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建築研究簡訊第114期

  • 日期:111-01-31
主題報導郭建源
本所建置完成17級造風設備驗證實尺寸構造物耐風性能

一、前言

本所風雨實驗室設有帷幕牆風雨試驗及門窗風雨試試艙各1座。帷幕牆風雨試驗依CNS14280帷幕牆及其附屬門窗物理性能試驗總則執行試驗,試驗項目有:氣密性能、靜態水密性能、動態水密性能、層間位移及結構性能等5大項試驗,而動態水密試驗係因應臺灣地處西太平洋的颱風路徑上,以往平均每年有2-3個颱風侵襲臺灣,強大的風力挾帶大量雨水,常造成門窗被吹落,或是滲進入室內,形成屋外下大雨室內下小雨的現象。因此,為維護民眾居民品質,風雨試驗透過動態水密試驗檢驗帷幕牆及其附屬門窗的抗風雨性能。依據動態水密試驗標準CNS19373規定,造風設備為主要的試驗裝置,應產生足夠的風量,達到相當於720Pa的壓力(約風速34.3m/s)的狀態,本所帷幕牆風雨試驗用造風機約直徑4公尺之造風斷面,最高風速約14級風(45m/s),符合國家標準規定。由於氣候變遷,極度氣候出現頻率增加,許多建置於戶外的構造設施提出17級風耐風試驗需求,適逢本所研訂實驗室產能創生計畫,為提升試驗設備能量,實驗室即提出更新造風機需求,目前已完成造風機葉片更換並增設加速段與防護設備,使風速可達17級風,且優化造風機之造風效率,並增進使用安全。可具體提供業界廠商產品創新設計之耐風驗證。

二、造風機建置沿革

於本所風雨實驗館建置之初,造風機僅規劃用於執行CNS19373「帷幕牆及其附屬門窗天窗動態水密性能試驗法」,依該標準規定,由造風裝置產生出來之風速須校正以建立測試所需壓力之等值風速。此校正方法須將風速量測裝置(如:風速計)裝置在一個骨架上進行。風速量測裝置須能量測表1所示之標準風壓。骨架之設置須注意不得妨礙到空氣之行進。最少須在圖1所示之四個位置中,依表1讀取至少三個標準風壓。風速之量測須在每個四分之一圓內之610 x 610mm方形範圍內進行。在上述四個位置中,讀取包括最少60秒內之最大值或陣風值,並將最大值或陣風值平均。最大值或陣風值之平均值與標準值之許可差為±1.1 m/s。

由表1可知執行動態水密試驗最高風速僅須34.3 m/s,但造風機於建造之初基於安全考量,在葉片外圍設置防護網,如圖2所示。其所產生之風場除受防護網影響外,馬達及防護網支架亦阻擋風場流通,致使風速無法達到動態水密試驗基本要求。為使造風機風速提升,實驗室將防護網及其支架移除,並請專業技師將葉片刨光上漆減少重量不均,並進行馬達保養與葉片動平衡測試,進而提高風速及風機穩定性,如圖3所示。自此風速已提升至約45m/s,經前述改良後,使其可進行動態水密試驗,並因此協助實驗室取得TAF認證。

實驗室除進行正規的帷幕牆風雨試驗外,對於民間廠商的產品驗證需求,即使試驗項目不在實驗室訂定之收費標準內,皆儘可能基於風工程專業,於既有的設備能量提出試驗建議。在此背景下,縱使造風機風速僅能達45m/s,仍執行實驗尺寸構造物耐風試驗,例如台南市立美術館碎型遮陽實尺寸抗風試驗、太陽能太陽能板(含支架)實尺寸抗風試驗及隱藏式樹木地下支持系統植栽實尺寸抗風試驗等。

三、更新為17級造風機

造風機除了可執行帷幕牆動態水密試驗外,近年氣候變遷氣候型態遽變,104年蘇迪勒及105年尼伯特颱風侵襲,相繼出現蒲氏風速分級17級風(56.1~61.2m/s)以上的強風。造成許多戶外構造物(招牌、玻璃欄杆、遮陽、太陽能光電版….等)損壞。其後,國內業者為確保戶外構造物的抗風性能,紛紛尋求17級風(60 m/s)實尺寸構造物耐風試驗,此類試驗具有試體尺寸大且需求風速高的特性,本所造風機造風斷面直徑可達4公尺,可滿足大試體需求,但風速僅能達14級風(約45 m/s),未達17級風。同時,造風機與螺旋槳式飛機相似,採用3支長約2公尺之裸露葉片,風機啟動時無任何訪護,有相當程度的危險性。配合本所推動實驗室產能創生計畫,再次改造前述造風機,使其具有防護機制,並提高風速可達60m/s以上即17級風,改造完成之風機如圖4所示。

本次造風機改造,將3支長2公尺之飛機葉片改以10支1公尺的軸流式風機葉片取代,將葉片鎖固於直徑1.8公尺輪轂,由馬達帶動輪轂轉動葉片產生風量。更新後風機未裝集風管時出風口直徑約為4公尺,裝上集風管後出風口直徑則為3公尺。設計之造風性能符合以下3項驗證:(1)在未裝集風漸縮管時,實驗室變頻器60Hz以內,出風口平均風速至少須達40m/s以上,以風速計量測6個方向,共48個點位之平均風速為43.8 m/s,如下圖5所示。(2)裝集風漸縮管時,實驗室變頻器60Hz以內,出風口平均風速至少60m/s以上,以風速計量測6個方向,共36個點位之平均風速為62.3 m/s,如下圖6。(3)為確保更新後之造風機可執行CNS13973所規定之風速特性,於出風口下游4公尺處之流場,於實驗室變頻器60Hz以內,應達風壓720Pa或風速34.3m/s,經量測後,4個測點的平均風速為34.5 m/s,性能符合規定,如下圖所示7。

四、結語

本所風雨實驗館之造風設備,原為執行帷幕牆風雨的配角,經上述歷次改造發展,最後配合本所推動實驗室產能創生計畫,在適當防護機制下,不僅提高風速,可達17級風(56.1~61.2m/s),且提升造風效能,成為國內獨一無二可執行大尺度構造物實尺寸耐風試驗的造風設備。造風設備自今(110)年7月底驗收完成後,已執行完成太陽能光電板受風引致螺栓扭力損失試驗,並有網路型高精度高速抗風雲台、鐵路平交道遮斷機、戶外通風塔及帳篷等各式構造物諮詢17級風耐風試驗需求,如有相關試驗需求者,可至風雨風洞實驗室官網查詢https://www.lab.abri.gov.tw/ 相關資訊,或撥打(06)3300514#3208即有專人提供諮詢服務。

表1 標準風壓

風壓
Pa {kgf/m2}

最大值或陣風值之平均風速
m/s

300 {30}

22.1

380 {38}

24.9

480 {48}

28.0

580 {58}

30.8

720 {72}

34.3

 
 
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圖1 量測位置
 
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圖2 本所初置造風機含防護網降低風速
 
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圖3 將造風機防護網拆除,風速可達約14級風(45m/s)

 

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圖4 更新完成後之17級風造風設備

 

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圖5 未裝集風管之造風性能

 

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圖6 裝集風管後之造風性能

 

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圖7 依CNS13973規定之造風性

 

 
 
大事紀要姚志廷
修正發布綠建材標章評定專業機構指定作業要點第2點、第3點、第8點規定

本部綠建材標章之申請審核認可作業,自98年起改以行政技術分立方式辦理,「綠建材標章評定專業機構申請指定作業要點」係為本部指定綠建築標章評定專業機構之依據。考量本部推動綠建材標章係為提升國人居住環境品質,指定評定專業機構宜具有公益性質;原要點並無針對申請指定評定專業機構者因送審文件須補正之「補正期限」及「屆期未補正」規定;且為確保評定專業機構相關人員之專業能力,提升評定效能,需修正評定專業機構相關人員參加教育訓練之相關規定,爰修正本要點並於本(110)年8月18日以台內建研字第1100851089號令發布實施,修正重點如下:

    (一)修正評定專業機構之法人資格,應為非以營利為目的之社團法人或財團法人。

    (二)增訂申請指定與重新指定案件之補正規定。

    (三)修正評定專業機構相關人員參加教育訓練之規定,及增訂未參加教育訓練者於申請重新指定案件不列計第2點第2款、第3款及第6款人數之規定。

大事紀要游伯堅
修正發布智慧建築標章評定專業機構申請指定作業要點第8點規定

本部智慧建築標章之申請審核認可作業,自101年起改以行政技術分立方式辦理,「智慧建築標章評定專業機構申請指定作業要點」係為本部指定智慧建築標章評定專業機構之依據。為確保評定專業機構相關人員之專業能力,提升評定效能,爰參酌本部110年7月7日修正發布之「綠建築標章評定專業機構申請指定作業要點」第8點規定,修正評定專業機構相關人員參與教育訓練與受聘之規定。本部已於本(110)年9月17日發布「智慧建築標章評定專業機構申請指定作業要點」第8點修正規定,並自即日起生效。

大事紀要張乃修
本所111年度各科技計畫審查結果

本所111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)1億2,704萬5,000元,較110年度核定數減少11.11%。預定執行包括「高齡者安居敬老環境科技發展中程個案計畫(2/4)」、「前瞻建築防火避難及結構防火科技研發整合應用計畫(4/4)」、「建築與城鄉安全防災韌性科技發展計畫(4/4)」、「建築工程技術發展與整合應用計畫(4/4)」、「建築資訊整合應用躍升計畫(4/4)」、「創新循環綠建築環境科技計畫(4/4)」、「智慧化居住空間整合應用人工智慧科技發展推廣計畫(4/4)」等7項。將依「111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」。

大事紀要張志源
本所邀請本部統計處饒處長演講「內政大數據運作機制與案例」

為增進本所研究同仁對本部「內政大數據資料庫」之瞭解與應用,本所於110年9月7日邀請本部統計處饒處長志堅,假13樓簡報室進行「內政大數據運作機制與案例」演講,並同步進行線上視訊。

「內政大數據」資料庫經過本部統計處歷經3年對於不同部會資料庫介接,涵蓋屋主、人、建物、地理資訊及全國住宅用水用電表等資料庫,並已完成相關成功案例實作。

本次透過饒處長精闢解說內政大數據整體運作機制及108年總統盃黑客松獲獎之「銀髮安居計畫」內容及特色,讓大家更深入瞭解內政大數據之內容,並獲得好評,未來運用「內政大數據」資料庫,可讓本所研究成果更為精準及豐碩。

 

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圖 邀請本部統計處饒處長志堅進行內政大數據專題演講

大事紀要蔡綽芳
參加本部災害防救業務計畫會議進行高齡福祉議題報告

本部於8月24日召開中央災害防救業務計畫檢討精進會議(110年第2季),會議由消防署蕭署長渙章主持,會中邀請中央警察學及衛福部講述「長照機構因應風災疏散撤離之處置原則」暨現行執行現況、 國家災害防救科技中心李香潔組長講述「收容安置經驗與需求評估平台」,以及本所蔡綽芳組長講述「因應高齡社會建置大震災後福祉避難場所可行性探討」。

