帷幕牆層間變位性能試驗

因 地 震 力 對 建 築 構 造 物 之 上 下 相 鄰 兩 層 間 所 產 生 的 相 對 變 位 稱 為 層 間 變 位（ 如 下 附 圖 ），尤 其 以 高 層 建 築 之 層 間 變 位 特 徵 最 為 明 顯。

而 層 間 變 位 吸 收 性 能 為 帷 幕 牆 構 造 能 夠 順 應 地 震 或 風 壓 力 所 造 成 之 層 間 變 位 的 能 力 ， 層 間 變 位 吸 收 性 能 好 的 帷 幕 牆 建 築 可 吸 收 層 間 變 位 ， 不 致 造 成 帷 幕 牆 扭 曲 變 形 。 其 板 牆 之 吸 收 變 位 方 式 可 分 為 ： 1.水 平 運 動 （ Swaying Motion） ； 2.搖 晃 運 動 （ Rocking Motion） 。

表 3-5-1 層 間 變 位 發 生 情 形

地 震 發 生 前 無 層 間 變 位 。 地 震 發 生 時 產 生 層 間 變 位，層 間 變 位 吸 收 性 能 好 的 帷 幕 牆 建 築 可 吸 收 層 間 變 位，不 致 造 成 帷 幕 牆 扭 曲 變 形 。

資 料 來 源：黃 清 毅、徐 金 水、陳 文 樹 (2003)《 金 屬 帷 幕 牆 設 計 技 術 手 冊 之 編 訂 》 ， 內 政 部 建 築 研 究 所 ， 台 北

本 試 驗 依 據 CNS 14281（ 2006） 「 帷 幕 牆 及 其 附 屬 門 、 窗 與 天 窗 靜 態 層 間 變 位 性 能 試 驗 法 」 測 試 ， 本 試 驗 會 用 到 層 間 變 位 設 備 （ 圖 3-5-1），本 實 驗 室 有 層 間 變 位 設 備 用 之 油 壓 缸 4 台，2 台 供 左 右 層 間 變 位 使 用，最 大 推 力 30 噸，最 大 層 間 位 移 量 ±75mm。另 兩 台 油 壓 缸 可 做 上 下 移 動 之 層 間 變 位 性 能 試 驗，此 乃 本 實 驗 室 特 有 的 實 驗 設 備（圖

1 4資 料 來 源 ： 中 國 國 家 標 準 C N S 1 4 2 8 1 （ 2 0 0 6 ） ＜ 帷 幕 牆 及 其 附 屬 門 、 窗 與 天 窗 靜 態 層 間 變 位 性 能 試 驗 法 ＞ ， 經 濟 部 標 準 檢 驗 局

3-5-2） 。

圖 3-5-1 左 右 層 間 變 位 設 備 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理

圖 3-5-2 上 下 層 間 變 位 設 備 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理 設 計 位 移 量 係 指：設 計 水 平 力 產 生 之 側 向 位 移，對 於 多 層 式 之 試 體，每 層 間 之 位 移 量 可 能 不 同，除 非 業 主 特 別 要 求，設 計 位 移 量 為 0.01 乘 以 相 鄰 之 較 大 樓 高 ， 且 位 移 量 應 量 測 可 移 動 樓 板 組 件 ， 而 非 試 體 。

其 性 能 要 求 分 為 設 計 值 之 層 間 變 位 及 1.5 倍設計值之層間變位。

性 能 標 準 依 建 築 物 之 用 途 係 數 決 定 其 要 求 標 準 ， 分 為 下 列 2 種。

1. 重要建築物（災害發生時，須維持機能之重要建築物或儲存多量 危 險 物 品 之 建 築 物 ） 。

2. 一般建築物。

依 CNS 14281（ 2006） 「 帷 幕 牆 及 其 附 屬 門 、 窗 與 天 窗 靜 態 層 間 變 位 性 能 試 驗 法 」 規 定 ， 其 結 果 判 定 如 下 ：

A. 重 要 建 築 物 之 性 能 要 求 ：

1.設 計 值 之 層 間 變 位 性 能 要 求 ， 須 符 合 下 列 規 定 ：

（ 1） 營 運 的 功 能 不 得 受 損 。

（ 2） 玻 璃 不 得 破 裂 或 掉 落 。

（ 3） 氣 密 性 及 水 密 性 性 能 ， 保 持 在 許 可 範 圍 內 。

（ 4） 外 觀 與 結 構 不 受 損 。

（ 5） 外 牆 零 件 及 五 金 配 件 不 得 受 損 或 掉 落 。

2. 1.5 倍 設 計 值 之 層 間 變 位 性 能 要 求 ， 須 符 合 下 列 規 定 ：

（ 1） 玻 璃 完 全 在 框 架 內 且 無 掉 落 。

（ 2） 無 外 牆 組 件 掉 落 。 B. 一 般 建 築 物 之 性 能 要 求 ：

1.設 計 值 之 層 間 變 位 性 能 要 求 ， 須 符 合 下 列 規 定 ：

（ 1） 玻 璃 不 得 破 裂 或 掉 落 。

（ 2） 不 需 更 換 零 件 ， 在 現 場 整 修 後 ， 能 維 持 營 運 功 能 。

（ 3） 不 拆 換 外 牆 系 統 所 做 之 調 整 後 ， 即 可 通 過 氣 密 、 水 密 及 結 構 要 求 ， 看 得 到 的 填 縫 或 膠 條 可 整 修 。

