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建築研究簡訊第112期

  • 日期:110-07-15
主題報導蔡銘儒
本所與成大能源科技與策略研究中心共同推動「建材研發檢測」合作計畫

壹、前言

本計畫結合國立成功大學能源科技與策略研究中心(以下簡稱「能策中心」)與內政部建築研究所防火實驗中心(以下簡稱防火實驗中心),以合作建構「台灣最完整之建材研發、檢測、實驗機構」為目標,提供最完善之建材性能檢測技術,與投入高性能、防火與隔熱建材之研發,達成提升相關行業產品研發之競爭力。

貳、背景需求說明

       本所實驗中心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下,檢測收入的提升遭遇瓶頸;而各實驗中心(室)設置迄今,均已逾10年以上,設備逐漸老舊,維護成本提高、部分完成階段性任務後設備使用率降低;且替代役制度的退場人力增補面臨嚴重問題,在人力有限而設施設備眾多(60餘項,包括耐火爐等大型設備),難以充分運作各項設備,而降低實驗中心可發揮之績效。

能策中心以建材性能檢測實驗室為基礎發展完善之建材性能檢測技術,並成立綠色建材產業聯盟建立綠色建材推廣與服務平台、協助聯盟廠商量測相關性能研發,惟欠缺完整之實驗設備,在國內建築相關法規的推動及綠建築之推廣,建築材料及工法不斷地推陳出新,再加上人民對居住環境品質之需求提升,以及對建築設施安全性意識的提高,建材相關之檢測需求大幅增加,無法發展完整建材之研發與檢測能量。

因此,為了提高研發及檢測能量,能策中心與本所實驗中心進一步深化合作,整合雙方相關設備,成為台灣最完善之建材研發、檢測、實驗機構,進行高性能、防火與隔熱建材之研究與開發,並提供一系列防火相關之檢測驗證服務。

參、合作推動事項

一、建材研發

隨著環保意識抬頭,節能減碳的議題受到全球的重視,隔熱建材具有低的熱傳導係數,能大幅度降低建築空調的能源損耗。又人們對建築安全的重視不斷提高,對耐燃及防火建材的需求隨之提高,此一領域具有相當大的發展潛力。基於上述背景,綠色建材產業聯盟結合本所實驗中心,以產學合作模式,開發前瞻與高性能的防火隔熱材料,相關開發材料規劃如下所述:

(一)氣凝膠粉體

氣凝膠是一種具有密度低、質量輕、高比表面積、高孔隙率及低熱傳導係數等特性之材料,在防火及耐燃隔熱方面表現優異,故本計畫將氣凝膠納入研發目標之一,目標是研發出性能優異之氣凝膠,並探討其應用方式,例如:隔熱塗料、防火材料、保溫材料等領域。

       (二)高性能防火隔熱發泡板

本工作項目預計採用氣凝膠為主體,透過添加、混煉與合成之製造工法,開發出高性能防火隔熱發泡板。預計將氣凝膠應用在聚苯乙烯EPS、聚氨脂發泡PU、酚醛樹脂PF發泡板。

      (三)防火塗料

透過綠色建材產學聯盟會員廠商共同合作,加上上述實驗室檢測能量之優勢,開發前瞻的膨脹型與非膨脹型防火塗料。目前規劃以無機與有機樹脂複合配方,加上添加氣凝膠粉體、無鹵阻燃劑之最佳配方,達到卓越防火與隔熱之效果。

(四)其他相關研發項目

因應提升建築防火、性能需求,進行帷幕牆層間塞、貫穿部阻火材料及防火、消防設備等相關新技術、新工法、新設備及新材料之研發。

二、建材檢測

進行前述建材研發工作,以及能策中心與防火實驗中心共同受理產學合作之相關檢測事項。

三、戶外隔熱實驗貨櫃屋整合為高齡-韌性住宅實驗展示屋

防火實驗中心戶外實驗場七座全尺度貨櫃實驗屋,主要透過夏季熱季之長期實測,同步探討不同屋頂隔熱工法、材料間之空調節能與室內熱舒適性之改善效益,包括薄層屋頂綠化、密集型屋頂綠化、雙層通風屋頂、屋頂隔熱漆(或冷屋頂)、傳統PS隔熱版隔熱以及傳統五腳磚隔熱屋頂等之研究,本計畫將予以整合為防火、綠建材、綠建築、高齡及韌性之低碳健康住宅實驗展示屋,擴展戶外實驗場實驗與推廣用途。

                   現況                                         改置示意

實施規劃:本計畫將既有7座實驗貨櫃透過專業建築師設計,加上綠色建材產業聯盟會員廠商之贊助,改造成為低碳健康住宅量體。此低碳健康住宅不僅能與沙崙綠能科學示範園區旋轉屋合作,成為全建築工法與技術之實驗場域、更可作為前瞻建築材料、設備、技術與工法之展示場所,以及作為教育、科研、國際合作與跨部會政策推動之功能。

肆、預期效益

          一、擴大檢測服務

                 透過本所防火實驗中心及能策中心之設備、人力之協作,以擴大檢測服務範圍,預計合作之效益如下:

1.     可作為防火材料後市場調查之驗證實驗室,提升台灣建築防火性能之安全性。

2.     可作為業界防火保溫材料之認可驗證實驗室,增加服務範圍。

3.     由實驗項目之增加,擴大建研所之研究領域,從建築防火到工業安全,進而提升至都市防災之整體效益。

          二、防火隔熱材研發

                 建築材料種類繁多,各有其應用領域,本計畫在於探討各種不同隔熱建材之特性,以提升其性能為目標,包含隔熱、防火、耐燃性等,並結合本所防火實驗中心及能策中心之設備、人力,進行相關研究及測試,相關效益如下:

1.          透過產品開發,將研究成果轉為研究論文、專利或技術報告,提升建研所在防火隔熱材料之研發能量。

2.          以產學研合作模式,將研究成果技轉至相關領域之產業。

         三、本計畫推動下結合雙方設備與人力,將可使雙方之設施與設備充分達到其功能與目的,合作所研發與檢測更可貢獻研修務實上的建築防火法規,並可促進國產防火建材及防火技術提升與國際競爭力。