面對高齡社會發展,防災業務之發展重點與方向亦須重新省思規劃,本案主要參酌日本歷次災害經驗,高齡者災後衍生關聯死亡比例相當高(中越及熊本災害直接衝擊與關聯死亡比例約20%:80%),且與短期避難場所之關係密切,因此研識福祉避難所之規劃建置是關鍵課題。根據本所初步研究結果,未來可與一般避難所一起開設福祉避難所,針對有重大慢性病或行動障礙的高齡者,可依長照CMS 失能評估標準進行輕、中、重度分流,由家人照顧前往以降低照顧人力需求;而需專業照顧者則與長照機構簽訂契約直接後送。而在空間改造方面,可借用中小學一樓教室擺設簡易床鋪,資源籌備以簡易、機動為原則,俾利易於推動執行,由於本案在我國應是先驅性議題,需要社政、消防、衛福等部門跨部會合作,本所期望經由研究凝聚共識,協助我國完善高齡社會防災避護需求。

 

大事紀要陳佳伶
標準檢驗局至防火實驗中心執行指定試驗室不定期追查

本所實驗設施技術服務項目CNS 11227建築用防火門耐火試驗法為經濟部標準檢驗局(以下簡稱標檢局)指定試驗室認可項目,標檢局依「商品檢驗指定試驗室認可管理辦法」於110年9月7日至防火實驗中心執行指定試驗室不定期追查。本次實地查訪小組成員包含標檢局江主導評核員宜瑾、呂評核員彥賓及營建署鄭工務員棋觀察,針對防火門報告書及相關文件進行書面審查,審查內容包含標準依據、試驗方法、量測元件校正之有效性、檢測紀錄、試驗室品質手冊、品質文件系統架構及技術文件等進行抽樣評鑑。

本次查訪結果大致符合規定,唯委員認為實驗過程之資料寶貴,建議應將受理檢測案之試驗活動日期相關影像檔案儲存入檔,同時注意核對樣品時應將查核記錄日期一併登錄。本所防火實驗將針對委員提示和建議及時改進,使防火門實驗檢測工作更臻完善。

大事紀要江瑞平
辦理前瞻防火安全科技線上研討會

本所安災組於110年10月28日(四) 補助財團法人台灣建築中心辦理「前瞻防火安全科技研討會」,該研討會主要推廣本所近年建築防火科技計畫項下具前瞻性之研究成果。研討會由本所王榮進所長開幕致詞,並邀請沈子勝教授、何岫聰教授、游坤明特聘教授、鍾基強教授、蔡孟廷副教授、鍾興陽副教授擔任各課程主講人,同時也安排本所防火實驗中心蔡主任銘儒講述自行研發成果「大空間火災性能式煙控設計驗證」技術。

本研討參加對象為全國建築師公會、全國及各縣市消防設備師公會協會成員、中央及地方政府主管機關及學界共同參與。研討會議題包括原有合法場所既設消防安全設備有效性、改善技術及工法、增設開放式水滅火設備之滅火效能評估研究,帷幕牆測試及驗證評定發展、鋼筋混凝土造與鋼構造構件火害後耐震性能研究及直交集成板(CLT)構造防火設計人工智慧物聯網與多元異質感知技術整合應用於建築物火災偵測及大空間火災性能式煙控設計驗證等,本次研討會參加者踴躍,各時段參與者約在130~170人之間,期望各界能導入實務應用,提升我國建築防火性能,維護國人居住安全。

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圖 前瞻防火安全科技線上研討會

大事紀要厲娓娓
辦理國內建築工程推廣應用預鑄技術及獎勵機制研究推廣應用線上說明會

近年國內勞動人口減少,營建業面臨缺工的嚴重現象,加上社會上對建築工程技術、品質與工期要求日益嚴格,高品質、高效率特色的預鑄工法再次受到重視。基於環保、降低勞動力、改善施工環境等考量,世界已有多國採取推展預鑄建築策略,本所今(110)年委託國立中央大學進行「國內建築工程推廣應用預鑄技術及獎勵機制研究」,並舉行推廣應用說明會,期能重建國內營建從業人員對預鑄工法之信心,並廣為蒐集對推動預鑄工法之意見。

本說明會於今年10月8、12、15日以線上說明會方式舉行,首先由本所陳建忠組長介紹本所目前規劃「建築4.0」之架構內容,接著由研究計畫主持人楊智斌教授介紹預鑄技術面臨之問題,提出預鑄工法推動策略建議,並邀請國內預鑄專家潤弘精密工程公司詹耀裕總經理分享建築工程、社會住宅工程應用預鑄工法之經驗。本3場說明會共計184人參加。

 

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圖 推廣說明會恭請本所所長(左)及副所長(右)致詞

 

大事紀要劉俊伸
辦理優良智慧建築案例推廣宣導線上說明會

本所為推廣普及智慧建築,期望透過良好的智慧建築設計與興建之標竿案例,作為未來國內智慧建築應用與技術發展趨勢之參考及依循,並讓各界能進一步更加了解智慧建築的內涵,以具體呈現台灣智慧建築落實成果,因此於110年8月27日辦理「優良智慧建築案例推廣宣導線上說明會」,標竿案例以107年度第一屆及109年度第二屆獲選14件優良智慧建築作品為主。

本次說明會考量疫情衝擊及為確保學員的學習品質,所以採線上方式辦理,除規劃進行「優良智慧建築作品評選活動辦法說明」外,並邀請到第1及2屆優良智慧建築評選活動其中5件得獎作品,進行分享其智慧化內容與效益,同時安排線上綜合討論,讓學員與講師可藉由網路直播互動,活動當天,本所由王所長榮進親臨進行線上致詞,總計整場活動共258人參加。

 

 

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圖1 王所長線上致詞   圖2 線上說明會綜合討論

 

 

 

 

大事紀要陳予凱
辦理綠建築評定小組成員線上教育訓練

為精進綠建築評定專業機構之評定品質及審查一致性,本所委託國立成功大學辦理綠建築評定小組成員線上教育訓練,並透過定期教育訓練,持續維持評定小組成員之專業能力並熟習審查業務,以達到「審查同軌、信賴倍增」之目標。本次教育訓練針對綠建築標章審查重點、注意事項及配合今年施行建築技術規則之建築設計施工編「綠建築基準專章」之電子評估系統進行解說,並針對綠建築導入建築能效標示評估、綠建築空調節與建築能效評估接軌等制度進行說明,以幫助各評定小組成員瞭解綠建築發展趨勢,並於未來執行評定作業時能精確並加速審查流程。活動業於本(110)年9月9日及9月10日由本所王所長榮進親臨進行線上致詞,共計405人次參加。

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圖1 王所長線上致詞 圖2 參加人員照片

 

 

大事紀要陳予凱
辦理綠建材標章制度線上講習會

近年來,國人對綠色消費之意識逐漸抬頭,綠建材標章產品已於市場中發揮了品牌的效益。為了更強化標章的公信力,以及促進相關產業的提升,本所委託國立成功大學辦理「綠建材標章制度線上講習會」,針對綠建材標章相關的關係人,包含一般民眾(消費者)、建築設計產業、建材產業進行宣導。期盼藉由研討與講習的過程,讓民眾、相關業者理解政府對于標章的管制與促進產業發展之內容與目標。講習會於本(110)年9月10日、9月17日及9月24日舉行,三場共計276人次參加。

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  圖1 王副所長線上致詞   圖2 鄭主任秘書線上致詞

 

大事紀要邱緯婷
辦理綠建築推廣線上講習會

本所為推廣綠建築概念,宣導臺灣綠建築發展趨勢及執行方向,因應內政部營建署110年1月1日發布修正建築技術規則「綠建築基準專章」,本所「2019年綠建築評估手冊」同步公告實施,爰於110年9月24日(五)、10月1日(五)及10月8日(五)辦理3場次的綠建築推廣線上講習會。講習課程包括「2019綠建築評估手冊改版內容」、「建築外殼改版修正解說」、「綠建築專題」及「優良建築案例介紹」等,活動分由王所長、王副所長及鄭主任秘書進行線上致詞,共計有558餘人次參加。

 

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圖 王所長線上致詞

大事紀要劉錥錚
辦理建築節能技術與智慧能源管理線上講習會

為推廣落實建築節能、提升建築物能源使用效率及帶動建築智慧節能產業發展,本所於本(110)年9月27日、10月4日及10月6日舉辦建築節能技術與智慧能源管理線上講習會,包括建築節能技術及智慧能源管理。3場講習會邀請中央機關、大專院校、建築師與冷凍空調技師公會等相關單位(機關)人員參加,共計359人次參加。

 

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圖 王副所長安強線上致詞

大事紀要林谷陶
辦理建築智慧化系統整合規劃設計指引推廣線上講習會

鑑於建築智慧化已成趨勢,且智慧建築需要建築業者與資訊業者、系統整合業者共同參與,藉由ICT等多元技術,解決建築物在智慧化相關應用之問題。本所爰於本年度出版《建築智慧化系統整合規劃設計指引》,並辦理3場線上推廣講習會;透過業界具有豐富導入實務經驗的講師講解及分享,讓各界瞭解智慧建築系統整合之應用。講習會已於110年10月15、19、22日舉辦,由本所王所長榮進線上致詞,共計257人參加。

 

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圖 本所王所長榮進線上致詞

 

 

大事紀要林元智
臺南高工參訪本所南部實驗中心

國立台南高級工業職業學校為提昇建築科學生對於國家級實驗室瞭解,並促進學術交流及提高學習效益,由2位老師帶領學生35人共37員,於110年10月14日下午13時10分參訪本所風雨風洞實驗室。本次參訪由實驗室同仁介紹帷幕牆、門窗以及風洞等各類試驗內容,除開放儀控室、測試艙及各項試驗設備供與會人員參觀外,並說明氣密、靜態水密、動態水密及結構性能測試,針對各測試步驟與結果判定做簡要說明,並回覆參訪人員相關疑問,藉此瞭解本實驗室之試驗運作與目的,達到校外參訪之目的。

 

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圖1 門窗風雨試驗解說

圖2 風洞試驗模型解說

 

業務報導蔡銘儒
「熱煙測試可控煙流率與密度造煙系統量化測試技術」技術移轉授權

本技術移轉授權為本所自行研究研發成果,並於107年「熱煙測試可控煙流率與密度造煙系統」取得新型專利 (專利期間自2018年8月21日至2028年5月30日止)之測試技術應用。可藉由煙霧產生裝置結合風機之設置產生所需之發煙流率與煙密度,以於熱煙測試時模擬各種不同材質的燃燒情形,達到量化測試之目的,可適用於CNS 15937煙控系統性能現場試驗法-熱煙試驗適用範圍,以及煙控系統性能設計、避難設計或一般煙控系統相關之性能驗證試驗皆可使用此方法。

一、技術摘要

測試技術主要利用煙霧產裝置結合可程式控制風機,以模擬產出不同材質燃燒所需之煙霧密度及煙流率,可以量化方式驗證煙控系統性能,能否符合原設計需求,以提高火災煙控及避難安全。

本專利之造煙系統包括一煙霧產裝置(圖之1)、高壓一氧化碳氣瓶(圖之3)、控制單元(圖之4)與一風機(圖之2),煙霧產生裝置以一出煙口(圖之5)連接風機之捲吸口,以將所產生的煙霧送入風機中,風機接受到來自煙霧產生裝置之煙霧之後,可以加強煙流並控制所排出煙霧的發煙流率以及煙霧密度,以模擬產出所需不同材質燃燒之煙霧密度及煙流率,最後將所需煙霧自導風管(圖之6)排放至測試場所。

圖片1
圖 裝置示意圖

為了模擬不同燃燒狀況下煙霧產生情形,可依照欲模擬之條件選用低壓風機、中壓風機或高壓風機。經由控制單元可控制煙霧產裝置與風機排出的煙流率與密度,再結合測試場地佈設測溫及光亮量測裝置(或偵煙探測器),可監測煙層於建築物中流動與高度,以驗證煙控系統性能。

