國內外建材耐久性實驗室現況概述

國外於一九八０年代開始專注建材耐久性研究，國內近幾年亦開始 相關研究，但礙於研究設備缺乏及資源整合，國內建材耐久性一直無法 推展，在此利用本節針對國內外耐久性實驗室現況作概述。

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（2）梁及柱之主筋，3.8 公分。

梁及柱之箍筋、肋筋、螺筋，2.5 公分。

（3）薄殼及摺版，16 公厘直徑以下者，1.0 公分，其餘須相 當鋼筋直徑，但不必大於 1.9 公分。

束筋之保護層厚度不得小於各筋面積和之相當直徑，但不必大於 5 公分或前述規定之較大者。

預力混凝土如在廠中製造所用鋼筋之保護層厚度，得依廠製 預鑄混凝土之規定。易銹蝕暴露處之保護厚度應予增大，或另加 其他保護層保護之暴露鋼筋應予防銹處理。防火需要保護厚度大 於本規定時，應以防火需要保護厚度為準。

第四章 建材耐久性實驗室與調查規劃

為了制訂建材耐久性規範，必須先成立建材耐久性實驗室，針對各 材料劣化因素與不同環境設置暴露場及相關研究設備，提供學術研究與 建立資料庫。由於國內並未成立專屬研究機構，而且各大學也無相關的 實驗室設立，故本章將針對國內外耐久性實驗室現況做整理，並提出建 材耐久性研究相關建言。

4.1 國內外建材耐久性實驗室現況概述

國外於一九八０年代開始專注建材耐久性研究，國內近幾年亦開始 相關研究，但礙於研究設備缺乏及資源整合，國內建材耐久性一直無法 推展，在此利用本節針對國內外耐久性實驗室現況作概述。

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台灣科技大學營建

系 恆溫恆濕控制系統、微孔隙量量測系統、耐久性量測系統

淡江大學土木系 鋼筋探測儀、混凝土溫度記錄儀、風雨實驗設備

中興大學土木系 風洞實驗設備

中央大學土木系 恆溫恆濕室、汞壓混凝土孔隙測定儀

中興大學材料系 鹽霧試驗機、恆溫恆濕室

成功大學材料系 恆電位儀、應力腐蝕試驗機、疲勞試驗機

清華大學材料所 溫度、濕度控制爐

中山大學材料系 動態疲勞試驗機、高溫潛變機、溫度環境爐

台灣大學材料系 應力腐蝕試驗機、高應變試驗機、腐蝕疲勞試驗機

海洋大學材料系 腐蝕數率測試儀

港灣技術研究中心 交流阻抗腐蝕速率測定儀、電化學分析儀器 、海水循環試驗

水槽 、非破壞檢測儀器 工業技術研究院材

料研究所防蝕及電 化學實驗室

鹽霧試驗機、恆溫恆濕室 台灣檢驗科技股份

有限公司 鹽霧試驗機、塗膜物理與化學抗性之試驗設備

金屬工業研究發展

中心 溫度環境爐、疲勞試驗機

4.1.2 美國

根據ANSI（American National Standard Institute）,ASTM(American Society for Testing and Material),NIST(National Institute of Standrads and Technology),ACI(American Concrete Institute),PCA(Portland Cement Association)等 實驗室資料，以 NIST〔97〕最具規模，概述如下：

大型環境實驗室：

一、 恆溫恆濕控制室：研究混凝土收縮與潛變

二、 全尺寸溫度分析實驗室：量測熱傳導與溫度梯度所導致的應 力行為

三、 研究建物各種形式能量消耗

四、 凍融實驗室：針對 ASTM C666 試驗設定 五、 室外天候模擬實驗室

六、 室內狀態模擬實驗室

七、 微影像研究室：觀察孔洞結構

119 全尺寸 3D 動態載重實驗室：

八、 模擬地震力、風力載重行為 九、 全尺寸構件實驗與疲勞實驗

4.1.3 加拿大

北美建物每年因環境破壞約有數十億美金損失，加拿大國家研究院 營建研究所有鑑於此，成立專司耐久性研究實驗室。根據加拿大營建研 究所 IRC（Institute for Research in Construction），有關建材耐久性實驗設施，

