建築立面更新健診與評估系統之研究

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建築立面更新健

診與評估系統之

研究

內政部建築研究所委託研究報告

中華民國 100 年 12 月

（本報告內容及建議，純屬研究小組意見，不代表本機關立場）

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（國科會 GRB 編號） PG10001-0246

建

築

立

面

更

新

健

診

與

評

估

系

統

之

研

究

受委託者：國立台灣大學嚴慶齡工業發展基金會合設工業研究中心

研究主持人：郭斯傑

協同主持人：黃世孟

內政部建築研究所委託研究報告

中華民國 100 年 12 月

（本報告內容及建議，純屬研究小組意見，不代表本機關立場）

：張智元

研

究

員

研究助理

：江立偉

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I

表次

………... V

圖次

………... VII

影片目次

………... XI

摘要

………... XIII

第一章緒論………... 1

第一節研究動機……….….. 1

第二節研究目的………..…. 2

第三節研究範圍………..…. 2

第四節研究限制……….….. 4

第五節研究方法與流程……….….. 5

第二章文獻回顧………... 7

第一節建築物外牆檢查制度……….….. 7

第二節建築物外牆診斷技術探討………..…. 19

第三節建築物外牆磁磚劣化因素分析………..…. 27

第四節本章小結……….. 32

第三章案例調查與分析……… 32

第一節案例基本資料……….. 34

(6)

II

第二節外牆管理型態……….. 36

第三節磁磚使用材料……….. 38

第四節磁磚劣化分析………... 39

第五節外牆磁磚劣化態樣………... 40

第六節外牆磁磚規格示意……….. 43

第七節台北、台中、高雄外牆磁磚剝落劣化狀況………….. 45

第四章建築物外牆磁磚目視檢測診斷評估方法……… 46

第一節目視檢測診斷評估方法概要………... 46

第二節建築物外牆磁磚檢測診斷評估流程及評估工具…….. 48

第三節建築物外牆磁磚案例目視檢測結果……….. 59

第四節建築物外牆磁磚劣化級距……….. 76

第五節小結……….. 85

第五章建築物外牆磁磚打音診斷及接著力試驗分析… 86

第一節打音診斷法實驗計畫與方法……….. 86

第二節打音診斷法實驗結果與分析………..… 90

第三節磁磚接著力試驗計畫與方法………...

96 第四節接著力實驗結果與分析………..…… 105

第五節打音診斷與磁磚黏著力拉拔試驗劣化程度比較分析

118 第六章專家學者座談會暨法令主管機關訪談……..…. 126

(7)

III

第一節領域專家學者座談會………... 126

第二節法令主管機關訪談………... 130

第七章結論與建議………... 147

第一節結論………... 151

第二節建議………... 155

附錄一

第一次專家學者座談會會議記錄

………...

140 附錄二第二次專家學者座談會會議記錄

………... 145

附錄三期初報告審查意見回應

………... 149

附錄四期中報告審查意見回應

………... 153

附錄五期末報告審查意見回應

………... 157

(8)

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V

表次

表 2-1 建築物使用管理與營運維護相關主管機關與法令名稱………. 8 表 2-2 建築物外牆公共安全目視診斷評估因子………. 12 表 2-3 目視調查時之注意位置與重點………. 13 表 2-4 香港樓宇管理維修強制驗樓範疇與擬涵蓋項目………. 15 表 2-5 各國整建更新補助計畫內容………. 18 表 2-6 D.E.R＆U 評估原則………... 21 表 2-7 拉拔器/簡易型引張儀（R－30000ND）規格……….. 25 表 2-8 各種診斷方法的適用性………. 26 表 3-1 建築物外牆磁磚劣化檢測對象清單………. 32 表 3-2 不同地域不同屋齡外牆磁磚剝落劣化現象………. 45 表 4-1 建築物外牆磁磚目視診斷評估標準表……….. 51 表 4-2 D（Degree）劣化程度示意表……….. 52 表 4-3 E（Extent）劣化範圍示意表………. 53 表 4-4 R（Relevancy）對建築物外牆公共安全性影響……….. 54 表 4-5 建築物外牆目視診斷檢測評估對象背景資料表... 56 表 4-6 外牆磁磚 D.E.R 目視診斷評估表……….. 58 表 4-7 台北市案例資料………. 61 表 4-8 台中市案例資料………. 63 表 4-9 高雄市案例資料………. 65 表 4-10 台北案例外牆磁磚 D.E.R 目視診斷評估表……….. 68 表 4-11 台中案例外牆磁磚 D.E.R 目視診斷評估表……….. 69 表 4-12 高雄案例外牆磁磚 D.E.R 目視診斷評估表……….. 70 表 4-13 台北、台中及高雄案例外牆磁磚 D.E.R 目視診斷評估結果內容……….. 71 表 4-14 台北、台中及高雄案例外牆磁磚目視診斷評估狀況指標內容… 77 表 4-15 建築物外牆磁磚公共安全分級表……….. 82 表 4-16 九十九年度台北市都市更新整建維護規劃設計及實施經費補助對象評估結果………. 84 表 5-1 打診棒的規格……….. 87 表 5-2 既有建築打音診斷音訊檔……….. 92 表 5-3 磁磚試體規格表………... 103 表 5-4 丁掛磚與方塊磚黏著力拉拔試驗結果……….. 118 表 5-5 正常及劣化丁掛磚打音診斷試驗結果………. 120

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VI 表 5-6 正常及劣化方塊磚打音診斷試驗結果………. 121 表 5-7 正常及劣化方塊磚黏著力拉拔試驗結果……….. 123 表 5-8 建築物外牆磁磚診斷劣化評估標準程度與更新建議………….. 124 表 6-1 建築物公共安全檢查簽證項目表……….. 132 表 7-1 不同地域不同屋齡外牆磁磚剝落劣化現象………. 135

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VII

圖次

圖 1-1 台灣房屋屋齡組成比例圖(2004 年為基期)………. 2 圖 1-2 屋齡 20 年內的房屋使用類型分布... 3 圖 1-3 房屋結構分類累計面積... 3 圖 1-4 房屋屋齡 50 年內結構分布比率... 3 圖 1-5 屋齡 50 年內建築物結構年齡圖... 3 圖 1-6 研究流程圖……….. 6 圖 2-1 聲音高低頻率示意圖……….. 22 圖 2-2 聲音大小振幅示意圖……….. 22 圖 2-3 音色差異之波型示意圖……….. 22 圖 2-4 打音診斷法施行情況……….. 23 圖 2-50 部份打音診斷法之診斷結果……….. 23 圖 2-6 打音診斷法使用之儀器……….. 23 圖 2-7 磁磚拉拔器示意圖……….. 24 圖 2-8 磁磚切割器示意圖……….. 24 圖 2-9 外牆磁磚介面……….. 28 圖 2-10 外牆磁磚劣化共同因素……….. 29 圖 2-11 外牆磁磚劣化因素分析……….. 31 圖 3-1 地區數量分佈……….. 34 圖 3-2 建築物屋齡……….. 35 圖 3-3 樓層別……….. 35 圖 3-4 使用性質……….. 36 圖 3-5 管理型態……….. 36 圖 3-6 修繕經歷……….. 37 圖 3-7 外牆附加物……….. 37 圖 3-8 磁磚規格……….. 38 圖 3-9 磁磚材質……….. 38 圖 3-10 磁磚劣化現象……….. 39 圖 3-11 磁磚劣化部位……….. 40 圖 3-12 磁磚劣化現象……….. 41 圖 3-13 磁磚劣化部位……….. 42 圖 3-14 磁磚規格……….. 43 圖 3-15 磁磚材質……….. 44 圖 4-1 受測建築物外牆背景資料分類……….. 55 圖 4-2 劣化程度分佈狀況……….. 74

