住宅衛浴空間及廚房地坪
之防滑實測研究
內政部建築研究所協同研究報告
中華民國 104 年 12 月
住宅衛浴空間及廚房地坪
之防滑實測研究
計 畫 主 持 人 :王順治
計畫協同主持人 :楊詩弘
研
究
員 :謝秉銓
研
究 助
理 :汪宜忠、吳宜儒
內政部建築研究所協同研究報告
中華民國 104 年 12 月
(本報告內容及建議,純屬研究小組意見,不代表本機關意見)目次
表次... III 圖次...V 摘要...VII Abstract ... X 第一章 緒論... 1 第一節 研究緣起與背景... 1 第二節 研究目的... 2 第三節 研究方法與流程... 3 第二章 文獻回顧... 7 第一節 內政部建築研究所之相關研究... 7 第二節 相關法規對於通道之規定... 9 第三節 國內相關研究... 11 第四節 國外相關研究... 13 第五節 相關用語定義... 15 第三章 試驗計畫... 17 第一節 磁磚防滑試驗機(OY- PSM) ... 18 第二節 攜帶型防滑試驗機(ONO- PPSM) ... 22 第三節 試驗滑片設定... 27 第四節 試驗地坪材料選擇... 32第四章 試驗結果分析... 51 第一節 OY- PSM與ONO- PPSM之防滑係數比對 ... 55 第二節 OY- PSM安裝橡膠滑片與拖鞋鞋底之防滑係數比對 ... 63 第三節 OY- PSM安裝橡膠滑片與皮鞋鞋底之防滑係數比對 ... 71 第四節 OY- PSM安裝拖鞋鞋底與皮鞋鞋底之防滑係數比對 ... 78 第五節 四種滑片之防滑係數比對... 85 第六節 試驗滑片與媒介物之摩擦係數比對... 92 第五章 結論與建議... 99 第一節 結論... 99 第二節 建議... 102 參考文獻... 104 附錄一 期初審查會議紀錄及回應表... 10909 附錄二 期中審查會議紀錄及回應表... 1122 附錄三 期末審查會議紀錄及回應表... 1155 附錄四 第一次專家座談會會議紀錄... 1188 附錄五 第二次專家座談會會議紀錄... 1211
表次
表 二-1、國內相關研究報告統整 ... 11 表 二-2、日本各類場所建議之防滑係數範圍表 ... 13 表 三-1、OY- PSM與ONO- PPSM兩台試驗儀器之比較 ... 25 表 三-2、OY- PSM與ONO- PPSM所使用滑片尺寸比較表 ... 27 表 三-3、拖鞋鞋底滑片製作一覽表 ... 29 表 三-4、皮鞋鞋底滑片製作一覽表 ... 30 表 三-5、本研究使用四種滑片一覽表 ... 31 表 三-6、瓷磚分類 ... 32 表 三-7、陶瓷面磚吸水率之區分 ... 32 表 三-8、試驗材料表 ... 33 表 三-9、各試驗材料與媒介物(自來水)量一覽表 ... 42 表 三-10、各試驗材料與媒介物(滑石粉加水)量一覽表 ... 43 表 三-11、各試驗材料與媒介物(清潔劑)量一覽表 ... 44 表 三-12、各試驗材料與媒介物(油)量一覽表 ... 45 表 三-13、試驗材料表面附著自來水一覽表 ... 46 表 四-1、OY- PSM安裝橡膠滑片測得十種磚、五種媒介物之防滑係數表... 51 表 四-2、ONO- PPSM安裝橡膠滑片測得十種磚、五種媒介物之防滑係數表 ... 52 表 四-3、OY- PSM安裝拖鞋鞋底測得十種磚、五種媒介物之防滑係數表... 53 表 四-4、OY- PSM安裝皮鞋鞋底測得十種磚、五種媒介物之防滑係數表... 54 表 四-5、OY- PSM使用橡膠滑片與ONO- PPSM使用滑片一覽表 ... 55表 四-7、OY- PSM使用橡膠滑片與皮鞋鞋底一覽表... 71 表 四-8、OY- PSM使用拖鞋鞋底與皮鞋鞋底一覽表... 78
圖次
圖 一-1、研究流程圖 ... 6 圖 三-1、磁磚防滑試驗機(OY- PSM)... 19 圖 三-2、18°之角度向斜上方施力示意圖 ... 19 圖 三-3、攜帶型防滑試驗機(ONO- PPSM) ... 22 圖 三-4、攜帶型防滑試驗機介紹 ... 23 圖 三-5、攜帶型防滑試驗機(ONO- PPSM)滑片固定座介紹 ... 23 圖 四-1、OY- PSM與ONO- PPSM之線性迴歸分析圖 ... 62 圖 四-2、橡膠滑片與拖鞋鞋底之線性迴歸分析圖 ... 70 圖 四-3、橡膠滑片與皮鞋鞋底之線性迴歸分析圖 ... 77 圖 四-4、拖鞋鞋底與皮鞋鞋底之線性迴歸分析圖 ... 84摘要
關鍵字:磁磚防滑試驗機 OY- PSM、攜帶型防滑試驗機 ONO- PPSM、防滑性能、 實質鞋底、地坪材料、衛浴空間、廚房、用水空間 一、研究緣起 滑倒是日常生活或工作中經常發生的事件,不論是公共場所或者居家環境都 潛在滑倒危機,導致滑倒的因素除了地坪鋪設不具防滑性能或是防滑性能不佳之 地坪材料以外,未穿著適當之鞋類及致滑倒發生之步行姿態皆可能造成滑倒。就 一般地坪材料而言,影響防滑係數高低之因素,主要為地坪材料表面的粗糙度、 鞋底材料產生之摩擦力及地坪表面之汙染狀況等因素。 依據鄰近國家日本厚生省的統計,高齡者發生滑倒意外之場所,以衛浴空 間、廚房等潮濕場所佔相對較高比例,因此上述空間之地坪材料的選用與加工方 式與防滑性能之關聯,為必須探討之方向。 然而中華民國國家標準陶瓷面磚試驗法-第 12 部:防滑性試驗法所使用之 儀器為磁磚防滑試驗機,所安裝橡膠試片以添加媒介物的方式模擬潮濕空間地坪 條件,在相對安定試驗環境下測得防滑係數值,無法足夠反應實際行走狀況,為 追求情境趨於真實行走方式,將以磁磚防滑試驗機安裝數種實質鞋底進行試驗, 探討不同鞋底在衛浴空間及廚房常用地坪材料之防滑性能。 二、研究方法及過程 1.文獻蒐集:國內、外相關研究文獻蒐集及比較分析。 2.實際試驗:依據中華民國國家標準 CNS 3299-12(陶瓷面磚試驗法 第十二部: 防滑性能試驗法),利用 OY- PSM 及攜帶型防滑試驗機(ONO- PPSM)分別對 十種常用於衛浴空間及廚房之試驗地坪材料及五種媒介物進行防滑性能驗證 及校正,而 OY- PSM 會安裝實質鞋底進行檢測。3.統計分析:就試驗結果,以相關性檢驗比對與線性回歸分析法,分析各種滑片 與地坪材料表面處理之間的防滑性能。 將試驗所得之數據進行相關姓檢驗與線性迴歸分析法,分析各試驗材料表面 處理與防滑性能之關聯性。 三、重要發現 1.磁磚防滑試驗機(OY- PSM)所測得之數值攜帶型防滑試驗機(ONO- PPSM) 相對穩定許多,在試驗材料附著油或清潔劑時 ONO- PPSM 測出許多接近 0.1 至 0.2 之數值,難以判別其數值可靠性。 2.試驗材料表面處理為平整且施上塗料容易使滑片與地坪材料產生真空吸盤的 現象,使得防滑係數值跳動不穩定。 3.由於 ONO- PPSM 設計為可攜帶至現地進行調查,因此重量為成人可以搬運之 重量,與置放於實驗室之 OY- PSM 載重有懸殊差距,因此在地坪材料表面附 著媒介物較滑的情況時,ONO- PPSM 測得之防滑係數值明顯低於 OY- PSM。 4.經由線性回歸所分析得出 OY- PSM 與 ONO- PPSM 相似度達 91.39%,高於橡 膠滑片與拖鞋鞋底之 87.74%以及橡膠滑片與皮鞋鞋底之 88.80%,此相似度仍 可建議將攜帶型防滑試驗機(ONO- PPSM)列入規範範圍作為使用。 5.四種磁磚在乾燥設定下,防滑係數值都呈現偏高的情況,在試驗材料表面附著
