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建築研究簡訊第91期

  • 日期:105-02-17
主題報導張乃修、賴深江、劉俊伸
第31屆中日工程技術研討會建築研究分組辦理成果

本所自設立以來即致力於都市防災、建築防火及耐震、建築結構及材料、友善建築、綠建築、智慧建築等研究,已累積相當豐富的研究成果與經驗,近年來更結合建築與先進資通訊技術,以達加強提升建築節能減碳、安全防護、友善程度及居住環境品質,並進一步促進產業發展之目的。

鑑於近來地球暖化、氣候變遷、高齡化、智慧化等發展趨勢變化快速,對都市及建築發展具有深切之影響,有必要為未來妥善預擬因應策略。考量我國社會經濟發展情勢與日本相近,為擷取其經驗,特地藉由兩年一度舉辦之「中日工程技術研討會(建築研究分組)」邀請日本專家前來,於104年12月2至3日假大坪林聯合開發大樓15樓國際會議廳及台北矽谷國際會議中心2樓B會議廳舉行研討會。

圖1. 第三十一屆中日工程技術研討會建築研究分組開幕式何明錦所長與日本專家等合影

圖1. 第三十一屆中日工程技術研討會建築研究分組開幕式何明錦所長與日本專家等合影

本次研討會蒐集研議最新建築研究發展趨勢,提出就日本高齡者居住環境規劃、韌性都市推動及智慧社區實證等三項議題進行研討,獲得豐碩成果,研討會合計超過530人次參加,對於導入新知、廣泛提昇國內建築科技及技術發展有顯著助益。謹分述如下:

一、「高齡社會高齡者居住環境評價與改善」議題

主講人:日本大阪市立大學  森一彥教授

本議題主要以日本2000年實施介護保險制度後高齡社會動向為主軸,概觀老人住宅、團體家屋及老人照護機構等考量高齡者設置之居住環境,從探討重點、環境評價及改善方式等面向,以案例進行分享說明。

森一彥教授專題演講

圖2. 森一彥教授專題演講

演講內容主要涵蓋:

(一)在地老化及日本高齡化趨勢下人口及家庭構成、身體機能、照護原因等基本資料。

(二)日本世代間對於理想之居住距離及幼兒托育需求等統計資料。

(三)日本高齡者住宅案例及居住支援服務架構。

(四)日本失智症照護環境之課題、評價及改善。

(五)日本閒置空間再利用為高齡者福利機構之方式及實際案例。

(六)日本提供高齡者維持高生活品質之支援服務環境及組織。

森一彥教授於本次研討會提供日本在高齡社會下,使高齡者及高齡失智者安心的居住環境規劃、環境評價及充實設備方法與資訊,和與會專家學者、廠商、協會團體代表進行專業意見交換,並以建築計畫及閒置空間再利用的角度提供日本高齡者及高齡失智者居住生活環境之專業分享,研討資料相當值得國內政策推動及研究發展之參考,更建立了與日本資訊交流互動的重要聯繫管道。

二、「日本韌性都市推動經驗與未來展望」議題

主講人:株式會社三菱綜合研究所科學與安全政策研究本部 木根原良樹副本部長本議題主要介紹日本於2011年發生311東日本大地震後,社會各界警覺到該如何面對未來30年發生機率高達50%至70%之首都直下型大地震、東海、南海、東南海大地震等涉及國家存亡危機之巨災。日本政府為期因應未來災害構築安全及安心之國土、地域及社會,爰推動韌性國土相關立法與政策。本次演講主要依循前述政策脈絡,進行介紹日本營造韌性都市之經驗與未來展望,以供我國參考。

木根原良樹副本部長專題演講

圖3. 木根原良樹副本部長專題演講

演講內容主要涵蓋:

(一)國土韌性相關法令之展開,包括國土韌性基本法、國土韌性基本計畫、國土韌性行動計畫及國土韌性地域計畫等。

(二)日本韌性都市政策與推動措施,包括日本都市防災之歷史(建築物耐震構造、河川改修與治水工事及消防水利等)、對都市型災害採取之對應措施(311海嘯因應、建築耐震成效、社會基盤早期恢復、都市更新與民間主導之地區性災害韌性機能提升等)、都市韌性、耐災力與回復力(預防、回復、向上力之定義與構成指標項目)、都市韌性與經濟力之依存關係等。

木根原良樹副本部長於本次研討會所介紹的日本國土與都市韌性政策甫於日本立法後實施至今約僅2年,相關立法、推動方針、策略等多項經驗,可作為我國後續規劃推動韌性都市之參考。尤其,日本國土與都市韌性政策強調與產業政策、經濟成長相結合之整體性政策,得以獲得各界支持,相關作法可供我國參考應用。

另木根原良樹副本部長也提供其研究中最新之韌性都市評估指標草案供與會者參考,同時藉由本次研討活動機會,國內與會之產、官、學、研各界人士也在經驗及意見交換過程中,瞭解到日本與臺灣實際發展韌性都市政策在韌性定義、法令架構雖有不同,但日本國土?性計畫已發揮統合指導既有防災相關計畫與政策,並確保在財政預算上之優先性,促使國內專家學者著手思考如何汲取日本制度之優點落實與應用於我國達到充分交流之目的。

三、「日本北九州推動智慧社區之策略與成果」議題

主講人:日本北九州市政府環境局環境未來都市推進部氫氣社會創造課  須山孝行股長

本議題主要介紹日本北九州市八幡東區東田地區,自1901年國營八幡煉鋼廠開業以來,就受到了嚴重的公害影響,之後由政府單位、民間企業、市民同心協力克服將煉鋼廠遷移至其他地區後,市政府和地區市民等共同規劃與推動「打造環境共生城市-工廠和城市共生」。本次演講主要說明如何實施「北九州智慧社區創造事業」計畫,透過智慧電網與工廠的結合,來實現能源共享的成果,以供我國後續推動之參考。

須山孝行股長專題演講

圖4. 須山孝行股長專題演講

演講內容主要涵蓋:

(一)以智慧社區概念進行社區營造。

(二)社區營造5大概念:步驟1為透過居民的參與及協助進行社區營造、步驟2為區域能源共存社會;步驟3為促進革新的能源可視化社會;步驟4為建構考量能源使用者的能源社區與能源使用者一同建構能源社區;步驟5為建構將整體生活風格納入考量的社會系統;以及此部分結果說明家庭與營業處能源可視化的動態電價。

(三)成果統整部分則總結說明智慧社區的成果。

(四)日後發展部分則總結說明智慧社區的未來展望。

須山孝行股長於本次研討會介紹本北九州市八幡東區東田地區所推動的智慧社區創造事業,該案例係以推動建構智慧電網,透過智慧社區概念建構城市,同時結合社區營造概念,瞭解問題與解決問題,並就相關目標及措施於實施階段反覆檢視實施成效,隨即檢討修正目標措施內容及推動方式,以達到真正落實計畫之目的。同時導入新的ICT技術手法,運用ICT科技技術提供創新的服務應用模式,達到透過智慧電網與當地工廠的結合,來實現能源共享的成果,雖是一個實證示範計畫,其示範意義還是大於實質效益,但相關推動作法及成果非常值得我國推動初期參考應用。

另須山孝行股長就相關計畫推動面、執行面等細節部分提供詳細說明,與我國出席與會之產、官、學、研各界人士亦進行討論及意見交流,由於須山孝行股長準備之議題資料豐富且內容介紹詳細,與會者對於內容均有充分了解,且均表示相關推動經驗對於我國後續執行及落實極具推動參考價值。

本次研討會承蒙各受邀日本專家在百忙之中撥冗前來,並在各界人士熱烈參與下,會議圓滿順利。所邀請的日方專家,無論在學識素養及經驗皆相當豐富,演講內容均為我國當前重要研議之課題,除有機會讓國內相關領域學者專家及從業人員可與日方專家交流見習外,並能更進一步瞭解到日本建築最新技術、智慧節能科技以及在政策制度推動上新觀念的應用與發展,進而增進我們對日本相關政策措施的瞭解,對解決國內相關課題有相當之幫助。

此外,經由本次研討活動之舉辦,也有助於建築相關新科技、新知識之傳播與推廣,及同時建立了與日本的重要聯繫管道,對我國後續擬定推動相關政策,以及進一步發展落實建築相關新科技、新知識及新技術實多有助益。

大事紀要張文俐
本所104年度績效評核成績報導

內政部每年依據該年度績效評核作業計畫規定,對所屬單位(機關)進行年度績效評核,除作為考績比例之參考依據外,並期望整體服務品質符合民眾期待。「內政部104年度績效評核作業計畫」評核項目包括共同衡量指標、個別衡量指標、特殊衡量指標3項,內容涵括公文處理時效與品質、部長信箱處理時效與品質、電話服務禮貌、組織學習績效、重要施政計畫、施政滿意度、資本門預算達成率等。查本所104年度於前述各項指標中均獲得極高評價,且其中「人權教育涵蓋率、教材印製及應用」項目於特殊衡量指標中獲得高分,除了展現本所建築研究創新性與挑戰性以外,亦重視本國人權。本績效評總分為82.37分,在本部23個單位(機關)中名列第2名,成績斐然。

大事紀要吳偉民
辦理本所「永續智慧社區創新實證場域評選」申請作業

為落實105-108年度「永續智慧城市-智慧綠建築與社區推動方案」重點工作項目,本所將持續辦理永續智慧社區創新實證示範計畫,並業於104年12月10日完成函送「永續智慧社區創新實證示範計畫場域評選作業及申請須知」至相關部會、各直轄市、縣(市)政府、公立大專院校及相關中央及地方事業機構等轉知所屬參與評選,並在本所網站完成公告,受理申請提案期程自105年1月11日(星期一)起至1月31日(星期日)止。

本案實證場域申請對象限於公有機關(構),以其現有使用中之建築群或區域,並具備相關網路等基礎設施者為優先對象,實證場域分為住宅社區、大專院校校園、科學或工業等園區、偏鄉及離島或其他具潛力場域等五大類型生活場域。
相關公告內容請參考本所網址https://2019moi02.hamastar.com.tw/News_Content.aspx?n=745&s=160344&sms=9451

大事紀要呂文弘
104年度優良綠建築獎頒獎典禮

本所104年度辦理優良綠建築評選活動,計選出新北市淡水區新市國小等7案優良綠建築,並於104年12月12日配合建築師節慶祝大會舉辦頒獎典禮,由本部陳政務次長純敬頒發石昭永建築師等7人「優良綠建築獎」獎項,另由本所何所長明錦頒發起造人新北市淡水區新市國小等7個單位「綠建築榮譽獎」、許理事長俊美頒發起造人中國鋼鐵股份有限公司「綠建築管理維護貢獻獎」。自92年起至104年累計已評選出84案優良綠建築典範案例,部分除已選列為「示範基地」外,並自103年起賡續納入「低碳觀光綠建築知性之旅」行程核心,結合在地觀光旅遊資源,讓民眾透過觀光旅遊活動實際參與體驗綠建築,普及推動節能減碳生活理念。

1.優良綠建築獎獲獎建築師、起造人與頒獎人及與會貴賓合影

優良綠建築獎獲獎建築師、起造人與頒獎人及與會貴賓合影

大事紀要蘇鴻奇
加拿大駐台北貿易辦事處(CTOT)拜會本所

第10、11屆台加經貿諮商會議中提出「我國建築物及防火法規與加國之調和」議題為本部相關業務,其中有關木構造樓板及屋頂實驗研究由本所辦理。

加拿大為討論木構造防火試驗事宜,加拿大駐台北貿易辦事處(CTOT)唐開明副處長、陳嘉雯商務經理與加拿大林產品創新研究院倪春博士一行三人於104年12月9日拜會本所。

本所由何所長明錦率安全防災組蔡綽芳組長、工程技術組材料實驗中心陶其駿主任及安全防災組蘇鴻奇副研究員會見並進行雙方討論,獲致若干具體結果,包括加方木結構專業團體出版之CLT Handbook可洽詢營建署如何引用於建築設計法規;原協訂委託本所防火實驗中心進行之木構造2×4樓板/屋頂系統實驗,及後續可能再增加CLT木構造系統等相關實驗項目。

大事紀要黃彥霖
辦理104年度坡地社區自主防災成果發表會

本所104年度坡地社區自主防災成果發表會,於104年10月17日(星期六)上午8時30分,假輔仁大學醫學院國際會議廳MD227,與台灣事故傷害預防與安全促進學會共同舉辦,並邀請本所鄭主任秘書元良擔任致詞貴賓。本次研討會採專題演講、坡地社區自主防災經驗分享、坡地社區自主防災成果海報展示,使民眾了解社區防災工作及組織運作之工作重點,並輔導坡地社區自主防災推廣至聯合國WHO安全社區認證,會場也提供防災諮詢服務。

為喚醒社區居民安全防災意識,本次規劃的課題和講者包括:「坡地社區自主防災工作說明與實務經驗分享」-銘傳大學莊睦雄副教授、「社區防災與安全社區」-台灣事故傷害預防與安全促進學會白璐理事長、及「防災政策與實務 」-前本部部長李鴻源教授等。

本發表會參加人數計約150人,內容相當豐富也貼近社區居民實務應用,同時對於國內坡地社區自主防災意識與技術的推動有所助益。

李前部長鴻源教授主講

李前部長鴻源教授主講

大事紀要劉青峰
辦理「學BIM、BIM不難」推廣研討會

近年來,國際間先進國家已將建築資訊建模(簡稱BIM)視為提升營建產業與國家競爭力的技術之一。

本所為有效推廣BIM技術,除研究開發本土化的BIM指南或技術文件供業界參考利用,同時也開始進行BIM人才培訓之相關工作,分別於11月20、21日假大坪林聯合開發大樓15樓國際會議廳;11月27、28日假逢甲大學;12月4、5日假成功大學等,共舉行3場「學BIM、BIM不難」推廣研討會,共有來自建築、結構等專業人士計約有700人次參加。

