹各實驗中心研發、檢測及年度實驗研究績效;第肆部分重要交流活動收錄與國際及業界交流之研討會、座談會及講習等。期能透過本年報豐富及多元化的介紹,與國人共享本所研究成果、協助國人瞭解國內外建築研究發展趨勢,並給予本所支持與指教,進而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。

未來,期許以建築環境研究逐步邁向都市環境之探討,以跨領域整合為目標,積極落實法令及技術推廣;並且強化建築創新科技,提升營建產業競爭力,進而促進國際交流與接軌,以提升居住性能品質,讓社會大眾享有更美好、舒適、永續的都市與建築環境。本年報重要內容摘述如下:

1.概要說明本所組織職掌與人力、經費配置概況:

本所置所長1人,綜理所務,副所長1人襄理所務,主任秘書1人協助所長處理幕僚相關業務,下設綜合規劃、安全防災、工程技術、環境控制4組及秘書、主計、人事3室;另設防火實驗中心、性能實驗中心、風雨風洞實驗室及材料實驗中心。本所預算員額57人,其中研究人員42人,皆具有碩士以上學位。本所依行政院106年施政方針,配合中程施政計畫及核定預算額度,並針對當前社會狀況及本部未來發展需要,編訂106年施政計畫及預算。

圖1.本所組織架構圖

圖2.本所研究人力分析圖(截至106年12月底統計)

 

   

2.呈現106年執行各科技計畫之業務成果及其推廣應用情形:

分別呈現本所辦理各科技計畫、施政方案及標章之內容及成果,其中包括高齡者安全安心生活環境科技計畫、智慧化環境科技發展推廣計畫、建築資訊整合分享與應用研發推廣計畫、建築技術多元創新與推廣應用精進計畫、建築防火安全工程創新科技及應用研發計畫、都市與建築減災與調適科技精進及整合應用發展計畫、鋼構建築複合性災害作用下耐火科技研發計畫、創新低碳綠建築環境科技計畫共8項計畫與成果;永續城市-智慧綠建築與社區推動方案;編撰完成「友善建築應用參考手冊」、編輯「建築物無障礙設施設計規範解說手冊」、編輯「性別友善廁所設計手冊」、出版「住宿式長照服務機構防火及避難安全改善參考手冊」、出版「都市計畫通盤檢討減洪調適策略規劃手冊」、研發山坡地社區智慧防災系統-自然邊坡獨立智能感測器、「具防火阻熱遮煙性能之水膜簾幕」獲得新型專利、「水泥基質結構物聲學的火害判別方法」獲得發明專利、創新開發「雨水滯蓄設施雲端管理與設計平台」、帷幕牆層間帶防火性能實驗設備建置完成、出版「建築物耐風設計技術手冊」、推動臺灣綠建築標章邁向國際認證、打造臺中智慧住宅展示,體驗智慧生活環境、出版建築防音法規解說指引等豐碩成果介紹。

圖3.本所各科技計畫及執行年度

 

3.介紹各實驗中心及其研發、檢測及認證之成效:

分別針對本所防火實驗中心、性能實驗中心、材料實驗中心、風雨風洞實驗室之概況及實驗設施與其單位執掌檢測服務進行介紹。

 

4.收錄重要之交流活動、國際及業界研討會、座談會及講習:

在推動節能減碳綠建築方面,包含:綠建築教育示範基地參訪、低碳觀光綠建築知性之旅、綠建築講習及培訓課程、綠建築扎根教育與繪畫比賽、第9屆優良綠建築作品評選、綠建材標章制度講習會。在邁向優質智慧建築方面,包含:智慧化居住空間展示中心智慧化系統功能擴充、辦理智慧建築標章推廣課程、智慧生活研習參訪課程、辦理智慧社區、校園、廠辦等場域相關智慧化服務案例應用推廣活動、智慧綠建築及永續智慧社區國際研討會、第10屆「創意狂想 巢向未來」智慧綠建築設計創意競賽。在建構高齡居家生活環境方面,包含:參加2017臺灣輔具暨長期照護大展展覽、提升防火性能及韌性減災調適技術、辦理社區規約管理實務及山坡地住宅安全研習營、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、辦理雨水滯蓄設施雲端管理與設計平台應用推廣說明會、辦理2017前瞻防火安全技術研討會、參加行政院災害防救應用科技方案第二期105年度成果研討會榮獲海報優選獎。在工程技術與建築資訊模型技術發展方面,包含:106年度混凝土結構技術規範修正草案研討會、106年度BIM推廣宣導講習會、BIM作業指南應用及分級培訓講習會、辦理BIM應用評估選用方法推廣講習會、總分類碼於BIM全生命週期發展論壇。綜合業務方面,包含:105年度研究成果發表講習會、赴歐洲執行「推動多面向智慧城市及建築防火與BIM技術先期計畫」之「歐洲永續智慧城市研習行程」、赴日本執行「推動多面向智慧城市及建築防火與BIM技術先期計畫」之「高齡友善及防災智慧城市研習行程」、赴新加坡參加「2017火災安全亞洲研討會(Fire Safety Asia Conference Singapore 2017)」、波蘭基礎建設部來訪、赴香港參加2017年世界永續建築環境研討會(WSBE 2017)、赴美國波士頓參加「Greenbuild International Conference and Expo Boston 2017」國際研討會等相關交流活動與成果展示。

由上述內容說明,未來,期許以建築環境研究逐步邁向都市環境之探討,以跨領域整合為目標,積極落實法令及技術推廣;並且強化建築創新科技,提升營建產業競爭力,進而促進國際交流與接軌,以提升居住性能品質,讓社會大眾享有更美好;舒適、永續的都市與建築環境。

圖4.本所106年度年報封面圖


業務報導
作者:鄭任軒

首屆優良智慧建築作品評選與獲獎作品簡介

一、前言

內政部為表揚鼓勵積極推動優良智慧建築發展的建築師、相關專業工業技師、起造人或參與智慧化相關系統整合者,積極引領國內營建產業發展,今(107)年舉辦首屆優良智慧建築作品評選活動,計有13件作品報名參選,依序辦理初選、現地勘查作業,最後決選出台積電14廠P5辦公大樓、經濟部傳統產業創新加值中心(二期廠房-A 棟)等6件獲獎作品(獲獎名單如表1)。並於10月13日假國立臺灣科技大學國際大樓舉辦頒獎典禮,由本所王榮進所長代表內政部進行頒獎;同時展覽獲獎作品之設計精要,以供觀摩學習,引導更多的建築設計案導入智慧化設計,以擴展更多智慧生活與服務技術的開發與應用。

1.本部建築研究所王榮進所長開幕致詞

2.王榮進所長與優良智慧建築獎得獎者合影

 

3.王榮進所長與優良智慧建築貢獻獎得獎者合影

 

 

1.107年度優良智慧建築作品獲獎名單

優良智慧建築獲獎作品 優良智慧建築獎 優良智慧建築貢獻獎 建築用途

台積電14廠P5

辦公大樓

設計人:潘冀建築師

(潘冀聯合建築師事務所)

專業工業技師:無

起造人:台灣積體電路製造股份有限公司

智慧化相關系統整合者:建伸智慧綠建築有限公司

綜合型研發大樓
經濟部傳統產業創新加值中心(二期廠房-A 棟)

設計人:張瑪龍建築師

(張瑪龍陳玉霖聯合建築師事務所)

起造人:財團法人金屬工業研究發展中心

智慧化相關系統整合者:財團法人金屬工業研究發展中心

綜合型研發大樓
經濟部嘉義產業創新研發中心

設計人:郭英釗建築師

(九典聯合建築師事務所)

專業工業技師:無

起造人:經濟部

智慧化相關系統整合者:財團法人食品工業發展研究所

綜合型研發大樓
聯電 FAB 12A P5&P6 廠房附屬辦公室新建工程 計人:張至正建築師

(華興聯合建築師事務所)

專業工業技師:董雲春空調技師

起造人:聯華電子股份有限公司

智慧化相關系統整合者:建伸智慧綠建築有限公司

工業倉儲附設辦公區
桃新建設有限公司八德市大和段263地號新建工程

設計人:郭長庚建築師

(郭長庚建築師事務所)

專業工業技師:無

起造人:桃新建設股份有限公司

智慧化相關系統整合者:翊峰科技股份有限公司

集合住宅
寶旺天美

設計人:戴育澤建築師

(戴育澤建築師事務所)

專業工業技師:無

起造人:寶旺建設股份有限公司

智慧化相關系統整合者:中華電信股份有限公司

店鋪住宅

 

 

 

二、獲獎作品設計概要簡介

  1. 台積電14廠P5辦公大樓:

    本案為鑽石級智慧建築,座落於台南市善化區南關里7鄰南科九路17號,地上9層,地下3層之辦公服務類建築。

    本案將資通訊、視訊、監控服務等各種佈線需求於設計初期導入建築物,應用e-PM 管理平台提高設施設備的維護管理效率,並評估未來發展規模預留足夠的設備擴充空間,使建築物在未來10年、20年甚至更長的使用年限都可以維持建築物的智慧化功能。

    4.台積電14P5辦公大樓

5.e-PUSD公共設施服務

6.網路通信結構化佈線

  1. 經濟部傳統產業創新加值中心(二期廠房-A 棟):

    本案為鑽石級智慧建築,座落於高雄市楠梓區朝仁路 55號,地上4層之辦公服務、工業倉儲類建築。

    本案配合國家刻正執行智慧綠建築推動方案,並期於金屬中心建立具指標性智慧綠建築之辦公會議空間,利用綠建築手法及智慧化系統設計,預期未來使用管理型態,依各空間用途,設置專屬弱電系統,除能符合中心目前需求,並預留未來擴充之彈性。同時,導入資通訊、建築自動化、環境品質、能源、消防等監控管理子系統,提供使用者舒適健康之工作環境。

    7.經濟部傳統產業創新加值中心(二期廠房-A 棟)

8.設施管理系統架構圖

9.智慧化接待櫃台APP服務架構

  1. 經濟部嘉義產業創新研發中心:

    本案為銀級智慧建築,座落於嘉義市西區西平里11鄰博愛路二段569號,地上8層,地下1層之辦公服務、工業倉儲類建築。

    本案基於辦公與研發環境之屬性,於設計階段就融入綠化與智慧化的理念,利用綠建築設計手法與智慧化系統,以系統整合作為整體考量,營造一個具有智慧綠建築的工作環境,進而增進環保、省能並達人性化管理之目標。

    10.經濟部嘉義產業創新研發中心園區

  2. 聯電 FAB 12A P5&P6 廠房附屬辦公室新建工程:

    本案為鑽石級智慧建築,座落於臺南市新市區豐華里9鄰南科三路57號,地上7層,地下2層之工業倉儲類建築。

    本案除辦公用途需求外,透過中央監控有效整合建物內各系統之連動,及大數據分析來降低公安事件及提升建物維護預防能力,藉以減少能源消耗及管理人力,並考量未來發展需要,實現系統配置靈活、易於管理、易於維護、易於擴充的目的。

    11.聯電 FAB 12A P5&P6 廠房附屬辦公室新建工程

    12.聯電 FAB 12A P5&P6 廠房智慧化控制系統

  3. 桃新建設有限公司八德市大和段263地號新建工程:

    本案為合格級智慧建築,座落於桃園市八德區大和里24鄰金和路2號,地上23層,地下5層之住宿類建築。

    本案基於感恩的企業信念,導入節能概念與智慧化相關產業技術,全力建構主動感知及滿足消費者需求的建築空間,完善的管理機制,縮減人員操作時間成本,致力於創造安全、健康、舒適、節能與永續的居住環境。

  13.桃新建設有限公司八德市大和段263地號

6.寶旺天美:

本案為銀級智慧建築,座落於臺中市北屯區仁美里08鄰崇德十一路28號,地上14層,地下3層之住宿類建築。

本案以智慧家庭為核心,透過有線網路串聯居家安全防護與通信對講功能、門禁、防災防盜及CCTV 、停車管理系統、觸控螢幕主機、等硬體設備進行規劃配置,讓生活有智慧更有保障。

14.寶旺天美

三、後續辦理重點

為分享獲獎作品之設計經驗,後續將編印「優良智慧建築作品專輯」,並規劃於12月中旬結合第47屆建築師節慶祝大會活動,辦理「優良智慧建築論壇」,邀請獲獎優良智慧建築建築師介紹分享得獎作品設計精要,供與會建築師及建築業界學習觀摩,以達教育示範之實質功效。


