第四章 高層集合住宅外牆磁磚剝落對策分析
第一節 前言
磁 磚 為 陶 瓷 材 料 的 一 種 與 石 材 、 金 屬 板 相 同 , 屬 於 板 狀 的 表 面裝修材料;磁磚也是一種耐久性很好的材料,本身具 有耐候性 、 耐 水 性 、 耐 酸 鹼 性 、 可 設 計 性 、 容 易 維 護 及 對 主 結 構 體 具 有 保 護 作用等優點,所以成為國內最常使用 的建築物外裝材料之一。
但 是 , 構 成 建 築 物 的 諸 元 素 中 , 外 牆 是 承 受 外 部 環 境 衝 擊 最 嚴 重 的 地 方 ; 在 這 種 環 境 惡 劣 的 牆 面 上 , 一 旦 選 用 磁 磚 或 施 工 方 式不當,就會發生損壞,不 僅 會 影 響 建 築 物 室 內 環 境 品 質( 滲 水 、 白華),也對戶外行人產生立即的危 險性(磁磚剝落)。
目 前 在 國 內 相 當 盛 行 的 外 牆 磁 磚 的 施 工 方 法 「 硬 底 壓 貼 工 法」,大約在 1945 年代左右,在日本開始被使用( 註 2-1),當 時 因 為 能 改 善 外 裝 磁 磚 白 華 現 象( 註 2-2)而 大 受 歡 迎。但 是,後 來 因 為 作 業 人 員 過 度 追 求 作 業 效 率 , 忽 略 了 塗 抹 厚 度 不 足 及 塗 置 時 間
(open time)的影響,造成了許多施工不良的嚴重後果。
1960 年代,日本業界團體、營建公 司及磁磚製造商等開始積 極 地 針 對 「 硬 底 壓 貼 工 法 」 所 造 成 的 剝 離 、 剝 落 現 象 尋 求 對 策 ; 於 1965 年左右開發出「改良式硬底壓貼工法」;又於 1975 年左 右 開 發 出 以 專 用 振 動 工 具 對 磁 磚 施 加 振 動 的「 密 貼 工 法 」( 註 2-3)。
至於外部用彈性黏著劑張貼工法,係 起源於 1980 年代,至今 已漸漸成為日 本 住 宅 外 牆 磁 磚 張 貼 的 主 流( 註 2-4);此 種 黏 著 劑 在 硬 化 後 仍 然 保 持 彈 性 , 可 以 緩 和 建 築 物 擾 動 或 外 牆 熱 脹 冷 縮 而 產 生的應力,預防磁磚剝離,因此被應用於高樓的外牆上( 註 2-5) 。
台 灣 高 層 集 合 住 宅 , 外 牆 裝 修 材 料 以 磁 磚 為 主 , 因 結 構 體 本
身 的 震 動 及 黏 結 材 料 劣 化 等 問 題 , 造 成 多 起 高 層 建 築 物 磁 磚 剝 落 的 事 故 , 使 得 高 樓 住 宅 外 牆 磁 磚 剝 落 的 問 題 , 也 漸 漸 為 國 人 所 重 視。
表 2-1 磁磚的各項功能與特徵
功 能 項 目 特 徵
耐 候 性 耐 候 性 良 好 , 不 會 變 色 、 褪 色 。
耐 水 性 耐 水 性 強 , 不 會 因 為 泡 水 而 影 響 強 度 。 耐
久
性 耐 酸 鹼 性 除 部 分 無 釉 瓷 磚 會 因 為 酸 性 物 質 而 稍 微 變 色 , 整 體 而 言 磁 磚 的 耐 酸 鹼 性 強 。
可 設 計 性 磁 磚 能 製 成 其 他 各 種 不 同 形 狀 、 顏 色 。 容 易 維 護 磁 磚 有 汙 漬 附 著 , 也 很 容 易 清 除 。 對 建 築 物 主 體 構 造 有
保 護 作 用
磁 磚 可 以 預 防 水 泥 中 性 化 、 預 防 鹽 害 , 對 建 築 物 主 體 構 造 有 很 高 的 保 護 效 果 。
參 考 文 獻 : 日 本 獨 立 行 政 法 人 能 力 開 發 研 究 中 心 編 , 改 訂 タ イ ル p3、 p4, 2008
註 2-1 日 本 獨 立 行 政 法 人 能 力 開 發 研 究 中 心 編 , 改 訂 タ イ ル p6, 2008