北區推廣研討會出席狀況踴躍

北區推廣研討會出席狀況踴躍

為加強國內各界對BIM技術的瞭解,提升業界採用BIM的意願,課程安排主要包含本所研究方向策略簡介、BIM技術介紹、國內外案例探討、事務所如何導入BIM以及建築設計階段如何使用BIM進行3D建模,以及妥善運用BIM的優勢常見實務課題,安排國內應用BIM專家學者進行講習與經驗傳承,對於共同提升國內營建產業界應用BIM技術能量,有其重要意義。

大事紀要劉錥錚
辦理105年度「建築節能與綠廳舍改善補助計畫」補助說明會

為推動既有建築物改善節能減碳,本所從92年開始辦理改善示範計畫,以中央政府機關暨所屬廳舍及國立大專院校為對象,針對具改善潛力之既有建築物,由本所全額補助工程經費,進行耗能診斷服務與節能改造,並導入建築能源管理系統及室內照明等改善技術,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。

本(105)年度受補助名單業於本(105)年1月6日簽奉部長核可在案,並於1月30日,假大坪林聯合開發大樓15樓,舉辦本補助計畫說明會,邀集32個受補助單位及15個備案單位共同與會,於會中詳細說明各案之改善要點、計畫執行期程、補助款核撥與會計核銷作業等注意事項,並要求各受補助單位依計畫時程儘速辦理,以作為未來示範推廣之對象。

大事紀要林谷陶
辦理105年度「既有建築物智慧化改善工作」補助說明會

本所105年度辦理之「既有建築物智慧化改善工作」,於104年12月下旬完成申請案件之決選事宜後,獲得補助名單於本(105)年1月7日簽奉部長核可在案,本所續於1月21日邀集上述名單之正、備取單位召開「既有建築物智慧化改善工作補助說明會」。

會議係由本所陳副所長瑞鈴主持,會議內容主要為針對獲得獎補助各案之改善要點、計畫執行時程、補助款核撥與會計作業等注意事項分別說明,以利各單位儘速辦理後續招標事宜。

會議當天計26個單位、約50人參加,會中藉由本所簡報及與會各單位提問討論,達到傳遞訊息與提供諮詢服務之目的,對於提升各單位建築物智慧化改善技術,及對本案執行重點與程序之瞭解均有助益。

大事紀要雷明遠
參與營建署「研修建築技術規則高層建築物及防火避難專案小組」有關法規研修會議

104年7月營建署召開研商防火構造及防火門規定修正事宜會議時,決議召集有關防火避難之審議委員及相關機關、公會代表成立「研修建築技術規則高層建築物及防火避難專案小組」,整體檢討10年以來建築防火避難規定條文。討論法規範圍,將優先檢討第12章(高層建築物),並一併檢視第1、3、4、11章及建築設備編涉及防火避難條文。

本所業先後函送營建署有關「高層建築物防火避難設施及設備法規」、「空調設備防火防煙性能基準」、「輕量型鋼結構建築物(鐵皮屋)防火安全」、「建築防火設備設置法規」等4項研究成果及「騎樓機車火災公共安全改善計畫」之法規修正建議。

專案會議採逐條審議方式進行,充分討論及意見交流,目前業召開6次會議,預計於今(105)年6月前可完成審議。

大事紀要白櫻芳
參加營建署第31屆中日工程技術研討會「GIS應用於都市開發及對氣候變遷、豪雨的因應對策」專題座談

本部營建署配合第31屆中日工程技術研討會,邀請日本專家學者於104年11月29日至12月4日舉辦11場營建分組專題研討,期強化中日工程技術經驗交流,提升我國都市管理與工程技術視野。

本所派員參加日本日建設計CIVIL開發計畫設計部門技術長福壽真也先生主講「GIS應用於都市開發及對氣候變遷、豪雨的因應對策」,介紹日本應用GIS可視化技術於全流域治理實績,以大津、京都、大阪上下游都市的琵琶湖及淀川流域為對象,長期追蹤解析都市開發造成水質、氣溫、降雨、豪雨等自然環境,及人口、土地利用、下水道建設、污水處理、雨水貯集設施等社經演變,藉以管理整體流域與都市環境品質。此外,針對近年發生頻繁之都市水患問題,建議都市開發時應導入LID低衝擊開發定量評估技術。

本所近年已積極進行低衝擊開發技術研究;另將於山坡地社區防災相關研究計畫,參考應用GIS可視化技術,針對災害熱點、臨界警戒值地點可視化及互動統計、查詢等進行研究。

大事紀要黃國倫
參加低矮鋼筋混凝土建築耐震設計評估與補強技術及政策推動研討會

為確保國人的居住安全,本所與財團法人國家實驗研究院國家地震工程研究中心共同整合於鋼筋混凝土建築物耐震評估、補強技術及推動制度之研究成果,並配合內政部對「建築物耐震能力評估及補強方案」中有關「私有建築物耐震性能評估補強推動先行計畫」之實施,於去(104)年11月6日假國立臺灣大學凝態科學暨物理學館國際會議廳舉辦本次研討會,共規劃5個單元,包括:常見低矮鋼筋混凝土沿街式建築「屋後外牆」及「梯間牆」的耐震設計與評估技術、國內外既有建築耐震補強政策及推動制度、既有低矮鋼筋混凝土建築耐震能力評估技術,以及既有公寓補強設計示範例等實務課題,提供工程專業人員使用。

本次研討會計有131人與會,活動過程討論熱烈,順利圓滿。

圖1. 何所長致詞

圖1 何所長致詞

圖2 陳建忠組長主持現況

圖2 陳建忠組長主持現況

圖3 蔡綽芳組長主持現況

圖3 蔡綽芳組長主持現況

圖4 臺灣科大歐昱辰教授演講

圖4 臺灣科大歐昱辰教授演講

圖5 雲林科大李宏仁教授演講

圖5 雲林科大李宏仁教授演講

圖6 臺大陳清泉教授演講

圖6 臺大陳清泉教授演講

圖7 會場踴躍出席現況

圖7 會場踴躍出席現況

大事紀要李其忠
參加台灣混凝土學會2015年混凝土工程研討會暨論文發表

臺灣混凝土學會於104年12月3~4日假朝陽科技大學辦理2015年混凝土工程研討會。配合本所研究成果宣導推廣之政策方向,以自行研究成果為基礎,投稿「承受偏心載重鋼筋混凝土柱於高溫下之行為研究」1篇,經審查接受,並由本所安全防災組李其忠副研究員發表。

該研究製作2根RC柱試體,使用普通混凝土與自充填混凝土,依據CNS 12514-1進行耐火試驗,探討鋼筋混凝土柱受到偏心載重於高溫中的行為。實驗結果發現柱所承受載重較低時,軸向變形以膨脹為主。自充填混凝土受高溫發生混凝土爆裂,試體內部溫度偏高,影響柱的變形。

以ANSYS軟體及Eurocode2所建議之材料高溫性質預測試體之溫度分佈與試驗值合理接近。未來持續將本所自行研究成果與實驗室實驗資料整理投稿國內外期刊。

大事紀要陳玠佑、郭建源
工研院綠能所及成功大學建築系參訪本所風雨風洞實驗室

工業技術研究院綠能與環境研究所為瞭解國內日前蘇迪勒颱風侵襲後造成多處太陽能光電板損壞原因,由該所太陽光電技術組吳德清主任、詹麒璋經理及黃朝揚工程師等人,於104年10月23日下午至本所風雨風洞實驗室參訪,除就太陽能光電板支架模組抗風測試,與實驗室進行委託檢測細節討論,並參觀風洞試驗相關設備。

國立成功大學建築系陳震宇教授因課程須要率學生共23人,於104年11月18日下午2時參訪風雨風洞實驗室。解說同仁告知相關安全注意事項且配戴安全帽後,即展開參訪活動。首先就風雨試驗設備與標準加以說明,且配合帷幕牆檢測案進行觀摩層間位移及水密試驗,另介紹風洞相關試驗設備與風場模擬等,參訪活動於是日下午4時順利圓滿結束。

業務報導吳偉民
「永續智慧社區創新實證示範計畫-場域評選作業及申請須知」要項說明

為落實「永續智慧城市-智慧綠建築與社區推動方案」重點工作項目,本所業於去(104)年12月10日完成函送「永續智慧社區創新實證示範計畫場域評選作業及申請須知」至相關部會、各直轄市、縣(市)政府、公立大專院校及相關中央及地方事業機構等轉知所屬參與評選,並同時於本所網站公告。以下就其辦理方式、評選原則等內容要項進行說明。

一、申請對象資格及實證場域類型:

考量本案為初次辦理,為利於計畫執行控管與呈現場域實證示範效果,105年度申請實證場域之對象資格暫限於公有機關(構),並以其現有使用中之建築群或區域,並具備相關網路等基礎設施者為優先。公有機關(構)包括中央及所屬機關、直轄市、縣市政府及所屬鄉(鎮、市)公所、公營事業機構等。若屬鄉(鎮、市)公所申請之提案,應報經縣(市)政府依本須知規定辦理初審後統一彙整提報。另如提案由多個單位聯合申請者,須推舉一單位作為主提案申請單位,並與其他單位簽訂合作協議,協議中表明相互合作關係與場域推動的權責分配。

本案考慮北中南區位、城鄉平衡、使用者生活型態與發掘智慧生活服務應用潛力等議題,規劃建置不同類型之生活實證場域,場域類型分為住宅社區、大專院校校園、科學或工業等園區、偏鄉及離島或其他具潛力場域等五類。並為利於場域實證應用規劃能達永續經營目標,上述五類公有場域均詳加定義以說明特性,且分別依場域特性要求具有一定涵蓋面積、使用者人數等規模。各類場域舉例說明如下:

  1. 住宅社區場域:中央及所屬機關、直轄市、縣市政府及所屬鄉(鎮、市)公所、公營事業機構等公有住宅社區場域。
  2. 偏鄉及離島場域:偏鄉或離島之中央及所屬機關、直轄市、縣市政府及所屬鄉(鎮、市)公所、公營事業機構等。
  3. 大專院校場域:我國依法設立之公立大專院校、跨校聯盟(須推一主提學校)等。
  4. 園區場域:科學園區管理局、產業園區(工業區)、或園區管理局與加工出口區管理處等。
  5. 其他場域:中央及所屬機關、直轄市、縣市政府及所屬鄉(鎮、市)公所、公營事業機構等。

二、評選作業流程及評選原則:

本案實證場域評選作業整體流程如圖1,大致可分為初選、複選、建置及查核結案等階段。

永續智慧社區創新實證示範計畫整體作業流程圖

圖1、永續智慧社區創新實證示範計畫整體作業流程圖

初選階段主要辦理受理申請案件及進行提案之場域潛力評估,提案申請單位備妥須知規定申請應備資料發文函送至本所,接受初選提案申請,自105年1月11日至1月31日截止。申請單位應於初選提案時,檢附初選申請提案表、提案場域概要說明書及相關佐證資料各一份,提案資料說明重點為該場域作為實證計畫之潛力,評估原則包括場域資料之完整性、需求應用之創新與可行性及永續經營之效益等。各申請單位之提案資料須經初選評選會議審核後,由主辦單位函復通知初選結果。

初選通過者應備妥複選資料參加複選,並於規定期限內送達本所。申請單位複選資料應包括複選申請提案表、實證場域建置計畫書及相關佐證資料各一份,申請單位依據當地特色及使用者需求分析,提出系統建置及後續服務營運計畫內容,實證場域建置建置計畫書包括推動期程、財務規劃、預期營運模式等。本所於要件審查後,由評選小組進行複選評選會議,複選通過名單經內政部核定,並正式函文通知評選結果。

複選經核定通過者將依據實證場域建置計畫書執行建置,提案計畫如有修正須於30天完成內容修正後送所報核,並應提出實證場域建置發包相關設計圖說,經審查同意後,依期程完成建置並經查核後辦理結案。

三、場域規劃及建置費用補助

初選通過之場域申請單位,得向本所申請場域規劃費補助款,規劃費補助款每案以200萬元為上限。申請單位應向本所提送實證場域建置計畫書,送所核備後,始核撥規劃費補助款。

複選通過之場域申請單位,得向本所申請場域建置費補助款,建置費補助款以新臺幣5,000萬元為上限,補助比率以不超過每案計畫總經費45%為原則。補助方式依本所相關規定採分期分年辦理,惟須注意雖經審核同意補助,有下列情形之一者將取消補助資格:

  1. 未依核定內容及期限完工並報驗。
  2. 經驗收不合格,且未依指定改善日期辦理完成。
  3. 未能切結同意配合辦理示範展示活動,及提供相關改善效益佐證資料,或經本所要求限期履行,屆期仍未履行。
  4. 經查使用本所補助款之工程項目有重複申請補助情形(同時向其他機關單位申請者亦包含在內)或違反其他法令規定。

受補助單位對本補助款之運用,均應依照「政府採購法」及相關規定辦理;其實施內容經查核若發現與核定計畫不符,或未依補助用途支用等情事時,除應將該部分之補助經費繳回國庫外,並依情節輕重停止補助一年至五年。詳細內容請至本所公告網址https://2019moi02.hamastar.com.tw/News_Content.aspx?n=745&s=160344&sms=9451 下載須知電子檔案,並隨時注意最新公告訊息。

業務報導靳燕玲
本所105年度科技計畫簡介

本所105年度通過8項科技計畫,符合中程施政關鍵策略目標2「重塑城鄉風貌,確保國土永續發展」,及目標3「建構完整災防體系,確保民眾生命安全」。各項計畫內容如下:

  1. 全人關懷生活環境科技發展中程個案計畫(5/5)