業務報導
作者:王家瑩

107年綠建築繪畫徵圖比賽辦理成果

  1. 前言

        近年來,由於氣候變遷及溫室效應造成之全球暖化,能源匱乏是全球最重要且迫切的議題之ㄧ,為了強化建築節能減碳,行政院105年核定本部「永續智慧城市-智慧綠建築與社區推動方案」,整合各部會共同推動綠建築。然而,民眾對於智慧綠建築技術應用方式普遍認識不足,在建造成本、技術應用及生活實踐方面產生誤解,亟需透過不同策略深耕綠建築永續環保理念,其中,從國民教育基礎開始進行綠建築的扎根教育是很重要的。因此,本所基於推動多年之綠建築標章認證經驗,積極的推動綠建築教育與宣導。

        為使國民從小認識綠建築,本所補助社團法人台灣綠建築發展協會辦理「綠建築推廣宣導計畫」-綠建築扎根教育,包括編撰製作國小綠建築數位教材、建置綠建築數位教材教學資源網,並開放綠建築評估與技術解說文宣、優良綠建築案例、介紹影片、國民教育綠建築套裝課程與基礎教材等資源,提供教師授課參考,並辦理國民教育綠建築種子師資培訓,可引導學生自主學習參用。同時結合各直轄市、縣(市)國民中小學等教育機構,舉辦綠建築種子師資培訓服務,協調教育機構將綠建築課程納入各年期國民教育,以全面推廣建築節能減碳、永續臺灣的理念,達到綠建築教育向下扎根之目的。

  2. 辦理緣起

        為提升綠建築扎根教育成效,105年度起開始,以創新的宣傳方式,舉辦第1屆「綠建築繪畫徵圖比賽」,藉由有別於以往的創新宣導方式,透過不同媒體通路(廣播、平面雜誌、電子媒體以及網路社群等)擴大宣導,有效提高綠建築之曝光度。同時整合綠建築數位教材教學、綠建築示範基地導覽與低碳觀光綠建築知性之旅,鼓勵並引導學生、教師及家長至綠建築現地觀摩,使學生透過開放且活潑的繪畫比賽,對綠建築有所認識,並在繪畫比賽創作過程中,增加學生的觀察力,進而了解綠建築意義,強化學習成效,由下而上的擴大綠建築宣導推廣之能量。

  3. 辦理情形

        本(第3)屆「綠建築繪畫徵圖比賽」主題係以優良綠建築或取得綠建築標章建築物為對象,參賽者可以建築物寫生方式,將所看見的綠建築概念表現於繪畫中。今(107)年度繪畫作品網路報名件數總計765件,實際收件合格件數605件,並邀請6位具建築、藝術、教育等專長之專家學者與建築師擔任評審,共同進行繪畫比賽作品評選,選出特優4件、優選20件、佳作60件及入選104件等獎項,得獎共計188件;105年起截至107年累積得獎作品為520件。(第1屆得獎101件;第2屆得獎231件)。

     

    圖1.第3屆國民小學中年級組特優:六輕廠區雨水回收循環利用

  4. 頒獎典禮

        為鼓勵參賽得獎者、提升活動能見度,並擴大綠建築推廣宣導能量,107年度第3屆「綠建築繪畫徵圖比賽」之頒獎典禮,配合「2018環亞熱帶創新低碳綠建築國際研討會」一系列活動共同辦理,業於10月13日(星期六)假國立臺灣科技大學國際大樓101 會議室舉辦,由王所長榮進親臨致詞並進行頒獎,同時於107年10月13日~16日辦理繪畫比賽作品展,使民眾及參與研討會的國際專家學者,能一同欣賞到參賽者畫筆下的臺灣綠建築之美。本頒獎典禮參加人數達300餘人,民眾反應熱烈,活動圓滿完成。

     

     

     
       

業務報導
作者:雷明遠

住宿式長期照顧機構防火安全設計論壇

 

為響應長照2.0政策與行政院106年12月26日公布推動之「強化長期照顧機構公共安全推動方案」,本所除持續推動相關研究計畫,並於106年10月出版「住宿式長照服務機構防火及避難安全改善參考手冊」,提供原有合法長照機構改善環境硬體之參考依據。本年度為進一步推廣專業人員認知,共同協助提昇長照機構防火安全性能,選定國內最有影響力的建築師雜誌合作,將於本年12月份建築師雜誌出版「住宿式長照服務機構防火安全設計專輯」,其中除了邀請從業建築師提供新建與原有建築物改善之案例介紹外,為進一步凝聚共識及廣納各界意見,特與財團法人台灣建築中心、建築師雜誌社合作規劃辦理本論壇。

本論壇業於107年10月1日下午2時假本所簡報室舉辦,除恭請王榮進所長蒞臨致詞外,另為彰顯論壇之客觀性及多元性,邀請台灣科技大學林慶元教授擔任主持人,以及官(衛生福利部護理及健康照護司、社會及家庭署、本部消防署、營建署及本所)、產(護理之家、老人福利機構協會、建築師、醫師)、及學界等代表共襄盛會。

   會議議程歸納有關方向如次:

(1)既有長照機構防火改善的重要性:近年來國內長照服務機構、護理之家等發生數起火災事件,業造成至少已造成41死亡、177人受傷的災情,而不久前8月13日新莊台北醫院附設護理之家大火的災情,益加突顯既有機構防火安全改善的急迫性。

(2)近期國內長照機構災害產生的問題點:依據消防單位調查統計結果,近幾年發生的長照機構或護理之家火災肇因於電氣火災或縱火因素居多,而發生時間多以深夜或凌晨時間(大夜班時段)居多。此外災情造成多人死亡原因幾乎皆是初期滅火失敗,濃煙隨火勢成長而擴散,加上住房門未及時關閉或天花板上方未隔間到樓板,以致煙氣擴散出起火房間最終導致機構全面濃煙蔓延。

(3)防火改進方向與重點:基於火災案例突顯的問題,有關防火改進重點應至少包括住房宜以耐燃一級材料或防火構造隔間到頂(上方樓板),其次為抑制火災,住房應設置自動撒水設備或其他簡易式自動滅火設備(如水道連結式或其他撒水設備),再者初期應變作為有關滅火器使用、住民移動避難、離室關門等動作須因時因地制宜。

(4)政策因應及補助配套措施:為提昇既有機構之防火安全防護能力,衛福部將專案獎(補)助高風險的既有機構,提供一定比例、一定額度下的金額協助機構改善相關消防設備或建築防火構造,以提昇住民防火避難安全。

(5)長照機構因應、需求與自主改善現況等面向:由於主管機關對於機構消防安全的重視,機構的評鑑、督考均將環境安全列為重要指標項目之一。為爭取優良成績,各機構在經費許可範圍內無不積極強化自身設備能量或性能,目前衛福部業函請各地方衛生、社政機關加強輔導機構辦理自主安全管理、防火避難風險自主檢核等工作。
   整體會議進行3小時多,與會人員發言踴躍,提出不少有助於提升長照機構防火安全的策略及建議。完整記錄由建築師雜誌社資深編輯整理,將刊載於今年12月號建築師雜誌的「住宿式長照服務機構防火安全設計專輯」中,藉此希望讓全國的建築師及相關專業人員也可以分享這場盛會的具體成果。

王所長與林慶元教授等與會人員合影


業務報導
作者:厲娓娓

中長期防災避難組合屋建置注意事項

當地震來襲,棲身之所遭受毀壞,此時避難、救護援助等系統即開始發揮功用。提升避難效率,以及避難生活的舒適度,有利於城鎮重建工作並早日恢復功能。

大震災發生之後,依其時序的不同,所採取的避難行為、避難所需之對應空間亦有所不同:當震災發生到發生後10分鐘,大多利用住家附近的開放空間避難;而震災發生14天之後的避難生活,則會採取安置模式,也可能是另覓地點建造臨時住宅社區(避難類型與其對應空間關係,請詳見圖1)。以下本文即針對後者(即中長期防災避難收容場所)之組合屋建置注意事項進行簡要說明。

圖1.防災避難行為與對應空間

(資料來源:本所「都市震災避難空間系統規劃設計及管理維護機制之研究」研究報告)

壹、組合屋建置注意事項

以下將組合屋建置注意事項,分為居住環境、組合屋規模、基礎、地坪、構架、牆體、門窗、屋頂等8項簡要說明:

一、居住環境:

依調查,通風不良/悶熱、衛生及清潔、噪音、隱私(他人視線)等,是組合屋居民常反應的問題,其中以悶熱及噪音問題最為擾人。

二、規模:

(一)室內基本空間應包括廚房、浴廁、起居室、客餐廳、儲藏室等;室內動線宜精簡合理;家具配置方式須特別留意。

(二)依不同家庭人數考量空間坪數,像是小家庭2人、一般家庭3~4人、或是5~6人等不同單元類型。

三、基礎:

由於組合屋用地在短期內夯實不易,易產生基礎不均勻沉陷,造成地坪起翹、裂縫,以致於蟲類入侵;且組合屋構架易因基礎不均勻沉陷而有移位,影響牆體安裝、甚至結構安全。

四、地坪:

應注意地面溼氣入侵、潮溼發霉、爬蟲入侵、走動時易生振動等問題。

五、構架:

由於基礎不均勻沉陷或餘震、風力等外力作用,易導致部分構件偏移;接合部可能因此產生縫隙而影響隔音、氣密等性能,或有滲漏水現象。

六、牆體:

外牆應注意隔熱性能;居室分間牆及鄰屋共同壁,應注意隔音性。

七、門窗:

門窗應注意隔音、氣密、水密性,以及私密性。

八、屋頂:

屋頂部分應注意接合部是否密接,以免下雨漏水。天花板隨風壓產生浮動、夏日悶熱、鋼板屋頂於下雨時雨滴的吵雜聲等問題,應予克服。

貳、中長期收容場所空間配置注意事項

以下將中長期收容場所空間配置注意事項,分為基地安全性、公共設施、生活機能、民生物資、支援機能等5項簡要說明:

一、基地安全性:

在基地選址方面,應注意其災害潛勢,避免受到二次災害波及。基地的出入口應有雙向之確保。

二、公共設施:

(一)在道路方面,應確保有效寬度、物質運送之暢通性、以及對外連通。

(二)在景觀美化方面,應確保開放空間、防範火災波及。

(三)在維生系統方面,像是基地四周應設排水道、污水與化糞池應定期沖洗並抽取、設置足夠之垃圾容納設施設備(如垃圾子母車)等,以確保環境衛生。

(四)評估災民就業及物資需求,設置生活重建服務中心、勞動合作社等。

(五)應考量醫療機能及文藝班、幼稚園等之設置,以提供醫療與心理輔導、白天時段之學童安置。

三、生活機能:

包括臨時廁所、盥洗設備、淋浴設備及臨時曬衣場之設置。除臨時曬衣場可採一社區置一單元為基準外,其餘以一戶為一單元。

四、民生物資:

寢具、糧食、民生用水、消防用水等為基本民生物資,但也別忘記急救箱、藥品等醫療用品,並以負傷率(=受傷人數/受災地區人數)為2%之對應需求量來準備。發電機、太陽能充電系統可提供緊急供電,因應臨時突發狀況。

五、支援機能:

隨時備妥滅火、工作、搬運、無線電通訊等工具,可協助消防工作順利執行。

中長期防災避難收容場所之建置,除了解決「住」的問題之外,還兼具保存當地原有文化、撫慰災民心靈、凝聚社區團結力之功能。期望災民藉由身心的安頓,盡快走出失去家園的傷痛,振作精神,以面對後續漫長的重建路程。

 

 


業務報導
作者:胡幃傑

老人福利機構火警探測、自動撒水設備驗證基準及實驗

長照機構住民因為避難行動困難,一旦發生火災,常造成嚴重傷亡。本所針對既有長照機構,提出「初期火災防範」、「侷限火煙蔓延」、「增進水平避難功能」三大改善方向,出版「住宿式長照服務機構防火及避難安全改善參考手冊」提供參考。其中,在「初期火災防範」方面,為抑制火災初期成長,必須加強主動式滅火防護能力,然而既有機構因為產權及空間上的限制,增設消防水箱、流水檢知裝置、一齊開放閥、緊急電源及送水口等構件困難,而難以設置一般撒水系統,因此利用原有之自來水系統,加裝水道連結型自動撒水設備,是突破困境的方法之一。

