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第二章 文獻回顧

第二節 外牆瓷磚檢查

檢查技術 簡介 優點 適用限制 (Schmidt concrete test hammer) 對外牆 瓷磚面打擊,透過打

反彈法又稱為反應法,是利用施密特試槌(Schmidt concrete test hammer) 對外牆瓷磚面施以衝擊,再分析其反彈(或反應)程度或音壓的不同,進行

以下謹分別就目視法、打診法、拉拔試驗,及紅外線熱顯像法做一簡介。

一、目視法

目視法是直接以評估人員現場以肉眼或搭配工具(如望遠鏡)觀 察外牆劣化的狀況,是最基本的檢查方法,有以下 2 項特色:

(一)透過簡易及快速的檢查方式,有效率判斷該建築物外牆是否安全 性。

(二)由於目視法相當簡單快速,有利於執行定期檢查,易做到持續維 護追蹤,且易決定修繕優先序位。

但也正是因為僅用眼睛所見之結果做為判斷依據,被隱蔽的部分 則難以察覺,例如受到遮蔽物阻擋視線、日照、瓷磚背後存在空洞或 脫黏等等。

二、打診法

打診法是利用打診棒(如圖 2-4)敲擊外牆瓷磚,並依據所發出不 同頻率的敲擊聲,判斷內部接著是否可能有缺陷存在,屬於非破壞性 檢測。若由有經驗的人員施作,其準確度相當高,且可藉由進行檢查 的同時,近距離觀測外牆瓷磚的狀態是否穩定,是相當重要的檢測方 式。當然,敲擊時不可施力過大,以免造成已出現問題之瓷磚因而破 壞。

一般型打診棒(右為近照)

南瓜型打診棒,檢測瓷磚時敲擊聲音較大(右為近照)

圖 2-4 打診棒

(資料來源:[1])

打診法依據打診的範圍,分為全面打診法,及局部打診法(或稱 部分打診法)。

(一)全面打診法

顧名思義,全面打診法即是對外牆進行全面性打診。利用全面 打診,可瞭解整棟建築物外牆瓷磚之詳細情況。然而由於是全面性 施作,許多伸手無法觸及之處,需要靠架設鷹架、吊籠、洗窗機或 是吊籃之類之設備,以便施作人員可近身進行打診檢查。也正因如 此,此法的所花費之費用及時間,也相對較多。

(二)局部打診法

與上述全面打診不同,局部打診是施作人員站立於陽台、露台 或靠窗處,就伸手可及且可施作之範圍,手持打診棒採敲擊或刷動 外牆瓷磚的方式,聆聽是否有異常的聲音。要注意打診棒頭須貼在 瓷磚表面上,打診桿不可與瓷磚觸碰,以避免產生其他雜音而有所

干擾。由於施作人員站立位置可能為私人空間,故需先經住戶允 許、配合住戶同意的時間進入,此為採用局部打診法所受限制之 一;另外,施作人員伸手無法觸及、無合適站立的位置而導致某些 區域無法施測,亦為局部打診法所受之侷限。

三、拉拔試驗

拉拔試驗的試驗過程,是先將受測之外牆瓷磚切割成合適的大 小,再利用黏著劑將測試鐵片黏於受測瓷磚上,以拉拔試驗機進行拉 拔,即可從機器所顯示的數字中取得瓷磚的拉拔強度。

到底瓷磚的拉拔強度的標準應該為何,其實國內並無統一的規 定。查目前臺北市政府都市發展局的「建築物濕式貼著飾面材外牆飾 材施工計畫書」(申報 2 樓版勘驗檢附),其第 2 點訂有「本案現場抽 測執行機制將依手動式油壓拉拔試驗標準。(各向立面取 1 處,至少 3 處。符合 6kg/cm2抗拉力)」,或許是引用國家標準 CNS 12611(陶瓷面 磚用接著劑)中所制訂的接著劑接著強度 58.8N/cm2(約為 6kgf/cm2) 為其依據。相較於日本規定的拉拔強度 4kgf/cm2(適用於壓貼工法之 瓷磚)、香港規定的拉拔強度 5kgf/cm2,臺北市政府都市發展局所要求 的顯然較為嚴格,希望能有效改善建築物外牆瓷磚的安全問題。

