耐久性評估方法

目 前 臺 灣 的 混 凝 土 結 構 物 耐 久 性 評 估 方 法 主 要 可 分 為 交 通 部 國 道 高 速 公 路 局 與 公 路 總 局 使 用 之「D.E.R&U.評等法」、內政部營建署訂頒提供縣政政府使用 之 「A.B.C.D 評等法」；混凝土耐久性指標權重值可利用專家評估法來求得，一 般 專 家 評 估 方 法 包 括：層 級 分 析 法(AHP)[26]、德菲法[27，28]、模糊數學法[29]

以 及 網 絡 分 析 法[30]等。混凝土結構的耐久性評估方法，都需要通過以下步驟來 完 成 混 凝 土 結 構 物 的 耐 久 性 評 估[31]：

(1) 定義何為目標，如此研究計畫的耐久性指標等，此項目為輸出目標。

(2) 定義何為評估所需使用的項目，此項目必須為影響因子。

(3) 建立影響因子的量化 (如果非為量化數據，則應採用數學手段將之量化)。

(4) 建立各影響因子對輸出目標的響應函數 (若為線性函數則是建立權重矩陣；若為非 線性，則視響應函數定義而建立相關係數)。

(5) 定義目標函數的合理合格值或分類區間(如耐久性指標達 0.8)。

(6) 比較目前的目標函數值處於何範圍，作出評估與評定。

以 上 的 各 種 方 法，其 數 學 操 作 模 式 都 已 經 制 式 化，而 在 處 理 上 比 較 會 出 現 差 異 的 反 而 是 在 於 步 驟(1)、(2)、(4)以及(5)，因為這些都涉及到建模者本身如何去 定 義 一 個 系 統，也 就 是 說 這 些 與 經 驗 還 有 評 定 有 關，受 到 人 為 影 響 以 及 當 初 問 卷 設 計 的 影 響 較 大 。 如 何 盡 量 排 除 人 為 因 子 ， 其 實 是 評 估 法 成 功 與 否 最 重 要 的 關 鍵 ， 因 此 選 擇 一 個 優 良 的 方 式 來 排 除 人 為 因 子 ， 是 極 為 重 要 的 。

壹、D.E.R.&U.目視檢測評估

D.E.R.&U.檢 測 系 統 ， 是 分 別 對 混 凝 土 結 構 之 構 件 劣 化 程 度 (D)、 劣 化 範 圍 (E)、與劣化情形對該構件的影響度，或是對整體混凝土結構安全及使用性的影 響 度(R)，三大方面來做評估並給予評等，劣化範圍(E)可由目視直接來評等，但 劣 化 現 象 的 種 類 繁 多，且 各 種 劣 化 程 度 也 各 不 同，所 以 需 要 簡 易 的 劣 化 現 象 與 劣 化 程 度 對 應 表 ， 以 便 現 場 檢 測 時 參 考 。

目 視 檢 測 之 準 則 影 響 未 來 維 修 工 法 與 構 件 選 定 之 決 策。構 件 劣 化 之 評 估 等 級 不 宜 過 多 或 過 少。過 於 簡 略 之 檢 測 評 估 準 則，無 法 提 供 足 夠 的 資 料 給 予 管 理 單 位 進 行 維 修 決 策；使 用 過 多 列 化 評 估 等 級，雖 有 利 於 構 件 劣 化 現 象 之 表 達，但 太 過 複 雜 之 檢 測 評 估 準 則，卻 會 增 加 現 場 檢 測 人 員 之 負 擔 與 困 擾。所 以 選 擇 適 合 的 方 法 不 但 對 整 個 建 築 物 檢 測 工 作 時 程、成 本 有 相 當 的 影 響，對 於 整 體 建 築 物 的 耐 久 性 評 估 與 建 議 的 分 析 方 法 建 立 亦 是 以 此 為 輸 入 與 回 饋 的 重 要 參 考 資 料 。