消防署於107年10月17日修正之「各類場所消防安全設備設置標準」中,規定長照等機構不論面積大小均應設置自動撒水系統,並在一定面積規模以下,得設置水道連結型自動撒水設備;而衛生福利部「行政院強化長期照顧機構公共安全推動方案」,亦預定補助各既有機構增設消防設備。預期未來水道連結型自動撒水設備將會大量普及應用,因此本計畫以實驗方式驗證此種撒水設備之有效性及使用限制。

全尺寸火災實驗結果

實驗模擬場景:

依實際長照機構房間尺寸內置放單一床鋪,設置吸氣式偵煙探測系統(後簡稱吸氣式)、偵煙式局限型探測器光電一種、光電二種(簡稱光電一種、二種)3 種偵煙探測器,與4個水道連結型撒水系統撒水頭(K30、作動溫度68°C),如圖1所示。

圖1.實驗配置圖

初步實驗結果:

圖2為其中一次實驗之現場,三種不同偵煙探測器作動時間依先後排序一般為吸氣式、光電一種、光電二種,其中光電二種較前兩者延遲約1分鐘,當然結果會受火煙飄動影響,撒水頭則需點火後3~4分鐘(即光電二種作動後再約2分鐘)才受熱開始自動撒水,此時火勢已深入床墊內,以致難以滅火。而在休息時,一般常將床鋪週邊之隔簾拉起(圖3),依規定需為防焰材質,故在火災初期不易著火、延燒,並且由於隔簾局限了煙氣、熱氣之流動,反而可使偵煙器、撒水頭提早作動。

而模擬護理人員接收到偵煙器作動後,手持滅火器進行滅火,其滅火效果在所有實驗中表現最佳,顯示出人員訓練之重要性。

 

 

            (a)                                                  (b)                                         (c)

圖2.實驗現場,(a) 吸氣式偵煙探測系統感知火災(21秒),(b) 偵煙探測器(光電二種) 感知火災(1分46秒),(c) 撒水頭作動,開始撒水(3分49秒)。

圖3.實驗現場,有隔簾。

結論:

  1. 水道連結型自動撒水設備滅火效能受到火源大小、撒水頭設置位置影響。縱火之大火源,因撒水頭快速感溫及早作動撒水,可在短時間內完全滅火;引燃之小火源,因熱量低,熱傳遞至撒水頭時間較慢,造成滅火時間延遲,此外,亦可能火源侵入床墊內部或側面,使得滅火不易。
  2. 偵煙探測器性能,吸氣式最佳,光電一種次之,光電二種居後。
  3. 煙害影響,大火源1~2分鐘即可能造成身體不適及妨礙視線、避難困難。而早期偵知人為滅火,效果最好,可於短時間內完全滅火,幾乎無有害氣體產生。
  4. 整體而言,水道連結型自動撒水設備具有控火效能,可協助無法加裝一般撒水設備的機構達到初期滅火「侷限火煙蔓延」之目的。

業務報導
作者:黃彥霖

大型室內家具與電器之震災安全防護試驗

地震時大型家具傾倒、掉落除了會直接造成人員受傷,亦可能間接堵塞避難路徑或是引發火災,而導致更嚴重的傷亡情況,故絕不可低估其帶來之影響,因此本研究透過模擬地震動之動力加載,以振動台試驗確認防震措施對大型家具之防護效果與適用性。

 

一、實驗試體選定

根據本年度花蓮地震的問卷調查結果,顯示在沒有固定的情況下,書櫃及衣櫃損壞比例超過八成,是傾倒時容易造成危險的大型家具,故將兩者列入實驗對象。調查結果顯示電器用品損壞的比例約4~6成,其中損壞程度高到低:冰箱>洗衣機>微波爐,因此將三者皆列為實驗對象,而調查本次地震人員受傷情形,其受傷主因約4成為玻璃或碗筷餐具碎屑割傷所致,佔全部受傷主因之最,故選定電視與餐具櫃,其中餐具櫃於實驗時內部擺放陶瓷碗筷、盤子、碟子等物品,以接近真實的情況。防震措施部分,則選定伸縮桿、防震墊片外、櫥櫃安定條等,並改良市售產品,增加自製L型固定器做為實驗項目。

 

二、試驗框架架設

配合振動台長寬300cm的平面尺寸,以I型鋼所組構的實驗框架,平面長寬為260*260cm,高度則為240cm。樓層高度的訂定,主要考慮大型傢俱高度約在180cm左右,而伸縮桿最長距離為50cm,所以訂為240cm(如圖1所示)。

    在鋼框內疊砌磚牆,以模擬家具靠牆擺設之邊界條件。實驗時,以垂直磚牆方向進行震動加載(如圖2所示)。此外,為了模擬實際的地坪,先以輕型鋼搭建地樑後,再依序堆疊鎖固鋼板、混凝土板等,最後打底鋪貼磁磚,使整體更接近一般住戶家中所使用的磁磚地坪。地毯地坪實驗時,則直接將地毯黏附於磁磚上進行。天花板部分一樣使用輕型鋼做為底樑,並舖定加厚兩層的七分木心板,做為模擬樓板之用。本試驗所模擬之室內擺設如圖3所示。

 

圖1.實驗空間框架

圖2.試體配置方式

三、加載輸入參數

加載輸入以正弦波為主,頻率共分為0.5Hz、1Hz、3Hz,分別模擬大約於建築物20樓、10樓與3樓之樓板震動頻率。設定輸入之最大加速度則比照氣象局震度,由50gal起向上增加,加速度歷時則設定共震動30秒,前後設有5秒之漸增漸減區段,中間15秒反覆震動所設定之加速度值。

 

四、試驗結果

試驗震動加載後,詳實記錄家具原始狀態、散亂、位移、傾倒、位移量等狀況,而試驗後之實際情形如圖4所示。本次試驗結果可歸納如下:

  1. 大型家具如書櫃、衣櫃、冰箱等,施加防震措施後,抗位移能力可自200gal(震度5強震 80~250gal)提高至400gal(震度6烈震 250~400gal)以上,效果顯著,而不同的市售防震措施(如伸縮桿、安定條、L型固定器等)效果差異不大,而若採施打矽利康於大型家具邊緣與牆壁接縫處之固定方式,則能有效提高耐震抗滑能力至600gal(震度7劇震 400gal以上)。
  2. 小型家具如餐具櫃、文書櫃等,施加防震措施之抗位移能力能提高至300gal以上,建議可採安全扣帶或L型固定器等方式來施做。
  3. 電視等家電若無防震措施,約至300gal以上便發生傾倒現象

    ,容易造成玻璃碎裂,導致人員傷亡且嚴重影響逃生路徑,建議可採鐵線或微晶蠟方式進行固定,能有效提高抗位移能力至500gal以上仍無傾倒產生。

  4. 地坪材質對家具之防震能力影響很大,地毯的抗位移力明顯優於一般磁磚,若能再搭配前述適當防震措施,能有效提高大型家具之抗位移能力至600gal以上。

 

 

  

 

 

 

 圖3.模擬室內擺設試驗圖                    圖4.書櫃傾倒損壞及內容物散落


業務報導
作者:李其忠

實尺寸鋼構屋切削減弱式接頭鋼梁(RBS)與梁柱接頭之火害結構行為分析

鋼構造建築因施工快速及耐震性能佳,已廣為中高層建築與大型購物商場所採用,為了符合我國鋼結構耐震設計規範中,對於韌性抗彎矩構架之梁柱接頭的塑性轉角或層間位移角之要求,國內業界對於大梁,在其梁柱接頭處多採用切削減弱式接頭(Reduced Beam Section,簡稱RBS接頭),此種接頭主要針對大梁於梁柱接頭處之梁翼板進行圓弧形或梯形切削,使得地震發生時,其大梁在兩端之切削減弱處先形成塑性鉸,吸收能量,讓塑性鉸移離柱面,進而達到保護大梁與鋼柱接合之銲道,避免產生1994年美國北嶺地震,造成梁柱接頭銲道斷裂之破壞。火害時,因鋼柱與大梁相連接,將提供大梁束制,火害初期,大梁因熱膨脹而承受軸壓力與負彎矩,火害後期,大梁則受到懸垂拉力與收縮拉力,由於減弱式梁柱接頭主要在梁翼板進行切削處理,造成大梁在切削減弱處之側向(弱軸)勁度減弱與大梁斷面縮減,是否會影響大梁的耐火性能,值得注意與研究,目前國內外研究多為無束制RBS鋼梁在火害下的行為,針對RBS鋼梁在有束制下的火害高溫實驗極少,將可透過實尺寸鋼構屋的火害實驗,探討切削減弱式大梁在實際束制情形下於火害下真實的結構行為與破壞模式。

本次火害實驗區範圍為A區與C區,如圖1所示,此RBS鋼梁屬於國內常用之「圓弧切削」減弱式接頭與鋼梁,且為內大梁,所承受載重較外大梁與小梁為大,火載量設計如之前實驗,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)並將區劃開口高度縮減至105cm進行實驗設計,以增加火害延時。

本次火害實驗於107年8月10日進行,如圖2所示,火害實驗空間溫度以C區為例,前400秒為引燃期,400秒後室內溫度明顯快速上升,2100秒時達第一次尖峰值約為1050°C,2100秒至2900秒內短暫降溫,2900秒時溫度再度開始爬升,在3500秒時達到第二次尖峰值約為950°C,隨後降溫至4500秒時進入平原區,6000秒開始明顯降溫,7000秒後進入衰退期。火害實驗中,RBS鋼梁與南側小梁連接處的最大變位量為向下26.46 mm,RBS鋼梁中點的最大變位量為向下29.45 mm,RBS鋼梁與北側小梁連接處的最大變位量為向下14.79 mm,A區樓板中點的最大變位量為向下85.74 mm;C區樓板中點的最大變位量為向下91.22 mm;火害實驗後,RBS鋼梁與南側小梁連接處變位回彈至向下10.29 mm,RBS鋼梁中點的變位回彈至向下8.55 mm,RBS鋼梁與北側小梁連接處的變位回彈至向上1.56 mm,A區樓板中點的變位回彈至向下48.9 mm;C區樓板中點的變位回彈至向下15.1 mm。

另本次鋼構實驗屋的現地火害實驗發現,RBS鋼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之束制軸向壓力,由於RBS鋼梁之北端連接內柱,南端連接邊柱,火害中內柱端給予RBS鋼梁的束制壓力較強,再加上原先樓板載重施予大梁接頭端負彎矩所產生之壓應力造成RBS鋼梁北側腹板、下翼板局部挫屈;南端下翼板切削處變形大,造成連接板與下翼板切削處的錯動,以及北端托梁與連接梁於腹板續接處之變形大,亦造成連接板與腹板的錯動,如圖3所示。

藉由本研究RBS鋼梁的真實火害實驗結果,顯示 RBS鋼梁在切削處之防火被覆厚度與防火時效,應予以適當考量與設計,避免在火災高溫中破壞,影響鋼結構的耐火能力。

方案二

火害實驗區域

圖1.本次火害實驗區範圍

A區

C區

圖2.鋼構屋火災實驗

(a) RBS下翼板切削處變形較大造成錯動

(b) RBS接頭處之腹板發生局部挫屈

(c) 托梁與連接梁續接處變形大

(d) RBS鋼梁之下翼板發生局部挫屈

圖3.RBS鋼梁火害後照片

 


業務報導
作者:郭建源

太陽能光電板實尺寸利用攝影測量於受風變形分析

 

太陽能發電是當前政府大力推廣的綠能政策,經濟部已完成「太陽光電2年推動計畫」,並在短期內推動屋頂型與地面型的太陽能光電板設置,使得各式的太陽能板正如雨後春筍般在鄉間與都市內設置。然而,台灣位處西太平洋的颱風路徑上,強烈陣風的吹襲將造成太陽能板的破壞,如2015年的蘇迪勒颱風及2016年的莫蘭蒂颱風的侵襲,皆因強陣風造成許多太陽能板被風掀起而破壞,使得產業遭受巨大損失。因此,太陽能板的抗風性能開始受到業界的重視,頻頻尋求實尺寸耐風試驗以確保產品施工的耐風安全。