四、紅外線熱顯像法

近年來紅外線熱顯像的技術,常利用於外牆瓷磚檢查方面,其原 理是利用日光照射、氣溫變化而使得外牆瓷磚表面產生溫度變化的現 象。主要是經由紅外線熱像儀的觀測,比較外牆瓷磚健全部位及脫黏 部位的表面溫度差異。由於瓷磚產生脫黏狀況,便會在背面產生空氣 層,而空氣層具有相當優良的隔熱效果,於是在脫黏狀況下的瓷磚的 表面與建築體之間的熱傳導效果則減低。

當陽光照射、外部環境溫度上升時,外牆表面溫度亦隨之提升。

若外牆瓷磚脫黏,造成背面有空氣層存在,則瓷磚表面的熱量便難以 傳導至建築體,形成脫黏部位溫度較健全部位的溫度為高。相對來說,

若是日照減少、外部環境溫度下降時,外牆表面溫度也跟著下降,原

本建築體的熱量應隨著熱傳導傳至外牆表面以散熱,然而受到空氣層 的隔絕,熱傳導途徑受阻,所以脫黏部位的溫度比健全部位來得低。

圖 2-5 紅外線熱像儀

(資料來源:本研究拍攝)

圖 2-6 熱顯像圖例

(資料來源:林谷陶副研究員提供)

翁佳樑等[1]依據施作經驗,提出紅外線熱顯像法的適當施測時間 建議(以 2 月至 4 月春天為例):建築物東面建議上午 9 時前完成檢測;

南面於上午 10 時至 11 時完成檢測;西面上午不適合施作紅外線檢測,

下午 4 時過後較為適合;北面上午也較不適合檢測,下午 2 時至 4 時

期間較為適合。另外,依不同季節,太陽照射角度及時間點等等也會 有所不同,建議之最佳施測時間點亦應隨之修正。

2.2.2 外牆瓷磚檢查程序研究

對於建築物外牆瓷磚問題,近年來本所已有 2 項研究計畫「建築立面更 新健診與評估系統之研究」、「建築外牆飾面材料安全檢查機制建立之研究」

進行深入探討,其中有關建築物外牆瓷磚檢查、診斷的程序,此二研究計畫 均提出相關執行方式,可提供予建築物所有權人或使用人,做為外牆瓷磚安 全性評估之依循參考。

一、建築立面更新健診與評估系統之研究[5]

交通部頒訂之公路養護手冊中,橋梁目視檢測是採用 DER&U 目 視檢測評估法。DER&U 評估法將各橋梁構件的劣化狀況量化,進而計 算全橋之狀況指標 CI 值(Condition Index, CI)。研究計畫利用 DER&U 評估法,將其轉化為目視建築物外牆的評估方式。

所謂的 DER&U,指的是被評估構件的「劣化程度(Degree)」、「劣 化範圍(Extent)」,以及安全性及服務性的「重要性(Relevancy)」,及需 維修的「急迫性(Urgency)」。評估人員對被評估的構件,就此四項分別 給予 0~4 的評分,再輸入於計算公式求得狀況指標。

研究計畫參考國內「震災後危險建築物緊急鑑定作業基準」、「橋 梁目視檢測評估標準」等相關研究,以及其他轉化 DER&U 目視評估 法之構造物標準擬定方式,整理比較其優缺點;加上透過現場察看建 築物案例、平時蒐集整理相關照片,將其整合、歸納、比較每個因子 劣化的現況,並經討論,訂定建築物外牆瓷磚劣化標準。惟建築物外 牆瓷磚之「U」在狀況指標中較不具實質意義,因此將 DER&U 調整為 DER。