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VIII 圖 4-3 劣化範圍分佈狀況……….. 74 圖 4-4 對建築物外牆公共安全性影響分佈狀況……….. 75 圖 4-5 D.E.R 帄均分佈狀況……… 75 圖 4-6 本研究案例對象狀況指標分佈……….. 80 圖 4-7 帄均值與標準差之關係……….. 82 圖 4-8 本研究案例狀況指標判定等級……….. 83 圖 5-1 打音診斷設備示意……….. 88 圖 5-2 常用磁磚示意圖……….. 88 圖 5-3 實驗規劃流程圖……….. 89 圖 5-4 打音診斷標準作業流程圖……….. 90 圖 5-5 聲音訊號頻譜圖……….. 94 圖 5-6 為正常二丁掛磚（藍色）與劣化二丁掛磚（紅色）之頻譜圖….. 95 圖 5-7 為正常方塊磚（藍色）與劣化方塊磚（紅色）之頻譜圖…… 95 圖 5-8 為正常馬賽克磚（藍色）與劣化馬賽克磚（紅色）之頻譜圖….. 96 圖 5-9 試體內鋪設鋼筋加強強度……….. 100 圖 5-10 試體灌漿完成情形……….. 100 圖 5-11 試體養護後塗抹粉層……….. 100 圖 5-12 粉刷層完成情形……….. 100 圖 5-13 試體一粉刷層完成後貼附磁磚……….. 100 圖 5-14 試體二粉刷層完成後貼附磁磚……….. 100 圖 5-15 試體一（二丁掛）完成情形……….. 101 圖 5-16 試體二（方塊磚）完成情形……….. 101 圖 5-17 磁磚試體施做流程……….. 101 圖 5-18 二丁掛磁磚試體變數及位置設計示意圖……….. 102 圖 5-19 方塊磚磁磚試體變數及位置設計示意圖……….. 102 圖 5-20 改良式硬底工法施工示意圖……….. 104 圖 5-21 傳統式硬底工法施工示意圖……….. 104 圖 5-22 磁磚倒背溝示意圖……….. 104 圖 5-53 磁磚帄背溝示意圖……….. 104 圖 5-24 丁掛磚傳統硬底工法工法比較與改良式硬底工法拉拔試驗位置示意圖……….. 106 圖 5-25 益膠泥黏著層材料與海菜粉黏著層材料拉拔試驗位置示意圖……….. 107 圖 5-26 丁掛磚 0.4cm 黏著層與 0.8cm 黏著層厚度試驗位置示意圖… 108 圖 5-27 丁掛磚一般厚度粉刷層與兩倍厚度粉刷層試驗位置示意圖.. 109 圖 5-28 丁掛磚不同背溝形式黏著力試驗結果比較試驗位置示意圖.. 110 圖 5-29 丁掛磚有無抹縫黏著力試驗位置示意圖………. 111

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IX 圖 5-30 方塊磚傳統硬底工法工法比較與改良式硬底工法試驗位置示意圖……….. 113 圖 5-31 方塊磚益膠泥黏著層材料與海菜粉黏著層材料試驗位置示意圖……….. 114 圖 5-32 方塊磚 0.4cm 黏著層與 0.8cm 黏著層厚度試驗位置示意圖.. 115 圖 5-33 方塊磚一般厚度粉刷層與兩倍厚度粉刷層試驗位置示意圖.. 116 圖 5-34 方塊磚拉拔至粉刷層情形-1………. 117 圖 5-35 方塊磚拉拔至粉刷層情形-2………. 117 圖 5-36 丁掛磚打音診斷法試驗結果示意圖……… 119 圖 5-37 方塊磚打音診斷法試驗結果示意圖……… 119 圖 5-38 傳統硬底工法正常之丁掛磚正常情形與劣化情形比較分析示意圖……….. 120 圖 5-39 益膠泥為黏著劑之丁掛磚正常情形與劣化情形比較分析示意圖………... 121 圖 5-40 正常粉刷層之方塊磚正常情形與劣化情形比較分析示意圖.. 122 圖 5-41 傳統硬底工法之方塊磚正常情形與劣化情形比較分析示意圖………... 122 圖 5-38 建築物外牆磁磚劣化程度診斷流程………... 125

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XI

影片目次

影片 5-1 打音診斷標準作業流程影片……….………. 91 影片 5-2 正常二丁掛磚... 93 影片 5-3 劣化二丁掛磚... 93 影片 5-4 正常方塊磚... 93 影片 5-5 劣化方塊磚... 93 影片 5-6 正常馬賽克磚……….. 93 影片 5-7 劣化馬賽克磚……….. 93

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XIII

摘要

關鍵詞：外牆磁磚劣化評估、外牆磁磚劣化原因、目視評估標準、打音診斷、磁磚黏著力拉拔一、研究緣起在國內所有的建築物中，以純住宅及住商混合使用類型佔大多數，是國內數量最多的前兩位的使用類型。經過相關研究統計，國內建築物興建高峰期為 1981 及 1994 年，若以使用 30 年為建築物明顯劣化現象產生為分水嶺，則可預測台灣建築健診高峰需求年度為 2011 及 2024 年，統計結果顯示，國內建築物已達建診與整建之高峰期。近年來，建築物外牆危安事件頻傳，較常聽到的包括磁磚剝落、廣告招牌掉落及立面管線崩落等，適逢台灣建築物逐漸邁向老化階段，因此亟需一套完整的建築物外牆診斷機制與方法防範相關社會危安事件擴大發生。在美國、日本等先進國家均有對外牆磁磚進行深入的探討與研究，包括外觀目視法、打音診斷法、紅外線檢測法、超音波檢測法、反彈槌檢測法、內視鏡檢測法等方法，而在國內學術機關部份亦進行包括立面目視檢測法、利用磁磚拉拔器測詴立面磁磚強度、紅外線檢測法、立面熱顯像儀檢測等相關文獻與理論研究，惟多屬單純之詴驗探討，尚未出現技術資料之彙編及匯集整理成一完善之分析模擬方式及成效評估準則，以致對於建築物外牆檢測的成效無法量化，造成實務上對於部分立面附置物或磁磚仍未有一定參考標準或依據。所以為有效推動建築物外牆更新健診與評估系統之研究，應有相關配合之實證結果方式與評估準則給予實務界參考，所以本研究期能透過國內外資料彙整及相關實證檢驗研究，提供老建築物外牆更新診斷時參考依據與評估方法。本研究以建築物屋齡 01～30 年，且為住宅與商店類型之建築物，作為本研究實證操作之對象，以透過目視觀察的方式，對該棟建築物做詳實的診斷記錄。但是畢竟建

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XIV 築類型繁多，本研究僅能以國內出現頻率最高之建築類型為主要的探討對象。雖然在評估因子與評估基準上可能產生部分建築類型增加或減少評估項目，或是修正評估之基準值。但本研究設計之評估模式，即便不同的屋齡或見建築類型，仍有值得在未來時演練其它屋齡或建築類型時的學習之處，例如在建築物外牆磁磚部分，台灣建築物多以磁磚裝飾建築物表面的現況下，仍能參考本研究之評估方法，進行局部的修正與調整，進而轉化至其它建築屋齡或建築類型。二、研究方法及過程本研究首先透過文獻回顧與專家訪談方式確立研究目標、方向及架構，並分析磁磚劣化原因與擬定量化實驗步驟。而後為驗證建築物立面劣化標準與其評估準則，並針對研究結果進行驗證分析，強化研究內容的根據與基礎，提高研究成果的實用性，本研究將採用目視診斷評估法、打音診斷法及磁磚拉拔器等實驗設備，針對國內建築物立面損壞現況進行相關蒐集調查，分析劣化背後成因與造成此現象之歷程。而後比對過去相關研究紀錄及外牆劣化診斷方面所完成之理論分析與研究成果，而後推導出建築物立面劣化標準與劣化等級之量化數據。並以此數據配合目視檢查方法，擬定建築物立面健診與評估系統，並期本研究成果可為未來建築物立面健診因子劣化相關參考規範研擬時之資料依據。三、重要發現 1. 調查及歸納彙整國內建築物立面磁磚損壞原因、損壞模式與損壞現況 本研究透過實地探訪、文獻回顧與專家訪談等方式，彙整國內建築物立面磁磚現況及損壞形成原因，損壞原因包括人為因素（如施工草率、拌合劑摻水、拌合劑拌合後置放時間過久導致黏著力降低等）、施工因素（如未保留收縮縫產生熱膨脹、粉刷工法幔刀未用橫縫）、磁磚材料因素（如磁磚背溝深度不足、磁磚變形翹曲、吸水率問題等）及其他因素（如地震、高氯離子混凝土、酸雨、長期熱漲冷縮等）等主要成因。

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XV 本研究並透過現況調查確認目前國內建築物外牆磁磚較常發生之損壞情形與位置，發現較常發生損壞情形位置為轉角處、開口部、陽台及女兒牆，劣化現象包括剝落、髒汙、浮起凸起、裂縫、潮濕、白華、鏽水附著等現象。 2. 蒐集國內外建築物立面損壞檢測技術與檢查方法 透過相關文獻回顧與訪談後，本研究縱整出相關外牆磁磚檢測技術與方法，包括（1）利用肉眼、望遠鏡觀察的外觀目視法、（2）利用打診棒進行打音診斷法，並區分為部分打音與全面打音兩種不同程度的診斷方法、（3）利用磁磚黏貼的缺陷（浮起）部位與完整部位之熱傳導不同的，並採用紅外線裝置量測其溫差來判斷有無剝離現象的紅外線裝置法、（4）利用超音波傳播的速度、反射、衰減，在缺陷（浮起）與完整部位的不同，調查磁磚或水泥是否剝離及其程度的超音波法及（5）於外牆壁面上採用磁磚拉拔詴驗機，或政府機關單位認定的油壓式簡易拉拔詴驗機等設備的接著強度詴驗法等方法，而各方法有其適用範圍與限制；本研究認為目前精度最高且最常被使用的方法為打音診斷法。 3. 分析不同屋齡及不同地域別建築物立面劣化狀況 經過比較台北、台中及高雄共 118 案例後，本研究初步發現屋齡與劣化狀況呈現正比關係，屋齡自 10 年以上後磁磚開始老化、剝落，10 年以下屋齡之建築物則是因為初步完工而尚未造成嚴重劣化，意涵屋齡越高，外牆磁磚劣化狀況越嚴重（如表 7-1 所示）。經本研究團隊向住戶詢問後瞭解，多數建築物並未有定期進行維護修繕動作，顯示定期維護修繕對於外牆磁磚有相關影響。 4. 研議建築物立面一次診斷（初診）、二次及三次診斷（複診）程度別的診斷方法 本研究透過相關文獻回顧、專家訪談、實地調查結果及詴驗分析，提出建築物立面磁磚第一階段目視診斷（一次診斷）、打音診斷（二次診斷）及強度拉拔詴驗（三次診斷）共三階段的診斷評估模式，並依據不同程度別的診斷結果提出局部整建或大規模整建的建議。