為了進行太陽能板的抗風試驗,研究於本所風雨試驗場安裝實尺寸的屋頂型太陽能板,並以造風設備在固定風向下執行陣風風速約35 m/s,並持續5分鐘的吹試以觀察太陽能板的受風行為。除了目視觀測外,亦應用攝影測量技術,以兩台同步相機組成的雙相機系統,紀錄太陽能板的受風試驗過程。可解算每一瞬刻太陽能板的座標變化,並與影像融合將動態變形成果可視化,以提供業界建構安全耐風的太陽能光電板。

本研究進行實尺寸太陽能板的抗風試驗整體環境如圖1所示,從圖中可知屋頂型太陽能板的尺寸、風雨試驗場概觀、造風設備與雙相機系統所安裝的位置。屋頂型太陽能板的整體構造大小為6.8公尺×8.4公尺,含縱向5片與橫向5片,總共25片之多晶矽太陽能光電板。每塊太陽能板皆固定在跨距0.9公尺的兩根橫向鋁支撐架上,並以兩支H型鋼固定於帷幕牆風雨試驗場前之地面上。造風設備置於屋頂型太陽能板山脊右方5公尺處,帷幕牆艙體上則安裝紀錄太陽能板受風動態變形的雙相機系統。圖1(a)所示即為鋁支撐架構造圖與整體大小,圖1(b)則為造風試驗示意圖,實際之安裝情況則可參考圖1(c)與(d)。抗風試驗條件為風速由0 m/s啟動至等效風速35 m/s後,以維持時間5分鐘的試驗過程,並在風速歸零後觀察試體損壞情形與記錄過程中屋頂型太陽能板受強風作用的變化。太陽能板抗風變形的參考座標系統,以及量測太陽能板上的參考點,如圖2所示。

為了評估太陽能板經抗風試驗後有無破壞,本研究除了進行試驗前的多影像拍攝求解太陽能板座標外,同時亦在試驗後拍攝一組照片並解算試驗後的太陽能板座標,並且應用相同的座標系統進行差異分析。如圖3所示,其呈現了太陽能面板在試驗前與試驗後的座標經三維內插所得到的高程資訊,經相減後便可得到太陽能板在高程方向的差異。就本次的成果來看,可發現太陽能板在抗風試驗後並無明顯變形,變形量在-1~0.5mm之間。因座標量測精度皆達0.041mm,故如此小的變形量仍然相當可靠。

透過解算每一瞬刻的座標與試驗前的參考座標進行差異分析,並與X軸或Y軸繪製離散分佈圖便可得到太陽能板動態變形的趨勢。如圖4所示,其繪製了三個不同瞬刻的座標差異,可發現太陽能板受風吹襲時,沿著風吹方向(Y軸)呈現如波浪般的變形行為,而X方向則可看出座標變化在正中間有較大的變形量。具體而言,太陽能板在進行抗風試驗時,其變形行為呈現波浪變形,且變形量是遠離H型鋼的固定位置而有變大的趨勢,變形量則是位於±15mm之間。至於過程中的三維變化動畫圖可以參考圖5,其融合了10個瞬刻的三維網格內插成果,由此動畫圖可以呈現更具體的三維座標變化。

整體而言,本研究成果除了可以提供試驗前後的三維座標差異分析,亦可以結合時間序列重建4D變形動畫,並可以與影像進行融合以便從真實影像中觀看座標差異之虛擬動畫。因此,應用攝影測量技術可以針對目前風工程試驗中,如物體動態變形量測或構造損壞評估等提供相關質化與量化的數據,能成為未來加值風工程試驗的成果與品質的核心技術。

1.實尺寸太陽能板抗風試驗之實驗環境(a)鋁支撐架構造圖(b)造風試驗示意圖(c)造風設備(d)相機記錄位置(e)雙相機系統之相對位置

2.太陽能板系統架設與座標解算。(a)人造標點於太陽能板上的分布圖,(b)人造標點自動判釋成果,(c)三維座標系統定義。

3.太陽能板試驗前後座標差異(變形量)

4.動態變形趨勢。(a) Y vs. dZ分佈圖,(b) X vs. dZ分佈圖

5.太陽能板動態變形示意圖


業務報導
作者:黃國倫

冷沖壓成型(BCP)方鋼管柱撓曲耐震性能試驗簡介

 

國內兩家知名鋼鐵製造廠商為確認合作製造之BCP鋼管柱撓曲耐震性能(其中「BC」是Box Column的縮寫,「P」代表壓製成型),於本所材料實驗中心大型力學實驗室以反力牆及油壓致動器相關試驗場地設備進行受軸力下側向反覆載重客製化試驗。BCP鋼管柱主要為將鋼板透過冷彎製程,將鋼板彎成ㄇ字型,再將2個ㄇ字型鋼板以潛弧銲接合成鋼管柱,其斷面如圖1所示。

圖1. BCP鋼管柱斷面圖

本案BCP鋼管柱鋼板材質為SN490B,斷面為600 mm´600 mm,使用25 mm及32 mm共2種厚度,每支試體包含鋼管柱1支及鋼梁2支,搭配外橫隔板及內橫隔板2種接合方式,共計4支試體,各試體尺寸列表如表1。

 

表1.BCP鋼管柱試體尺寸列表

試體編號

鋼管柱 (mm)

橫隔板型式

鋼梁 (mm)

R32-I

BCP600×600×32

內藏式橫隔板

600×350×40×40

R32-E

BCP600×600×32

外橫隔板

600×350×40×40

R25-I

BCP600×600×25

內藏式橫隔板

600×350×28×40

R25-E

BCP600×600×25

外橫隔板

600×350×28×40

 

 

本案使用本所材料實驗中心大型力學實驗室L型反力牆及強力地板系統之軸力構架,搭配1支600噸油壓致動器及2支200噸油壓致動器,出力需求為軸力超過400噸(以600噸油壓致動器模擬),側力將近400噸(以2支200噸油壓致動器模擬),試體裝置及其架設如圖2所示,試體兩端之梁上方各以兩組Box400´200´22´22壓梁,透過以油壓千斤頂施加90噸預力之直徑45 mm鋼棒固定於強力地板(厚度1.2 m),束制其上下移動,兩端外側再各以一鋼基座(同樣以預力鋼棒固定於強力地板),當做抵抗側力之支撐,以束制試體減少滑移。取標稱軸向強度的15%做為試體軸壓力, 故厚度25 mm之試體係施加328.5 噸軸力,厚度32 mm之試體係施加429 噸軸力,再將2支200 噸油壓致動器平行設置,以螺桿及特殊接頭連接2支200 噸油壓致動器與柱端,可達成同時側推之試驗需求,2支200 噸油壓致動器均以固定座、大型螺桿及鋼棒,與反力牆(厚度1.5 m)鎖固連接。

 

圖2.試驗佈置照片

 

本次試驗施加之側向載重歷程為依據美國鋼結構協會(American Institute of Steel Construction,簡稱AISC)於2010年規範之位移歷程,係層間位移角0.375 %、0.5 %及0.75 % rad皆為進行6個迴圈,層間位移角1 % rad為進行4個迴圈,層間位移角1.5 %、2 %、3 %、4 %、5 %、6 %及7 % rad皆為進行2個迴圈,最後層間位移角8 % rad則為進行反覆疲勞載重,直至試體強度下降低於最大強度之75 %時,停止試驗。

本案試體之量測儀器架設,包含位移計、角度計、測微計及應變計。位移計部分係使用拉線式位移計,架設於2支200噸油壓致動器合力中心線與BCP柱試體外表面交會處,用於量測2支200噸油壓致動器造成之柱試體上部側向位移;特殊接頭及其中1支200噸油壓致動器上方,各放置一組角度計,以修正200噸油壓致動器所得之有效力量數據,另於梁柱接頭處放置1支角度計,利用轉角修正位移計所測得之位移;測微計安裝於兩側反力座旁,用以檢測試體是否滑移,並修正試體位移;BCP鋼管銲道距離梁翼板高度3公分的位置,兩側設置單向應變計,以監測鋼材的降伏行為,未連接鋼梁之兩側柱面於相同高度亦設置單向應變計,以觀測柱試體斷面於試驗過程中是否保持平面。

本案試驗順利、圓滿完成,厚度25 mm及32 mm各2組試體,極限轉角容量皆達4 % rad,4組試體皆符合國內鋼結構極限設計法規範及解說之耐震要求。設備使用單位對本所材料實驗中心人員能力及檢測服務均給予支持及肯定。

 


業務報導
作者:李育帆

高飛灰摻量混凝土與鋼筋力學試驗

水泥產製的過程產生大量的二氧化碳,對地球的環境造成嚴重的傷害,為降低水泥用量,目前多以添加飛灰等卜作嵐材料替代水泥用量來處理,飛灰取代水泥的用量一般被限制在水泥用量的30%以下,但隨著環保意識的提高及混凝土科技的進步,近年陸續有飛灰取代水泥用量50%以上的高飛灰摻量混凝土研究成果產出,認為該類混凝土的力學性質與傳統混凝土相當。然而自921地震發生以來,建築混凝土與鋼筋握裹強度的研究一直是相當熱門的主題,但針對高飛灰摻量混凝土與鋼筋握裹強度之研究尚付諸闕如,由於該類混凝土添加的飛灰經卜作嵐反應後可生成具有強度的膠體,填充於鋼筋與混凝土間的空隙,增加混凝土與鋼筋間的握裹強度,不過添加高摻量的飛灰是否會使混凝土中性化,導致鋼筋容易鏽蝕,造成建築混凝土與鋼筋間握裹強度的損失,或因過度摻和不當以致強度受到影響,進而影響結構安全,有必要針對此課題進一步的分析探討,以利該類混凝土於新建建築結構物之設計與施工階段的參考應用。

本研究於試拌試驗階段規劃2種抗壓強度高飛灰摻量混凝土(210 kgf/cm2及280 kgf/cm2),5種飛灰取代水泥用量,分別為0%、25%、50%、60%及70%,抗壓試驗齡期有3天、7天、14天、28天、56天及90天,試驗項目有混凝土的新拌性質、初終凝及抗壓強度,之後再依專家學者座談會建議增加混凝土強度等級,於後續鋼筋握裹及耐久性等驗證試驗規劃3種混凝土抗壓強度(210 kgf/cm2、280 kgf/cm2及350 kgf/cm2),3種飛灰取代水泥用量(0%、25%及60%),2種鋼筋握裹試體(有圍束及無圍束),試驗齡期有7天、28天及56天,探討高飛灰摻量的混凝土對鋼筋握裹應力的影響,並進行混凝土滲透試驗及快速氯離子滲透試驗,試驗齡期有28天及56天,解析高飛灰摻量混凝土的耐久性。

 

 

本研究試驗係依據美國ASTM C 234及中國國家標準CNS A 3129中之說明,主要是藉由直接將鋼筋自混凝土塊體拔出之握裹應力試驗過程來評估混凝土的性能,而非真正模擬構件之實際握裹行為。但其試驗模式與理論上之鋼筋混凝土握裹受力行為近似,故以此可簡易做為探討高飛灰摻量下混凝土與鋼筋間握裹受力基本行為之研究。試驗結果整理如表1至表4所示,並分別對其極限載重下之握裹應力、破壞模式及載重-位移關係逐一分析探討如下:

表1.無箍筋圍束鋼筋混凝土拉拔握裹應力試驗結果 (28天齡期)

試體編號

抗壓強度

( kgf/cm2 )

極限荷重

( kgf )

握裹應力

( kgf/cm2 )

平均值

( kgf/cm2 )

自由端
滑移量
( mm )

載重端
滑移量
( mm )

破壞
類型

C210-F00-F1

261

7232

69

70

1.76

2.21

Splitting

C210-F00-F2

7432

71

2.16

2.86

Splitting

C210-F25-F1

247

8726

83

75

2.62

3.10

Splitting

C210-F25-F2

6922

66

2.12

2.57

Splitting

C210-F60-F1

245

7836

75

78

2.29

2.57

Splitting

C210-F60-F2

8407

80

2.65

3.03

Splitting

C280-F00-F1

358

9550

91

88

2.27

2.68

Splitting

C280-F00-F2

8791

84

1.92

2.40

Splitting

C280-F25-F1

309

9338

89

89

1.73

2.36

Splitting

C280-F25-F2

6795

65

1.72

1.99

Splitting

C280-F60-F1

339

10827

103

102

1.98

2.19

Splitting

C280-F60-F2

10546

101

1.92

2.18

Splitting

C350-F00-F1

527

9534

91

98

2.07

2.22

Splitting

C350-F00-F2

11047

106

2.99

3.24

Splitting

C350-F25-F1

571

10023

96

99

1.67

2.17

Splitting

C350-F25-F2

10786

103

2.03

2.32

Splitting

C350-F60-F1

527

14149

135

123

1.81

2.54

Splitting

C350-F60-F2

11578

111

1.65

2.14

Splitting

 

