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第 一 節 研 究 緣 起 與 背 景

台灣都會地區之建築物現今朝向高層化及精緻化發展,已成為台灣都會 區之趨勢。其門窗構件與構法,從設計、製造及安裝施工等各階段技術管控 關係密切。為確保建築物門窗整體性能達到設計標準及規範要求,並降低建 築物門窗於強風豪雨時可能發生之危害,及提高日常氣密性、水密性、抗風 壓性能,乃需進行門窗風雨試驗,以檢測確認其各項物理性能。

通常會做門窗風雨試驗的案例大部份為高層建築,因為當建築物高度增 加,其所受風力影響越大;且國內颱風頻仍,每年造成之風雨災害甚難估計。

因此,在面對高層建築風雨問題時,預先做好建築物門窗風雨試驗,來保障 其安裝後之可靠性、安全性至為重要。

有鑑於此,行政院核准建置「內政部建築研究所實驗設施設置計畫」,

本所特別興建「風雨實驗室」。本所性能實驗中心之風雨實驗室於於 2006 年正式對外接受風雨試驗委託檢測服務,主要針對門窗、帷幕牆進行風雨試 驗。本實驗室位於成功大學台南縣歸仁校區(成大航空太空科技研究中心) 內,鄰近高鐵台南車站(約 3 公里),位於國道一高與二高之間,可由國道 一高或二高轉 86 號東西向快速道路,於大潭/武東/歸仁交流道往歸仁方向下 去,約 400 公尺即達本校區大門口,交通非常方便。

圖1-1 本所風雨實驗室位置圖 資料來源:本研究整理

本實驗室包含帷幕牆風雨測試艙及門窗風雨測試艙各一座,其實驗室之 相關檢測項目如下,皆已獲得財團法人全國認證基金會(TAF)認證通過:

表1-1 本所風雨實驗室依據 CNS 規範可進行之風雨試驗 門窗風雨測試艙 帷幕牆風雨測試艙 尺寸 寬 3m × 高 3m 寬 10m × 高 12m

抗風壓性試驗 CNS 11526 A3235

氣密性性能試驗 CNS 13971 A3366 氣密性試驗

CNS 11527 A3236

正負風壓結構性性能試驗 CNS 13972 A3367

第 二 節 研 究 目 的

為提升門窗之性能品質與安裝的可靠性、安全性,國際間均訂定有相關 的性能試驗標準,一般常用的標準有美國建築製造協會 AAMA 的標準或 ASTM,

日本 JIS 的標準等,我國則有 CNS11524、11526~8 等門窗性能檢測試驗標準。

門窗風雨試驗涵蓋 CNS11526~8 三個試驗項目,分別為 CNS 11526(2003)門 窗抗風壓性試驗法、CNS 11527(2004)門窗氣密性試驗法及 CNS 11528(2004)

門窗水密性試驗法。而依據 CNS11524 門窗性能試驗法通則,若執行上述三個 試驗項目,其順序分別為(1)氣密性試驗、(2)水密性試驗、(3)抗風壓 性試驗。

本實驗室之門窗風雨試驗相關檢測項目皆已獲 TAF 認證通過,至今於門 窗風雨測試艙接受廠商相關之風雨試驗委託檢測案已有百件,顯見該試驗相 當受到國內業界重視。若將相關檢測案例做深入之比較分析研究,應能使國 內門窗之設計、製造品管或施工技術更上層樓。其研究目的如下:

(1) 使門窗設計者明瞭設計方面之缺失,以提供改善建議。

(2) 藉由門窗風雨試驗相關案例檢討,明瞭其於工廠製造品管問題,以增 進其工廠製造品質。

(3) 於現場施工技術方面,根據各案例之問題,研擬有關門窗現場施工注 意事項。

第 三 節 研 究 內 容 與 方 法

門窗進行風雨試驗其個別材料性能是依門窗構件使用之材料特性而異,

例如不銹鋼、鋁合金、金屬材料、玻璃、填縫材等,風雨試驗則是依據其技 術規範與國家標準針對整體系統性能進行測試。

本研究內容除進行各類門窗相關文獻資料蒐集彙整外,並將進行本實驗 室已完成檢測之門窗風雨試驗相關案例,做比較分析研究,經由各項實測紀 錄數據配合進行本研究。再輔以訪談相關門窗製造廠、施工廠商及專業人士 等,以取得最新實務上之資訊,提供相關人士參酌運用。

第 四 節 用 語 定 義 說 明

本文有關門窗風雨試驗用語,主要用語定義如下:

1. 1氣密性能:空氣經由建築物窗戶、牆壁與門的裂縫,其流進或流出之穿 透量。

2. 水密性能:指在規定注水量及氣壓下,室內側之漏水情形。

3. 抗風壓性能:門窗整體構造系統抵抗風壓力之安全性能。

4. 填縫材:一種具黏結性之彈性體材料,可用來填充縫隙,以有效阻隔水或 空氣等之通行。

5. 2壓力差:門窗之室外側壓力與室內側壓力之差。門窗之室外側壓力較室 內側壓力高時為正壓,低時為負壓。

6. 通氣量:在壓力差下通過門窗之空氣量。

7. 通氣面積:用作計算通氣量之門窗面積。

8. 3脈動壓:壓力差以近似正弦波周期變動之壓力。

9. 上限值:脈動壓之上限壓力值。

10.中央值:脈動壓之中央壓力值。

11.下限值:脈動壓之下限壓力值。

12.殘留變形4:除壓後,門窗所留下之變形。

1 1~4 資料 來源 :本研 究整 理。

2 5~7 資料 來源 : CNS 11527( 2004)門 窗氣密 性試 驗法。

第 五 節 研 究 流 程

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