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XVI 5. 建築物外牆磁磚公共安全 D.E.R 目視診斷評估模式 本研究建立「建築物外牆磁磚目視診斷評估方法」之 D.E.R 目視評估原則，轉化做為建築物外牆磁磚公共安全目視診斷評估方法。當中 D 表示劣化程度（Degree）、劣化範圍（Extent）以及對建築物外牆磁磚公共安全影響（Relevancy），分別給予 0 ～4 之評分， 1 為狀況最好，4 為最差。為了能更精確的確認建築物外牆實際的狀況內容為何，本研究建立「建築物外牆磁磚目視診斷評估方法」之 D.E.R 目視評估狀況指標（CI）進行計算，並針對計算結果，以平均值及一個標準差之分類成四個級距。等級一為良好，等級四為最差，並依據不同等級提出建議修繕維護的原則，供後續研究者及應用單位參考。 6. 建築物外牆磁磚目視診斷實證操作 本研究依據上述所設計之建築物外牆公共安全目視診斷評估表、建築物背景資料表、建築物外牆劣化準則，對照本研究設定之研究範圍，實際進行建築物外牆公共安全目視診斷評估。共計北中南都會區 118 個案例進行驗證。經實證結果顯示，CI 值大於 76 時為第一等級，健康程度最好，57～76 為第二等級，38～57 為第三等級，38 分以下為第四等級，健康程度最差。 7. 建築物外牆磁磚打音診斷法詴驗 本研究利用打診棒敲擊二丁掛磚、方塊磚和馬賽克磚產生聲音，再經由麥克風擷取聲音訊號，將擷取之聲音訊號傳至錄音筆儲存，然後將所擷取之資料儲存至電腦，利用 scilab-5.3.1 軟體撰寫轉換程式，將資料做快速傅立葉轉換得其聲音訊號之頻譜圖後，實驗結果證明，丁掛磚與方塊磚在不同施做條件或限制下，其打音診斷結果並未有明顯的差異，且丁掛磚與方塊磚的詴驗結果相差亦不明顯，本研究僅能以歸納方式定義劣化磁磚頻率多於頻率 100～1100Hz 時產生高低峰值的現象，而正常磁磚則於此區間呈現平穩狀態，初步判斷此區間若有劇烈高低峰值產生之狀況時，有可能外牆磁磚已經有劣化現象產生。 8. 建築物外牆磁磚黏著力拉拔詴驗 開發一診斷方法，除了進行非破壞檢測實驗外，必須配合施做相關破壞實驗並蒐

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XVII 集數據，以利證明進行非破壞檢測所得數據客觀及公正性。在屬破壞性實驗部分，本研究採用磁磚黏著力拉拔詴驗，於丁掛磚與方塊磚詴體中設計缺陷部位，經實驗結果發現丁掛磚詴體缺陷部位之磁磚黏著力為 2.32kgf/cm2～5.67kgf/cm2 區間，方塊磚詴體缺陷部位之磁磚黏著力為 2.87kgf/cm2～5.89kgf/cm2 區間，與丁掛磚詴體正常磁磚 5.96kgf/cm2～8.28kgf/cm2 區間，方塊磚詴體正常磁磚 6.37kgf/cm2～9.90kgf/cm2 區間有所差異，缺陷磁磚亦不符合 CNS 之規定。 9. 建築物外牆磁磚劣化標準程度、評估準則及更新建議 本研究認為，要明確定義外牆磁磚劣化程度，必須透過初步診斷（目視），二次診斷（打音診斷）與三次診斷（拉拔詴驗），方可確立外牆磁磚劣化程度、標準及檢查準則。透過相關詴驗後，本研究將目視診斷劣化標準程度區分為四級距，當目視結果落於第三及第四級距時，建議進行二次診斷打音詴驗，若打音詴驗結果低於 1100Hz 時，建議進行三次診斷拉拔詴驗，而三次診斷黏著力詴驗結果若低於 5.96 kgf/cm2 以下時，則建議配合打音診斷確立修繕範圍，進行整修更新。 四、主要建議事項 根據研究發現，本研究針對建築立面磁磚更新健診與評估系統未來發展與法治化提出下列具體建議。以下分別從立即可行的建議、及長期性建議加以列舉。建議一立即可行之建議-進行打音法更深入且可量化性之研究，以期擬定檢查與劣化標準主辦機關：內政部營建署協辦機關：各縣市政府建築主管機關由於外牆磁磚頻頻剝落，已形成國內公共安全隱憂，本研究雖已提出一套可執行之外牆磁磚檢查流程，然因經費與時間因素，在打音診斷及拉拔詴驗上量化研究上稍嫌不

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XVIII 足，本研究計劃團隊建議，建築主管機關可編列研究經費，透過打音詴驗法進行「以非破壞性打音法測定外牆磁磚強度性質之研究」針對不同磁磚於不同屋齡與不同劣化情形下之劣化標準及評估準則，並將打音法流程標準化，作更深入與量化的研究。建議二立即可行性之建議-進行外牆磁磚紅外線裝置法搭配目視診斷檢測評估之劣化標準研究主辦機關：內政部建築研究所協辦機關：內政部營建署、各縣市建築主管機關本研究提出建築物外牆目視診斷評估方法，目視檢測雖有快速、經濟等優點，但若能配合紅外線儀器檢測則更有客觀的診斷結果。本研究建議相關機關單位可編列預算，進行擬定外牆磁磚初步診斷之「建築物外牆磁磚健康程度初步診斷之研究-以紅外線裝置檢測結合目視診斷評估方法為例」，明確定義外牆磁磚進行較省時省力與節省經費的初步診斷時，如何定義劣化程度、劣化標準及劣化準則，預期將可協助各縣市政府建築主管機關分類整建維護補助策略地區時之依據，有效降低因磁磚剝落而造成的公共安全意外。建議三長期性建議-納入於「建築物公共安全檢查簽證辦法」強制檢查項目中主辦機關：內政部營建署協辦機關：各縣市政府建築主管機關本研究計劃團隊建議於長期作業階段，應可研擬比照內政部現行的法令規範「建築物公共安全檢查簽證項目表」的執行內容，將符合為屋齡 20 年以上、七樓以上建築、面臨 20M 以上的公私有建築物規範強制檢驗；但因私有建築物規範強制檢驗困難，本研究建議可先針對公有建築物開始施行，透過公有建築物的先行操作，而後再進行細部的

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XIX 討論擴大檢驗範圍，始可進一步規劃如何透過法令規範的訂定，將建築物外牆磁磚的公共安全納入於「建築物公共安全檢查簽證項目表」的第三類中。

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第一章

緒論

第一節研究動機

在國內所有的建築物中，以純住宅及住商混合使用類型佔大多數，是國內數量最多的前兩位的使用類型。經過相關研究統計，國內建築物興建高峰期為 1981 及 1994 年，若以使用 30 年為建築物明顯劣化現象產生為分水嶺，則可預測台灣建築健診高峰需求年度為 2011 及 2024 年，統計結果顯示，國內建築物已達建診與整建之高峰期。近年來，建築物外牆危安事件頻傳，較常聽到的包括磁磚剝落、廣告招牌掉落及立面管線崩落等，適逢台灣建築物逐漸邁向老化階段，因此亟需一套完整的建築物外牆診斷機制與方法防範相關社會危安事件擴大發生。在國外制度研究的部份，在日本，國土交通省建築物防災推進協議會以及（財）日本建築防災協會，結合日本許多建築的專業團體，共同推展「建築物如同人一般需要進行健康診斷」的新機制，涉及建築物需要健康診斷的項目，包括建築立面的安全性、特殊建築物的定期調查報告、建築設備的定期調查報告及升降機的定期調查報告。而在發展比台灣早的香港，由於深受因建築物老舊而導致窗戶掉落、磁磚剝落及混凝土崩落的影響之苦，則採取「強制驗樓計畫」推動建築物外牆強制每 3 年檢查一次私有建築物。在工程技術方面，日本立面檢測技術發展出包括外觀目視法、打音診斷法、紅外線檢測法、超音波檢測法、反彈槌檢測法、內視鏡檢測法等方法，而在國內學術機關部份亦進行包括立面目視檢測法、利用磁磚拉拔器測詴立面磁磚強度、紅外線檢測法、立面熱顯像儀檢測等相關文獻與理論研究，惟多屬單純之詴驗探討，尚未出現技術資料之彙編及匯集整理成一完善之分析模擬方式及成效評估準則，以致對於建築物外牆檢測的成效無法量化，造成實務上對於部分立面附置物或磁磚仍未有一定參考標準或依據。所以為有效推動建築物外牆更新健診與評估系統之研究，應有相關配合之實證結果方式與評估準則給予實務界參考，所以本計畫期能透過國內外資料彙整及相關實證檢驗研究，提供老建築物外牆更新診斷時參考依據與評估方法。