目 前 國 內 主 要 採 用 之 檢 測 準 則 為 D.E.R.&U.以及 A.B.C.D.準則等，此兩種評 等 法 之 檢 查 項 目 大 同 小 異 ， 只 是 在 檢 查 項 目 之 群 組 分 類 上 稍 有 差 異 ， 當 中 以 D.E.R.&U.評等法檢測項目較為詳細齊全，但對於劣化與損傷等級之程度評定(相 對 於 D 值)，A.B.C.D.評等法比 D.E.R.&U.評等法有較明確的規定與說明(可比較 表 2-2 與表 2-3 之等級評定狀況)。檢測準則之概要重點如表 2-1 所示。其中，

D.E.R.&U.檢測準則為昭淩工程顧問公司為國道高速公路局開發橋梁管理時制訂 之 目 視 檢 測 評 估 準 則。A.B.C.D.檢測準則為中華工程顧問公司為臺灣省住都處所 編 定 的「 混 凝 土、鋼 橋 一 般 檢 查 手 冊 」中 所 制 訂 之 目 視 檢 測 準 則。雖 然 種 檢 測 準 則 各 有 其 優 劣，但 是 於「 臺 灣 地 區 橋 梁 管 理 系 統 」開 始，全 國 使 用 之 目 視 檢 測 標 準 則 以 D.E.R.&U.檢測準則為主要目視檢測標準。

D.E.R.&U.評等法強調的是大規模、快速、且有效率的進行初步的檢測與評

評 估 值 為 0，則代表特殊情形造成無法檢測與評定。

而 A.B.C.D.評等法之評定標準則分為 A~D 四個等級，若無此項目或無法評 定 結 構 物 之 損 傷 狀 況 時，則 評 估 值 為 N，上述以外之場合則紀錄為 OK，其評等 準 則 如 表 2-3[22]所示。

表2-2D.E.R.&U.評估準則[22]

劣化程度 無此項目 良好 尚可 差 嚴重損壞

劣化範圍 無法檢測 小於 10% 10% ~ 30% 30% ~ 60% 60%以上

影響程度 無法評定 微 小 中 大

維修急迫性 無法評定 例行維護 三年內 一年內 緊急處理 (資料來源：文獻[22])

表2-3A.B.C.D.評等法對結構損傷等級之評定標準[22]

評定等級 狀 況 A 損傷輕微，需要作重點檢查。

B 有損傷，但需要進行監視，且必要時視狀況加以補強。

C 有明顯的損傷，且變形持續進行，功能可能降低，必須加以補修。

D 損傷顯著，有重大變形及結構物功能降低，必須採取緊急修補。

N 無此項目或無法評定結構物之損傷狀況。

OK 上述以外之場合。

(資料來源：文獻[22])

採用以D.E.R.&U.檢測準使用上有以下優點：

1. 可簡化檢測工作：僅需針對有劣化現象之構件進行評估，並可凸顯出建築物損壞之 重點。

2. 簡化電腦資料之輸入：僅針對有劣化之構件進行評估與記錄，可節省記錄不必要的 資料。此外，記錄檢測之資料均為評分分數，對電腦的量化分析與處理有極佳的相 容性。

3. 可針對維修建築物之急迫性提出維修之時程，使維修時程有具體的概念，並方便建 築物維修作業之規劃。

4. 強調缺陷對建築物整體重要性之影響：不僅只針對劣化嚴重程度與劣化範圍進行評 估，亦可對缺陷對建築物整體重要性之影響進行評估，其中包括對建築物安全性與 交通性之影響。

貳、德菲法(Delphi Method)

德菲法又稱為專家評定法，其主要目的在於達到各位專家學者們的認知共識，並尋 找各位專家學者對某一問題或特定議題的一致性意見，德菲法是屬於群體決策方法的一 種，德菲法在取得專家意見的問卷調查過程中，以匿名的方式，避免面對面接觸的情況 下，利用問卷或其他意見蒐集工具，實施反覆多回合的個別意見問卷調查，並於每次的 問卷調查結束後，將新的問卷與分析結果分送回給參與決策的專家學者，並反覆地回饋 資訊給予參與施測的專家學者們，直到專家意見差異降至最低且趨於統合、收斂，達到 有效的共識[32]。

德菲法能使參與的專家學者匯總出一個比較能反映群體意見的預測結果。文獻[33]

