壹、計畫緣起
本科技計畫「建築工程技術精進創新與應用效能提升計畫112-115(3/4)」，接續「建築工程技術發展與整合應用計畫」(108-111年)。臺灣地震發生頻繁，雖然多年來政府結合工程業界及學界，持續推動新建建築物的耐震設計標準，以及改善國內既有建築物的耐震能力與延長使用壽命，惟歷經「集集大地震」、「美濃地震」及「花蓮地震」嚴厲考驗之後，仍見國內建築物發生嚴重的損害。此外，臺灣也處於颱風行經途徑之中，每年侵臺颱風達3次以上，再加上氣候變遷影響，強風驟雨儼然已形成常態，人民居住環境受到相當大的衝擊。除了地震、風災外，亞熱帶的氣候型態，使臺灣地區氣候潮溼高溫多雨，易腐蝕的環境影響居住舒適性，也加速縮短建材與構件生命週期，增加營建資源損耗，不利於環境的永續發展。
針對地震、風害與溼熱環境的問題，本計畫將賡續推動建築相關構造設計及施工技術規範之修訂、創新工程技術及專利之研發、實驗室驗證能量之提升及工程技術手冊之研擬等面向。而面對遽變的氣候環境、社會需求及科技發展，建築工程技術亦應與時俱進，並納入智慧科技提升應用效能，持續提升國內建築物抗震、防風之性能以及推動淨零建築之建築延壽議題，並從以往的技術應用整合，全面拓展為應用效能之提升，以營造國人「安定」、「安居」及「安心」的生活環境，以期建立居住安全、環境舒適與節能減碳的永續家園。因此，本計畫擬延續前期成果，配合國家級實驗室能量，以試驗驗證為基礎，加強人工智慧與網路通訊技術的應用，賡續辦理「建築結構耐震技術研究」、「建築延壽技術研究」、「建築風工程技術研究」等3分項計畫。
貳、歷年已完成工作計畫說明
前期計畫「建築技術多元創新與推廣應用精進計畫」(104~107年)，「建築工程技術發展與整合應用計畫」(108-111年)，分別參與修正建築物耐震設計與施工相關規範，提供建築物耐震評估與補強程式及技術手冊，供業界參考應用並減少人民生命財產損失；發展風洞實驗技術與研究，提供風力規範修訂參考並提昇檢測結果可信度，降低工程造價與風險，並朝向改善生活環境之目的；而藉由研發材料新技術與各種劣化檢測機制，可提高產業人力需求與檢測技術準確度，並探討研修建材耐久性準則評估、材料檢測標準與認證制度，以確保永續發展環境。自108年起至今研究課題分述如下：
108年度執行鋼筋混凝土建築結構耐久性能診斷技術手冊研擬、卜作嵐摻料對再生混凝土與鋼筋間界面過渡區影響之研究、鋼筋混凝土柱梁偏心接合之耐震抗剪強度檢討、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、因應國際規範修訂與國內近斷層地震效應對於國內隔減震建築設計規範之研修考量、風速實場量測最佳化建築物自然通風效率即時資訊平台開發研究、太陽光電系統之耐風設計規範研擬、中長期避難收容場所整體配置規劃及組合屋設計研究、木構造建築物高度、樓層數相關設計規定檢討研究、都市通風資訊建置及效益分析與政策推動研議、植栽降低都市環境強風之效果評估與設計原則研究、建築物耐風設計規範之基本設計風速修訂研究等12案研究計畫。
109年度完成鋼筋混凝土梁構件之鋼筋腐蝕斷面補修工法研擬、高強度鋼筋機械式續接性能合格標準及驗證研究、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、整合擴增實境(AR)及CFD以建構風洞實驗室流場可視化技術研究、國際耐風設計規範局部風壓係數之本土化擬合研究、既有建築物地下室拆除重建工法之研究、鋼耐震間柱結構系統設計準則與性能評估方法研擬、建築物自然通風量計算評估手冊之研擬、風洞實驗室不同縮尺流場之地況模擬研究等9案。
110年度完成鋼骨鋼筋混凝土構造設計規範柱及接合設計之修正研擬、鋼構造建築物鋼結構設計技術規範之修正研擬、建築耐風設計規範之載重組合及簡易風力修正研究、以大數據預測季風機率分析研究、養護方式對預鑄混凝土主要建築構造性能影響之研究、竹構造建築物設計技術研究、應用AIoT技術進行建築物安全耐震能力評估檢查、建築工程風洞試驗技術與報告評定機制研究等8案。
111年完成包覆填充型鋼骨鋼筋混凝土柱與梁主筋以續接器接合之接頭耐震試驗、新版鋼結構設計規範中因應我國載重與工程特性之相關參數研究、實尺寸太陽能光電板受風引致振動試驗量測分析與驗證、整合風環境資料庫與內政大數據建置城市通風地圖、鋼結構監造手冊之編定研究、纖維混凝土耐久性研究、竹構造於大跨距薄殼建築結構設計方法研究、建築物多孔性外牆之受風作用特性研究等8案。