註 2-2 白 華:當 磁 磚 內 側 有 空 隙 時,水 泥 中 的 氫 氧 化 鈣 會 隨 著 水 份 的 移 動,由 接 縫 中 滲 出 , 與 空 氣 中 的 二 氧 化 碳 結 合 生 成 碳 酸 鈣 , 固 著 於 磁 磚 表 面 。
註 2-3 日 本 獨 立 行 政 法 人 能 力 開 發 研 究 中 心 編 , 改 訂 タ イ ル p9, 2008
註 2-4小笠原和博,新磁磚的科技及其施工技術,建築外牆磁磚耐用診斷與維修技術研習會論 文集 P10-5 2007
註 2-5 日 本 獨 立 行 政 法 人 能 力 開 發 研 究 中 心 編 , 改 訂 タ イ ル p188, 2008
第二章 高層集合住宅之外牆磁磚與張貼工法
第二節 國內外牆磁磚的沿革
從 日 治 時 期 , 台 灣 地 區 就 開 始 使 用 磁 磚 作 為 建 築 物 外 牆 的 裝 修材材,例如,1914 年完工的私人宅邸園山別莊,其立面二樓 的 位置使用淡黃色的小口馬賽克( 註 2-6)、1917 年台中車站的化粧煉 瓦(仿紅磚、無紋樣,色澤是略為偏橘的磚紅色)等。
依 據 國 內 學 者 吳 南 葳 之 研 究 : 日 治 時 期 國 內 常 見 之 外 牆 磁 磚 可分成八種,包括化粧煉瓦(主要尺寸為 105 公釐×60 公釐)、溝 紋面磚(尺寸約為 230 公釐×60 公釐)、布紋面磚(主要尺寸為 230 公釐×60 公釐)、鑲嵌馬賽克面磚(厚度在 4 至 10 公釐的 小 塊面磚;邊長介於 25 公釐至 42 公釐之間)、陶瓦立體面磚、十 三溝面磚(尺寸約為 110 公釐×60 公釐)、方塊面磚(尺寸以 150 公釐×150 公釐為最多)及飾帶面磚( 註 2-7)。
另外,依 據國內學者戴配宜的研究,台灣從光復到 1990 年代,
外 牆 磁 磚 依 建 築 市 場 使 用 廣 泛 使 用 的 種 類 與 流 行 先 後 順 序 可 分 為:紅鋼磚(1969 至 1981 為市場主流建材)、馬賽克(1981 年 以前為市場主流建材)、小口磚、丁掛磚(1981 年以後為市場 主 流建材,包括還原射出丁掛磚及釉面 丁掛磚)、方塊磚(1991 至 1992 為熱門建材)、4595 面磚與石英磚( 1991 年後在市場上逐漸 嶄露頭角)( 註 2-8)。
國內學者吳明修教授在「台灣建築的磁磚品質與維護之課題」
中指出,從光復到現在,國 內外牆磁磚的使用狀況:國 1965 年左 右開始使用馬賽克;1970 年後開始使用小口磚、二丁掛、施釉磚 ; 1975 年後開始使用射出磚、窯變磚;2000 年後開始使用山形磚( 註
2-9)。
比 較 分 析 國 內 學 者 戴 配 宜 與 吳 明 修 教 授 之 上 述 文 獻 , 得 國 內 外牆磁磚的沿革,如表 2-2。
表 2-2 國內外牆磁磚的沿革
磁 磚 種 類 開 始 使 用 時 間 成 為 市 場 主 流 時 間
馬 賽 克 1965 年 1981 年 以 前 小 口 磚
二 丁 掛
1970 年 1981 年 以 後 方 塊 磚 1960 年 1991 至 1992 為 熱 門 建 材 射 出 磚
( 擠 出 面 磚 )
1975 年 1981 年 以 後 面
磚
山 形 磚 2000 年 後 開 始 使 用
資 料 來 源 : 戴 佩 宜 , 2008 及 吳明修,2007
註 2-6 吳 南 葳,台 灣 日 治 時 期 建 築 外 牆 面 磚 之 研 究 - 以 公 共 建 築 為 主 要 探 討 對 象 p14,2002 註 2-7 吳 南 葳,台 灣 日 治 時 期 建 築 外 牆 面 磚 之 研 究 - 以 公 共 建 築 為 主 要 探 討 對 象 p36,2002 註 2-8 戴 佩 宜 , 以 打 字 法 從 事 建 築 外 牆 瓷 磚 非 破 壞 檢 測 之 研 究 P2-10, 2008