概述如下〔98〕：

一、 大型環境實驗室：用來評估常溫至零下 40℃間，外牆與窗戶 的行為。

二、 全尺寸動態風雨試驗設備：模擬竄流風壓與大雨對外牆的影 響。

三、 高精度紅外線內部溫度探測器：得知內在熱源對建材所造成 的溫度梯度。

四、 動態與溫度機械性質分析實驗室：研究屋頂材料耐久性與材 料因溫度所導致的應力行為。

五、 耐候與加速老化實驗室：進行外牆與屋頂材料老化試驗。

六、 音響與火害實驗室：研究聲音於隔間設備與樓板的傳遞行為 及火爐附近材料耐久性研究。

上述除了第一點涉及當地緯度狀況，其餘對國內建材耐久性研究皆 具高度參考價值。

4.1.4 歐洲

歐洲建材實驗室以英國 BRE（Building Research Establishment）〔99〕

最具規模，除了完備的耐久性實驗設施外，還擁有全世界最大的室內全

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尺寸實驗室（Cardington），從事建物性能、火害及爆炸研究，因此本節 就 BRE 相關耐久性實驗設備做概述，整理敘述如下。

一、 環境與健康實驗室：量測環境污染、各類建材劣化污染程度研 究。

二、 建物使用性能實驗室：木質材料、黏結材料及防水材料使用年 限試驗與估算。

三、 全尺寸建物實驗室：以實際建物從事各類建物耐久性能研究如 耐候試驗與火害等。

四、 CWLP（Centre for Whole Life Performance）：制訂建物管理方針，

評估與減少劣化因子，規避潛在危險，並發展各類建材維護方 法，提供耐久性諮詢。

一九九九年英國建物維修共花費三百九十億英鎊，占英國國內生產 毛額的百分之五〔99〕，且有增加的趨勢，因此建材耐久性提升即代表 國家競爭力的提升。

4.1.5 日本

日本建設省建築研究所為日本在都市與建築方面唯一的研究機 構，從事建築物的安全性、耐久性及環境品質提升之研究。本節將介紹 日本建設省建築研究所有關材料耐久性之實驗設施，分述如下：

一、材料耐久性實驗室：研究建材處於不同環境下之劣化行為。設 備如下：

1. 化學分析室：實驗室內溫度訂為 20±1℃、濕度 50~60%RH，

內有自動化學分析處理設備，自動鹽分分析記錄設備、紅外 線分光光度計等，可進行化學分析與熱分析。

2. 分析實驗室：設有氣流室、純水製造機、化學天秤及細孔分 析器。

3. 電子顯微鏡室：掃瞄型顯微鏡、真空電鍍機。

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4. 防蝕實驗室：萬能腐蝕試驗設備、滲透腐蝕試驗設備，可以 電氣化學方式分析材料的腐蝕行為。

二、風雨實驗室：研究不同風雨狀態對屋頂、外牆及防水材料之影 響。詳細設備如下：

1. 亂流境界層風洞：有三種形式，用來研究構造物的耐風性、

都市風環境的驗證、空氣力學基礎研究等與風有關之研究。

2. 低亂風洞：用來校正風速計等較簡單的儀器。

3. 耐風試驗設備：為一可搬動式變動風產生試驗設備，可在任 意地點進行住宅的屋簷等建築物的細節部分與實物等大的 耐風性試驗。

4. 強風產生設備：本設備可製造人工暴風雨，可做建築物的屋 頂、外牆、開口處的防水性能試驗及表面修飾破損、飛散等 耐風性試驗。

5. 屋頂防水試驗設備：可產生小型人工暴風雨，以進行屋頂防 水試驗。

6. 壓力型防水試驗設備：本設備在壓力室內裝置屋頂及外牆等 試驗體，並灑水及施加風壓，以研究其防水性能與水密性能。

三、暴露實驗場：分別為材料暴露區、組件暴露、結構材料暴露區、

特殊暴露區，再針對建材或構材可能之暴露情形，設置不同狀 態之暴露台。詳細如下：

1. 材料暴露區：主要試驗體為塗料、各種表面塗噴材、塑膠版、

水泥砂漿、防水材、裝潢板及裝潢用金屬材。

2. 組件暴露區：此區之對象為建築組件，進行的是混凝大型構 件、實物等大的外牆組件及屋頂單元構件室外暴露試驗。

3. 特殊暴露區：使陽光透過玻璃照射在試驗體上以進行實驗，

係以內部裝潢材料為實驗對象。

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日本屬海島型氣候，除緯度較我國為高，環境有相當高的相似性，

故我國耐久性實驗室的設立，可藉由參訪與研究合作，吸取日本相關實 驗設施與設備設立經驗，進而落實本土化。