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建築研究簡訊第110期

  • 日期:109-12-31
主題報導王天志

       建築研究範圍廣泛,而大部份研究項目均有賴國家級標準實驗設備的實驗驗證,才能達到落實本土化可行之目標,本所奉行政院核定,陸續建置防火、性能、材料及風雨風洞等4個實驗中心(室)。防火實驗中心於民國91年啟用、性能實驗中心與風雨風洞實驗室於93年啟用,材料實驗中心於98年啟用。

       但目前各實驗中心(室)面對近年政府經費緊絀,檢測業務在不與民爭利原則下,主要受理其他防火檢測實驗室無法或不進行收益較低之研發性測試,且坊間實驗機構競爭激烈,以及受到國內營建等產業景氣枯榮變動影響,收入並不穩定;另外,各實驗中心(室)設置迄今,均已逾10年以上,有些甚至接近20年,目前面臨人力不足、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(如圖1)。

1-1.1

圖1營運現況與問題
 

       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,並擬訂未來實驗中心(室)的永續發展方向,精進本所實驗中心(室)之研究實驗與檢測業務發展,遂於107年先對各所管之儀器設備進行盤點工作,針對人力精進、設備升級汰換及實驗研究與檢測服務發展等3面向,研擬改善精進之策略,並提出相關之因應對策,且評估其可行性。並續於108年起辦理規劃制定本所實驗產能創生計畫,以因應前述之困境並發揮實驗中心(室)在產、學、研各界的效能。

       本計畫之擬定,各實驗中心(室)首先就歷年營運情況、現況,進行問題調查統整與分析,包括人力不足、實驗儀器設備老化、檢測服務業務量無法突破瓶頸等。

       彙總各問題主要癥結,在人力不足上為因兵役政策調整,原先支援的替代役男已全數退役歸零,不再補充,約折減原人力5成為主因;另外,在人力減少下,儀具設施持續新增及技術服務試驗項目等業務也持續增加,自然造成執行人力上的吃緊。而在組織正式編制人員受中央政府機關總員額法限制及業務外包又受預算縮減,均影響人力擴充空間。

       在實驗儀器設備老化問題上,主因為部分儀器零件逐漸停產,維修不易,另未來將面臨操作軟體與電腦硬體亦無法升級之情況,而受經費影響,無法編列相關預算進行設備之更新、修繕或升級,以提升實驗研究能量及擴展檢測業務。

       檢測服務業務量無法突破瓶頸問題,主因受坊間實驗室激烈競爭影響,部分實驗項目非法規強制實施項目,送測需求性低,或實驗項目特殊,執行上耗費大量時間,影響檢測收入及時效,另外配合本所科技計畫研究案所需試驗,排擠可供委託檢測的時段,均會影響檢測服務業務量的成長。

       經所內各級長官重視及支持,為發揮實驗中心(室)的功能及效益,首先確立本所實驗中心(室)未來的願景與目標如下:

願景:實驗中心設備具有國際級實驗設施,持續以此優勢、前瞻的視野與永續發展,提供安全、健康、生態、再生、高性能、舒適之建築設備、材料與工法之試驗研究、檢測驗證、推廣應用及測試,充分發展國際級實驗量能。

目標:

  1. 以檢測服務為基礎,發展自給自足機制,減少國家財政支出;並協助規範標準之(制)修訂,供檢測驗證引用,以提升建築性能,進而帶動國內相關產業發展。
  2. 擴大應用性研究功能,發揮實驗研究平台角色分工,推展與部會組織或學術機構科技合作研究及技術交流之工作,俾有效整合提出更具體成果,協助解決建築管理及技術上之問題。
  3. 支援政策性研究,並加強學術及技術之研究創新,及培育基礎研究人才,促進國內建築性能領域之研究能力。

各實驗中心(室)依據前述願景與目標,分別訂定109年~112年產能目標及年度收入目標(每年約成長3.5~4%),供各實驗中心(室)執行依循;並訂定激勵辦法,以激勵同仁努力完成前述收入成長目標之企圖心。
 

整個計劃具體推動措施,摘要說明如下:

  1. 人力精進策略:建立激勵制度、檢測流程標準化與資料分析程式化、建立合作聯盟、透過外包及產學合作實驗人力駐點、與國內國立大學合作「協力實驗室」、由研究計畫聘用研究人員及技術人員常駐實驗中心(室)工作、與學術單位合作雙方人力互用、建立完整培訓制度培養各職務適任人選。
  2. 實驗研究與檢測服務發展策略:拓展其他領域之檢測項目、推動涉及安全之檢測項目強制納檢、配合新法令之發布增加檢測業務、與合作聯盟共同接受業務委託、開發新型式試驗項目、爭取為後市場管理制度的公正機構、加強國際合作等。
  3. 設施設備活化精進策略:逐年編列預算進行設備升級及汰換、開發加值服務提升設備使用率及效益、結合外部資源共同執行業務委託或合作計畫,以擴大設施設備之應用。
     

1-1.2

圖2 計畫實施推動措施

 

       本所實驗中心(室)成立迄今,在我國建築安全產、官、學、研各方面均有莫大貢獻,善盡為國人把關的職責,但在整個大環境的變遷下,仍未免遭遇發展及持續運營困境,本所非常重視實驗中心(室)對科研、產業的實際貢獻與效益,近幾年均積極檢討改善方案,透過賡續蒐集國際最新標準之發展趨勢、與民間檢測機構進行優劣勢SWOT分析、推動與研究機構技術交流及合作研究、問卷調查及座談會等方式,完成產能創生計畫,期能精進本所實驗中心(室)之研究實驗與檢測業務發展,並能永續發展運營,提供國人健康、安全的建築及住的安心的環境。

大事紀要張乃修

  本所110年度7項科技計畫依行政院建議核定經費為新臺幣(以下同)1億4,116萬2,000元,較109年度核定數減少7.02%。包括「高齡者安居敬老環境科技發展中程個案計畫(1/4)」、「前瞻建築防火避難及結構防火科技研發整合應用計畫(3/4)」、「建築與城鄉安全防災韌性科技發展計畫(3/4)」、「建築工程技術發展與整合應用計畫(3/4)」、「建築資訊整合應用躍升計畫(3/4)」、「創新循環綠建築環境科技計畫(3/4)」、「智慧化居住空間整合應用人工智慧科技發展推廣計畫(3/4)」。依「110年度政府科技發展計畫後續作業注意事項及經費處理原則」,各機關在立法院通過法定預算後1個月內,依據核定經費及審查意見修正計畫書,並上傳至「政府科技計畫資訊網」。

大事紀要王天志

  本所防火實驗中心(以下簡稱本中心)前經內政部指定為建築新技術、新工法、新設備及新材料性能試驗機構,試驗項目包括耐燃材料不燃性試驗、材料燃燒熱釋放率試驗、建築用(防火門、防火捲門、固定窗)耐火試驗、建築物構造部份(承重牆、非承重牆、梁、柱、屋頂樓板、複合構件)耐火試驗、防火被覆耐火試驗、防火區劃貫穿部耐火試驗、建築物防火設備(撒水幕)等項,有效期限至109年9月29日止。本中心依建築新技術、新工法、新設備及新材料性能試驗機構指定申請要點,於期限屆滿前向本部申請重新指定,經審查後於109年8月18日,以台內營字第1090812977號公告,重新指定本中心為試驗機構。前開各指定試驗項目均可於本中心首頁委託實驗相關訊息項下查詢(網址為https://firelab.abri.gov.tw/)並提供各界性能試驗服務,?全民建築防火安全品質驗證把關。

大事紀要劉俊伸

  為鼓勵專業人士在智慧城市的各個領域持續精進,藉此提升民眾與城市生活品質,以及優化各種產品及服務,社團法人台灣智慧城市發展協會、財訊雙週刊、非凡電視台及財團法人都市發展及環境教育基金會,賡續於本(2020)年共同辦理以「個人」為參選對象之第三屆「智慧城市卓越貢獻獎」選拔活動,希冀透過此獎項的肯定及榮耀,藉以鼓勵在各領域持續耕耘、打造智慧城市基石的關鍵人物。此貢獻獎依不同領域規劃有「智慧治理」、「智慧社區」、「智慧健康」、「智慧安控」、「智慧運輸」、「智慧能源」、「智慧服務」及「智慧農業」等八個獎項,其中本屆「智慧社區」獎項由本所王所長獲得。主辦單位於109年8月20日(星期四)下午2點,假晶華酒店舉辦頒獎典禮,活動當日除由賴副總統清德親蒞致詞外,並由國家發展委員會龔主委明鑫?及經濟部林次長全能?頒發獎座,活動圓滿成功。

大事紀要江瑞平

  依據日本歷年地震資料統計,在大震災中有10%人員罹難、30~50%人員受傷係因家具和家電震害所造成。

  為協助民眾更全面地防護地震安全,本所經研究與實驗驗證家具防護方法之可靠性,並彙整研究成果以及配合本年度921「國家防災日」之推廣應用,於109年9月7日出版全齡通用之「家具與家電防震對策參考手冊」。其內容包括:地震災害冷知識、家具配置策略、防護配件選用要點和安裝方法等,可供學校科普教育、政府部門防災推廣,及一般大眾自主防災加強居家安全防護參考應用,另將手冊內容精華濃縮,以淺顯易懂的方式製作「家具與家電防震對策參考手冊宣導影片」,並於109年9月15日完成該推廣影片。

  手冊電子書已發布於本所官方網站,推廣影音則上傳至內政部及本所Youtube頻道,並附相關連結之QRcode,方便資訊傳遞,供民眾上網參閱。

圖1 「家具與家電防震對策參宣導影片」與QRcode連結

    圖2 「家具與家電防震對策參考手冊」封面與QRcode連結

大事紀要賴深江

  科技部災害防救科技創新服務方案辦公室(以下簡稱方案辦公室)於109年9月16日至本所訪問交流,由葛執行秘書宇甯、行政院災害防救辦公室陳科長榮裕、國家災害防救科技中心林副主任李耀等同仁15人前來本所訪問交流。會中方案辦公室葛執行秘書先介紹本期災害防救創服方案(108-111年)重點為:將既有研發成果落實於防災產業之連結及社會服務之應用,並推動建置展示平台,希蒐集各部會管有相關平台、網站等連結,俾充實平台內容。接續由本所介紹坡地社區災害監測、都市減洪、高齡社會防災、建物耐震評估、風工程等項研發成果。方案辦公室並建議本所於推動高齡社會防災避難收容、醫療院所耐震補強等項成果應用,可透過辦公室請各部會協助,爰將該建議將納入本所相關科技計畫研擬參考。

大事紀要蔡銘儒

  經濟部標準檢驗局儲能計畫刻正執行前瞻計畫「建置儲能系統安全檢測試驗室基磐計畫」,為規劃相關實驗室,由該局第六組黃志文組長率同該局成員、工研院及建築師,於 8 月 24 日參訪防火實驗中心。

  近來國內外儲能系統意外頻傳,該局規劃建置安全檢測實驗室預計110年動工。本次參訪瞭解防火實驗中心10MW量熱儀、全尺度實驗設施、ISO 9705量熱儀及耐火構造實驗設施,並進行雙方交流。該計畫預計建立 360kW/360kWh 儲能系統安全試驗能量,可執行電動大客車及儲能機櫃符合國際標準之安全暨大尺度燃燒試驗,以及定置型儲能系統 (電網級)安全檢測,預計 113 年完成,因考量防爆所規劃建築牆體厚度50cm 以上,且尚未考量建築用儲能系統安全檢測,後續涉及建築用部分將與本所討論與合作。