表2.有箍筋圍束鋼筋混凝土拉拔握裹應力試驗結果 (28天齡期)

試體編號

抗壓強度

( kgf/cm2 )

極限荷重

( kgf )

握裹應力

( kgf/cm2 )

平均值

( kgf/cm2 )

自由端
滑移量
( mm )

載重端
滑移量
( mm )

破壞
類型

C210-F00-C1

261

10227

98

107

1.46

2.12

Pullout

C210-F00-C2

12243

117

2.81

3.17

Pullout

C210-F25-C1

247

9342

89

89

2.59

2.82

Pullout

C210-F25-C2

9191

88

2.04

2.54

Pullout

C210-F60-C1

245

11098

106

104

2.21

2.49

Pullout

C210-F60-C2

10632

102

2.58

2.98

Pullout

C280-F00-C1

358

12794

122

115

1.93

3.00

Pullout

C280-F00-C2

11256

108

2.13

2.86

Pullout

C280-F25-C1

309

12484

119

118

1.53

2.01

Pullout

C280-F25-C2

12170

116

2.7

3.23

Pullout

C280-F60-C1

339

15018

144

139

2.79

3.19

Pullout

C280-F60-C2

14125

135

3.28

3.51

Pullout

C350-F00-C1

527

16296

156

156

2.32

2.74

Pullout

C350-F00-C2

16279

156

2.47

2.65

Pullout

C350-F25-C1

571

16043

153

155

2.41

2.69

Pullout

C350-F25-C2

16288

156

2.9

3.61

Pullout

C350-F60-C1

527

18610

178

184

3.7

4.86

Pullout

C350-F60-C2

19805

189

1.89

3.31

Pullout

 

表3.無箍筋圍束鋼筋混凝土拉拔握裹應力試驗結果 (56天齡期)

試體編號

抗壓強度

( kgf/cm2 )

極限荷重

( kgf )

握裹應力

( kgf/cm2 )

平均值

( kgf/cm2 )

自由端
滑移量
( mm )

載重端
滑移量
( mm )

破壞
類型

C210-F00-F1

279

7522

72

71

1.66

2.36

Splitting

C210-F00-F2

7244

69

1.12

1.96

Splitting

C210-F25-F1

281

7289

70

80

1.07

1.17

Splitting

C210-F25-F2

9521

91

0.89

1.13

Splitting

C210-F60-F1

291

10040

96

91

1.85

2.18

Splitting

C210-F60-F2

9032

86

1.17

1.61

Splitting

C280-F00-F1

366

7779

74

74

2.39

3.03

Splitting

C280-F00-F2

7775

74

1.25

2.01

Splitting

C280-F25-F1

373

8791

84

94

2.39

2.56

Splitting

C280-F25-F2

10799

103

1.89

2.34

Splitting

C280-F60-F1

414

11794

113

113

0.95

1.16

Splitting

C280-F60-F2

11790

113

1.31

1.64

Splitting

C350-F00-F1

563

10284

98

98

0.78

2.15

Splitting

C350-F25-F1

631

11044

106

114

0.93

1.35

Splitting

C350-F25-F2

12774

122

1.95

2.45

Splitting

C350-F60-F1

562

13043

125

130

0.6

1.32

Splitting

C350-F60-F2

14055

134

0.88

1.13

Splitting

 

表4.有箍筋圍束鋼筋混凝土拉拔握裹應力試驗結果 (56天齡期)

試體編號

抗壓強度

( kgf/cm2 )

極限荷重

( kgf )

握裹應力

( kgf/cm2 )

平均值

( kgf/cm2 )

自由端
滑移量
( mm )

載重端
滑移量
( mm )

破壞
類型

C210-F00-C1

279

10546

101

91

1.36

2.09

Pullout

C210-F00-C2

8546

82

1.56

2.21

Pullout

C210-F25-C1

281

10999

105

109

1.51

2.27

Pullout

C210-F25-C2

11770

113

1.11

1.61

Pullout

C210-F60-C1

291

13272

127

121

1.95

3.06

Pullout

C210-F60-C2

12035

115

2.55

2.71

Pullout

C280-F00-C1

366

11263

108

107

0.58

1.14

Pullout

C280-F00-C2

11027

105

2.25

2.8

Pullout

C280-F25-C1

373

14529

139

140

2.53

2.9

Pullout

C280-F25-C2

14786

141

2.27

2.79

Pullout

C280-F60-C1

414

17055

163

159

2.44

2.84

Pullout

C280-F60-C2

16271

156

1.25

1.74

Pullout

C350-F00-C1

563

15039

144

144

1.28

1.99

Pullout

C350-F25-C1

631

18010

172

183

2.13

2.53

Pullout

C350-F25-C2

20271

194

1.55

2.88

Pullout

C350-F60-C1

563

21548

206

201

1.28

2.86

Pullout

C350-F60-C2

20548

196

2.88

4.18

Pullout

 

本研究針對不同的飛灰摻量、設計強度及試體齡期,探討高飛灰摻量混凝土與鋼筋間握裹強度的關係,並進行混凝土抗彎、滲透及快速氯離子滲透等試驗,解析高飛灰摻量混凝土的耐久性,藉以研究高飛灰摻量混凝土與鋼筋間的握裹機理。研究結論概述如下:

  1. 解析抗壓強度試驗結果可發現,飛灰有助於增加混凝土的晚期強度,惟隨飛灰摻量的增加,強度成長趨於緩慢,需待更後面的齡期方能表現出理想的強度。
  2. 由鋼筋握裹試驗結果可知,早齡期時(28天以前),無論有無箍筋圍束,握裹應力主要與混凝土抗壓強度有較明確之關係,與飛灰的摻量關係較不明顯;較晚齡期時(28天以後),飛灰提高了混凝土的強度與密度,使得握裹應力明顯增加,尤其在高含量飛灰(60%)的狀態下,不論箍筋有無圍束,此趨勢均相當明顯。
  3. 觀察拉拔握裹試體破壞情形可知,無圍束握裹試體大多出現劈裂破壞,即鋼筋被拉拔的過程中,於鋼筋周圍出現裂縫,造成鋼筋失去與混凝土的握裹應力而破壞;有圍束試體之破壞模式大致呈現鋼筋拔出破壞,且因圍束鋼筋的作用,使得混凝土方塊試體能保持完整,沒有出現碎解的狀況。

本研究將彙整高飛灰摻量混凝土與鋼筋間握裹強度之研究執行過程中的發現,研擬施工綱要規範-高飛灰摻量混凝土建議條文草案及結構混凝土施工規範-高飛灰摻量混凝土建議條文草案,俾供該類混凝土應用於建築用鋼筋混凝土設計之參考。


業務報導
作者:黃恩浩

公共建築能源總量指標之評估

一、前言

我國建築技術規則的建築節能法規自1995年制定以來已屆20年,在現代建築營運複合化、多樣化的趨勢下,原法規所規定的建築分類與建築空間型態已與當年不同,內政部建築研究於2016年為建立因應建築複合化與氣候變遷之動態建築物外殼耗能量(Envelope Load, ENVLOAD)指標計算公式,導入臺灣建築能源模擬解析用逐時標準氣象資料 (Hourly Typical Meteorological Years 3, TMY3);我國溫室氣體減量法亦在同年通過,今後勢必要全面展開節能管制措施。有鑑於此,本所105年度委託辦理「公共建築能源總量指標評估研究」,建立以耗能特性分類的空間耗能密度標準與設備節能成效的綜合評估法,提出公共建築能源總量指標方法。

 

二、研究成果

本研究以我國公共建築物之節能指標ENVLOAD、與綠建築評估手冊之設備節能指標為基礎,結合空調節能效率EAC、照明節能效率EL等指標,加入通風、電梯、熱水設備之節能計算指標。

我國目前在建築外殼節能管制上雖有ENVLOAD指標,在空調、照明節能管制上雖有綠建築標章之EAC、EL 指標,但是這些指標缺乏統合成一次能源管制,同時對於熱水、輸送、送風設備耗能亦尚未管制,在溫減法通過及朝向建築能源總量管制方向,值得向日本建築節能法學習。日本在2013年起建築節能法由過去建築外殼、空調、照明、通風、電梯、熱水設備效率之分項規範法,改用一次能源總量管制之方法,為全球先進之建築節能法。

本研究依動態能源使用強度(Energy Use Intensity, EUI)理論,首先建立以耗能特性分類的的能空間耗能密度標準,接著以ENVLOAD、EAC、EL等指標來建立空調、照明的耗能預測公式。另一方面,依過去用水量統計、人員密度、樓層高度、換氣空間面積,建立加熱、輸送、換氣、給排水設備之預測公式。這些預測公式均包含了該項設備之節能技術與節能性能效率之變數,可明顯反應節能之功效,並因而結合成公共建築物總能源之評估公式。本研究結合建築外殼節能與設備節能成效的綜合評估法,並執行節能總量計分評估,同時可做為建立建築耗能分級標示之制度。本研究針對樓版面積2,000㎡以上高耗能、易於管理的公共建築為對象,不擴及耗能較低並管理複雜之住宿類建築。

本研究提出非住宿類公共建築耗能總量管制動態EUI理論基礎及耗能總碳排量計算公式,藉由空調、照明、插座電器設備的耗能碳排量計算及設備系統使用耗能碳排量計算公式,建立建築耗能總碳排量設計基準與評估法,並提出本方法之計算實例。

 

三、未來發展

本研究提出之公共建築能源總量指標方法(草案),建立各項設備之預測公式,並完成各項成本分析結果,後續可供作為訂定建築能源管理工具參酌,以提升我國建築物能源管理及節能水準,達到推廣綠建築節能之目標。


業務報導
作者:許閔揚

綠建築空調效率信賴度提升之評估

一、前言

我國現行綠建築標章評估系統之空調系統節能效率評估,係分別針對中央空調與個別空調系統部分進行節能評估,求其各別系統節能效率(EAC)值後,再計算其系統得分。由於該評估方法簡潔易於執行,因而促使我國綠建築發展快速,並提升空調節能技術之應用。近年隨著節能技術之發展,為避免使用相同系數計算不同類型中央空調系統所造成之誤差,進而影響節能效率計算之精確性,本所於106年委託國立臺北科技大學辦理「綠建築空調效率評估信賴度提升之研究」,針對我國業界普遍應用之空調箱(AHU)冰水系統、小型送風機(FCU)冰水系統及變頻多聯式空調機(VRF)直膨系統,分別模擬其節能技術之節能率,探討EAC空調節能簡易評估表各項效率系數相互關係,提出空調效率評估修正方案。

二、研究成果

參考國際間綠建築節能評估方法之發展現況與趨勢,以本土綠建築及空調節能設計推動之理論與實務為基礎,利用建築動態能源模擬程式及本土氣象資料,建立典型建築及空調系統模型,以科學量化方法,依我國業界普應用之AHU冰水系統、FCU冰水系統及VRF直膨系統3種系統,及所涉及之熱源系統節能技術、送風系統節能技術、送水系統節能技術、冷卻水塔節能技術等4項操作技術,進行能耗及節能潛力模擬計算,並將空調節能技術效率標準值,依現今主流技術進行修正,整併不合時宜之標準。

以熱源系統節能技術之冰水主機台數控制系統為例,因該空調節能技術中包括「手動ON-OFF控制」、「時程自動控制」及「邏輯策略自動控制」三種效率標準,而該三種效率標準與本項空調節能技術名稱之相關性易使人混淆,故重新命名為「冰水主機運轉控制」。另現今空調設計普遍已經導入變頻冰水主機控制,且均普遍設有「手動ON-OFF控制」及「時程自動控制」技術,故改列為空調設計之基本要求,而原規範之「邏輯策略自動控制」則分列為「冰水主機台數控制系統」與「冰水出水溫重置」2項,並將依不同中央空調系統類型,給予不同之效率標準值,以符合主流技術現況。

三、未來展望

空調耗能於建築耗能中佔重要部分,如何不超量設計,並節約一定之空調設備容量,一直是綠建築空調系統節能之探討議題,本研究依業界常用之中央空調類型進行研究分析,並提出建議之評估方法,以解決舊有評估方法之空調類型不明確問題,期冀藉由本次研究成果,對於未來綠築標章之空調系統節能效率評估,展開新的一頁。


