第二章 蒐集之資料、文獻分析
第二節 外牆飾面劣化檢測與診斷相關研究
壹、打診法之相關研究
打音法又名為打診法，以打診棒、打診鎚之金屬圓頭於瓷磚表面上做敲擊 或刷動，則會因瓷磚剝離或者打底層剝離與完整黏著而有空洞聲及厚實聲之差 別，打診法若以經驗豐富之施測者進行，將為現階段精度最高的非破壞檢測。
打診法依照目的之依據分為「全面性打診」與「局部性打診」：
5. 全面性打診：利用洗窗機、吊籃或者搭建鷹架全面性施作，面對瓷磚 外牆並使用打診棒、打診鎚等多項工具詳細敲擊瓷磚；其優點可完全 施作於整棟建築物，能夠在檢測完畢時取得詳細打診資訊；缺點則需 施作於整棟建築物之外牆，所花費時間以及因搭建鷹架或洗窗機之費 用皆相對會增加。
6. 局部打診法：局部打診法又稱部分打診法，從窗戶或陽台由上往下或 由下往上之方式於伸手可及且可施作之範圍利用打診棒刷動外牆聆 聽是否有異音；主要優點可快速針對部分區域進行初步檢測且因不必 利用洗窗機或者搭建鷹架即可施作，成本相當低廉；其缺點無法辨別 瓷磚不穩定之程度及類別且施測時受限於建築物之窗戶高度、窗台深 度、女兒牆高度、冷氣機設備、空間是否授權進入等條件而無法施測。
以下為打診法相關研究彙整： tone method)，進行瓷磚檢測，將打音法所測 得出之音頻透過傅立葉轉換(FFT,Fast Fourier Transform)將頻率數值化與圖像化進行分析，
察溫度差異性，最後將結果比對分析及探討，
以求得各式診斷技術、機制及相關問題，並作 為未來檢測之機制參考。
研究發現利用各種診斷方式對於瓷磚之 外牆之缺陷位置、厚度及面積有相對的關係，
如下：
1. 位置與診斷精確度關係：紅外線診斷 法受限於缺陷厚度為 1mm。
2. 厚度與診斷精確度關係：缺陷厚度不 足 1mm 不適合紅外線診斷。
3. 面積與診斷精確度關係：打診法無法 檢測 50mmx50mm 之缺陷。
(資料來源：本研究整理)
貳、紅外線熱顯像法之相關研究
紅外線熱顯像儀本身是個靈敏度相當高的溫度感知接收器，接收受測目標 物本身發散出來的輻射能量藉以成像。紅外線熱顯像法在外牆瓷磚的診斷上，
是利用外牆瓷磚表面因氣溫變化或日光直射等環境因素而產生熱變化的現象，
運用於此一方法，感測器會收集紅外線輻射來建立一幅熱影像，以顯示物體表 面溫度分佈，進行異常位置的研判，並藉此檢測瓷磚或水泥砂漿部位的脫層、
剝離與內部可能存在不穩定之現象。
紅外線熱顯像法施測重點紅外線觀測最大的重點在於目標物必須存在溫差，
由於存在溫差因此在熱顯像儀上將可發現藉由顏色之差別發現相對異常之處。
若應用於建築物之外牆檢測上，因外在的環境（溫濕度、陰晴狀況、太陽照射 方位、周圍遮蔽物、曝曬時間……等）會大大影響建築物外牆的溫度變化，觀 察的重點在於瓷磚表面溫度的時間變化在脫層部位與健全部位間的差異，也就 是溫度顯示的差異。當日光直射，外界氣溫上升而造成外牆表面溫度提高時，
若外牆結構中有空氣層之存在（因外牆打底層或瓷磚黏著層浮起或有孔隙），熱 量就難以傳達到牆面內層，因而使脫層部位的溫度比健全部位的溫度來得高。
牆面所受到的日曬減少，外界氣溫下降造成外牆表面溫度降低時，由於空氣層 的部位遮蔽了建築體的傳熱途徑，所以脫層部位的溫度就會比健全部位的溫度 來得低，如圖 2-2 所示。
圖 2-2 健全部位與脫層部位之溫度差異機制
(資料來源：天野勳 等，2009)紅外線熱顯像法檢測材質差異自然界中的物體之間存在相互輻射現象，能 量以射線方式發散出去時，材料本身所需顧慮的有放射率、反射率與透射率。
放射率為材料本身的輻射能量能夠發散出去的程度，放射率越大的材料，紅外 線熱顯像儀的接收程度也較為完整，較容易檢測。相反的反射率為材料本身能 夠反射外在環境輻射能量的程度，所以反射率越大，其在熱顯像儀中所呈現之 輻射能量可能為周遭環境能量之反射而不是來自自身材料，導致檢測較為困難。
而透射率為材料讓輻射能量穿透的能力，以建築物外牆來說瓷磚及水泥粉刷無 法透射，所以在此不必考慮。另外，依能量不滅定律表示，放射率+反射率+透 射率(不考慮)=1，所以得到材料放射率越高反射率越低，放射率越低反射率越 高的現象。
瓷磚方面的議題，在國內學術界其實已有關注，投入了一些心血，也反應 出瓷磚剝落的問題長期存在。不過其中紅外線熱顯像法於瓷磚外牆的相關研究，
相較起來不多，不過應近年來瓷磚剝落問題嚴重，也開始關注探討檢測維護方 面議題；以下為紅外線熱顯像法相關研究彙整：
表 2-4 國內瓷磚紅外線熱顯像法相關文獻整理
項
次 文獻 內容
1 林谷陶，「紅外線熱影像 研究運用試驗牆、實驗設計法來做實驗，
法於外牆瓷磚表面溫度
目前國內對於紅外線熱顯像法的應用尚未被廣泛的使用在房屋外牆檢測上，
因紅外線熱顯像法受到環境的限制依然很大，不過紅外線熱顯像法有著可大範 圍檢測的優勢，所以還是值得被發展為房屋檢測的項目之一。而國內紅外線熱 顯像法的相關研究多以實驗室的試驗牆為目標來進行研究探討，即使用試驗牆 在實驗室裡進行，與受多變環境影響的實際建築物，相較之下可能略有出入，
若以實際建築物來進行觀測及研究，能更加了解紅外線熱顯像法於實際檢測上 的問題及困難。雖日本對於紅外線熱顯像法已有多年的研究，對於會影響紅外 線熱顯像法的氣候限制上，進行了許多相關研究，不過日本當地氣候狀況與台 灣氣候狀態有所不同，研究的成果也不同，所以未來台灣當地的紅外線熱顯像 法於房屋外牆的相關議題需持續發展，在目前非破壞性檢測項目中甚為重要。