四、主要建議事項 中長程建議 建議將本研究納入未來訂定各類場所防滑係數值範圍之參考:中長期之建議 主辦機關:經濟部標準檢驗局 協辦單位:內政部營建署、建築研究所 建議主管機關可參考本研究成果研擬各類場所防滑係數值範圍,藉此提供使用 者、設計單位及施工單位挑選時有數據化的資訊可參考,以營造全人皆安全之環 境。 短程建議 選取以橡膠製成之浴廁、廚房專用防滑鞋種鞋底加以檢視:立即可行之建議 主辦機關:內政部建築研究所 協辦單位:營建署、經濟部標準檢驗局 本研究選取拖鞋與皮鞋均偏向於室外、室內皆可穿著之鞋類,兩種鞋底所測得之 防滑係數值誤差值為 0 至 0.11,呈現高相似度,建議後續研究如設定室內地坪進 行試驗,可選取鞋底以橡膠製成之浴廁、廚房專用鞋種,檢視該鞋類於用水空間 與地坪材料之防滑性能。 以表面粗度計對試驗材料進行表面粗度測定:立即可行之建議 主辦機關:內政部建築研究所 協辦單位:營建署、經濟部標準檢驗局 防滑係數值與我國國家規範之磁磚分類較無明顯關聯,經本研究試驗綜合分析得 防滑係數值與磁磚表面處理為平整或凹凸、滑順或粗糙,呈現影響較為明顯,建 議後續進行相關防滑性能試驗,需先以表面粗度計對試驗材料進行表面粗度測定 參考,再與防滑係數值進行綜合分析。
Abstract
Keywords: Slip and Falls, Floor Materials, Slip Resistance, Restroom and Kitchen, Sole, OY- PSM, ONO- PPSM
Slip is one of the commonest accidents everyday life. Low slip resistance, wrong walk posture and wrong shoes are easy to fall. According to CNS (Chinese National Standards) 3299─12, OY- PSM use the slider made by rubber, that size, hardness, thickness, shape are prescribed. For more authenticity, the research will use different soles made slider to test. We will use OY- PSM with rubber slider to test the slip resistance of the floor materials commonly used in the restroom and kitchen regarded as the base data, and then use ONO- PPSM with rubber slider and use OY- PSM with sole to test the slip resistance of the same floor materials, and analysis the data, to probe the relevance of different slider test on the same floor materials.
滑倒事故頻傳,不但造成生命傷亡亦為健保之沉重負擔,依據相關文獻回 顧,滑倒與個人及場地多項因素有關,而其中又以提升地面材料防滑性能為較易 掌握之關鍵因素,且國內亦有多條相關法令規定鋪設於地面之材料必須防滑,但 是目前國內尚未訂有防滑係數檢測之規範,以植於法令中未明確說明「防滑」的 定義。
第一節 研究緣起與背景
滑倒事故是日常生活或工作中經常發生的事件,根據 2010 年行政院衛生署 統計資料推算,臺灣地區每年約有三百三十六萬人因滑倒而受傷,不論是公共場 所或居家環境事實上都潛在滑倒危機,致滑倒的因素除了地坪使用未具防滑性能 或者防滑性能不佳之地坪材料外,抑或是未穿著適當的鞋子及意外發生時步行姿 態等因素。就一般地坪材料而言,影響摩擦係數值之高低,主要為地坪材料表面 粗糙度、鞋底材料及地坪鋪面汙染(水膜覆蓋)狀況等因素。而過去研究顯示, 地坪表面有汙染物存在鞋底與地坪之間時,摩擦係數會有顯著影響。為確保行動 步行者的安全,本研究依據中華民國國家標準 CNS 3299-12(陶瓷面磚試驗法─ 第 12 部:防滑性試驗)所公布之操作流程及方法,來檢測目前國內常用之室內、 室外地坪材料之防滑係數。目前已完成的試驗材料包含陶瓷面磚、石材、木地板、 水泥類、聚合物類、地毯等六大類,共計十種樣本進行試驗,並依不同檢測材料 條件於乾燥、潮濕、附著油、附著洗劑等四種不同媒介物之狀態下,得到不同結 果。 然而依據鄰近國家日本厚生省的統計,高齡者發生滑倒意外之場所,以浴 室、廁所等潮濕場所佔一定比例,因此上述空間之地坪材料選用與表面加工方式 如何影響防滑性能,為必須找出相關性之處;另一方面,本國國家標準雖以橡膠 試片作為模擬條件,然為追求情境趨於真實,實質鞋底與地坪材料之防滑係數關 聯性亦有待探討。第二節 研究目的
本研究將較易發生滑倒意外之場所,如衛浴空間及廚房等潮濕空間,並使用 數種實質鞋底材料,進行防滑試驗研究,並提出改善方案。 1.蒐集國內、國外關於現場防滑係數測定方法、流程、標準操作程序等文獻。 2.依不同地坪材料使用置於實驗室之磁磚防滑試驗機組與攜帶型防滑試驗機兩 種試驗儀器進行試驗及數據比對,以驗證攜帶型防滑試驗機之數據準確性。 3.透過可攜帶式防滑試驗儀器,實際針對較易發生滑倒意外之處,如住宅之衛浴 空間及廚房等,進行現場防滑實測、分析,研擬地坪材料防滑要點,分別提共 CNS 研擬現場試驗法及業界選用地坪材料時之參考。第三節 研究方法與流程
本研究首先針對既有防滑試驗和相關研究歸納與整理,接著以兩種試驗儀器 進行實際試驗,將測得之數據進行統計及分析,針對地坪材料適用性作進一步探 討。 一、文獻回顧法 本研究將藉由相關文獻的蒐集,進行彙整目前國內外有關地坪材料防滑性能 之相關研究,包括歷年內政部建築研究所及經濟部標檢局於地坪材料防滑性能相 關研究課題及成果、國內外地坪防滑相關法令及規範、防滑試驗操作流程等,作 為後續研究進行時之基礎。 二、試驗法 本實驗將針對衛浴空間及廚房地坪常用之磁磚進行防滑係數之試驗。試驗係 依據中華民國國家標準 CNS 3299- 12(陶瓷面磚試驗法第十二部─防滑性能試驗 法)之防滑試驗機及攜帶型防滑試驗機進行試驗。預擬會以兩種試驗儀器、四種 滑片、十種磁磚、五種媒介物設定進行試驗。 三、統計分析 將試驗所得之數據進行相關姓檢驗與線性迴歸分析法,分析各試驗材料表面 處理與防滑性能之關聯性。研究流程 本研究預擬整體架構及流程大致分為五個階段 一、研究目標及方法流程訂定 界定研究整體流程與架構,並明定研究目標,作為後續研究進行時之基礎。 二、文獻蒐集與彙整 本研究將藉由相關文獻的蒐集,進行彙整目前國內外有關地坪材料防滑性能 之相關研究,包括歷年內政部建築研究所及經濟部標檢局於地坪材料防滑性能相 關研究課題及成果、國內外地坪防滑相關法令及規範、防滑試驗操作流程等,作 為後續研究進行時之基礎。 三、訂定試驗計畫 此階段主要針對文線回顧之結果擬訂試驗流程、試驗對象及試驗物理條件設 定,並校正預被試驗用之儀器。 四、執行試驗 本研究將針對衛浴空間及廚房常用地坪磁磚進行防滑係數值之試驗。將使用