專題報導
作者:張乃修

本所106年度永續智慧社區創新實證示範計畫成果報告

    

    行政院於105年3月核定「永續智慧城市-智慧綠建築與社區推動方案」,主要目的除延續發展智慧綠建築外,並考慮我國整體環境及遵循智慧城市發展趨勢,以提升人民福祉、環境永續發展及創造資通科技(ICT)產業新出路,同時發展國際市場,以「智慧生活創造者」作為臺灣國際市場的新品牌,達成智慧生活產業化之目標。

    方案內之「永續智慧社區創新實證示範計畫」,係考量我國整體環境發展,及遵循行政院智慧城市重點政策,藉由永續智慧社區創新實證之策略實施,連結智慧綠建築與智慧城市政策,以提升人民福祉、達成城市智慧治理及智慧生活產業化之目標。所謂永續智慧社區創新實證,其定義即為「針對遴選示範場域,運用創新智慧技術,建立對社區智慧應用整合功能,從主動即時偵測覺知環境變化、進而進行分析社區動態資訊,而後能整合做出合宜且智慧之決策與回應。」,為可供我國政府與業界未來在自然與社會環境變遷之挑戰下,具備更符合民眾需求且更即時之公共服務與治理能力,以更有效回應各項社區永續發展面對之課題,爰於不同類型示範場域,以低碳節能為主軸,考量實證場域之特性及使用者需求,在一個共通平台上,整合智慧能源、水資源、社區管理、社區健康與照護、安全防災、及其他智慧生活等,提供客製化之整合性服務,兼具實驗與示範功能。

    本示範計畫為整合應用網路、雲端及物聯網等技術,創造幸福有感生活,105年度開始辦理永續智慧社區創新實證示範場域計畫,分別就住宅社區、大學校園、科學或工業園區、鄉村或離島以及其他等不同場域類型,進行遴選並補助示範建置,由各場域依據在地特色與需求分析,提出適合場域需求(如低碳節能、水資源、智慧社區管理等)之智慧生活服務解決方案。藉以整合政府智慧化相關如節能、交通、教育、醫療、安全監控等成果經驗及技術應用,配合場域使用者需求提供完整之服務,並由民間業者參與執行,以匯集我國智慧化關聯計畫,促進我國ICT與智慧化相關產業全球競爭力,並建立領先全球之安全安心、健康節能與舒適便利的智慧永續人文生活環境。

    106年度補助中央部會及所屬機關辦理示範建置案例共7案,包括住宅社區場域類1案、大專院校場域類4案及園區場域類2案,計畫建置期程於105年7月開始。其中,國立中興大學及國立雲林科技大學2案已完成105年度計畫內容建置,其餘5案建置作業亦於106年上半年陸續完成。

 

 

一、106年度永續智慧社區創新實證示範計畫建置內容

(一)住宅社區

台灣電力股份有限公司台電智慧綠社區計畫

    與經濟部能源局及自籌方式於鳳山社區之興達電廠宿舍及核三廠宿舍等366戶裝設AMI智慧電表、居家顯示器及電表閘道器等相關設備。

(二)偏鄉離島

澎湖縣政府智慧低碳觀光島-澎湖永續智慧三角示範區計畫

    建置海洋島嶼智慧科技青年創業基地,含括園區場域WI-FI功能、規劃產品創作工作、能源使用管理顯示設備、太陽光電設施、照明系統檢討強化,及配合澎湖縣政府逍遙遊網站,刊登該地點旅遊資訊、園區管理規範,網站園區租借使用。

(三)大專院校

1.國立成功大學NCKU Smart Campus 智慧大學城計畫

    建置項目包含C-Hub創意基地(戶外感測站建置、環境及能源資訊整合介面、智慧環境監測與空調系統汰新工程、舊總圖節能空調系統)、EH-Hub健康基地(能源技術服務(ESCO)系統之IoT智慧節能整合服務、感知網路暨開放數據與分析整合)、Eco-Hub生態博物館(建置新世代導覽體驗系統)、CK-Bike友善腳踏車(租賃站5處設置出入口柵門機、電子票證繳費機、欄杆及車道、中央車務管理系統、新自行車及備品)。

2.國立中央大學智慧校園示範計畫

    建置項目包含智慧節電(工程五館A、B棟佈建高低壓電錶、開發智慧電表管理系統)、智慧交通(校園停車收費管理系統、校園停車導引系統)。

3.國立臺北商業大學邁向商業4.0智慧校園建構計畫

    建置項目包含教室空調管控、教室門禁安全管制、現有web應用修改成APP、校園智慧照明改善、辦理社區研習活動、健康管理、智慧校園雲端平台建構、智慧貨架、來店客人臉辨識、智慧實驗商店門市。

4.國立雲林科技大學永續智慧社區創新實證示範計畫建置計畫

    建置項目包含小型冷氣管控(非教室區)、公共設施用電智慧管理、水資源管理、永續智慧校園關鍵設施提升計畫、校園wifi零障礙、室外空氣品質監測、室內空氣品質監測、停車場管理。

 

 

5.國立臺灣科技大學永續智慧社區創新實證示範計畫

    建置項目包含無線通訊網路擴充、私有雲管理系統、建築遮陽採光改善、空調設備與管理改善、照明設備與管理改善、智慧電表與電力管理、運輸監測及停車場運用管理系統、空氣品質監控顯示系統、生態滯洪系統、BIM模型建置技術服務、社群服務與參與APP─校園APP視覺呈現與操作介面設計及室內外定位導航系統、系統整合管理、控制及服務中心。

6.國立臺北科技大學智慧校園節能系統計畫

    建置項目包含億光大樓既有監控系統整合、宏裕大樓既有監控系統整合、材資館智慧照明空調系統、行政大樓及圖書館空調及全校水資源系統整合、能源與生活資訊公告平台、校園緊急呼叫監控資訊收集、中正館需量卸載改善、校園穿戴裝置與健康照護。

7.國立中興大學多元智能永續校園建置計畫

    建置項目包含智慧路燈及用電管理、智能節電空間管理系統、智能席位管理系統、智慧安全管理系統、智慧監視器設備、校園視障友善服務系統、智慧生活服務系統、健康步道空氣感測系統、步道改善工程。

圖1.國立中興大學智慧停車管理系統

 

 

8.國立彰化師範大學永續智慧校園生活環境實證示範計畫

    建置項目包含智慧治理與教育、大眾安全管理、水資源管理、智慧能源、健康照護。

(四)園區

文化部文化資產局台中文化創意產業園區智慧化示範計畫

    建置項目包含整合式管理系統服務平台建置、安全門禁與防災整合系統建置、智慧路燈基盤設施擴充建置。

(五)其他

1.臺東縣政府臺東縣智慧友善園區計畫

    建置項目包含場域規劃及設計、數位互動藝術設施、太陽能設施、創新應用服務、維運管理及廣宣活動。

2.桃園市政府桃園科技工業園區智慧場域發展計畫

    建置項目包含智慧路燈管理系統、小型風機及太陽能與風光互補智慧路燈系統、Small Cell基地台及WiFi Ap、微型氣象站與管理系統、影像監視攝影機及淹水偵測佈署。

3.桃園市政府復興區觀光場域智慧資訊串聯計畫

    建置項目包含智慧旅客資訊系統(管理平台建置、應用服務APP建置、多元資料串接與建置)、營運與行銷規劃(系統規劃諮詢、系統應用服務內容編輯與商業營運模式設計、行銷宣傳活動、數位電子看板)。

圖2.桃園市政府復興區智慧旅客資訊系統

4.臺南市政府臺南市公共自行車智慧化整合示範計畫

    建置項目包含自行車車聯網設備製造及安裝、PP開發與導入、車聯網雲端平台開發與導入、會員端網頁、中心主機環境建構。

5.高雄市政府高雄市生態交通智慧社區示範計畫

    建置項目包含智慧路燈、空氣品質監測、智慧停車導引、智慧交通管理、智慧公車候車服務及管理、協同式車路整合系統、智慧商圈服務、智慧城市大數據整合平台、免費WiFi熱點、物聯網(IoT)創新應用。

圖3.高雄市政府智慧路燈啟用典禮

6.宜蘭縣政府中興文化創意產業園區-智慧應用計畫

    建置項目包含光纖、有線、無線網路環境及設備、公共路燈照明控制、中興文創電商平台、中興文創智慧園區文化觀光平台、歷史古蹟與建築物數位模型資料、園區館內店家環景拍攝及點雲數位模型資料。

 

二、未來工作重點:

    本計畫之推動期能持續整合政府與產業界之創新智慧化應用服務技術,建立領先全球之安全安心、健康節能與舒適便利的永續智慧生活環境,以達促進環境永續發展、提升居住環境品質及提升產業競爭力的三贏目標。


專題報導
作者:陳士明

赴美國建築師學會(AIA)及國家建築科學研究院(NIBS)參訪及BIM研習

為深入瞭解美國建立「建築資訊建模(BIM,Building Information Modeling)」技術與應用現況,期望藉由拜會美國推動BIM相關技術的專業團體、政府機關與核心人物,交流經驗,瞭解國際間對BIM規劃趨勢,並增加爾後交流BIM政策及技術管道,作為我國規劃BIM政策及研發本土化技術參考。進行本次考察,自107年9月1至9月11日,規劃拜會參訪行程,包括機關拜會行程,拜會主導美國國家BIM標準(National Building Information Modeling Standard,NBIMS)研究和發佈機構的國家建築科學研究所(National Institute of Building Sciences,NIBS)、美國建築師學會(AIA)、美國聯邦總務署(GSA)、紐約市政府及駐紐約台北經濟文化辦事處(Taipei Economic and Cultural Office in New York)。同時考察美國建築資訊模型(BIM)的市政建設,雲杉街8號(8 Spruce Street)、康乃爾大學(Cornell University)理工學院紐約市羅斯福島分校、世界貿易中心(World Trade Center)一號大樓、華盛頓國民隊棒球場(National Ball park)及憲法廣場建築群(Constitution Square)等重大建設。

以下係參訪國家建築科學研究所及美國建築師學會過程:

壹、國家建築科學研究所(National Institute of Building Sciences)

一、機關簡介

國家建築科學研究所(National Institute of Building Sciences,NIBS)是美國國家BIM標準(National Building Information Modeling Standard,NBIMS)的研究和發佈機構,大量的BIM及其關聯概念、技術、方法、流程、資料都跟這個機構有關。

NIBS是根據1974年的住宅和社區發展法案(the Housing and Community Development Act of 1974)Public Law 93-383, Sect. 809由美國國會批准成立的非營利、非政府組織,作為建築科學技術領域溝通政府機關和民間企業之間的橋樑。

NIBS的使命是通過支持建築科學技術的進步改善建築環境(building environment,與自然環境 - natural environment對應)來為國家和公眾利益服務。

NIBS集合政府、專家、產業、勞工和消費者的利益,專注於發掘和解決居住、商業和工業設施建置的問題和潛在問題。NIBS同時為產業和公眾機構提供建築科學技術應用的權威性建議。

二、參訪交流過程

(一)機關簡介與BIM應用

由Ryan Colker (Director, Consultative Council/Presidential Advisor )以簡報方式說明NIBS組織的願景、目標及研究的四大範疇包括「建築資訊技術」、「安全防災準備」、「設施性能和可持續性」及「產業領導與推廣」等。他除談到BIM於建築設施全生命週期之應用外,亦從資訊層次之結構應用談地理資訊系統(GIS)、城市資訊系統(CIM)、建築資訊建模(BIM)的關係,從國家到整體城市視圖,可以快速定位到一個區域、一棟建築,快速查找到一棟建築,獲取裡面所有相關資料,另概述利用工業基礎類別(Industry Foundation Classes,IFC)來轉換及串接各階段或軟體間資訊流。

此外,簡報提到兩個有趣的計畫。一是2011年底,由國家建築科學研究院(NIBS)與全面學習研究所(TLRI)和美國航太總署(NASA)合作,建立了一個旨在實現科學(Science),技術(Technology),工程(Engineering)和數學(Mathematics)的 STEM教育計劃,培養學生應對這行業挑戰的能力。