二、特點

(一) 可量化測試

相較CNS 15937或AS 4391為煙霧示蹤性測試,本系統之測試技術可進一步藉由程式控制產生定量煙捲吸流率,達到量化測試之目的。

(二) 適用性

本量化測試技術,可藉由煙霧產生裝置結合風機,產生所需之出煙流率與煙霧密度,以於熱煙測試時模擬各種不同材質的燃燒情形,適用於性能式煙控、避難設計,或一般煙控系統之驗證。

本技術移轉授權已於110年9月29日於本所網站公告,技術移轉標的「熱煙測試可控煙流率與密度造煙系統量化測試技術」,為本所新型專利「熱煙測試可控煙流率與密度造煙系統」之量化測試技術應用,不包含執行此系統所需的量測設備及人員現場操作與分析等作業。

移轉授權以非專屬方式授權,授權期限為3年,技術授權金為新臺幣壹拾壹萬肆仟元正,並應於中華民國(指臺灣、澎湖、金門、馬祖及其他附屬島嶼)境內,進行本技術之使用。

申請者須檢附資料如下:

  1. 被授權人基本資料表。
  2. 私立學校、私立研究機關(構)、法人、團體、公司請附合法設立登記之證明文件影本及營業稅或營利事業所得稅(個人為綜合所得稅)最近一期之繳交收據影本,不及提出最近一期明者,得以前一期之繳稅證明代之。
  3. 研究成果技術授權意願書。

備妥以上資料後,即來函向本所提出申請;申請資料經本所審核通過後,雙方即可簽訂科技研究發展計畫技術移轉授權契約書據以實施。

申請期間:自公告日起開始受理申請,並依甲方通知規定辦理簽約事宜。

業務報導蔡宜中
函頒內政部建築研究所實驗中心(室)颱風豪雨準備作業要點

本所設立4實驗中心(室),分別位於臺南市國立成功大學台南歸仁校區內之防火實驗中心、性能實驗中心及風雨風洞實驗室,及於台北市景美區之材料實驗中心。由於各實驗中心(室)之儀器設備,皆為針對國內新材料、新工法或新技術研發,及提供業界委託檢測所設置,並兼具國內建築防火、耐震、抗風及綠建築綠建材等前瞻研究與創新發展指標,故相關儀器設備防颱安全維護甚為重要。有鑑於此,為提升本所分設於所外之4處實驗中心(室)能有防颱風豪雨能力,依110年第15次所務會議指示,由本所王副所長主持審議「實驗中心(室)颱風豪雨準備作業要點」及各實驗中心(室)所提自主檢查表,以落實颱風來襲前之防颱標準化準備工作。

本所各實驗中心(室)的防災作業程序,雖早於94~98年間即訂定「天然災害防制管理作業程序」,惟此作業程序係各實驗中心(室)自行研擬使用,條文內容並無一致性,所考慮之防颱作為恐不足,且當時之人力運用係由替代役留守在實驗中心(室)內擔任警戒小組為主,由於替代役已然退場,可用人力驟減,為求謹慎統一及考量既有人力配置,需針對颱風豪雨擬訂一作業要點,配合各實驗中心(室)因地制宜的自主檢查表以求周全。

本案經召開3次審查會議後研訂「內政部建築研究所實驗中心(室)颱風豪雨準備作業要點」,並於110年9月27日函頒實施,其重點如下:

    (一) 啟動時機:實驗中心(室)所在縣市於中央氣象局發布陸上颱風警報或豪雨特報達大豪雨以上等級,即啟動各項預防準備作業。

    (二) 工作項目:包括:1.颱風豪雨災害預防及準備工作;2.颱風豪雨期間應變工作及3.颱風豪雨過後復原工作。

    (三) 自主檢查表:授權4實驗中心(室),因地制宜滾動式檢討訂定各自之「颱風豪雨自主檢查表」,但不可牴觸其上位之作業要點。自主檢查表原則包括:1.共通管理項目;2.自主檢查項目。

本所4實驗中心(室)依「內政部建築研究所實驗中心(室)颱風豪雨準備作業要點」及其所訂定之「颱風豪雨自主檢查表」,可在颱風豪雨警(特)報發布後即由實驗中心(室)進行災害預防自主檢查,並將災害預防準備結果即時通報上級主管。相信有如此紮實的標準作業程序(SOP),並落實執行;在有限的人力下,可將颱風豪雨災害降至最低,維護實驗中心(室)業務正常運作。

 

業務報導劉庭宇
出版本所109年度年報

本年報係依本所執行之科技計畫及配合之國家施政重點為主軸,以易於閱讀的方式精要呈現109年執行各項計畫之研究成果與施政績效。第壹部分概要說明本所組織職掌與人力、經費配置概況;第貳部分呈現109年執行各科技計畫之業務成果及其推廣應用情形,包含科技計畫年度成果、智慧綠建築與社區推動方案執行情形、年度施政亮點及辦理標章之成果等;第參部分介紹各實驗中心檢測設備、服務及年度實驗研究績效;第肆部分重要交流活動收錄與國際及業界交流之研討會、座談會及業務推動之說明會、講習等。期能透過本年報豐富及多元化的介紹,與國人共享本所研究成果、協助國人瞭解國內外建築研究發展趨勢,並期給予本所支持與指教,進而帶動整體建築研發能量,使研發成果切合民眾所需,持續為國內建築研究與產業發展貢獻心力,為提升國人生活環境品質而努力。本年報重要內容摘述如下:

 

(一)本所辦理各科技計畫、推動方案及標章成果:

  1. 109年執行各科技計畫之業務成果及其推廣應用情形

本所科技計畫包含高齡者安全安心生活環境科技計畫、建築與城鄉安全防災韌性科技發展計畫、前瞻建築防火避難及結構防火科技研發整合應用計畫、建築工程技術發展與整合應用計畫、建築資訊整合應用躍升計畫、創新循環綠建築環境科技計畫、智慧化居住空間整合應用人工智慧科技發展推廣計畫共7項計畫與成果(詳圖1)。

圖片2

圖1 本所各科技計畫及執行年度

  1. 永續城市-智慧綠建築與社區推動方案

本所永續城市-智慧綠建築與社區推動方案包含: 管制公有新建建築物之智慧綠建築設計、既有公有建築節能改善示範計畫執行成果、既有住宅社區智慧生活解決方案應用推廣、既有住宅社區智慧生活解決方案應用推廣、2020亞太地區智慧綠建築國際論壇暨智慧建材展覽會。

  1. 年度施政亮點

本所年度施政亮點有: 與成功大學成立共同研發合作與新北市及北科大簽署「鋼筋混凝土構件火害聲-光複合非破壞檢測技術」合作推廣備忘錄、研議住宅防火對策、因應氣候變遷研議土地使用規劃減洪調適策略及績效評估技術、研擬鋼耐震間柱結構系統設計準則與性能評估方法、建築維護管理資訊交付及功能模組建構、創新鋼管鋼網牆結構系統介紹、應用非線性動力分析法於中高樓層軟弱層及扭轉不規則建築之詳細耐震能力評估、與臺科大簽署「建築領域技術合作備忘錄(MOU)」、研議高齡社會大震災特殊避難收容處所之建置、109年度科技研發成果收入、協助臺北榮民總醫院進行「利用呼吸道模型探討高流量加濕氧氣鼻導管與手術電燒雷射之起火危險」實驗    。

專利部分為: 「火害傷損判識之方法」、「多功能坡地智慧防災監測盒子」、授權移轉「煙層簡易二層驗證法技術」、直交集成板(CLT)構造之防火設計、開發煙控性能現地試驗法,提升大型公共空間防火避難安全、

配合行政院核定「強化長期照顧機構公共安全推動方案」辦理研究及推廣活動、推廣全齡智慧好生活及加強展示中心防疫措施、出版「大空間建築火災性能式煙控系統設計與應用手冊」、「帷幕牆系統結構耐風設計手冊」、「鋼筋混凝土建築結構耐震補強技術參考手冊」、「綠建築雨水貯集利用系統模組設計手冊」、「第2屆優良智慧建築作品評選及出版作品專輯」、「既有住宅社區導入智慧化改善指引」、建築智慧化系統規劃入門指引」、「再生綠建材應用推廣指引」、「出版建築防音法規解說指引」等成果。       

  1. 辦理標章與成果

辦理綠建築標章、綠建材標章及智慧建築標章認可成果。

 

(二)介紹各實驗中心及其研發、檢測及認證之成效:

本所防火實驗中心、性能實驗中心、風雨風洞實驗室、材料實驗中心之概況及實驗設施辦理各項檢測驗證,共計34項檢測項目取得TAF(Taiwan Accreditation Foundation)認證,佐以推廣應用及測試,建立本土化數據,109年度共完成370件檢測服務。

(三)收錄重要之交流活動、國際及業界研討會、座談會及講習:

109年度於重要交流活動及國際研討會如表所示。

表 本所109年度重要交流活動

推動節能減碳綠建築方面

綠建築教育示範基地參訪、低碳觀光綠建築知性之旅、辦理綠建築推廣講習會及導覽解說人員培訓、綠建材標章制度講習會、綠建築雨水貯集利用培訓講習會、舉辦再生綠建材產業推動聯盟發起會議及說明會。

邁向優質智慧建築方面

本所獲頒2020智慧城市卓越貢獻獎、舉辦第13屆「創意狂想巢向未來」智慧化居住空間創意競賽、智慧建築標章推廣講習活動、辦理建築物昇降設備導入遠端監控技術講習會、辦理智慧化居住空間展示中心展示升級成果發表會、AIoT特別議題成果、智慧生活系統中部動態展示區開幕。

在建構高齡居家生活環境方面

辦理失智者安全安心生活環境設計研討會、參加2020臺灣輔具暨長期照護大展展覽、辦理以公益性為基礎之社會住宅基地評估系統建立及容積獎勵分級研究、辦理建築物無障礙設施設計規範解說手冊編訂計畫及參加第11屆亞太地區老年學暨老年醫學國際研討會展覽及國際研討會論文發表。

提升防火性能及韌性減災調適技術方面

辦理「2020前瞻防火安全性能科技研討會」與中央警察大學新北市建築師公會共同辦理建築火害傷損判識技術推廣研習會、與國家地震工程研究中心台南實驗室合作辦理鋼筋混凝土造與鋼構造構件火害後耐震性能實驗、辦理洪水災後復原韌性強化策略社區工作坊、與水利署共同辦理109年水利防減災知能強化工作坊、出版家具與家電防震對策參考手冊及宣導影片、辦理結構聲光探傷系統及雲端智慧資料庫應用研習會暨系統操作工作坊。

工程技術與建築資訊模型技術發展方面

辦理建築產業4.0技術發展諮詢會議、參訪預鑄工法及整體衛浴建築創新產業、辦理共同性費用編列基準表增加建築預鑄類別諮詢會議、辦理建築工程應用BIM所需資源共享平台規劃研究成果討論會議、辦理109年度BIM推廣宣導講習會線上發表、辦理應用BIM輔助建築維護管理作業指南之研擬成果說明會、辦理擴增實境(AR)結合虛擬施工及設計(VDC)於營建施工應用發展說明會、辦理高強度鋼筋機械式續接性能合格標準及驗證研究說明會、辦理建築物自然通風說明會、舉辦社會住宅工程應用BIM特別議題工作坊。