    研究推動無障礙居住環境、各類型居住型態建築規劃設計及改善、全人關懷生活環境相關實驗,提升友善及通用化環境品質。整合高齡友善城市與都市計畫法、建築法等相關法令,研究各類型輔助設備及建築地坪防滑性能,應用人因工程與動作分析,以無障礙設施設備強化建築空間效益。

  2. 建築防火安全工程創新科技及研發計畫(2/4)

    提升建築永續防火安全,精進性能式建築防火避難、結構設計技術,加強既有建築物防火避難性能改善,建築防火設計多元化與科技化。開發創新建築材料構件工法與技術,研訂建材、設備防火性能規範。提升建築防火實驗設施營運,及國內建築材料防火性能驗證與後市場追蹤管理。

  3. 都市與建築減災與調適整合應用發展計畫(2/4)

    因應氣候變遷極端天氣及災害,強化廣域性巨大複合災害耐災復原能力,減災調適及流域綜合治理分工,規劃坡地社區安全維護與社區自主防災,探討少子女化高齡化社會防減災問題對策。推廣都市及建築減災調適規劃技術,研擬技術參考手冊,以提供中央或地方政府推動都市防災之參據。

  4. 鋼構建築複合性災害耐火科技研究計畫(2/4)

    研析鋼構造多重性災害之行為模式,建立鋼構造火害結構安全評估準則與修復技術,研訂火害後鋼結構補強設計規範。進行國內鋼構造實尺寸多重性災害實驗,加強建築新材料、新設備、新工法驗證能力,制定國家測試標準規範、發展防火性能認可試驗基準與驗證,參與國際合作研究。

  5. 建築技術多元創新與推廣應用精進計畫(2/4)

    探討建築物延壽策略與構件修復技術,分析建築物耐久性能設計,瞭解建築物生命週期階段品質及評估準則。探討建築結構系統及構件耐震高性能耐震技術,研提建築耐震相關規範及技術手冊,精進耐震能力提升與評估技術,發展風工程技術多元整合,進行建築環境風場影響與選址評估。

  6. 建築資訊整合分享與應用研發推廣計畫(2/4)

    依我國營建環境需求,研提國內BIM指南,配合智慧建築設計,研析國外建築維管的案例經驗與技術。開發本土應用,導入國內公部門建管行政成果,探討BIM模型元件庫架構、建築物使用說明書等課題,及BIM輔助綠建築設計等相關研究,並邀集公私部門及建築專業團體共同參與。

  7. 創新低碳綠建築環境科技計畫(2/4)

    發展符合臺灣亞熱帶及熱帶氣候條件與生態環境之綠建築科技技術,帶動創新產業模式與技術發展,分就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,辦理基礎研究及調查、設計技術與材料研發、生命週期成本分析及產業推廣策略。

  8. 智慧化環境科技發展推廣計畫(2/4)

    整合科技部與經濟部相關技術研發成果,進行跨領域、跨產業、跨部會整合。辦理公有建築物智慧建築標章,設計參考手冊及培訓課程、產業聯盟、創意競賽及研討會等。推廣智慧化居住空間展示中心示範應用與展示、智慧建築標章認證制度。建構整合應用服務及發展創新應用技術,發展智慧建築評估指標基準量化技術。

業務報導張志源
104年度友善建築App應用程式功能擴充

本所自99年起開始舉辦友善建築評選活動,並自102年起即以「友善建築評選計畫」為基礎,開發出「友善建築App行動軟體」,並採逐年擴增功能作法,以多方位服務嘉惠大眾,讓使用者可隨時隨地搜尋所在位置附近之居住、用餐、欣賞表演、醫療服務、遊憩場所及旅館等友善建築資訊。同時該行動軟體之無障礙餐廳、展演場所、遊憩場所及旅館,是民眾假期旅遊規劃之首選,民眾也可即時透過臉書分享給親朋好友,邀請他們一起加入無障礙旅遊。茲就行動軟體功能分年擴充說明如下:

一、102年度

本所為整合運用行動設備與雲端服務,開發「友善建築App行動軟體」,將評選活動之基準及成果彙集,並透過手機或平板電腦查詢建築類型、清單、地圖及路線等資訊,結合Google地圖功能提供民眾隨時隨地獲取無障礙空間資訊,達成「友善零距離、建築無障礙」之活動目標。

二、103年度

本所除將當年度獲選案件資料建檔,進行應用程式維護外,並推出新版本,進行應用程式更新,包括互動訊息、友善建築宣導影片、獲獎案件室內360度環景影片及評選案件推薦等功能。

三、104年度

本所配合iOS 及Android新版本進行程式更新,在功能維護、建檔和新增功能上,持續擴充當年度獲獎資料,包括將基本資料、外觀照片、介紹資料、現場室內影片及現場影片建檔,以利「友善建築App行動軟體」查詢。另為促進友善建築使用效益,該行動軟體並新增相關功能,茲說明如下:

  1. 獲獎場所附近之停車資訊:提供民眾在用餐、欣賞表演、前往遊憩場所及訂旅館時,知道該友善建築附近公共停車場的距離及位置,以決定前往的交通方式。
  2. 得獎感言:由得獎機構或業者說明該友善建築之特色、優質友善服務設施及相關貼心設備,提供給民眾參考,並讓其他業者在改善無障礙環境時能夠有觀摩交流之管道。
  3. 相關網頁連結:透過友善建築得獎機構及業者之相關網頁連結公部門及民間業者相關網頁,以提供民眾更多資訊服務管道。

截至104年12月底,「友善建築App行動軟體」已獲得Apple(iOS版)5顆星及Google(Android版)4.8顆星之正面評價,在滿分為5顆星之情況下,殊為不易。

「友善建築App行動軟體」可於Google(Android)與Apple(iOS)系統搜尋下載,在點選「友善建築」icon後,主畫面提供有友善建築之查詢、簡介、訊息、評選基準及友善團隊等功能選項,在查詢功能裡有提供友善建築之電子地圖、路線規劃、建物資料、室內環景、得獎者感言及獲選案件串連其他相關網站等功能。

本所推動「友善建築評選」與開發「友善建築App行動軟體」之理念,已受社會各界之高度重視與肯定,未來將再接再勵推動高齡社會環境無障礙等相關研究,以提升生活環境品質。

友善建築App行動軟體之功能

友善建築App行動軟體之功能

業務報導林谷陶
第九屆「創意狂想 巢向未來」智慧綠建築設計創意競賽

本所為引領全民智慧綠建築創意風潮,達到提升居住環境品質之目的,從民國96年開始辦理「創意狂想 巢向未來」競賽,歷年均吸引國內外不少優良作品參賽,成果極為豐碩。104年舉辦之第九屆競賽,延續歷年作法,以創意概念與實務經驗分兩個組別進行;「創意狂想組」係向各界廣徵智慧綠建築相關創意設計、產品、服務,俾供產業界創意參考;「巢向未來組」部分,則是以推動落實為重點,參賽作品需為已完工之建築或既有建築改善案例,期以搜集優良具創意之設計或改善技術手法,作為民眾及業界導入進行智慧綠建築設計或改善之參考。

本屆競賽辦法於104年5月1日公佈後,為加強宣導,特別透過校園說明會、多種網路與平面媒體管道進行宣傳、及函邀智慧綠建築相關業者與過去曾接受本所補助辦理既有建築改善之單位等參與,期能增進競賽作品之多元性。其中「創意狂想組」部分配合大專院校學年設計課程安排,於11月2日收件截止,共有97件作品繳件參賽,歷經初賽及決賽,選出金、銀、銅、佳作及入選計10件優秀作品,名單如下:

表1. 「創意狂想組」得獎作品

獎  項

作品名稱

得獎團隊

金  獎

Meta-disintegration

逢甲大學建築系:黃子榕

銀  獎

城市騎跡 City Cycling Path

逢甲大學:黃湘穎

銅  獎

城市光點

淡江大學建築系:陳憲宏

佳  作

LUNG OF SMART BUILDING兼具過濾懸浮微粒與空氣調節

國立臺中科技大學:吳品嫻、蔡政宏

後天災自治聚落

國立臺北科技大學:王俊詠

入  選

Moving Exhibit Suitcase

中華大學:魏智瑄

翻滾吧!廣告牌‧THE WIND POWER

中華大學:陳偉芸

電致變形活性建築ELECTROACTIVE DEFORMATION LIVING ARCHITECTURE

逢甲大學建築研究所:吳念瑾

傍水而居

臺灣科技大學建築系:楊昇翰、劉士豪

環生-綠葉風居

國立聯合大學建築系:楊政忠、黃煜程、莊明燁

 

「巢向未來組」共有16件作品參賽,歷經初賽、現勘及104年10月28日辦理決賽同樣選出金、銀、銅、佳作及入選計10件優秀作品,名單如下:

表2. 「巢向未來組」得獎作品

獎  項

作品名稱

得獎團隊

金  獎

?積智x機智?:智能建築新趨勢

台灣積體電路製造股份有限公司:鍾振武、賈儒慶、黎昌憲、林志勇、卓政賢

銀  獎

大葉大學綠能圖書館

大葉大學環境工程系:洪鈴琪、林京樺、王奕翔、何鎧任、洪月成、黃冠霖

銅  獎

亞洲大學校園能源管理系統

亞洲大學:蔡麟祥、王美青

佳  作

南華大學綠色水精靈

南華大學:鍾宜璋、謝鎮財、杜志勇、廖怡欽、龔珍玉、謝佩君、羅尹呈、陳庭育

金門酒廠實業股份有限公司金寧廠廠區回收水系統節能改善

佳鈺科技股份有限公司:陸頡、陸維樑、陳文武、石育瑜

入  選

智慧化綠能整合APP

國立臺灣海洋大學:林永富、康竣傑、蕭辰字、張震、曹柏偉

御湖社區智慧化改善工程計畫

尚茂智能科技股份有限公司:簡剛民、簡聖豪、張文和、杜昆峻、簡嘉音

易控智慧生活科技未來辦公室

易控智慧生活科技有限公司:周世泰、王榮崇、黃信華

百年榮耀,風華再現

羅伊真照明設計有限公司:羅伊真

校園建築物智慧化之安全防災篇

景文科技大學:王仲資、劉聖文、陳弘軒、陳冠亨、黃奎傑、俞文英

 

本競賽頒獎典禮已於104年12月08日辦理,並同時舉行得獎作品展示,讓參賽隊伍之創意與相關改善案例成果與各界分享;綜觀本屆得獎作品均以融合智慧化機能需求,與環保永續、科技應用、人性關懷的結合;同時這些作品也讓我們看到智慧綠建築在各個場域的有效應用,既有建築物的智慧與綠化是一般管理單位、民眾都可以行動達成的效果,可以看到我國智慧綠建築的推廣與產業發展逐漸深化及普及的效果。

本競賽相關說明及歷年得獎作品詳細內容,歡迎於http://design.ils.org.tw/網站瀏覽。

業務報導賴深江
編訂都市計畫通盤檢討之防災規劃技術手冊

壹、前言

本所為協助地方政府提升都市安全及完備都市防災空間系統規劃作業,並提供地方政府進行後續都市計畫通盤檢討及擬定地區防災計畫之參考,自民國91年起逐年選定1至2處都市計畫地區辦理都市防災空間系統規劃示範計畫,迄今已完成32處示範計畫。另本所為推廣都市防災空間系統規劃技術應用,分別於89年、92年及96年編訂及修訂「都市防災空間系統手冊」,提供防災規劃分析方法與流程,供作都市計畫通盤檢討之參考依據。惟因手冊內容注重防災專業知識及模擬分析技術,對多數都市規劃人員而言,囿於專業門檻過高不易操作。加以「都市計畫定期通盤檢討實施辦法」於100年修正對都市計畫防災規劃內容要求更為周延、全面,既有「都市防災空間系統手冊」已不克因應,實有修訂之必要。本所爰於103及104年辦理都市防災空間系統示範計畫執行成效檢討與手冊修訂之系列研究。

貳、都市防災空間系統示範計畫之執行成效檢討

本所於103年進行示範計畫執行成效檢討,經調查前述32處示範計畫執行成效得知,其中有12處都市計畫區將都市防災空間規劃應用於定期通盤檢討中,其他尚有20處示範計畫則未能將都市防災空間分析成果落實於都市計畫內。

依據訪談歸納出示範計畫未能落實原因有四:

一、承辦人員業務交接不全:

多數通盤檢討案操作期程長,並非自始至終由同一承辦人員辦理直至公告實施,導致接任者對先前辦理過程及應用狀況認知不足,影響示範計畫應用狀況。

二、相對應圖資缺乏:

因地方缺乏相對應之數位圖資可供進行災害潛勢、防災相關設施分佈、敏感地區等相關分析或資料修訂,故造成示範計畫不易落實於都市計畫通盤檢討。

三、都市防災空間系統規劃與地區災害防救計畫混淆:

承辦人員對「都市防災空間系統」與「地區災害防救計畫」兩相混淆,且認為擇一參考即可,導致示範計畫未獲運用。

四、承辦人員對於防災規劃之認知不足:

部分承辦人員對防災作業原則、災害特性與防災需求特性、災害情境設定、災害模擬與防救災設施與資源供給等防災相關認知不足,不易將災害特性與空間分析特性,落實於通盤檢討案內容調整。

?、編訂都市計畫通盤檢討之防災規劃技術手冊

本所為解決現行都市防災空間系統手冊專業門檻過高之問題,並因應100年都計通檢辦法修正後對都市防災規劃內容更加豐富之需求,續於104年進行都市防災空間系統手冊修訂作業。鑑於我國自92年起各縣市政府陸續完成縣市層級之「地區災害防救計畫」、96年起各鄉鎮市區公所也陸續完成鄉鎮市區層級之「地區災害防救計畫」,並有「行政法人國家災害防救科技中心」等單位公開防災資訊,如能妥善運用此等資訊將可減輕都市規劃人員之工作負荷,故本次手冊修訂方向係朝向整合地區災害防救計畫、政府公開之圖資及計畫成果等項,俾供都市計畫通盤檢討防災計畫之研擬基礎。

