第叁章 實驗規劃與執行
第一節 防滑性能量測原理探討
第叁章 實驗規劃與執行
本章首先探討防滑性能量測原理，再就目前國際間使用的防滑性能量
測儀器做比較，並分析國內瓷磚性質後，選定測試之樣本，及考慮在現有 法令規定及可攜式試驗儀器為主，選定手拉式水平測力計、可變角度止滑 計及 ASM 825 進行試驗，以比較三種試驗儀器之性能，同時並與標準檢驗 局合作，以比較測試儀器之一致性。
第一節 防滑性能量測原理探討
依據美國國家安全委員會 1996 年的統計資料指出，自三零年代研發 出第一種抗滑性測量器材(Hunter 滑度計)以來，至少以研發出七十種以上 不同的滑度計。惟目前之測試儀器尚有以下問題：
1.多數儀器無法適用於潮溼表面，目前為止，僅有兩種儀器證明可同時適 用於乾燥及潮濕表面，獲得美國測試與材料學會(ASTM)F-13 技術委員會 之認可，分別是攜帶式可傾斜鉸接式支柱摩擦計(PIAST，Brungraber Mark Ⅱ型)，及可變角度止滑計(VIT 與English XL型)註 28。
2.此類儀器的輸出值，並非永遠一致，且尚無已知的方法，來計算各類摩 擦計所得結果的相關性。部份文獻質疑，此部分是因大多數器材均有 本身的誤差，及操作者的差異所造成﹙Steven Di Pilla & Keith Vidal, 2001﹚。
3.靜摩擦係數(SCOF)與防滑係數兩詞常互換使用。雖然靜摩擦係數一詞較 常用於理論及實驗室測試，而防滑係數一詞則包含現場測試要觀察的數 種變數(例如地板的污染物及鞋子表面)。雖然此類測量早期多稱為靜摩 擦係數，但目前多使用防滑係數。
依第一章之文獻回顧，防滑性能﹙slip resistance﹚係指地面可
註28 ：依據「Pedestrian Slip Resistance」p.3 指出，由美國測試與材料學會(ASTM)於工作場所 進行的力板分析與粗糙度測量結果，已證實前述兩種器材，可產生可重複及再現的結果。
地面材料防滑性能基準之研究
抑制行人腳﹙鞋﹚底滑動之能力，主要與表面粗糙度有關，其防滑性能之 優劣則以防滑係數﹙slip index﹚衡量。防滑性能量測方式，若以其量測 原理劃分，主要可區分為下列三種方式註 29：
一、利用靜摩擦係數量測原理
使用拖橇式(dragsled)原理，物體開始滑動所需的水平拉力除以物 體質量(垂直重力)等於靜摩擦係數(如圖 3-1.1)。其公式為：H/V=SCOF 其中 v 為荷重(與接觸面垂直方向之力)，H 為水平方向之拉力
砝碼 試驗靴 拉力計
地板表面
圖來源：「Pedestrian Slip Resistance」p.7 本研究翻譯
圖 3-1.1 表面靜摩擦係數量測方法之 1
另一種靜摩擦係數測量方式，系將測試面置放於可調整角度之斜面 上，並由水平位置開始逐漸加大斜面之傾斜角度，直到測試面與斜面間開 始滑動時，其此時斜面與水平面夾角之 tan 值亦為靜摩擦係數﹙如圖 3-1.2﹚。
μs= tanθs (θs :靜摩擦角)
mg sinθs
mg cosθs mg
fs N
θs
圖來源：「地板止滑性能之研究」p.4
圖 3-1.2 靜摩擦角量測方式之 2
註29
：本段主要係參考「地板防滑性能之研究」p.4 - 5。
第叁章 實驗規劃與執行
本拖橇以及關節支柱 SCOF 類型的量測儀器，最大的問題在潮濕狀態 下，都會產生相當大的黏著力﹙William English, 2003﹚。
二.利用動摩擦係數量測原理
圖來源：「Pedestrian Slip Resistance」p.7 本研究翻譯
圖 3-1.4: 以絞接撐桿方式量測地板之防滑性能
地面材料防滑性能基準之研究
5. Horizontal Pull Slipmeter, HPS 7. Floor slide Control 2000 6. Tortus
靜摩擦係數﹙Static COF﹚：1,2,3,4,5 穩定狀態之動摩擦係數
﹙Steady 一 state kinetic COF﹚：3,4,5,6,7
擺錘式Pendulum striker (Loss
of energy)
8. British portable skid tester, BPST
Inclined leg (Angle of inclination)
11. Carlsoo 一 Mayr 12. Pangels
13. Brungraber Mark I 14. Brungraber Mark II
靜摩擦係數﹙Static
17. Portable friction Tester, PFT 穩定狀態之靜摩擦係數
﹙Steady一state kinetic COF﹚：17,18 煞車輪式
18. FIDO (prototype of PFT) Braked wheel/
Skiddometer (Axel torque from braked rolling wheel)
表來源：本研究參考“Endorsement of Portable Test Methods and Slip Prevention Standards for Existing Flooring＂p.2 整理.
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