國外耐久性能評估方法及手冊

壹、 既有公寓大廈結構劣化調查和診斷技術手冊

究所，2002)

「既存マンション躯体の劣化度調査・診断技術マニュアル」主要用於診斷 和評估建築物之劣化程度。該手冊適用於日本既有之鋼筋混凝土公寓式建築，對 目標建築物透過定期地調查和診斷，掌握目標建築物之劣化狀況以及修復必要性 等，以延長鋼筋混凝土建築物之使用壽命。該手冊參考了建設省和日本建築學會 發佈之相關手冊，並結合了後續調查和研究結果，整合出適用於既有鋼筋混凝土 公寓式建築劣化狀況的診斷及調查手冊。該手冊之應用範圍限於正常使用之建築 物自然劣化現象，並根據表 2- 8 之調查項目進行診斷。

表 2- 8 調查項目

調查對象 調 查 項 目

混凝土 強度、裂縫、中性化、氯離子、鹼骨材反應、凍害等 鋼筋 保護層厚度、自然電位、極化電阻、鋼筋腐蝕率等 砂漿、磁磚 浮起、剝落等

外牆塗裝 裂縫、剝落、變退色、粉化等 構件異常 樓板傾斜、變形等

(資料來源：日本建築研究所，2002)

除此之外，該手冊在日常檢點方面考量了，(1) 建築物外牆塗裝材料具有保 護效用，如外牆塗裝材料發生劣化，則會降低外牆的保護作用，以及(2) 因建築

設備和屋簷可維持建築物之使用性，因此關於外牆之塗裝材料、建築設備和屋簷 均納入在診斷項目中。表 2- 9 為日本目前的診斷等級，除日常點檢外，透過一 次診斷(初次診斷)可簡單地掌握建築物的劣化狀況，二次診斷和三次診斷統稱為 高次診斷，用以辨識劣化原因以及判斷修復之必要性。

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表 2- 9 診斷等級

診斷等級 目的 調查方法 調查對象

日常點檢 早期發現缺陷、劣化診

目視調查 外牆等垂手可及之範

斷的初步調查 圍

1 次診斷 原始狀態的掌控、劣化 目視調查、使

設計圖、外觀

的危險性判斷 用少量的機器

2 次診斷 劣化的危險性判斷、修 非破壞檢測、

公共區域 復之必要性判斷 微破壞檢測

3 次診斷 更詳細的診斷、評估 局部破壞檢測 除上述範圍外，包含 內牆、室內地板等 (資料來源：日本建築研究所，2002)

該手冊之調查與診斷流程如圖 2- 2 所示，除劣化狀況需要採取緊急措施，

或需與修復工作同時進行時，可根據實際狀況調整。初步診斷(一次診斷)之目的係 利用簡單的測試方法掌握建築物之狀況以及確認該建築物是否有缺陷或損壞，

根據調查判斷需不需要進行詳細調查(高階診斷)。在二次診斷和三次診斷中，依 據初步診斷之結果進一步對可能出現劣化的區域和原因深入探討。調查方法盡量 以不破壞建築物之方式進行，初步診斷將不考慮建築物之劣化程度，透過書面資 料和目視進行調查；二次診斷涉及去除裝修材料或小規模之破壞，但足以修復，

以仕途更詳細地了解劣化本質；三次診斷在進行時，如有必須，可採集少許混凝 土；綜合診斷之目的是為了掌握建築物整體的劣化狀況，根據其診斷目的進行評 估，特別是在判斷受否進行改建或修復時。

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缺陷發生、定期診斷、實施大規模修復前、

貳、 日本國土交通省-公寓大廈改建或修繕之判定手冊(日本國土交 通省，2010)

日本國土交通省於 2010 年所改訂之「公寓大廈改建或修繕之判定冊」(マンシ ョン建替えか修繕を判断するためのマニュアル，日本國土交通省，2010)，主要

目的是進行公寓大廈改建時，為讓各區分所有權人對於改建之必要性或合理性所 有認知，必須了解目標建物之老朽化程度，並獲得其對應改建及修繕等方法之各 項比較結果並討論，亦可讓後續改建規劃時更容易獲得各區分所有權人之共識。

其內容主要涵蓋：

公寓大廈之老朽化程度判定，了解不符合現實之使用性能及設定要求之 改善水準

修繕/改修之改善效果的了解與費用算定 改建之改善效果的了解與費用算定

基於費用之改善效果，以進行修繕/改修或改建之判定

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本手冊

老化度的判斷和需求改進標準設定

其中，1981 年進行最大篇幅之改正，同時 6 月 1 日也頒佈新的耐震基準，而頒

共用部分：樓高、隔音性能、無障礙性能、省能源性能 專用部分：面積、無障礙性能

設備水準 電梯設置狀況

就老朽度判定之而言，共分為 A、B 及 C 三個等級。以等級 A 而言，現階 段之建築結構軀體及居住性並沒有劣化及老舊化現象，也無須執行任何改善項目；以 等級 B 而言，建築結構軀體已有一定之劣化現象產生，又可依居住性分為 B⁺

B^-，分別代表居住性稍為老舊及相當老舊二類，配合管理委員會之要求進行改 善項目的決定與執行；以等級 C 而言，現階段而言，結構安全性或防火/避難安 全性等已發生問題，且必須針對執行特定改善項目。

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項目

以構造安全性中之耐震性能而論，對於已經執行過耐震診斷之公寓大廈而言，

其診斷結果可用於本手冊之老朽度判定。原則上，耐震診斷結果以三年內為有效 資料，超過三年以上之診斷結果須配合材料劣化之進行而判斷是否合適使用。由 於公寓大廈之管理單位必須負担耐震性能診斷之相關費用，首先可執行簡易調查，