經本所以上述方向編訂都市計畫通盤檢討之防災規劃技術手冊,於手冊內提出未來都市計畫之防災規劃落實內容與規劃程序等,並確立空間減災計畫、空間整備計畫與都市計畫中各實質計畫間之關係,使空間規劃者或政府相關人員可藉此掌握都市計畫之防災規劃操作與執行方法。本手冊並參考本部營建署於101年發布「都市計畫規劃作業手冊」體例,透過採取相同規劃流程故可相互嵌合,以便規劃人員可易於熟悉操作,俾期擴大本手冊之推廣應用。

都市計畫防災規劃技術手冊

圖 都市計畫防災規劃技術手冊

業務報導蘇鴻奇
再版建築物防火避難安全性能驗證技術手冊

我國由於都市發展人口聚集,建築物逐漸朝向都市集中,人民消費活動亦日趨頻繁,土地資源之有效利用已成為重要課題之一。為滿足居住與使用需求,建築物已有高層化、集合化、大型化及多元複合化發展之趨勢,並隨新材料、新工法、新設備及技術的開發,加上新穎的設計理念,建築物設計也更創新,如:大型購物商場、住商複合式之高層建築。傳統規格式法規(Route A)對設計者而言,使用時常因無法完整評估具火災風險而顯得侷促不便,若依避難性能驗證法(Route B)設計,或依建築消防機關所認定之性能設計(Route C)進行特定空間規劃的性能驗證評估,則有助於防火設計之合理化、科學化,且符合成本經濟效益,更將使建築技術發展能順應時代需求而不受阻礙,亦增加設計彈性。

我國自民國93年正式實施建築物防火避難性能式設計與審議機制,至今推動已達十年之久,其中Route B使用內政部建築研究所出版之「建築物防火避難安全性能驗證技術手冊」為驗證基準。第一版「建築物防火避難安全性能驗證技術手冊」於93年實施後,業界團體與建管機關皆利用此手冊進行設計檢討、驗證計算與審查評定,但實施至今,從審查案例中,發現手冊仍有不合時宜與不完善之處有待釐清,例如:直通樓梯轉梯後,是否仍視為直通樓梯;安全梯前之前室或排煙室面積過小,目前法規並未規定,是否應訂定最小面積;地下停車空間安全梯是否應設置前室或排煙室;計算參數(發熱量、人員密度、步行速度)修增等議題都亟待釐清。

鑑於手冊使用以來尚未進行修訂,且手冊所參考之日本相關規定亦已陸續更新,此間亦有新議題值得討論,為提供建築物防火避難安全性能設計與審議之應用參考,本所於102年度針對「建築物防火避難安全性能驗證技術手冊」之更新,蒐集日本2003~2011年度審議資料、我國94~101年度通過國內防火避難評定機構之審查意見、國內相關法規(如:建築物機車停車空間設置要點、各類場所消防安全設備設置標準及劃設消防車輛救災活動空間指導原則等等)、相關研究(如:2008年所進行建築物防火避難安全性能驗證技術手冊之前期修訂研究、建築物依法設置室內停車空間防火安全之研究、建築物防災中心設置作業規範之研究等等)及台灣建築中心歷年會議資料(民國95~102年度),並參考本所「簡易二層驗證技術手冊之研究」成果,提出手冊建議修訂事項。

為使手冊內容更趨完備,特邀請各領域學者專家及建管消防審查委員進行審查,經過5次討論審查完成本手冊,將可提供從事性能驗證設計或審查參考,期望對國內推動建築物防火避難安全有所助益。

建築物防火避難安全性能驗證技術手冊

圖 建築物防火避難安全性能驗證技術手冊

業務報導許敬昀
新版建築物耐風設計規範增修項目簡介

壹、前言

建築技術規則建築構造編風力修訂條文暨建築物耐風設計規範自96年1月1日起施行,其內容係綜合美國ASCE7-02及日本AIJ-96之規定研訂而成,但美國ASCE主要針對較為低矮建築物,而日本AIJ建築物高寬比與風場特性,均與我國差異甚大,且該規範自民國96年施行以來未曾修訂。

鑑於臺灣位處太平洋颱風盛行帶,每年6至9月常受颱風侵襲,近年來更受聖嬰現象影響,颱風生成數量和強度逐年提升,對於建築物的危害也日益增加,再者,風工程領域近來研究發展迅速,國際相關規範均已再行修訂,高層建物陸續出現、輕質構架建築物及帷幕牆等建築披覆物應用越加普遍,建築物形式更趨複雜且多樣化。

因此,為使我國建築物耐風設計規範與國際接軌並切合我國使用需求,本所於101年組成「建築物耐風設計規範及解說」專家審議小組進行修訂研究,並於103年間歷經11次會議後完成修訂,新版建築物耐風設計規範已於民國103年6月12日修正頒布,並於104年1月1日起施行。

貳、規範修訂項目

本次修訂內容將簡化建築物風力計算式並擴大適用條件、增補風壓與風力係數、修訂最高居住樓層側向加速度計算式與舒適度評估原則及增訂高度小於18公尺之低層建築物設計風力計算式等,以下簡述主要修改及增訂項目:

一、設計風力計算式

於民國97年、101年本所經由文獻資料與風洞氣動力模型實驗,探討非封閉式建築物受風行為與內風壓變化的特徵,研擬非封閉式建築物風載重評估模式,並針對低層建築物附屬設施如雨庇、遮陽、太陽熱能系統等和以附掛方式安裝於建築物外殼之耐風性能研究成果,於規範中增訂開放式建築物特徵面積、低矮建築物設計風力、屋頂突出物及剛性樓板建築物之風力說明及計算式。

二、陣風反應因子

修改普通建築物陣風反應因子保守值為1.88,並增訂普通建築物陣風反應因子列表、柔性建築物之共振反應因子簡化計算式與建築物自然頻率及阻尼比之建議。

三、橫風與扭轉向之風力

於民國96年本所針對高層建築橫風向與扭轉向之設計風力頻譜研究,建立本土之風力風壓資料庫,修改規範橫風向風力計算式無因次化風速適用範圍、橫風向尖峰因子 計算式和高度z處扭轉向風力 適用範圍及扭轉向尖峰因子 計算式與決定橫風向頻譜值 計算式;增訂近似規則矩形、圓柱體建築物於 時橫風與扭轉向風力計算式。

四、低矮建築物設計風力計算式簡化

本所於民國98年針對台灣建築條件與環境,研擬順風向、橫風向與扭轉向風力簡化計算法,於規範中新增低矮建築物設計風力計算式小節,針對高度18m以下,高寬比小於3、深寬比介於0.2至5間之低矮建築風力計算提供簡化公式。

五、建築物層間變位角與最高居室樓層側向加速度之控制

新增可免除最高居室樓層角隅振動尖峰加速度值之檢核條件,及修訂半年回歸期風速頻譜應考慮共振部份位移反應,計算建築物最高居室樓層形心位置順風向、橫風向及扭轉向最大加速度。

參、結語

本次規範修訂強化國內建築物耐風設計之可靠度,並簡化舊規範中過於繁複之計算式,降低相關從業技師與建築師操作上之疑慮。

關於規範修訂研究為本所職責之一,其研究方向包含風場特性之調查、設計風力之研究及構造物耐風設計之探討,本所將持續藉由風洞實驗技術與環境風工程之相關研究,以本土化與國際化的方向修訂建築物耐風設計規範,提供國人更安全與舒適的居住環境。

業務報導蘇鴻奇
本所防火實驗室建築用防火門再度取得經濟部標檢局指定試驗室認可及介紹

本所自78年9月成立「建築研究所籌備處」以來,即積極投入建築物防火研究,並於民國80年7月創立內政部建築研究所防火實驗中心(以下簡稱本中心),以從事建築物防火研究及測試工作,主要研究項目包括制度對策、煙控避難、材料、構件與火災模擬。

本中心創立之初租用位於台北縣五股工業區內之民間廠房,總樓地板面積約有450坪,為完備建築物防火研究設施與設備及配合研究計畫的執行,設置1.2(寬)×2.2m(高)門牆耐火試驗爐及相關周邊設備符合國家標準及國際水準的儀器設備,進行各種防火試驗。84年初依行政院維護公共安全業務督導會報指示,由當時商品檢驗局利用本所設備將建築用防火門規劃為檢驗商品,以共同辦理方式辦理「建築用防火門檢驗」,商檢局負責公告及預算編列,本所支援人力、技術並負責測試,進而達到維護公共安全之目的。

為進一步加強建築防火之科學化、系統化實驗研究,並提昇國內建築研究水準,本所與成大合作籌設建築防火實驗群,由成大無償提供該校歸仁航太校區土地,本所編列建築與設備經費合作建置防火實驗中心,於91年4月1日從原五股防火實驗室遷移至新址,並擴大研究與實驗範圍。建置建築面積5728.81m2、總樓地板面積13563.00m2,配置有煙控實驗塔、建材及消防設備實驗棟、綜合實驗場、部材實驗場及耐火構造實驗場,並加強建置各項實驗設備;本實驗中心積極建置成為國內建築防火研究設施與設備最完善之實驗中心,推動國內產、官、學、研各界進行建築物防火之研究與研發工作。

本中心於84年6 月防火試驗室獲得我國實驗室認證體系(CNLA)熱與溫度領域之第一個通過評鑑認證之防火實驗室,後續配合TAF 財團法人全國認證基金會92年成立並接辦全國實驗室認證業務,防火實驗中心遂續向TAF申辦實驗室認證。93年10月23日本中心為配合擴大實驗技術服務範圍,依照法依商品檢驗法第十三條「標準檢驗局得認可指定試驗室,辦理應施檢驗商品之試驗」,申辦經濟部標檢局建築用防火門之指定試驗室並獲通過取得「CNS 11227建築用防火門耐火試驗法」指定試驗室認可。本中心持續維持建築用防火門項目的認可,104年10月續辦獲經濟部標檢局指定試驗室認可,配合TAF認證證書有效期限至107年10月13日。

防火門的分類包含,木製(鋼製木門、木製鋼門)、礦物製(玻璃門、礦石製門)、鋼製(鍍鋅鋼板、不銹鋼板)、鋁合金製、塑鋼製、鑄鐵製等。建築用防火門最主要的功能為能夠共同提供防火區劃開口部在一定時間內,包括門扇、門樘、五金及其他配件之組合等能夠有一定程度防火保護。建築用防火門測試方法係依據「CNS 11227建築用防火門耐火試驗法」進行,用來試驗防火門在一定時間內,能滿足耐火穩定性、完整(遮焰)性或阻熱性要求,抵抗火焰、燃物氣體產物之通過,且能符合特定性能基準。

業務報導詹家旺
進行104年度耐燃性能力比對試驗

為提昇實驗中心基材不燃性及建築材料耐燃性試驗能力,運用實驗室間比對的執行重點,以證明本身實驗室檢驗程序的可接受性,及符合TAF能力試驗活動要求,內政部建築研究所防火實驗中心(以下簡稱本中心)接受財團法人塑膠工業技術發展中心(以下簡稱塑發中心)邀約參與「實驗室間比對」能力試驗計畫。

能力比對試驗以CNS 6532「建築物室內裝修材料耐燃性試驗法」基材不燃性試驗及CNS 14705-1「建築材料燃燒熱釋放率試驗法-圓錐量熱儀法」2項試驗法,試體為纖維水泥板1.0 板(6 mm)產品,基材不燃性試驗試體尺寸為長40㎜×寬40㎜×高50 mm×3組,測試不燃性時間為20分鐘;建築材料燃燒熱釋放率試驗試體尺寸為長100㎜×寬100㎜×3片,測試耐燃1級時間為20分鐘。

比對試驗結果:基材試驗各試體最高溫度值,本中心為767.6℃、768.4℃及770.9℃,平均與偏差為(769±1.7)℃,塑發中心為767℃、767℃及770℃,平均與偏差為(768±1.7)℃,雙方平均值差異為1℃,各試體於加熱時間內,爐內最高溫度均未超過810℃,均符合基材不燃性;建築材料燃燒熱釋放率試驗各試體在總熱釋放量最高值,本中心為4.3 MJ/㎡、3.8 MJ/㎡及5.2 MJ/㎡,平均與偏差為(4.4±0.7) MJ/㎡,塑發中心為4 MJ/㎡、4 MJ/㎡及4 MJ/㎡,因其取至個位數其計算平均與偏差為(4±0) MJ/㎡,雙方平均值差異為0.4 MJ/㎡,各試體總熱釋放量均為 8 MJ/㎡以下,各試體單位面積平均質量損失率,本中心為1.24 g/m2s、1.17 g/m2s及1.08 g/m2s,平均與偏差為(1.2±0.1) g/m2s,塑發中心為2.0 g/m2s、2.0 g/m2s及1.9 g/m2s,平均與偏差為(2.0±0.1) g/m2s,雙方平均值差異為0.8 g/m2s,各試體最大熱釋放率均無持續10秒以上超過 200 kW/㎡及未產生防火上有害之貫穿至背面之龜裂及孔穴,皆符合耐燃1級級數。

本次能力比對試驗各實驗室並無異常結果,設備亦無異常情形,針對結果分析與建議說明:

  1. 由能力試驗結果綜合研判,基材試驗在溫度比對平均最高溫度值相差1℃,建築材料耐燃性試驗平均總熱釋放量相差0.4 MJ/㎡,其差異包含數值位數取值之差,在耐燃級數比對結果無差異。
  2. 依據本計畫執行過程與試驗結果,本中心基材試驗爐爐內2測溫點,3次測試所得最高溫度相差3.3℃,塑發中心3℃(取至個位數),相較兩者差異一致。
  3. 本中心圓錐量熱儀耐燃試驗總熱釋放量最高為5.2MJ/㎡,塑發中心最高為4MJ/㎡(取至個位數),該設備依原廠資料要求,校正常數C應在0.035-0.045範圍內,104年校正結果顯示氧氣消耗校正常數C變動皆於容許範圍內。另本中心質量損失率最高為1.24g/m2s,塑發中心為2.0 g/m2s(取至小數點下一位),其稱重裝置定期以標準法碼查驗,其偏差值皆符合允收值範圍內。

