檢測儀器比較與選擇

第二節 檢測儀器比較與選擇

依據上一節介紹之量測原理，目前國際間有許多儀器可進行防滑測 試，但是並沒有任何一種可提供絕對的參考數值^{註 30}﹙A. Sariisik, S. Gurcan, A Senturk, 2007﹚，以下就目前較為通行的檢測儀器及測試對象與限制等，

簡要介紹如下：

一、水平拉力測試方法﹙Horizontal pull-meter method﹚

主要係依據 ASTM C1028，本測試方法為量測靜態摩擦力，COF 係由 水平力/垂直力計算而得，其中最受到質

疑處為其拉力係以手施力，影響量測之精 確性。國內 CNS 13432 陶瓷面磚或類似材 料表面靜摩擦係數試驗法亦使用此種儀 器。

﹙一﹚適用之對象及限制

本儀器為美國常用之檢測儀器之 ㄧ，適合陶瓷等地面材料之測試，僅適用 於乾燥地面，美國陶瓷協會要求 2003 年

後，所有上市之瓷磚必須標示本項檢測之數據。

照片來源：本研究拍攝

圖 3-2.1 水平測力計

﹙二﹚建議值

本測試之結果係界於 0 至 1 之間，值越大則表示防滑程度越高。至 於多大為適當之防滑係數值，參考美國目前多數研究及相關協會之建議，

包括勞工安全及健康管理﹙Occupational Safety and Health

Administration﹚、保險商實驗室﹙Underwriters Laboratories﹚、OAHA 及聯邦商業委員會﹙Federal Trade Commission﹚等，多以防滑係數應為 0.5 以上作為最低防滑係數之規定，美國法院亦以 0.5 作為最低防滑之判 定標準。

註30 ：no machine provide an absolute reference for the measurement of a given slip resistance.

地面材料防滑性能基準之研究

惟 1997 年由建築及交通無障礙委員會﹙Architectural and

Transportation barriers Compliance Board﹚ 贊助賓州大學交通學院之 研究顯示，對身體有障礙的人而言，其對防滑之要求較高，並建議在水平 之地板面靜態防滑係數宜為 0.6，在坡道則宜為 0.8。但由於該數據之資料 搜集係以非典型之測試片﹙類似橡膠﹚試驗之結果，而該測試儀器之數值 通常較皮革或人造皮高，所以目前仍多以 0.5 作為最低防滑係數。

二、可變角度止滑計﹙English XL Variable Incidence Trobometer﹚

大部分滑倒的意外都是來自於表面附著其他物質,例如像水,油漬,或 其他不明物質,本儀器不但強調其設計係模擬人行走時之狀況，同時也適 用於不同之地面狀態。

﹙一﹚適用之對象及限制

本儀器可適用於乾燥及潮濕之表 面，應用極廣，目前 CNS 參考本檢測方 法制定之「可變角度止滑計」檢驗方式 草案中，惟美國之 ASTM 於上﹙2006﹚年 將此方法自公告中撤消。

﹙二﹚建議值

本儀器測出之結果為滑動係數﹙Slip Index﹚，設備的刻度從 0.0 到 1.0 ,越低代表越 危險,越高代表越安全，本儀器亦建議以 0.5 以上 作為最低防滑係數之規定值。

照片來源：本研究拍攝

圖 3-2.2 可變角度止滑計

三、詹姆士測試器﹙James machine﹚

使用鉸鏈推動測試片摩擦地面材料，COF 係計算鉸鏈在滑動之曲線角

第叁章 實驗規劃與執行

度中得到之數值。保險商實驗室服務的 Sindey James，於四○年代研發出 最早的滑度計，稱為 James 滑度計，屬於鉸接氏支柱型的摩擦計。此器材 會施予定量的垂直力於測試墊片(皮革材質)，接著再施予逐漸增強的側 力，直至發生滑倒為止﹙Steven Di Pilla, 2001﹚。

本儀器為常用的測試儀器之一，且為目前多數人認為最正確之測試儀 器，所以常引用此儀器做為他種儀器之驗證及校正誤差。美國國家標準 D-2047 即使用此種測試儀器之標準測試

方法，美國目前有許多獨立之實驗室及材 料協會等^{註 31}皆贊成以James Machine測試 地面材料之防滑性。

﹙一﹚適用之對象及限制

本測試必須在實驗室嚴謹的控制條 件中進行，不適用於現場實際地面測 試。且不能量測潮濕、粗糙的表面材 料，所以較適合於一般使用室內乾燥且

平滑之地面材料做產品測試。 照片來源：ASTM 網站

圖 3-2.3 詹姆士測試器

﹙二﹚建議值

本測試之結果同樣為靜態摩擦係數，與第一項之水平拉力測試方法 相同，值係界於 0 至 1 之間，其建議值亦以 0.5 以上為最低防滑係數。

四、擺錘測試器﹙Pendulum tester﹚

此測試為美國國家標準局率先提出，由英國作進一步發展而成

（R4），美國 ASTM 將此種方式指定為 E 303-93（1998）。為英國、澳洲及 紐西蘭等國家常見的測試方式。

﹙一﹚ 適用之對象及限制

註31

：採用及贊成James Machine測試方法者，包括Underwriters Laboratories採用作為摩光地面材料防滑之 測試，化工產品協會﹙Chemical Society Manufacturers Association﹚其成員包括美國多家具領導地位之地 面裝修材料廠商，OAHA及聯邦商業委員會﹙Federal Trade Commission﹚等。