綜合業務活動方面

綜合業務方面,包含:參加第11次全國科學技術會議、本所建築防火避難驗證BIM成果於內政資訊成果發表會發表及參展、辦理108年度研究成果發表講習會、辦理本所實驗產能創生計畫、辦理「建築用門現場遮煙性能驗證技術指引草案」審查、辦理「鋼構造建築物防火設計技術參考手冊草案」審查、辦理恩主公醫院附設護理之家防火安全性能建築師及消防設備技師現地觀摩活動、與新北市共同辦理汐止白雲山莊示範社區防災工作坊及防災應變實兵演練、辦理共同學報出版計畫、辦理本所109年度兒權教材、本所108年度自行研究計畫獲獎、本部109年度自製數位教材競賽獲獎、捷克及義大利建築風環境先進試驗技術觀摩研習、日本製鐵公司委託本所材料實驗中心進行挫曲束制斜撐(UBB)試體性能測試、參加英國營建環境產業會議「UK Construction Week」、參加WSBE20 BEYOND 2020-全球永續建築環境線上國際研討會議、參加2020年IEEE國際全球人道主義技術大會國際線上研討會   、參加ALP建築能源效率系列線上國際研討會、參與科技部災害防救科技創新服務交流研討會及展示活動、臺北市政府新建工程處參訪本所、國立臺灣科技大學台灣建築科技研究中心拜訪本所、台灣綠建材產業發展協會拜訪本所。

由上述內容說明,未來期許以建築環境研究逐步邁向都市環境之探討,以跨領域整合為目標,蘊蓄與提升研究效能與績效產出,從而強化建築創新科技、智慧科技紋理、公共安全衛生,以提升居住性能品質,讓社會大眾享有更美好;舒適、永續的都市與建築環境。

圖片3圖2 本所109年度年報封面圖

業務報導蔡綽芳
近期各國極端氣候之洪災與坡地災害資料蒐集分析

近年各國受到氣候變遷之極端降雨影響災害越發頻繁而嚴峻,今年7~9月期間,日本、歐洲、中國大陸、印度、英國及美國陸續引發土石流、大洪水等災害,導致重大傷亡,限於篇幅歸納其重點如下表:

 

日本

(土石流)

歐洲

(洪災、部分土石流)

中國大陸

(洪災)

美國

(洪災)

時間

7/3

7/14

7/16~20

9/1~3

地點

˙靜岡縣熱海市

˙德國(萊茵蘭-法爾茨邦、萊茵西伐利亞邦)比利時、荷蘭、盧森堡和瑞士

˙河南鄭州等地103個縣(市、區)877個鄉鎮

˙緊急轉移37.6萬人

˙颶風艾達Ida侵襲紐約州、紐澤西州、賓州、馬里蘭州、康乃狄克州...等東岸北區

雨量

˙時雨量30mm

˙411.5mm/72 hrs

˙150mm /24hrs;3天降下一年雨量

˙605.2mm /24hrs

˙最大201.9mm /hr

以紐約市為例

˙183mm/24hrs

˙最大80mm /hr

原因

˙林木砍伐、山谷違規填廢棄土

˙長時間降雨,填土含水量過高

˙氣候變遷極端降雨—低氣壓滯留潰堤--萊茵河支流阿爾河

˙氣候變遷極端降雨

˙可能無預警洩洪

˙未及時關停地鐵、隧道

˙超過歷史雨量

˙艾達颶風前,美國東岸已遭遇連續兩周熱帶風暴,累積大量降水造成河床、土石與城市排水系統飽和

事件

˙120m寬的土石流沿市鎮街道沖洩,導致約130 棟建築物受損、9 人死亡、20 人失蹤(至7月10日資訊)

 

德國˙積水高2.5m百年木造建築沖垮、土石流洪水入侵老人院科隆附近瓦森堡水壩破裂至少180人罹難

˙主要事件:5號線地鐵及京廣路隧道淹沒(依媒體公開),傷亡慘重地下停車場進水避難不及醫院停電600病患緊急移轉地基掏空大樓傾斜

˙至少45人罹難,多數人在行車中被沖走,或因瞬間大水灌入公寓地下室淹水至死

 

其他事件及原因檢討

˙其他原因,附近大規模開闢設置太陽能板,所增加逕流流向填土山谷,亦是引發崩塌原因之一(地質學者??邦雄)。

˙發25個預警,無細胞簡訊無法普及防災意識不足,1/3民眾不知如何因應,多中老年人進地下室搶險罹難手機斷訊阻礙避難救災

˙發5次紅色警戒,防災意識不足,無因應作為救援不及地鐵救援4~5hrs城市建設及防災管理無法因應極端降雨手機斷訊阻礙通報、無法購物

˙超過215mm累積豪雨癱瘓紐華克自由國際機場(EWR)紐奧良超過百萬戶大停電紐約市區大面積淹水並淹致地鐵(但非傷亡主因)

 

備註

 

˙60年來最嚴重天災

˙氣象觀測站設立以來最大降雨

˙紐約市1小時雨量超越月累積雨量89mm

˙單日雨量183mm是1927年設站以來最高,也是前一世紀的2倍

一、氣候變遷與極端氣候的衝擊影響

氣候變遷正使極端氣候更加猛烈,依據模擬推估本世紀末暴風雨頻率將增加為現在的14倍(Geophysical Research Letters),而且由於災害發生的地域與規模經常超過當地歷史經驗,巨大洪災可能發生在未曾發生的地區或災害規模過大,致使防洪減災之基礎建設、災害應變管理,以及居民的災害認知與防護知識不足,更易擴大災害規模。顯示在各重大災害的例證如下:

(一)防洪治水設施因應極端降雨的差距

中國大陸河南鄭州災前以5年500億人民幣建造「海綿城市」,但設定河道防洪保護標準50年頻率,部分僅5年頻率(註:我國臺北市外洪、內澇的設計標準各為200年和50年頻率),加上無預警洩洪以及排水系統老舊,地鐵隧道無分斷擋水閘門,京廣路隧道進水以抽水為主要對策等因素,無法因應極端降雨,而嚴重傷及民眾生命安全。

(二)緊急應變能力因應極端降雨事件的差距

此次災害還反映了另一個重點,就是警戒系統與防災應變作為脫節,以鄭州為例,災害當天雖有多次警戒,所有單位卻未能轉譯為可能發生的災害情境,迅速應變即時疏散旅客、停運地鐵、關閉公路隧道導致重大災害;另一方面,歐洲於2002年已建置先端洪水預警系統,卻因為缺少細胞簡訊外,斷網、電台沖毀未能發揮警界應變功能。

(三)居民對極端氣候災害認知不足,無法自保

據調查此次歐洲洪災發生時有1/3民眾獲知警戒後不知如何因應,河南鄭州及歐洲許多居民在災害第一時間進入地下空間搶救汽車及財物而罹難。民眾位處面對災害最前線,如果對洪災之強勁迅速、火災濃煙之高溫毒性等災害特性認知不足,就無法發揮自保的功能,因此災害知識的普及及融入一般教育極其重要。

二、因應氣候變遷極端氣候衝擊影響之研究反思

(一)極端氣候的衝擊影響之檢討與準備

我國面對氣候變遷問題,於101年提出「國家氣候變遷調適政策綱領」,目前進展到「國家氣候變遷調適行動方案(107-111年)」階段,在災害領域,將透過災害風險評估、建立災害損失評估模型來精進災害風險管理機制並完善建構災害預警及應變體系,而在土地利用方面,則推動流域治理和都市總合治水來降低氣候變遷衝擊。

日本則在2019年公開「氣候變遷治水計畫」,改變以往治水防洪以歷史最大災害為依據,而是假設溫度上升2℃、4℃推估不同地域降雨量的倍率、流量及洪水發生頻率,更針對上升4℃時小流域之短時間降雨影響進行推估,以作為河川及流域提升防洪設施功能及土地使用減洪規劃之依據,並強調應同時重視設施功能、應變體制及居民共識等軟硬體對策之應用。(資料來源:https://www.mlit.go.jp/river/shinngikai_blog/chisui_kentoukai/index.html)

(二)有關都市內水治理研究反思

  1. 本所近年主要著重於都市計畫與水利專業的跨域整合,應用減洪水理演算模式提高土地使用規劃及滯洪設施配置減洪績效評估(未來可再加強極端氣候降雨災害熱區的模擬),及建築貯集設施智慧排放控制以降低洪峰績效等研究。
  2. 因應本次災害未來可思考:(1)減洪水理演算模式在即時淹水模擬與災害熱區警戒的結合應用,以及(2)強化建築智慧防洪中有關地下室、地下停車場入口警戒、關停的設置。
圖片4 圖片5 圖片6
圖1 萊茵河支流阿爾河潰堤積水高2.5m   圖2 河南鄭州京廣地下道淹水           圖3 居民紀念河南鄭州地鐵罹難者

 

表1 日本各地域降雨量變化倍率

地域分區

上升2℃

上升4℃

 

短時間強降雨

北海道北部、北海道南部

1.15

1.4

1.5

九州北西部

1.1

1.2

1.5

其他地區(含沖繩)

1.1

1.2

1.3

 

表2 日本一般水系以降雨量為基礎推估流量倍率與洪水發生頻率

氣候變遷情境

降雨量

流量

洪水發生頻率

上升2℃時

約1.1倍

約1.2倍

約2倍

上升4℃時

約1.3倍

約1.4倍

約4倍

 

圖片7

圖4 日本各地域降雨量變化倍率分布圖

業務報導賴深江
主要國際組織推行韌性都市規劃方法簡介

一、前言

聯合國於2015年公布「永續發展目標」(SDGs)之目標11已揭示韌性都市理念,並由相關國際組織配合大力推動,且研提不同作法與配套規劃工具,本研究蒐集推動韌性都市建構之3個主要國際組織相關資料,擬就其政策方案及推動工具稍加說明,以供各界參考。

二、主要國際組織之政策方案及推動工具

(一)聯合國減災署(the United Nations Office for Disaster Risk Reduction, UNDRR)

1.政策方案:

「營造都市韌性」(Making Cities Resilient, MCR),其目標是要降低天災風險對城市的影響。透過包括推動營造都市韌性運動、增加當地對災害風險之瞭解、並鼓勵將減少災害風險與氣候變遷列為政策重點等方式,以實現具備永續性的城市。

2.推動工具:

1)出版「如何讓城市更具韌性-地方政府領導人手冊」(How To Make Cities More Resilient: Handbook for Local Government Leaders),該手冊列出韌性城市10大要素包括組織和管理架購、財務與資源、多元災害風險評估、基礎設施保護與韌性、保護關鍵公共設施、建築法規與土地使用規劃、培訓教育與提升民眾意識、環境保護與改善生態系統、準備早期預警及應變、社區回復與重建等項。

2)地方政府自我評估工具(The Local Government Self-Assessment Tool,LGSAT),以此為基礎完成自我評估報告可作為地方政府降低災害風險行動之底線,並可共同了解當地韌性狀況並面對挑戰。

3)計分卡工具:為易於操作,該署推出供各城市分析應用「計分卡」(Scorecard),利用10項要素作為切入點,逐一檢討城市於韌性建置上的成效與不足之處,此種方式便於評估分析之運用及績效檢討。

(二)聯合國人類聚落規劃署(the United Nations- Human Settlements Progrmme, UN-Habitat)