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屋齡31〜40 年, 59718597, 5.8% 屋齡1〜10 年, 361013021, 35.4% 屋齡11〜20 年, 345962738, 33.9% 屋齡21〜30年, 250192775, 24.5% 屋齡41〜50 年, 4454000, 0.4%

第二節研究目的

本研究之研究目的有五：一、調查與歸納彙整出國內建築物立面磁磚損壞原因、現況與其損壞模式。二、蒐集國內外建築物立面損壞檢測技術與檢查方法。三、針對北中南部，挑選 3～5 棟建築物，作為本研究診斷施做對象，藉以比較分析北、中、南不同屋齡及不同地域別建築物立面劣化狀況。四、研議建築物立面一次診斷（初診）、二次診斷（複診）程度別的診斷方法，並依照不同屋齡別予以實證診斷方法，同時針對建築物立面診斷結果提出建議的後續整建手法與方向。五、由於國內目前建築物立面損壞的主要事件為磁磚剝落，因此將針對磁磚模擬破壞狀況及強度詴驗分析，預期透過詴驗分析擬定劣化標準程度與評估準則。

第三節研究範圍

本研究在研究範圍的部分，選擇以國內目前使用建築物之屋齡為基準。根據文獻顯示，國內建築物屋齡多在 1～30 年之間（如圖 1-1），為佔國內所有建築物之 93.8％，因此，本研究選擇屋齡 1～30 年為主之建築物，作為本研究此次實證演練之對象。本研究以屋齡 01～30 年之建築物作為實證研究之對象，目的在於希望藉著較貼近社會大眾之建築屋齡的操作，可以從中發現較貼近一般民眾所可能產生的問題，本研究設計之評估模式，透過建築屋齡 01～30 年之建築物的演練，修正當中可能發生的問題後，期望未來能推廣應用至其它不同使用類型之建築物。圖 1-1 台灣房屋屋齡組成比例圖(2004 年為基期) 資料來源：張智元，2006

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0 200000000 400000000 600000000 800000000 1000000000 1200000000 2004 1999 1994 1989 1984 1979 1974 1969 1964 1959 1954 年度 m2 其他木構造鋼架構造鋼骨鋼筋混凝土加強磚造磚石構造鋼筋混凝土鋼筋混凝土 77.6% 鋼骨鋼筋構造 5.1% 其他 1.8% 磚石構造 7.5% 木構造 0.2% 鋼架構造 3.1% 加強磚造 4.7% 另外，對於建築物類型的選擇上，本研究延續上述建築屋齡 01～30 年之建築物，本研究選擇以台灣使用強度最高、使用比例最高，並領有建築執照的前兩種使用性質之建築物，分別為 42.6％的住宅與 20.6％的商店(如圖 1-2)，因此本研究本次研究對象涵蓋的建築類型包括純住宅建築、住商混合建築與純商業建築。其次，在建築物結構部分，從官方資料(台灣省政府主計處，1998) (內政部營建署， 2004)彙整分析後顯示，台灣地區建築物從 1953 年以來的結構型態成長仍以鋼筋混凝土建築為主體，可參見圖 1-4，其中鋼筋混凝土結構物的比率為 77.6％，居全部建築物結構類型之首(圖 1-3)，其次為磚石構造 7.5%、鋼骨混凝土造 5.1%、加強磚造 4.7%、鋼架構造 3.1%、其它構造 1.8%與木構造 0.2%。鋼筋混凝土建築物的屋齡在 10 歲與 25 歲有兩個波峰，其它構造則較平均而不明顯（圖 1-4、圖 1-5）。經過上述統計，本研究所採取之範圍為屋齡 1～30 年，鋼筋混凝土建築物貼附磁磚之集合住宅、住商混合建築及純商業建築。圖 1-2 屋齡 20 年內的房屋使用類型分布圖 1-3 房屋結構分類累計面積圖 1-4 房屋屋齡 50 年內結構分布比率圖 1-5 屋齡 50 年內建築物結構年齡圖資料來源：張智元，2006 住宅 42.6% 商店 20.6% 工廠 12.9% 其他 8.1% 醫院 0.9%倉庫 0.7% 農舍 2.3% _旅館 0.3% 學校 5.0% 辦公室 6.5% 遊樂場 0.1% 住宅商店工廠其他辦公室學校農舍醫院倉庫旅館遊樂場 100 ％ 0 3,000 6,000 1 11 21 31 41 0 3,000 6,000 1 11 21 31 41 鋼筋混凝土構造比率 77.6% 非鋼筋混凝土構造部分比率 22.4% ( 單位：萬 m2_{；2004 年為基期 )} 屋齡

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第四節研究限制

本研究以建築物屋齡 01～30 年，且為住宅與商店類型之建築物，作為本研究實證操作之對象，以透過目視觀察的方式，對該棟建築物做詳實的診斷記錄。但是畢竟建築類型繁多，本研究僅能以國內出現頻率最高之建築類型為主要的探討對象。雖然在評估因子與評估基準上可能產生部分建築類型增加或減少評估項目，或是修正評估之基準值。但本研究設計之評估模式，即便不同的屋齡或見建築類型，仍有值得在未來時演練其它屋齡或建築類型時的學習之處，例如在建築物外牆磁磚部分，台灣建築物多以磁磚裝飾建築物表面的現況下，仍能參考本研究之評估方法，進行局部的修正與調整，進而轉化至其它建築屋齡或建築類型。至於外牆附置物部分，經本研究文獻回顧即與其相關學者討論後，認為外牆附置物多屬於私人財產，凡舉常見之鐵窗、窗行冷氣安裝架、廣告招牌、陽台外推等均為個人所有權之財產，雖然當中涉及多項附置物為違法使用，但由於掉落的情形較為少見，且外牆磁磚為公共財，因此本研究僅對外牆附加物做初步調查，而將研究主軸定位於建築物外牆磁磚。在目視診斷的部分，由於目視診斷方式具有不會損傷結構物、快速、靈敏、節省經費且可大量檢測之特性。因但目視檢測僅能作為初步的診斷方式，構件較細小、或較隱蔽之位置，或欲求得更精確的判斷時，仍頇透過精密儀器，或更詳細的二次診斷方法求得結果與數據。

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第五節研究方法及流程

壹、研究方法 在研究方法上，本研究主要採用目視診斷評估法、打音診斷法及磁磚接著力測定。首先，本研究將轉換橋樑 D.E.R & U 目視診斷評估方法為建築物外牆磁磚目視檢測評估診斷使用，提出一完整之目視檢測評估標準、評估頻率與頻估順序，而後為驗證建築物立面劣化標準與其評估準則，並針對研究結果進行驗證分析，提高研究成果的實用性，本研究將採用打音診斷法構成器材及磁磚拉拔器等實驗設備，針對國內建築物立面損壞現況進行相關蒐集調查，分析劣化背後成因與造成此現象之歷程。而後比對過去相關研究紀錄及外牆劣化診斷方面所完成之理論分析，及外牆整建修復更新工法等研究成果，進行相關之實驗研究，而後推導出建築物立面劣化標準與劣化等級之量化數據。並以此數據配合目視檢查方法，擬定建築物立面健診與評估系統，並期本研究成果可為未來建築物立面健診因子劣化相關參考規範研擬時之資料依據。

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6 第二、三階段診斷（打診+磁磚拉拔）蒐集國內外建築物外牆磁磚健診評估系統與方法研究目標確立文獻回顧及相關資料蒐集確立磁磚劣化形式、徵狀、成因及改善方法現況調查調查與歸納國內磁磚損壞現況、原因及其模式確定建築物外牆磁磚國內外檢查方法確立診斷方法、流程及項目，擬定診斷計畫診斷計畫及方法選定擬定實驗對象、步驟、流程及方法確立建築物外牆磁磚劣化診斷項目、診斷對象、診斷流程及診斷方法期中進度報告進行外牆磁磚更新診斷評估方法詴驗目視對建築物實施調查（台北、台中、高雄）確立劣化評估標準程度與準則及更新建議期末進度報告第一階段診斷（目視）擬定實驗計畫分析及評定結果進行打診及磁磚拉拔詴驗分析、比較及評定結果整合實證研究提出建築物外牆磁磚診斷評估系統及建議更新方式彙整期末會議意見，納入報告並修訂相關研究專家學者諮詢與建議工程實務界經驗訪談相關資料文獻回顧現況調查及研擬健診方法建築物外牆磁磚更新診斷方法詴驗確立更新診斷系統及整建策略貳、研究流程圖 1-6 研究流程圖資料來源：本研究繪製