五、數據統計與分析
將試驗結果分別針對單一種試驗材料探討其防滑性能,接著分析各類型材料 之間相關性,以及各種滑片所測得之防滑係數值比對,最後回歸於空間條件地坪 材料適用性之探討。
第一節 內政部建築研究所之相關研究
內政部建築研究所於 96 年度針對地面材料防滑性能及量測方法進行研究, 並選用三種量測儀器,包括手拉式水平測力計、可變角度止滑計及 ASTM825 止 滑計,針對國內磁磚進行量測。而從前述研究結果發現,就精確性、有效性與一 致性比較,三種儀器中,以可變角度止滑計最佳;至於磁磚之防滑性能,在乾燥 狀態下多數磁磚之防滑係數都可以達到最低安全標準,惟在潮濕狀態下,則僅有 少數磁磚可以達到該標準,且研究發現材料表面粗糙者有較高之防滑係數。97 年度之研究計畫的試驗對象以可變角度止滑計及擺錘止滑檢測儀為主,除延續前 項計畫擴大測試地面材料範圍,以對國內常見之地面材料有更完整之了解外,進 ㄧ步分析各項表面粗糙度參數對防滑性能之影響,以探討材料表面粗度是否為影 響防滑性能之關鍵因素,以深入了解表面粗度與防滑性能之關聯性,作為未來業 界研發地面防滑材料之參考,以達到提升地面防滑性能,降低滑倒風險,維護生 命安全及促進全民福祉之目標。 97 年度之研究經蒐集國內外相關研究文獻,及實際之試驗結果,發現地面 材料表面粗度對防滑性能有明顯之影響,也經由試驗整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,其研究結果說明如下所示: 1.可變角度止滑計與擺錘止滑檢測儀有顯著之正向關係。 2.可變角度止滑計與擺錘止滑檢測儀防滑係數值有 6 項對防滑係數具有顯著 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)、 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),驗證既 有文獻提及之摩擦力量值反映地面材料材質與表面粗度之關聯性討論。3.在排除不同材質所具有之特定變因後,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 2 項對防滑係數具有顯著關 係,包括:表面高度斜度(Rsk)波峰分佈陡峭度尖峰高度(Rku),此更細 微之表面粗度量測參數,表示細微輪廓形貌亦有可能影響防滑係數。 4.進一步說明 97 年「地面材料防滑性能與表面粗度關聯性之研究」(97 年), 觀察地面材料的粗度(以表面粗度量測儀量測)與潮濕狀態下防滑係數(以 可變角度止滑計及擺錘止滑檢測儀量測)之關聯性,結果發現:多數地面材 料在乾燥時的防滑效果皆良好,研究重點應放在潮濕狀態。 5.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迴歸分 析結果,表面粗度參數對可變角度止滑計有較高之解釋力。增加相同材質實 驗結果後,可增加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。 從以上 96、97 兩年的研究證實了可變角度止滑計在潮濕狀態下檢測的合理 性與可行性,惟因美國撤銷相關標準,標檢局也未將其訂為 CNS 國家標準,故 國內仍缺少適用於潮濕狀態地面材料的檢測標準,無法將防滑係數落實於規範或 建議。 98 年因標檢局制訂陶瓷面磚防滑性試驗法(CNS3299-12,該標準內容為檢 測地面材料防滑係數之標準實驗程序),以磁磚防滑試驗機進行實驗,該設備雖
第二節 相關法規對於通道之規定
《建築技術規則建築設計施工編》第三十九條:建築物內規定應設置之樓梯 可以坡道代替之,除其淨寬應依本編第三十三條之規定外,並應依左列規定: 1. 坡道之坡度,不得超過一比八。 2. 坡道之表面,應為粗面或用其他防滑材料處理之。 3. 202.3 地面:通路地面應平整、堅固、防滑。 4. 206.2.4 地面:坡道地面應平整(不得設置導盲磚或其他妨礙輪椅行進之 舖面)、堅固、防滑。 5. 301.2 地板表面:樓梯平台及梯級表面應採用防滑材料。 6. 502.2 地面:廁所盥洗室之地面應堅硬、平整、防滑,尤其應注意地面潮 濕及有肥皂水時之防滑。 7. 《老人福利機構設立標準》第四條第三款:照顧區、餐廳、浴廁、走道、 樓梯及平臺,均應設欄杆或扶手之設備。樓梯、走道及浴廁地板應有防滑 措施及適當照明設備。 8. 《身心障礙福利機構設施及人員配置標準》第十三條第二款:衛浴設備: 地板應有防滑設施。 9. 《老人福利服務提供者資格要件及服務準則》第六十七條第四款第三項: 衛浴設備應有防滑措施、扶手等裝備,並保障個人隱私。 10. 《國民住宅社區規劃及住宅設計規則》第七十三條:浴室地面應裝置水封 式地板落水盤,樓地板面應對防潮、防水、防滑妥善處理。已於 104 年 3月 31 日廢止。 11. 《市區道路及附屬工程設計標準》第十七條:市區道路人行天橋及人行地 下道設計規定人行坡道、階梯處,應設置扶手,並施作防滑處理。 12. 《物理治療所設置標準》第三條:物理治療所之設施,地板應為防滑地板。 依據上述之彙整,相關防滑的法規係以性能規定為主,尚無明確規定最低防 滑係數,蓋因過去國內未訂有防滑係數檢測方法之規範,故無法客觀的用數據資 料來規範地面材料的防滑性能。
第三節 國內相關研究
國內對防止滑倒的探討文獻及研究雖不少,但由於滑倒造成的原因及後果相 當複雜,所以包括從醫學、復健、維護管理及鞋底材料等觀點探討,針對地面材 料防滑係數進行研究者並不多,惟仍具相當參考價值,整理相關研究文獻重點已 在民國 97 年地面材料防滑性能基準之研究時,針對此部分蒐集相關文獻。 整理本研究相關研究文獻重點如下。 表 二-1、國內相關研究報告統整 出處 章名 作者 年份 標準檢驗局 檢驗技術簡訊34 呂彥賓、陳思明 2011.01 標準檢驗局 CNS 3299-12[陶瓷面磚試驗法-第 12 部:防搳性試驗法] 98.07 勞工安全衛 生研究所 污染物對鞋與地板間抗滑性影響 研究 劉立文、李開偉 99 勞工安全衛 生研究所 地面與鞋材之摩擦效應第 13 卷 第 1 期 陳志勇、林彥輝、 莊舜弘、李建璁 94.03 勞工安全衛 生研究所 傾斜地面與滑倒相關規範研究 陳志勇、莊舜弘 93 勞工安全衛 生研究所 傾斜地面特性對人員行走之影響 評估 陳志勇 92 勞工安全衛 生研究所 傾斜地面特性對滑倒之影響評估 呂東武、陳志勇 91 內政部建築 研究所 地面材料防滑性能之研究(期末 報告) 褚政鑫、徐志宏 101.11內政部建築 研究所 地面材料防滑性能檢測 黃德元 98.07 內政部建築 研究所 地面材料防滑性能之研究 何明錦、廖慧燕 97.01 資料來源:本研究整理
第四節 國外相關研究