大事紀要游伯堅

  國立臺灣科技大學、台灣建築科技研究中心陳希舜主任、陳堯中教授與陳立憲教授為推動「開發智慧化物聯網(AIoT)趨勢下的綠智建築」及洽商交流合作等事宜,於109年7月17日上午拜會本所,由王榮進所長親自接待,會中就「結合被動屋(節能型) 與主動屋(開源型,如太陽能、風能、房屋基礎地熱等),透過能源與資源作協同優化,發展被動-主動式之綠智建築」、「配合循環經濟政策,透過履歷含碳、水足跡盤查,進行永續經營之生命週期評估;透過廢棄物資源化,開發被動屋之隔熱材,兼具防火、防水、隔震、隔噪功能」及「開發相關物性與化性之無線感測與雲端管理平台(PaaS),建立智慧化物聯網(AIoT)」等議題交換意見。因本次拜會討論議題,與本所規劃或辦理中之研究方向相近,未來將保持聯繫,如遇適當議題將再共同研商。

圖 台灣建築科技研究中心陳希舜主任(左5)、陳堯中教授(右4)與陳立憲教授(右3)與本所王所長(左4)及相關同仁合影

大事紀要姚志廷

  台灣綠建材產業發展協會新任理事長馬國慶先生為強化與本所之合作關係,於109年7月6日下午由成大江哲銘教授、台灣歐德傢俱集團陳國都董事長等人陪同拜會本所,並由王榮進所長親自接待,馬理事長除肯定本所綠建材標章業務推動成果外,亦向本所說明該協會本屆會務發展重點,表達與本所深化相關合作之意願,例如共同辦理宣導推廣活動、刊登媒體廣告、該會年會等活動,王所長則對於台灣綠建材產業發展協會長期支持綠建材標章政策表示感謝,並期許未來雙方在既有合作基礎上,能增加交流深度與廣度,共同為綠建材產業創造更好的發展契機。

大事紀要郭彥廷

  鑑於本所108年辦理「住宿式長照福利機構防火安全建築設計工作坊」獲得熱烈回響,109年委由台灣建築中心協助賡續辦理「長照機構防火安全性能設施設備現地觀摩」。本次觀摩機構為「行天宮醫療志業醫療財團法人附設橫溪恩主公護理之家」,該機構於107年參與本所補助計畫之長照機構提升設施設備防火功能諮詢輔導,嗣於108年本所舉辦之「防火安全性能提昇示範機構表揚典禮」接受表揚。

  現地觀摩活動於109年9月24日舉辦,共計16位建築師及消防設備師參加。本活動先由黃品婕護理長及沈宏大工務管理師等2人帶領大家參觀機構各樓層之防火安全設備,說明機構之兩區劃水平避難功能及外部加設迴廊、自走式避難梯面臨火災避難功能,並介紹電梯防煙捲門設置及各機械空間通風口加設防煙閘門等設備;整體而言,該機構於空間配置及設備多有超前部署之規劃。

觀摩活動後接續進行座談討論,與會人員與機構人員互動熱絡,雙方均不吝提供專業意見交流學習,以精進防火避難安全知識。

黃護理長介紹機構空間及設備狀況

大事紀要褚政鑫

  截至2020年,我國失智人口已突破28萬人,2065年推估將逼近88萬人。考量「高齡社會」失智者漸增,且失智症患者具不可逆特性,因此如何藉由生活環境之設計,協助失智者得維持原有生活之延續、延緩失智者病程,為目前各界積極探討的重要議題。

  本所為因應快速增長的失智人口,近幾年已積極推動相關研究計畫,分別於109年8月25日及9月1日於大坪林聯合開發大樓15 樓國際會議廳及國立成功大學醫學院1樓第三講堂舉辦2場「失智者安全安心生活環境設計研討會」,邀請國內官、產、學、研界人士參與,本次研討會共計420人參加,主要針對如何營造失智者安全安心的生活環境設計進行解說,並就實際照顧失智者生活案例的環境設計、因應方式等項進行分享,獲得與會聽眾熱烈的迴響及認同肯定。

圖 本所王所長榮進開幕致詞

大事紀要王天志

  新北市建築師公會特殊結構審查委員會於109年8月20日下午辦理「火災建築物之結構鑑定與分析」研討會,因該會接受各界委託火害後建築結構鑑定,經評估本所鋼筋混凝土非破壞檢測方法與實務應用將有助於該會鑑定業務,遂辦理此研討會,參加人員包括建築師及事務所從業人員,共約30餘人參加。

  本研討會由洪迪光理事長及陳澤修建築師共同促成,並由該會張威主任委員主持,本所蔡綽芳組長、王天志研究員及研究團隊計畫主持人北科大陳立憲教授、中山大學林俊宏教授共同與會,分別就以下議題進行演講:

(一)建築研究所建築火害研究介紹與推廣。

(二)科學鑑識與RC建築火損及其他老、劣化研用之理論與案例。

(三)多頻道震動訊號於鋼筋混凝土構材之受損調查應用。

  會中雙方就該會在建築火害鑑定上的實務經驗與本所研究成果應用實例的執行細節進行討論,同時也對火害鑑定在實務推廣應用的必要性及配套措施交換意見,雙方均認為本技術應有助於提升業界火害鑑定的時效性及廣度,值得持續推廣落實應用。

圖1技術研討會現況(1)   圖2技術研討會現況(2)

大事紀要郭彥廷

  為宣導本所建築防火前瞻技術發展研究成果,並提昇業界防火能量,本所於109年9月22日假大坪林聯合開發大樓15樓國際會議廳辦理「2020前瞻防火安全性能科技研討會」,共計151人與會。

  本研討會廣邀中央及地方主管機關與建築、消防、土木、結構等業務相關之單位參加,會中由中央警察大學沈子勝教授、臺北科技大學蔡尤溪教授、高雄科技大學蔡匡忠教授、雲林科技大學鍾基強教授、財團法人台灣建築中心陳盈月博士、成功大學林大惠教授、成功大學鍾興陽教授等專家學者,講述本所107-108年度研究計畫之豐碩成果。

  希望藉由本研討會之說明,可讓更多相關之從業人員吸取建築結構防火及消防新知識、新觀念,並靈活運用於日常業務中,使本所之研究成果發揮最大效益。

圖1 王所長榮進開幕致詞 圖2 研討會參與人員照片

大事紀要陳士明

  本所為推廣BIM應用,在104~106年完成我國設計、施工階段BIM協同作業指南及案例教材,為補足原指南缺應用BIM輔助建築維護管理階段導引,及縮短政府機關與業界研發相關技術的摸索時間及成本,並推廣BIM技術的應用,本所於本年度9月8日及18日,分別於新北市大坪林聯合開發大樓及臺南成功大學,舉辦109年度「應用BIM輔助建築維護管理作業指南之研擬成果說明會」。本說明會計有4項議題,分別為「臺灣BIM協同作業指南研究趨勢與展望未來」、「應用BIM輔助建築維護管理作業指南之架構與草案說明」、「桃園市社會住宅新建工程導入維護管理資料之具體作法」及「新北市樹林藝文中心BIM維運管理資料建置經驗分享」。其中,桃園市政府住宅發展處邱奕聖副處長分享「中路二號基地新建公營住宅統包工程」,自規劃設計階段,即應用本所開發之我國BIM協同作業指南,該工程因充分運用BIM,榮獲公共工程金質獎特優肯定。本說明會共計244人參加,活動圓滿成功。

圖1 說明會由王所長榮進開幕致詞 圖2 說明會參與人員現況

大事紀要黃昱翔

  為了讓大眾瞭解目前政府推動BIM的趨勢,透過本說明會讓業界瞭解藉由擴增實境(AR)與混合實境(MR)結合BIM的技術,可將工程專案從規劃、設計、施工到維運整個專案生命週期,進行視覺化分析。說明會已於10月14日大坪林聯合辦公大樓15樓國際會議廳舉行。

  本次主題包括「擴增實境(AR)在營建工程的應用模式」、「混合實境(MR)在營建工程的應用模式」,以及實際進行示範系統展示課程。學員於會中與講師熱烈交換AR/MR於營建工程應用案例意見,業界對於AR/MR的應用有相當程度的興趣,且部分公司亦已積極開發AR/MR輔助作業系統,使研究團隊能夠了解業界發展所遭遇的困境,以期未來提升與拓展AR/MR導入專案成果,並持續推廣。

圖1 實際進行示範系統展示

圖2 推廣說明會現場發問 圖3 推廣說明會現況

大事紀要李台光

  為廣納外界對本所109年度委託研究「高強度鋼筋機械式續接性能合格標準及驗證研究」成果意見,於109年11月13日於大坪林聯合開發大樓15樓第1講習教室,舉辦高強度鋼筋機械式續接性能合格標準及驗證研究說明會,共計40人次參與。

  本次說明會課題包括「混凝土設計規範之最新變革:允許使用高強度鋼筋」、「鋼筋機械式續接之設計、施工與檢驗說明」及「鋼筋續接擴頭錨定之相關規定說明」等。與會人員亦針對新版規範之實施期程、工程會施工綱要規範03210章是否應一併更新,以及國內鋼筋廠及續接器製品是否符合規範要求等問題,進行交流,相關意見將納為研究成果報告及合格標準研訂之參採。

圖 成果說明會現況

大事紀要林谷陶

  為鼓勵既有住宅社區導入智慧化進行改善,並讓社會大眾對於如何進行既有住宅社區導入智慧化改善能有更清楚的瞭解與認識。本所於109年8月14日、8月18日、8月21日,分別在臺北、臺中及高雄舉辦「既有住宅社區導入智慧化改善指引講習會」。課程內容包括:既有住宅社區智慧化服務與應用整合技術、既有住宅社區導入智慧化改善實證案例及既有住宅社區導入智慧化改善指引手冊內容介紹等,3場次講習會共計有194人參加,活動圓滿成功。

圖 本所王所長開幕致詞及會場現況

大事紀要陳麒任

  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109年8月17日、8月25日及8月28日,分別在臺北、臺中及高雄舉辦「既有公有建築節能改善計畫節能技術講習會」,針對建築節能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, 3場講習會共297人參與,活動圓滿完成。

圖 本所王所長開幕致詞及會場現況(臺北場)

大事紀要姚志廷

  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109年8月19日(台北場)、8月28日(台中場)及9月4日(台南場)舉辦3場「綠建材標章制度講習會」,講習主題包括:(1)我國綠建材標章制度的發展歷程及未來2020年新版手冊介紹、(2)國際健康類綠建材標章之環境荷爾蒙與塑化劑檢測標準新趨勢、(3)用綠建材實現寧靜宅:高性能防音綠建材的案例分享、(4)再生綠建材的多元產業生態鏈結:再生磚的研發與品牌經營。3場講習會共計243人參與,活動圓滿成功。

圖1 本所王所長榮進開幕致詞 圖2 講習會會場現況

業務報導王家瑩

一、前言

  近年來氣候變遷,全球暖化已成為國際關注的環境議題,為配合我國節能減碳目標與政策措施推動需要,本所以綠建築「生態、節能、減廢、健康」四大主軸及綠建築評估家族系統為基礎,積極發展符合臺灣氣候條件與生態環境之綠建築科技與技術,同時加強節能減碳技術研發與應用,以擴大綠建築與永續環境推動政策施行之有效策略。為了推廣綠建築節能減碳永續環保的理念,讓民眾深入思考氣候暖化對生活環境的影響,本所多年來積極推動綠建築教育與宣導,並由內政部營建署配合增修訂建築技術規則綠建築專章,以落實普及綠建築至全國民眾。

  為了使國民從小認識綠建築,本所結合既有綠建築資源,推動綠建築扎根教育,除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外,同時也將綠建築評估與技術解說文宣、優良綠建築案例、介紹影片等資源開放,提供教師授課參考,亦可引導學生自主學習參用。