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第二章文獻回顧

第一節建築物外牆檢查制度

本研究計畫將針對國內外與外牆整建更新相關的歷史演進、法令制度及申請流程，進行精簡扼要的說明，進而以目前國內現階段的執行狀況與主要推行計畫，包括：1.內政部營建署 98 年度「城市風貌整建示範計畫」、2.台北市政府 98 年度「台北好好看之系列計畫三」，深入探討計畫內容並予以綜合比較與分析。 壹、國內檢查制度 國內目前並不像香港、日本與美國等國家，有頒布針對「建築物外牆」特別制定的相關法令，但我們仍能從有關於「維護管理」的相關法令尋找到一部分的相關內容，國內建築物使用管理與營運維護等相關法令，主要管轄機關分散在不同部會間，收集全國法規資料庫查詢結果，主要包括行政院、經濟部、勞工安全委員會、原子能委員會、內政部營建署、內政部消防署、內政部環境保護署等，以至各縣市政府相關法令規定（參見表 2-1）。表 1 中營建署主管的「建築物公共安全檢查簽證及申報辦法」內容與本研究最直接相關，但其檢查項目僅包含「防火避難設施類」與「設備安全類」，缺少檢查影響公共安全、市容觀瞻的外牆附置物類。由於台灣地處地震帶，颱風或地震等天災影響，容易造成建築物外牆磁磚、外牆附置物等設施物剝落，造成人員生命財產安全遭受不必要的損傷，目前缺乏相關法令規範，須定期評估診斷其安全性之規定；其次，對於一般大樓管理人員或非建築管理專業的行政事務人員，多事業主管機關、多專業性區別的法令特性，無論是在建築物檢查申報、使用維護專業資訊或法令諮詢的過程中，很容易因資訊、專業或時間不足，進而降低管理人員依法維護與管理的意願。因此，如何有效整合建築物外牆健診與定期檢查的機制與法令，就顯的相當重要。

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表 2-1 建築物使用管理與營運維護相關主管機關與法令名稱主管機關法令名稱管理說行政院中央預算─共同性費用編列標準表辦公室翻修預算編列基準經濟部電業法、電力設施空氣污染物排放標準電力檢修、發電機排煙管理勞工安全委員會鍋爐及壓力容器安全規則、缺氧症預防規則、勞工作業環境測定實施辦法、勞工作業環境空氣中有害物容許濃度標準使用操作與維護之安全規範原子能委員會放射性污染建築物事件防範及處理辦法、放射性污染建築物拆除重建評定作業要點主係針對輻射鋼筋污染建築物之處理內政部營建署建築法、建築物公共安全檢查簽證及申報辦法、建築物室內裝修管理辦法、建築物昇降設備設置及檢查管理辦法、國民住宅社區管理維護辦法、公寓大廈管理條例、公寓大廈管理服務人管理辦法、舊有建築物防火避難設施及消防設備改善辦法、建築物時施耐震能力評估及補強方案、景觀法（草案） 1.結構耐震評估方案 (2000 年 6 月核定) 仍未推動立法 2.景觀法草案：包括公共設施設備、廣告招牌、屋頂、外牆附置設施、違章建築等消防署消防、各類場所消防安全設備設置標準建築物消防設備檢查環境保護署水污染防治法、飲用水管理、飲用水設備維護管理辦法房屋廢水排放與飲水機管理各目的事業主管機關身心障礙者保護法(第 56 條，第 3 項) 無障礙設施設置要求台北市政府北市高氯離子混凝土建築善後處理辦法海砂屋問題處理 資料來源：黃世孟，2010

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貳、國內立面整建更新補助計畫及獎勵措施 一、城市風貌整建示範計畫 國內有關建築物外牆補助計畫主要包括內政部營建署所推行的計畫「城市風貌整建示範計畫」及台北好好看之系列計畫三，其內容涵蓋計畫目的、計畫範圍、補助項目、優先補助原則乃至於提案金額，重點要項簡單說明如下(郭斯傑，2011)： 1. 計畫目的藉由建築物風貌整建補助工作執行，達到改善外觀及提昇城鄉空間生活環境品質，並透過計畫執行希望能：A.提高建築物使用效益、B.促進閒置或低度利用公私有建築物之再利用、C.提升都市防災功能、D.提高不動產價值、E.改善都市景觀、F.提高都市競爭力、G.提供安全優質人行環境空間、H.促進就業市場需求。 2. 計畫範圍地方重要發展地區、公共空間、具有高度公共或公益性空間的老舊建築物或位於策略性更新開發區內的窳陋建築或地區。 3. 補助項目屋齡超過 20 年以上之公、私有老舊建築的風貌整建及生活環境整頓為主，若申請【立面修繕工程（含廣告招牌拆除及鐵窗拆除費用）、外觀綠美化工程（陽臺綠美化）、維護公共安全必要之公用設備修繕及更新】補助項目的工程施作，必須符合現有建管及消防法令的規定，且涉及建管及消防法令需先洽主管機關，並依權責與相關程序辦理。 4. 優先補助原則 A.位於重要交通運輸場站、都市景觀軸線或節點、都市更新開發、鄰近歷史建築、古蹟、聚落或重要公署等重點策略性地區，或能與都市更新計畫、地方景觀計畫及其他部門計畫結合，改善都市整體景觀風貌或提昇地方文化與環境品質者；B. 建築物已完成協調整合戶數比率愈高者，或已完成規劃設計，確實能於規定期程內執行完畢者；C.整建後建築物符合建築技術規則之外殼節約能源規定者；D.建築物年代久遠，且外觀環境的窳陋程度愈高者。

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5. 提案金額上限規定 A.公有建築風貌整建（含規劃設計）案件以 1,500 萬元為上限；B.私有建築風貌整建（含規劃設計）案件以 800 萬元為上限；C.由地方政府提報的整合性提案（含規劃設計），具有一定規模（至少以單一路段或街廓為最小單元）及公益性，每案申請額度以 2,000 萬元為上限。 二、台北好好看之系列計畫三 1. 計畫目的 為達成台北市老舊建築整建維護成效，台北市政府提出補助機制，對象包括：協助及補助老舊建築外牆清洗、違規廣告物及鐵窗拆除（含實質違規廣告物、廢棄廣告物及鐵架）、纜線整理、外牆改善等，於短時間內改善城市既有建築外貌。 2. 計畫範圍區分成策略性地區（包括：花博熱區、交通要道、交通樞紐、科技產業軸帶、全市重要觀光景點、親水河域）及一般性地區。 3. 補助項目 A.供公眾使用的防火避難設施、消防設備、無障礙設施、公共走道或樓梯修繕工程；B.通往室外之通路或門廳修繕工程；C.陽臺、露臺或屋頂帄臺綠美化工程； D.建築物外牆修繕工程（含廣告招牌、外牆清洗、拆除鐵窗）；E.建築物外部門窗修繕工程；F.拆除舊有違章建築；G.結構補強。 4. 優先補助原則 A.建築物基地位於公告當年度整建或維護策略地區內；B.建築物基地所在區位臨接二十公尺都市計畫道路、已開闢或已編列年度預算開闢者之面積在一公頃以上公園、或臨基隆河、淡水河、新店溪、雙溪、景美溪沿岸第一進街廓等具高度可視性； C.實施者承諾建築物外牆之鐵窗、外掛式冷氣、管線、外推陽台及廣告招牌等違章建築全部進行拆除及整理，並符合建築法令規定；D.建築物總戶數為二十戶以上規模，並依公寓大廈管理條例規定成立公寓大廈管理委員會；E.實施者於計畫書表明，納入綠色環境(例如:水資源、生物多樣性、基地綠化、基地保水、室內空氣品質、日光照

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明度等...)的施工概念，使用綠色工法或材料，且綠色材料符合廢棄物及二氧化碳減量之原則；F.為達改善市容之政策目標，經指定為應辦理整建維護者。 5. 提案金額上限規定（1）策略地區：不逾核准補助項目總額 75％為限，最高金額不超過 1000 萬元；（2）一般地區：不逾核准補助項目總額 45％為限，最高金額不超過 1000 萬元。 參、國內建築相關系所研究成果 針對建築物健康的實體健康研究，多以土木、建築背景為基礎，探討檢查項目、頻率、標準訂定、劣化度評估、應用技術與管理系統規劃。健康診斷執行技術可區分成實（試）驗檢測與健診專家/建築醫師（Building Doctor）勘查診斷兩個層面。實（試）驗檢測如材料劣化偏光顯微鏡分析、X 線回折法、熱分析、走查電子顯微鏡觀察 SEM(Scanning Electron Microscope)與化學分析（小林一輔，1998），或是結構非破壞檢測的放射線透過法、超音波法、電磁誘導法、紅外線法與自然電位法（頄本健人，2000）。健診專家/建築醫師勘查診斷則偏向現場專業性的評估診斷，如同中醫靠四診：望、聞、問、切評估與西醫靠視、聽、觸、扣檢查病患（鄭維理、鄭慧正，2005），國內目前有進行的診斷包括建築物防水、耐震、電氣管線等建築物相關診斷。因此，如何評定單一構件或整體建築的劣化度、維護優先序位或維護預算，均屬於診斷技術研發一環（王淑芬，2006）。在建築物外牆診斷技術部份，粘世孟（2008）透過文獻回顧、問卷調查及 Auto CAD 繪圖軟體貼附照片計算方法，提出針對影響公共安全及公共景觀的建築物外牆評估方法。江立偉（2009）提出類比橋樑 D.E.R＆U 目視診斷方法，建立建築物外牆目視評估模式，透過實證操作診斷評方法、劣化等級與修繕原則，判斷損壞程度與提出建議，改正建築物外牆因年久失修、劣化而產生的危險。