註 2-9 吳明修,台灣建築的磁磚品質與維護之課題 P11-1,2007
第二章 高層集合住宅之外牆磁磚與張貼工法
第三節 國內外牆磁磚使用現況調查
本研究針對台北市 150 棟 15 層樓以上之集合住宅大樓,隨機 取樣 35 棟作電話訪談,其中有效樣本 27 棟(使用時間 10 年以上 10 棟; 20 年以上 12 棟; 30 年以上 5 棟)( 如 附 錄 四 )。
有效樣本 27 棟,使用磁磚(含一般面磚及馬賽克)24 棟(占 總數 89﹪)。使用 10 年以上有磁磚剝落、剝離或破裂者 1 棟,占 總數 12.5﹪( 如 表 2-3);使用 20 年以上有磁磚剝落、剝離或破 裂 者 8 棟,占總數 67﹪( 如 表 2-4);使用 30 年以上有磁磚剝落、剝 離或破裂者 3 棟,占總數 75﹪( 如 表 2-5)。
表 2-3 國內高層集合住宅外牆磁磚使用現況統計表(10 年以上)
序 號 名 稱 樓 層 數 外 牆 裝 修 材 料 使 照 號 碼 使 用 現 況
1 A 社 區 16 面 磚 840508 OK
2 B 天 廈 23 面 磚 860079 OK
3 C 大 廈 17 大 理 石 880410 ----
4 D 大 廈 16 大 理 石 810423 ----
5 E 大 廈 15 面 磚 840506 OK
6 F 大 廈 19 面 磚 860057 OK
7 G 大 廈 16 面 磚 840552 OK
8 H 大 廈 20 面 磚 830335 OK
9 I 大 廈 23 面 磚 840639 OK
10 J 大 廈 17 面 磚 890104 面 磚 剝 落
資 料 來 源 : 本 研 究 整 理
表 2-4 國內高層集合住宅外牆磁磚使用現況統計表(20 年以上)
序 號 名 稱 樓 層 數 外 牆 裝 修 材 料 使 照 號 碼 使 用 現 況
1 K 大 廈 21 面 磚 790640 面 磚 剝 落
2 L 大 廈 26 面 磚 790553 面 磚 剝 落
3 M 大 廈 15 面 磚 780524 OK
4 N 大 廈 28 面 磚 780553 面 磚 剝 落
5 O 大 廈 17 面 磚 780346 OK
6 P 大 廈 18 面 磚 760509 面 磚 剝 落
7 Q 大 廈 21 面 磚 760993 面 磚 剝 落
8 R 大 廈 17 面 磚 751164 面 磚 剝 落
19 S 大 廈 17 面 磚 751256 面 磚 破 裂 、 剝 落
10 T 大 廈 15 面 磚 750611 OK
11 U 大 廈 17 面 磚 731551 面 磚 剝 落
12 V 大 廈 16 面 磚 721270 OK
資 料 來 源 : 本 研 究 整 理
表 2-5 國內高層集合住宅外牆磁磚使用現況統計表(30 年以上)
序 號 名 稱 樓 層 數 外 牆 裝 修 材 料 使 照 號 碼 使 用 現 況 1 W 大 廈 15 馬 賽 克 690098 馬 賽 克 剝 離
2 X 大 樓 19 PC 版 外 部 油 漆 681437 ----
3 Y 大 廈 15 二 丁 掛 671588 OK
4 Z 大 廈 16 馬 賽 克 641120 馬 賽 克 剝 落 5 ZZ 大 廈 15 馬 賽 克 621125 馬 賽 克 剝 落 資 料 來 源 : 本 研 究 整 理
第二章 高層集合住宅之外牆磁磚與張貼工法
第四節 國內外牆磁磚張貼工法的沿革