  為加強綠建築扎根教育成效,本所自105年度起,以創新的宣傳方式,舉辦綠建築繪畫徵圖比賽,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,並於108年(第4屆)更名為「全國綠建築繪畫徵圖比賽」,大幅提升綠建築教育宣導與擴散之效益。

二、辦理成果 

    (一)活動自開辦以來已完成辦理5屆,今(109)年度之繪畫主題以取得綠建築標章建築物或優良綠建築為主,參賽者以建築物寫生方式,將所看見的綠建築概念表現於繪畫中。實際收件合格件數1,447件,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134件等獎項,得獎共計218件。

圖1 今(109)年度特優作品(左)國中組(右)國小高年級組

    (二)本比賽自105年起截至109年共累積徵得4,408件作品,其中995件作品得獎作品,教育宣導成效良好。(第1屆得獎101件;第2屆得獎231件;第3屆得獎188件;第4屆得獎217件)。

圖2 歷年比賽報名實際收件數與得獎數統計圖

    (三)本比賽今(109)年度業於6月30日完成報名徵件,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,已於109年11月14日(星期六)舉行頒獎典禮,由王所長榮進親臨致詞並進行頒獎,頒出價值20.2萬之圖書禮券及獎狀;得獎作品目前展示於大坪林聯合開發大樓1樓(新北市新店區北新路三段200號),使民眾及洽公人員能一同欣賞到參賽者眼中的臺灣綠建築之美。

圖3 全國綠建築繪畫比賽頒獎典禮低年級組合照

三、未來展望

  本所舉辦之綠建築繪畫徵圖比賽,係屬全國性的活動,今(109)年度發文轉知3,616間國民中、小學及784間立案美術補習班,同時附上綠建築數位教材的光碟,可輔助綠建築課程於我國各級教育中扎根茁壯,引導學生藉由綠建築繪畫創作的過程認識綠建築,使全國國民由下而上皆能開始建立綠建築基本理念與認知,進而擴大綠建築的宣導效益,共同創造「生態、節能、減廢、健康」的永續生活環境。

業務報導陳麒任

一、緣起

  台灣地區的既有建築物約佔全國建築物總量97%,許多早期的建築物,在興建當時並無建築節能法規,因此普遍存在耗能、不符生態環境等問題,造成能源浪費與溫室氣體排放等現象。為改善此狀況,本所針對具節能改善潛力之公有建築物,進行能源效率提升及綠建築改善示範計畫,藉由建築物進行改善,帶動我國相關節能產業發展,並達到減緩熱島效應及提高既有建築物能源使用效率之目標。

  本所108年補助中央機關及地方政府,分別辦理「建築節能與綠廳舍改善補助計畫」及「既有建築節能改善擴大計畫」,補助範圍包括:(1)老舊空調主機系統設備汰舊換新、(2)高效率熱泵熱水系統、(3)空調系統節能策略、(4)建置或升級建築能源管理系統(Building Energy Management System,簡稱BEMS)、(5)進行測試、調整、平衡(Testing, Adjusting and Balancing,簡稱TAB)使空調系統最佳化運轉、(6)室內照明、(7)外遮陽、(8)屋頂隔熱(含屋頂綠化)、(9)戶外遮棚、(10)基地保水等改善項目。

  為強化上述建築節能改善成果之技術應用推廣,本所另辦理建築節能技術講習會,邀請冷凍空調及綠建築等專業學識素養豐富之學者專家,進行課程及案例解說,以達技術擴散之目的。

 

二、改善示範之辦理成效

  本所辦理前述各項節能改善示範及講習會,成效摘要說明如下:

1.改善成效

  108年度共完成69案示範案例,經量測及比較分析改善前、後之耗能狀況,改善後總計每年可節省用電量約1,124萬度,降低CO2排放量約5,990公噸,可節省約3,934萬元之運轉電費,投資回收年限約6.9年,節能成效良好。其中,空調節能改善係針對中央空調系統超量設計、老化、耗電及嚴重浪費能源等問題,進行技術診斷及改善,平均約可省能39%;另針對屋頂隔熱改善、外遮陽改善及照明改善等,約可節省15%~30%之用電量。

  以本所補助國軍臺中總醫院中清分院為例(詳圖1),該院原冰水主機設備已逾30年,效率不佳故障頻繁,且使用非環保冷媒R-12,亟需汰換並整合建築能源管理系統(BEMS),以提升整體能源效率。經診斷改善後,約有50%的節能效果。每年可省電約66.9萬度,節省約186.6萬元電費,降低CO2排放量約35.6萬公斤,回收年限約1.73年。除節能效益顯著外,亦可充分發揮建築節能改善示範應用之推廣效益。

圖1 國軍臺中總醫院中清分院建築空調節能改善

  經統計分析本所歷年(92-108年)完成756案改善示範之效益,總計每年約可節電1億2,644萬度(詳圖2)、節省電費約4.42億元,並減少CO2排放量約7.3萬噸,平均約4.8年即可回收投入成本,成效良好,亟具示範效果。

圖2  歷年(92-108年)完成改善示範案例及節能效益累積數

2.推廣講習

  為加強技術推廣應用及分享歷年經驗,本所於108年度在臺北、臺中及高雄,共舉辦3場建築節能技術講習會,內容包括建築節能與綠廳舍改善成效與未來展望、空調系統性能驗收程序說明、節能技術與空調系統應用與調適、生態綠化,以及實際改善案例現場導覽解說,共計357人次參加,各界參與熱絡,充分發揮建築節能改善技術應用推廣之擴散效益。

圖3  建築節能技術講習會(臺北場)

三、未來展望

  基於本所多年辦理中央及地方政府所屬廳舍節能改善示範之成效良好,並達成帶動國內相關建築能源管理技術服務產業發展,期能藉由公部門之率先示範,引導民間響應跟進。未來將加強辦理建築節能技術推廣宣導工作,以持續推動國內既有建築落實節能。

業務報導蔡介峰

一、前言

  石綿(Asbestos)是天然纖維狀水合矽酸鹽礦物的通稱,依化學成分組成可分為白石綿(Chrysotile)、褐石綿(Amosite)、青石綿(Crocidolite)、斜方角閃石(Anthophyllite)、透閃石(Tremolite)或陽起石(Actinolite)等6種,因具有耐高溫、抗張力、絕緣、耐酸、耐鹼、耐磨及耐候等物理與化學特性,在過去被工業界視為瑰寶,而廣泛應用在工業用途上,如隔熱材料、不燃建材、防銹漆、及紡織業製造等,但根據流行病學調查顯示,石綿纖維飛散至空中,經人體吸入可能會導致石綿肺、胸膜斑、肺癌及間皮細胞瘤等,目前被世界衛生組織(WHO)列為一級致癌物,對人體確實有害,故石綿禁用、替代品之開發及污染之防制為各國政策推動之方向,以建材為例,目前除日本規定建材中石綿含量不得大於0.1%,其餘各國(含我國)管制基準均為1%。

二、本所性能實驗中心石綿檢測試驗簡介

(一)偏光顯微鏡法:

  為協助業界鑑定建材中是否含有石綿,本中心於93年爰參照國際標準完成偏光顯微鏡法設備建置,並派員前往美國McCrone Research Institute參訓及取得石綿鑑定證照,該方法測定範圍為1~100%,可進行定性分析與半定量估算,檢測流程概述如下:

1.立體顯微鏡觀察

  樣品依其種類及特性進行破碎(crash)、研磨(mill)、灰化(Ashing)、酸化(Acid Washing)等前處理作業,然後將其置放於立體顯微鏡之物鏡下,初步判斷纖維種類(如表1所示)及分布之狀況,需注意樣品的均勻性,若可以明顯分出不同層次,則對每一層次進行個別分析。

2.偏光顯微鏡觀察

  利用鑷子、探針、外科手術刀等工具,分開並夾起樣品中纖維,將其置放於玻片,加入高色散折射液,透過偏光顯微鏡觀察纖維之型態、顏色、消光性、多色性、色散染色、延長性、折射率、貝克線及中央光阻等特性,可鑑定出是否為石綿 (如表2所示),若需半定量分析,再利用投影面積比對法或點計數法估算其含量。

(二) X光繞射分析法:

  目前國際石綿鑑定技術之發展趨勢,偵測極限已由1%提升至0.1%,隨之檢測標準亦由定性、半定量提升為定量,我國CNS標準刻正參酌JIS A1481(2016)系列、ISO 22262(2016)系列標準進行修訂中,預計明(110)年5月可完成新版公告,以供參考遵循。

  為提升本中心石綿鑑定能力(偵測極限至0.1%),以提供業界更完整檢測與驗證,本中心已參照上開標準於本(109)年7月24日完成「相位差偏光顯微鏡」建置,並於8月18~20日邀請中國醫藥大學郭錦堂教授講授「X光繞射分析法石綿鑑定」課程,刻正開發X光繞射分析法石綿鑑定技術、研擬實驗標準操作程序(SOP)、量測不確定度分析、實驗室間性能比對等作業。

三、檢測服務資訊

  目前本中心為TAF認可實驗室之一,認可試驗項目包括石綿鑑定,通過認證之試驗方法包括NIEA R401.22C、CNS 13970及NIOSH 9002等3項,均屬偏光顯微鏡法。自93年11月啟用至109年9月底累計共執行901件綠建材標章或創新建材產品研發相關之石綿委託試驗,平均每年約60件,歡迎各界若有檢測需求,可洽本所性能實驗中心(https://bpl.abri.gov.tw/;地址:711臺南市歸仁區六甲里中正南路1段2496號,聯絡窗口:陳禱 06-3300504#2108)。

立體顯微鏡觀察樣品照片(含石綿)          偏光顯微鏡觀察纖維照片(白石綿)

圖1偏光顯微鏡法

圖2 郭錦堂教授講授「X光繞射分析法石綿鑑定」課程

 

表1立體顯微鏡初步分類纖維

表2偏光顯微鏡判別石綿纖維之特性

業務報導黃國倫

  營造業受到少子化的影響,基層勞動人力招募不易,未來人力缺乏的情況會越來越嚴重。現今勞動市場逐漸邁向高齡化,勞力缺乏以及營造業基層勞動人力招募不易,導致高勞動力的鋼筋混凝土構造建造時間逐漸增加及成本逐漸高漲。鋼管鋼網牆系統是由鋼管支架、免拆模鋼網牆及樓版組成。其中鋼管係屬於鋼結構,可以在工廠製作桿件、在工地吊裝,桿件製作可以系統化,加上工地吊裝迅速,不但可以縮短施工時間,也可以大幅降低人力需求;免拆模鋼網牆製作不需要模板,可以省去模板工的勞力需求,具有施工快速、造型可塑性高等優點,但早期僅作為隔間、造型用,若在牆內設計適當配筋量,可解決牆內鋼筋傳力問題,使牆面足以用來抵抗外力,作為結構用。故鋼管鋼網牆系統具有施工便利、省工、美觀及使用性佳等特性,值得進一步研發及推廣。

  鋼管支架由小斷面矩形鋼管RHS 200×100及RHS 100×100作為骨架,勾勒出結構空間形狀(如圖1)。鋼管桿件之接頭經過設計可於工廠內製作及銲接,施工現場僅需螺栓接合,吊裝相當方便、快速。鋼網牆由鋼網骨架、抓漿網、鋼筋及混凝土所組成。鋼網骨架沿著鋼管支架架設,然後配置鋼筋(如圖2),再鋪設外層抓漿網(如圖3),最後澆置混凝土。類似於鋼管鋼網牆,樓版由水平矩形鋼管、鋼網骨架、抓漿網、鋼筋及混凝土所組成,如圖4所示。因不使用傳統RC柱與梁,且鋼管桿件皆包覆於牆面或樓版中,因此牆面及樓版底部外觀平整且使用性佳。又牆面施工過程不需使用到模板,而樓版施工時僅需簡單之支撐,省去了傳統RC結構模板組立及拆除等所需之時間及人力。

