第三章 各國混凝土科技與產業現況暨創新發展策略
第三節 日本地區
壹、日本混凝土科技發展現況[28-31]
(一) 官方機構
論及日本研發機構,若首先就官方而言:國土交通省為主管機構,下設有國 土技術政策總合研究所(国總研)為在營建領域唯一國家研究機関 (由於該機關 主以提昇整體社會基礎設施為主要功能,因此混凝土相關技術研究多為以支援該 主題功能之研發為主,非主要提昇及規劃混凝土技術之研發機構,就提昇及規劃 混凝土技術之角色功能,乃以學會及各大學相關研究群為首,在學會作為意見平 台下,由各大學相關研究群作重點課題之延伸研究,再以業界與官方作應用研究 對象)。
國土交通省、国總研與相關獨立行政法人之間研發體制,如圖 3-22 所示,係 由各部局、相關研究機構、特別機構、地方分局的「本省」和獨立營運的單位「局 外」所構成。
於 2001 年 4 月起原下轄於國土交通省之土木研究所與建築研究所皆成為獨立 行政法人機構,亦在其半官方色彩下積極推動混凝土技術相關技術研發,其進行 研究方式分五種類型(例如土木研究所之研發角色定位,可由圖 3-22 略窺一二):
除依各研究群功能定位所進行之自主研究課題外,亦會有每年之重點研究研發課 題、與民間(如公司、公益法人及大學等)進行共同研究、接受外部委託之委託研究 及國際研究協力技術支援 (混凝土相關研究課題亦似国總研之狀況)。1999 年土木 研究所所制定之「第 5 次土木研究所研究五年制定計畫(1999 年度~2003 年度)」
中,乃訂定以邁入 21 世紀所需之未來 5 年的研究開發的基本方針,以期計畫性進 行具體的研究課題。
圖 3-22 日本國土交通省建設技術研究開發體制 [28]
而若將土木研究所現存研究群分類,可整理為 5 個領域,包括:1)國土經營管 理相關研究,2) 能形成安全放心之國土相關研究,3) 復甦·保全自然生態系相關 研究,4) 創出多樣性社會及舒適地球環境相關研究,5)具有經濟活力及效率性之 建設行政相關研究。
(二) 學術機構
1. 各大學混凝土相關研究室
東大混凝土研究室 東大生産技術研究所魚本岸研究室
名古屋大学混凝土結構研究室 埼玉大学建設材料研究室
長岡技術科学大学混凝土研究室 山梨大学混凝土研究室
広島大学結構材料工学研究室 武蔵工業大学混凝土研究室
高知工科大学社会系統工学科 名古屋工業大学市ノ瀬研究室
名古屋工業大学梅原研究室 東京工業大学二羽研究室
横浜国立大学複合結構研究室
2. 日本混凝土工學協會(Japan Concrete Institute,JCI)
日本混凝土工學協會,最初乃以「日本混凝土會議」為名,於 1965(昭和 40) 年 7 月創立,40 多年以來,一直致力於促進日本混凝土學術與技術之發展,已獲 得多數與混凝土相關技術人員以及團體之參加。目前,由於會員數已超過 8000 名,
僅次於美國混凝土學會(ACI),已在國際上產官學研混凝土相關事業團體間建立起 一定之地位,公認為混凝土專業的學術團體。此外,1970(昭和 45)年,為使提高日 本混凝土技術人員技術和確保地位,創設「混凝土技術士考試制度」,每年實施
「混凝土主任技術士」及「混凝土技術士」的資格鑑定試驗。
其主要事業活動有後述七項:1)從事調査研究活動,2)辦理學術研討會 、研 討會、講習班,3)發行混凝土協會論文集,4) 出版技術叢書,5)頒發日本混凝土 工學協會賞,6)辦理混凝土診斷技術士考試。
JCI 內以研究委員會為主要推動小組,自 2000-2005 年有 28 個子委員會,2005
~ 2007 有 16 個子委員會相關委員會之技術發展課題內容,多以所涉及委員會主旨 之規範及技術推廣為主。研究委員會主導其研究方向,於每年 1-2 月公開徵求研究 主題,分三類:A 類:盼為土木與建築之共通課題,為一般性之混凝土技術課題(活 動期間約 2 年,預算約 150 萬日圓);B 類:主要以剛萌芽研究課題、基礎研究推 進或新技術應用、新領域開拓等為目的。此外、原則上亦允許為年輕研究者技術 者間少人数執行。 (活動期間約 2 年,預算約 50 萬日圓);FS 類:具前瞻性與創 新性,可進行為期一年之可行性研究,再跟據其研究成果,判斷是否給予延續性 研究(活動期間約 2~3 年,預算約 150 萬日圓)。
有鑑於日文對日本技術國際化所造成之負面影響,JCI 特於 2003 年起,出版 了一份完全以英文記述之半年一期之專業刊物(Advanced Concrete Technology,簡 稱 ACT),其刊登之嚴謹度比照 SCI 之規格辦理,接受刊出之文章有相當比例為該 年度代表性日文著作之英譯版,因此亦可透過此刊物掌握近五年來 JCI 在混凝土技 術發展之重點趨勢。
3. 日本土木學會(Japan Society of Civil Engineers,JSCE)
日本土木學會「混凝土委員會」清楚地定位為日本土木學會內之常設委員會,
為日本土木學會內專門負責從事混凝土相關調查及研究之機構。其後,「混凝土標 準示方書」又曾於 1974 年及 1986 年之大幅修訂,特別是 1986 年版之「混凝土標 準示方書」中為日本國內最早採用極限設計法之規範。至於目前在日本國內所流 通之「混凝土標準示方書」(包括設計、施工、水壩、鋪面等)乃是於 1996 年(平成 8 年)春季所修訂完成的。至於耐震設計編,乃是整合了 1995 年所發生之阪神大地 震中所獲致之最新經驗與理論,於 1996 年夏季發行。1999 年乃發行了具耐久性檢 核之施工編。由於多年來皆原則性規定每 5 年小幅改訂,每 10 年大幅改訂,因此 預期於 2007 年間將會有大幅度改訂。