認為整體問卷一致性程度的檢定需具有80%以上的意見達到一致，才可視整體問卷獲得 一致且穩定的共識。

根據文獻[34]，德菲法為一種結構性的團體溝通過程，在施測的過程當中，參與的 專家學者就某決策議題充分表達其意見，並受等同的重視，以求得在該複雜決策議題上 意見有效的共識。

透過文獻[35]可得知，參與德菲法問卷調查的施測專家學者，需要具備該研究領域 的相關實務經驗及專業知識，並能適時的提供合乎時宜的資訊與意見。

德菲法為一種專家決策的方式，參與德菲法研究的專家學者們，為德菲法研究的重 心所在，故專家學者們所提供的意見具有深遠的意義與影響。

德菲法的特徵：[36]

德非法的特徵具有保密性、反覆性、回饋性。

1. 保密性：

由於專家學者們的意見受到保密，故可以不受到任何拘束的表達自己的觀點，並透過匿名 的方式，且秉持客觀、公正的立場，來填寫調查問卷，匿名的方式也能避免盲目附和的現象發 生，故最後調查出來的結果也較能反應出真正的看法。

2. 反覆性：

調查問卷會反覆多次的往返，且德菲法在施測第二次以後的問卷.均會提供專家學者上一 回問卷調查的統計結果，使參與問卷填寫的專家學者可以從中暸解其他人的觀點與想法，並對 自己原先的意見提出修正，使意見更加完善且趨向於一致。

3. 回饋性：

德菲法具有回饋與反覆作用的影響，使參與施測的專家學者，意見能趨向一致，讓專家學 者得知別人意見的訊息，讓所得到的結論能更加接近決策問題的重要核心。

德菲法研究也有使用條件及限制如下所示[37]：

1. 施行德菲法相當的耗時與不容易控制進度，且專家學者的意見難免出現前後矛盾。

2. 參與熱誠意願不高的施策對象，容易在過程中退出施策。

3. 德菲法的施策，必須仰賴專家的直覺知識，且預測結果容易受到專家自我主觀評定的影響。

4. 施測德菲法的過程中，由施測者統籌主持，因此德菲法可能會受到施測者的干擾。

5. 德菲法的最後結論大多較為籠統，因此僅能作為訂定決策時的參考與方向指導。

德爾非法為專家評估預測方法之ㄧ，也是群體決策的一種方法。與 AHP 層級分析 法相似，德爾非法也具有擷取問卷調查和會議兩者之優點，德爾非法假設大多數的專家 於多次問卷作答後，其意見逐漸趨向於最後真實的答案，以下為使用德爾非法的優缺點。

德爾非法之優點：[27]

1. 經由數次往返的問卷調查及不同專家間資訊之橫向傳遞，逐步凝聚專家間之共識。

2. 問卷調查之過程中，形同專家們一同參與規劃，促進專家對於問題之更深入的瞭解，有 助於 提供較客觀之意見。

3. 採匿名方式進行，不必遭受批評，因而可以獨立評定，且個人意見皆能獲得同等充分之重視。

德爾非法之缺點：[28]

1. 蒐集各方專家意見耗時日久，花費成本高。

2. 所謂專家意見一致，只是代表專家意見落在某一範圍中，而此範圍隱含了模糊性，但在處理的 過程中卻未將此模糊性納入考慮。

3. 調查問卷回收率低。

4. 在求取專家意見一致過程中，容易扭曲專家意見，亦即會系統性的削弱對手的意見與抑制不同 的想法。

德爾非法與層級分析法都為專家評估預測方法，由於德爾非法需花成本較高、問卷 需要較長的蒐集回收整理的時間，且容易扭曲各位專家的寶貴意見，無法於當場解釋說 明，故本研究計畫將採用層級分析法，來做為此計畫的耐久性評估方法。

参、網路層級分析法(Analytic Network Process，ANP)

文獻[38]認為群組與元素間彼此具相依性的交互影響關係可以用圖形的方式來呈現，圖形中

文獻[38]認為群組與元素間彼此具相依性的交互影響關係可以用圖形的方式來呈現，圖形中