圖1 鋼管支架

圖2 鋼網牆之組成第1部份-鋼網骨架及牆面鋼筋配置

圖3 鋼網牆之組成第2部份-抓漿網鋪設完成

圖4 樓版剖面示意圖

  鋼管鋼網牆系統具有施工快速、免拆模、人力需求低等優點,目前已經有數個實際案例。根據建造單位所提資料評估,以1棟實際3層樓沿街店鋪住宅(或稱街屋)為例(如圖5所示),其樓地板面積為134 m2 ,上部結構施工現場所需工人數×工作日數(簡稱「工日」)為138工日(如表1),比同規模傳統RC建築(需300工日)節省162工日,故節省約54%人力需求。前揭案例使用鋼管鋼網牆結構需19個工作日(自鋼管組立至灌漿完成),比同規模傳統RC結構(需45個工作日)節省26個工作日(自1樓鋼筋綁紮至3樓模板拆除),故節省約58%建造時間。經查國內每年核發建築物建照之總樓地板面積約為3,240萬m2 ,其中有約44%為1至4層樓建築物,約為1,425萬m2   (32,400,000×0.44=14,256,000)。若其中有10%改採鋼管鋼網牆系統,則估計每年可減少172萬工日(14,250,000×0.1×162/134=1,723,000),若以每周工作5日,每年工作50周計算,估計每年可減少6,840個人力(1,720000/5/50=6,880)。鋼筋混凝土(RC)建築單位面積之木模板使用量約為105 kg/ m2   (資料來源:木模板單位面積重量15 kg/m2,然後把案例所需模板總面積乘以木模板單位面積重量得到木模板總重量,再以總重量除以樓地板面積,得到105 kg/m2) ,一套模板約可重複使用6次 (資料來源:模架通發表於每日頭條網頁https://kknews.cc/tech/m3y2z29.html) ,若改採鋼管鋼網牆系統(不需使用模板),則每年估計可減少約2.5萬噸的廢棄模板(105/6×14,256,000×10%=24,948噸)。

圖5 鋼管鋼網牆系統實際案例

  本所「降低營建人力需求構造研發-多單元鋼管鋼網牆之強度與韌性」研究案規劃1組1×3單元鋼管鋼網牆試體,探討含有內柱之鋼管鋼網牆系統受力行為,以及規劃1組2×2單元鋼管鋼網牆試體,探討兩樓層之鋼管鋼網牆系統受力行為。透過多單元鋼管鋼網牆試驗,已證實使用等值斜撐模擬多單元鋼管鋼網牆的確是一個可行的方式。詳細評估細節可參考本所109年度「降低營建人力需求構造研發-多單元鋼管鋼網牆之強度與韌性」研究案之成果報告。

業務報導周楷峻

 中高樓層建築物因商業用途及使用機能所需,導致結構產生力傳遞路徑不良、底層軟弱、平立面不規則效應過大及非韌性鋼筋配筋搭接不良等問題(圖1),易有震損甚至倒塌。本案將耐震性能要求以防止倒塌為基準,研擬簡易、無須整體補強,以防止倒塌為主之耐震補強評估、補強設計方法與工法,建立既有建築物受震倒塌可能性評估方法,並參考國內震害防治策略及日本既有中高樓層建築結構防止倒塌,提出篩選原則與補強策略初步建議。

圖1 國內中高樓層RC建物常見弱點

  在日本的耐震能力診斷基準中訂定形狀指標,提供計算方式,協助判定結構物的形狀特性。在國內相關耐震設計規範或評估方法中,對建築物立面不規則、平面不規則或地震力傳遞路徑不規則,僅於設計與分析時依相關規定辦理。但結構物具不規則性,受震後各樓層的動態反應與側向力分佈,與靜力分析時所得之結果有明顯的不同,則須再進行動力分析以獲取正確的反應。縱使結構物外觀對稱,可能因挑高或用途不同(如游泳池)造成樓層勁度差異大或重量較大,都可能造成地震力傳遞不連續或軟弱等現象。另外,包含平面不對稱或具凹角性,可能造成結構物質心與剛心位置不同之偏心,受震後易產生扭轉效應,在設計上也須考量意外扭矩之影響,針對偏心扭矩放大並考慮動態扭矩等進行動力分析。

  參考日本耐震能力診斷基準,針對結構物形狀分類進行探討,並以本所「鋼筋混凝土建築物耐震評估程式增修與應用研究案」及國震中心「低矮型鋼筋混凝土建築結構耐震能力初步評估」等進行比較:

(一)凹角性

  本所以概括討論平面及立面對稱性,提供三種等級供評估者判斷;國震中心則以是否有三角窗轉角騎樓,並考量建築物為雙向騎樓或單向騎樓來判定。

(二)剛性比

  本所以概括討論軟弱層顯著性,依結構物之剪力牆上下連續性、隔間牆量變化及樓層挑高程度等判斷其顯著性;國震中心則以牆體是否中斷來判定。

(三)有無地下室

  本所與日本皆考慮有無地下室,且利用地下室面積除建築面積之比例計算區分等級,而國震中心則無相關規定。

  耐震補強規劃之基本策略,以強度增加方式或(及)韌性增加方式來達到耐震性能需求,設計者應選用能達耐震性能需求之最經濟、影響性最小及不過度影響建築物功能性之補強方式。其基本策略建議如下:

(一)老舊低矮建築物或用途係數高之建物,採強度補強策略。

(二)高層建築或規範規定第四類建築,採強度搭配部份構材韌性補強策略。

(三)高層建築或建物既有結構韌性佳之建築物,採消能補強策略。

  具軟弱層建築物如採階段性補強,建議以結構系統補強方式為宜,其可區分為鋼筋混凝土(RC)剪力牆、鋼造斜撐或鋼板剪力牆、挫屈束制支撐、消能補強,及其他補強方式(圖2)。

圖2 常見之鋼構架型式示意圖

  本案以國內震損之住商混合建物為案例,並以日本評估法計算其凹角性及剛性比等形狀指標項目,發現這二項目可反應出具軟弱底層建築物之弱點及折減耐震能力,藉由改善凹角性及剛性比,進行底部少數樓層補強,在大量降低費用下,提昇建築物之耐震能力。

  行政院擬定「安家固園計畫–106年執行計畫」列有政府主動輔導單棟大樓階段性補強係屬新興之工法及技術,主要採用鋼筋混凝土剪力牆及翼牆補強方式濕式工法,做成階段性補強之研究及製作技術手冊,目標輔導10棟(幢)公寓大廈作為示範案例,以供後續推廣示範使用,並供業界與民眾應用。目前國內外耐震補強設計,不論使用FEMA或本所SERCB等分析程式,都是再次分析建築物結構判斷其耐震能力,且不論在結構補強設計前或後,僅以非線性側推分析確認耐震能力,其分析結果不如新建結構有完整方法,故本案以改善偏心率與剛重比分析法,以有效、有系統的達到補強目的,提供相對於其他計畫或研究多採取濕式工法,本所研發以樓地板面積計算設計監造費及工程單價之施工成本、補強施工工期分析、簡易無須整體補強之階段性耐震之乾式補強工法供參考。不同於濕式工法,乾式工法有機會於施工期間維持原空間持續使用,且在有限經費下提昇建築物耐震能力,提供建築物耐震補強工法另一選項。本案所提之偏心率與剛重比兩形狀指標除可定量反映結構之底層軟弱及平立面不規則弱點外,亦可作為評定階段性、防倒塌補強方案使用。此外,以住商混合大樓為研究對象(1、2樓為商店、銀行等,3樓以上為住宅),以施工期間不影響建築物使用原則,採用鋼板剪力牆、挫屈束制支撐、消能補強等乾式工法,可供業界實務操作參考。

業務報導林招焯

一、前言

  行政院「國家因應氣候變遷行動綱領」,明確擘劃我國推動溫室氣體減緩及氣候變遷調適政策總方針。為依循行動綱領推動溫室氣體減量政策,行政院環境保護署依溫室氣體減量及管理法第9條第1項規定,擬訂「溫室氣體減量推動方案」(以下簡稱推動方案)。本部配合推動方案之部會分工,負責研訂住宅部門及建築溫室氣體排放管制相關推動策略及措施,包括提昇新建建築物之建築外殼節約能源設計基準值、規劃建築物外殼耗能資訊透明機制、綠建築法規及標章推動等。本部為住宅部門及建築之主管機關,必須達成住商部門之減碳任務,包括(1)新建建築之建築外殼設計基準值,2020年較2016年提高10%,(2)公部門建築用電效率2020年較2016年改善5%,2025年改善10%,且達到公告之耗能密度指標(Energy Usage Intensity, EUI)規範之目標。為協助本部營建署,本所108年委託國立成功大學辦理「建築空調節能基準法制化可行性研究」,針對新建與既有供公眾使用之建築物,研擬建築中央空調節能設計(即EAC指標)之基準與管制措施,並提出該基準之計算規範。

二、建築空調節能基準研究成果

  目前建築節能法規,只在於影響效益較小的建築物外殼耗能量(ENVLOAD)、等價開窗率(Req)、窗面平均日射取得量(AWSG)等新建建築外殼節能設計管制,但節能管制效益較大的空調系統節能效率(EAC)指標,只有於取得綠建築標章之建築物予以規範,因而無法全面落實於我國的建築節能政策。為因應「溫室氣體減量及管理法」之住商部門需求,若要有效落實節能減碳效益,應將綠建築標章中最有效之空調系統節能效率 (EAC)與空調節能有關的指標列入法規中強制要求。本所「建築空調節能基準法制化可行性研究」之研究成果,包含研擬建築空調節能管理法規草案、EAC指標計算技術規範、及研擬EAC指標行政審查建議方案等,擇要摘述如下:

(一) 本研究設定以節能敏感度最高的空調節能為焦點,透過eQuest的建築耗能軟體,來執行既有外殼節能指標體系與本EAC指標空調節能體系的空調節能效益分析,經採實驗計畫法,模擬六類空間27組樣本的外殼熱負荷佔空調負荷比例,顯示與原有外殼節能效相比,空調節能設計較外殼節能約有4.0~14.7倍之效益。

(二) 研究採用現行綠建築標章之空調系統節能係數EAC作為建築技術規則的新強制型節能管制策略,研擬建築空調節能管理法規草案及EAC指標計算技術規範。

(三) 本研究除提出建築空調節能管理法規草案與EAC指標計算技術規範外,有關在EAC指標行政審查與第三方認證制度部分,建議於營建署「新建建築物節約能源設計標準」中增修EAC指標條文,同時建議修訂內政部 85 年 6 月 22 日(85)內營字第八五O三九O六號函公告之「建築物空氣調節設備專業工程部分專業技師辦理簽證項目」,納入建築空調設備系統節約能源 EAC設計內容,俾利將EAC空調節能設計落實於建築管理體系。

三、辦理情形

  有關建築空調節能管理法規草案及EAC指標計算技術規範業於本(109年)2月函送營建署,以供該署研訂EAC設計技術規範及於建築技術規則設備編增訂空調節能設計配套措施之參考,該署業邀集空調技師公會研商辦理法制化作業中,俟完成法制化,後續將可提昇國內新建建築物之建築外殼節約能源設計基準,有效落實節能減碳效益提供國內居住者舒適、優質節能之生活環境。

業務報導李雯蕙

一、前言

  都市發展隨著重心轉移,使得舊市區面臨衰退與發展停滯的危機。臺灣過去主要應對方法為採取都市更新,提升都市老舊地區的居住環境與品質,期望達成復甦都市機能、增進公共利益等目的。在呼應環保與永續發展下,都市更新事業計畫中也透過容積獎勵,鼓勵採用綠建築設計。然而,在估算該建築成本時若沒有適當地將原有成本扣除而只是一眛地外加「綠建築成本」,便會產生「成本疊加效應」,並出現「綠建築必然昂貴」的假象,將會使大眾對於綠建築造價成本產生誤解。