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表 2-2 建築物外牆公共安全目視診斷評估因子決策指標第一層第二層建築物外牆目視評估指標外牆吊掛物冷氣安裝架分離式冷氣主機遮陽板花架外牆飾品廣告招牌外牆管線電線電纜給排水明管瓦斯明管鐵鋁窗架帄面式鋁窗全面式鐵窗局部式鐵窗外牆窗框鋁合金窗框塑膠窗框木質窗框外牆磁磚剝落龜裂膨脹鏽水附著白華髒污資料來源：江立偉，2009 外觀目視法是最基本的調查方法，用於日常點檢與類似預備調查第一階段調查中。外觀目視調查為利用肉眼、小型望遠鏡、望遠鏡、經緯儀（transit）來調查立面的裂化狀況。此方法較為簡便，但能讓建築物所有者或管理者早期發現異狀以避免剝落造成事故，可當成第二階段診斷前的調查，有效掌握建築物狀況。

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表 2-3 目視調查時之注意位置與重點調查項目調查時之重點剝落、浮起、击起當磁磚落而產生缺損時，周邊的磁磚也剝落的危險性很高。另外，產生大面積浮起時會有击起的動作。發現這些現象便需要進行更進一步的調查與診斷。目視調查最重要的是掌握這些狀況。髒污需判斷是附著於表面的髒污，或是因磁磚或水泥後面有水滲入而造成的。潮濕若是水滲入磁磚或水泥後面而造成磁磚接縫位置產生潮濕的顏色，則有可能已經發生浮起。生鏽鋼筋保護層不足所造成之生鏽、開口部鋼製設備的生鏽、廣告塔或招牌固定用鐵件生鏽，這些狀況發生處的周邊磁磚或水泥容易產生浮起的現象，特別要注意磁磚或水泥表面附著了鐵鏽的部份。白華現象磁磚表面或接縫處、水泥粉刷表面產生白色析出物時，表示磁磚或水泥後方可能已經產生空隙且有水入，也就是說有可能已經發生浮起的現象。裂縫當建築軀體發生變動、或磁磚後方水泥層等處發生變動時，磁磚與其接縫處、水泥粉刷表面有可能產生裂縫。這些裂縫周邊的磁磚容易產生剝落或浮起的狀況。資料來源：中島和幸，2007。在外牆診斷相關研究方面，戴佩宜（2008）建立足尺 RC 牆構造，以不同黏貼方式設置不同外牆磁磚，再應用打音診斷法（Tap Tone Method）進行磁磚黏著情況檢測，欲求得打音診斷法與磁磚黏著強度關係。黃克翊（2010）針對高雄透天厝外牆磁磚產生了大大小小不同的劣化情形諸如龜裂、剝落問題進行統計與分析，歸納出高雄市透天厝住宅各年代的磁磚整體劣化行為多以出現龜裂、污損銹斑、剝落及白華為主。除此之外，該研究提供劣化行為與改修工法對照，歸納同種磁磚重貼工法、另種磁磚重貼工法、雙重壁工法、塗料塗怖工法、外牆洗淨工法。並依據不同的劣化行為提出改修工法合適的建議。簡名君（2008）以風險管理觀點出發，強調藉由外牆附置物診斷及監控降低事故發生率。透過文獻分析法、實地調查法、問卷訪談法，整合現況案例與空調冷氣安裝人員問卷及訪談，建立建築附置物等級判定之基準，彙整成為劣化等級評估診斷模型。高蔡義（2000）以外牆面磚的劣化因素及劣化位置為研究主軸，提出劣化原因與解決對策。周明正（2006）以貼磁磚 RC 辦公建築為研究案例，針對外牆劣化及外牆附置物，提出改修構法計劃。

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在外牆維護管理相關方面劉慶南（1999）以適法性、安全性與美觀性為考量，進而探討集合住宅外牆附置物的設置方法。陳昭榕（2001）以「多準則」、「群體決策」及「模糊評量」的方式，應用模糊德菲法（Fuzzy Delphi）及模糊層級分析法（Fuzzy AHP），建構出外牆更新替選方案的評估模式。高弘儒（2009）以外牆整建需求為研究主軸，探討區分所有權人合議過程之因應機制。在外牆施工應用類部分，吳茂村（2002）以外牆磁磚的構件與施工性為研究主軸，建立一整磚修正模式。黃仁威（2010）以直橫料式金屬帷幕牆辦公大樓外牆為研究案例，探討出更新的內容、方式、工法種類及改善建議。 肆、國外檢查制度 一、香港據香港房屋及規劃地政局（2005）調查顯示，香港約有 39,000 幢私人樓孙，其中 13,000 幢樓齡達 30 年以上。在未來 10 年，這個數字會增至 22,000。因此，香港屋孙署全面推動「強制驗樓計劃」（表 2-4），對象包括屋齡 30 年以上住宅、多用途建築物；檢查項目包涵外牆附建構件、結構性構件、排水系統、樓孙建築物消防安全構件違建等，檢查週期為屋齡達 30 年以上者每 7 年檢查一次。除此之外，由於窗戶掉落事件頻傳，香港政府另外擬定針對窗戶的強制檢查機制，以因應逐年劣化的香港建築物與設備。

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表 2-4 香港樓孙管理維修強制驗樓範疇與擬涵蓋項目範疇擬涵蓋項目外牆附建構件主要指非結構性構件，包含樓孙外牆上的固定裝置、其他安裝工程或附建物，而不論是由所有業主共同擁有或個別業主私人擁有，例如： 1. 外牆飾面，例如外牆磁磚及粉刷，包括窗台及窗簷的飾面 2. 百葉窗板（只限於公用地方）及外牆覆蓋層 3. 支架、遮蓬、花槽、冷氣機支撐帄台、屋簷、裝飾條子、伸出物、建築裝飾、晾衣架、欄杆、招牌等結構性構件 1. 外牆、外牆表面的結構柱、公用地方的結構柱及牆 2. 外牆表面及公用地方的橫樑及樓板 3. 樓孙公用地方範圍內的天台、傳力板及檔土構件 4. 公用外牆表面的懸臂式構件 5. 公用地方範圍內的水缸樓孙消防安全構件 1. 公用地方範圍內的火警逃生通道 2. 公用地方範圍內的滅火及救援通道 3. 公用地方範圍內的耐火構件及隔火間排水系統 1. 室外排水管，包括總喉管及接駁至由私人擁有的個別單位的支喉管 2. 樓孙公用地方範圍內的地下排水系統其他構件 1. 樓孙外部：主體樓孙分開的公用地方 2. 樓孙內部：公用範圍的內牆及地面飾面、天花飾面、五金工程、門違建物所有私人或侵佔樓孙公用地方的違建物，而該工程對佔用人或公眾構成明顯或迫切危險 資料來源：房屋及规划地政局，2005 二、日本日本對於轄下公有建築物營運與維護管理蒐集各類資料，建立設施維護、更新活用與資產評價的基準或指標，並建立資產維護與評價管理綜合性資訊系統，如日本的以台市役所的「公共設施保全系統」，內容包含設施登記簿管理、工程履歷管理、劣化度履歷表、優先序位決定、維護管理預算製作等管理層面。制訂法律建立「住宅性能表示制度」，除保障購屋時的性能相互比較，還可將要求的性能，傳達給設計者、施工者，達成如意如願的購屋。從一系列制度，可窺探出許多關於「建築物健診」事項，值得台灣當前的營建業界之參考（黃世孟，2010）。日本民間建築業由於新建業務日漸萎縮，已開始把業務重心轉向使用診斷維護的事業方向，出版相當多建築物診斷維護參考書籍（飯塚裕，1997），尤其是建築物