1.政策方案:該署推動「都市韌性方案」(Urban Resilience Programme,URP),方案建構於三個「支柱」:技術合作、倡議與知識。

2.推動工具:「都市韌性概況工具」(CRPT),是「都市韌性方案」(URP)的基礎。此為一種具有多部門、多元災害與多方利益相關者之診斷工具,可供市政首長、都市規劃人員和其他負責都市發展的人員使用。「都市韌性概況工具」自4個都市系統關鍵面向加以分析,包括:1)降低空間脆弱性(透過規劃和設計解決,考量政策法規、土地重劃、都市擴張、資本投資與融資獎勵等項);2)降低實體脆弱性(透過改進規則、法令和標準來解決,考量提升基礎建設量體和分布、緊密化、運輸、公共空間等項);3)降低功能脆弱性(通過都市設計解決,考量改善管理服務、強化經濟及商業持續性、市政收支財政、運輸能源及公用事業與通訊之升級等項);4)降低組織脆弱性(通過城都市法規和法律架構解決,考量加強利害關係者的參與、社會經濟計畫、管轄範圍界定等項)。

(三)世界銀行(World Bank)

1.政策方案:「韌性都市方案」(City Resilience Program, C.R.P)。係針對各個計畫分成三階段進行,包括計畫範疇界定、診斷評估、投資計畫。

2.推動工具:出版「建構可達到韌性之規則:安全都市之風險管理」(Building Regulation for Resilience: Managing Risks for Safer Cities),於該報告中提出欲建構可達到韌性之規則,應包括國家層級立法及制度、建築法令發展與維護、地方實施、知識分享與評量等4項。

三、三者之比較

就推動韌性都市規劃而言,首先需確認韌性之因應對象,對象可區分為全面型與災害針對型等兩類。茲就3個組織推行韌性都市規劃政策方案及推動工具之比較彙整如下表。

表 主要國際組織推行韌性都市規劃政策方案及推動工具之比較表

國際組織

政策方案

推動工具

特色

因應對象

聯合國減災署(UNDRR)

*都市韌性營造運動

*城市韌性之地方政府領導人手冊

*地方政府自我評估工具(LGSAT)

*計分卡

重視規劃及建管要素

災害針對型

聯合國人類聚落規劃署(UN-Habitat)

*都市韌性方案(URP)

都市韌性概況工具(CRPT)

結合該署「新城市議程」

課題針對型

世界銀行(World Bank)

*城市韌性方案(CRP)

*營造可達韌性規則之方案

重視規劃、建管暨金融工具

全面型

資料來源:本研究整理

四、結語

上述各國際組織推行韌性都市規劃之作法多屬架構性之政策文件及評估工具,故仍需透過各個國家及都市參考其作法,再依自身需要發展出適用之計畫內容,俾達成韌性都市建構之目標。

業務報導陳佳伶
建築外牆隔熱飾板中尺度立面延燒分析

依據我國綠建築評估系統,日常節能指標依綠建築 EEWH評估系統慣例,以「建築外殼」、「空調系統」及「照明系統」等三大分項來進行節能評估,其中「建築外殼」又包含「外牆節能」、「屋頂節能」兩大部份,而高樓層建築外牆所佔建築外殼表面積比例較屋頂所占面積較大。依據住宅實測結果得知,建築物使用隔熱材料之後,一般空調可以節省50 %~80 %的耗能,因此很多國家把隔熱材料視為繼石油、煤炭、核能及天然氣以外的第五大能源,外牆隔熱確實是建築物節能有效的手法之一。但隔熱節能材料普遍存在節能與防火難兼顧的情形,各國近年來發生不少火災的案例如2012年11月阿拉伯聯合大公國杜拜Tamweel(坦威爾塔)火災、2017年6月英國倫敦Grenfell Tower(格倫菲大樓)大火及2121年8月義大利米蘭一棟20層樓住宅大樓火災等等,都是外牆採用了採用易燃材質導致大火迅速延燒難以控制。而國內於建築節能改善或建築外觀整修時,部分案例已有使用類似之立面隔熱材料,其防火性能受到各界的重視及質疑,依科技部於外牆整建專利技術分析與預測之研究報告中,從廠商供給面與消費者需求面的調查統計結果顯示,防火外牆為其主要考量因素,足見其防火性能實有驗證的必要。

為了解隔熱材料對外牆飾板防火性的影響,研究中進行2次延燒試驗,試體一為聚碳酸酯外牆飾板以C型鋼材封邊並加上符合耐燃1級之聚胺酯隔熱材料,試體二為聚碳酸酯外牆飾板以C型鋼材封邊,兩者皆以密著式工法將試體貼附於實驗設備之背牆及側牆上,以比較二者結果之差異。試驗方法乃依據CNS 15213-1 建築物外牆立面防火試驗法-中尺度試驗,此標準為規定貼附於建築物外牆上中尺度非承重立面之防火試驗方法。其試驗的原理以火焰直接加熱由90°內牆角所構成之中尺度外牆立面表面,評估其火焰延燒行為、驗證外牆隔熱飾板發生火災時所產生的各種現象與特性變化,也可進一步作為國內標準建立其防火性能的分級及評估要求標準之參考。

 其測驗結果顯示,試體一於加熱後2分30秒被引燃,7分41秒時火焰延燒至試體最頂端且全面燃燒,期間最高溫度為967℃,主要原因隔熱材被引燃後持續釋放大量可燃氣體加上試體蓄積熱能的累加下造成的結果(照片1及照片2)。試體二於加熱後1分25秒開始有融化現象,至試驗結束融化長度為1.5m並未引燃,期間最高溫度為500℃。由二次結果得知,隔熱材料確實有可能成為火災時使燃燒量加大的因素,另外火災時雖起火點在高樓層,也會因燃燒試體滴落而造成低樓層的外牆飾板引燃,此種試體若使用於建築物上將可能增加火災擴大的風險。而脫落的燃燒殘片於地面時仍持續燃燒或燃燒時間過久,則災害就會因其掉落範圍愈大火災的範圍也擴大,鄰棟建築物危險性也就相對增高,因此垮塌的區域的限制也應列入防火性能要求之中。

在歐美國家外牆外系統已有完整健全的防火性能要求,對於隔熱材料和外牆飾板整體系統的防火相關法規及評估方法也都建立得相當完善,建議我國可參考IBC、BS等規定,對於外牆貼附材料的燃燒性能、防護層厚度、防火隔離帶、開口周邊防護、火焰蔓延、物件掉落熔滴等建立各項性能判定規則,以提升我國使用類似節能外牆之防火性能。

圖片8

圖片9

照片1試體一加熱試驗前

照片2試體一加熱試驗後

 
業務報導劉青峰
社會住宅結合BIM之智慧維護管理雲平台原型規劃簡介

近年來隨著資通訊科技的快速發展,人們的日常生活作息已與資通訊科技緊密結合。運用我國現有機電、電子、材料、資訊、通訊、自動化及控制產業與技術優勢,將ICT產業與傳統營建產業結合,掌握智慧化居住生活科技發展趨勢與機會,逐漸成為發展重點。

目前國內社會住宅多以個別委外模式辦理維護管理作業,主辦單位在管理眾多的社會住宅社區時,尚無一完善之資訊平台,結合建築資訊模型(Building Information Modeling 簡稱BIM)、IoT等新興資訊技術,來統合各社會住宅社區的營運數據,以便即時掌握完整的營運現況,提供更好的服務。

本計畫為透過智慧建築與資通訊跨領域合作,規劃並開發一個智慧管理雲平台原型,串聯建築物資訊(BIM)模型與物管等多項領域系統的智慧管理雲平台,並整合數據與資訊。而為了能展現整合後的資訊與數據,本計畫同時提供服務及管理的應用作為示範,將同時提供三個應用介面供社會住宅主辦單位、資產所有與管理者、物管業者、操作維護者、與承租戶三方使用。

針對目前社會住宅維護管理之資訊分散且片斷化的課題如,下圖1,本計畫規劃一個智慧管理雲平台原型,彙整與統合BIM等靜態資料以及設置於室內IoT感測數據與大樓自動化系統(Building Automation,簡稱BA)運轉等動態數據,同時串聯各種服務及管理的應用(如安全、健康、節能與物業管理等),同步提供主辦單位、資產所有與管理者、物管業者,操作維護者與承租戶等三方各別的應用服務與管理介面。

圖片10

圖1 本計畫期解決智慧建築各系統資訊分散片斷化問題

(資料來源:社會住宅結合BIM之智慧維護管理雲平台原型規劃成果報告,內政部建築研究所)

本智慧管理雲平台採用「平台即服務」(Platform as a Service,以下簡稱PaaS),彙整與統合BIM等靜態資料以及設置於室內IoT感測數據與大樓自動化系統(Building Automation,簡稱BA)運轉等動態數據;同時配合「軟體即服務」(Software as a Service,以下簡稱SaaS)的技術,提供平台介接內容與服務功能,以達各種服務及管理的應用(如安全、健康、節能與物業管理等)能與之串聯(如圖2)

圖片11

圖2 智慧維護管理雲平台原型系統架構示意圖

(資料來源:社會住宅結合BIM之智慧維護管理雲平台原型規劃成果報告,內政部建築研究所)

本雲平台將作為智慧建築資訊統一收容與資料交換介接的管道,透過智慧建築資訊服務匯流排所提供的資訊介接介面,不同外部住宅基地的資訊均透過此平台統一介接與收容。並可為社會住宅主辦單位、物管業者與承租戶等不同角色使用者提供相對應的服務。

本計畫目前已完成原型規劃,未來發展會將重心放在強化平台原型功能、建立BIM模型屬性資料與建築自動化資訊介接作業規範、建立資訊安全相關需求準則與風險管理機制,以及進階科技應用導入--跨系統數據模組與AI分析演算規劃內容。前三項主要是讓平台功能與體質更為強壯,末項則是透過AI新興科技,提升智慧建築運用管理平台的效益,包含透過智慧導覽、自動巡檢來提升建物管理效率。透過預知保養、能源管理與設備節能來降低營運成本。

業務報導黃國倫
研訂鋼耐震間柱結構系統設計準則與性能評估方法

台灣自1999年發生九二一地震以來,國內建築法規對建築結構耐震能力之要求與等級不斷提升,國內包含中高層與超高層新建建築物結構中,大多選擇以配置減震材料設備之方式,以有效提升建築結構之結構效率,及達到設計所要求之耐震能力。近年來此類結構系統中,選擇採用鋼耐震間柱設計之新建案例已逐年增加,已有相當程度之普及性。其主要原因包括:(1)對建築物內部空間利用之衝擊性小,可充分配合建築空間之需求彈性安排配置之位置;(2)可有效提升結構之總體勁度與強度,改善抗彎矩構架系統中常有的結構勁度不足問題;(3)透過耐震間柱遲滯消能行為,進一步提升建築結構之整體耐震性能。然而,目前國內尚無針對此採用鋼耐震間柱之建築結構系統的明確設計準則與方法,可供相關設計單位作為依循。

基於上述原因,本所109年度「鋼耐震間柱結構系統設計準則與性能評估方法研擬」研究案旨在建立與研擬一套適用於臺灣本土採用鋼耐震間柱設計之建築結構系統的設計方法與準則,以採用鋼耐震間柱桿件之鋼構造或鋼骨鋼筋混凝土構造建築結構為對象,訂定鋼耐震間柱桿件、周圍邊界構架梁與柱桿件及前述兩者間接頭之設計檢核方法與流程,用以確保鋼耐震間柱於建築結構中得以發揮其預期之耐震性能與韌性,配合進行非線性靜態側推分析與非線性動態歷時分析,評估採用鋼耐震間柱設計之建築結構系統之耐震性能與動態行為特性,並提供相關之簡易評估方法。