  本所108年委託國立政治大學辦理「都市更新案例申請綠建築標章指標項目與成本之分析」,透過彙整分析都市更新事業計畫中,常見之綠建築指標項目及其所提列共同負擔項目之成本。進行綠建築成本、整體營建成本與容積獎勵值之試算,並探討綠建築成本與綠建築容積獎勵值之比例關係,進而提出現行都市更新綠建築容積獎勵值之合理性分析與政策建議。

二、研究成果:

  本研究蒐集臺北市與新北市都市更新案例資料,進行綠建築技術採用率、綠建築容積獎勵取得及綠建築相關成本等比較分析,提出下列發現。

(1) 依照臺北市與新北市都市更新處提供本案研究之都市更新案例中,針對已經取得候選綠建築證書或綠建築標章的案件共51案(台北市30件,新北市21件),其中除了必要評定的「日常節能指標」與「水資源指標」外,「綠化量指標」及「污水垃圾改善指標」之申請率亦是100%,此外「基地保水指標」之申請率亦達90%以上,然而其餘指標皆不到70%的申請率。

(2) 由於臺北市不允許都市更新案例將綠建築設施成本列入共同負擔計算,故本研究僅就新北市的21件案例的權利變化計畫書,篩選出新北市6件取得綠建築標章且其綠建築等級均為銀級的案例進行分析。其採用的綠建築指標,包含綠化量指標、基地保水指標、日常節能指標、室內環境指標、水資源指標以及污水垃圾改善指標等。整體而言,依其提列成本除以總樓地板面積計算後,辦理銀級綠建築標章所增加之每平方公尺單位成本,約在新臺幣600元至900元之間。

(3) 「綠建築容積獎勵獲益金額」係由「綠建築容積獎勵銷售金額」減去「因綠建築增加之營建成本」計算而得,而獲益金額則視其綠建築容積獎勵面積大小而產生差異。依據前述案例分析,「綠建築容積獎勵銷售金額」約為「因綠建築增加之營建成本」的1.56倍至2.14倍之間;將「綠建築容積獎勵獲益金額」除以總樓地板面積後,辦理銀級綠建築標章所增加之每平方公尺單位獲益,約在新臺幣850元至2,000元之間。

(4) 經(2)及(3)研究得知,辦理銀級綠建築標章之都市更新案例綠建築項目提列成本在每平方公尺增加約新臺幣600元至900元之間。都市更新案例若僅考量營建方面之成本,申請綠建築容積獎勵可讓都市更新案增加每平方公尺約新臺幣850元至2,000元之間之獲益。因此都市更新案例透過申請綠建築標章,以給予相對應容積獎勵,對提升都市更新案採用綠建築設計意願確實具有助益。

三、結語

  因綠建築標章係屬自願申請性質,都市更新條例將綠建築納入容積獎勵,希望促使更多都市更新實施者申請綠建築標章,提升居住的品質及環境,促進永續都市的發展。容積獎勵的綠建築項目在對比開放空間留設、避車道設計等獎勵項目,綠建築設計仍需付出一定成本。但在94年建築技術規則「綠建築基準」專章發布實施後,綠建築設計已經逐漸成為建築物標準設計,加上隨著時間建築技術不斷增進,在綠建築設計所增加建築營建成本逐漸減少,與一般建築之成本差異縮小時,建議可在適當時機檢討容積獎勵政策,逐步調降綠建築容積獎勵比例。

業務報導王鵬智

  為提供坡地社區居民專業之教育輔導,讓民眾了解本所對於坡地社區安全防災之研究成果與應用,本所每年均辦理坡地社區自主巡檢與防災教育推廣計畫,主要工作項目包括輔導社區現地勘查每年10處、社區講習5處,防災社區工作坊1處,及協助各地方政府辦理坡地校園講習。本年度增加辦理重點工作如次:自主巡檢系統WEB版開發、社區防災宣導影片拍攝及宣導。本所自99年起逐年編列預算補助台灣建築中心辦理該項計畫,迄今總共辦理社區講習50場,防災工作坊10處,接受深度輔導社區142處,累計受惠戶數40,672戶,人數約12萬2,000人。

  防災社區係以社區民眾為主體,透過災害熱區辨識、防災監測及修繕措施等專業知識普及宣導等過程,提升社區居民危機意識並凝聚為社區共識,以強化社區自主防救災的能力,並能進一步即時補強修繕,減少災害發生機率及災損,以創造安全的居住環境。而本防災社區工作坊之目的,旨在進一步協助坡地社區建立自主防救災組織體系,整合政府與民間的資源,由團隊規劃良善的社區防災推動策略,透過社區輔導、巡檢及辦理工作坊方式,以激發坡地社區民眾建立防災共識,提昇社區防災能力。

  本年度從輔導社區中就社區意願、社區狀況及配合程度等狀況,選定新北市汐止區白雲山莊為社區自主防災工作坊示範社區,且透過新北市政府全力支援,首次增加辦理實兵演練課程,並結合新北市政府辦理防災宣導園遊會,新北市工務局長及當地議員、里長等皆全程參加,所有課程於109年9月20日圓滿完成工作坊課程,相關報導並於9月21日於媒體刊登。


圖1 輔導白雲山莊辦理社區自主防災工作坊

圖2 示範社區工作坊媒體報導

  工作坊的活動形式以活潑互動方式進行,由專業技師依該社區特性,製作社區災害熱點地圖、防災工作重點、對策及後續自主巡檢工作重點等評估成果引導社區居民認識社區之防災重點。內容包括五大階段:

(一)共識凝聚溝通階段

(二)專業資源導入階段

(三)居民參與防災意識啟蒙階段

(四)社區防災整合階段

(五)防災持續推動階段

  社區防災工作坊的實兵演練課程,主要在教導社區居民社區災害來臨之境況推演模擬,依據所擬定防災計畫腳本,針對災害發生之情形進行災害任務之模擬演練。當日演練除針對颱風來襲造成災害進行編組演練外,同時亦進行地震、火災等災害進行演練,同時結合當地里辦公室支援,整體操作過程十分順利。透過本計畫一系列輔導及工作坊,居民十分踴躍參與,也進一步了解其社區之災害類型,並在推動防災社區之工作同時,將防災納入社區營造體系中,以減少災害發生的機會與災害帶來的損失。

  白雲山莊社區今年度已獲新北市政府推薦參加優良社區評選。

圖3、4 本所與新北市政府輔導白雲山莊辦理社區自主防災工作坊實兵演練

業務報導江瑞平

  繼本所於108年在台南市麻豆區埤頭里社區辦理兩場「水災韌性強化策略工作坊」後,社區居民迴響熱烈,本年度再於109年7月22日在台南市麻豆區埤頭里社區活動中心舉辦社區韌性防災工作坊。本次工作坊由國立成功大學游保杉教授協同主持,邀集台南市麻豆區埤頭里里長及社區居民共同參與。

  回顧前兩次工作坊內容,第一次工作坊於108年9月17日舉辦,簡化步驟概念成為社區主要討論議題,研究團隊以簡單問答的方式讓社區民眾討論何為社區中的主要災害影響以及認為有哪些方法可以降低損失;第二次工作坊於108年10月1日舉辦,由現有自主防災社區的組織與防災工作做為延伸,並從社區尺度提供執行建議。同時以社區所著重之議題為例,提供相關建議。

  本次社區工作坊(圖1、圖2)主要由研究團隊與社區居民共同討論災前準備、災中應變及災後復原階段強化復原策略,其中包括如何認識社區內水患災害風險及擬定緊急應變策略,如抽水設備容量檢核與補充、可蓄洪之閒置土地之盤點、加強各居家防水擋板設置方式及外部淹水倒灌的防護、備用救援與疏散路線規劃準備、物資集散傳送與緊急應變組織之建立等,並與社區居民討論如何從災中應變學習,如何與社區團體或在地企業取得聯繫與支援。

  而討論與兵推演練過程,主要就災前準備、災中應變及災後復原重建與學習等階段,針對以下4大重點來進行:

  1. 認識社區環境

透過認識與了解社區災害環境以選擇合適的韌性提升策略。

1.1 災前著重在「社區風險辨識」,使社區能辨識自身所面臨之淹水威脅與特性,認知社區所在的風險與致災脆弱因子,並了解不同程度淹水災害所帶來之變化,進而辨別可能和最壞的災害情形。

1.2 災後著重在「受災環境檢視」,使社區居民檢視災後社區狀態,了解受影響較嚴重之部分,並依照社區發展脈絡評估如何快速復原重建。

  1. 提出韌性策略

提供社區成員擬定韌性策略之原則與方向,使其能夠選擇適用於自己社區的一套韌性提升方法。

2.1 災前著重在「耐災策略擬定」,社區於指認洪水風險後,針對不同洪水災害成因與特性,選擇適合社區的耐災策略,如定期維護與更新老舊公共設施、針對排水系統可於平時檢查是否故障,並於汛期加以疏通和清除落葉等阻塞物等。

2.2 災後著重在「復原策略擬定」,社區在了解受災狀態後,須擬定一套能夠提升韌性的復原策略,如根據災害經驗檢討警戒水位、提出疏散與救援路線修正建議、修正社區防災地圖、以及檢討物資儲備策略等。除了使社區快速恢復原本的系統與活動,同時也藉此機會提升韌性,使社區在未來可以降低災害風險。

  1. 強化社區網路

建立一個良好的社區網絡並透過社區成員之間的互助與支持,可以協助扶持受創傷或較弱勢的社區成員,增加社區韌性。

3.1 災前著重在「社區網絡建立」,當社區成員彼此之間關係良好並形成一個具凝聚力的團體時,即能夠於面對災害時互助合作並提升效率。社區網絡可能存在於社區內部成員、橫向的社區合作以及與地方政府垂直的連結關係。

3.2 災後著重在「社區網絡重建」,社區在災後復原階段需要頻繁與外界之援助聯繫與合作,因此盤點相關資源關係人是災後重建復原很重要的步驟。

  1. 妥善利用資源

掌握資源的管道,期許社區能夠在面對災害時,有一定的能力能夠運用與管理擁有的資源,以在缺乏外援的情況下依然能夠自給自足。

4.1 災前著重在「妥善資源運用」,社區應於平時掌握社區擁有之資源並適時向地方政府回饋需求。

4.2 災後著重在「重建資源取得」,從社區的角度出發,列舉社區需要之重建資源以及相關資源援助。

  工作坊進行過程並請社區居民分組,以3D社區模型地圖為輔助,針對災後之淹水退去、水災後兩周內、水災兩周之後三段時間,討論社區可以改善之計畫(圖3),會中居民討論踴躍,團隊並仔細蒐集居民意見,以作為研究成果「韌性社區操作指引手冊」(圖4)之參考資料。

圖1水災韌性強化策略工作坊(1)

圖2水災韌性強化策略工作坊(2)

圖3 以3D社區模型地圖討論社區改善計畫

圖4 韌性社區操作指引手冊(草案)

業務報導王家瑩

一、前言

  近年來,因應氣候變遷及高齡少子化所造成自然環境及社會環境變遷之衝擊影響,本所積極推動智慧綠建築,加強節能減碳,降低建築產業對環境之衝擊,對減緩地球暖化善盡一己之力。為推動節能減碳綠建築,宣導臺灣智慧綠建築發展趨勢及相關推廣宣導計畫之執行方向,本所辦理綠建築、綠建材推廣講習、宣導及法制教育應用等工作項目,全面規劃講習、培訓、扎根教育等一系列活動,具體推廣我國綠建築政策落實之成果。