（ 4） 無 外 牆 組 件 掉 落 ， 飾 條 可 脫 開 。

2. 1.5 倍 設 計 值 之 層 間 變 位 性 能 要 求 ， 須 符 合 下 列 規 定 ：

（ 1） 玻 璃 完 全 在 框 架 內 且 無 掉 落 。

（ 2） 無 外 牆 組 件 掉 落 。

第 六 節 帷 幕 牆 正 負 風 壓 結 構 性 能 試 驗

本 項 試 驗 適 用 於 利 用 帷 幕 牆 風 雨 試 驗 試 艙 ， 在 不 同 之 靜 態 壓 力 下 ， 測 定 帷 幕 牆 及 其 附 屬 門 、 窗 與 天 窗 正 負 風 壓 結 構 性 性 能 之 試 驗 。 依 據 CNS 13972（ 2006） 「 帷 幕 牆 及 其 附 屬 門 、 窗 與 天 窗 正 負 風 壓 結 構 性 性 能 試 驗 法 」 進 行 。

本 試 驗 於 會 用 到 鼓 風 機 組 （ 圖 3-6-1），本實驗室有 20HP 鼓風機 三 組 共 10 台 ， 提 供 穩 定 正 負 靜 壓 至 15,000Pa， 並 可 維 持 最 大 風 壓 下 200m³/ min 以 上 風 量 測 試 。 另 會 使 用 到 位 移 計 （ 圖 3-6-2），本實驗 室 可 裝 設 40 組 位 移 計 ， 皆 與 電 腦 連 線 ， 同 步 記 錄 數 據 於 電 腦 上 ， 測 量 範 圍 ±50mm。

圖 3-6-1 鼓 風 機 組

（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理 ）

圖 3-6-2 位 移 計

（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理 ） 依 據 業 主 單 位 所 提 供 之 資 料 加 正 負 壓 ， 其 結 果 判 定 如 下 ：

（ 1） 依 設 計 值 實 施 風 壓 結 構 性 能 試 驗 ， 其 變 形 量 不 應 超 過 淨 跨

1 5資 料 來 源 ： 中 國 國 家 標 準 C N S 1 3 9 7 2 （ 2 0 0 6 ） ＜ 帷 幕 牆 及 其 附 屬 門 、 窗 與 天 窗 正 負 風 壓 結 構 性 性 能 試 驗 法 ＞ ， 經 濟 部 標 準 檢 驗 局

距 之 參 考 數 據 ， 且 不 應 有 嵌 板 、 繫 件 、 固 定 件 產 生 永 久 性 變 形 或 損 壞 情 形 。 （ 在 設 計 風 壓 下 垂 直 於 帷 幕 牆 平 面 之 骨 架 變 形 量 ， 當 跨 距 小 於 4115mm 時 ， 不 得 超 過 淨 跨 距 之 1/175，跨 距 在 4115~12200mm 時，不 得 超 過 淨 跨 距 之 1/240

＋ 6.4mm） 。

（ 2） 當 帷 幕 牆 施 以 l.5 倍 設 計 值 正 負 風 壓 結 構 性 能 試 驗 時，永 久 變 形 量 不 應 超 過 其 淨 跨 距 之 0.2%。 (其 風 壓 為 設 計 值 之 1.5 倍 ， 作 為 其 安 全 係 數 。 若 施 以 不 同 風 壓 設 計 值 時 ， 應 於 立 面 圖 上 明 確 標 示 出 其 位 置 )。

第 七 節 小 結

由 以 上 各 節 得 知，台 灣 地 處 地 震、颱 風 頻 繁 地 區，加 上 開 發 出 之 形 形 色 色 帷 幕 牆，特 點 與 系 統 各 有 不 同。且 每 棟 高 層 建 築、超 高 層 建 築 或 廠 辦 ， 其 帷 幕 牆 使 用 量 均 相 當 龐 大 ， 惟 有 透 過 帷 幕 牆 風 雨 試 驗 ， 才 有 助 於 事 先 瞭 解 各 個 帷 幕 牆 系 統 之 特 性 。 因 此 ， 可 得 以 下 結 論 ：

（ 一 ） 針 對 業 主 及 建 築 師、帷 幕 牆 廠 商 或 帷 幕 牆 工 程 顧 問 公 司 以 及社 會 大 眾 方 面 ， 做 帷 幕 牆 風 雨 試 驗 對 上 開 人 士 都 有 其 原 因 及 益 處 。

（ 二 ） 要 達 到 帷 幕 牆 風 雨 試 驗 的 預 期 效 益 ， 必 須 要 有 一 些 限 制 與 措 施：（ 1）需 依 照 核 准 之 施 工 圖 面 及 施 工 規 範 施 工；（ 2）最好 由 未 來 即 將 參 與 施 工 的 工 班 施 工 ； （ 3） 找 出 失 敗 的 原 因 檢 討 修 正 。

（ 三 ） 帷 幕 牆 風 雨 試 驗 的 原 理 依 各 項 試 驗 有 其 先 後 順 序，以 避 免 因 試 驗 順 序 操 作 錯 誤，導 至 不 良 物 理 性 能 試 驗 之 結 果。其 試 驗 項 目 可 分 為 氣 密 性 能 試 驗 、 靜 態 水 密 性 能 試 驗 、 動 態 水 密 性 能 試 驗 、 層 間 變 位 性 能 試 驗 及 正 負 風 壓 結 構 性 能 試 驗 ； 但 須 參 考 CNS14280（ 2006） 「 帷 幕 牆 及 其 附 屬 門 、 窗 物 理 性 能 試 驗 總 則 」 要 求 之 標 準 測 試 程 序 進 行 試 驗 ， 已 達 其 完 整 目 的 。