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性能管理為基礎的「建物診斷」（中村茂，2005）。關於建築物診斷專業資格部分，一般狹義的解釋為「判斷建築物的狀態之行為」，但是廣義的建築診斷則可包括「維護管理計畫及改善維修技術方法的提案、不動產於耐震性能及殘餘壽命鑑定後之對應方針的測定」等範圍，馬場（2002）提出新的臨床建築學之新概念，並討論診斷的組織論。認為診斷施行者必須站在一種超然的立場來進行，避免牽扯到利益之關係（馬場明生，2002）。國土交通省建築物防災推進協議會及（財）日本建築防災協會，結合日本許多建築專業團體，包括日本建築設備升降機中心、日本建築中心、日本建築士會聯合會、日本建築士事務所協會聯合會、日本建築設備維護保全推進協會、日本建築行政會議、日本建築防火協會等，共同推展「建築物如同人一般需要進行健康診斷」的新機制。涉及建築物需要健康診斷的項目，包括建築外牆的安全性、特殊建築物的定期調查報告、建築設備的定期調查報告、升降機的定期調查報告。尤其，對於地震災害的事前預防與事後診斷，提出許多的策略與辦法，包括任何人均可能執行的耐震診斷（問診表）、建築門窗的耐震對策、建築基地圍牆的耐震對策、豪雨時地下室的防災對策（黃世孟，2010）。三、美國在美國各地的城市中，有 15,000 座以上的建築物受地方市政法律管轄，需要定期進行建築物外牆面狀況的檢查。美國 ASTM E06.55「外牆系統性能」審查通過了關於牆面檢查技術要求和程式的標準（Petermann＆Erdly,2003）。該標準意在提供示範建築法規、供地方市政當局或大學等擁有眾多建築的私人業主採用。目前在美國並未有經過一級認可的外牆檢查員考試和資質憑證授權。除持開業築師和專業工程師外，美國現有法規中並無其他關於外牆檢查員的資格規定，但針對外牆檢查的工作項目部份，則有設立專業外牆檢查員之培訓，因應複雜且細膩的檢查工作。在檢查內容與流程部份，首先需複閱記載外牆原有檢查報告或修理記錄的外牆維修史料，如果缺乏現有立面圖的話，則可能還要繪製立面圖。而後執行檢查，包括在合適的光照條件下進行目測勘察和對所選定的外牆部分進行近距離檢查。目測檢查通常用望遠鏡進行，也可以用遠攝鏡頭照相機拍攝材料老化的跡象和徵兆，如：裂縫、水漬、剝落（材料風化剝落部分）、位移（通常是外牆單元的向外位移）。所以檢查員

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需要對外牆的類型有豐富的知識，才能判斷材料老化的潛在原因。進而協助檢查員能夠直接觸摸外牆表面，並對選定的外牆部分進行探針探測，查明肉眼看不到的老化現象。最後分析檢查發現的情況和結果，並準備提交給建築物業主和地方房產管理部門的報告（Petermann＆Erdly,2003）。在芝加哥市則規定樓高 80 呎或 6 層的建築物，屋主均須向建管單位提交臨街牆身的勘察及維修周年報告（黃世孟，2008）。 伍、國外法令制度與計畫實施內容 本研究計畫透過一系列的相關文獻蒐集，針對推廣外牆整建更新工作行之有年且已有初步顯著成果的國家，包括【亞洲地區】：日本（大阪市）、香港；【美洲地區】：美國（洛杉磯市、紐約市及格蘭岱爾市）、加拿大；【歐洲地區】：英國，將各補助計畫的對象與內容，進行綜合比較與分析（表 2-5）。

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表 2-5 各國整建更新補助計畫內容國家 _計畫名稱地區/ 補助對象補助內容美國洛杉磯市空間有劣化跡象處或外牆附大量違建物或設施擬定建築物需修繕工程內容和性質解釋維修保養工程涉及的技術問題若業主或財團無法在時間內實行工程，將依照法令採取處罰協助業主解決問題，促使維護整建工程完成紐約市中低收入戶、高齡_{者、殘障者} 住家公共環境修繕或住宅內部有礙人身安全及健康的設施總借貸不超過 150 萬元為限且應立借貸契約紐約市住宅大規模修繕者、特定地區施工期間最高可減免兩年地價稅備齊相關申請文件向主管機關提出申請中央政府訂定相關法源，地方政府提供獎助格蘭岱爾市高齡者（62 歲以上） _{殘障者（永久殘障）} 補助項目包括安全、方便、美觀補助金由市政府負擔，屋主不可收取任何現金，經屋主同意，補助金直接支付立約廠商英國直接補助、融資及稅制優惠計畫於內城地區法中劃定優先發展區或企業分區經地方政府審議通過後核撥補助補助額度視規模而定補助項目包括建物整建或公共設施改善社區計畫基金社區組織或專業團體皇家建築師協會社區建築組進行核撥補助協助研擬地區改造計畫的研究經費為主日本大阪市/ 直接補助高齡者（60 歲以上）重度身心殘障者現行耐震規定不合格備齊相關申請文件向健康福祉局、住宅局提出申請對高齡者、重度身心殘障者提供 25~30NTD/萬的補貼耐震診斷費用的 1/2 以內補助限額大阪市/ 融資貸款避難道路進深 30M 之範圍內依耐震修理計畫所指定、老舊住宅屋齡 20 年以上修繕完成後本金和利息均按月繳款償還不同類型給予不同融資貸款限制與額度加拿大住宅整建計畫低收入戶屋主、殘障屋主及一般屋主依屋主型態、整建動機與氣候條件區分低收入戶 352,000~528,000NTD/每單位；殘障屋主 352,000~792,000NTD/ 每單位；一般屋主 16,000~36,000NTD/每單位香港樓孙維修統籌計畫 / 貸款計劃樓齡二十年以上大廈沒有收到政府部門發出的修葺令或勸諭信住宅或綜合用樓孙願意承擔長期維修管理聘請認可人士落實維修大廈改善建物結構問題維修破損的立面磁磚或外牆油漆消防安全設備改善改善建築設備及衞生設施斜坡及擋土牆的維修或改善工程工程勘測及專業服務清除違章建築物或相關的附帶或跟進工程樓孙維修統籌計畫 / 物料資助樓齡二十年以上已列入屋孙署名單內或接獲法定命令住宅或綜合用樓孙願意承擔長期維修管理提供免費專業技術支援意見，協助策劃復修內/外牆油漆、排污及沖廁、公共水管、天台防水物料、防火物料及環保推廣物料 資料來源：郭斯傑，2011

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陸、小結 目前各國對於建築物強制健診的概念與推動程度不一，在香港房屋及規劃地政局 2005 年 10 月公布的「樓孙管理及維修強制驗樓」辦法中指出，屋齡 30 年以上之建築物需每七年強制檢查一次。美國紐約市及芝加哥市則有分別規定：紐約所有政府建築物每 4 年勘察及維修一次，另外所有屋主每 5 年須聘請建築師或工程師定期檢查建築物外牆及其上之附置物。芝加哥市則規定樓高 80 呎或 6 層的建築物，屋主均須向建管單位提交臨街牆身的勘察及維修周年報告（黃世孟，2008）。新加坡則規定大樓所有權人須聘請結構工程師勘察，非住宅建築每 5 年一次，住宅建築每 10 年一次（陳春英，2008）。日本規定所有辦公大樓及多層大廈的逃生通道及外牆磁磚，每 3 年由合格建築師勘察一次（黃世孟，2008）。本研究發現，上述的案例皆為發展成熟國家所制訂的政策。反應出一個國家發展到一定程度時，對於都市發展所採取的策略，不是大規模的拆除重建，而是以嚴格的法律規定延長建築物使用壽命。反觀台灣，經歷 1981 與 1994 年兩波興建的高峰期，其飽和度已趨滿，須儘早進行建築物健診維護各項供需調查、法令修訂與執行機制之研討（張智元，2007）。

第二節建築物外牆診斷技術探討

由於目前國內對於建築物外牆公共安全或公共景觀相關研究著墨較少，本研究彙整國內有關於建築物外牆磁磚之公共安全、公共景觀等的相關研究進行分析與比較，並提出國內建築物外牆磁磚完整的診斷評估架構，另外，也將進一步蒐集國外的研究成果與相關設計準則作為本研究之參考。由於本研究試圖突破缺乏建築物外牆劣化評估準則與標準之問題，因此需針對跟我國民情與習慣較接近之國家執行過的相關研究進行彙整、分析與比較，分析出的量化數據作為訂定我國建築物磁磚之劣化標準依據參考，改善因檢測者評估標準不一，造成判斷劣化程度認之上之落差的問題。 壹、目視診斷評估方法 本研究回顧了數種目視診斷方式，發現「臺灣地區橋梁管理系統」所採用之 D.E.R ＆U 評估法是目前較完整之評估方法，且橋樑與建築物外牆雖受力行為、設計條件、

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結構行為、外在環境條件、結構破壞模式皆不大相同，但兩者同為鋼筋混凝土之構造，同時，國內已有相關研究成功轉化 DER&U 評估法應用至其它結構體檢查（包括水利建造物、防洪牆、板樁式碼頭等構件）。除此之外，DER&U 評估法本身僅以目視方式對破壞部位進行評估，屬於比較快速、全面性之檢查方式，因此理論上應不至於相差太遠，因此本研究假設 DER&U 評估法應可類比建築物外牆公共安全評估法。參照國內有關於硬體設施目視評估之方法，期望透過轉化的手法，設計一套建築物外牆目視評估診斷模式。本研究選擇以目視做為建築物外牆診斷方式，主要原因有三：一、透過簡易及快速的檢查方式，有效率的判斷該建築物外牆安全性與否。二、目視診斷可定期檢測，依量化數據持續維護追蹤，決定修繕優先序位。三、目視診斷評估僅針對劣化者進行評估，簡化診斷流程與評估表。因此，本研究透過轉化國內橋樑 D.E.R＆U 目視評估檢測法，彙整相關文獻後得出的評估因子，設計建築物外牆目視診斷評估檢核表以及其評估模式、流程。經過實證演練的過程當中，修正初期模式之不足處，並針對建築物外牆整建更新工程提出建議。