地面材料防滑性能基準之研究

此測試可適合於實驗室及現場，同時可適用於乾燥、潮濕或有污染 之表面，並適用於所有水平及斜坡面之

測試，因此應用相當廣泛。但是並不適 合樓梯踏步及鼻端之測試，因為該部分 之尺寸無法符合測試規定，雖然對有經 驗的人來說，也非完全不可能，但是對 於此類測試仍以採用其他方式較佳。

﹙二﹚ 測試值與防滑性關係

本測試量測結果以 BPN（British Pendulum Number）表示，BPN 值 愈大代表材料有較大的防滑效果，反之則愈小。

照片來源：本研究拍攝

圖 3-2.4 擺錘測試器

英國健康與安全實驗室以擺錘測試器依據﹙BS 7976﹚測試之結果，

提出測試值與防滑關係如表 3-2.1。

表 3-2.1 以擺錘測試器依據﹙BS 7976﹚測試值與滑倒風險性關係表

測試值 滑倒風險性

0-24 高

25-35 中等

36-64 低

65+ 非常低

^{表來源：本研究依據「}The assessment of pedestrian slip risk」p.3 資料整理

五、斜坡滑動測試器﹙Ramp slip meter﹚

本測試器流行於德國等歐洲國家，常用於材料出售前之測試，通常其 測試標準皆依據德國 DIN 51097 及 DIN 51130，本測試包括由測試人員在 污染之待測地板材料上前進及後退，地板逐漸傾斜，直到測試人員滑倒。

該跌倒之平均角度即可以推算出地板之摩擦係數﹙coefficient friction ﹚。

其中 DIN 51097 係赤腳走在潮濕的防滑地板上，地板可使受測者站立 於其上，直至其傾倒之角度作為衡量其防滑程度。如角度係介於 12∘至

第叁章 實驗規劃與執行

18∘則歸為 A 等級，介於 18∘至 24∘則歸為 B 等級，24∘以上則歸為 C 等級。以防滑性能而言，C 級為最佳，A 級最差，地面通常規定須為 B 級 以上。

表 3-2.2 使用斜坡測試器依 DIN 51097 測試結果分級

照片及表格來源：“Description of slipping test methods and application study on travertine by ramp slip meter＂

圖 3-2.5 斜坡滑動測試器

至於 DIN 51130 係穿著 EN345 安全鞋走在機油污染之地板上，測試時，

同樣在開始時，地板可使受測者站立於其上，直至其傾倒之角度作為衡量 其防滑程度。

圖 3-2.6 坡道防滑係數測試

照片來源：The assessment of pedestrian slip risk

使用 DIN 51130 測試結果，當角度為 3.0∘至 10.0∘時為歸類為 R9，

隨著滑倒之角度增加，分為 5 級 R9 至 R13，其中 R9 為最滑、R13 為最不 滑，地板表面通常皆規定需為 R10 或以上。

地面材料防滑性能基準之研究

表 3-2.3 使用斜坡測試器依 DIN 51130 測試結果分級

表來源

“Description of slipping test methods and application study on travertine by ramp slip meter＂

五、小結

2.其中詹姆士測試計為普遍認為精確度最高者﹙A. Sariisik, S. Gurcan, A Senturk, 2007﹚，而斜坡滑動測試器係以人行走於試體上，進行實

第叁章 實驗規劃與執行

際之測試，所以似乎能更符合實際之狀況，惟國內目前並無該等檢測儀 器及檢測標準規定。

3.為考慮短期內實際之推動應用，本研究選擇國內已有檢測標準之手拉式 水平測力計、可變角度止滑計，及簡便之可攜式儀器 ASM825 作為試驗 之儀器，至於詹姆士測試計及斜坡滑動器，則可列為未來後續研究，進 行研究比對或進一步研究之用。

4.測量墊的材質，採用 Neolite 測量襯墊，美國固特異(Goodyear)輪胎與 橡膠公司，於 1953 年將此材質註冊為鞋墊與腳後跟的彈性體與樹脂。

∙在正常情況下，無論是摩損或含水時，其材質特徵不會改變。

∙測量級(或科學級)的 Neolite，是在物理特徵的堅實度與一致性上做 特殊品質管制下製造。

∙其摩擦性質在常用的鞋底材質中屬中等範圍。

∙多年來 Neolite 作為摩擦墊的材質，已證實具可信度及可重複性，且 是水平動力拉式滑度計、水平拉式滑度計(HPS)、PIAST 滑度計與 VIT 滑度計所選用的材質。

地面材料防滑性能基準之研究