日本於 2008 年 6 月由日本建築學會材料施工委員會 內外裝工事營運委員會 床工事 WG 推出其研究成果「地坪性能評估方法概要與其推薦值」,內容主要在 探討九項情況下其建議之防滑係數範圍值,這九項分別為穿鞋時的場合、赤腳時 的場合、樓梯、斜坡路面、拐杖、地毯、腳踏車、輪椅、滑壘,其相關內容如表 2-2。2009 年 10 月,東京都福祉保健局頒布了「東京福祉設施設備整備條例」並 於 2013 年改版,內容有包含訂定利用 OY- PSM 測定 C.S.R、C.S.R‧B 等相關地 板防滑試驗之規定。 2012 年 8 月,日本國土交通省將無障礙新法更名為「老人無障礙空間建築 設計準則」,內容為防滑振興協會以 OY- PSM、ONO- PPSM 兩台儀器針對乾燥 與濕潤進行地坪材料之測定。 表 二-2、日本各類場所建議之防滑係數範圍表 狀態 地板種類 動作 防滑係數建議範圍 *備註 穿鞋 一般道路 (穿鞋) *一般動作 C.S.R=0.4 以上 含小跑步 或快走 慢速動作 C.S.R=0.3 以上 體育館的地板 羽毛球、籃 球等 C.S.R=0.5 以上 0.9 以下 *C.S.R=0.6 以上 0.8 以下 特殊地板 運動場的地板 網球 C.S.R=0.5 以上 0.8 以下 橄欖球 C.S.R=0.6 以上 足球 C.S.R=0.5 以上 0.9 以下 棒球 C.S.R=0.6 以上 1.1 以下赤腳 可赤腳用地板 (潮濕空間) *一般動作 C.S.R‧B=0.7 以上 浴室、游泳 池等 慢速動作 C.S.R‧B=0.6 以上 可赤腳用地板 *一般動作 C.S.R‧BF=0.5 以上 含小跑步 或快走 慢速動作 C.S.R‧BF=0.4 以上 習武場的地板 劍道、柔道等 C.S.R‧BF=0.4 以上 0.6 以 下 特殊 樓梯 昇降 C.S.R‧S=0.7 以上 評價觀點:安全性(不容易發生跌倒、滑倒等意外) 測定條件(滑片、媒介物):假定實際使用情形 C.S.R:Coefficient of Slip Resistance
C.S.R‧B:Coefficient of Slip Resistance‧Bath
C.S.R‧BF:Coefficient of Slip Resistance‧Bare Foot
C.S.R‧S:Coefficient of Slip Resistance‧Stair
第五節 相關用語定義
本文為研究需要,先對相關名詞、用語作明確定義,為避免造成名詞混淆, 定義多依現行法規規定,如法令未規定者,則由本研究參酌相關研究文獻定義, 各名詞定義表示如下: 1.地坪材料:目前法規並無相關定義,在本研究中泛指應用於地面表面之材 料,包括磁磚、木板、石材等,與 CNS 相關標準中之地板材料、地坪材料 類似,本研究參考建築技術規則相關用語,統一稱之為地坪材料。 2.滑倒:指同一水平面上之跌倒。 3.防滑:簡而言之,就是可讓人行走並避免滑倒。 4.摩擦力:當兩物體相接觸,其中一物體傾向沿著接觸面相對於另一物體移動 所產生之抵抗力。 5.防滑地面:對步行者作用地面表面的力,提供足夠的摩擦力使行走安全。 6.靜摩擦係數:正好能克服摩擦力所需之力與其正向力之比值,為材料在靜止 狀態所作之止滑測試,紀錄物體產生滑動時所需之力量即為其靜摩擦係數。 7.動態摩擦係數:材料在相對移動之狀態下所作之測試值。 8.防滑係數:地面防滑之程度之衡量指標,因測試儀器之不同,理論上為靜摩 擦係數及動摩擦係數,惟目前在應用上,通常以防滑係數稱之。摩擦係數的量測必須使用適當之量測器,而所選用之量測儀器必須具備以下 特性(Chang et al., 2001c): 1.可重覆性(repeatability):指使用同一種量測儀器在相同條件之量測狀況下 進行重覆之量測,所得之量測值間應具有良好之一致性。 2.可重製性(re-producibility):指在相同之鞋底材料或地面狀況下,量測儀器 測得之值與其他量測儀器測得之值間具有一致性。 3.實用性(usability):指量測儀器必須方便於各種條件下進行操作。 4.有效性(validity):指量測儀器在主觀及客觀上能準確得提供鞋底與地板間 之摩擦係數。 本研究試驗計畫共分為兩大部份: 第一部份:OY- PSM 與 ONO- PPSM 之摩擦係數關聯性研究 1.以 OY- PSM 與 ONO- PPSM 安裝相同橡膠滑片分別以相同十種試驗材料、 五種媒介物進行試驗,並分析之間關聯性。 2.以 OY- PSM 分別安裝橡膠滑片與數種實質鞋底分別以相同十種試驗材 料、五種媒介物進行試驗,並分析之間關聯性。 3.以三種試驗方式所得之各試驗材料於不同媒介物係數值進行綜合分析,探 討之間關聯性。 第二部份:以媒介物種類、散布量為固定值,附著於各試驗材料上,測得防滑 係數值探討各類媒介物與試驗材料之關聯性。
第一節 磁磚防滑試驗機(OY- PSM)
本儀器為小野英哲教授於東京工業大學時期所研發之防滑係數量測之儀器 (如圖三-1),將人們所感覺到的打滑度予以量化,以作為評定的對象。測試原 理與水平拉力計類似,但改良施力方式與測試片,可同時施予水平力與垂直力的 作法,改善潮濕狀態時水膜產生的黏合效應問題,使其可有效量測潮濕狀態時之 防滑係數。 目前日本以本儀器為主要防滑係數量測儀器之一,此儀器可模擬人體腳步行 走模式,量測穿鞋時及赤腳時之防滑係數值,分別以 C.S.R 值及 C.S.R‧B 值評 估之。 98 年標檢局參考日本標準,制訂「CNS3299-12 陶瓷面磚防滑性試驗法」, 此標準為測定地面材料防滑係數之規範。本所引進國內第一台符合規範要求之 「磁磚防滑試驗機」,並與其他文獻證實有相當準確度之儀器比較,檢驗其實驗 結果、適用對象、實驗再現性等,以作為未來地面材料防滑性能測試之參考。 壹、磁磚防滑試驗機組儀器性能 本儀器符合 CNS 3299-12 規範,是一種屬於拖橇式(dragsled)原理量測靜 磨擦係數的實驗儀器,過去拖橇式原理的儀器在潮濕狀態下往往因為水的黏合作圖 三-1、磁磚防滑試驗機(OY- PSM)
資料來源:陶瓷面磚試驗法
圖 三-2、18°之角度向斜上方施力示意圖
貳、試驗執行 本研究依據 CNS 3299─ 12「陶瓷面磚試驗法─第 12 部:防滑試驗法」進 行試驗。試驗步驟如下: 1.滑片之調整:使用新滑片時,須調整滑片之表面狀態。將 CNS 1074 所規定 磨料粒度 400 號之砂紙放置於一平坦表面上,於底面尺度 80mm× 70mm 之 鋼製滑片台座安裝所規定之滑片,將滑片連同滑片台座放置於砂紙之上,以 不另施加垂直力之方式,向四方拉動台座研磨滑片表面,每次研磨滑片移動 之距離約為 10 公分,且須於研磨前清除滑片表面殘留之媒介物及砂紙表面 殘留之滑片碎屑。 2.須於室溫(23±5℃)進行試驗,試樣須使滑片不致越出所設置之水平位置。 3.在試樣表面散布媒介物。 4.啟動試驗機使試驗台座及滑片下降,當滑片全面接觸試樣表面之瞬間,測定 以(785±2)N/s 之拉動載重速率,求取以初期約 18°之角度向斜上方拉動時 所得之最大拉動載重(Pmax),滑片施加垂載重包含滑片台座應為(785±2) N。 5.測定須進行連續 3 次之防滑係數值最大值與最小值之差值達 0.02 以下為止。 將此 3 次之平均值修整至小數點以下第 2 位,作為該試樣之防滑係數。
第二節 攜帶型防滑試驗機(ONO- PPSM)
本儀器為小野英哲教授於東京工業大學時期所研發之攜帶型防滑係數量測 之儀器,是一種屬於拖橇式(dragsled)原理量測靜磨擦係數的實驗儀器,與 OY- PSM 之運作原理相同。 然本儀器並未經過我國之認定故並無任何規範,但其可攜帶至現地進行試驗 之便利性卻是在應證地坪材料於現實生活中之防滑性能時之必須。有鑑於此,為 驗證其數值之有效性及可確性,將於實驗室內與 OY- PSM 進行同材料之拖橇試 驗,透過數據累積、比對,並以線性迴歸分析法與 OY- PSM 儀器進行數值之校 正以確立 ONO- PPSM 於現地試驗時,其數據有效性及可確性。 圖 三-3、攜帶型防滑試驗機(ONO- PPSM)圖 三-4、攜帶型防滑試驗機介紹 資料來源:攜帶型防滑試驗機 使用說明書