本次比對試體試驗結果均為符合,試體對加熱或燃燒幾乎不反應,較未能鑑別不同實驗室間試驗差異,建議未來試體選取,應以具鑑別度的試體為宜。

業務報導李軒豪
國際BIM推動情形及國內應用調查

壹、國際BIM推動情形

建築資訊建模(Building Information Modeling, BIM)為AEC產業未來發展之重要展望,由國際間對BIM之運用及推動情形即可窺見,如新加坡政府推動CORENET計畫,該計畫透過政府業務流程的重新設計與結合最先進的IT技術,使得建築和房地產部門以高效率的方式進行溝通和交換資訊。另外,新加坡政府以公共營建工程來引導應用BIM技術,並提出「新加坡BIM Guide」,希望從民間推動運用BIM技術作為基礎,以順利銜接政府CORENET計畫。

英國則是採用「推力與拉力」的推動策略,「推力」是指協助營建產業供應鏈,增進應用BIM技術能力,訂定相關建模指南、資料格式與加強人才培訓,並對工作流程、數據定義或交付標準等提供一致性的建議;而「拉力」,則是政府部門非常明確地規範工程必須採用BIM,包含在建築生命週期各階段應交付資訊的內容與時間給予明確規定,同時要與「推力」所建置的標準與規範相連結。除此之外,英國政府也提出「軟著陸(Government Soft Landings, GSL)」計畫,該計畫目的為有效地聯合民間之建築師公會、專業技師公會、BIM訓練單位,以及相關營造業與原物料生產製造業等團體,共同發展教育訓練之課程。

美國為官方與民間合作推廣BIM技術的國家,主要的推動機構為美國國家建築科學研究院(National Institute of Building Sciences, NIBS),NIBS的目標為建立建築資訊管理、資訊交換的標準,並發布了美國國家建築資訊建模標準(National BIM Standard, NBIMS),其主要內容包含:

一、核心標準,如ISO標準、資訊交換標準等

二、技術文獻,如參考流程、範例等

三、實施布署資源,如契約範本、最佳實務指南等。另一方面,也藉由buildingSMART International來作為國際合作協調的窗口,以及開發IFC等技術資訊交換工具。

貳、國內應用調查

國內BIM應用方面,臺北捷運萬大線細部設計標,為我國公共建設首先在契約中規定使用BIM技術,相繼是新北市各區國民運動中心及市立圖書館;而新北市政府也先以電子網路BIM模型審核(e-Plan Check)建造執照,可見BIM在國內各地正循序漸進地進行中。

本所「建築資訊整合分享與應用研發推廣計畫」中程個案計畫,也著手進行BIM相關研究工作與加強國內推廣力道,計畫內「國內BIM技術應用及國際推動情形分析」藉由問卷調查、深度訪談,以及比較美國、英國、新加坡等BIM技術先進國家的推動策略,分別從教育訓練規劃、元件庫建置及協同作業指南等面向探討國內應用之情形:

一、教育訓練規劃

國內BIM教學課程方面,目前幾乎以軟體指令操作為主,造成BIM課程無法與實務接軌。本所104年度「建築資訊建模BIM應用推廣及宣導計畫」參考新加坡、香港BIM訓練課程,並依實務流程規劃教材草案,內容包含BIM在建築設計階段的應用、BIM軟體操作基礎概念、建築設計、結構設計,以及機電配管設計等課題;另也針對BIM專案管理(含施工管理、成本管理課程)及建築設計應用規劃綜合性課程。

為了確認教材草案的妥適性,104年度以建築師及執業技師為主要試辦對象,進行訓練及檢討;並且舉辦北中南3場BIM課程講習會,共計約717人次參加,對於國內建築產業BIM之推廣具顯著效益。

二、元件庫建置

相較於國際間BIM元件的發展情形,目前國內缺乏BIM元件制訂的標準,也缺乏元件庫的建置。本所透過「國內BIM元件通用格式與建置規範研究」訂定國內BIM元件通用格式規範書初稿,針對建築設計產業元件建置需求,進行元件通用格式之規範初步研擬,作為通用元件使用者手冊之參考。

並運用「建築資訊建模BIM應用推廣及宣導計畫」規劃及建置BIM元件庫入口網站,收納100項BIM元件,以及提出建築設計樣板(0.1版),提供設計階段所需的模型資訊。另外,後續將配合元件格式審查機制,提供廠商上傳、下傳元件之功能,供業界與學界查詢、設計規劃或管理應用。

三、協同作業指南

根據問卷調查結果,業界認為制訂國內BIM規範標準為現階段最迫切之事,因國內在推動BIM的過程中,尚未訂定設計階段應交付的模型資訊標準,以及施工階段的模型資訊需求,導致實際案例在執行上,經常僅有設計或僅有施工階段建置BIM模型,或設計階段所建置之模型不符施工階段需求,造成資訊無法有效地交付。

有鑑於此,本所104年度「我國BIM協同作業指南之研訂-設計與施工階段資訊交換」收集國內外相關BIM指南文獻,以及參考「新加坡BIM Guide」,針對建築專案之設計與施工階段的資訊建置及交換需求,分析國內建築設計與施工階段BIM資訊交付不足之問題,並提出「BIM協同作業指南」初稿,以及建議在主契約中引入「BIM特定條款」,預期應可改善目前國內BIM執行專案契約責任定義不清、交付標的及工作範圍不明確之現象,有效降低建築產業推動BIM之阻力。

業務報導羅啟文
空調兼排煙對於提升建築消防安全之分析與實測

美國冷凍空調學會將「煙」定義為物質於空氣中進行熱分解或燃燒作用,所產生固體、液體微粒子與氣體之混合物,而煙控的目的係在火災發生時煙霧限定在某特定區域內,或是改變煙的流動方向,藉以控制並降低火災區之煙霧蔓延擴散,同時在人員進行疏散時,提供可維生的環境,並利消防人員進行援救工作,降低人員傷亡及財物損失。由過去火災案例發現,空調系統如設計管理不當,有影響排煙設備效能之虞。煙之擴散速率遠高於火,當煙塵快速水平蔓延,不但會降低能見度,一旦吸入會使人產生昏眩、癱瘓與毒害,影響逃生。排煙最早應用於公眾之演藝場所,屬挑高的大空間,以自然或機械排煙方式使煙層不致快速下降,有利人員在火災時得以逃生。

在1970年代後先進國家如美國即開始步入煙控設計,也是大型建築物興起的年代,對於有大面積內週區的大型建築物,控制煙的流向防止煙蔓延,避免熱煙竄流逐漸成為防煙之重點。在1980年代後又發展為煙害管理(smoke management)之設計概念,將建築物作整體防煙之規劃設計,輔以適當控制將火災中生命與財產損失降至最低。目前國際上已有設計規則將空調風管以及送風與回風口兼作排煙應用,而建築物防煙系統有關之設計規範,在國外以NFPA 92A為重要參考文件。煙控結合空調設計與控制,其領域包含防火區劃、排煙、加壓與氣流控制等,利用機械設備,如風機、風管、閘門等,配合建築空間特性,讓煙的移動範圍受到一定限定,逃生路徑特定空間維持可維生環境,約束煙霧不易進入,以達到煙控制的效果。但在我國該項設計實施案例不多,具性能驗證之實例較少。如欲將之用於性能設計,須要了解火災發生時,空調與排煙設備間之交互影響,並進一步評估空調兼用排煙之實務及其可行性。

本計畫先從蒐集美國、中國及日本等有關排煙及空調兼排煙之標準,或相關手冊進行中文摘譯及分析,以國外相關設計規範進行比較分析,作為我國法規及規範修訂之參考。並以實例建立電腦模型,將空調兼用排煙構於電腦模擬,加上排煙風門之控制,模擬各種情境下煙塵之蔓延,溫度以及能見度之分佈,分析空調在火災時之操作模式。其後將實例之空間配置相同設備,進行無害煙實測,以煙流之觀察了解空調型態對排煙之影響與空調兼用於排煙之效能。

本研究模擬結果發現火災發生時煙塵會隨空調風管蔓延擴散,當空調開啟時,空調風機將會加速煙塵的蔓延,使近鄰空間的能見度下降,環境溫度上升;當空調關閉時,火災室溫度上升,煙塵仍然會透過空調風管蔓延,但蔓延之速度下降,能見度與環境溫度問題沒有空調開啟時嚴重。由實例測試結果亦有相同結論,可知空調未停止運轉,熱煙將藉由空調系統的輸送快速地蔓延開來,當空調停止運轉後,熱煙仍然會自風管或天花板上方流入鄰近空間。而採用空調兼用排煙之設計,以風管系統搭配適當的控制風門切換與控制邏輯則可有效防止煙塵擴散到非火災區域並將煙塵排出,因此有助於提升消防與防煙避難之安全性。

空調排煙實測

圖 空調排煙實測

業務報導許閔涵
建置節能及室內熱環境舒適度實驗屋

一、建置緣起

儘管隨著動態建築性能模擬程式演進,許多建築節能與室內環境品質之研究仰賴電腦模擬即可完成,然而使用電腦模擬仍存在某些缺點。如針對先進的、新開發的或者具有地方特性的建築技術或材料,往往沒有對應的已開發程式模組可供套用,自然也就無法藉由電腦模擬之方式進行相關研究。另外,電腦數值模擬所使用之模式間,亦存在相當不確定性,其結果往往也需要藉由實驗結果來比對印證,始具反應真實之物理情形。因此,全尺度實驗存在之意義,就在於進行實際之驗證檢討及解決電腦模擬無法解決的問題。有鑑於此,本所規劃於防火實驗中心戶外實驗用地設置全尺度實驗屋,以供進行建築節能與室內環境品質促進技術的相關實驗計畫。

二、建置概要

本案規劃採6.1公尺貨櫃(6.1公尺長×2.4公尺寬×2.6公尺高)構成一個全尺度實驗屋。選擇於本所臺南歸仁防火實驗中心戶外實驗空地設置七個臨時性實驗屋,其中一座作為實驗控制與儀器設備室。選擇設置多個實驗屋之原因在於能在相同的氣候條件下,進行不同設計策略的全尺度比對實驗,呈現實時(real time)的節能與室內環境品質改善效果,所得結論無須進一步因無法同步實驗而需再進行氣候差異之修正,提高研究之正確性與信賴度。同時可達到減少總實驗次數,降低實驗成本與縮短時間,有利於同一研究案進行長期的比對實驗或提供所內更多同仁進行實驗。

過去,我國雖有零星全尺度實驗屋建置之案例,然而往往侷限於傳統策略的節能效果研究,也忽略室內品質改善的研究,同時國內許多實驗屋常因氣候條件或受限於場地等因素,無法獲得充分之日照時間而限制了可供實驗進行之時段。本所防火實驗中心戶外實驗空地,位於日照條件充足之臺南市歸仁區,且無鄰棟遮蔽影響之問題,其設置實驗場所之條件極佳,可供進行長期建築節能、室內環境品質之實證研究,以及發展本土化之模型,對於我國建築節能及環境科技將具有長遠之貢獻。目前國內尚無如此大規模國家級之全尺度實驗設施,可供進行建築節能及室內環境品質之研究,本實驗屋可充實上述不足之處並增進我國於此領域的研究水準,著重在新技術之節約能源效果及對室內環境品質改善的長期比對實驗研究。

三、建置成果

本所於臺南歸仁防火實驗中心戶外實驗空地完成建置七個全尺度實驗屋,如圖1所示。104年度著重於實驗屋之建置、完成實驗屋測試調整及探討蒐集相關研究議題,以作為後續推動長期性研究計畫之基礎,並建立歸零實驗之標準作業程序及完成教育訓練,如圖2所示。歸零實驗(Null Test)為實驗前各實驗屋的測試與調整。經過歸零實驗方能確保各實驗屋之性能一致性,以及確保後續實驗結果的準確性與可靠度。所以每次進行各項實驗前,歸零實驗為不可忽略的重要步驟。

圖1. 全尺度實驗屋

圖1. 全尺度實驗屋

歸零實驗教育訓練

圖2. 歸零實驗教育訓練

除建立歸零實驗之標準作業程序外,也蒐集與彙整國內外的研究成果,並提出10個適合於本實驗屋進行實驗的潛在研究課題,如:各種玻璃節能膜、不同程度的綠屋頂或綠牆、各種高性能玻璃、太陽光電玻璃、不同室內遮陽簾及創新綠建築外殼節能技術之實證研究等,俾供未來規劃相關研究課題之參考。

本所根據上述研究成果,針對不同建築外殼、開口部隔熱改善技術及建材對於室內環境品質之影響,於105年度規劃辦理以下研究:

  1. 玻璃性能對室內光、熱環境和節能效果影響之實測研究。
  2. 屋頂隔熱對策全尺度節能實證之研究。
  3. 屋頂綠化隔熱效能影響因子及組合最適化研究。
  4. 健康綠建材對室內甲醛濃度影響之研究。
業務報導徐虎嘯
104年度綠建築標章評定辦理成果

人類近年來對於大自然的破壞已擴大到全球規模,引發嚴重的環境生態問題,而相較於其他國家,臺灣的環境挑戰更為嚴峻,依據中央氣象局統計資料顯示,臺灣在過去100年的平均溫度較過去上升約1~1.4℃,除較全球的0.7℃高出許多,且國內的能源99%以上皆依賴進口,加上都市化人口集中的熱島現象等,凡此皆迫使臺灣必須及早因應環境惡化之問題。

