中華民國內政部建築研究所中華民國內政部建築研究所

一、研究緣起
材料實驗中心之建置係依行政院85年核定「內政部建築研究所建築實驗設施設置計畫」，以因應國內建築產業與技術發展所需，增進建築物耐震能力與開發創新建築材料。材料實驗中心為內政部建築研究所「建築實驗設施設置計畫」三大實驗中心之一，座落於臺北市文山區，並設有大型力學、耐久耐候、材料分析及非破壞檢測等4個實驗室，主要為強化與支援國內建築構造及材料研究之發展，針對大尺寸建築構件之力學性能、材料之耐候性能及材料微觀分析等技術，提供研究、研發與檢測實驗服務，並提供內政部主管建築法規及技術規範修訂所需本土性實驗研究，支援業界及學界於建築新技術、新工法及新材料認可之驗證。
大型力學實驗室設有3,000噸油壓試驗機、250噸動態油壓試驗機、600噸油壓致動器，以及強力地板與反力牆系統，可進行大尺寸建築構材及耐震消能元件(如挫屈束制斜撐、阻尼器)之實驗研究及檢測。目的為協助建築物地震災害防制科技計畫之研究發展，提供內政部修訂建築構造法規、規範之實驗研究，並支援國內學界、業界於設備能量之需求，提升建築物之使用性能與結構安全。
臺灣位處亞熱帶海島型氣候區，使得建築物本體材料易於老化及劣化，進而產生構材金屬部分的腐蝕，縮短建築物的使用年限，增加維護管理成本。耐久耐候實驗室設有氙弧燈式耐候試驗機、鹽霧試驗機及恆溫恆濕試驗機等設備，透過控制溫度、溼度及照度等試驗參數，可模擬建築材料於不同自然環境狀態下，加速建築材料老劣化之情形，提供業界進行建築材料耐久及耐候特性之評估。
材料分析實驗室主要設有壓汞式孔隙分析儀、場發射掃描式電子顯微鏡、比表面分析儀，以及電位差自動滴定儀等設備，可藉由化學與物理性質的試驗與分析，釐清建築材料於加速老劣化試驗前後之材料組成、微觀結構及孔隙分佈等特性，輔以定性或定量之分析，以量化材料之耐久性能，以供評鑑建築材料耐久性能之參據，協助內政部與經濟部標檢局建築物技術法規與標準之依據。
非破壞檢測實驗室設有接觸角量測儀、立體顯微鏡、金相顯微鏡，以及電化學腐蝕量測裝置等設備，可觀察金屬、石材與木材等建築材料之表面性質與微觀結構，以做為研判金屬材料之腐蝕機率，釐清各類材料之組織與缺陷型態，協助材料表面塗裝技術與防蝕能力之研發，以提升建築構材與材料之使用性能與壽命，並支援學術與業界之研究發展，並提供研發材料製程與界面改良使用。
建築材料實驗中心於民國98年完成建置，並開始營運至今已近10年，已完成多項大型建築構件、材料試件之實驗研究及檢測服務，相關研究成果亦已提供主管機關修訂法規、技術規範與標準之參據。但目前面對近年科技計畫經費逐年降低，檢測業務在不與民爭利原則，且坊間實驗機構競爭激烈，以及受國內營建等產業景氣枯榮變動，致歲入收入亦不穩定。同時設備逐漸老舊，維護成本提高、部分完成階段性任務之設備使用率降低，以及替代役制度的退場，致人力增補面臨嚴重問題。在此人力不足、經費短絀且設備逐年老舊之情況下，導致檢測案量日益減少、實驗設備之更新及修繕經費不足與業務擴展的量能萎縮等問題。為能提出如何拓展多元類型試驗與新興業務，增加收入來源之有效因應策略，並擬訂未來材料實驗中心的永續發展方向，以精進之材料實驗中心研究實驗與檢測業務發展。
二、研究方法及過程
本計畫之工作內容包括多方徵集建議，俾使檢測業務及設備性能精進計畫確實發揮功能，並於第3季配合安全防災組於協助本所召開「本所實驗產能創生座談會」。材料實驗中心已於107年度完成初步策略規劃，並於107年9月25日召開檢測業務及實驗設備發展精進座談會，彙整相關專家學者所提建議研提可行對策；本(108)年度將就各項建議之可行性進行檢討，可行者再依經費需求狀況劃分，需要經費者請依經費額度規劃執行優先順序，不需經費者則擬定行動計畫。
另依據「有計畫才有經費」之原則，實驗設備汰換或升級，宜併入科技計畫內核編爭取經費，並假設科技計畫經費的成長幅度為零成長、成長1.5倍及成長2倍三種情境規劃執行優先順序。
三、重要發現
(1)為因應未來替代役(含研發替代役)2年內退場；以及檢測業務收入減少，實驗設備老舊更新、修繕經費不足等，本研究完成檢視實驗設施設備發展現況，並研提實驗產能創生計畫，提供材料實驗中心未來發展之參採。
(2)有鑑於未來科技計畫爭取購置新設備經費將愈形困難，材料實驗中心應以檢視並活化既有設備，如申請氙弧燈式試驗機及鹽霧試驗機TAF認證，提升實驗能力為優先考量。