資料來源:攜帶型防滑試驗機 使用說明書 壹、試驗執行 1.滑片之調整:使用新滑片時,須調整滑片之表面狀態。將 CNS 1074 所規定 磨料粒度 400 號之砂紙放置於一平坦表面上,將滑片安裝至滑片固定台座, 將滑片連同滑片台座放置於砂紙之上,以不另施加垂直力之方式,向四方拉 動台座研磨滑片表面,每次研磨滑片移動之距離約為 10 公分,且須於研磨 前清除滑片表面殘留之媒介物及砂紙表面殘留之滑片碎屑。 2.須於氣溫(23± 5 ℃)進行試驗,試樣須使滑片不致越出所設置之水平位置。 3.在試樣表面散布媒介物。 4.將滑片及滑片固定座手動下降,當滑片全面接觸試樣表面起 0~ 0. 25 秒間, 測定以 196 N/s 之拉動載重速率,求取以初期約 18° 之角度向斜上方拉動時 所得之最大拉動載重(Pmax)。 5.測定須進行連續 3 次之防滑係數值最大值與最小值之差值達 0.02 以下為止。 將此 3 次之平均值修整至小數點以下第 2 位,作為該試樣之防滑係數。 6.每次測定後,須去除附著於滑片及試樣之媒介物,再次用同法將媒介物散布 在試樣表面施行測定。 以上試驗步驟、方法、滑片調整方法為參考「JIS A 1454」、「CNS 3299-12」
表 三-1、OY- PSM 與 ONO- PPSM 兩台試驗儀器之比較 發明者 日本東工大 小野英哲教授 日本東工大 小野英哲教授 名稱 磁磚防滑試驗機 OY- PSM 攜帶型防滑試驗機 ONO- PPSM 量測原理 拖橇式(dragsled)原理 拖橇式(dragsled)原理 動/靜摩擦係數 靜摩擦係數 靜摩擦係數 使用滑片 滑片臺座大小 80mm×70mm 60mm×50mm 拉動載重 785±2 N 196 N 托撬角度 斜上 18 度角 斜上 18 度角 防滑係數 C.S.R C.S.R’ 計算公式 Pmax=最大拉動載重 W = 垂直載重 Pmax=最大拉動載重 W = 垂直載重 操作方式 機械式自動操作 人力操作
操作人數最低 需求 一人 兩人 國內法規 CNS 3299-12 無 國外法規 JIS A 1454、 JIS A 1407、 JIS A 5705、 JIS A 1509-12 JIS A 5705 資料來源:本研究整理
第三節 試驗滑片設定
依據磁磚防滑試驗機(OY- PSM)與攜帶型防滑試驗機(ONO- PPSM)兩種 試驗儀器滑片固定座的差異,所安裝的滑片尺寸也有所差異,磁磚防滑試驗機所 使用之滑片試驗面積為 56 平方公分,攜帶型防滑試驗機所使用之防滑試驗面積 為 30 平方公分,前者較後者試驗之面積大 53.6 %。 表 三-2、OY- PSM 與 ONO- PPSM 所使用滑片尺寸比較表 磁磚防滑試驗機(OY- PSM) 使用之滑片尺寸 攜帶型防滑試驗機(ONO- PPSM) 使用之防滑尺寸 資料來源:本研究整理本研究將使用磁磚防滑試驗機(OY- PSM)安裝三種滑片進行試驗,分別為 中華民國國家標準陶瓷面磚試驗法所規範之橡膠滑片、藍白拖鞋鞋底與皮鞋鞋 底;而攜帶型防滑試驗機(ONO- PPSM)則安裝規範之橡膠滑片進行試驗。 攜帶型防滑試驗機(ONO- PPSM)原使用之橡膠滑片與磁磚防滑試驗機(OY- PSM)不相同,為完全平面之滑片,因在地坪材料附著媒介物時產生黏合效應, 導致所測得防滑係數值不準確,後與東京工業大學討論後,臺日使用 ONO- PPSM 皆使用規範之表面有突起圖案的橡膠滑片進行試驗,有效抑制黏合效應產生。 本研究參考國內相關文獻,其他研究使用磁磚防滑試驗機(ONO- PPSM) 安裝規範之橡膠滑片為日本製造,而本研究進行試驗時,此日製滑片已經停產, 因而只能使用臺灣製造之橡膠滑片,兩者規格皆符合我國國家規範。 所選用試驗之鞋底種類經考量國人使用習慣,拖鞋部分採取常見藍白拖鞋、 皮鞋部分則採取軍人、警察常見使用類別,因此類別人數佔有高比例人數,選用 此兩種鞋底與橡膠滑片進行試驗,將分析比較滑片紋路與材質對防滑係數的影 響。 由於國內尚無其他研究使用實質鞋底進行地坪材料防滑試驗,因此本研究進 行鞋底切割且黏著於滑片固定座後,有向東京工業大學確認操作方法是否符合設 定,確認無誤後才進行試驗。
兩種鞋底的切割操作如下圖所式說明。
表 三-3、拖鞋鞋底滑片製作一覽表
藍白拖鞋俯視圖 藍白拖鞋立面圖
表 三-4、皮鞋鞋底滑片製作一覽表
皮鞋俯視圖 皮鞋立面圖
磁磚防滑試驗機規範之橡膠滑片 攜帶型防滑試驗機橡膠滑片
拖鞋鞋底滑片 皮鞋鞋底滑片 資料來源:本研究整理
第四節 試驗地坪材料選擇
磁磚依據吸水率的不同區分為Ⅰ類磚(瓷質磚)、Ⅱ類磚(石質磚)、Ⅲ類磚 (瓷質磚),吸水率分別為 3%、10%、50%以下。本次試驗選用十種常被用於廚 房、廁所與浴室地坪之陶瓷面磚進行試驗,依據磁磚的分類、試驗編號、材料名 稱、試驗材料圖片、尺寸與表面處理狀況彙整如表 3-8 所示。 表 三-6、瓷磚分類 磁磚種類 瓷質磚 石質磚 陶質磚 吸水率 1%以下 6%以下 18%以下 燒成溫度 1200°C 以上 約 1100~1200°C 約 1000~1100°C 特性 高溫燒製後, 粉粒完全熔合 高溫燒製後, 粉粒半熔合 高溫燒製後, 粉粒未完全熔合 密度 高 適中 差 適用區域 任何室內、 戶外地壁皆可 不適於戶外或 公共場所 施釉磚:僅用於壁面 無釉磚:可用於戶外 資料來源:本研究整理 陶瓷面磚之吸水率,依 CNS3299-3 之規定施行測定時,須符合表所示之基 準。試驗得採用煮沸法或真空法任一種。(單位:%)表 三-8、試驗材料表 瓷磚分類 試驗編號 材料名稱 俯視圖片 平視圖片 材料尺寸:長度×寬度(公分) 表面狀態 瓷質磚(I 類磚) 瓷 01 亞力岡石石英磚 15×15 平整、滑順
瓷 02 城市石石英磚
15×10 平整、小顆粒
瓷 03 新渥克版岩磚
瓷 04 聖迪諾岡石石英磚
石質磚(Ⅱ類磚)
石 01 石質地磚
20×20 輕微凹凸、滑順
石 03 復古石質地磚
陶質磚(Ⅲ類磚)
陶 01 陶質亮面壁磚
20×20 反光、平整、滑順
陶 03 金鋼砂陶磚
15×15 平整、粗糙、尖銳感 資料來源:本研究整理
第五節 試驗媒介物設定
本研究試驗材料表面附著之媒介物為模擬廚房、浴室與廁所等潮濕空間地坪 可能出現之狀況而設定。一般常見地面汙染物為水,地坪表面佈滿水時會增加滑 倒發生的機率。廚房在烹煮或洗滌的過程可能會將油類或洗劑滴落在地坪上造成 滑倒。衛浴等潮濕空間可能會因為盥洗或者清潔時使肥皂水、清潔劑等多種介質 附著於地坪上,導致使用者容易滑倒。 本次試驗模擬實際狀況設定其媒介物之標準,亦是國內常見之材料,媒介物 共分成乾燥、自來水、滑石粉加水、清潔劑、油。除了依據我國國家標準 CNS 3299-12 防滑試驗規範中 C.S.R 值與 C.S.R‧B 值外,亦參考日本 JIS A1454(2010) 所規定之試樣表面媒介物:油的分佈量。本試驗所採用之媒介物分佈量如以下說 明: 1.乾燥:以乾淨布料於試驗前擦拭試樣表面及滑片,試驗時試樣與滑片間保持 乾燥無媒介物。 2.自來水:依據 CNS 3299-12 規範 C.S.R 值(穿鞋時之防滑係數),使用自來 水作為媒介物,以約 400g/㎡之分量均勻散布在試驗表面。 3.滑石粉加水:依據 CNS 3299-12 規範 C.S.R‧B 值(赤腳時之防滑係數)之5.油:使用一般食用之調合油(大豆沙拉油)作為媒介物,以約 40 g/㎡之分量 均勻散布在試樣表面。於試驗機測定時採用 C.S.R 值作為媒介物:油之防滑係 數值。