透過蒐集彙整國內外之相關規範內容與文獻,經相互比較與融合,彙整國內工程業界專家與學者之實務經驗與意見後,本研究研擬出一套明確、具高通用性且完整之含鋼耐震間柱構架系統之設計準則與流程,方便實務設計工程師作為設計此類建築結構實之設計依據。另考量一般結構設計工程師進行非線性分析之困難度與分析工具之限制,針對含鋼耐震間柱之構架系統,本研究提出了簡易的性能評估方法,提供結構設計工程師於設計中決定相關設計參數值之快速方法,包含結構系統之韌性容量R值、層間變形需求大小及間柱內累積軸力大小之估算,故本報告所提出之設計方法與耐震性能分析研究可為後續研究與實務面之重要參考。

本所109年度「鋼耐震間柱結構系統設計準則與性能評估方法研擬」研究成果可提供給建築師、土木技師、結構技師參考。本研究鋼耐震間柱建築結構設計流程如圖所示,採用鋼耐震間柱建築結構系統之設計細則步驟如下:

  1. 估算剪力強度需求初步設計耐震間柱桿件尺寸;
  2. 初步設計耐震間柱之邊界構架桿件尺寸;
  3. 容許樓層側位移角檢核;
  4. 耐震間柱斷面結實性與側向扭轉挫屈強度檢核;
  5. 耐震間柱桿件容許軸力檢核;
  6. 耐震間柱與邊界梁接頭之強梁弱間柱容量設計;
  7. 含耐震間柱構架中邊界梁強度檢核;
  8. 耐震間柱與邊界梁交會區之剪力強度檢核;
  9. 耐震間柱與邊界梁接頭需求剪力強度;
  10. 耐震間柱與邊界梁接頭需求剪力強度。

此外,透過非線性動態歷時分析之結果,探討於不同韌性容量R值情況下,對原型建築物中各樓層位移放大係數(Cd)值之影響,以提供含鋼耐震間柱之結構系統簡易耐震性能評估方法,分析結果中顯示採用不同R值之建築物具有相類似之Cd/R比值結果,不同樓高之建築物其Cd/R比值之分布不盡相同,其共通點為最大之Cd/R值皆發生於頂層,且整體結構之Cd/R值皆大於1.0,若需定義一固定可適用所有樓高之位移放大係數值,針對含鋼耐震間柱建築結構系統應採Cd/R為1.8較為保守與適切。於含鋼耐震間柱建築結構系統之設計上,此簡易方法可用以快速且保守的決定各樓層於極限狀態下之變形需求。

圖片12

圖 鋼耐震間柱建築結構設計流程圖

業務報導林元智
研訂建築物自然通風量計算評估手冊

建築物的通風目的在於提供居住者所需的新鮮空氣、降低室內溫度與污染物濃度,達到舒適的室內環境。台灣夏季濕熱的氣候狀況,使得許多建築物不分日夜地使用冷氣空調來維持建築物室內環境的舒適性,而耗損大量的電力,使得夏季的用電需求決定全台灣發電設施的裝置容量。若能有效地利用自然通風協助或維持室內空氣品質和居住環境,將可達到建築節能之目的。本手冊研擬建築物自然通風的相關研究和計算模式,發展一個適用於台灣氣候條件和建築特性的自然通風計算模式,並藉由不同的建築案例有系統地說明室外風速、風向、開口面積、位置及阻礙通風之因素對建築物自然通風的影響,以供業界參考應用。

手冊適用範圍

本手冊係以前述計畫成果為藍圖,採用我國常見之建築物,利用風壓通風與浮力通風的理論與流體質量守恆原理,並以CFD模式來驗證物理模式之預測值,建構一個計算多區間建築物的自然通風與換氣率的物理模式。讓國內建築師用簡易的方法來計算台灣常見建築物的自然通風量,亦可讓建築物使用者瞭解自然通風的原理與操作方式,自行開關建築物的門窗,有效地利用自然通風,達到建築節能的目的。

示範例說明

建築物的自然通風受到通風驅動力(室外風速、風向)、開口面積、位置、室內隔間形式等因素的影響,無法以單一公式計算,依據室內隔間形式將建築物通風計算模式區分為單區間模式、多區間模式,如圖1及圖2所示,並利用不同的建築物案例來說明各種狀況下自然通風量及換氣率的計算方式,案例包括貫流通風、單側通風、風切通風、住宅、辦公室、教室、廠房、旅館等建築。

圖片16

圖1 單區間雙開口貫流通風之示意圖

圖片17

圖2 有室內隔間之建築物貫流通風之示意圖

Excel試算表說明

本手冊將通風計算模式寫入Excel軟體,如圖3所示,建築設計者可以輸入建築物的開口面積、當地的平均風速、盛行風向等氣象資料,便可計算建築物的自然通風量或換氣率。當建築物的自然通風可使得室內環境達到熱舒適的狀況,便不需要使用冷氣空調。

圖片15

圖3 多房間試算表示意圖

結語

建築物通風之目的在於提供建築物使用者所需的新鮮空氣、降低室內溫度與污染物濃度,達到舒適的室內環境。建築物自然通風量的計算方式依風向、建築物的形式、開口位置、室內有無隔間而有所不同,不同狀況下建築物的自然通風量有不同的計算方式。本所為提供正確的建築物通風設計,業於109年研擬「建築物自然通風量計算評估手冊」。

業務報導劉俊伸
辦公類智慧建築效益量化評估合理性分析

一、前言

當全球朝向物聯網(IoT)及智慧系統世代大步邁進的此時,民眾日常生活習慣對資通訊服務的依賴度也逐漸提高,建築規劃設計導入智慧化亦是刻不容緩的趨勢潮流,因此如何客觀的評估智慧建築的效益成為重要的課題之一。為因應此一課題,本所於109年委託社團法人台灣智慧建築協會辦理「辦公類智慧建築效益量化評估合理性研究」,探討辦公類智慧建築效益量化評估之合理性,期望能藉此探究出智慧建築可量化評估之效益,讓建築業界、管理者、維運者及使用者能夠更進一步具體瞭解智慧建築之效益,進而更支持智慧建築之發展。

二、研究成果

(一) 辦公類智慧建築效益面向:

本研究為確立智慧建築效益量化評估之合理性,因此以辦公類建築為例,進行分析彙集國內外智慧建築評估方式的差異,並分析其質化與量化內涵,再據以建立分析架構探討國內外建築案例,最後得出四大辦公類智慧建築效益面向為:安全、健康、節能、管理。四大效益面向內容詳下圖:

圖片18

圖 辦公類智慧建築效益評估四大面向圖

(資料來源:本所辦公類智慧建築效益量化評估合理性委託研究計畫,109年)

(二) 辦公類智慧建築量化效益評估項目與方法:

本研究蒐集辦公類智慧建築在安全、健康、節能、管理等面向的效益因子,並提出各效益面向評估之量化效益評估項目及評估方法:

  1. 『安全』面向量化效益評估:

(1) 偵知災害偵測涵蓋率:依據各類型災害分別評估防火、防水、防震、防坡地災害、防犯、資安共計6項評估項目。

             評估方法:【提供可即時偵測災害種類(項)/評估總災害種類(項)】×100%

 (2) 顯示即時緊急事件通報率:依據各類型災害分別評估防火、防水、防震、防坡地災害、防犯、資安共計6項評估項目。

             評估方法:【提供可即時通報災害種類(項)/評估總災害種類(項)】×100%

(3) 連動縮短危機處理時間:依據各類型災害分別評估防火、防水、防震、防坡地災害、防犯、資安共計6項評估項目。

            評估方法:【採用可抑制災害的系統連動作為(項)/評估總災害種類(項)】×100%

(4) 提高資訊安全控管率(%):資訊安全總管理種類包含組態管理、故障管理、安全管理、效能管理或頻寬管理共計5項評估項目。

           評估方法:【提供資訊安全可管理種類(項)/評估資訊安全總管理種類(項)】×100%

  1. 『健康』面向量化效益評估:

(1)環境健康品質控制率:聲環境、光環境、熱環境、空氣環境、水環境及其他環境等6項評估項目。

         評估方法:【採用智慧化環境感測、顯示、連動之環境類別(項) / 可感測之環境健康總類別(6項)】×100%

(2)人身健康品質控制率:生理健康、心理健康等2項評估項目。

         評估方法:【採用智慧化人身建康對應設計類別(項) / 可對應設計之人身健康總類別(2項)】×100%

(3)設備檢康品質控制率:空調設備、照明設備、給排水設備、動力設備、升降機設備及消防設備等6項評估項目。

         評估方法:【落實智慧化設備健康對策設備類別(項) / 可對應具智慧化對策之設備健康總類別(6項)】×100%

  1. 『節能』面向量化效益評估:

(1)耗能設備採智慧化連動控制率:空調設備、照明設備、給排水設備、動力設備、昇降機設備及消防設備等6項評估項目。

        評估方法:【耗能設備採智慧化連動控制設備類別(項) /總耗能設備類別(6項)】×100%

  1. 『管理』面向量化效益評估:

(1)效能提升率:

       評估方法:發生故障的設備數量/【使用的設備數量 × 時間範圍】

(2)勞動人力智慧化取代率:

      評估方法:【1-(配置管制人力出入口數(處)/總管制出入口(處))】×100%

(3)管理可靠度:

     評估方法:平均故障間隔/ (平均故障間隔+平均復原時間)

(4)共享服務提供率:

     評估方法:【共享服務的數量 / 可提供共享服務項目數】×100%

   (三) 維運效益模擬試算:

依據前述評估項目與方法進行案例模擬,本研究以自用型與出租型辦公類智慧建築作為模擬試算案例,彙整模擬試算評估方式及案例試算結果比較如下表。結果可見,雖然理論上案例二為出租型辦公類建築,其智慧化的效益展現較為困難,但該案在安全、健康、節能、管理等四大效益面向皆滿足較多元化的指標效益,因此得分上優於案例一,為智慧建築效益展現較為優秀的案例。

表 辦公類智慧建築使用維運效益模擬試算案例彙整比較表

   

   

   

使用方式

自用型辦公建築

出租型辦公建築

基本資料

  • 座落位置:臺北市
  • 建築總樓地板面積:約30,383.4平方公尺
  • 建築構造:鋼骨鋼筋混凝土造建物
  • 建築樓層:地下2層,地上15層
  • 空間使用類別:地下1、2層用途為機房及防空避難室兼汽機車停車空間,1樓以上用途為辦公空間及空調、資訊機房
  • 座落位置:新北市
  • 建築總樓地板面積:29,783.6 平方公尺
  • 建築構造:地上SS,地下鋼骨鋼筋混凝土造建物
  • 建築樓層:樓高181.6米,共地上39層、地下4層
  • 空間使用類別:4F-16F為出租樓層
  • 室內可使用坪數 : 約344坪

效益評估

安全效益

安全效益評估式

  • 災害偵知:【提供可即時偵測災害種類(項)/評估總災害種類(項)】×100%
  • :災害種類:防火、防水、防震、防坡地災害、防犯、資安,共6項
  • 災害通報:【提供可即時通報災害種類(項)/評估總災害種類(項)】×100%
  • 6項
  • 安全連動:【採用可抑制災害的系統連動作為(項)/評估總災害種類(項)】×100%
  • 6項
  • 資安控管:【提供資訊安全可管理種類(項)/評估資訊安全總管理種類(項)】×100%
  • 5項
  • 災害偵知(S1):【4/6】×100%=67%
  • 災害通報(S2):【4/6】×100%=67%
  • 安全連動(S3):【2/6】×100%=33%
  • 資安控管(S4):【2/5】×100%=40%