而混凝土委員會除了進行示方書之改訂工作外,亦針對混凝土技術課題設置 於許多小委員會,這些小委員會除進行專特之研究工作外,亦協助進行各種研發 成果之講習、研討會等舉辦、相關技術指針之編訂、混凝土相關材料規格制定及 用語記號之統一等。而為因應近年來與其他領域之境界問題研究有增加之趨勢,
因此除原下設有小委員會外,再另增設有聯合小委員會(與結構工程委員會及鋼結 構委員會三委員會所共同組成,現設有合成結構連合小委員會及 maintenance 工學 連合小委員會)。有關混凝土委員會下設之小委員會,現共分 3 類型,每一類型小 委員會皆具有明確任務導向。每年皆需向總會提出委員會報告其活動目的及活動 狀況。
第 1 類型小委員會:乃以與公共福祉相關性高之混凝土工程技術為主要範疇。因 此混凝土規範相關委員會便屬於此範疇(101 小委員會)。
第 2 類型小委員會:凡為一般技術課題,皆屬此範疇。
第 3 類型小委員會:乃主以提昇土木學會會員技術及會員利益為目的。委員會活 動期間以 2 年為原則。
JSCE 出版了一份完全以英文記述之半年一期之專業刊物(Concrete Library International),其刊登之文章有相當比例為該年度土木學會論文集代表性著作之英 譯版,因此亦可透過此刊物掌握 JSCE 在混凝土技術發展之重點趨勢。且為促進 日本混凝土技術在國際上之流通性,混凝土委員會下設有國際關連小委員會,從 2005 年起,乃發行電子版之 newsletter(英文版,可從日本土木學會網址下載),並
自 2004 年起積極與韓國、台灣、越南與蒙古等國舉辦 joint seminar、積極派遣混 凝土領域專家至東南亞國家提供技術協助及辦理國際會議 ConMat 等。
4. 日本建築學會(Architectural Institute of Japan,簡稱 AIJ
日本建築學會「鋼筋混凝土施工運營委員會」及「鋼筋混凝土結構運營委員 會」為建築混凝土技術領域中之主導角色,透過該等委員會之運作,日本建築領 域之混凝土相關規範得以定期更新。可從 AIJ 在混凝土領域委員會的組成與 JSCE 混凝土委員會中各小委員會提案主旨上僅有土木與建築應用領域之別。有關 AIJ 對混凝土領域之出版物,應以「建築工事標準規範 JASS5 鋼筋混凝土施工」為首 要,該規範自 1953 年首次制訂以來,亦以因應技術進步及社會情勢變化為原則,
每 10 年大幅修訂,2007 年預定將會大幅修訂版之出版,修訂重點將會包括下列六 項:1.明確化建築生態化設計之考量重點;2.強化性能設計之目標性能說明;3.改 善 1997 年版及 2003 年版之問題點;4.充實整理特殊混凝土之說明;5.充實品質管 理與檢查之說明並與日本建築學會材料規格、試驗規格整合;6.將相關連指針廢存 狀況更新。
AIJ 於 2002 年起,出版了一份完全以英文記述之半年一期之專業刊物(Journal of Asian Architecture and Building Engineering,簡稱 JAABE),其刊登之嚴謹度比照 SCI 之規格辦理,接受刊出之文章有相當比例為該年度代表性日文著作之英譯版,
因此亦可透過此刊物掌握近五年來 AIJ 在建築技術發展之重點趨勢。至於混凝土技 術動向,在參考上述資料庫時,可由材料施工相關領域便可檢索到所需資訊。
貳、日本混凝土科技分類統計
土木研究所近十年來與混凝土有關之混凝土研究課題為統計資料,共有 44 個 課題,如圖 3-23 所示,可看出十年來,其對設計分析(近 27.5%)、材料性質(近 25%) 及維護/維修/補強(近 25%)三領域有特別之重視。
土木研究所十年間混凝土研發課題統計
12, 27%
4, 9%
0, 0%
11, 25%
11, 25%
2, 5%
4, 9%
0, 0%
1.設計分析 2.組成材料 3.成品材料 4.材料性質 5.維護/維修/補強 6.永續發展 7.管理 8.其它
圖3-23 日本土木研究所十年間混凝土研發課題統計
為掌握其近年來JCI研究委員會専門委員會研究課題之發展趨勢,將2000-2007 年間加以統計,如圖3-24所示,可看出近年來,其對新式混凝土(近25%)、材料性 質(特別是耐久性) (近20%)及施工管理(近20%)三領域有特別之重視。若再將整理年 度集中於2005-2007間,如圖3-34所示,可看出近三年來,除延續原本對新材料開 發(近25%)、材料性質(特別是耐久性) (近12.5%)及施工管理技術(近12.5%)之重點 外,在資源再利用環境議題(近12.5%)及延壽技術(近12.5%)上亦有加強。這樣的趨 勢似乎與其國內技術動向相當符合(如同2007年版JASS 5 之修訂重點及官方計畫 中所需發展支援角色之混凝土技術動向一致)。這樣的未來技術動向,也會反映在 其科技發展策略中。
因JCI年度大會之發表論文,係來自產官學研各領域,因此可清楚勾勒每年技術
因JCI年度大會之發表論文,係來自產官學研各領域,因此可清楚勾勒每年技術