表 2-3 建築物外牆瓷磚目視診斷評估標準表

0 1 2 3 4 D

(劣化程度,

Degree)

正常 隆起、色差、

Extent)

0% 1~5% 6~10% 11~15% 16%以上

有了以上的背景資料及目視檢查規畫,即可至現場進行「一次診 斷」,也就是 DER 目視法,並將目視結果記錄下來,必要時可採取局 部打診,以便更進一步瞭解外牆瓷磚劣化狀況。接下來,將目視結果 對照於建築物外牆瓷磚目視診斷評估標準表(即表 2-3),可分別得到 D、E、R 等項目的數值,再將此 3 個項目的數值代入公式(1)之中,即 得到該外牆瓷磚的狀況指標 CI 值。有了 CI 值之後,再對照表 2-4 則 可瞭解該外牆瓷磚的劣化程度,以及是否需要修繕等建議,可供做為 籌備或採取下一步行動的參考。

當計算得知 CI 值小於 57,研究計畫建議應進行更新修繕,或是進 入「二次診斷」,也就是打診法。

與一次診斷的局部打診不同,二次診斷是採取大規模的打診。其 打診的結果,研究計畫建議,依打診結果,其音頻在 1,000Hz 以上的 位置,可依據業主的需求進行局部修繕或更新;若是音頻在 1,000Hz 以下的位置,則建議逕行更新修繕或進入「三次診斷」。

至於三次診斷的接著力拉拔試驗結果,研究計畫依照丁掛磚、方 塊磚等 2 種不同形式的外牆瓷磚,其接著力拉拔結果分別建議以 5.96kgf/cm2及 6.37kfg/cm2做為標準值。接著力低於標準值之位置,以 打診法確立更新範圍,進行更新修繕;接著力高於標準值之位置,視 業主需求局部修繕或更新。

以上建築物外牆瓷磚劣化程度診斷流程,以流程圖表示如圖 2-7。

案例建築物老舊外牆瓷磚發生病狀

進行案例背景資料蒐集

(問診、相關圖面、擬定目視檢查……)

至案例現場操作外牆瓷磚DER 目視診斷評估、記錄,及局部打診測試

計算CI值(狀況指標),確立劣化等級

CI值小於57,進行 二次診斷或更新修繕

CI值大於57,

定期維護及檢查

進行大規模打診 診斷評估

頻率1000Hz以下位置,

進行瓷磚接著力拉拔試驗 頻率1000Hz以下位置,

進行三次診斷或逕行更新修繕

接著力低於標準值之位置,

以打診法確立更新範圍,

逕行更新修繕

接著力高於標準值之位置,

視業主需求局部修繕或更新 頻率1000Hz以上位置,

依據業主需求局部修繕或更新

圖 2-7 建築物外牆瓷磚劣化程度診斷流程

(資料來源:[5])

表 2-4 建築物外牆瓷磚診斷劣化標準程度評估準則與更新建議

技術,交互應用,將外牆瓷磚的檢查程序分為 3 個步驟

檢查程序一:採用目視法,若發現有剝落、裂縫、隆起、嚴重汙 損、嚴重白華等情形,即進入檢查程序二;若沒有發現上述情形,即 完成檢查。

檢查程序二:採用目視法及局部打診,或是目視法及局部打診並 配合局部紅外線熱顯像,若發現(1)至少出現 1 個部位產生瓷磚或水泥 砂漿剝落,其面積占 0.25m2以上;或(2)牆面有 2 個以上的表面隆起;

檢查程序二:採用目視法及局部打診,或是目視法及局部打診並 配合局部紅外線熱顯像,若發現(1)至少出現 1 個部位產生瓷磚或水泥 砂漿剝落,其面積占 0.25m2以上;或(2)牆面有 2 個以上的表面隆起;

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