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
近年來高層建築物之外牆開始採用石材裝修取代傳統瓷磚飾面，凸顯居住品味及住戶尊榮，於是國內建築市場廣泛運用。然而石材之重量較瓷磚為重，相關工法及施工技術之要求亦較傳統瓷磚飾面高出甚多，且繼103 年基隆市發生國內首起外牆飾材掉落傷人致死事件後、緊接著104 年台北市聯合報大樓之外牆石材亦發生無預警掉落，造成嚴重傷亡事件，可瞭解此一課題之嚴重性。
國內過去針對外牆石材施工技術之本土研究較為少見，內政部建築研究所雖曾在民國八十八年進行有關外牆石材技術規範之研究，但距今年代已久遠，許多新式工法及材料之應用發展快速，亟需進行一次技術及相關規範的盤點，針對國內常出現的施工錯誤樣態進行蒐集分析，並於參考國外先進國家之規範體系後，期望能為我國研擬一套適用於本土之施工技術規範以供業界參考，藉以強化外牆飾面材料之公共安全。本研究將透過彙整文獻、直接調查及專家座談等方式，建
立外牆石材施工規範（草案）。主要研究內容為蒐集比較分析國內外相關文獻資料與施工技術，並探討歐盟、美國、日本及中國等地針對石材乾式施工之相關檢驗及施工規範。提出國內外牆石材應用現況，歸納常發生的外牆石材乾式施工安裝錯誤態樣與常見問題，並進行說明，及提出對策。就建築物外牆石材乾式施工方式，研擬建築物外牆石材施工規範（草案）。
二、研究方法及過程
本計畫在研究方法上採用文獻調查法、直接調查法及專家座談法等三種方法進行；本研究透過各方面收集國內外有關建築物外牆飾面石材乾式施工法的相關文獻，進行資料彙整收集，以利作為後續分析討論及擬定規範草案方向時之基礎；針對本研究之重點研究項目：外牆石材施工技術應用現況及常見施工錯誤態樣問題，進行實際個案資料收集、現況調查、個案訪視或業界專家訪談，並將調查結果彙整分析，進而提出後續相關改善策略；並邀集包含公部門（中央及地方建管單位）、民間開發商（建設公司）、建築師、土木結構技師、建材供應商、營造商、及學界專家等產官學界專家人士，以座談會（搭配訪談）方式進行討論，了解並探討現階段在國內推動提高外牆飾面材料安全的目標下，在相關策略及技術導入上的可行方向。
透過國內外有關建築物外牆飾面石材乾式施工法等相關文獻資料之彙整收集：執行外牆石材施工技術應用現況業界調查（20 案）及個案訪視（5 案）；蒐集國內外有關建築物外牆石材施工失敗之案例後彙整失敗原因進行錯誤態樣分析整理；並由兩次座談會各專家所提出之建議事項及訪談結論，導向施工規範的制定項目及內容，最後提出「建築物外牆石材施工規範草案」。本研究所獲致之研究成果可整理成下列四點結論及三項建議；下列為本研究重要發現：
三、重要發現
(一)目前國內缺乏合宜且與時俱進之石材施工規範項目及內容
本研究前述內容比較了七種施工規範，由於國內使用之施工綱要規範是提供給國內公共工程使用，其內容多為原則性規定，鮮少有實質上的量化規定，故本團隊在回顧國內過往相關研究成果之外，亦參考了其他國家相關施工規範及試驗標準；其中內容中以中國北京市建築裝飾工程石材應用技術規程最為完整，因其規範之對象為建築飾材使用石材之處都包含在內，故本研究僅參考了其外牆石材乾式施工的部分。於比對完國內相關研究後發現，國內相關研究距今已有一段時間，部分由國外引進的新技術並無提及，僅有民間自用規範對於此部分有一定的規範，故本研究於規範架構中加入了既有規範研究中缺少之處，如背擴孔開孔位置規定及強度規定、擴孔錨栓採用材質規定、尺寸規定、強度設計及背擴孔尺寸規定……等相關規範建議，期望能提供業界參考以提升石材飾面工程之施工品質。
(二)業界普遍缺少部分必要施工文件
根據本研究調查結果顯示，蒐集到的案例資料多數皆有建築圖說、外牆施工圖及外牆大樣圖及繫件配置圖說。而依業界經驗來看，石材工程失敗原因多數為未考量石材自重及與金屬構件之間的結構計算而在相關外力作用下導致失效，雖其中兩項案例皆附有結構計算書，但檢附結構計算書之案例並不常見，且施工計畫書、施工規範、自主檢查表及材料出廠證明…等文件，若業主無特別要求，石材廠商並不會主動提供；故本研究於規範架構中加入資料送審之項目，並於資料送審章節中建議後續外牆石材乾式施工建議提交施工計畫書、製造計畫書、結構計算書、施工圖及施工製造圖……等必備文件資料，以確保後續石材工程的施工品質及安全。
(三)材料選擇不當及施工不確實為外牆石材施工失敗主要原因
根據本研究所蒐集到之資訊顯示，導致施工失敗的大致原因可分為材料選擇不當、施工不確實、建築設計不當及結構設計不當。材料選擇不當中可細分插梢長度不足或長短不一、繫件結構系統不佳、繫件長度不足或太長、繫件厚度、寬度不足及繫件材質選擇不當……等。施工不確實的部分為繫件固定不確實、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、石材分割圖與鐵件施工圖不一致、開槽未確實填補AB 膠、燒銲作業不合規範、銲渣去除、防銹處理不確實……等。建築設計不當是因為石材飾面為了配合結構體的形狀採用鐵件骨架接續，因石材完成面距結構體太遠，導致石材施工失敗。結構設計不當的部分主要因素是鐵件骨架未經結構安全計算、未考慮外力、地震或風壓等影響。