 NIBS和TLRI建構一虛擬火星城基地(這是全國各種STEM教育計畫的基礎),並開發火星城設施運營(Ops)挑戰計畫-火星城設施行動挑戰STEM計劃(Mars City Facility Ops Challenge STEM Program),讓學生使用設施管理人員的設施維護管理系統(CMMS)工具,負責在火星上營運虛擬基地,熟悉設施管理人員履行的各種職責、建築系統,並維護火星基地正常運作。

為了確保最大的實際適用性,火星城設施行動挑戰STEM計畫團隊為該基地及設施建置了建築資訊模型(BIM),並使用施工營運建築資訊交換(COBie)標準,將營運、維護及資產管理階段所需的資訊加載到CMMS中。火星城設施行動挑戰STEM計畫團隊除了讓學生負責在火星上營運虛擬基地,也開發一個職業中心,向學生介紹建築行業的潛在就業機會,該中心透過採訪來自各行各業的專業人士,及提供材料與規劃工具,幫助學生確定產業中的教育及就業途徑。

另一計畫是整體建築設計指南(Whole Building Design Guide,WBDG),其服務範圍包括美國國防部(DOD)、美國陸軍工程兵團(USACE)、海軍設施工程司令部(NAVFAC)等公部門及民間建築相關專業人士,以建置高效能建築為前提,提供建築專案全生命週期各階段,包括規劃,設計,施工、營運及維護相關的設計指導、標準及技術。

「整體建築設計指南」內容依三個類別進行編排:設計指導、專案管理及營運與維護,提供更具聚焦性的專業資訊。此外,WBDG提供線上工具,包括建築及設施標準(含施工指南規範、手冊及標準文件等)、建築資訊建模指南、精選案例研究、聯邦法令及其他資源的數據庫,並免費為建築師及其他建築專業人士提供70多個線上教育課程。

(二)線上會議

由Roger J. Grant (Program Director,NIBS;Product Room Leader, buildingSMART International )透過線上會議方式,與在NIBS會議室現場人員以簡報方式進行分享。簡報中點出BIM物件及參數化的優勢,並強調建築生命週期各階段資訊的正確、交付內容及軟體間資訊轉換Open data及標準的重要性,並提及國際組織buildingSMART International(bSi)刻正努力推動Open BIM及IFC開放格式,另IFC標準已在ISO中正式註冊。

bsi是一個研究BIM於建築工程全生命週期應用的中立化、國際性、獨立的非營利組織,旨在促進建築工程全生命週期各參與方之間的訊息交流與協同合作。bsi主要貢獻,包括開發IFC標準,為軟體交流的數據接收提供準則和依據,並為開放標準及透明流程發展Open BIM工作模式等,其常用工具有工業基礎類別(IFC)、資訊交付手冊(IDM)、模型視域定義(MVD)、資訊交換需求(ER)、國際資料字典框架(IFD/bSDD)、協同作業的格式標準 (BCF)。

在會議中,雙方除針對NIBS推展BIM的應用、NBIMS的後續發展,與bsi機構間的合作關係及美國公私部門間對BIM的應用與推動部分進行分享外,也針對OpenBIM推動及實際執行遭遇的問題、IFC各版本後續的發展及版次間相容性的問題,及BIM與GIS之間的整合應用進行討論。NIBS也提供會議簡報資料及相關研究,如Penn State提出的25個BIM USEs、National BIM Guide for Owners等下載連結,供本所後續研究。

 

貳、美國建築師學會(AIA)總部

一、機關簡介

美國建築師學會(American Institute of Architects, 縮寫:AIA) 與 RIBA 英國皇家建築師學會並稱為當今世界最權威的兩大建築師學會,總部位於華盛頓哥倫比亞特區。AIA 的宗旨是為建築師提供良好的後續教育、社區重建和其他可持續及提升建築業界規範形像的工作為己任。

二、參訪交流過程

由Michael Bomba (Director & Counsel)、Robert (bob) E. Middlebrooks (Senior Vice President, Contract Business Solutions)、Sarah Dodge (Sr. Vice President of Advocacy & Relationships)及Derek Washam (Manager, International Relations)等致詞歡迎本所派員參訪、介紹AIA相關業務,及與本所交換本國與美國BIM發展現況及實務運作相關訊息。

AIA提供教育、政府宣傳、社區重建,及支持建築產業並改善其公眾形象的公共宣傳。此外,AIA還與設計和施工團隊的其他成員合作,協助建築產業相關團隊的協調。AIA由董事會管理,擁有200多名員工。雖然AIA是一個國際組織,但它的217個地方和州分部為會員提供設計和直接服務,以便在他們的職業生涯中為他們提供支持。 這些分部不僅覆蓋了整個美國及其領土,還在英國、歐洲大陸、中東、日本、香港、上海及加拿大運營。藉由統一的發言管道,AIA影響政府的施政方針,進而影響建築師的執業業務及美國生活品質。 AIA監督立法,並利用其成員的集體力量參與聯邦、州和地方政策制定者的決策。為了服務民眾,AIA的社區計畫也與聯邦立法者及地方政府合作提升公共空間的設計、保護國家的基礎設施,並為所有美國人開發設計良好且能夠負擔的住家。AIA為其會員提供職業發展的機會、設計及施工的合約文件範本、專業的設計資訊服務、以個人利益及客戶為本的相關資源。

會中本所與AIA交換本國與美國BIM發展現況及實務運作相關訊息,包括美國業主請設計建築師及施工廠商繳交BIM模型是否需額外付費一節,AIA表示因美國BIM應用於設計及施工階段較普遍,通常美國業主請設計建築師或施工廠商繳交BIM模型,並不額外付費。相較美國,因國內BIM應用仍未普遍,故本國業主請廠商繳交BIM模型通常須額外付費。為了回饋本所的參訪,AIA提供本所下列文件供作BIM相關研究參考,概述如下:

(一)Guide, Instructions and Commentary to the 2013 AIA Digital Practice Documents

  • AIA Document E203™–2013, Building Information Modeling and Digital Data Exhibit
  • AIA Document G201™–2013, Project Digital Data Protocol Form
  • AIA Document G202™–2013, Project Building Information Modeling Protocol Form

    隨著近年來建築資訊模型(BIM)和其他類型的數字數據在設計和建築產業中不斷發展,業界已開始提出有關如何實施這些概念和工具的實際問題。 為了提供指導,美國建築師學會(AIA)自2007年起發佈了本相關指導文件。

(二)Legislative Guidelines and Model Law/Model Regulations (by NCARB, National Council of Architectural Registration Boards)本文件提供立法指南、示範法及示範條例,內容包括針對特定結構類別及特徵,哪些人員執行建築設計可能無須註冊;須有建築師參與的工程項目;對未註冊人員實施建築的規定等。

拜會後發現美國業界在BIM應用已相當普遍,且公部門及業界均非常肯定BIM能為建築工程節省許多施工時間及成本支出。因此,美國國內無論公部門或業界仍非常積極研發新的BIM相關應用範圍及制定相關新資訊交換格式及規範。反觀國內,因BIM應用尚屬起步階段,業界使用尚不普遍,且相關人才亦不足,致使國內業界許多人對BIM的使用效益仍抱持懷疑態度,甚至認為BIM非但未能節省施工時間及成本支出,反而增添他們的困擾。經探討,這應屬國內BIM使用尚不普遍之陣痛期現象,當國內BIM使用環境成熟及普遍化後,應可被業界普遍接受及肯定。


專題報導
作者:蔡介峰

內政部頒106年度自辦研究甲等獎-無響室聲場性能驗證與應用之研究

一、研究緣起與背景

噪音無臭無味又不具殘留性,不像地震、火災、洪水、空氣及毒性化學物質污染對人有立即性之影響,以往並未受到太大重視,而近年來隨著國人居住品質的提升,人人皆盼望有一安寧的生活環境,對住宅音環境品質與要求也隨之提高,而依據環保署統計,在104年約28萬件陳情案件中,近九成屬感官可明顯感受之噪音、異味及環境衛生的污染陳情,其中噪音案件約佔35 %,因此有效協助解決噪音問題,可使民眾對政府施政成效明顯有感。

因此本所在防音及建築聲學研究部分,於96~98年間協助標準檢驗局制訂CNS 15160-3「聲學-建築物及建築構件之隔音量測-建築構件空氣音隔音之實驗室量測」等17項國家標準,以提升國內建築聲學國家標準並與國際接軌,98~99年間進行「住宅音環境現況調查與診斷機制研究」,建立住宅音環境現場調查與量測標準作業程序,藉由連棟以及集合(公寓大廈)住宅案例現況調查,包含環境噪音、構造隔音性能及住宅音環境問卷調查,以掌握我國住宅音環境問題來源,於100年進行「建築隔音性能基準及法制化研究」,參考國外音環境管理制度以及國內建築音環境現況與需求,研擬建築技術規則設計施工編防音修正條文草案(第46條及第46條之1~7),送營建署進行法制化作業,並將於明(108)年7月1日全面實施,對於國內住宅音環境品質提升及促進相關產業技術發展有重要貢獻。

綜觀本所前期研究已依照優先順序,逐步針對門、窗及牆之氣傳音隔音、樓板衝擊音與吸音作相當完整研究,並協助研訂國家標準、隔音法規,支援高性能防音綠建材研發驗證,執行成效良好,而噪音源特性,亦為防音重要因子之一,惟有確切掌握基本資料,才能對建築整體音環境有更完整之改善與防治,其性能數據可於無響室環境量測得到。因此,本研究擬在前期建築聲學成果基礎下,探討無響室後續可進行之實驗研究,並進一步透過國內外音源量測標準之解析,研擬CNS標準草案,俾使我國相關量測規範更為完備。

二、研究內容與成果

本研究首先蒐集國內外有關無響室應用於音源性能試驗之文獻,透過國外音源量測標準之解析,作為研擬相關CNS標準草案之參考依據,其次完成本所全(半)無響室聲場性能檢核,包括背景噪音修正量(k1)、環境修正量(k2)等性能評估,並實際選定12件市售資訊或家電產品進行試驗,分析其聲音特性,包括聲壓、聲功率、頻譜分佈等性能,最後綜合規範蒐集、實測試驗及前期研究成果進行分析比較,俾整理提出相關建議,以供後續標準制(修)訂及實驗室認證應用參考,本所全(半)無響室及實驗佈置如圖1~4所示,研究成果摘述如下:

(一)音源聲功率分析:聲功率為音源單位時間發射之聲音能量,其特性與量測距離或位置無關,適合作為產品噪音規範,本研究收集之12件試驗樣本評析結果彙整如表1所示,其中有5件屬於國內環保標章已規範產品,本實驗結果發現不斷電系統、吸塵器等2件無法達到規定噪音值基準,另7件非隸屬環保標章規範產品,其中玩具雷射槍之聲功率位準Lw(A)為83.7 dB(A),尚高於手持式頭髮吹風機環保標章80 dB(A)之基準,似有檢討研訂相關噪音指標管理之需要。

(二)音源聲壓分析:在聲壓位準量測部分,本研究參照ISO 7779規範進行實驗佈置,分別於待測音源之前、後、左、右距離皆為1m處架設4組麥克風,量測其聲壓位準量測Lpi,利用ISO 7779建議之方程式計算得到音源整體平均聲壓位準,本次收集之12件試驗樣本評析結果彙整如表2所示,其數值越大,代表聆聽者感受噪音程度越大。

(三)音源頻率特性及明顯不連續音調分析:本研究收集之12件試驗產品,其頻率特性均有所差異,吸塵器在頻率400 Hz處有突起單一數值;玩具雷射槍噪音頻率在160 Hz、800 Hz及3150Hz各有一個主成分波,本次試驗音源之頻率特性彙整如表3所示,由圖譜初判吸塵器、玩具雷射槍及不斷電系統等有3件試驗產品有較明顯突起單一數值,並將之轉換至快速傅立葉轉換(FFT)圖譜,利用ISO 7779建議之評估方法,進行明顯不連續音調分析,其中吸塵器在頻率444 Hz處之單頻雜訊比()為0.13 dB、玩具雷射槍在頻率819 Hz處之突出率(ΔLP)為4.19 dB及不斷電系統均達不到ISO 7779「明顯」之基準,故本次試驗樣本均無明顯不連續音調。

