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107年度建築技術多元創新與推廣應用精進計畫個案計畫(4/4)

(2017/4/25)

壹、計畫緣起

國內早期鋼筋混凝土建築物已逐漸邁入老化情形,如何進行有效的健檢並進行修復,使其恢復應有的功能性並延長建築物使用壽命,已成為現今重要課題;而全球氣候極端氣候變異,台灣又位於強震、強風區域,建築物對於耐震與抗風要求相形重要,在歷經「921集集大地震」後,國內建築物耐震能力仍有待強化與提升,鑒於災害防制為政府長期性之重要工作,除了持續配合「104-107年行政院災害防救應用科技方案」推動建築耐震研發與推廣工作外,更重視風影響高層建築結構之安全性與居住舒適性,從探究風災預防至妥適利用綠色能源相關研究。因此,結合上述條件,辦理本中程個案計畫,不論在耐震、風工程技術或材料研發方面,期望能在建築物生命週期中,創造出低污染、低耗能、高壽命成果,積極朝向永續發展的目標邁進。

貳、歷年已完成之工作計畫說明

前期4年計畫「建築先進技術創新開發與推廣應用計畫」(100~103年),分別參與修正建築物耐震設計與施工相關規範,提供建築物耐震評估與補強程式及技術手冊,供業界參考應用並減少人民生命財產損失;發展風洞實驗技術與研究,提供風力規範修訂參考並提昇檢測結果可信度,降低工程造價與風險,並朝向改善生活環境之目的;而藉由研發材料新技術與各種劣化檢測機制,可提高產業人力需求與檢測技術準確度,並探討研修建材耐久性準則評估、材料檢測標準與認證制度,以確保永續發展環境。104年度已研擬集合住宅老劣化態樣調查與改善策略研究、建築物管線滲漏檢測技術手冊與修護對策之研究、磁磚水泥質黏著劑性能相關國家標準研究、填充混凝土箱型鋼柱撓曲合成行為研究、沿街店鋪住宅結構系統耐震設計技術手冊研究、建築物非結構構材-暗架天花板耐震性能檢討、建築物耐風設計規範及解說技術手冊研擬、帷幕牆現地試驗方法國家標準化研究、都市地區風環境流通效應影響評估分析研究、陽光屋頂耐風評估與設計準則、建築物耐風設計規範應用推廣計畫等11案計畫。
105年度已完成建築物防水設計技術建立之研究、建築外牆飾面材料安全檢查機制建立之研究、混凝土結構技術規範之修正研擬、低矮RC建築以非矩形斷面柱提升耐震性能之實驗研究、包覆填充型箱型柱接力式繫筋橫向鋼筋配置對撓曲行為之影響、建築物耐風設計系統程式開發研究、應用高精度數值地形模型進行CFD風場模擬、混凝土與鋼材表面被覆材之加速耐候實驗與現地曝曬實驗場規劃研究、外牆瓷磚接著施工技術手冊研擬、鋼筋混凝土建築結構耐震補強技術與示範例之研擬、鋼筋混凝土建築物耐震能力初步評估平台開發與應用、建築物整合太陽能光電板外牆耐風設計研究、建築耐風設計規範風速模式探討及設計風速修訂研究等13案研究計畫。
106年度刻正進行建築物外牆石材施工規範研擬、建築物基礎構造設計規範之修正研擬、中高樓層建築非韌性RC配筋柱擴柱補強技術研究、中高樓層建築軟弱層及扭轉不規則效應評估研究、建築工程鋼筋機械式續接性能基準及驗證研究、高層建築物柔性氣彈模型風洞試驗研究、建築物附置物之耐風設計評估研究、混凝土與鋼材表面塗裝系統之耐候性能量化分析與使用年限研究、建築外牆瓷磚非破壞性檢測之研究-以紅外線熱顯像技術結合無人飛行載具為例、鋼結構與鋼骨鋼筋混凝土建築耐震能力初步評估研究、鋼結構耐震能力詳細評估方法與示範例之研擬、帷幕牆系統結構耐風設計手冊研擬、低層平屋頂建築剪切流生成對陣列式太陽能光電板風荷載影響研究、結構物風力作用與動態時頻分析研究等14案研究計畫。

參、未來擬規劃之研究課題說明

    本計畫預計為4年期(104~107年),包括3個分項計畫,分別為「建築物延壽與耐久性能創新研究計畫」、「建築結構耐震研究計畫」,及「風工程技術提昇多元整合研究計畫」,106年度執行研究課題目標重點摘述如下:
一、「建築物延壽與耐久性能創新研究計畫」:針對建築材料劣化現象,針對民眾關心之建築外牆飾面墜落及防水等問題,進行修復技術及維護策略之研究,探討非破壞性檢測技術與材料耐久性能,建立完善評估模式,並制訂耐久性準則。
二、「建築結構耐震研究計畫」:開發新型結構耐震系統及構件,提昇傳統建築結構耐震能力評估與補強技術,供作為主管機關修訂規範參據,整合跨領域研究,編訂技術手冊以及多元應用推廣。明(106)年度以解決0206地震所衍生問題為重點研究,針對建築物基礎構造設計規範及非韌性配筋柱之耐震韌性能等問題加以研討。
三、風工程技術提昇多元整合研究計畫:提升既有風洞實驗及數值模擬等技術,建構建築物附屬構造物及外牆之耐風設計方法且評估室內外通風效益,並進行多元化跨領域應用研究。營造健康、舒適環境,有效預防與控制風災危害,俾利提昇生活品質與保障。

肆、研究成果之預期績效說明

一、    加速建築技術規則、相關技術規範、標準的增修訂,減少工程爭議,使得業界於建築構造設計技術有明確之依循。
二、    依據國家災害防救科技中心104-107年行政院災害防救應用科技方案」,賡續推廣建築物耐震新技術與理念,強化工程耐震品質,保障人民生命財產安全。
三、    進行大尺寸結構構件力學實驗研究與檢測,提供本土化實驗數據,做為研修訂建築構造設計技術規範之參據,研擬建築耐震性能式設計規範,提升對建築物耐震設計之能力。
四、    建立建築物延壽策略及維護準則,精進建築物耐久性能水準,提升建築物居住品質及經濟價值。
五、    整合建築材料性能之檢測技術,強化建築物全生命週期之使用品質,提高建築物耐久性及耐用性。
六、    提升既有風工程實驗及數值模擬等技術,開發新型量測技術與比對能力,簡化設計規範,建立風工程領域之試驗標準。
七、    整合多元化跨領域應用研究,有效利用各項資源,營造健康、舒適、環保的生活空間,達到風害防制、永續生活之目的。