世界各國為因應氣候變遷及溫室效應造成之全球暖化,均致力於發展具節能及對環境友善的「綠建築」或稱「環境共生建築」,各國雖有不同的名稱及定義,且其內涵亦隨著能源、資源及環境條件不同有所調整,但整體而言,各國對建築開發行為的訴求,都具有減少環境負荷,達到與環境共生、共榮、共利的共識,因此綠建築評估系統必須依據氣候條件、國情等的不同,而有所調整,並不是一體適用的。有鑑於此,本所於88年針對臺灣亞熱帶高溫高濕氣候特性,建立涵蓋生態(Ecology)、節能(Energy Saving)、減廢(Waste Reduction)及健康(Health)4大範疇,兼具節能環保與生態永續之綠建築標章評估(EEWH)系統,不僅為僅次於英國、美國及加拿大之後,第4個實施具科學量化的綠建築評估系統,同時也是目前唯一獨立發展且適於熱帶及亞熱帶的評估系統,通過綠建築標章評定的建築物,在節水及節電方面至少約分別有30%與20%以上之效益。

為提升國內綠建築技術,期使綠建築評估制度更為完備,本所參酌美、日、英等國家之綠建築評估制度,將原有一體適用的綠建築評估通用版本,擴大其範圍修訂為5種版本,針對新建築物,將使用型態較為不同的廠房類與住宿類建築獨立訂定評估手冊,評估手冊分為住宿類(EEWH-RS)、廠房類(EEWH-GF)及基本型(EEWH-BC)等3類綠建築評估手冊;另為鼓勵舊建築物進行改善,特別以其改善前後之性能比較作為評估依據,訂定舊建築改善類(EEWH-RN);同時為使綠建築涵括範圍可擴大由點到面,形成更完整的區域,亦訂定社區類評估手冊(EEWH-EC),使我國正式邁入綠建築分類評估時代。前述評估手冊為辦理綠建築標章暨候選綠建築證書之評定基準,雖已自102年1月1日全面實施,然為因應日新月異之綠建築科技技術進步,考量國內建築產業需要、及公會與相關專家學者建議,同時為避免評估手冊更新頻率過於頻繁,本所依既定3年辦理版本更新規劃,完成此5類評估手冊2015年版本之修訂,並自104年1月1日開始施行。

綠建築標章制度推動初期,因屬自願性質,申請之案件數相當有限,為擴大綠建築政策之成效,行政院於90年3月核定實施「綠建築推動方案」,針對公部門新建建築物全面進行綠建築設計管制,由政府公部門帶頭做起,以形成綠建築產業之市場機制及環境。為使綠建築賡續茁壯發展,行政院於97年1月核定「生態城市綠建築推動方案」,延續第1階段推動方案成果,並因應全球暖化及都市熱島效應之影響,將「生態社區」及「永續都市」列入我國第2階段推行綠建築政策之重點。為延續綠建築良好的推動成果,並整合智慧化技術系統,行政院於99年12月核定「智慧綠建築推動方案」及於105年核定「永續智慧城市-智慧綠建築與社區推動方案」實施,以擴大綠建築成為永續智慧綠色產業之政策,期藉由臺灣既有綠建築優勢,在維護環境永續發展及改善人民生活前提下,導入智慧化ICT系統及設備於建築物中,使建築物具備主動感知之智慧化功能,進行智慧型創新技術、產品、系統及服務之研發,以達成智慧生活產業化之目標,並進一步規劃以城市、智慧臺灣為中長程發展目標,運用智慧創新技術,建立對城市治理及其他智慧應用領域,從主動即時偵測覺知變異、進而進行資訊分析反應城市動態形勢,而後能整合做出調適療癒之智慧決定與回應能力,提供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之公共服務與治理能力,以更有效回應如醫療照護、交通、教育、永續環境等各項課題,建構優質居住環境,同時提升產業競爭力及促進產業產值,期望在節能減碳的目標前提下,帶動新一波的產業創新與發展。

圖1. 歷年綠建築標章暨候選綠建築證書通過件數統計圖

圖1.  歷年綠建築標章暨候選綠建築證書通過件數統計圖

綠建築標章之評定審查作業,目前採指定評定專業機構方式辦理,將技術評定與核發標章之行政認可作業分階段處理,以擴大評定審查服務成效,有效落實政府節能減碳政策。在建築師與營建業界的支持配合下,至104年12月底評定通過之綠建築及候選綠建築已有5,531件(詳圖1),不但數量逐年增加,且民間件數比例更由早期91年的6%﹙7案﹚至103年已達到36%﹙204案﹚,而這部分的比例在104年更高達到40%﹙266案﹚。這些獲得標章之建築物於使用階段可節省大量水電,累計每年約可省電14.38億度、省水6,778萬噸(相當於27,112座國際標準游泳池的容量),其減少之CO2排放量約為8.14億公斤,這個量約等於5.46萬公頃人造林(約等於2,100個大安森林公園面積)所吸收的CO2量,每年節省之水電費估計約達57.1億元。前述節水節電效益,係以最低值推估,而在通過綠建築評定的建築中,有許多建築設計的節電節水效益遠高於預期,此外若進一步將綠建築降低都市熱島效應等的無形生態效應及綠建築帶動國內相關產業之效益加入,其對我國建築環境的改善與產業帶動的貢獻,更遠超過可見的具體經濟效益。

由上述通過案件資料進一步分析,若依建築類別來看,通過件數比例高低依序為「學校類」、「住宿類」、「辦公廳類」、「大型空間類」、「其他類」、「醫院類」、「百貨商場類」及「旅館餐飲類」建築(圖2)。

圖2. 歷年通過案件建築類型分析圖

圖2.  歷年通過案件建築類型分析圖

其中學校類占比達到30.38%,住宿類建築為17.42%,這兩類加起來已達到一半。另為逐步提昇國內綠建築水準,並與國際綠建築接軌,激發民間企業競相提升綠建築設計水準,自96年起施行「綠建築分級評估制度」,透過分級評估鼓勵建築師追求較佳等級,設計更優良的綠建築,以提升企業的形象與榮耀,並有效提升國內綠建築設計技術水準。統計實施以來,顯示高等級數量及比例確有逐年提升之趨勢,如以鑽石級為例,從96年的2件到104年已增加至57件,其比例從0.6%提升至8.8%;另若就銀級以上來看,也從96年的14件增加到104年的215件,其比例則從4.4%提升至46.2%充分顯示藉由綠建築標章制度之推動實施,確實達到「政府」、「民間」及「環境永續」三贏之局面。

圖3. 歷年通過案件綠建築等級分析圖

圖3.  歷年通過案件綠建築等級分析圖

業務報導姚志廷
104年度綠建材標章評定辦理成果

建築材料的品質不僅攸關居住環境的舒適美觀,對居住者的健康更有不可忽視之影響,故為提升國人居住環境品質、降低建材製造或使用階段對環境造成之衝擊,本部於民國93年建立綠建材標章制度,期能透過相關檢測與評定程序,對於建材品質與性能予以鑑別及標示,以利於國人選購優質建材,進而提升室內環境品質,帶動產業發展。綠建材係指在原料採取、產品製造、使用過程和再生利用循環中,對地球環境負荷最小、對人體健康無害之建材。綠建材標章制度即依此意涵,訂定四大範疇進行評定,包括:以無匱乏危機之天然材料且經低人工處理製成之「生態綠建材」、對人體健康無害之「健康綠建材」、在防音、透水、節能等性能上有高度表現之「高性能綠建材」及廢棄物再利用製成之「再生綠建材」。在制度面部分,「建築技術規則」建築設計施工編中有關綠建材之規定,於101年7月1日修正實施,其規定內容為:「建築物室內裝修材料、樓地板面材料及窗,其綠建材使用率應達總面積百分之四十五以上,建築物戶外地面扣除車道、汽車出入緩衝空間、消防車輛救災活動空間及無須鋪設地面材料部分,其地面材料之綠建材使用率應達百分之十以上」,透過相關法規的規定及宣導講習,綠建材標章目前已成為國內最重要的優良建材識別標章之一,104年度本所持續在標章評定、核發及後市場管理等面向上精進相關作業,相關執行成果如下:

一、核發綠建材標章229件

綠建材標章自民國93年受理評定,截至104年底,已累計核發1,448件標章(1099件健康、6件生態、124件再生與219件高性能),產品包括塗料、天花板、地板、隔間牆材料、吸音材、磁磚、透水磚、接著劑、節能玻璃、隔音門窗等共10,114種系列產品,104年全年核發件數為229件,連續三年達成每年核發件數超越200件之目標。隨著綠建材標章數量的累積,不但消費者有更多樣化的選擇,而且透過良性競爭和健全的市場機制,將使綠建材價格趨於平穩,品質持續提升,綠建材成了「高貴不貴」的材料。

二、組成查核小組針對評定機構進行查核

為確保本部指定之評定專業機構客觀公正執行評定業務,依「綠建材標章評定專業機構申請指定作業要點」第11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,必要時並得邀集專家學者會同辦理」,本所104年度分別於6月29日及10月30日邀集相關專家學者,組成「綠建材標章評定專業機構查核小組」,前往評定機構(台灣建築中心)進行現勘及查核,查核內容包括:綠建材諮詢案及自薦案受理流程、申請案評定流程、後市場抽驗流程、內部檔案管理程序、申訴管道與回饋機制、網頁資訊更新等項目。查核小組除聽取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。經查評定專業機構之評定作業符合本部相關規定及評定專業機構自訂之「綠建材標章評定作業執行計畫書」內容。

三、辦理後市場查核作業

為維護消費者及守法廠商之權益,104年度賡續由綠建材標章評定專業機構進行後市場產品之查核,查核內容包括製程、原料比例、原料來源等是否與申請資料一致、產品包裝與型錄之標章logo使用是否合於規定、產品抽驗結果是否符合基準等。查核比例為前一年度核發件數八分之一,104年度共計完成32件產品(包括23件健康、4件再生及5件高性能綠建材)之查核,查核結果31件符合規定,1件因檢測值不符規定,已註銷標章,此一不定期查核機制,不僅能維繫綠建材標章公信力,亦可保障消費者及廠商權益。

四、結語

綠建材標章制度自民國93年推動至今,已受到各界高度重視,也在產業界引起廣大的支持與迴響,相關廠商並積極配合政府推廣行銷綠建材,帶動綠建材的產製及消費風潮,未來,本所將在既有的推動基礎上持續累積標章核發數量、落實標章後市場管理機制,並積極推動相關簡政便民措施,以使綠建材之應用更為普及。

專題報導張志源
104年度友善建築頒獎典禮報導

一、104年友善建築頒獎典禮實錄

為表揚民間自發性追求無障礙環境,提供行動不便者舒適便利的生活空間,104年12月11日本所舉辦本年度友善建築評選頒獎典禮,由何所長明錦頒發獎牌,共計有 164件獲獎,民眾只要使用手機免費下載「友善建築」App軟體,即可一手掌握全國友善建築資訊,讓生活環境無障礙、更方便。

本次頒獎典禮以「行動裝置連結App」主題,以「All for you」、「Thanks all for you」等口號,讓友善建築的推動者(機關/場地所有者)與使用者(身心障礙/老人)進行互動,以感謝各界對於友善建築友善場所的努力。另本次頒獎也邀請到全台首位輪椅領隊與導遊黃欣儀擔任主持人,展現身障朋友的熱情與活力,她並分享政府推動友善建築後,身障朋友能在不靠別人協助下,完成無障礙旅遊的經驗,也感謝本部推廣無障礙生活環境的努力及分享每一張輪椅族走過友善場所時呈現的滿足與歡樂笑容。

104年度友善建築評選頒獎典禮合影照片

104年度友善建築評選頒獎典禮合影照片

頒獎儀式由本所何所長明錦代表部長頒發「特優友善建築」獎牌、「友善建築」獎牌及「最佳貢獻獎」獎牌並個別合影,最後全數獎牌頒發結束後,主持人感謝各界對於友善建築友善場所的努力,邀請所長及評選委員一起替在場的獲獎單位合影。整個活動圓滿完成。

本次獲獎「友善建築」已刊載於本所友善建築評選專屬網站(https://friendlybuild.abri.gov.tw/),並連結至社福團體等相關網頁,以方便有需要的朋友查詢。

二、104年度友善建築評選活動特色

104年度友善建築評選活動係本所邀集建築和社會福利等公會、學會及團體,參考「建築技術規則」建築設計施工編第10章無障礙建築物專章、「建築物無障礙設施設計規範」及「既有公共建築物無障礙設施替代改善計畫作業程序及認定原則」等內容建立評選基準。

該年度評選活動計有265件報名,其中127件獲「友善建築」獎項,37件獲「特優」獎項。活動目的是期望藉由結合強制性之法令規定及鼓勵性作法,推動建構安全、便利、友善之居住環境,並擴展至「行」與「遊」,以提昇國人對於無障礙生活空間之重視,共同迎接高齡化社會之到來。

104年度的評選範圍從原有的「集合住宅」、「餐廳(飲)」、「展演場所」、「遊憩場所」及「醫療設施」,增加「旅館」項目。並規定獲頒「特優級友善旅館」應符合友善建築評選基準規定及特殊友善事項至少3項,例如優於規範之無障礙客房數量設置、有較低可及之櫃臺以提供友善服務、客房提供友善服務(例如電視搖控器放大版使用說明、盥洗設備有點字服務等)等。以本年度獲頒特優友善旅館及友善餐廳的南投日月潭的雲品溫泉旅館為例,該場所除無障礙通路、樓梯、廁所盥洗室及昇降機皆符合法令規定外,在用餐環境有提供點字菜單,另在無障礙客房內提供放大鏡、助行器、血壓器、智慧型房控電話系統及無障礙感應式電?坐式馬桶等,帶給入住房客便利且舒適的友善空間。