安全智慧化程度【S=(S1+S2+S3+S4)/4

S=(0.67+0.67+0.33+0.40)/4=0.52

  • 災害偵知(S1):【5/6】×100%=80%
  • 災害通報(S2):【5/6】×100%=80%
  • 安全連動(S3):【4/6】×100%=67%
  • 資安控管(S4):【3/5】×100%=60%

安全智慧化程度【S=(S1+S2+S3+S4)/4

S=(0.80+0.80+0.67+0.60)/4=0.72

健康效益

健康效益評估式

  • 環境健康:【採用智慧化環境感測、顯示、連動之環境類別(項) / 可感測之環境健康總類別(6項)】×100%
  • 6項
  • 人身健康:【採用智慧化人身建康對應設計類別(項) / 可對應設計之人身健康總類別(2項)】×100%
  • 2項
  • 設備健康:【落實智慧化設備健康對策設備類別(項) / 可對應具智慧化對策之設備健康總類別(6項)】×100%
  • 5項
  • 環境健康品質控制率(H1):【3/6】×100%=50%
  • 人身健康品質控制率(H2):【1/2】×100%=50%
  • 設備健康品質控制率(H3):【5/6】×100%=83%

健康智慧化程度【H=(H1+H2+H3)/3

H=(0.50+0.50+0.83)/3=0.61

  • 環境健康品質控制率(H1):【3/6】×100%=50%
  • 人身健康品質控制率(H2):【1/2】×100%=50%

設備健康品質控制率(H3):【6/6】×100%=100%

健康智慧化程度【H=(H1+H2+H3)/3

H=(0.50+0.50+1.00)/3=0.67

節能效益

  • 【耗能設備採智慧化連動控制設備類別(項) /總耗能設備類別(6項)】×100%
  • 6項
  • 耗能設備採智慧化連動控制率:【4/6】×100%=67%

節能智慧化程度0.67

  • 耗能設備採智慧化連動控制率:【6/6】×100%=100%

節能智慧化程度1.00

管理效益

  • 效能提升率:發生故障的設備數量/【使用的設備數量 * 時間範圍】
  • 勞動人力智慧化取代率: 【1-(配置管制人力出入口數(處)/總管制出入口(處))】* 100%
  • 管理可靠度:平均故障間隔/ (平均故障間隔+平均復原時間)
  • 共享服務提供率:【共享服務的數量 / 可提供共享服務項目數】* 100%
  • 5項
  • 效能提升率(M1):【100-(72+35+5+0)/4】/100×100%= (100-28)/100×100% =72%
  • 勞動人力智慧化取代率(M2):【1-(1/2)】* 100%=50%
  • 管理可靠度(M3):資料無法取得
  • 共享服務提供率(M4):【2/5】×100%=40%

管理智慧化程度【M=(M1+M2+M3+M4)/4

M=(0.72+0.50+0.40)/3=0.54

  • 效能提升率(M1):【100-(42+23+3+0)/4】/100×100%= (100-17)/100×100% =83%
  • 勞動人力智慧化取代率(M2):【1-(2/5)】* 100%=60%
  • 管理可靠度(M3):資料無法取得
  • 共享服務提供率(M4):【1/5】×100%=20%

管理智慧化程度

M=(M1+M2+M3+M4)/4

M=(0.83+0.60+0.20)/3=0.54

綜合效益

  • 安全智慧化程度0.52
  • 健康智慧化程度0.61
  • 節能智慧化程度0.67
  • 管理智慧化程度0.54

綜合智慧化效益=(0.52+0.61+0.67+0.54)/4=0.59

  • 安全智慧化程度0.72
  • 健康智慧化程度0.67
  • 節能智慧化程度1.00
  • 管理智慧化程度0.54

綜合智慧化效益=(0.72+0.67+1.00+0.54)/4=0.73

綜合比較結果

  • 安全智慧化程度比較:案例二 > 案例一
  • 健康智慧化程度比較:案例二 > 案例一
  • 節能智慧化程度比較:案例二 > 案例一
  • 管理智慧化程度比較:案例二 = 案例一

綜合智慧化效益比較:案例二 > 案例一

(資料來源:本所辦公類智慧建築效益量化評估合理性委託研究計畫,109年)

 

三、未來展望

智慧建築進行效益量化評估,可於建築全生命周期中,滾動檢討營運效益,提供該建築逐年效益比較及提升基礎,以作為提出改善營運策略之參考,並引領智慧建築之規劃設計以效益為導向,透過物聯網及智慧系統平台整合效益資料,以利智慧建築產業之推動,未來更可積極鼓勵透過智慧化管理營運升級,提升建築於管理、安全、健康、節能等效益,達到減少能源、管理人力等資源需求,將有助於我國智慧建築及週邊產業的升級發展。

專題報導游伯堅
本部優良綠建築作品評選活動辦理成果

一、前言

內政部為落實環境永續發展,推廣普及綠建築,促進節能減碳效益,辦理優良綠建築作品評選,以表揚獎勵獲選作品,自92年起至108年已辦理10屆優良綠建築作品評選活動,累計已選出106件典範綠建築案例,除了帶動各界對於環境永續的追求,也有助於促進我國綠建築標章制度的擴大推動,截至110年9月止,通過內政部審核認可的綠建築案件累積已10,092件(包括綠建築標章3,663件、候選綠建築證書6,429件),且持續成長中。

優良綠建築作品評選活動以每2年辦理1次為原則,今年辦理第11屆優良綠建築作品評選,本屆活動自110年3月29日起至6月30日止受理申請,經初選、現地勘查及決選後,選出12件優良智慧建築得獎作品,並於12月11日併同第59屆建築師節慶祝大會辦理頒獎典禮,邀請到賴清德副總統親離致詞,並由內政部花敬群政務次長親自頒獎,以公開表揚所有得獎作品設計人、相關技師、起造人、所有權人及管理機關(圖1、圖2)。

二、評選過程

本屆優良綠建築作品評選於受理報名截止前計收到43件申請,創歷屆新高,顯示了我國綠建築的發展日益蓬勃。鑒於本屆報名踴躍且參賽作品建築類別多元,經本活動評選小組熱烈討論決議後,選出21件作品提名為入圍名單。

本屆21件入圍作品,均取得黃金級以上之綠建築標章,計有12件鑽石級綠建築與9件黃金級綠建築。由建築類別探討則計有商業類3件、工業倉儲類2件、休閒文教類5件、衛生福利更生類1件、辦公服務類5件及住宿類5件,類別豐富多元。

為了解各參選作品現況及其綠建築的設計精要與巧思,本所自9月2日起至10月13日共辦理7場現勘,於現勘過程中,邀請評選小組成員與設計單位使用單位面對面交流,並實際走訪參選作品,詳實審查。除1案申請人因故申請撤案外,所餘20件作品已全部現地勘查完畢。

經10月26日評選小組決選後,已選出桃園市立圖書館龍潭分館新建工程、桃園市桃園區中路二號基地新建公營住宅、台灣電力公司南部展示館、新北市八里區行政大樓新建工程、土城醫院興建營運暨移轉(BOT)新建工程、台積電中科十五廠五期OFFICE棟新建工程、IKEA桃園店、滬尾藝文休閒園區、臺北市松山區健康社會住宅2區、印象天裔、經濟部傳統產業創新加值中心興建工程及MOXA八德廠等12件優良綠建築作品(詳細得獎名單如表1)。

三、作品簡介

本屆12件得獎作品中,除了均為黃金級以上之綠建築外,計有公有建築7件、私有建築5件,顯示了國內綠建築發展不再局限於公共工程,來自民間的參與已是日益踴躍。

在得獎作品中,我國近年廣為推動的社會住宅也表現優異,計有「桃園市桃園區中路二號基地新建公營住宅」與「臺北市松山區健康社會住宅2區」等2件優秀得獎作品。在「桃園市桃園區中路二號基地新建公營住宅」中,採取減法設計,省去非必要裝修,將回收再利用導入生命週期設計,並使用管理的水電能源資料驗證其節能與節水設計之效果,獲得評選委員的青睞;「臺北市松山區健康社會住宅2區」則採開放空間生態景觀集合住宅之理念,結合原社區特性及造型元素,加入都市農園概念,帶入風、 光、 水及綠等設計元素,成功營造出該社區於都會中的新綠形象。

為擴大推廣我國綠建築的辦理成果,本屆得獎作品製作有作品展版展示於第33屆台北國際建築建材暨產品展(12月9日至12日),並在頒獎典禮後舉辦論壇,特別邀請本屆得獎作品代表人,分享其優異創新的設計精要及經驗,以供各界觀摩學習。

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11屆優良綠建築獎作品專輯,該專輯將收錄本屆12件優良綠建築獎作品,分享建築師優異創新的設計精要及營建業界良好的經驗,促進營建產業積極投入,擴大傳承扎根,共同力行綠建築發展,不斷創造出永續、減碳、健康與舒適的優良綠建築作品,為臺灣推動永續智慧城市紮下穩固基礎。

圖片19

圖1 賴清德副總統親臨致詞

綠建築榮譽獎合影

圖2 內政部花敬群政務次長及蒞臨貴賓與優良綠建築作品得獎人合影

圖片21

圖3 優良綠建築作品展版

表1 110年度第11屆優良綠建築得獎作品名單

序號

案件名稱

起造人

管理單位

設計人/

工業技師

等級

建築類別

1

桃園市立圖書館龍潭分館新建工程

桃園市立圖書館

桃園市立圖書館

張良瑛

鑽石級

大型空間類

2

桃園市桃園區中路二號基地新建公營住宅

桃園市政府住宅發展處

桃園市政府住宅發展處

陳章安

鑽石級

住宿類

3

台灣電力公司南部展示館

台灣電力股份有限公司

台灣電力公司南部展示館

郭天送

鑽石級

大型空間類

4

新北市八里區行政大樓新建工程

新北市八里區公所

新北市八里區公所

江之豪

黃金級

辦公廳類

5

土城醫院興建營運暨移轉(BOT)新建工程

長庚醫療財團法人

長庚醫療財團法人

蘇重威

黃金級

辦公廳類

6

台積電中科十五廠五期OFFICE棟新建工程

台灣積體電路製造股份有限公司

台灣積體電路製造股份有限公司

潘 冀

鑽石級

辦公廳類

7

IKEA桃園店

牛奶地產投資開發股份有限公司

宜家家居股份有限公司

林明娥

黃金級

百貨商場類

8

滬尾藝文休閒園區

將捷文創實業股份有限公司

-

郭英釗

鑽石級

大型空間類

9

臺北市松山區健康社會住宅2區

臺北市政府都市發展局

-

張清華

鑽石級

住宿類

10

印象天裔

永盛開發建設股份有限公司

印象天裔社區管理委員會

謝樹林

鑽石級

住宿類

11

經濟部傳統產業創新加值中心興建工程

財團法人金屬工業研究發展中心

財團法人金屬工業研究發展中心

張瑪龍

鑽石級

大型空間類

12

MOXA八德廠

四零四科技股份有限公司

-

張清華

黃金級

大型空間類

 

專題報導王家瑩
全國綠建築繪畫徵圖比賽辦理成果

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」,綠建築節能環保的理念逐漸向下扎根至全國各縣市之國中、小學,更於110年獲教育部納入「十二年國民基本教育免試入學超額比序」之全國性競賽項目採計,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,由下而上的擴大綠建築宣導推廣之能量,全面提升綠建築扎根教育的推動成效。

二、參賽方式:

  1. 國民中學組:為符合「十二年國民基本教育免試入學超額比序」全國性競賽逐級性原則,本所修正「全國綠建築繪畫徵圖比賽活動辦法」,國民中學組之參賽及評選方式,改由各學校辦理校內初選後,送各分區(分北、中、南三區)進行複選,再送主辦單位進行決選之逐級推薦方式辦理,徵件日期自110年9月22日(三)至10月8日(五)止,預計選出特優1名、優選3名、佳作10名及入選15名(參賽作品未達標準,獎項得從缺)。
  2. 國民小學組:為鼓勵國小學童參賽,國民小學組依循以往之活動辦法,以個別報名方式辦理,並將作品送主辦單位進行二階段決選(第一階段為書面審查,第二階段為投票審查),徵件日期自110年5月3日(一)至6月30日(三)止,預計選出特優1名、優選5名、佳作15名及入選數名(擇優選取)。

三、辦理成果

    活動自開辦以來已完成辦理6屆,今(110)年度為國民中學組及國民小學組分開辦理之第1年,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。然而今(110)年度之報名徵件期間,雖受新冠肺炎疫情影響,但學童們仍積極學習綠建築理念,停課不停學,在全國國民中小學、美術補習班及才藝教室都停課的情形之下,仍創作出318件繪畫作品,國民中學組及國民小學組辦理情形分別如下:

  1. 國民中學組共計徵得作品99件(北區:46件、中區:29件、南區:24件),業於110年11月5日完成分區複選、11月10日完成決選,選出特優1件、優選3件、佳作10件及入選5件等獎項,得獎共計19件。
  2. 國民小學組共計徵得參賽作品218件,經主辦單位邀請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,業於110年8月31日完成國民小學組之參賽作品決選,選出特優3件、優選15件、佳作45件及入選28件等獎項,得獎共計91件。

四、特優作品介紹

    (一) 國民小學組低年級

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圖1 110年度國民小學組低年級特優作品(花蓮洄瀾灣日出會館)
  1. 作品名稱:花蓮洄瀾灣日出會館
  2. 得獎者:新北市五股區成州國民小學2年5班薛皓允同學。
  3. 作品簡介:洄瀾灣會館位於花蓮,落地窗的玻璃與植物互相呼應,就像在大自然裡呼吸。獨特的建築設計讓人耳目一新,綠建築是以永續環境為理念的設計。   

(二)國民小學組中年級

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圖2 110年度國民小學組中年級特優作品(臺北南山廣場)
  1. 作品名稱:臺北南山廣場
  2. 得獎者:臺北市民生國民小學3年6班楊昀臻同學。
  3. 作品簡介:臺北南山廣場是內外兼具的綠建築,整棟採用綠色無害建材與能源環控系統,在屋頂設有植栽,可降低熱島效應,外觀則利用垂直走向的遮陽板裝飾,外型上就像是一個向天空無限延伸的巨無霸,漫步四周,有如置身世外桃源。

(三) 國民小學組高年級

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圖3 110年度國民小學組高年級特優作品(森生不息-綠建築)

 

  1. 作品名稱:森生不息-綠建築
  2. 得獎者:臺北市建安國民小學5年8班林美均同學。
  3. 作品簡介:地球逐漸暖化也漸漸被人類一點一點的破壞,我們能為它盡一點心力創造出好的居住環境,我的綠建築沒有太複雜的建材,使用貝殼、樹木等自然素材打造出夢想的森生不息-綠建築。

(四) 國民中學組

 

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圖4 110年度國民中學組特優作品(臺北市立動物園-穿山甲館)

 

  1. 作品名稱:臺北市立動物園-穿山甲館
  2. 得獎者:臺北市興雅國民中學8年16班余宗叡同學。
  3. 作品簡介:臺北市立動物園穿山甲館是新開的場館,在這個場館中保有雨林原始風貌,呼籲人們愛護環境,多種樹、愛地球。

(六) 頒獎典禮與作品展示

    本比賽為鼓勵參賽得獎者、提升活動能見度,並擴大綠建築推廣宣導能量,於110年12月18日(星期六)舉行頒獎典禮,由本所王所長榮進親臨致詞並進行頒獎,頒出價值19.8萬之圖書禮券及獎狀;並將得獎作品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。

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圖5 王所長榮進親臨頒獎典禮致詞

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圖6 王所長榮進及蒞臨貴賓與得獎者合影

(七) 未來展望

為留給下一代美好的生活環境,本所長期推動綠建築標章認證,累積諸多研究成果,應持續擴大綠建築宣導成效,積極推動綠建築教育向下扎根與創新宣導,整合跨部會教育資源,建立綠建築數位教材資源網,開放供查詢使用,使國民及時取得綠建築資訊,進而了解綠建築意義,由下而上全面普及綠建築節能減碳的環保理念。

未來將持續透過綠建築數位資料開放,分眾提供不同之教育資源,期能藉由分眾推廣,進而擴大綠建築的宣導效益,促進全民了解綠建築,共同創造「生態、節能、減廢、健康」的永續生態環境,將最珍貴的禮物留給下一代-生生不息的永續地球。

專題報導王天志
    開展防火材料國際檢測驗證工作

    一、前言

    本所防火實驗中心,長期在防火科學研究、技術研發、本土化驗證、法令規範與標準增修,提供國內建築管理及各試驗室檢測遵循應用,另外也協助業界建築防火材料、產品性能檢測,累積豐富檢測驗證經驗,不僅是國內最先進的防火實驗中心,實驗技術和設備在亞洲地區也位居領先地位。 近年來東南亞經濟崛起,東協市場人口總數約有6.3億,占世界總人口數近十分之一,每年高達5~7%的經濟成長率,遠高於全球平均經濟成長率3.1%,處於高經濟成長階段,造就龐大內需市場,東南亞國協的建築市場隨之蓬勃發展,據估計建築市場年產值超過250億美元,年增長率為7.5%,相比同期全球成長率僅3%,可預見東協建材商機。但大多數東協國家的建材生產及檢測驗證量能均難以滿足市場需求,因此建材相關產業也是我國新南向政策深具發展潛力的項目之一。目前台灣及國際上銷往東南亞的建材,多選擇在香港、澳門或新加坡取得檢測驗證,但近年因國際政治與市場發展趨勢變動,建材檢測業務大部分集中於新加坡TüV SüD PSB驗證機構實驗室進行檢測,導致超過負荷而降低服務效率,鑑於本所防火實驗中心兼具檢測能力與公信力,乃促成本所與TüV SüD PSB共同合作檢測驗證業務。 另外,因中美貿易戰產能回流及轉單效應,我國資通訊周邊產品,如路由器、交換器、網路線材、訊號接頭等出口成長率大增,2019年年增率高達58.1%,出口金額躍增至46.4億美元,創歷史新高。由於我國資通訊周邊產品以美國為主要出口國,依規定使用於建築物天花板與樓板之間空調通風處必須符合美國UL保險商實驗室之煙與熱釋放量檢測規定。目前全球唯有美國UL芝加哥實驗室可進行測試, UL為解除檢測壓力也有意在台灣尋求國際檢測合作對象。 因此,本所將與台灣建築中心合作提供國內廠商一站式檢測服務,未來廠商在地檢測即可取得產品驗證,省時省經費增加外銷競爭優勢;另一方面,未來本所也可進行鄰近國家檢測服務,發展亞洲檢測市場,擴大實驗中心國際化功能。

    二、防火材料國際檢?驗證服務項目

    (一)防火建材檢測

    合作檢測項目,初期將以我國目前輸出品項,如石膏板、矽酸鈣板之防火牆、天花板測試,及防火填塞之貫穿部測試為優先。本所防火實驗中心也已與TüV SüD PSB實驗室完成相關見證實驗工作,並通過認可。

    表1  與TüV SüD PSB合作檢測項目

    合作檢測項目

    測試標準/實驗設備

    檢測重點

    可適用國家

    防火牆、

    天花板測試

    BS 476-22  BS 476-20/門牆爐、複合爐耐火試驗裝置

    防火牆、天花板之非曝火面,具阻熱性,且不得有火焰穿透,以防止火災延燒。

    新加坡及東南亞地區泰國、印度尼西亞、馬來西亞、菲律賓、越南等國。

    貫穿部測試

    BS 476-20/複合爐耐火試驗裝置

    貫穿部開口周邊填塞部分,具阻熱性,且不得有火焰穿透延燒,並可耐消防水柱沖擊。

    同上

    (二)資通訊周邊產品檢測

    資通訊周邊產品檢測,將與美國UL保險商實驗室合作,UL是美國及國際上深具權威的產品安全檢測驗證機構,在全球70多個國家設置超過230個服務據點,核心業務從產品測試、驗證服務至後續定期追蹤檢驗等,取得UL驗證產品幾可通行全球各國。

    合作檢測試驗標準參照UL 2043,檢測產品對象初期將以大宗輸出項目,如路由器、交換器、網路線材、訊號接頭等之煙與熱釋放量檢測為優先。目前該項試驗設備已完成依據UL 2043標準比對修正符合該測試標準要求,後續將安排與UL人員共同進行試驗設備及實驗操作過程的互相見證工作,以確保雙方合作檢測的可靠度與公信力。

    表2 與UL合作檢測項目

    合作檢測項目

    測試標準/實驗設備

    檢測重點

    可適用國家

    煙與熱釋放量測試

    UL 2043/全尺寸耗氧量熱燃燒試驗裝置

    受測產品的發煙量及發熱量需小於規定值,避免助長火焰延燒擴大。

    美國及國際上70多個引用UL測試標準的國家。

     

    三、防火材料國際檢?驗證工作之效益與展望

     (一)提升廠商競爭優勢,拓展國際市場

    1.減省時間與經費

    廠商若能在國內進行檢測,基本上試體組裝及檢測費用較低,在新加坡或美國UL檢測除檢測費較高,再加上試體運送成本及相關人員差旅費,所費不貲;在時間效益上,除了可以避免長期等待檢測排程的時間耗費外,亦無需將試體運送至新加坡或美國芝加哥,可減少航運時間。

    2.即時排除問題,避免重複檢測

    檢測前的試體組裝存在許多不確定性因素,需多方檢討修正構件之組裝細節才能成功,若在國內檢測廠商可就近調整修正減少失敗機率,一旦檢測不通過也可以就地再送檢測,減少海內外奔波的時間和金錢浪費;另外,廠商也有機會充分參與檢測過程,明確掌握產品改善的關鍵技術,進而提升產品品質。

    3.拓展國際市場

    通過國內檢測,國際驗證模式,可協助廠商排除檢測、驗證過程之各項困難,降低與國際接軌門檻,將可鼓勵更多廠商進軍國際,拓展海外市場。

     (二)提供國際檢測服務,發展亞洲檢測市場

    就本所而言,長期與TüV SüD PSB及UL檢測交流,可培植本所人員國際檢測實務與技術,其經驗亦可回饋改進我國建材檢測驗證管理相關業務。未來並可以此為基礎,爭取支援TüV SüD PSB及UL解決檢測案件過多、檢測效率降低等問題,就近分擔亞洲鄰近各國的檢測業務,逐步擴大國際檢測驗證之影響力及能見度,發展亞洲檢測市場。

    四、結語

    為掌握中美貿易戰全球產業供應鏈重新佈局,引發台商回流及東南亞崛起之契機,本所近期積極開拓國際檢測驗證業務,將與新加坡TüV SüD PSB及美國UL合作,提供在地檢測國際驗證服務,提升國內廠商國際競爭優勢,開拓廣大東協市場與全球商機,同時亦期望能厚植本所國際檢測量能,開展亞洲檢測業務,擴大實驗中心國際化功能。

    圖片32 圖片33
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    圖1 TüV SüD PSB 人員見證試驗-非承重牆耐火試驗

    圖2 UL 2043試驗–資通訊周邊商品