其中若遇到試體表面呈明顯凹凸起伏之試體,則斟酌其散布分量,以均勻覆 蓋於試體表面即可。
依照媒介物設定,以下各表為該試驗材料之尺寸與應附著之媒介物量。 表 三-9、各試驗材料與媒介物(自來水)量一覽表 媒介物 自來水 面積(㎡) 媒介物量(g) 尺寸(cm) 規範 10000 400 瓷 01 150 6 15×10 瓷 02 150 6 15×10 瓷 03 150 6 15×10 瓷 04 150 6 15×10 石 01 400 16 20×20 石 02 400 16 20×20 石 03 225 9 15×15 陶 01 400 16 20×20 陶 02 400 16 20×20 陶 03 225 9 15×15 資料來源:本研究整理
表 三-10、各試驗材料與媒介物(滑石粉加水)量一覽表 媒介物 滑石粉加水 面積(㎡) 媒介物量(g) 尺寸(cm) 規範 10000 100 瓷 01 150 1.5 15×10 瓷 02 150 1.5 15×10 瓷 03 150 1.5 15×10 瓷 04 150 1.5 15×10 石 01 400 4 20×20 石 02 400 4 20×20 石 03 225 2.25 15×15 陶 01 400 4 20×20 陶 02 400 4 20×20 陶 03 225 2.25 15×15 資料來源:本研究整理
表 三-11、各試驗材料與媒介物(清潔劑)量一覽表 媒介物 清潔劑 面積(㎡) 媒介物量(g) 尺寸(cm) 規範 10000 40 瓷 01 150 0.6 15×10 瓷 02 150 0.6 15×10 瓷 03 150 0.6 15×10 瓷 04 150 0.6 15×10 石 01 400 1.6 20×20 石 02 400 1.6 20×20 石 03 225 0.9 15×15 陶 01 400 1.6 20×20 陶 02 400 1.6 20×20 陶 03 225 0.9 15×15 資料來源:本研究整理
表 三-12、各試驗材料與媒介物(油)量一覽表 媒介物 油 面積(㎡) 媒介物量(g) 尺寸(cm) 規範 10000 40 瓷 01 150 0.6 15×10 瓷 02 150 0.6 15×10 瓷 03 150 0.6 15×10 瓷 04 150 0.6 15×10 石 01 400 1.6 20×20 石 02 400 1.6 20×20 石 03 225 0.9 15×15 陶 01 400 1.6 20×20 陶 02 400 1.6 20×20 陶 03 225 0.9 15×15 資料來源:本研究整理
試驗材料附著自來水之前,均先浸泡至自來水中超過 24 小時,以達到試驗 材料本身達到飽和,避免附著媒介物時因本身吸水率因素而影響防滑係數值。 表 三-13、試驗材料表面附著自來水一覽表 編號 俯視圖 平視圖 備註 瓷 01 瓷 02 因表面有 塗料導致 水膜破裂
瓷 03
石 01
石 02
陶 01 陶 02 陶 03 吸水率較 高之因 素,水量從 邊緣開始 減少 資料來源:本研究整理
本研究已完成使用 OY- PSM 安裝橡膠滑片、拖鞋鞋底與皮鞋鞋底及 ONO- PPSM 安裝橡膠滑片對於十種試驗材料,分別添加五種媒介物,測得各條件之防 滑係數值,共數百筆有效數值資料進行綜合分析比較。 以下為 OY- PSM 安裝橡膠滑片、拖鞋鞋底與皮鞋鞋底;ONO- PPSM 安裝橡 膠滑片所測得之防滑係數表。 表 四-1、OY- PSM 安裝橡膠滑片測得十種磚、五種媒介物之防滑係數表 乾燥 自來水 滑石粉加水 清潔劑 油 瓷 01 0.78 0.53 0.48 0.24 0.37 瓷 02 0.81 0.48 0.40 0.27 0.34 瓷 03 0.80 0.68 0.56 0.35 0.40 瓷 04 0.81 0.60 0.56 0.39 0.47 石 01 0.71 0.43 0.38 0.22 0.26 石 02 0.69 0.40 0.37 0.24 0.29 石 03 0.76 0.39 0.34 0.19 0.24 陶 01 0.85 0.36 0.28 0.13 0.23 陶 02 0.75 0.45 0.41 0.22 0.26 陶 03 0.79 0.73 0.71 0.48 0.55 資料來源:本研究整理
表 四-2、ONO- PPSM 安裝橡膠滑片測得十種磚、五種媒介物之防滑係數表 乾燥 自來水 滑石粉加水 清潔劑 油 瓷 01 0.68 0.53 0.50 0.19 0.24 瓷 02 0.77 0.43 0.42 0.19 0.27 瓷 03 0.72 0.53 0.53 0.27 0.42 瓷 04 0.70 0.52 0.45 0.31 0.41 石 01 0.83 0.40 0.25 0.08 0.16 石 02 0.80 0.40 0.27 0.15 0.25 石 03 0.85 0.23 0.16 0.11 0.16 陶 01 0.89 0.18 0.07 0.02 0.10 陶 02 0.82 0.37 0.21 0.09 0.13 陶 03 0.71 0.60 0.55 0.41 0.58 資料來源:本研究整理
表 四-3、OY- PSM 安裝拖鞋鞋底測得十種磚、五種媒介物之防滑係數表 乾燥 自來水 滑石粉加水 清潔劑 油 瓷 01 0.73 0.54 0.47 0.27 0.23 瓷 02 0.74 0.50 0.45 0.23 0.26 瓷 03 0.73 0.59 0.57 0.27 0.27 瓷 04 0.75 0.60 0.58 0.32 0.31 石 01 0.90 0.38 0.35 0.21 0.20 石 02 0.85 0.39 0.36 0.21 0.23 石 03 0.88 0.36 0.30 0.21 0.23 陶 01 1.00 0.26 0.25 0.18 0.22 陶 02 0.89 0.39 0.36 0.21 0.20 陶 03 0.73 0.64 0.63 0.33 0.30 資料來源:本研究整理
表 四-4、OY- PSM 安裝皮鞋鞋底測得十種磚、五種媒介物之防滑係數表 乾燥 自來水 滑石粉加水 清潔劑 油 瓷 01 0.81 0.51 0.41 0.26 0.28 瓷 02 0.83 0.42 0.36 0.21 0.26 瓷 03 0.79 0.58 0.46 0.28 0.29 瓷 04 0.79 0.57 0.45 0.30 0.31 石 01 0.91 0.36 0.35 0.20 0.25 石 02 0.90 0.38 0.30 0.19 0.25 石 03 0.89 0.36 0.30 0.18 0.24 陶 01 0.96 0.30 0.25 0.14 0.27 陶 02 0.93 0.41 0.33 0.20 0.25 陶 03 0.84 0.64 0.57 0.36 0.33 資料來源:本研究整理
第一節 OY- PSM 與 ONO- PPSM 之防滑係數比對