從 日 治 時 期 , 台 灣 地 區 就 開 始 使 用 磁 磚 作 為 建 築 物 外 牆 的 裝 修 材 。 當 時 磁 磚 的 施 作 是 由 師 徒 的 制 度 來 傳 授 ; 磁 磚 張 貼 是 由 師 傅 帶 著 徒 弟 一 起 工 作 與 指 導 。 依 據 國 內 學 者 吳 南 葳 之 研 究 : 當 時 磁磚張貼之前會先以水泥砂漿平塗約 3 公釐的厚度,這一層底層 必 須 非 常 的 平 整 ; 面 磚 貼 覆 的 方 式 是 將 面 磚 背 面 均 勻 塗 抹 灰 泥 之 後 , 再 依 照 圖 面 標 示 貼 覆 在 牆 面 上 ; 面 磚 貼 覆 在 牆 面 上 要 以 小 型 木 槌 輕 敲 , 使 面 磚 和 其 他 已 經 黏 貼 在 牆 面 上 的 面 磚 維 持 在 同 一 平 整的平面( 註 2-10)。
除 了 在 磁 磚 四 邊 都 塗 抹 灰 泥 的 作 法 以 外 ; 也 有 在 單 一 磁 磚 背 面 塗 抹 糰 狀 之 水 泥 砂 漿 , 其 塗 抹 量 相 當 於 黏 結 層 的 份 量 , 再 自 牆 壁底端往頂端一列一列地往上貼附的施工方式,後來就被稱為「 糰 子壓貼工法」;現在叫作「軟底壓貼工法」。
但 是 這 兩 種 方 式 各 有 缺 點 , 前 者 所 耗 費 時 間 較 長 ; 後 者 較 容 易 產 生 白 華 現 象 。 後 來 能 大 幅 提 升 施 工 效 率 及 改 善 外 裝 磁 磚 白 華 現 象 的 「 硬 底 壓 貼 工 法 」 終 於 在 國 內 問 世 了 。 然 而 , 這 種 施 工 方 式 , 在 施 工 過 程 中 , 經 常 由 於 作 業 人 員 過 度 的 追 求 作 業 效 率 , 使 水泥膠泥塗佈厚度不足,導 致塗置時間(open time)縮短( 註 2-11), 因而影響磁磚的附著性。
根 據 國 內 學 者 林 耀 煌 、 廖 國 煜 , 1985, 磁 磚 工 程 剝 落 及 析 晶 現 象 之 研 究 , 台 科 大 , 台 北 , 一 文 所 做 之 調 查 顯 示 , 國 內 外 牆 磁 磚採硬底施工佔 62.2﹪,採軟底施工佔 37.8﹪( 何 明 錦 、 吳 毓 勳 、 石 正 義 , 2001)。
註 2-10 吳 南 葳 , 台 灣 日 治 時 期 建 築 外 牆 面 磚 之 研 究 - 以 公 共 建 築 為 主 要 探 討 對 象 p57,
2002
註 2-11 一 般 硬 底 壓 貼 工 法 所 需 之 膠 泥 塗 佈 厚 度 約 為 3~4mm 左 右 ( 視 外 牆 磁 磚 之 厚 度 而 定 , 至 少 應 為 磁 磚 厚 度 之 1/3 以 上 才 足 夠 ) 。 在 施 工 作 業 中 往 往 為 了 加 快 作 業 速 度 或 節 省 膠 泥 材 料,而 施 以 2 mm 左 右 厚 度 之 膠 泥 塗 佈 作 業,因 此 膠 泥 乾 燥 變 快 , 塗 置 時 間 縮 短 ( 林 世 堂 , 1993) 。
第五節 日本外牆磁磚張貼工法的沿革
在 外 牆 磁 磚 張 貼 工 法 方 面 , 日 本 在 明 治 年 代 初 期 , 從 英 國 引 進 了 在 磁 磚 背 面 塗 抹 水 泥 膠 泥 , 再 將 磁 磚 壓 貼 於 底 材 的 糰 子 壓 貼 工 法 ; 這 種 施 工 方 式 就 是 右 手 揉 灰 泥 , 左 手 拿 磁 磚 , 再 把 右 手 的 灰泥塗在磁磚的背面,然後貼覆在牆面上( 註 2-12)。但是這種施工 方法運用於外牆磁磚的張貼,卻容易產生白華現象。
到了 1949 年,日本山本正之想出新方法,就是直接將水泥砂 漿 塗 抹 在 牆 面 上 , 再 另 外 將 磁 磚 貼 上 去( 註 2-13)的 「 硬 底 壓 貼 工 法 」 。 但 是 這 種 工 法 經 常 由 於 作 業 人 員 過 度 的 追 求 作 業 效 率 , 使 水泥膠泥塗佈厚度不足,反而造成磁磚容易剝落。
於 1965 年代,日本建築業界開始採用在磁磚背面塗抹水泥膠
於 1965 年代,日本建築業界開始採用在磁磚背面塗抹水泥膠