(四)資料蒐集分析:本研究發現我國現行CNS標準關於噪音量測,主要與工業安全、電機、機械、交通等現場環境之聲壓位準噪音量測有關,至於實驗室量測應用部分主要為聲功率位準量測。但應用於重點科技產業之3C產品等,國內噪音量測標準並未將ISO國際標準CNS調適化,而本所具備之聲學實驗室、量測方法均已滿足國際標準,可嘉惠國家相關重點產業之產品驗證,因此,本研究參考目前3C產業最常引用之ISO 7779標準,將內容轉化為中文,作為後續標準制訂之參考,本研究草擬標準架構如表4所示。

三、結語

本研究已完成本所全(半)無響室聲場性能檢核,並選定12件常見生活資訊或家電產品進行試驗,研究成果可供後續室內噪音源與建築防音技術深入探討,同時參酌國際最常引用ISO 7779完成「聲學-資訊設備及電信通訊設備所產生空氣噪音之量測標準(草案)」之研擬,並送請經濟部標準檢驗局進行法制化作業,期使國內聲音量測相關規範更為完備。

 

表1.不同音源之聲功率位準評析結果

排序

編號

資訊、家電及生活

產品

Lw(A)

dB(A)

Lw(Lin)

dB

環保標章基值

dB(A)

1

SP12

吸塵器

94.7

95.3

76

2

SP04

玩具雷射槍

83.7

84.1

3

SP06

手持式頭髮吹風機

79.7

80.3

80

4

SP05

手持式頭髮吹風機

70.7

70.6

80

5

SP03

不斷電系統

65.8

65

45

6

SP08

桌上風扇

61.8

62.5

7

SP11

除濕機

60.9

65.5

8

SP09

吸入式捕蚊燈

54

58.7

9

SP07

桌上風扇

50.3

52.1

10

SP01

電腦主機

39.8

50.2

45

11

SP02

筆記型電腦

32.4

40.3

12

SP10

光觸媒捕蚊燈

30.4

42.4

(資料來源:本研究整理)

 

表2.不同音源之聲壓位準評析結果

排序

編號

資訊、家電及生活

產品

dB(A)

備註

1

SP12

吸塵器

80.8

 

2

SP04

玩具雷射槍

69.9

 

3

SP06

手持式頭髮吹風機

64.5

 

4

SP05

手持式頭髮吹風機

56.0

 

5

SP08

桌上風扇

46.0

 

6

SP11

除濕機

43.7

 

7

SP03

不斷電系統

42.9

 

8

SP07

桌上風扇

38.3

 

9

SP09

吸入式捕蚊燈

35.5

 

10

SP01

電腦主機

27.5

 

11

SP02

筆記型電腦

21.0

 

12

SP10

光觸媒捕蚊燈

19.1

 

 

(資料來源:本研究整理)

 

表3.不同音源之音源頻率特性評析結果

排序

編號

資訊、家電及

生活產品

頻率特性

備註

1

SP12

吸塵器

頻率400 至10000 Hz之聲功率數值皆高於78 dB,有突起單一峰值在400 Hz

 

2

SP04

玩具雷射槍

在160 Hz 、800 Hz及3150 Hz各有1個主成分波

 

3

SP06

手持式頭髮吹風機

冷風(慢速)切換至熱風(快速)情境下, 頻率在160 至 200 Hz提高數值較其他高

熱風

情境

4

SP05

手持式頭髮吹風機

冷風

情境

5

SP03

不斷電系統

在頻率2000 Hz處有突起單一峰值,高於其它頻率13.4 dB以上

 

6

SP08

桌上風扇

最小轉速切換至最大轉速,頻率在2000 Hz以上提高之數值較其它頻率高

最大

轉速

7

SP11

除濕機

在250 Hz處有突起單一峰值

 

8

SP09

吸入式捕蚊燈

與桌上風扇在最小轉速之情境相當,惟有數個不明顯突起峰值

 

9

SP07

桌上風扇

最小

轉速

10

SP01

電腦主機

100 至 400 Hz 之數值較其它頻率高,在頻率125 Hz處有最大值

 

11

SP02

筆記型電腦

100 至 400 Hz 之數值較其它頻率高,在頻率800 Hz處有突起單一峰值

 

12

SP10

光觸媒捕蚊燈

趨勢與筆記型電腦發出之噪音相當,惟在頻率800 Hz處無對應突起數值

 

 

(資料來源:本研究整理)

表4.ISO 7779標準架構表

規範章節

小節

備註

  1. 適用範圍

 

 

  1. 參考標準

 

 

  1. 用語釋義

3.1 一般定義

 

3.2 聲學定義

 

  1. 符合性要求

 

 

  1. 設備安裝及操作

5.1設備安裝

 

5.2輸入電壓與頻率

 

5.3設備操作

 

  1. 迴響室聲功率位準測定法

6.1概述

 

6.2量測不確定度

 

6.3測試環境

 

6.4儀器

 

6.5設備安裝及操作

 

6.6微音器及聲源位置

 

6.7聲壓位準的測定

 

6.8參考聲源之聲壓位準的測定

 

6.9聲壓位準的計算

 

6.10聲功率位準的測定

 

  1. 半無響室聲功率位準測定法

7.1概述

 

7.2量測不確定度

 

7.3測試環境

 

7.4儀器

 

7.5設備安裝及操作

 

7.6微音器及聲源位置

 

7.7聲壓位準的測定

 

7.8表面聲壓位準的計算

 

7.9聲功率位準的測定

 

  1. 在操作者或在場人員位置之聲壓位準測定法

8.1概述

 

8.2量測不確定度

 

8.3測試環境

 

8.4儀器

 

8.5設備安裝及操作

 

8.6微音器位置

 

8.7聲壓位準的量測

 

8.8聲壓位準之測定

 

  1. 要記錄及報告的資料

9.1要記錄的資料

 

9.2報告的資料

 

10.附錄

10.1 測試配件

 

10.2 量測表面

 

10.3 特殊設備之安裝及運作

 

10.4 明顯不連續音調之判別及評估

 

10.5 脈衝噪聲之評估

 

 

(資料來源:本研究整理)

 

圖1.本所全無響室

 圖2.全無響室實驗佈置

                                                       

圖3.本所半無響室

圖 4.半無響室實驗佈置

 

       
     
   

專題報導
作者:蔡銘儒

內政部頒106年度自辦研究甲等獎–建築火災煙控性能設計現地排煙驗證精進計畫

近10餘年來國內都會地區發展相當迅速,在有限的區域範圍內,為滿足民眾對居住與空間的需求,建築物已呈現高層化、大型化、集合化、多元複合化的趨勢發展。隨著新材料、新工法、新設備及新技術的發展,加上新穎的空間設計理念,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,建築技術規則於93年增修總則編第三條及第三條之四將性能設計納入規定,隨後消防法亦於99年增修第六條納入性能設計規定。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年評定完成之性能式設計案件已近156件,其中約58件以電腦模擬評估,而性能設計大都集中於防火避難設計(主要以煙控性能評估人員避難),但在此10年間主要由評定機構邀請之專家學者,依其專長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於結構體與設備完成後,要求以熱煙試驗測試確認其電腦模擬評估效能,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,由財團法人台灣建築中心94 年至105 年間建築物防火避難性能設計案件採用數值模擬或試驗方法統計顯示94年至96年有4.8%、97年至99年有1.7%採全尺寸試驗驗證,100年後完全以電腦模擬。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。因此在日本即使是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。本所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10月5日公告為CNS 15937(2016)煙控系統性能現場試驗法-熱煙試驗。

由CNS 15937「煙控系統性能現場試驗法-熱煙試驗」標準中作為煙氣部分,於用語及定義為示蹤煙氣(Tracer smoke),係以造煙器產生,經由導管送入火羽流中,就目前國內常用造煙機係經由加熱器加熱煙油,此煙油經過如美國食品藥物局(FDA)核可不具汙染性、pH值應接近中性、顏色為白色,且殘留物少,經由高壓CO2吹出造煙機進入火羽流,造煙機只能產生固定煙量,如單位時間內產生特定煙濃度(以能見度表示)煙量,而送出造煙機煙量則可由高壓CO2氣壓值決定送出造煙機之煙量,由於標準並未規範可視化之煙量,其煙量係以火源大小、熱釋放率、溫度,以及煙層溫度估算羽流捲吸空氣的質量流量(kg/s),於主要出口路徑內輔以使用遮光計測定由於煙使光源強度降低之煙遮蔽效應量測(此值被用作一個基準),以作為煙氣流動過程中的量化評估。或以一個多點吸氣式偵煙探測器系統,協助確定不可見的煙通過建築內受阻或蓄積情況,以作為判斷煙控效果。

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。

本計畫已成功開發可依火災時間歷程之發煙量,控制造煙機輸出之煙量,以具體特定濃度之煙量取代示蹤性,以遮光計測定避難通道或出口之遮蔽基準,以及建立發煙時間歷程校驗方法。本法主要構成係依ISO 16735計算所得之煙捲吸流率,採用風機與造煙機結合提供足夠之捲吸流率煙量,以CNS 15781-1光源及接收器,光徑同採3 m長,並參採CNS 15781-2所建議之透射率60 %(Franck GYPPAZ(2014)整體共識是,人們對建築物的安全撤離需要10 m 的能見度限制。其對應於透射率約60%; 這也是IEC 61034標準中用於評估電纜在煙霧產生方面的性能的基準。)做煙層之認定,經試驗結果顯現具有良好之再現性,可作為現地熱煙試驗煙層量測與設備之規範,量化的煙流率與煙密度,可對電腦模擬結果進行可靠性之驗證,因此,煙流率與煙密度之測定亦可供作參考與規範,本項開發業於107年8月21日取得新型專利,專利證書號數M565585。

開發階段在以密閉式量測與動態式量測發煙率,密閉式量測係以CNS 14818(2004)/ISO5659-12(固體材料燃燒煙濃度試驗法-比光學密度垂直式驗法/Plastics -- Smoke generation -- Part 2: Determination of optical density by a single-chamber test)標準於0.51m3密閉箱體量測煙油煙產生之比光學密度及產生率,CNS 15781-2(2015)電(光)纜於特定條件下燃燒之煙密度量測-第2部:試驗程序及要求,標準於27m3密閉箱體內造煙系統可控煙產生率,另以CNS 14705-2(2016)建築材料燃燒熱釋放率試驗法-第2部:煙產生率(動態檢測),於良好通風條件下小尺度煙油加熱之動態煙產生率及CNS 15048(2007)建築材料耐燃性試驗法-全尺度燃燒試驗法,大尺度量測可控造煙之動態煙產生率量測,可經由動態煙產生率與密閉式蓄煙狀態比較分析其關係,作為造煙可控模式之建立。

實測系統則於本所防火實驗中心消防實驗室空間容積約325m3(CNS 15937(煙控系統性能現場試驗法-熱煙試驗)建議用於空間容積250m3以上)進行實驗並與造煙時間歷程比對、分析與修正,測試以風機產生捲吸流率,以造煙機產生固定煙密度之煙霧,再配合適當熱源提供熱浮力方式與模擬比對之結果,由於該實驗空間為矩形立方體在模擬與實驗相對單純,為進一步驗證本方法用於較複雜空間之適用性與實驗結果之再現性,乃於本所防火實驗中心會議廳以相同模式進行(如圖1)。由於會議廳具不規則之空間,且有室內裝修,而電腦模擬並無法模擬裝修狀況,空間變化僅能以矩形型式趨近模擬,故於模擬於逃生出口處煙層隨時間沉降,且至模擬結束(300秒)尚於安全高度以上,但經熱煙試驗發現該逃生出口處,在安全高度(2 m)煙透射率已降至60%以下,反於高度3 m處煙透射率至300秒才降至60%以下,模擬與試驗結果比較顯現有明顯差異性(如圖2);因此,以熱煙試驗定性驗證電腦模擬評估設計,有其必要性,而本研究所提出之量化試驗模式,則可具定量驗證參考。

 

本研究並獲得以下重要發現:

  1. 以風機產生可程控之流率(如t平方),配合發煙機提供固定之煙密度以及適當熱源提供基本熱浮力方式,可供作實尺度空間煙層計算模擬量化之驗證。
  2. 熱煙試驗量測煙層之設備可依CNS 15781-1之光源及接收器,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。
  3. 偵煙探測器可作為現場熱煙試驗煙層輔助觀測之參考。
  4. 以3 m光徑之透射率60 %做為煙層判定,經多次試驗結果具有良好之再現性。

圖1.會議廳熱煙試驗與電腦模擬比較

圖2.會議廳逃生出口處試驗與模擬結果比較