非對稱性尺度。
第四節 相同材質試驗結果討論 相同材質試驗結果討論 相同材質試驗結果討論 相同材質試驗結果討論
第四節 第四節
第四節 相同材質試驗結果討論 相同材質試驗結果討論 相同材質試驗結果討論 相同材質試驗結果討論
本節研究分析結果如下:
1.
比較表面粗度參數對可變角度止滑計與擺錘止滑檢測儀防滑係數值,有 8 項對與防 滑係數具有顯著關係,包括:表面平均粗度值(Ra)、5 個取樣長度最大波峰谷平均 值(Rz)、表面高度斜度(Rsk)、波峰分佈陡峭度尖峰高度(Rku)、評估長度內最大高 度(Rt)、第三高峰至最低谷之平均高度(R3z)、高峰等效面積直角三角形(Rpk)、每 個取捨長度峰谷高度平均值(Rpm)等 8 項參數。2.
新增之高度相關粗度參數值(Rsk、Rku),均為更細微之表面粗度量測參數,表示在 排除不同材質所具有之特定變因後,細微輪廓形貌亦有可能影響防滑係數之量測結 果。3.
比較表面粗度參數對可變角度止滑計與擺錘止滑檢測儀防滑係數值廻歸分析結 果,相同材質大幅提高表面粗度參數對擺錘止滑檢測儀之解釋力,同時保持對可變 角度止滑計一定程度之關連性。4.
相同材質防滑係數與表面粗度值迴歸模式:Y(擺錘止滑檢測儀) = 0.01894X (Ra 值) + 0.142 Y(擺錘止滑檢測儀) = 0.006788X (R3z 值) +0.02039 Y(擺錘止滑檢測儀) = 0.142X (Rsk 值) +1.076
5.
另由相關性判斷,波峰分佈陡峭度尖峰高度(Rku)與防滑係數值皆呈現負向關係,與既有文獻提及之摩擦力量值反映地面材料材質與表面粗度的加成效應
﹙Stevenson, 1989;Wen-Rury Chang, 1999﹚相左。
第一節 第一節 第一節
第一節 結論 結論 結論 結論
綜合比較國內外相關文獻及可變角度止滑計、擺錘止滑檢測儀、表面粗度量測儀 之實驗結果,本研究獲致以下結論:
一 一 一
一、、、、試驗方法檢討試驗方法檢討試驗方法檢討試驗方法檢討
1. 本研究為尋求可量測較高表面粗度範圍之探針,將原針頭更換為垂直量測範圍約可 達 1048.6um 之針頭,以量測光滑面磁磚至窯燒磚類、石材等粗糙面材料,因此產 生與既有文獻提及之量測針頭無法一致,導致 Ra 參數無法比對之情況。
檢討原因在於目前表面粗度規範均以機械性能為依歸,舉凡 ISO、JIS、DIN 等,皆以量測表面精微元件作為主要範圍(如附錄 1.3 工業界表面粗度特性值之最 大值、最小值),因此,用於地面材料等粗度較高之試體時,是否適用或需作適度 修正,仍有待蒐集更多研究文獻資料及進一步研究。
2. 目前國內雖有以擺錘止滑檢測儀作為測試儀器之 CNS 標準﹙地板滑動檢驗法:總號 8911,類號 A3159﹚,惟該試驗係以路面量測為主,主要是考慮汽車行走時之止滑 效果,儀器採用之滑動試片為鋼片,並不適用於測試以行走為主之地面材料,顯示 目前之檢驗標準有待增訂。
二 二 二
二、、、、試驗結果發現試驗結果發現試驗結果發現試驗結果發現
由於上期研究顯示,地面材料乾燥時其防滑係數多在安全值以上,所以潮濕狀態 下之防滑係數才是提升地面防滑之關鍵,也才是研究重點,且因本研究使用之擺錘止
滑檢測儀僅能量測潮濕狀態下之防滑係數,所以本試驗結果主要檢討分析潮濕狀態下 論﹙Stevenson, 1989;Wen-Rury Chang, 1999﹚。
3.
相同材質中,表面粗度參數對可變角度止滑計與擺錘止滑檢測儀防滑係數值,另有Y(可變角度止滑計值) = 0.001135X (Rz 值) +0.152 Y(可變角度止滑計值) = 0.0008661X (Rt 值)+0.167 Y(可變角度止滑計值) = 0.002271X (Rpm 值) +0.154
6.
相同材質所得之防滑係數與表面粗度值迴歸模式:Y(擺錘止滑檢測儀) = 0.01894X (Ra 值) + 0.142 Y(擺錘止滑檢測儀) = 0.006788X (R3z 值) +0.02039 Y(擺錘止滑檢測儀) = 0.142X (Rsk 值) +1.076
7.
以防滑係數 0.5 為基準,表面平均粗度值(Ra)約在 45 至 60um 範圍間。8.
