第二章 文獻回顧
第二節 外牆石材飾材
外牆石材本身的損壞,可大致分為 5 種:龜裂、缺損、位移、破損及脫 落。使用劣質石材、材質節理不均、石板厚度較厚、分割細長比過大,長期 使用易產生石材龜裂情形;而缺損則常在石材製造、存放、搬運、組裝時發 生,大多屬於人為因素;倘若石材固定繫件支撐力不足,會造成石材下垂位 移,或是長期受到外力影響或承受過重之設備,或是自然環境因素(如:溫 差、地震、風壓等)引致石材翹曲擠壓變位;破損及脫落主要發生於不當使 用附掛物、不慎撞擊損壞、石材厚度不足、分割尺寸過大導致強度不足,當 石材受外力作用,便易產生破壞[4]。
外牆石材接縫也是容易產生劣化問題之處,可大致歸類為填縫表面劣 化、破裂、生苔、接縫處垂流汙染、填縫劑變質汙染、接縫位移擠壓、施工 誤差等。其詳細說明如表 2-3。
表 2-3 外牆石材接縫問題
接縫問題 說 明
填縫表面劣化 輕微影響外觀,開始產生老化。
填縫已破裂 雨水入侵石材內部,已無止水功能,需重新更換。
填縫生苔 環境潮溼與建築部位陰暗處,容易造成填縫生苔。
接縫處垂流汙染 環境氣候影響,雨水夾帶灰塵垂流附著石材接縫部位。
填縫劑變質汙染 使用不當的填縫劑材料變質汙染石材接縫。
接縫位移擠壓 石材因自重或外力作用影響,造成石板位移擠壓接縫變形。
施工誤差 生產精度低與現場安裝累積誤差,造成接縫尺寸大小差異。
(資料來源:[4])
除了以上劣化之外,依據本所於民國 106 年之研究[4],針對 6 個建築物 外牆石材施工個案之施工現場訪視,發現不少因施工錯誤,恐造成日後劣化 的問題點,說明如下,相信國內也有不少建案亦有類似狀況。
一、為更方便施工,直接於二次鐵件上銲接螺絲,且銲接處無塗佈保護層。
恐發生銲接處發生鏽蝕、金屬構架無承載力、石材易鬆脫等劣化情形。
二、為使車道留有足夠的法定距離,犧牲結構體與石材之間的距離,改用暗 槽配合一次鐵件加 AB 膠安裝石板。恐造成鐵件僅用 AB 膠固定在石材 背面,石材易鬆脫之劣化情形(圖 2-4)。
圖 2-4 暗槽、一次鐵件加 AB 膠安裝石板
(資料來源:[4])
三、為方便施工,一次鐵件及二次鐵件安裝位置不一致,結構面鐵件在石材 面鐵件之上。將使金屬構架結構不穩定,石材易鬆脫(圖 2-5)。
石材與結構體之間間距不足,
影響工作空間。
故無法使用背擴孔,只能改 用暗槽配合一次鐵件加AB膠 安裝石板。
圖 2-5 鐵件安裝位置不一致
(資料來源:[4])
四、設置電箱位置無法放置錨栓,所以加骨架,胡亂搭接金屬繫件,加多塊 墊片使繫件可與石材接合。如此將影響金屬構架的承載結構,石材易鬆 脫(圖 2-6)。
圖 2-6 骨架搭接施作
(資料來源:[4])
一次鐵件及二次鐵件安裝位置不 一致,且結構面鐵件在石材面鐵
件之上恐有結構不穩之疑慮。 石材 石材
石材
01.骨架亂鎖 02.骨架配合電箱 石邊配合骨架
03.配合距離猛加墊片
五、施作梁下倒吊版,而倒吊版採用兩點固定。恐有結構不穩之疑慮,石材 易鬆脫之情形(圖 2-7)。
圖 2-7 梁下倒吊版施作
(資料來源:[4])
六、為了迴避蜂窩處及鋼筋位置,石材邊緣成為石材開槽處,接合鐵件加長 至能鎖到結構體。如此將易造成石材本身的結構劣化,石材易碎裂(圖 2-8)。
圖 2-8 迴避蜂窩處及鋼筋位置施作
(資料來源:[4])
倒吊版每邊僅有一點固定,恐有 結構不穩之疑慮。
於安裝石板處進行石板切割,恐 有結構不穩之疑慮。
因蜂窩及鋼筋問題無法打錨栓 蜂窩
鐵件與螺栓之金屬材質不同 恐加快金屬鏽蝕速度
石邊開槽
七、安裝方式為吊掛懸空側板,採用暗槽,且僅用一次鐵件加 AB 膠進行固 定。如此一來,支撐力及耐久性恐有不足之虞,將造成石板滑脫。
八、配合造型設計使用骨架。骨架銲接完成後未上防鏽材料及銲渣未清除乾 淨。未來有可能因此銲接處發生鏽蝕,金屬構架無承載力,石材易鬆脫。
九、配合造型設計使用不適當之作法。直接將一次鐵件打平,塗上 AB 膠與 石材暗槽處接合。如此有可能造成金屬構架無承載力,石材易鬆脫之情 形(圖 2-9)。
圖 2-9 一次鐵件打平插暗槽
(資料來源:[4])
十、配合造型設計使用不適當之作法。錨栓位置距離結構體邊緣過近。此舉 恐造成錨栓不穩固,石材容易脫落之情形。
石材繫件除要考慮繫件的強度和剛度,亦須瞭解繫件材料的耐腐蝕性。
像是熱浸鍍鋅的鋼材雖可利用鍍鋅層達到防蝕的目的,但長期而言,此鍍鋅 層有剝落之虞;青銅與黃銅可做為石材繫件,但氧化後所產生的銅離子易對 石材造成污染。
石材繫件另一個考慮的重點,也是施工者常常忽略的問題,那就是不同 金屬接觸時,因彼此電位不同,而產生的伽凡尼腐蝕效應。當活性較大的金 屬與活性較小的金屬接觸時,兩者間將形成封閉電路,內有電流流動,造成 腐蝕(伽凡尼腐蝕效應,亦稱電偶腐蝕)。下表 2-4 提供做為避免發生伽凡
尼腐蝕效應之參考。
表 2-4 一般使用於外牆固定系統的金屬間的協調性
金屬材料 1. 2. 3. 4. 5. 6.