(3)持續蒐集國震中心與中南部大學合作案例相關資料，研析後續「協力實驗室」執行策略可行性，尋求結構試驗部分技術人力之支援，以穩定試驗服務之人力能量，擴大協助執行科技部研究計畫之設備需求。
(4)加強透過將研究結果轉為法定檢測業務之模式，例如「挫屈束制斜撐性能試驗」修正草案，加速法制化作業程序，以增加固定檢測業務之項目。
(5)持續與國家地震工程研究中心、國立臺灣科技大學、台灣建築中心等研商合作，提升材料實驗中心研發績效。
(6)持續爭取科技計畫經費，進行實驗室設備活化與維護，以及提升實驗能力。
四、主要建議事項
以下分別從立即可行的建議及長期性建議加以列舉。
辦理色差計增項TAF認證。－立即可行之建議
主辦機關：內政部建築研究所
協辦機關：內政部建築研究所
材料實驗中心既有色差計之規格及配有之標準色板，已逐漸與國內業界常用標準脫節(既有色差計使用三刺激值XYZ做為測色標準，目前國內則使用色座標x,y及反射率Y%作為量測或校正之基準)，材料實驗中心於108年7月採購可攜帶型之分光色差計，以符合試驗及送校需求，後續規劃辦理色差計增項TAF認證。
辦理氙弧燈式耐候試驗機紀錄系統及純水槽系統採購。－長期性之建議
主辦機關：內政部建築研究所
協辦機關：內政部建築研究所
為提升氙弧燈式耐候試驗機試驗結果之可信度，以及避免氙弧燈式試驗機及鹽霧試驗機試驗艙因水質不良，造成艙體嚴重積垢，影響設備使用壽命，材料實驗中心規劃進行耐久耐候實驗室氙弧燈式耐候試驗機紀錄系統及純水槽系統，提升氙弧燈式耐候試驗機操作性能，並規劃申請氙弧燈式耐候試驗機TAF認證。
持續與國家地震工程研究中心、國立臺灣科技大學等研商合作可行性，提升材料實驗中心研發績效。－長期性建議
主辦機關：內政部建築研究所
協辦機關：國家地震工程研究中心、國立臺灣科技大學
學習國震中心與中南部大學合作，採以「協力實驗室」模式，活化試驗服務能量，支援科技部計畫之實驗需求，與國立台灣科技大學持續研商簽訂合作備忘錄(MOU)。

The Building Materials Experimental Center was established in 2009 and has been in operation for nearly 10 years. It has completed a number of experimental research and testing services for large-scale building components and materials. The relevant research results have also provided the competent authorities to amend regulations and technologies, as well as references to specifications and standards. This study is to examine the current status of the development of experimental facilities and equipment, and to study the experimental capacity creation plan, in response to withdraw within 2 years the future alternative military service (including research and development of alternative military service); and the reduction of test business income, the old equipment of the experimental equipment, and the lack of repair funds. Therefore, the research results can provide an important part of the future development of the Building Materials Experiment Center.