二、辦理成果

(一)綠建築推廣講習會

  1. 為加強綠建築觀念普及全民,具體推廣我國綠建築政策落實之成果,本所規劃辦理綠建築推廣講習會,另配合建築技術規則綠建築基準專章之法規施行日期,本所2019年綠建築評估手冊延後至110年1月1日施行,因此,今(109)年度講習會課程特別規劃以「2019年綠建築評估手冊改版內容」為主,包括「智慧綠建築發展與展望」、「2019綠建築評估手冊改版概要說明」、「建築外殼改版修正解說」、「舊建築改善類(RN)及廠房類(GF)修正方向說明」以及「第十屆優良綠建築案例介紹」等主題。
  2. 本講習會於109年7月31日(北)、109年8月7日(中)、109年8月14日(南)各舉辦1場次,北部場由本所王副所長安強開幕致詞,參與人次共計有442人,活動圓滿成功。

建築推廣講習會活動

(二)綠建築評定小組成員教育訓練

  1. 綠建築標章制度在我國已實施多年,目前綠建築標章評定業務審查作業流程及審查實務持續建立起更完善標準化制度,為持續精進管理諮詢與審查業務品質,本所依綠建築標章評定專業機構申請指定作業要點第八點規定:「經指定之評定專業機構,其專任技術人員、專任行政人員及評定小組成員,應參加本部舉辦或委託相關機構、團體辦理之教育訓練。」,爰針對本部指定的評定專業機構,定期辦理綠建築評定小組成員教育訓練,並依小組成員之專業背景(建築及空調),辦理各1日訓練課程。課程內容包括:「綠建築審查制度精進策略之研議及實踐」、「綠建築評定業務行政程序說明」、「最新建築物節約能源設計技術規範說明」及「空調節能技術效率說明」等主題。
  2. 本教育訓練建築場於109年8月20日辦理完畢,由王副所長開幕致詞;空調場於109年8月21日辦理完畢,參與人次共計有325人,課程中與會成員討論熱烈,順利圓滿完成。

建築評定小組成員教育訓練課程
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(三)綠建材推廣講習會

  1. 近年來,由於國人已經開始意識到建材對於居住健康及地球永續的重要性,因此,綠建材標章逐漸受到各界的高度重視,為加強推廣宣導我國綠建材標章制度面及政策面,本所規劃辦理綠建材推廣講習會,課程包括本講習會「我國綠建材標章制度的發展歷程及未來2020年新版手冊介紹」、「國際健康類綠建材標章之環境荷爾蒙與塑化劑檢測標準新趨勢」、「用綠建材實現寧靜宅:高性能防音綠建材的案例分享」及「再生綠建材的多元產業生態鏈結:再生磚的研發與品牌經營」。
  2. 本講習會於109年8月19日(北)、109年8月28日(中)、109年9月4日(南)各舉辦1場次,北部場由本所王所長榮進開幕致詞,並舉辦綠建材標章授證,計有17家廠商參加。3場講習會參與人次合計共有243人,有效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。

綠建材推廣講習會活動

(四)綠建材評定審查作業精進講習會

  1. 本所綠建材標章評定係由本部指定評定專業機構辦理,為確保「審查同軌、信賴倍增」的評定原則,依據綠建材標章評定專業機構申請指定作業要點第八點規定:「經指定之評定專業機構,其專任技術人員、專任行政人員及評定小組成員,應參加本部舉辦或委託相關機構、團體辦理之教育訓練。」,爰針對本部綠建材標章評定專業機構之專任技術人員、專任行政人員及評定小組成員辦理之教育訓練,課程內容包括:「我國綠建材標章制度的發展歷程及未來展望」、「健康綠建材評定實務及後市場查核案例探討」、「高性能防音綠建材評定實務」、「生態綠建材評定實務與未來展望」及「再生綠建材評定實務」等主題。
  2. 本講習會業於109年9月11日假大坪林聯合開發大樓15樓第1講習室舉辦,由王副所長安強開幕致詞,計有綠建材標章審查委員、評定機構專任人員等共26人次參與,有效提升綠建材標章評定專業機構之評定品質。

綠建材評定審查作業精進講習課程

(五)綠建築示範基地暨低碳觀光綠建築知性之旅導覽解說人員培訓課程

  1. 為使綠建築示範基地暨低碳觀光綠建築知性之旅導覽解說人員對於綠建築能維持正確的觀念,辦理「綠建築示範基地講師」及「低碳綠建築導遊」等2類解說人員培訓工作,以利綠建築基本理念能藉由淺顯易懂的導覽解說傳遞給民眾,將節能減碳觀念普及全民。
  2. 本培訓課程為期3天,第1天課程內容包括綠建築評估系統「都市熱島效應與生態基盤」、「建築外殼節能設計案例解說」、「室內環境品質及改善建築熱環境案例解說」等主題;第2天為生態講座系列「臺灣觀光資源與永續發展」及「優良智慧綠建築案例分享」;第3天則是培訓成果驗收,期藉由培訓課程之參與提升導覽解說人員對綠建築的認知,並維持宣導解說的服務品質。
  3. 本培訓課程業於109年8月4日(二)至6日(四)辦理完畢,共計完成63人次的綠建築導覽人員培訓,活動圓滿成功。

綠建築示範基地暨低碳觀光綠建築知性之旅導覽解說人員培訓課程

業務報導李台光

  本所材料實驗中心設置有大型力學、耐久耐候、材料分析及非破壞檢測等實驗室,期望帶動國內建築結構耐震性能之實驗研究,累積本土性大型結構構件之實驗數據,支援建築業界於新材料、新技術研發之需求。3,000噸油壓試驗機(以下簡稱本案設備)為本所材料實驗中心大型力學實驗室進行大型結構試體實驗,以及實尺寸挫屈束制斜撐之檢測服務之重要設備,設備最大壓力荷重容量為30MN(約3,000噸),最大拉力荷重容量為15MN(約1,500噸)。

  本案設備可進行之試驗及能力如下:

1.挫屈束制斜撐(Buckling Restrained Brace,簡稱BRB)性能試驗(如圖1所示):本所材料實驗中心建置完成之3000噸油壓試驗機,試體測試長度可達15公尺,利用油壓致動器進行拉壓反覆測試,可進行挫屈束制斜撐試體之非線性力學行為試驗。

2.鋼結構銲道穿透式梁柱接合性能驗證試驗(如圖2所示):以反覆載重試驗,測試鋼結構銲道穿透式梁柱接合工法對力量傳遞效果之影響。

3.拉桿抗拉試驗(如圖3所示):以單軸拉力載重試驗,測試屋頂拉桿或空橋拉桿之軸向抗拉強度,及觀察最後破壞位置及破壞模式。

4.大型滑輪拉力強度驗證試驗(如圖4所示):試體包含滑輪2個和鋼纜1條(長13.3公尺),進行拉力強度試驗驗證直徑89.5英吋(約2.3公尺)大型滑輪之負載性能。

5.短柱試體抗壓試驗(如圖5及圖6所示):以單軸壓力載重試驗,量測鋼結構、鋼筋混凝土結構、鋼骨鋼筋混凝土結構或填充混凝土箱型鋼柱結構之短柱試體抗壓強度,並觀察最後破壞位置及破壞模式,用以提出其耐震性能之提升方案。

109年度試驗結果分析:

  本案設備109年度l月至11月廠商委託本所材料實驗中心進行檢測案共16件,全數為挫屈束制斜撐試體,其中11件為依照AISC所訂定的BRB性能試驗,試驗結果如表l所示。能夠通過BRB性能試驗者,表示挫屈束制斜撐試體能夠滿足AISC規定BRB之非彈性變形量(消能)及最大拉壓力差(試體製作品質控制程度)最低標準。AISC規定之通過標準為疲勞破壞前之累積非彈性變形量至少為試驗降伏位移之200倍,且最大拉壓力差百分比需小於30%。本案設備109年度挫屈束制斜撐試驗檢測11案統計,如表2所示。 

表1 109年度挫屈束制斜撐試驗檢測結果

  

表2 109年度挫屈束制斜撐試驗檢測統計

  由表2顯示,疲勞破壞前之累積非彈性變形量於500-1000倍及1000倍以上之範圍,約各佔一半。最大拉壓力差百分比於3%-6%及6%-9%之範圍,亦約各佔一半。由統計結果顯示,109年度所有挫屈束制斜撐試驗試體之疲勞破壞前累積非彈性變形量(消能容量)皆高於AISC規定2.5倍以上,也就是說所有試體的消能能力皆為AISC規定2.5倍以上。另所有試體之最大拉壓力差百分比(%)皆低於AISC規定三分之一以下,表示試體最大拉壓力值相近,製作品質控制良好。109年度挫屈束制斜撐試驗檢測詳細統計資料如表3及表4所示。

表3 109年度挫屈束制斜撐試驗檢測非彈性變形量詳細統計

表4 109年度挫屈束制斜撐試驗檢測最大拉壓力差詳細統計

  本案設備啟用至今,已進行挫屈束制斜撐性能試驗179件、鋼結構銲道穿透式梁柱接合工法驗證試驗12件、拉桿抗拉試驗2件、短柱試體抗壓試驗259件及大尺寸滑輪抗拉試驗1件,確實解決國內長期以來無法進行實際尺寸建築構件基本力學與耐震行為驗證之問題。目前本所仍積極協助新類型結構構件的研發或檢測之工作,以期本案設備能擴大對學界及產業界之服務。未來本所材料實驗中心亦將持續努力,期能拓展更多元之新興試驗項目,增進本所材料實驗中心之檢測能量。

圖1 挫屈束制斜撐性能試驗 圖2 鋼結構銲道穿透式梁柱接合性能驗證試驗
圖3 拉桿抗拉試驗 圖4 大型滑輪拉力強度驗證試驗
圖5 填充混凝土箱型短柱試體抗壓試驗 圖6 鋼筋混凝土短柱試體抗壓試驗

業務報導蔡宜中

  本所風雨風洞實驗室係依據行政院核准之「內政部建築研究所實驗設施設置計畫」,於2004年6月完成建置,包括:風雨實驗館及風洞實驗館。風雨實驗館設置帷幕牆風雨測試艙及門窗風雨測試艙各1座,進行建築物帷幕牆風雨試驗及門窗風雨試驗。此2項風雨試驗可協助確認建築物外牆及門窗整體性能是否達到設計標準與規範要求,減少其於強風豪雨中,可能發生之災害。風洞實驗館則擁有目前國內斷面尺度最大之低速風洞設備,可進行建築物與橋梁等縮尺模型風洞試驗研究。以下則針對門窗風雨試驗成果進行說明:

一、試驗目的

  台灣地處颱風頻繁地區,因每棟高層建築、超高層建築,其外牆門窗使用量均相當龐大;惟有透過門窗風雨試驗,才有助於事先瞭解各類門窗系統之特性。但並不是所有的門窗皆有必要做門窗風雨試驗,一般因高層建築較易遭受強風豪雨危害,才需進行門窗風雨試驗,以提高日常氣密性、水密性、抗風壓性能,保障生命財產安全。

  事實上門窗風雨試驗並不是法令規定須強制執行的試驗,但基於上開理由,較審慎的營建業者,會在鋁窗運至工地現場,尚未施工安裝之前;先現場隨機抽樣並簽名,再送交本實驗室進行檢測。待測試通過取得測試合格報告後,方進行工地鋁窗之安裝與施工。如此除可保障使用者的安全,更可維護公司信譽。

二、試驗設備

  門窗風雨測試艙(如圖1所示)最大可安裝寬度3公尺,高度3公尺之門窗試體,其餘設備包括有:鼓風機組供氣系統(如圖2所示)提供正負靜壓至10,000 Pa、噴水系統(如圖3所示)供水速率達150 l/min及自動化儀控程式(如圖4所示)等。