另由相關性判斷,波峰分佈陡峭度尖峰高度(Rku)與防滑係數值皆呈現負向關係,與既有文獻提及之摩擦力量值反映地面材料材質與表面粗度的加成效應
﹙Stevenson, 1989;Wen-Rury Chang, 1999﹚相左。
三三
三三、、、、研究限制研究限制研究限制研究限制
本研究在時間及人力有限之情況下,受到以下限制:
1. 無法做全面性解釋:國內磁磚樣本眾多,無論在外表、材料或成份上都有很大差 異,現階段而言,不易以分類抽樣方式,就代表性之磁磚進行實驗,希望後續能 擴充實驗樣本以達分類抽樣之依據。
2. 本研究所採用之 SE-500 型表面粗度分析儀與 1048.6um 探針,無法量測粗度高度 過大之地面材料,如抿石子、石材之荔枝面與粗鑿面等粗糙表面,有待後續以輪 廓曲線測定方式,進行與防滑係數驗證工作。
3. 本研究曾嘗試以三維雷射分析儀量測抿石子、高粗糙面之窯燒花崗岩等材料,但 若遇材料本身具反光材質,如內含石英顆粒或拋光面等,亦無法取得確切數據。
圖 5-2.1 窯燒花崗岩三維表面分析圖
圖來源:MITANI NAZCA-3D 本研究整理
四四
四四、、、、後續研究建議後續研究建議後續研究建議後續研究建議
1. 本研究結果發現潮濕狀態防滑係數與表面粗度算術平均數 Ra 值有明顯正相關,與 既有文獻相符。若能再納入各類地面材料進行多樣性研究,並確認其相關性,則未 來可思考以地面材料表面粗度作為防滑性能數值要求。
2. 本研究所採用之試體,僅 5 項試體防滑係數介於 0.5 上下,建議增加此範圍之實驗 樣本,並於潮濕狀態使用的蒸餾水之外,再增加不同液體之數據,以增加實驗結果 之多樣性,獲得更精確之粗度參數與防滑係數對應值。
3. 可變角度計因接觸面積較小,造成同一試體中不同測試點之實驗數據有部分差異,
建議後續可尋找與人體步行接觸面積近似之量測儀器驗證。
4. 表面粗度可作為地面材料防滑性能檢測選項之一,但不能全然解釋防滑係數所得結 果,因此尚有許多層面須深入探討,以下就未來可延續深入分析部份概述如下:
(1)地面材料表面處理方式,如相同粗度情況下,是否上釉。
(2)地面材料所含成分,如石英、長石、雲母等不同硬度顆粒所佔比重。
(3)地面材料試體光滑與粗糙面比例,如抿石子中,光滑與粗糙石礫所佔比重。
5. 本研究於相同材質中所作之比較,發現地面材料在不同表面粗度研磨後亦會影響其 防滑性能,故現有地面材料之磨耗性能與耐久性可再深入探討。
對防滑性能有明顯之影響,也經由試驗證明可變角度止滑計與擺錘止滑檢測儀皆可適 用地面材料之防滑係數測試,基於國內目前滑倒意外頻傳,而對地面材料之防滑性能 尚缺乏有效因應對策,本研究研提短、中、長期改善建議如下。
一一
一一、、、、立即可行之建議立即可行之建議立即可行之建議立即可行之建議
主辦機關:內政部建築研究所、經濟部標準檢驗局、地面材料相關廠商 協辦單位:營建署、中華民國陶瓷公會、建築師公會等
研究結果顯示,國內對於地面材料防滑性能缺乏明確規範,必須儘速修訂相關法 令,以提升地面防滑性能。
1. 研訂防滑係數最低標準:建議以 0.5 作為地面材料最低防滑係數標準,並儘速修正 建築相關法令,尤其室外坡道、浴室等易潮溼之地面,更需優先訂定。
2. 市售地面材料應標示防滑係數:為有效提供地面材料之防滑係數供設計及施工者選 用參考,建議將防滑性能納入瓷磚之應施檢驗項目,並規定磁磚應標示防滑係數。
3. 檢驗標準修正:文獻及本研究試驗結果皆顯示手拉式水平測力計不適用於潮濕狀 態,國家標準宜速進行該檢驗方法之修正,並建議儘速完成可變角度止滑計及擺錘 止滑檢測儀試驗方法之法制程序,以提供有效的試驗標準與方法。
4. 地面材料研發:本研究已證明適當之表面粗糙特性,對地面材料之防滑性能有極大 之幫助,建議廠商可據以發展,研發出較佳之地面防滑材料。
二 二 二
二、、、、中長期建議中長期建議中長期建議中長期建議
主辦機關:內政部建築研究所、經濟部標準檢驗局、地面材料相關廠商 協辦單位:營建署、台灣區陶瓷工業同業公會、建築師公會等
進行更廣泛及深入之研究,並建立完備之檢驗機制,以全面規範地面材料之防滑 性能。
1. 建立完備之檢驗機制:廣泛而深入進行研究及試驗,包括各種不同地面材料,在不 同之汙染狀態下﹙潮濕、肥皂水、油汙等﹚之防滑性能,及適合之測試儀器,以建 立完備之檢驗機制,全面性推動落實材料之防滑性能標示。
2. 有效性及舒適度分析:可變角度止滑計雖可適用於乾燥及潮濕狀態,惟其係以小試 體模擬人行走之情況,是否確能反映實際走路之情形,建議以斜坡測試計或其他方 式作比對試驗,以驗證其有效性。
3. 表面粗糙之地面材料在使用磨損後會影響其防滑性能,研究如何增加材料之耐久性 以確保其防滑性能。
之條項 0660:1998