(四)建築物外牆石材施工規範架構之建立
依據比較各種規範後提出國內缺乏的規範項目、案例調查後業界普遍缺少之必要施工文件、外牆石材施工失敗主要原因、座談會建議事項及訪談結論等研究結果，本研究於此擬定築物外牆石材施工規範研擬架構，主要架構內容可分總則、材料及施工。在總則之下另訂適用範圍、資料送審(建議提交施工計畫書、製造計畫書、結構計算書、施工圖及施工製造圖……等資料)、品質保證及運送、儲存及處理；材料章節中規範了石材(石材品質、石材物理性質、表面處理、開孔尺寸……等規定)、金屬支撐系統(金屬材質、使用規定...等)及防水填縫材料；施工章節的部分則規定了準備工作、乾式工法(施工注意事項、金屬繫件安裝規定、石材安裝規定、接縫處理及伸縮接縫處理)、維護及清理等事項規定。透過本規範之建立，期望能提供業界一項參考依據，以提升建築物外牆石材飾面工程之施工品質及安全。
四、主要建議事項
建議一
進行「建築物外牆石材安全檢查診斷及修補技術之探討」：立即可行建議
主辦機關：內政部建築研究所
協辦機關：無
因本研究重點為確保新建工程時石材乾式工法之品質及安全性，有關既有建築物石材外牆之診斷及修補技術部分力有未逮，故在此建議可創立新的研究課題以加強此部分之技術研究。目前國內尚未有石材外牆之安全診斷標準作業流程，此部分之診斷工作是需要專業診斷人員配合，再佐以科學驗證之方式確立其石材外牆診斷流程之效果，並建立石材外牆安全診斷標準作業流程。
石材外牆的舊有施作方式約可分為兩大類，外牆石材溼式施工及乾式施工，如要進行外牆石材的診斷及修補，必先了解石材外牆的失敗原因，例如石材外牆劣化之原因可能有累積承載導致外牆劣化、背填沙漿黏結強度不夠(濕式工法)、填縫材老化、地震效應、熱膨脹效應及金屬構件鏽蝕……等，因此必要的基礎調查不可缺乏，才能有效提出適當的石材外牆修補技術，所以在此建議可針對相關議題持續進行探討。
建議二
於現行推動之建築物生產履歷系統中加入「建築物外牆石材施工品質管理」項目：
立即可行建議
主辦機關：高雄市政府工務局建築管理處、桃園市政府都市發展局建築管理處、新北市政府工務局、建築安全履歷協會
協辦機關：國立高雄第一科技大學營建工程系、台灣房屋整建產業協會、台灣物業管理學會
經過本研究多次現場施工調查及訪談結果發現，如何正確施工是一項非常重要的課題亦亟需落實，因外牆石材施工不似外牆瓷磚可進行強度拉拔試驗來確認施工品質，且其施工型態為高空作業且多屬隱蔽施工類型，監工難度較高，故本研究建議地方政府建管單位後續可與大學院校營建相關科系（如國立高雄第一科技大學營建工程系）、各協（學）會及民間團體（如台灣房屋整建產業協會、台灣物業管理學會）合作進行有關建築物外牆石材施工品質管理制度之研究，以增進施工確實度。目前地方政府已陸續進行建築物生產履歷系統之推動者有高雄市、桃園市、新北市等，而在民間亦有建築安全履歷協會等，惟觀察其內容多半注重建築結構安全，並無特別針對飾面材料安全進行記錄及查核。
本研究建議可由前述協會及地方政府建管單位檢討將石材安全及施工履歷納入系統中進行管理；另可進一步建議地方政府建管單位於申報勘驗時增加必須檢附之相關資料（如本報告附錄中之檢核表），以落實施工過程紀錄，確實提高石材飾面材料的安全性。
建議三
舉辦「外牆石材施工技術講習」：中長期建議
主辦機關：財團法人石材暨資源產業研究發展中心、台灣區石礦製品工業同業公會、台灣石材行業聯合協會
協辦機關：內政部建築研究所
本研究透過外牆石材施工失敗案例蒐集及問題分析後初步發現，導致施工失敗的大致原因有材料選擇不當、施工不確實、建築設計不當及結構設計不當等，其中施工不確實所佔比例甚大，且主要是人為因素影響，但國內目前尚無石材施工訓練制度，甚至於勞動部職訓局亦無專業的石材施工相關課程。由於勞動部勞動力發展署於建立外牆石材施工技術士技能檢定之事項上牽涉範圍甚廣，建立不易，故本研究建議可由財團法人石材暨資源產業研究發展中心、台灣區石礦製品工業同業公會、台灣石材行業聯合協會等相關民間團體（或可配合地方政府建築主管機關）主辦相關講習，廣邀各石材施作商之施工人員進行外牆石材施工技術講習，再由專業公/協會協助講習課程之建立，建議一年可舉辦一場至兩場，一場需上8 小時，講習議題建議為石材基本知識、正
確施工方式、錯誤施工結果影響及連接零件與材料選擇(如金屬繫件的選用、AB膠的正確使用及選用、銲接作業注意事項等)，希望透過外牆石材施工技術講習以增進施作人員的專業知識及施工正確性。