OY- PSM 與 ONO- PPSM 所使用之橡膠滑片為相同材質製作,皆遵照我國國 家標準 CNS 3299─ 12 所規範,其硬度、突起圖案與排列皆相同,唯安裝於兩 種試驗儀器,兩者滑片固定座設定有所差異,因此兩種滑片呈現不同形狀。 以 OY- PSM 安裝橡膠滑片於十種試驗材料試驗,各試驗材料再分別以媒介 物為乾燥、自來水、滑石粉加水、清潔劑、油依序進行試驗,各媒介物設定均依 照本研究試驗計畫之媒介物設定進行試驗,完成單項媒介物試驗後,均徹底清潔 各試驗材料表面,使其保持無媒介物狀態,再進行下一類媒介物設定試驗,如該 試驗材料表面呈現汙濁、媒介物殘留,則汰換該片試驗材料,以同樣種類新品進 行試驗。 以 OY- PSM 安裝橡膠製滑片完成試驗,十種試驗材料各測得附著五種媒介 物時之係數值,共測得五十筆有效防滑係數值,將其視為基準值,接續進行以 ONO- PPSM 安裝橡膠滑片,進行十種試驗材料與五種媒介物之防滑係數值試 驗,測得五十筆有效係數值,將 OY- PSM 與 ONO- PPS 所測得一百筆有效係數 值進行交叉分析,後以線性回歸分析探討兩種試驗儀器安裝相同滑片所測得之係 數值關聯性。 表 四-5、OY- PSM 使用橡膠滑片與 ONO- PPSM 使用滑片一覽表 OY- PSM 使用之橡膠滑片 ONO- PPSM 使用之橡膠滑片以下呈現十種材料於五種媒介物設定,OY- PSM 與 ONO- PPSM 所測得係數 值之變化。
經以上圖表顯示,防滑係數值變化之趨勢為乾燥>自來水>滑石粉>油>清潔 劑。兩種試驗儀器之數值比對則顯示 OY- PSM 所測得數值相對高於 ONO- PPSM,而 OY- PSM 所測得各媒介物之數差穩定度亦高於 ONO- PPSM 之值。 於附著媒介物進行試驗時,ONO- PPSM 所測得之數值多數相對低於 OY- PSM 所測之數值,僅以 ONO- PPSM 進行媒介物為乾燥試驗,試驗材料石 01、 石 02、石 03、陶 01、陶 02 高於 OY- PSM,此五種試驗材料表面均較為平整、 滑順。
將 OY- PSM 與 ONO- PPSM 測得之防滑係數值進行線性迴歸分析,相似值 達 91.39%,數值在 0.6 之後較為不穩定,可能是造成相似度降低的原因。
圖 四-1、OY- PSM 與 ONO- PPSM 之線性迴歸分析圖
第二節 OY- PSM 安裝橡膠滑片與拖鞋鞋底之防滑係數比對
繼上節 OY- PSM 安裝橡膠滑片所測得之係數值,將其視為本研究試驗基準 值。本研究調查我國國人使用習慣,藍白拖鞋為國人經常穿著行走於室內、室外 各場所之鞋種,為試驗此鞋類之鞋底與地坪材料之間防滑係數變化,將藍白拖鞋 裁切並黏著於滑片固定座,後進行十種地坪材料與五種媒介物設定之試驗。 以 OY- PSM 安裝拖鞋鞋底測得五十筆有效係數值,與 OY- PSM 安裝橡膠滑 片所測得數值共一百筆數據資料進行交叉分析,檢視規範之橡膠製滑片與實質拖 鞋鞋底對於地坪材料之防滑係數之間的變化,並以線性回歸分析再探討以實質鞋 底進行試驗的可信度。 表 四-6、OY- PSM 使用橡膠滑片與拖鞋鞋底一覽表 橡膠製滑片 拖鞋鞋底滑片 資料來源:本研究整理以下呈現十種材料於五種媒介物設定,OY- PSM 安裝橡膠滑片與拖鞋鞋底 所測得係數值之變化。
經以上圖表顯示,防滑係數值變化之趨勢為乾燥>自來水>滑石粉>油>清潔 劑。以 OY- PSM 安裝橡膠滑片與拖鞋鞋底進行試驗時,於媒介物為自來水、滑 石粉加水、清潔劑時測得之係數值,兩種滑片數值相近,係數值差距為 0 至 0.09, 橡膠滑片所測得之數值平均相對高於拖鞋鞋底所測得數值;在媒介物為乾燥時進 行試驗,拖鞋鞋底所測得之係數值於試驗材料編號石 01、石 02、石 03、陶 01、 陶 02 均高於橡膠滑片所測得係數值,而此五種試驗材料在媒介物為油時,兩者 係數值差距為 0.01 至 0.06,其他試驗材料(瓷 01、瓷 02、瓷 03、瓷 04、石 03) 兩種滑片所測得之係數值差距為 0.08 至 0.25,分析推測表面較為平整、滑順類 型之地坪材料,以穿著拖鞋行走於乾燥地面得到相對較高之摩擦係數,但於媒介 物為油時卻會略低於橡膠滑片。 以橡膠滑片與拖鞋鞋底測得之係數值分析得僅有在媒介物為乾燥、表面為平 整、滑順時,拖鞋鞋底之係數值會相對高於橡膠滑片所測係數值,多數試驗則顯 示拖鞋鞋底所測得係數值相對低於橡膠滑片測得數值。
將橡膠滑片與拖鞋鞋底所測得之防滑係數值進行線性迴歸分析,相似值為 87.74%,經分析在防滑係數值 0.70 至 0.90 區間較偏離趨勢線,可能是媒介物為 乾燥時係數值之差距降低兩種滑片之相似度。
圖 四-2、橡膠滑片與拖鞋鞋底之線性迴歸分析圖
第三節 OY- PSM 安裝橡膠滑片與皮鞋鞋底之防滑係數比對
繼上節 OY- PSM 安裝橡膠滑片與拖鞋鞋底所測得之係數值進行分析,本節 選取皮鞋作為實質鞋底滑片,再次探討鞋底與地坪材料之間防滑係數變化,將軍 用皮鞋裁切並黏著於滑片固定座,後進行十種地坪材料與五種媒介物設定之試 驗。 以 OY- PSM 安裝皮鞋鞋底測得五十筆有效係數值,與 OY- PSM 安裝橡膠滑 片所測得數值共一百筆數據資料進行交叉分析,檢視規範之橡膠製滑片與實質皮 鞋鞋底對於地坪材料之防滑係數之間的變化,並以線性回歸分析再次探討以實質 鞋底進行試驗的可信度。 表 四-7、OY- PSM 使用橡膠滑片與皮鞋鞋底一覽表 橡膠製滑片 皮鞋鞋底滑片 資料來源:本研究整理以下呈現十種材料於五種媒介物設定,OY- PSM 安裝橡膠滑片與皮鞋鞋底 所測得係數值之變化。
將橡膠滑片與皮鞋鞋底所測得之防滑係數值進行線性迴歸分析,相似值為 88.80%,經分析後在防滑係數值 0.70 至 0.90 區間較偏離趨勢線,可能是媒介物 為乾燥時係數值之差距降低兩種滑片之相似度。
圖 四-3、橡膠滑片與皮鞋鞋底之線性迴歸分析圖
第四節 OY- PSM 安裝拖鞋鞋底與皮鞋鞋底之防滑係數比對
鑒於國內尚無以 OY- PSM 安裝實質鞋底進行防滑性能研究,因此本研究進 行試驗前均會向日本東京工業大學進行試驗條件確認,確保進行試驗流程無產生 錯誤,以取得有效試驗數據方能進行統計、分析。 繼前節以規範之橡膠滑片所測得之係數值為基準進行分析,此節探討由 OY- PSM 安裝由實質鞋類所裁切分解,固定於相同規格之滑片固定座,以相同試驗 儀器對試驗材料進行防滑係數試驗,以檢驗 OY- PSM 安裝橡膠滑片以外之滑片 所測得係數值所產生的變化,藉由真實鞋底進行防滑性能試驗,以達到更趨於真 實行走的模擬情境。 表 四-8、OY- PSM 使用拖鞋鞋底與皮鞋鞋底一覽表 拖鞋鞋底滑片 皮鞋鞋底滑片以下呈現十種材料於五種媒介物設定,OY- PSM 安裝拖鞋鞋底與皮鞋鞋底 所測得係數值之變化。
以 OY- PSM 安裝拖鞋鞋底與皮鞋鞋底進行試驗,媒介物為清潔劑時為兩種 鞋底所測得最相近之試驗,差距範圍為 0.01(瓷 01、瓷 03、石 01、陶 02)至 0.04(陶 01),落差係數值僅 0.03;差距最大為媒介物呈乾燥時之試驗,差距範 圍為 0.01(石 01、石 03)至 0.11(陶 03)。
