第二章 文獻回顧
第二節 國外耐久性能評估方法
壹 、 建 築 物 耐 久 性 能 調 查
若建築物處於鹽害環境或者本身含有較高之氯鹽量，將會降低其 結構物之耐久性，不僅造成鋼筋腐蝕，甚至影響建築物其耐震能力。
因此，透過耐久性調查可瞭解建築物之劣化狀況，並且依調查結果可 決定劣化建築物是否需要補修、補強以及其工法之選定。依文獻 AIJ(1997)建築物耐久性調查可分為三類，「概要調查」、「外觀目視調 查」及「詳細調查」，其調查內容如表 2-1 所示。調查目的如下述：
1. 概要調查：
記錄建築物相關資訊，如設計圖說、施工記錄、補修記錄以及使 用者口述建築物之狀況，其目的是為瞭解建築物固有之條件，可作為 後續診斷之依據。又好比人類進行健康檢查，醫生將患者的姓名、年 齡、住所、職業、出生年月日、教育環境、病歷及父母病歷等依據紀 錄，對於診斷、治療是有其必要性的。
2. 外觀目視調查：
透過外觀目視調查可判定建築物其劣化原因及劣化程度。一般從
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(1). 漏水。
(2). 變形。
(3). 異常感覺(振動、撓曲) 。 (4). 其他。
詳細調查
1. 利用儀器掃描鋼筋號數、配筋狀況。
2. 鋼筋腐蝕電位量測。
3. 除去混凝土保護層觀測鋼筋腐蝕狀況。
4. 進行混凝土鑽心試驗，判定混凝土中性化深度、氯離 子含量以及混凝土抗壓強度。
(資料來源：涂豐鈞等，2012)
由劣化的症狀，推定出劣化現象，進而推測出導致劣化的因素，
其關係如圖 2-1 所示。
圖 2-6 劣化症狀、劣化現象、劣化因素的關係 (資料來源：建築物耐久性向上技術普及委員會， 2007)
由建築物耐久性向上技術普及委員會頒布之鋼筋混凝土建築物 耐久性技術指針中，為了進一步了解既有建築物現況，以確定是否需 要進行各種症狀調查，其診斷方法共分為三次診斷，第一次診斷為目 視的概要診斷與劣化症狀的調查，由劣化程度的結果作為評定是否進 行第二次的診斷調查，或進入維持管理指針的依據。第二次診斷和第 三次診斷主要是依照指定的劣化現象調查，且進行劣化現象的原因推 定，進而作為補修工法或是維護管理指針的必要性判斷。
劣化症狀 劣化現象
病狀 病名 病因
劣化因素
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1. 針對設計劣化外力中性化的影響 2. 針對設計劣化外力鹽害的影響 3. 針對設計劣化外力凍害的影響 4. 針對設計劣化外力鹼骨材的影響
開始
建築物的用途與規模 建築物的環境條件
設計目標的設定 劣化外力的選定
設計劣化外力 容許劣化狀態
設計耐用年限
主要對建築物耐久性能要求的明確性
耐久設計的要求 混凝土品質要求 施工規範的要求 管理品質的要求 維護管理的要求
耐久設計法的選定
材料的選定
施工規範的選定
品質管理方法的選定
維護管理方法的選定
耐久性 評估
結束
圖 2-9 建築物耐久性設計過程示意圖 (資料來源：日本建築學會，2004)
日本土木學會混凝土標準示方書設計篇中關於一般環境下且其 使用年限為 100 年之結構物耐久設計(第 2 章)，主要建議混凝土水灰 比及保護層厚度，設計者若依其建議值設計，可不須進行性能核檢。
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然而，若對於具塩害、中性化、凍害或化學侵蝕等劣化可能之結構物，
則提供耐久性簡易設計法(第 3 章)以符合示方書中所規定之性能檢核。
以塩害為例，設計者須依環境條件(混凝土表面氯塩量)及性能檢核基 準(鋼筋腐蝕之臨界氯塩量；第 8 章)，以決定混凝土保護層厚度與氯 離子擴散係數之組合；並於設定之保護層厚度下，依容許之裂縫寬度 及氯離子擴散係數以決定所須之混凝土水灰比。以中性化而言，設計 者須依環境條件及性能檢核基準(第 8 章)，以決定混凝土保護層厚度 及其水灰比。日本土木學會混凝土標準示方書設計篇主要之耐久性能 檢核方法，除環境條件或作用之設定參數外，分為鋼筋腐蝕檢核及混 凝土劣化檢核二大項目。混凝土劣化之原因以凍害及化學侵蝕為主；
鋼筋腐蝕檢核又細分為：
1. 混凝土表面裂縫是否符合最小值規定；
2. 鋼筋表面氯離子濃度於使用期間內是否小於腐蝕發生之臨界 值；
3. 中性化深度於使用期間內是否未達腐蝕發生之臨界深度。
日本於 2000 年開始推動「住宅品質確保制度」，而其國土交通省 則適時建立相關住宅性能評估基準與表示方法，主要包含 10 個領域 (結構安全、火災安全、劣化減輕、維護管理與更新等)及 34 個項目。
結構安全中共規定七個項目，除地震荷重外風力及積雪也考慮在內，
以耐震等級－結構崩塌防止為例，共分為三個等級如下所示：
等級 1：於日本建築基準法所定之稀有地震(約數百年 1 次)作用 下，建築物不能倒壞或崩塌。
等級 2：於日本建築基準法所定之稀有地震(約數百年 1 次)之
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1.25 倍作用下，建築物不能倒壞或崩塌。
等級 3：於日本建築基準法所定之稀有地震(約數百年 1 次)之 1.50 倍作用下，建築物不能倒壞或崩塌。
劣化減輕對策中僅規定一項目，依劣化對策等級共分為：
等級 1：依日本建築基準法所規定之相關事項進行設計(使用年限 約 25-30 年)。
等級 2：於設定之自然環境與維護管理條件下，符合 2 世代建築 標準(使用年限約 50-60 年)。
等級 3：於設定之自然環境與維護管理條件下，符合 3 世代建築 標準(使用年限約 75-90 年)。
除劣化對策等級 1 外，為使建築符合 2 世代或 3 世代建築標準，
可依日本國土交通省建議之基準，依 a. 水泥種類；b. 混凝土水灰比；
c. 構件設計與配筋；d. 混凝土品質；e. 施工計畫；f. 其它結構構件 等項目進行設計。台灣之內政部建築研究所雖有推動「新建住宅性能 評估制度」，但對耐久或劣化相關規定或建議，則鮮少著墨；換言之，
台灣對於建築之耐用壽命部份並無清楚定義。
日本建築學會出版之「建築工事標準仕樣書·同解說 JASS 5 鋼 筋混凝土工事」(2009)中亦有提及一般劣化環境下(中性化為主)之混 凝土耐久設計基準強度，如下表所示，並配合混凝土保護層、混凝土 內含氯鹽量容許值(0.3 kg/m3)及表面裂縫容許值(0.2 mm)等規定，以 確保其耐久性能。若建築物承受特殊劣化作用，如鹽害或凍融作用等，
則除上述各項依所處環境條件另有規定外，亦可考慮設置表面被覆材 料以增進其耐久性能。
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表 2-2 日本建築學會 JASS 5 之耐久設計基準強度規定
計畫供用期間等級 計畫供用期間(年) 耐久設計基準強度(N/mm2)
短期供用等級 30 18
標準供用等級 65 24
長期供用等級 100 30
超長期供用等級 200 36
*若為超長期供用等級時，當混凝土保護層增加 10 mm 時，耐久設計 基準強度可設定為 30 N/mm2
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