112年辦理辦理鋼骨鋼筋混凝土構造柱內連續板經濟化參數之試驗研究、建築非結構物耐震評估及補強初步研究、建置太陽能板極限設計風力驗證試驗方法、國際木構造建築物設計技術發展與設計施工規範檢討更新之研究、預鑄工法導入建築工程設計應用手冊編訂之研究、鋼筋混凝土梁版構材劣損腐蝕區域之補修手冊研擬、建築物耐風設計規範及解說修訂草案研擬之研究、推動建置都市風廊之地理資訊系統開發、竹構件基本受力行為分析」等9案。
113年刻正辦理「鋼骨鋼筋混凝土構造施工規範之修正研擬」、「管線／供電匯流排懸吊系統之耐震設計方法研究」、「應用熱補償機制於風洞實驗分析風速對都市熱島效應之影響」、「木構造複合構造結構系統之設計方法研究」、「921液化災區建物再次勘察探討基礎抗液化對策之效益比較與模型試驗研究」、「鋼筋混凝土造建築物之老劣化構件修復參考手冊」、「鋼筋混凝土建築使用非線性反應歷時分析之性能設計」、「太陽光電系統耐風設計及結構分析手冊之研擬」、「原竹構造接合系統設計應用計畫」、「台灣都市通風地圖系統應用與驗證分析(一)」等10案。
參、未來規劃研究課題說明
本計畫預計為4年期(112-115年)，包括3個分項計畫，分別為「建築結構耐震技術研究」、「建築延壽技術研究」，及「建築風工程技術研
究」，112年度執行研究課題目標重點摘述如下：
一、「建築結構耐震技術研究」：本期擬賡續配合「108-111年災害防救科技創新服務方案」，同時支援本部「建築物耐震重建輔導試辦計畫」、「住宅性能評估實施辦法」及「都市危險及老舊建築物加速重建條例」之推動，賡續推動建築耐震之相關研發與推廣工作，期能藉由引進國外建築耐震先進技術，整合國內相關研究發展，提升國內建築耐震技術與工程品質，確保人民生命財產之安全。本分項計畫研究主題包括「發展建築結構耐震監測及健康診斷技術」、「發展建築耐震能力評估與補強技術與制度之精進」及「建築構造開發、規範研修與耐震技術精進推廣推廣」等三部分，其內容涵括建築耐震規範與手冊研修、以及評估與補強技術研發及推廣等。
二、「建築延壽技術研究」：既有建築物逐漸邁入老化的現象，是所有社會大眾必須面對的課題，由於受到人為與環境因素影響，建築構件發生老劣化情形，常造成建築物的使用性，甚至極可能影響到居住的安全性，對民眾的生活品質及生命安全，其影響甚鉅。所以既有建築物結構系統或構件，除了需進行耐震能力的評估及診斷外，應適時進行其耐久性的健檢，以及早診斷構件老劣化對結構使用性能之影響，透過適當補修技術的協助，使得建築物能恢復其使用功能，進而延長建築物的使用壽命。
三、「建築風工程技術研究」：精進風洞量測能力與風場模擬技術，並開發實場量測與新型量測技術，確認實地風場特性，據以修正耐風設計規範，並協助業界產品開發驗證，為因應極端氣候，增加戶外構造物耐風安全，本所建置17級風造風設備，除可驗證各種構造物的耐風設計強度是否無虞，並評估構造物受風耐久性問題。強化都市環境風場流通評估，深入探討都市通風能力，建立有效風環境管制方式，形塑都市通風廊道，促進通風效益。整合應用數位科技，開發建築物室內外通風與能源再生檢測應用等跨領域技術，達到節省能源與增進風能之雙重效益。
肆、研究成果預期績效說明
一、發展建築結構耐震監測及健康診斷技術，建立各類型建築物結構監測數據，透過人工智慧的演算分析，進一步對建築及使用者，提供
預測維護、災害預防及健康管理等的優化調控策略。
二、推動建築構造設計及施工技術規範法規研修訂，提升國內新建建築結構耐震之設計技術與施工品質，保障人民生命財產安全，並期國
內建築之設計規定，能與國際接軌。
三、發展建築耐震能力評估與補強技術與制度之精進，支援內政部「都市危險及老舊建築物加速重建條例」、「都市更新條例」及「住宅性能評估實施辦法」等政策之推動，賡續推動建築耐震能力評估與補強技術之研發。
四、建築結構耐震技術精進及應用之推廣，相關研究成果，必需透過教材、手冊編訂，研討會或講習會之舉辦，提升建築工程耐震技術之
應用效能。
五、精進建築構件耐久性之診斷技術，提高建築構件相關指標耐久性能診斷技術之準確性，以及發展構件或材料劣化檢測之創新技術，進而將構件或材料之劣化情形，反應於耐震能力評估法之中，更能合理評估建築物耐震安全能力。
六、發展建築構件劣化之補修技術，統整補休技術，建立安全檢查、補修等技術，以期能加速及有效確保民眾之安全。
七、運用數位科技跨領域整合建立智慧風場，加強風工程實務應用即時運算效能，增加應用便利性。
八、研修建築物耐風設計規範，以因應極端氣候衍生風場特性變化問題，並解決建築物附置構造耐風設計困擾，使切合實務現況與業界需
求。