104年獲獎之特優級友善旅館之無障礙客房浴廁空間,兼顧安全與舒適

無障礙客房浴廁空間

104年獲獎之特優級友善餐廳,點字菜單對視障者提供貼心服務

點字菜單

104年獲獎之特優級遊憩場所,提供無障礙櫃臺方便輪椅者使用

無障礙櫃臺

另外,本年度新增了「最佳貢獻獎」,以感謝各部門協力促成本活動,獲獎單位包括:交通部觀光局、高速公路局(北、中、南區工程處)、本部營建署公共工程組、臺北市政府建築管理工程處、新北市政府工務局、高雄市政府工務局建築管理處及東北角暨宜蘭海岸國家風景區管理處。

三、本所辦理友善建築評選獲得廣大迴響

本部自97 年「建築物無障礙設施設計規範」實施後,本所即籌劃推動「友善建築評選」活動,以提升民眾及業者對無障礙環境的認識。自99年起辦理友善建築評選活動,至今已迄6年。本活動已漸獲民間重視及引領各縣市政府跟進辦理類似活動。茲介紹如下:

  1. 臺北市政府102年起規劃辦理「民間參與友善環境設計」,推動建築物無障礙環境改善計畫、騎樓整平與私有人行道更新、無障礙餐廳標章及住宅無障礙設施勘檢及補助。
  2. 高雄市103年辦理「無障礙友善環境評選」,給予從事無障礙相關工作第一線之設計及管理從業人員與建築物所有權人或起造人實質之鼓勵。
  3. 台南市政府工務局為因應高齡化社會趨勢,打造高齡友善城市,落實無障礙環境政策推廣,鼓勵優秀建築個案自發性追求友善環境標準,103年起主動配合本所協助辦理無障礙友善環境評選活動。
  4. 臺中市政府都市發展局於104年8月舉辦首屆「臺中市無障礙友善環境評選活動」,鼓勵建築物所有權人、管理人或起造人及建築相關從業人員,創造無障礙及通用設計環境。
  5. 交通大學傳播與科技學系林崇偉博士的?社會企業團隊推動友善台北好餐廳,期望在尚未完全滿足硬體環境條件改善下,於軟體服務品質方面,藉由身障朋友化身為愛的特派員親身體驗,該團隊並開發出「友善台北好餐廳App程式」。

四、本所友善建築未來辦理方向

根據本部104年底人口結構分析統計,我國65歲以上人口達到293萬8,579人,占總人口比例12.51%,另身心障礙人數已達114萬人,占總人口4.88%,推估到107年將邁入「高齡社會」,因此隨著高齡人口及身心障礙人口的增加,對於安全、便利及友善的建築需求更與日俱增,提供高齡者與行動不便的國人外出旅遊及生活更便利舒適的環境,更刻不容緩。 

目前本所辦理的友善建築已經累計有790 件獲獎案例,包括120棟集合住宅、502 間餐廳(飲)、36 間展演場所、38 間遊憩場所、81 間醫療場所及13 間旅館,報名率與入選率均有顯著成長。另為讓民眾更便捷使用友善建築資訊,本所也在102年開發「友善建築App行動軟體」,目前提供電子地圖、路線規劃、建物資料、室內環景、臉書分享、得獎者感言、經驗交流及獲選案件串連其他機關網站等功能,截至104年12月底,已獲Apple(iOS版)5顆星滿分及Google (Android版)4.8顆星的正面評價。

為因應高齡社會發展需求及高齡友善城市之願景,未來本所將朝彙整歷年特優友善建築案例內容,以提供國內無障礙法令修正之條文,並朝向製作相關技術手冊,讓特優友善建築之案例可提供給中央主管機關及各直轄市、縣(市)政府參考,使國內無障礙環境變得更優質,讓高齡者與行動不便的國人有更舒適便利的生活空間。

專題報導陳柏端
啟動我國結構構架耐火實驗研究

本所防火實驗中心自建置以來,積極結合建築防火理論與實際應用成果,將國際上之相關防火研究資料,進行本土化的驗證與創新之工作,提供我國建築材料、構件結構、防耐火性能檢測基準,及法令規章研修之建議。目前實驗中心在結構耐火實驗方面,已由梁、柱等單一構件實驗,提昇至規劃設計結構構架實驗,完成含混凝土樓版鋼構架火害實驗,展現出國家級實驗室能量,對於材料熱性質、結構火害行為、破壞模式之預測,及對實驗設備的了解與操作,皆有確實掌握之能力,足以應付未來任何大型實驗或檢測之挑戰。

本年度進行含混凝土樓版鋼構架火害計畫「含抗彎矩接頭鋼構造梁之耐火性能研究」,探討含抗彎矩接頭束制鋼梁構件於承受高溫下之行為,藉由大尺寸之火害實驗,獲得束制鋼梁構件在高溫下之變形行為、破壞模式與防火時效。

一、研究目的

國內外對於單獨鋼梁構件於火害中之行為,已有相當程度之研究,然而單獨梁構件與抗彎矩構架中梁構件遭受火害之行為模式不同。單獨鋼梁構件受火害時,熱膨脹導致鋼梁伸長,隨溫度上升造成強度下降,梁撓度逐漸增加直至破壞。但是在一般鋼構造梁柱抗彎矩構架中,大梁以剛接與柱接合,小梁以鉸接與大梁接合。梁構件不論為大梁或小梁,遭受火害時,高溫中後之結構行為,受到周圍結構構件的影響,與前述單一簡支梁受火害時不同。鋼梁構件於火害升溫時受熱膨脹,因周圍結構構件之束制而將產生軸向壓力,於冷卻降溫時,由於收縮和鋼梁兩端的束制,將承受軸向拉力,可能會造成束制鋼梁兩端接合的破壞,故抗彎矩構架之梁構件遭受火害之研究值得探討。

二、研究方法及內容

本研究為瞭解束制鋼梁構件於火害下之行為與破壞模式,規劃兩組大尺寸含抗彎矩接頭束制鋼梁構件進行耐火試驗,以不同柱之尺寸大小,模擬鋼梁承受不同的束制剛度,試體斷面尺寸如表1所示,試體梁柱構件如圖1所示。耐火試驗依照國內CNS12514-1「建築物構造構件耐火試驗法」之相關規定,藉由配置熱電偶測點,量測試體斷面各部位於試驗中之溫度變化,且設置位移計以量測鋼梁之撓度與水平位移。

表1. 試體斷面尺寸

試體編號

受火梁斷面尺寸

H×B×tw×tf (mm)

柱斷面尺寸

H×B×tw×tf (mm)

C1

300×150×6.5×9

250×250×9×14

C2

300×150×6.5×9

350×350×12×19

 

圖1.試體梁柱構件圖

圖1. 試體梁柱構件圖

試體涵蓋鋼梁、鋼柱與中間層之樓版,試體彎矩接頭細部如圖2及圖3所示,實驗設置與安裝如圖4及圖5所示,子結構上端梁柱交會區以一端鉸支承一端滾支承形式,以樞接構材與設備梁連接。中間火害鋼梁與樓版位於加溫爐蓋版下方,鋼柱與下方鋼梁以防火棉包覆置於爐內。

設置樓版之考量乃因樓版亦提供鋼梁束制,並使鋼梁上部受混凝土保護不直接受火害。樓版上方將放置載重塊以模擬樓版上之作用力,如圖6所示。

圖2 試體彎矩接頭細部圖

圖2. 試體彎矩接頭細部圖

圖3 試體彎矩接頭

圖3. 試體彎矩接頭

圖4試驗設置示意圖

圖4. 試驗設置示意圖

圖5 梁柱構件試體安裝

圖5. 梁柱構件試體安裝

圖6 試驗載重塊設置圖

圖6. 試驗載重塊設置圖

三、實驗結果與發現

鋼梁承受垂直載重與標準升溫後,因高溫導致材料強度衰減,故撓度隨著溫度的增加而逐漸增大;且於鋼梁溫度達600oC後快速增加。其後鋼梁的軸向變形亦由伸長轉變為壓縮,並於鋼梁撓度與變形速率達性能基準後試驗停止。實驗後顯示試體的破壞模式為因負彎矩的作用,鋼梁兩端下翼板與腹板局部挫屈與混凝土樓版開裂。由鋼梁軸向變形推測,鋼梁於高溫時承受軸壓力,而冷卻時逐漸轉變為受軸拉力。

試體C1實驗結果撓曲變形曲線、試驗後外觀、局部挫屈如圖7至圖9所示,試體C2實驗結果如圖10至圖13所示。

圖7試體C1撓曲變形曲線圖

圖7. 試體C1撓曲變形曲線圖

圖8試體C1耐火試驗後外觀

圖8. 試體C1耐火試驗後外觀

圖9試體C1局部挫屈圖

圖9. 試體C1局部挫屈圖

試體C2撓曲變形曲線圖

圖10. 試體C2撓曲變形曲線圖

圖11試體C2耐火試驗後外觀

圖11. 試體C2耐火試驗後外觀

圖12 試體C2扭轉變形

圖12. 試體C2扭轉變形

圖13 試體C2局部挫屈

圖13. 試體C2局部挫屈

本研究實驗結果彙整如下:

  1. 鋼梁因高溫導致材料強度衰減,故鋼梁撓度隨著溫度的增加而逐漸增大,其後因更高溫而快速增加。鋼梁的軸向變形亦由伸長轉變為壓縮,亦顯示鋼梁於高溫時承受軸壓力,而冷卻時逐漸轉變為受軸拉力。
  2. 依據規範設計的彎矩接頭,在高溫下束制鋼梁於兩端負彎矩區下翼板與腹板產生局部挫屈及樓版開裂,而無銲道、螺栓與剪力板的破壞。隨撓度增加,於梁跨度中點達撓度與撓度速率性能基準。
  3. 鋼梁之梁腹板位於剪力板處之螺栓孔顯示,鋼梁因高溫熱膨脹與冷卻降溫時之收縮,產生高軸力,導致螺栓孔成斜向之橢圓變形。
  4. 火害過程中,鋼梁下翼板與腹板溫度大致相同,上翼板則由於混凝土樓版降溫作用溫度較低。
  5. 柱之約束勁度較大,鋼梁達到最大軸向變形量之時間較早,且能達到之最大軸向變形量較小。且因約束勁度大,亦造成鋼梁撓曲變形發生之時間較晚,且其耐火時間略長。
  6. 束制鋼梁因靜不定度大,較簡支梁有更好耐火性,因鋼梁在升溫時期,撓度增加,梁內軸力由壓力轉為拉力,產生懸鏈線效應,變形減緩之故。
  7. 鄰近構件對鋼梁的束制於鋼梁受高溫時的軸力影響大,且樓版載重比越小,耐火性越好,此二因素皆為影響耐火性能之重要參數。
  8. 柱的勁度對於梁破壞影響大,如試體C2鋼柱因勁度較大,限制鋼梁因溫度上升伸長,因此梁柱接頭挫屈情形較為明顯,且鋼梁有側向挫屈變形。

四、結論與建議

應用大尺寸之混凝土版鋼構架火害實驗,探討含抗彎矩接頭束制鋼梁構件於承受高溫下之變形行為、破壞模式與防火時效,對於鋼梁軸力之轉變,受鋼柱束制之影響,梁下翼板與腹板挫屈破壞,及鋼梁火害中發生側向扭轉挫屈情形,藉由實驗觀察與記錄,皆能獲致豐碩之成果,有助於防火實驗中心持續進行大型鋼構件火害研究計畫,及未來進行實尺寸鋼構造建築受真實火災方面之研究,相關建議如下:

  1. 進行簡支梁剪力接頭火害行為研究:本研究成果顯示抗彎矩接頭能提供梁於接頭處之撓曲與剪力強度。簡支梁接頭則設計僅承受剪力,並於受火害作用時亦將有軸向熱脹冷縮現象,將對接頭處的剪力板與螺栓造成額外的作用力,因此探討簡支梁剪力接頭之耐火性能有其重要性。
  2. 進行實尺寸鋼構造建築受真實火災性能研究:實驗室火害研究一般皆以標準升溫曲線加溫,與實際火場之升溫有所不同。因整體構架的影響,鋼構造建築的耐火性能將可能優於構件的耐火性能。故實尺寸鋼構造建築承受真實火災性能的建立有其必要性,試驗結果亦可作為分析模式的驗証。
專題報導陳玠佑
本所風雨風洞實驗室取得國內唯一TAF「建築結構風載重試驗」認證

一、前言

本所風雨風洞實驗室自民國93年6月完成建置後,即積極參與TAF之「測試領域」實驗室認證體系的運作,先於民國96年依據中華民國國家標準(CNS)及ISO/IEC 17025要求,建立一套既有之實驗室品質系統,取得8項風雨實驗相關TAF認證至今;惟風洞試驗國內並無量測的標準與試驗方法可供參考,且認證過程必須設法建立諸多文件與技術展現,致整個準備過程中,遭遇相當多的挫折與困難。但本所風雨風洞實驗室多年來持續藉由研究及檢測所累積的實驗經驗,去(104)年6月4日向財團法人全國認證基金會(TAF)申請提出「建築結構風載重試驗」增項認證,在克服種種困難後,在去(104)年11月24日成為國內唯一通過TAF認證的建築風洞試驗項目(如圖1),著實突破過去國內任何一座風洞實驗室皆未能取得TAF的認證紀錄,對於實驗室建築抗風檢測結果與所出具之報告將更具公信力。

圖1 TAF認證標誌

圖1. TAF認證標誌

二、認證項目

本次「建築結構風載重試驗」增項認證之重點說明如下:

(一)「品質系統連結」:

本增項認證依據ISO/IEC 17025遵循本風雨風洞實驗室既有的品質政策及架構下,將「建築結構風載重試驗」納入,省去重新創建部分品質文件所需耗費的人力與時間,惟仍必須建立之技術文件包括有:能力試驗、各項儀器履歷、操作手冊、校驗管制、維護保養,以及試驗作業程序書、量測不確定分析等等。