再依調查結果斷定是否進行詳細耐震診斷。耐震診斷以建築物耐震改修促進法中 所建議之方法為主；一般而言，鋼筋混凝土構造建物則以日本建築防災協會發行 之「2001 年改訂版既存鋼筋混凝土建築物之耐震診斷基準及解說」，鋼骨鋼筋混 凝土建築物則以「2009 年改訂版既存鋼骨鋼筋建築物之耐震診斷基準及解說」

為主要參考手冊。此一項目之判定共分為 A 及 C 二種等級，可依構造耐震指標 Is 是符合構造耐震判定指標 Iso 決定之。

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表 2- 11 結構軀體劣化之判定基準

凝土設計基準強度時，則判定為等級 C；若推定強度最小值為混凝土設計基準強 0.8-1.0 倍間，則判定為等級 B；若推定強度最小值大混凝土設計基準強度 時，則為等級 A。於一般而言，可採用敲擊回音法或超音波法等非破壞檢測及 鑽心取樣之樣本調查等，然而就精度之考量，建議採用以鑽心取樣之樣本調 查。

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參、 美國相關規範

針對鋼筋混凝土建築的耐久性評估法，美國混凝土學會(ACI)曾先後出版三本 相關手冊 ，分別 為「 ACI 201.1R-08 Guide for Conducting a Visual Inspection of Concrete in Service」、「ACI 562-13 Code Requirements for Evaluation, Repair, and Rehabilitation of Concrete Buildings and Commentary」、「ACI 364.1R-19 Guide for Assessment of Concrete Structures before Rehabilitation」，其中 ACI 3164.1R-19 最

近出版且內容完整，相當於國內與日本對建築物的初步評估，內文概述了如何評 估混凝土結構修復前的方法和一般程序，可與 ACI 562 一同使用，主要目的為評 估結構的當前狀況、由環境條件引起的劣化程度、評估因載重和支撐位移而導致 的結構損壞或不穩定、進一步驗證結構的完整性及評估結構容納的能力，以確定 改變結構使用的可行性並參考「ACI 365.1R-17 Report on Service Life Prediction」

估算結構的剩餘使用壽命。

混凝土結構修復前的評估指南(ACI 364.1R-19)(美國混凝土學會，2019) 評估的流程如圖 2- 5 所示，第一步為調查(investigation)和評測(evaluation)，

取決於計畫要求而進行初步(preliminary assessment)或詳細(detailed assessment)評 估。初步評估完成後，如果認為需要或必要，可以進行詳細評估。評估通常涉及 的可觸及構件。混凝土表面或隱藏構件下方的條件性評估(condition assessment) 通常不包括在初步評估中。雖然初步評估可以包括具體的鑽心取樣和試驗，但更 多時候這些試驗為詳細評估的一部分。

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圖 2- 5 評估流程 (資料來源：美國混凝土學會，2019)

進行混凝土評估的第一步為審查與結構相關的建造、改建、修理和維護等有 關的既有資訊。在評估結構時應驗證從文件審查中所收集的資訊，包括結構的類 型、劣化的類型和程度、修復項目的範圍以及文獻的可及性。在某些情況下，當 無法獲得文檔以進行詳細評估時，可能需要進行非破壞性檢測、材料取樣和實驗 室材料研究等。

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有關原始建築或改建的資訊可以從所有者、建築師或施工工程師及當地建管 部門等獲得。施工文件和其他原始記錄可能有助於了解施工方法、材料、設計依 據和施工中遇到的困難，其他可能的資訊來源為建造或修理建築物的建築公司和 業主的代表，更多資訊通常透過與相關人員(例如，施工主管)的個人訪談獲得。

當沒有原始施工文件或維修文件時，應評估所缺失的資訊，例如透過使用非 破壞性檢測或探索性開孔(exploratory openings)記錄結構部件的準確尺寸、分析 材料和定位鋼筋。 畫書，則可使用非破壞性試驗方法來驗證原始結構或修復資訊(ACI 228.2R；ICRI 210.4；Carino 和 Malhotra(2004))。如果沒有原始施工計畫書，可以使用非破壞性

檢測方法來建立現有條件，例如在關鍵部位的鋼筋尺寸和間距，另可在選定地點 進行足夠數量的試驗以確定可靠的估算值(ACI 562；ASTM E122；ACI 228.2R)。

為了確認非破壞性檢測，應透過在選定位置移除混凝土或探測開孔進行現地測量 來驗證結果。

狀況調查應包括目視觀察並結合各項非破壞性檢測，如超音波 (ASTM D4580/D4580M)和探測開孔，狀況調查和目視觀察可參照 ASCE/SEI 11 和 ACI 201.IR，非破壞性檢測相關資訊可參見 ACI 228.2R。

通常很難對可見的劣化進行分類和量化，因為取決於與觀察區域的接近程度、

允許專業人員定義嚴重、中度和輕微劣化等術語，以建立對損害一致性的表示和 理解。

有時可能需要以探索性的開孔來驗證竣工條件、揭示隱藏條件、獲取劣化的 原因，並提供修復工作的可施工性相關資訊。例如，可用探索性開孔來驗證尺寸 和透過非破壞性試驗來辨別隱藏的空隙或蜂窩區域與位置。從構件中取出的混凝 土鑽心或樣品的試驗研究亦通常有助於評估混凝土。

ACI 437R、ICRI 210.4 和 ASCE/SEI 11 提供試驗方法和開孔位置的選擇指

ACI 437R、ICRI 210.4 和 ASCE/SEI 11 提供試驗方法和開孔位置的選擇指