1.鑄鐵 Yes
2.防鏽塗裝鋼材 Yes Yes
3.熱浸鍍鋅鋼材 Yes Yes Yes
4.不鏽鋼 SUS302、304 No Yes × Yes 5.鋁合金 6061、6063 No Yes Yes × Yes
6.黃銅、青銅 No Yes No No No Yes [註] ×:空氣中含鹽成分高的地區應避免
(資料來源:[5])
2.2.2 外牆石材飾材檢查
石材外牆的日常管理檢查以及清潔,視現況採適宜方式實施。文獻[6]
建議,定期檢查原則上於建築物竣工後每年 1 次。若外牆石材有部分剝落情 形,或發生惡劣天氣(如颱風、暴雨)、地震、火災後均須進行特殊檢查。
造成石材劣化的原因林林總總,例如:設計、施工、外在環境、石材本 身……等等,且具複雜性。由設計階段開始便須考慮原來品質與未來維護程 序及維護方法之間的相互關係,建立系統化的維護管理機制,以達耐久性、
美觀,以及防止石材剝落等目標。下圖 2-10 為石材外牆的日常管理範圍。
石材日常管理
清潔
檢查
補修
更新 修繕
外牆石材用水或清潔溶劑等進行清潔作業
一般例行檢查
定期檢查
部分補修
大規模補修
部分改修
大規模改修
圖 2-10 石材外牆日常管理範圍與分類
(資料來源:[6])
一、石材外牆日常管理檢查
(一)一般檢查
例行檢查結果,若發現輕微劣化,應將不合適的部分進行修 繕,並且將檢查紀錄保存,作為日後診斷參考依據。
(二)定期檢查:
目前國內法規並無規範外牆飾材定期檢查時間,可依工程慣例 進行定期檢查,建議至少每年 1 次。
下表 2-5 是石材外牆日常檢查項目、工具與方法。
表 2-5 石材外牆日常檢查項目、工具與方法一覽表
檢查項目 檢查工具 檢查方法
石 材 部 分
鼓脹(濕式)
目視、用手觸摸敲擊 有無鼓脹或鬆動 鬆動(乾式)
龜裂 目視、簡便檢查儀器 記錄龜裂部位方向、形狀等,並掌 握龜裂發展狀況
剝落 目視 石材有無剝落之現象或危險
填 縫 材 部 分
附著物污染 目視 有無附著物污染
褪色 目視 是否局部或全部褪色
裂縫 目視 有無裂縫產生
漏水 目視 漏水痕跡觀察
白華 目視/觸摸 用手觸摸判斷是否產生白華
剝離 目視 目視有無剝離現象
破裂 目視 目視有無斷裂現象
變形 目視 目視有無產生變形
軟化 目視/觸摸 目視、用手指觸摸是否有軟化現象
(資料來源:[6])
二、石材外牆特殊檢查要項
外牆石材發生部分剝落情形,或在惡劣天氣(如颱風、暴雨)、地 震、火災等發生過後,文獻[6]亦建議,此時須進行特殊檢查。檢查時,
須進行一般例行檢查及定期檢查項目外,須以專用檢測項目作特定檢 查,部分需做破壞性試驗,以檢查是否符合安全範圍(如表 2-6)。
表 2-6 石材外牆特殊檢查項目、工具與方法一覽表
檢查項目 檢查工具 檢查方法
石 材 部 分
龜裂調查 目視量尺 記錄龜裂程度、範圍 污染風化狀態確認 目視、用手觸摸 記錄污損風化狀態
剝離狀態的確認 目視、量尺 剝離率、部位調查、剝落危險性調查 既有圖樣確認 目視 瞭解原有結構結合方式
繫件附著強度確認 接著力試驗 繫件強度試驗
‧石材有無鬆動現象
‧五金繫件結合是否良好
‧強度是否符合安全範圍 凸翹 量尺 是否大於原有規範容許範圍 漏水調查 目視 漏水痕跡觀察
填 縫 材 部 分
劣化調查 目視 有無劣化現象 腐蝕調查 目視、量尺 有無腐蝕現象 污損調查 目視 有無污損現象
龜裂調查 目視、量尺 龜裂程度及擴散現象調查 鬆動、剝離調查 目視、量尺 有無鬆動、剝離現象
風化程度調查 目視 有無風化現象 漏水調查 目視 有無漏水現象
(資料來源:[6])