D.E.R＆U 評估法對每一個檢測項目依「劣化程度（Degree）」、「劣化範圍（Extent）」以及對橋梁安全性與服務性的「重要性（Relevancy）」，分別給予 0 ～4 之評分，再針對該劣化構件需維修之「急迫性（Urgency）」加以評定，其評估值為 1－4，如果評估值為 0，則有其特別代表之意義；程度為 0 時，表示「無此項目」；範圍為 0 時，表示「無法檢測」；重要性為 0 時，表示「無法判斷」。在診斷方法的部分，檢測人員依據檢查的部位、內容，診斷每一項構件的劣化狀況，診斷的原則包括劣化的嚴重程度(Degree)、劣化範圍(Extent)以該構件部位對於自身結構安全性與服務性的影響 (Relevancy) 三部份，並判斷其維修之急迫性 (Urgency)。其評分意義如表 2-6：

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表 2-6 D.E.R＆U 評估原則評估原則判定內容 0 1 2 3 4 D 無此項目良好尚可差嚴重損壞 E 無法檢定＜ 10％＜ 30％＜ 60％＜ R 無法判定重要性微小中大 U 無法判定急迫性例行維護 3 年內 1 年內緊急處理維修資料來源：交通部國道高速公路局，「公路橋樑一般目視檢測手冊」，高公局，1996。建築專業與土木專業有密不可分的關係，本研究參考橋樑目視檢測的方法，意欲在建築物外牆上的目視檢測當中，以類比方式將診斷內容相近的部分，應用於建築物外牆的目視診斷。雖說診斷項目與評估重點不盡相同，但 D.E.R＆U 檢測法大量應用在台灣橋樑日常的維護檢測當中，亦有相當數量的文獻針對其內容做充足的補充說明與深入研究，因此本研究遂採行此檢測方法，以類比方式採用可移轉的內容，建構出建築物外牆 D.E.R＆U 目視診斷方式。 貳、打音診斷法

打音診斷法（Tap Tone Method）俗稱打診法，為檢測表面缺陷之最簡便經濟及最常使用的檢測方法，尤其是在檢測牆面磁磚部分為最常用之方法，而磁磚檢測經常配合其他檢測方法（如外觀目視法）作使用。打音診斷法之理論系以聲音頻率的高低來判別，聲音來自物體的振動，聲音須依賴物質為媒介來傳遞，傳聲的物質稱為「介質」，包括固體、液體、氣體都能當傳聲介質，介質在傳遞聲音時，介質會在原地來回地振動，它每秒鐘振動的次數就叫做聲波的「頻率」，在物理上，我們把每秒鐘振動一次，稱為１赫茲（１Hz）。聲波具有能量，可以藉由空氣或其他物質向外傳送出去。通常所謂聲（sound）是由於空氣（彈動而產生的聽覺神經的效應。）也就是把引起主觀感覺的大約為 16~20000Hz 的頻率，在彈性介質中產生的振動和波的全部現象為聲。由於聲波以一定的速度傳播，因此頻率ƒ 和波長 λ 之間有如下關係： ν =λ‧ƒ 或 λ=ν/ ƒ 聲音除有高低外，還有強弱與音色差別，一般聲音的高低（音調）、強弱（響度）、音色，稱為聲音三要素。聲音的高低由振動的頻率決定，頻率越高，聲音就越尖銳；

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頻率越低，聲音就越低沈，聲音與頻率關係如圖 2-1 所示。而聲音的強弱，由聲波的振動幅度（振幅）來決定，振幅越大，表示聲波的能量越高，因此聲音也就越大聲。如圖 2-2 所示，一般聲音的響度以分貝（dB）來表示。而音色決定於聲波的波形，如圖 2-3 所示，從圖 2-8 的波型來看，可發現兩者有明顯的差別。圖 2-1 聲音高低頻率示意圖資料來源：戴佩宜，2007 圖 2-2 聲音大小振幅示意圖圖 2-3 音色差異之波型示意圖資料來源：戴佩宜，2007 打音診斷法係由技術熟練者利用測試鎚進行打音診斷，由異常狀況檢查出浮起發生的方法。依據目的不同分進行部份打音診斷及全面打音診斷。若由技術熟練者來進行，是現階段判斷磁磚劣化情形精度最高的方法。打音診斷法一般在實施操作時會區分為部份打音診斷及全面打音診斷方法，以不同目的配合其他方法確立磁磚品質。一、部份打音診斷法主要針對具有剝落危險之部位進行打音診斷的方法。包含實施伸手可及之部位

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者，亦有利用鷹架或吊籃增加接觸面積來實施的方式，如圖 2-4 及圖 2-5 所示。採用部份打音診斷法時費用較便宜，但只能由部份壁面來推測整體狀況，所以精度較差。二、全面打音診斷法利用吊藍或鷹架，對外牆整體進行打音診斷的方法。圖2-4 打音診斷法施行情況圖2-5 部份打音診斷法之診斷結果資料來源：中島和幸，2007。

本研究使用打音診斷法（Tap Tone Method）檢測之儀器如圖 2-6 所示，主要構成器材有敲擊槌、聲音接收麥克風、資料擷取器、工業手提式電腦。資料擷取器主要目的為擷取麥克風之類比訊號，將擷取之聲音訊號傳至工業手提式電腦利用 ADxP 之軟體儲存其擷取之數筆資料，其設定擷取速率為 1 秒擷取 44100 筆資料，一次存取 13300 筆資料，然後將擷取之資料儲存至電腦利用 scilab-4.1.1 之軟體撰寫轉換程式，將資料做快速傅立葉（Fast Fourier Transform, FFT）轉換可得其振幅達高峰期之頻率。

圖 2-6 打音診斷法使用之儀器資料來源：戴佩宜，2007

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參、磁磚接著力測定 接著力試驗是以客觀的數字方式來顯示磁磚附著狀態的方式。試驗內容是在壁面上採用磁磚拉拔試驗機，或政府機關單位認定的油壓式簡易拉拔試驗機等設備，把鐵片用環氧樹脂（epoxy）接著劑黏在磁磚上，然後測定拉拔的強度。根據國交省的建築工事共同仕樣書、日本建築學會標準仕樣書 JAS 陶瓷器質磁磚貼附工程之規定，需有 0.4 N/mm2 以上強度才算合格。美國 ASTM 國際組織則因為不斷的發生建築物外牆附置物或磁磚掉落而砸傷、砸死人的事件，因而推出的標準 E 2270：「對建築物外牆不安全狀況的定期檢查」，規範內容包涵建築物外牆檢查人員資格、檢查中對建築物造成的潛在破壞，以及建築物外牆的潛在老化項目，而國內（CNS）雖然因建築物外牆附置物或磁磚索引發之事故意外頻傳，但僅針對添加劑（黏著劑）做為磁磚貼著之材料，其拉拔試驗證明其黏著力須高於 6 kgf/cm2 此一規範，且此規範與日本 JAS 規定仍有一段差距，且本研究範圍著眼於老舊既存建物，回顧相關文獻後並未發現有針對磁磚劣化之分級與劣化標準訂定原則，因此本研究欲透過磁磚拉拔器應用於既有建築物外牆上，透過實驗方式測試建築物在不同方位別、不同位置別等不同條件下，磁磚的劣化程度為何，並常試著定義其劣化標準，以供作為未來訂定建築物外牆磁磚劣化判斷之依據。本研究外牆磁磚附著度測試使用サンコーテクン株式会社生產的拉拔器/簡易型引張儀（R－30000ND）如圖 2-7 所示，本儀器最大拉拔力 30 KN、最小判讀刻度 0.1N，規格如表 2-7 所示。本實驗先以磁磚切割器，如圖 2-8 所示於牆面磁磚表面切割磁磚拉拔區塊，再以拉拔器進行拉拔強度實驗，檢測磁磚的黏著強度。圖 2-7 磁磚拉拔器示意圖圖 2-8 磁磚切割器示意圖資料來源：戴佩宜，2007

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表 2-7 拉拔器/簡易型引張儀（R－30000ND）規格型式 R-30000ND 最大荷重 30000N 荷重測定範圍 0-30000N 儀器重量 4.9kg 儀器大小 420*255*325 荷重精度非直線性: ±3%F.S±1digit 傾斜補正範圍 ±2.5o 測定部顯示器液晶顯示器外部出力 RS-232C 電源乾電池*4 連續使用時間約 20 小時機構部負荷方式油壓+手動回轉式油壓壓力範圍 0-5.0Mpa 資料來源：戴佩宜，2007 肆、診斷方法的適用性探討與分析 除上述國內外關於建築物外牆診斷相關研究外，還包括打音診斷法、紅外線裝置法、超音波法及接著強度試驗等其他方法（表 2-8）。但因各方式有其適用限度，實際上多以部份打音診斷法與其他診斷法並用，或依據經驗法則判斷配合接著強度併用，診斷結果為決定修補時間與方法的重要依據。

建 築 立 面 更 新 健 診 與 評 估 系 統 之 研 究