三、試驗項目簡介

  門窗風雨試驗包括氣密性試驗、水密性試驗及抗風壓性試驗等3項試驗。門窗風雨試驗各項試驗有其先後順序,以避免因試驗順序操作錯誤,導至不良物理性能試驗之結果。而依據CNS11524(2006)門窗性能試驗法通則,執行上述3項試驗,順序分別為:(1)氣密性試驗、(2)水密性試驗、(3)抗風壓性試驗。

四、試驗分類

  門窗風雨測試艙之試體分2大類,1種為門窗,1種為非門窗。本實驗室出具之門窗試體測試報告書會標示國際實驗室認證聯盟轉授權實驗室組合標記(ILAC-MRA)(如圖5所示)。有了此組合標記,表示風雨風洞實驗室所出具的門窗風雨試驗測試報告書,可同時獲得國際實驗室認證聯盟(International Laboratory Accreditation Cooperation;簡稱ILAC),一百多個簽署國相互承認協議認證機構的接納;在本實驗室做完試驗,毋須於聯盟國重新做測試。

  太陽能光電模組、太陽能集熱器、薄膜型BIPV太陽能光電模組、石瑛板等非門窗試體可利用門窗風雨測試艙進行抗風壓性試驗;塑膠耐候浪板、白磚外牆、防火被覆外牆、建築金屬牆面飾板、外牆防火複合板、環保節能磚等非門窗試體則可利用門窗風雨測試艙進行風雨試驗。由於以上試體雖在門窗風雨測試艙進行試驗,但因其非屬門窗,故測試報告不能標示ILAC-MRA標誌。

  門窗風雨試驗之氣密性試驗、水密性試驗及抗風壓性試驗等3項試驗依CNS 3092(2005)鋁合金製窗所規定,有下列表1~3所述等級。排序第1為CNS 3092(2005)所規定之最高等級,以下類推。

表1 氣密性試驗等級

表2 水密性試驗等級

表3 抗風壓性試驗等級

五、試驗結果

  本所門窗風雨測試艙109年度1月至12月廠商委託檢測案共21件,全數為門窗試體,試驗結果如表4所示。一般來說,受委託廠商會請本實驗室門窗風雨試驗之氣密性、水密性、抗風壓性等3項試驗項目全做。但如其中有測試項目不通過時,受委託廠商會與該案業主及本實驗室討論如何改進,經業主同意後受委託廠商會進行調整補強,本實驗室亦會將整個測試過程詳實記錄在測試報告內,故廠商委託檢測案件與受檢測次數會有些微差距,以下為109年度門窗風雨試驗檢測結果及各分項試驗之統計(如表4~7所示)。

表4 109年度門窗風雨試驗檢測結果

表5 109年度氣密性試驗檢測結果

表6 109年度水密性試驗檢測結果

表7 109年度抗風壓性試驗檢測結果

1.氣密性試驗結果檢討分析

  氣密性能是指於指定壓力差下,每單位門窗面積單位時間內之漏氣量,主要可反應在空調節能及隔音效果。氣密性好,室內冷氣不易流失,減少空調負荷;相對的,氣密性好,減少空氣傳音,隔音性佳。

  試驗方法採用CNS 11527(2004)門窗氣密性試驗法,其試體安裝時須保持正確的水平及垂直度,且與測試艙之間不產生空隙,使空氣不致洩漏。

  109年度氣密性試驗檢測結果,全數通過排序第1的2等級線,可見受測廠商其氣密窗之製造技術已相當進步了。

2.水密性試驗結果檢討分析

  水密性能是以壓力差為其性能表示,係反應雨水不滲漏的條件下可耐壓力差之程度。

  試驗方法採用CNS 11528(2004)門窗水密性試驗法,水密性試驗是依國家標準定義在規定注水量及脈動壓力差下,檢視其室內側之漏水情形。

  雖然水密性不至於影響安全,但門窗水密性差,狂風暴雨會造成漏水現象,降低室內居住環境品質(如圖6所示)。

  109年度水密性試驗檢測結果,7次通過排序第1的50級-即500Pa壓力差(中央值),9次通過排序超越為第1等級2倍的1000Pa壓力差(中央值),4次通過排序超越為第1等級3倍的1500Pa壓力差(中央值)。另有1次不通過超越為第1等級2.4倍的1200Pa壓力差(中央值),2次不通過超越為第1等級3倍的1500Pa壓力差(中央值)。

  由受測案件發現業主對受委託廠商的水密性試驗要求大多超過CNS 3092(2005)鋁合金製窗所規定水密性試驗最高等級50級-即500Pa壓力差(中央值),3次水密性試驗不通過的案件即為如此。第1案業主要求受委託廠商以CNS 3092(2005)鋁合金製窗所規定水密性試驗最高等級50級-即500Pa壓力差(中央值)之3倍標準1500Pa壓力差(中央值)來量測該鋁窗之水密性能,該案進行水密性試驗時在中央對接料下方出現「向樘外之吹出」不通過情形。經更換窗品後再以第2案重新申請測試,第1次進行水密性試驗時在中央對接料下方仍出現「向樘外之吹出」不通過情形,受委託廠商遂進行連動手把與氣密條調整補強,再次進行水密性試驗終於通過,本實驗室亦詳實將整個測試過程記錄在測試報告內。

  第3案業主要求受委託廠商以CNS 3092(2005)鋁合金製窗所規定水密性試驗最高等級50級-即500Pa壓力差(中央值)之2.4倍標準1200Pa壓力差(中央值)來量測該鋁窗之水密性能,該案進行水密性試驗時在窗扇下方出現「向樘外之流出」及「向樘外之吹出」不通過情形。由於委託廠商已瞭解該窗本身本來就沒有承受如此高水密性試驗的能力,且此案是委託廠商在進行自身公司鋁窗產品的開發驗證,因已瞭解其產品之特質,故不再進行第2次水密性試驗。

  因門窗風雨試驗的主要目的是「預防重於治療」。如在鋁窗安裝施工前,先於實驗室測試發現其缺失,研擬改善對策,待修正測試通過後,再將工地現場所有鋁窗依對策改善完畢,方將鋁窗安裝施工,以避免將已安裝上去之鋁窗全數拆除處理之曠日廢時事件發生。故當受委託廠商在試驗過程有不通過的情形發生時,本實驗室皆會協助廠商做最良好的服務,找出問題點,以幫助業界進行門窗開發、改善,並藉此服務及交流,提升實驗室之能力與品質。

3.抗風壓性試驗結果檢討分析

  抗風壓性試驗主要是檢測試體的變形性能及安全性能,試驗方法採用CNS 11526(2003)門窗抗風壓性試驗法(如圖7所示)。加壓方法原則上以正壓進行變形試驗,判定合格與否則以CNS 3092(2005)規定之標準判定。

  鋁窗承受強大的風壓力,在強風之下可能造成鋁窗框料受擠壓產生變形、扭曲,使得玻璃碎裂,導致風雨入侵而損害建築物室內設施使用機能。玻璃愈大,面對強風所承受之風壓變形愈大;且樓層高度愈高,風壓也逐層加大,其安全性能是不可輕忽的。

  109年度抗風壓性試驗檢測結果,全數通過排序第1的360等級-最大加壓壓力3600Pa,可見受測廠商其考量台灣為多颱風的環境,門窗之抗風壓性製造技術已相當進步才足以抵擋颱風造成的危害。

六、未來展望

  在門窗風雨試驗檢測方面,本實驗室未來希望能持續結合理論、實務及試驗三大面向,持續改良、開發門窗相關之構件與技術,提昇門窗產品之精密性、安全性與施工技術,進而提高整體建築工程品質。因此,後續工作重點,除了試驗研究之外,更重要的是提供業界研發服務,從研發及測試實驗中汲取更多的數據與經驗,提升業界產品水準及技術。

圖1門窗風雨測試艙 圖2鼓風機組供氣系統
圖3測試艙內噴水系統 圖3測試艙內噴水系統

圖5國際實驗室認證聯盟轉授權實驗室組合標記(ILAC-MRA)

圖6門窗水密性差狂風暴雨造成漏水現象

圖7抗風壓性試驗測試情形

專題報導許家睿

一、前言

  內政部為促進建築與資通訊產業整合,提升建築智慧化水準,推廣普及智慧建築,辦理優良智慧建築作品評選,以表揚獎勵獲選作品,自107年辦理第1屆,選出6件得獎作品,充分落實安全安心、節能永續、健康照護、便利舒適及高齡友善的智慧生活環境,成為建築界的學習標竿,並成功帶動智慧建築標章申請,從93年開放申請截至109年10月底,累積有573件公私有建築物取得智慧建築標章或候選證書。

  優良智慧建築作品評選活動以每2年辦理1次為原則,今年辦理第2屆優良智慧建築作品評選。今年為擴大受表揚對象,並考量建築物實際管理者,新增所有權人、管理機關、公寓大廈管理條例成立之管理委員會或管理負責人等申請人資格,本屆活動自109年3月10日起至5月29日止受理申請,經初選、現地勘查及決選後,選出8件優良智慧建築得獎作品(獲獎名單如表1)。

二、頒獎典禮活動

  本次得獎優良作品,於109年10月20日,假台大醫院國際會議中心301國際會議廳,盛大舉行頒獎典禮,並邀請內政部花政務次長敬群親臨致詞及頒發獎座及獎狀,盛大表揚得獎作品設計人、相關技師、起造人、所有權人及管理機關等,以激發更多建築設計案起而效尤,並製作優良智慧建築得獎作品展版,於當日在國際會議廳外廳BC區,結合財團法人工業技術研究院及財團法人台灣建築中心共同展出優良智慧建築得將作品及智慧建築相關內容,期能提供參觀民眾與參展之國內外廠商對我國智慧建築能有更進一步認知。

圖1 花政務次長親臨頒獎典禮開幕致詞

圖2 花政務次長及蒞臨貴賓與優良智慧建築作品得獎人合影

圖3 優良智慧建築作品展版

  頒獎典禮後舉辦「2020亞太地區智慧綠建築國際論壇」,特別邀請日本竹中工務店智慧社區本部 中村 慎博士與亞洲智能建築學會新加坡分會何添成會長分享智慧建築相關議題,並邀請本屆8件得獎作品代表人,配合舉辦優良智慧建築得獎作品分享會,分享其優異創新的設計精要及經驗,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。

三、作品簡介

  本專輯將收錄8件充分展現建築節能減碳與智慧生活機能之得獎作品,其中鑽石級作品3件、銀級作品3件、合格級作品2件,且得獎作品中辦公服務類佔6件,另2件為住宿類建築,就公私有建築而言,私有建築5件、公有建築3件,私有建築比例超過公有建築,顯見民間對智慧建築應用已逐步扎根。以「臺中市大里光正段社會住宅新建工程(第一期)」得獎作品為例,本建築為住宿類建築,提供住宿之場所,融入了綠建築及建築智慧之理念,以安全、健康、舒適、便利、節能、永續的目標,以各系統整合營造具有智慧綠建築功能的住宿建築,為了建築體的永續經營及維護,於各項機電設備等設施,採用具備智慧化之整合界面及系統之標準化、擴充性、可應變性等,於設計上預留更大的延展性。而設計挑高兩層的開放空間(走廊平台),則規畫為垂直綠帶,可使建築物降溫、吸收CO2,以利社區空氣品質,並提供住戶走廊的通風和採光,同時可做為住戶交誼使用。另建築設計採對內圍塑出社區內的開放空間,對外形成社區綠地和商業開放空間,並與社區活動及兒童遊戲空間串聯成社區活動帶,提供住戶及周圍鄰里居民交誼使用,可望成為社區生活網絡的新軸心。

圖4 臺中市大里光正段社會住宅新建工程(第一期)