經以上分析得地坪材料表面呈較平整、滑順,不同鞋底所試驗測得之係數值 會相似度會較高;反之地坪材料表面呈明顯凹凸、粗糙、施釉則會對不同鞋底產 生較明顯之摩擦反應。 將拖鞋鞋底與皮鞋鞋底所測得之防滑係數值進行線性迴歸分析,相似值達 96.01%,此相似度係磁磚防滑試驗機(OY- PSM)所安裝三種滑片內最高的組合, 僅有係數值為 0.5 至 0.6 時稍離趨勢線,其它數據皆接近趨勢線。 此相似值顯示以 OY- PSM 安裝兩種實質鞋底進行防滑係數試驗可測得有效 係數值,且具取得有效係數值並具可辨別性。
第五節 四種滑片之防滑係數比對
經以上兩種試驗儀器安裝數種滑片比對分析後,此節以 OY- PSM 分別安裝 橡膠滑片、拖鞋鞋底、皮鞋鞋底與 ONO- PPSM 安裝橡膠滑片於不同媒介物類別 時進行試驗,單種試驗材料上呈現四條折線變化圖,以驗證試驗可信度。
以上十種試驗材料顯示,四種方式進行試驗時可信度高,惟試驗材料表面凹 凸處理較明顯時(如:瓷 03、瓷 04、陶 03),於不同媒介物類別時呈現不穩定 分佈。 以 ONO- PPSM 安裝橡膠滑片進行試驗時,遇試驗材料表面處理較平整時 (如:石 01、石 02、石 03、陶 01、陶 02),除媒介物為乾燥,在試驗材料表面 附著媒介物時,所測得防滑係數值大多會明顯低於 OY- PSM 所測得之數值。
第六節 試驗滑片與媒介物之摩擦係數比對
本研究已完成 OY- PSM 安裝橡膠滑片、拖鞋鞋底、皮鞋鞋底;ONO- PPSM 安裝橡膠滑片,於十種試驗地坪材料,並各添加五種媒介物進行防滑係數試驗, 共採兩百筆有效係數值進行綜合分析比對。 以下以五種媒介物作為分類,探討四種試驗方式在十種試驗材料所呈現之變 化。壹、乾燥 媒介物為乾燥時進行試驗,使用 OY- PSM 安裝皮鞋鞋底所測得之防滑 係數值相對高於其他三種滑片試驗,而安裝橡膠滑片進行試驗時,於表面處 理較平整無明顯凹凸時測得相對較低之數值。此媒介物進行試驗時大多均高 於 0.7,最高係數值達到 1.0。 地坪呈乾燥時,十種試驗材料皆高於係數值 0.4,最低係數值仍達 0.68, 屬可提供使用者安全行走的狀態。 貳、自來水 媒介物為自來水進行試驗,試驗材料瓷 01、瓷 02、瓷 03、瓷 04、陶 03 測得數係值皆高於 0.4,屬於可安全行走的地坪材料,其中陶 03(金剛砂 陶磚)測得係數值為 0.60 至 0.73,為此媒介物中測得係數值最高之試驗材 料,此五類試驗材料表面皆屬較為明顯凹凸、觸感較粗糙。 試驗材料石 01、石 02、石 03、陶 02 係數值接近 0.4,介於尚屬可安全 行走的邊緣,此四類試驗材料表面均較為平整、滑順。 試驗材料陶 01(施釉亮面陶磚),測得數值為 0.36 至 0.18,屬滑溜狀態, 不建議鋪設於用水空間。
叁、滑石粉加水 試驗編號瓷 01、瓷 03、瓷 04、陶 03 此四種試驗材料於媒介物為滑石 粉加水時進行試驗,測得係數值皆高於 0.4,可提供地坪附著滑石粉加水時 安全行走狀況,其中陶 03(金剛砂陶磚)仍是此試驗中係數值最高之試驗 材料,係數值為 0.55 至 0.71。 試驗編號石 01、石 02、石 03、陶 01 此四種試驗材料測得係數值皆低 於 0.4,較難提供使用者安全行走的條件,不建議鋪設於濕滑的用水空間。 其中以陶 01(施釉亮面陶磚)以 ONO- PPSM 進行試驗,測得係數值為 0.18, 屬容易滑倒狀態。 肆、清潔劑 清潔劑係本研究進行試驗時導致防滑係數最低之媒介物。 此試驗中僅有陶 03(金剛砂陶磚)測得係數值平均為 0.4,仍屬勉強可 安全行走的狀況。 試驗材料編號瓷 01、瓷 02、石 01、石 02、石 03、陶 01、陶 02 所測得 係數值皆低於 0.3,其中陶 01(施釉亮面陶磚)在此試驗中皆低於 0.2,屬 容易滑倒的狀態,不建議鋪設於經常出現泡沫之用水空間。
伍、油 以 OY- PSM 安裝拖鞋鞋底與皮鞋鞋底於此媒介物試驗中,兩種鞋底滑 片測得係數值相近,拖鞋鞋底測得係數值略低於皮鞋鞋底所測,兩種鞋底測 得係數值皆低於 0.4,均不適合行走於此十種試驗材料附著油的地坪條件。 在媒介物為油以 ONO- PPSM 進行試驗時,於試驗材料編號石 01、石 03、陶 01、陶 02 測得最低係數值,此四種試驗材料表面皆為平整、滑順; 於試驗材料編號瓷 03、陶 03 卻又測得最高值,此兩種試驗材料表面為凹凸、 粗糙處理。 藉由此試驗得,如廚房等地坪較常附著油的狀態,應穿著更適當的鞋類 或更為小心行走,以確保使用者行走之安全。
第一節 結論
壹、試驗材料與適用場所 本研究選取十種試驗材料,安裝五種媒介物設定進行防滑性能試驗,媒介物 為乾燥時十種試驗材料均可提供使用者安全行走條件,但當地坪材料附著自來水 時,試驗材料陶 01 係數值從 0.85(橡膠滑片)降至 0.36(橡膠滑片),為明顯降 低防滑性能之地坪材料,防滑係數值低於 0.4 使用者發生滑倒的機率增加許多。 瓷質磚(Ⅰ類磚)燒製溫度高,為現今業界常用種類瓷磚,先進技術可製成 仿木紋磚、仿石紋磚、花紋射出磚,提供多樣、琳瑯滿目表面處理之磁磚種類。 經本研究完成試驗,除陶 03(金剛砂陶磚)添加金剛砂顆粒使其表面呈現粗糙 感、銳利感造成防滑係數值提高以外,瓷 01、瓷 02、瓷 03、瓷 04 之防滑性能 相對高於其他試驗材料,尤以表面呈明顯凹凸、粗糙感防滑性能為佳,建議鋪設 於用水空間如廚房、浴室及廁所應使用表面為凹凸、粗糙感之地坪材料,方能有 效提升使用者行走之安全性,避免滑倒事件發生。 貳、磁磚防滑試驗機與攜帶型防滑試驗機 1. 試驗材料表面處理為平整且施上塗料,容易使滑片與地坪材料產生真空吸盤 現象,使防滑係數值跳動造成不穩定。 2. 磁磚防滑試驗機(OY-PSM)所測得之數值較攜帶型防滑試驗機相對穩定許 多,在試驗材料附著油或清潔劑時,攜帶型防滑試驗機測出許多接近 0.1 至 0.2 之防滑係數值,難以判別其數值可靠性,因此在地坪材料表面附著媒介物 較滑的情況時,攜帶型防滑試驗機測得之數值明顯低於 OY-PSM,防滑係數值 差至 0. 21。OY- PSM 攜帶型防滑試驗機 儀器照片 拉動載重 785±2 N 196 N 滑片尺寸 8 cm × 7cm 6 cm × 5 cm 滑片圖片 資料來源:本研究整理 參、不同試驗滑片與防滑係數值 目前國內現有之國家標準陶瓷面磚試驗法─第 12 部:防滑性試驗法,所使 用之儀器為磁磚防滑試驗機(OY-PSM)安裝橡膠滑片進行試驗,因此本研究將
測得出更貼近使用者一般行走於路面的情境。 橡膠滑片 攜帶型防滑試驗 機 橡膠滑片 拖鞋鞋底 皮鞋鞋底 資料來源:本研究整理
第二節 建議
建議一 建議將本研究納入未來訂定各類場所防滑係數值範圍之參考:中長期之建議 主辦機關:經濟部標準檢驗局 協辦單位:內政部營建署、建築研究所 建議主管機關可參考本研究成果研擬各類場所防滑係數值範圍,藉此提供使用 者、設計單位及施工單位挑選時有數據化的資訊可參考,以營造全人皆安全之環 境。 建議二 選取以橡膠製成之浴廁、廚房專用防滑鞋種鞋底加以檢視:立即可行之建議 主辦機關:內政部建築研究所 協辦單位:營建署、經濟部標準檢驗局 本研究選取拖鞋與皮鞋均偏向於室外、室內皆可穿著之鞋類,兩種鞋底所測得之 防滑係數值誤差值為 0 至 0.11,呈現高相似度,建議後續研究如設定室內地坪進 行試驗,可選取鞋底以橡膠製成之浴廁、廚房專用鞋種,檢視該鞋類於用水空間 與地坪材料之防滑性能。參考文獻
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