(二)「試驗依據與方法」:

由於國內尚無相關標準(如:CNS)可直接應用,僅能從國際上先進國家的相關規範與標準(如美國ASCE、日本AIJ)尋求關連性來解決。經多方查證,ASCE/SEI 42-12對於風場的要求恰符合本次增項認證需求,並配合我國「建築物耐風設計規範與解說」2.3節風速之垂直分布中3類地況(A、B、C),終於完成風場條件的建立,包括平均風速剖面(如圖2)、阻塞比(Blockage ratio)、雷諾數(Reynolds number)、模型縮尺比例、模型模擬範圍等。

(三)「設備校正律定與可追溯性」:

在儀器設備方面,本實驗室所使用儀器設備之校正,係遵循本實驗室之儀器設備管理辦法(MKL-J-010) 5.3節儀器設備之校正辦理,惟若具有獨特性時(如:六力平衡儀),則以選用未獲TAF認證實驗室進行儀器校正審查方式,來確保可追溯性。而在不同建築條件、背景、環境,以及風場穩定程度等干擾因素下,所需探討的量測不確定度影響項目多,為此,本風雨風洞實驗室則將部分影響條件限縮,使量測不確定度分析得以控制。

圖2 平均流場速度量測

圖2. 平均流場速度量測

三、風洞試驗檢測與分析

本所風洞設備是國內測試尺寸規模最大風洞設備,可對建築物進行多種組合條件的模擬試驗。本體為一垂直向的封閉迴路系統(如圖3及圖4),總長度為77.9m,最大寬度為9.12m,最大高度為15.9m,具有2個測試區段,第1測試區中斷面寬4m,高2.6m,並配置有2個旋轉盤,第1座旋轉盤直徑1m,安置於距測試區入口處3m處,從事一般流體力學研究;第二座旋轉盤直徑3m,置於可移動式軌道上,定位於距測試區入口端約25.5m處,並以機械控制使其做旋轉及上下運動,可以建築物縮尺模型進行受風力、風壓等空氣動力學研究及試驗,空風洞最大風速為30m/s。第2測試區斷面寬6m,高2.6m,配置一座旋轉盤,其距離風洞本體整流段出口15m處,轉盤直徑為3m,主要用途以橋梁測試為主,空風洞最大風速為20 m/s。

圖3 建築風洞實驗館

圖3. 建築風洞實驗館

圖4 風洞本體圖

圖4. 風洞本體圖

一般建築物在進行耐風設計時,應依「建築物耐風設計規範及解說」進行,而依該規範第五章5.1節適用範圍提及:「建築物之耐風設計,依本規範無法提供所需之主要抗風系統設計風力或是外部被覆物之設計風壓風力資料時,得以風洞試驗作為耐風設計之依據。當建築物之高度超過100公尺,或風力效應明顯時,建議進行風洞試驗。凡施行風洞試驗之建築物,其設計風力、設計風壓與舒適性評估得以風洞試驗結果為準。」。此亦說明由於建築結構的多樣性,建築物本身在風力作用下的力學行為,現階段尚無法以純理論模式或數值方法解析,惟有透過風洞試驗方能進行合理的分析與評估。爰此,本所風雨風洞實驗室提供建築風洞試驗包括有:「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項主要項目。

至於風力如何以物理值呈現?以建築物而言,當受強風吹襲後會阻礙空氣的流動而受到空氣所給予的衝擊力量,該力量即為風載重(Wind load),或稱風力。依方向性可分為平行流向的阻力及垂直流向的側向力,若側向力與重力方向平行,可稱為升力(Lift)。因此,設計建築物抗風強度就必須考慮:(1)結構物主要支撐系統可承受的整體風力。(2)高層建築物受風產生振動對使用舒適性的問題,此需要藉由風載重試驗量測順風向力(矩)、橫風向力(矩)與扭矩,進而推算不同風向角的受力情形,示意如圖5。

強風受力圖(參考朱佳仁,2006年,風工程概論,另行繪製)

圖5. 強風受力圖

(參考朱佳仁,2006年,風工程概論,另行繪製)

常見的建築結構設計,可依建築物的自然振動頻率(Natural frequency)分為剛性建築物和柔性建築物,現今社會面臨經濟高度發展需求,建築物逐漸朝高層化、大型化發展趨勢,尤其是高層建築物(如:臺北101大樓),基於興建成本與技術考量,偏向柔性建築物,一旦需要考慮受風力影響時,可以「建築結構風載重試驗」瞭解建築物的位移或振動等受力行為,之後再做進一步的結構分析與設計。惟整個試驗過程與應考量事項相當複雜,且需具有流體力學背景者才能完全理解,為使讀者能順利閱讀,係將相關試驗流程整理如圖6,而進行該項試驗主要量測儀器除了風洞本體外,尚包含主要量測的儀器如下:

  1. 六力平衡儀(如圖7)

    (1)由JR3公司所生產,外徑:191mm,高:51mm,另需搭配電源供應器、訊號傳輸模組、類比/數位轉換器。

    (2)量測範圍:FX、FY為±315N,FZ為630N,MX、MY、MZ為63N-m。

  2. 熱線式風速計(如圖8)

    (1)由TSI公司生產,需搭配電源供應器、類比/數位轉換器來進行。

(2)量測範圍:0.5m/s至18m/s,本增項認證以常用風速範圍的為主並配合本項「建築結構風載重試驗」增項認證,風速為6~18m/s。

建築結構風載重試驗流程

圖6. 建築結構風載重試驗流程

六力平衡儀

圖7. 六力平衡儀

熱線式風速計

圖8. 熱線式風速計

另外在探討建築物表面結構(如:帷幕牆、玻璃、門窗等)之耐風程度時,迎風面所承受氣流的衝擊,為正向壓力,至於背風面及側面因氣流加速通過,將會形成負壓力(吸力)效應,此可藉由風壓試驗量測表面的風壓分布,以利設計材料、構件強度,預防破壞。而有關環境風場量測則適用於建築物開發前後,以建築物周遭離地面1.5至2.0公尺高度來考量行人舒適程度,此部分多半在設計興建前之環境評估或都市審議時被要求進行。設計者可依需求以前述3項物理值進行多種組合條件的模擬試驗,詳細資訊亦可至本所風雨風洞實驗室網站查詢(https://wind.abri.gov.tw/)。

建築結構風載重試驗

圖9. 建築結構風載重試驗

建築結構風載重試驗

圖10. 建築結構風載重試驗

專題報導張怡葶
    彙編綠牆技術手冊

    一、研訂緣起

    發展永續城市、生態社區及綠建築皆為面對全球暖化、氣候變遷的有效對應策絡;聯合國研究報告指出,人類居住都市的比率愈來愈高,預計2050年全球70%的人口將居住於都市,而臺灣都市計劃區人口比例在2014年達臺灣總人口數的79%。除了高密度的人口聚集,隨者都市氣溫逐年升高,熱島效應將愈加嚴重,為能減緩都市熱島效應,一般減緩策略多為增加綠化面積和透水鋪面,但高樓聳立的地區,需考量如何有效增加綠化面積採用立體綠化技術,以植栽方式增加綠化面積的方法,近年來已成為國際趨勢。

    本所積極推動之綠建築標章,其中生物多樣性、綠化量、基地保水等評估指標,皆為引導提升建築案件綠化質與量的積極作法。本所前於2014年發行的「屋頂綠化技術手冊」,提供綠屋頂設計及施作之詳細資料,普遍受到民眾歡迎參考。為普及推廣綠化效益,讓地方政府與建築相關人士能對「綠牆」 有較深入的了解,本所特別針對綠牆設計、工法技術和後續維護管理等進行編撰,同時亦可提供業界人士規劃設計參考。最後,期能透過本手冊之出版,普及業界人士對綠牆的認識並提升綠牆之工程品質,而達減緩都市熱島效應,美化都市景觀,與節能減碳及優化生活環境品質的目標。

    二、研訂過程

    本所積極推動綠建築,並訂定綠建築標章制度,對立體綠化觀念與技術介紹。已先出版「屋頂綠化技術手冊」一書,介紹屋頂綠化相關工法,與成敗關鍵及指標案例分享,廣為建築業者及學術界參考。近年來綠牆亦逐漸被建築業採用,綠建築評分標準亦將其綠化面積加入綠建築標章之積分。「綠牆」(Green Wall)也有植生牆(Living Wall)、活牆(Living Wall)、垂直花園(VerticalGarden)、綠帷幕(Green Facade) 、花牆(Flower Wall)或生態牆(Eco Wall)等名稱,意涵是將植物栽種於牆面,或讓植物依附於牆面或間接結構之上,綠牆在國內外行之有年,是相當常見的立體綠化工法。

    惟綠牆工法、技術與知識並不普及,惟在設置綠牆時,往往容易忽略植栽選擇、植穴大小等設計因素,或未考慮到維養需求,沒有編列維養預算及人力,且後續維養困難,導致失敗;也造成多數人對綠牆有耗水、耗能及不環保等誤解。因此,出版本技術手冊,導入正確觀念,提供建設綠牆之合適工法,讓未來台灣的立體綠化能更加普及推廣與發展成熟。

    三、手冊編撰重點

    本手冊以深入淺出之圖文介紹方式教導民眾,如何設置與維養綠牆,同時也提供相關技術工法與專業的細部圖說,作為業界規劃設計時之參考,期能透過本手冊之出版,普及民眾與業界對於綠牆技術之認知以及提升綠牆工程品質,減緩都市熱島效應並美化都市景觀。

    本手冊共分四章,包括有「全球綠牆趨勢和介紹」、「綠牆系統簡介」、「綠牆設計關鍵技術」及「指標案例介紹」,各章節內容說明如下:

    第一章「全球綠牆趨勢和介紹」

    綠化面積是城市綠化的重要指標,由綠色植物覆蓋的基地,因為開發使得地表鋪面不透水,亦阻斷地下水份的蒸發,雨水無法留駐於土壤,產生都市熱島效應,而立體綠化是指利用不同的立地條件,將植栽種在人工設施之上的空間結構,因為大部分運用於建築上,因此又稱為「建築綠化」。包含「垂直綠化」、「屋頂綠化」、「陽台綠化」等。本章節主要說明都市綠化中設置綠牆所帶來的效益與好處,其中並簡述說明台灣、日本、新加坡等綠牆發展的過程與現況。

    台灣嘉義產業創新研發中心

    圖1. 台灣嘉義產業創新研發中心

    (圖片來源:嘉義創新中心提供)

    第二章「綠牆系統簡介」

    綠牆之工法演變至今,有相當多的技術形式,可歸納為兩類如下表1所示:畫素型綠牆及藤蔓型綠牆,畫素型綠牆為立即綠化綠牆,可再細分為單槽式、多槽式、區塊模組式、開放式、不織布、布花園等六種形式,而藤蔓型綠牆為養成型綠牆,主要分為懸垂式、吸附式、捲鬚式、旋莖式。本章節上述各型式針對工法、安裝方式、技術及植栽等,逐一介紹並比較其優缺點。

    表1. 綠牆系統分類

    畫素型

    以盆器結構區分

    單槽式

    多槽式

    區塊模組式

    開放式

    不織布

    布花園

    藤蔓型

    以植物攀附方式區分

    懸垂式

    吸附式

    捲鬚式

    旋莖式

    以攀附物區分

    傳統式(直接攀附牆面)

    改良式(間接以網架結構攀附)

    第三章「綠牆設計關鍵技術」

    綠牆的設計除了造型和植栽配置外,應該要先考慮植栽的存活與生長條件,包含:介質選擇、盆器構造、灌溉系統等都為影響因素,不可只選配植栽顏色和高低落差的表現。尤其在建立綠牆之後,為維持其效能及美化的視覺效果,必須進行後續的定期維養照護管理。本章節提供大量的植物圖片將植物的生長特性與適種地區以表列方式說明,可供讀者在實際應用時能簡易的分辨,並針對較難維養之室內環境,包含:植穴不大、室內環境對植物不友善、光照不足、灌溉與排水管位置等提出克服的解決方式,並特別說明發生病蟲害時需注意事項。

    介質說明圖

    圖2. 介質說明圖

    利用綠牆下方水池補償室內空調環境的水分流失

    圖3. 利用綠牆下方水池補償室內空調環境的水分流失

    布花園式綠牆說明系統

    圖4. 布花園式綠牆說明系統

    第四章「指標案例介紹」

    本章節特別針對國內外各類型建築施作綠屋頂之著名案例做詳細的介紹,如:台北京站時尚廣場(畫素型多槽式)、台中勤美誠品(畫素型區塊模組式)、台中迪卡儂運動用品中心(畫素型開放式)、邁阿密佩雷茲美術館(畫素型不織布式)、國家兩廳院(畫素型布花園式)、嘉義產業創新研發中心(畫素型不織布式)、台北科技大學(藤蔓型綠牆)、台中青城建設(藤蔓型不鏽鋼藤蔓網攀爬綠牆)、高雄國硯(藤蔓型不鏽鋼藤蔓網攀爬綠牆)、交通部公路總局大樓(藤蔓型攀爬綠牆)、新北市新店技嘉科技(畫素型開放式)等,詳細說明具有參考性質之成功案例,以淺顯易懂的方式介紹何謂綠牆、及如何以簡易的手法與技術達到綠牆效果,並輔以改善成功案例之照片或圖說,吸引民眾透過本書介紹,主動改善既有建築參與落實「綠牆」之風潮。

    台北京站時尚廣場

    圖5. 台北京站時尚廣場

    四、結論與建議

    希冀藉由「綠牆技術手冊」之編印出版,能夠讓學界、建築相關產業界乃至一般民眾,對於綠牆所帶來的實際成效有所瞭解,並增加各界對屋頂綠化設計技術與施作工法的認識,同時透過案例的講解分析與後續維護管理的建議,將可避免設置技術的不成熟導致不良的案例產生。