四、未來展望

  為分享獲獎作品之設計經驗,激發更多建築師先進發揮創意與巧思,促進營建產業積極投入,擴大傳承扎根,內政部後續將出版,第2屆優良智慧建築獎作品專輯,該專輯將收錄本屆8件優良智慧建築獎作品,分享建築師優異創新的設計精要、資通訊產業整合應用及營建業界良好的經驗,期能啟發更多智慧服務的開發與整合應用,共同力行智慧建築發展,使建築物於使用階段之日常營運更具智慧,不斷創造出安全、健康與舒適的優良建築作品,積極提升建築節能減碳與智慧生活機能,為臺灣推動永續智慧城市紮下穩固基礎。

專題報導郭建源

一、前言

  建築設計日益新穎複雜,常利用帷幕牆展現亮麗的建築外觀,形塑現代都市風貌。但在表現建築曲線的同時,亦應注重帷幕牆系統的結構安全性與居住舒適性,特別是強風來襲時的抗風性能攸關生命安全,不可不慎。帷幕牆系統設計除須符合水密性與氣密性等物理性能外,更要符合結構安全之標準,其中耐風設計扮演非常關鍵的角色,尤其對高層建築而言,風壓常是攸關牆體本身及支撐構件之關鍵外力。本所於今(109)年6月出版「帷幕牆系統結構耐風設計手冊」,研擬帷幕牆系統耐風設計示範例,逐步計算風壓與分析結構,將繁複公式流程化與圖像化,以供業界參考應用。

二、手冊架構

  現行「建築物耐風設計規範及解說」(以下簡稱規範),於民國104年1月1日起施行,其對建築外部被覆物及局部構材之設計風壓有詳盡的規定。但因公式繁複,目前一般的帷幕牆系統結構設計者通常不太熟悉相關規定,而以經驗或早期國內外規範執行設計,此種設計在未來建築物使用期間,受強風侵襲時之安全性頗值得憂慮。為能讓帷幕牆系統結構設計者熟悉相關設計規定,減少錯誤之判斷與應用,本所於105年辦理「帷幕牆系統結構耐風設計手冊研擬」計畫(鄭元良、陳瑞華,2017),並組成專家審議小組經3次審議,美編後將其付梓。以下就手冊適用範圍及示範例內容說明。

(一)手冊適用範圍

  本手冊係以前述計畫成果為藍圖,採用我國常見之帷幕牆系統型式,依據規範研擬風壓計算與結構分析示範例,以流程化與圖像化原則,逐步演算帷幕牆系統風壓計算方法,並研擬牆體本身及各支撐構件之受風力分析與構材安全檢核方法。規範第二章與第四章規定主要風力抵抗系統風力之計算方式,規範第三章規定局部構材及外部被覆物設計風壓之計算方式。本手冊中帷幕牆所受風壓,依據規範第三章,針對近似規則矩形柱體的建築物,研擬其主要局部構材及外部被覆物耐風設計流程圖,並提供對應的示範例。

  另根據規範5.1風洞試驗適用範圍可知,建築物之耐風設計,依規範無法提供所需之主要風力抵抗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。基此,帷幕牆系統所須之設計風壓,除可依規範計算,亦可透過風洞試驗決定之。

(二)示範例說明

  帷幕牆系統一般分為直橫料系統(又稱框架式系統)、窗間牆系統、隔版系統、複合式或半單元系統及單元式系統等五種,而國內常見的帷幕牆系統為單元式以及直橫料式,因此本手冊針對此兩種系統擬定設計例。單元式帷幕牆為於工廠中將帷幕牆構件規格化,做成適合安裝之預組單元,然後於現場先將繫件固定於結構系統上,再將預組單元間四邊以公母式(套)鋁擠型料嵌接,嵌接後水平向鋁擠型料在分析時視為橫料,垂直向鋁擠型料在分析時視為直料。直橫料式帷幕牆為將帷幕牆構件依序於工地施作,包括繫件、直料、橫料及面材(如玻璃、鋁板或混凝土板等)。根據「耐風規範」第一章之定義,面材為外部被覆物,而直料、橫料及繫件為局部構材,其中外部被覆物將所受風力傳至局部構材,局部構材再將所受風力傳送到主要風力抵抗系統。

  本手冊依據規範分別繪製高度超過18公尺及高度不超過18公尺封閉式或部分封閉式建築物之局部構材及外部被覆耐風設計風壓計算流程圖。設計風壓之計算分為四個步驟,先蒐集建築物與工址風環境資料,再針對每一構件分別決定其外風壓係數、計算各來風方向下之設計風壓及決定最大設計正風壓和負風壓

  第二章簡介帷幕牆系統耐風設計原則,其第一節說明如何根據「耐風規範」決定帷幕牆系統各構件設計風壓,包括面材、繫件、直料及橫料。第二節及第三節分別針對國內常見之單元式以及直橫料式帷幕牆系統,簡介各構件結構耐風分析與設計的原則與檢核標準。

圖1單元式系統直橫料結構分析示意圖

  國內工程實務針對建築物高度超過18公尺之建築物通常採用單元式或直橫料式帷幕牆,但對建築物高度不超過18公尺之建築物,只採用直橫料式帷幕牆,故本手冊第三章為建築物高度超過18公尺建築物單元式帷幕牆系統設計例;第四章為建築物高度超過18公尺建築物直橫料式帷幕牆系統設計例;第五章為建築物高度不超過18公尺建築物直橫料式帷幕牆系統設計例。

三、結語

  台灣地處西太平洋颱風盛行區域,幾乎每年平均有3個以上的颱風侵襲。近年來,國內相繼受到104年蘇迪勒、杜鵑颱風,以及105年尼伯特、莫蘭蒂及梅姬颱風接連侵襲,部分地區瞬間陣風甚至達17級風,造成國內的財產及人員重大損失。而帷幕牆系統為建築物表層,面對颱風首當其衝,其耐風性能更應特別重視。本所為提供正確的帷幕牆耐風設計及結構分析方法,業於今(109)年6月出版「帷幕牆系統結構耐風設計手冊」。

  手冊研擬帷幕牆系統之結構耐風設計示範例流程,包括決定所設計帷幕牆系統之組成構件、位置及其風力傳導機制;根據建築物特性及每一構件位置與有效受風面積,分別計算其設計風壓;再依設計風壓,分別計算構件之抗彎強度需求及變形需求。以前述流程為基礎,建立帷幕牆系統結構風壓計算程序以及其相關構件之受力分析原則,完成3個帷幕牆系統結構耐風設計之計算示範例。每一案例均有詳細計算公式與數據,可供業者依步驟進行分析與檢核。

圖2 帷幕牆系統結構耐設計手冊封面

專題報導施惠茹
本所實驗產能創生計畫

一、前言

  面對地球可用資源逐漸耗竭,循環經濟已成為世界各國重要的發展趨勢,也是我國政府全力推動的重要政策之一,內政部建築研究所於2004年制定「綠建材標章」制度,分別針對生態、健康、再生、高性能等四大分類之綠建材進行評定,其中再生綠建材即是以各種產業產生之回收料循環再利用,再製造成品質與性能符合需求與法規之建材,綠建材標章自93年受理評定,截至109年11月底,已累計核發2,655件標章(2,031件健康、9件生態、219件再生與396件高性能綠建材),然而再生綠建材只占標章總數的8%,因此本所2020年版「綠建材解說與評估手冊」中,大幅擴充多項再生綠建材受理項目,藉此強化綠建材循環經濟之推動。

  由於普遍大眾對於再生綠建材有性能上的疑慮,也認為新建材會比重複再利用的再生綠建材之品質更為優良,而較少採用再生綠建材產品,「再生綠建材應用推廣指引」編撰之目的在提供各界對於再生綠建材標章有正確之認識,了解再生綠建材除品質、性能與安全性等皆符合法規標準外,使用再生綠建材更兼具環保、經濟之多元效益,使業主及建築師、設計師與營造業等專業者,都樂於使用再生綠建材,而各公務機關與企業之採購部門,也都能安心採購使用再生綠建材。

二、內容介紹

  本指引內容係參考《綠建材解說與評估手冊》中,有關再生綠建材標章評定基準之重點,說明再生綠建材之應用與需求、再生綠建材之生產與供應、再生綠建材與循環經濟之關聯性,以及建築物使用再生綠建材之多方面效益等,並列舉再生綠建材應用與生產時常遇見之問題,作簡要之說明。

  本指引協助建材使用者(如:業主、建築師/室內設計師、建商與裝修業者及一般消費者等),得以依其用途適當選用優良再生綠建材,並提供政府機關、公民營企業之工程或材料採購部門之參考,建築物於興建或裝修時,使用再生綠建材之流程如圖1所示,大抵包括三個階段:規劃設計階段、使用階段及生產階段,在規劃設計階段,由業主及建築師/設計師共同研商,確認建築物各部位將使用之建材具備之品質與性能要求,再依功能需求選擇合適之再生綠建材產品,在使用階段,則由營造/裝修業者於施工現場,依各建材特性所要求之施工與使用方法進行施作,而再生綠建材業者則依使用者之需求,生產品質性能可符合再生綠建材標章評定基準之產品,以滿足營建市場之需求。

圖1 規劃興建與裝修等階段導入再生綠建材流程

 

  建築師、設計師於建築物新建或裝修改建時,將依場所、用途選擇使用合適之建材,而再生綠建材除品質性能可滿足基本需求外,及符合建築技術規則之綠建材使用比例規定,更具有多方面之環境效益,及可符合綠建築評估指標之要求,此外,有許多再生綠建材更具有超越一般建材之優質特性,因此建議營建業者、建築師、裝修業者等,可優先考慮使用再生綠建材,而建築物翻修重建或部分建材拆除後,材料仍可回收再利用,如圖2所示,因此,推廣應用再生綠建材是推動永續綠建築的重要關鍵。

圖2 再生綠建材之需求與應用

 

  參照現行再生綠建材評定基準之建材項目,依使用場所及部位、用途,舉例說明可使用之再生綠建材(詳表1)提供選用之參考,使用者之考量除符合建材國家標準之基本性能要求外,也可顧及各種特殊功能要求,此外,也可分別符合建築技術規則中,室內、戶外之綠建材使用比例規定。

 

  就整體效益而言,推動使用再生綠建材除可增進資源之永續循環外,另可減少廢棄物之環境污染、減少資源開採,以及減少二氧化碳排放等,就廢棄物減量方面而言,國內每年所產生的營建、事業廢棄物,數量十分龐大,若任意棄置將造成嚴重的環境污染,而若採現行的廢棄物處理方式,包括焚化、掩埋等,對於無機類廢棄物,很明顯皆不符效益,且更增加二氧化碳之排放,而這些廢棄物大部分都可回收再利用,作為生產各類建材之再生材料,使用於營建工程與公共工程上。

  本指引另針對再生綠建材使用者及生產者常見之問題進行整理並說明,以提供各界參考,例如: 再生綠建材對於取得綠建築標章之優勢、「綠建材」產品與「綠建材標章」之建材的區別、再生綠建材之品質性能、再生綠建材標章要求的回收材料使用比例考量原則等。

三、未來展望

  為廣泛推廣再生綠建材之應用,本指引將再生綠建材應用重點及多方面效益等,以簡明扼要的圖文方式呈現,並列舉具代表性的再生綠建材項目,加以說明其設計案例與使用效益。期能透過本指引之出版,提供建築師、營造業、裝修業、政府機關及一般消費者於再生綠建材應用時之參考,進而落實循環經濟及永續發展之理念。

  「再生綠建材應用推廣指引」相關資訊已公告於本所官網出版品目錄(https://www.abri.gov.tw/tw/publication/list),並可於政府出版品展售門市:五南文化廣場及國家書店松江門市購買,歡迎對再生綠建材應用有興趣之專業從業人員及一般大眾踴躍購買。

圖3 再生綠建材應用推廣指引封面