國立臺灣大學工學院土木工程學系 碩士論文
Department of Civil Engineering College of Engineering
National Taiwan University Master Thesis
應用熱影像辨識技術於十三溝面磚 劣化診斷基準之研究
Diagnosis of The Thirteen-ditches Tile Deterioration Using Thermal Image Recognition Technology
石明哲 Ming-Che Shih
指導教授：郭斯傑 教授 Advisor：Sy-Jye Guo,Ph.D.
中華民國 105 年 6 月
June 2016
.
誌謝
服務於國立臺灣大學總務處營繕組至今年已 9 個年頭，因緣際會在營繕組的 同仁鼓勵下，報考了國立臺灣大學土木工程學系營管組，從此重新體驗回到校園 的生活，因此，也認識了來自各界社會菁英的同學們，彼此互相打氣下，每個人 雖然工作忙碌了一整天，在身心俱疲下，最期待的還是同學們晚上聚在一起上課 的快樂時光，在這三年裡有苦有淚，不過，總是撐過去了。
首先，在這三年裡，我最要感謝的是家人的體恤，還有我最親愛的賢內助，
沒有她的鼓勵，我不可能報考臺大研究所，有她的支持，讓我可以放心的去上課，
真的很謝謝她；再來，我要感謝的就是我的指導教授-郭斯傑老師，雖然很抗拒 每周二晚上的 meeting，不過有老師的堅持，學生當然也不敢怠慢，每周二還是 乖乖的準時報到，聽了學長們陸續地做論文簡報，說實在地，時間到還真的生出 了論文，老師謝謝您，讓我順利地畢業囉！還有一位不能忘記的人，就是江立偉 博士，沒有他跟學弟妹陪伴做實驗，可能很難準時畢業，謝謝他幫忙解決實驗階 段碰到總總問題，也很謝謝他不斷地鼓勵，謝謝您。
終於畢業了，我們 102 級是最棒的一班，希望畢業後還能夠常常聚在一起，
一起遊山玩水，一起聊天說地，讓我們珍惜彼此，讓快樂永遠跟隨著我們。
石 明 哲 謹誌 2016 年 6 月於臺大
中文摘要
關鍵字：外牆磁磚、劣化標準、診斷方法、公共安全、紅外線熱影像 國立臺灣大學自創校以來，至今多數建築物屋齡已逾 30 餘年，尤其是使用 十三溝建物，因老舊及缺乏維護而導致近年來建築物外牆磁磚掉落事件頻傳。然 而回顧國內維護管理相關法令後，並無一套完全針對外牆公共安全事件管制的法 令，為因應層出不窮的危安事件，校內亟需一套完整的建築物外牆診斷機制與方 法防範相關危安事件擴大發生。國內雖有進行磁磚劣化探討文獻，惟多屬單純之 試驗探討，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，以致對於建築物立面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。為有效推動建築物立面更新健診與評 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。本研 究期能透過國內外資料匯整及相關實證檢驗研究，提供舊建築物立面更新診斷時 參考依據與評估方法。
本研究透過紅外線熱顯像非破壞實驗方法，研擬建築物外牆磁磚公共安全診 斷模式，提出建議更新整建內容。本研究透過國立臺灣大學老舊建築物使用十三 溝面磚案例實地進行紅外線熱顯像檢測調查，並建立「建築物外牆磁磚紅外線診 斷評估方法」，以評估建築物外牆磁磚之劣化程度、劣化範圍以及對既成環境公 共安全影響為主要內容，進一步提出劣化磁磚與正常磁磚之溫差值，並訂定劣化 檢查時間之標準。
最後紅外線熱影像法之結果顯示，能清楚且具體呈現大範圍及小範圍之黏貼 不完整處的範圍及位置，使檢測人員易於判讀，並提供判斷之準則及論證，希望 未來能推廣使用紅外線熱影像術檢測老舊建築物之磁磚劣化情形，作為整修補強 之依據，應可促進建築物外牆之完整保持，並達到建築物公共安全的要求。
Abstract
Since the establishment of the National Taiwan University, most buildings on campus have been more than 30 years old. In particular, for those buildings with thirteen-ditches tile, the wall tiles have been frequently falling off due to its aging and lack of maintenance. Examining the relevant regulations and policies, there is no legislation to manage and protect the public safety against the wall tile falling.
Therefore, the NTU needs a systematic evaluation and diagnosis procedure to prevent it from falling.
Through the infrared imaging non-destructive tests, this research aims to develop a diagnosis procedure for public safety and recommendation for building renovation.
Furthermore, this procedure was applied to the aged campus buildings with thirteen-ditches tile as a case study. A handbook entitled “Evaluation and diagnosis of building wall tiles through infrared imaging” was established. It was used to assess the deterioration of the wall tiles, the deteriorated area and the public safety impact.
The temperature difference between the deteriorated and normal tiles was identified and used to establish the schedule for deterioration check.
The test results showed that the infrared imaging technique can clearly identify the location and area where the tiles were not properly glued. This technique can assist the staff to evaluate the tile deterioration and provide an evidence for necessary repair. Finally, it can maintain the integrity of the building wall and meet the requirements of public safety for the buildings.
Keywords：external wall tiles、deterioration standard、diagnosis methodology、public safety、infrared thermal image
目錄
口試委員會審定書……….i
誌謝………ii
中文摘要……….…………..iii
Abstract……...……….iv
目錄………...v
圖目錄……….viii
表目錄……….xiii
第一章 緒論……..…..………...….………...01
1.1 研究背景與動機...……….…...01
1.2 研究目的………...…04
1.3 研究範圍與限制………...04
1.3.1 研究範圍………...04
1.3.2 研究限制………...04
1.4 研究流程………...…04
第二章 文獻回顧……….………...06
2.1 建築物外牆磁磚診斷技術………..….……...…06
2.1.1 外牆磁磚目視檢測方法……….…………06
2.1.2 紅外線熱影像法……….………09
2.1.3 打音診斷法……….………11
2.2 建築物外牆檢查制度………...………13
2.2.1 國內檢查制度……….………13
2.2.2 國外檢查制度與補助實施方案……….…………18
2.3 建築物外牆磁磚劣化因素分析………...………23
2.4 小結………...………28
第三章 研究方法………...………..…...30
3.1 紅外線熱影像法……….………...………30
3.1.1 紅外線檢測技術基本原理………...………30
3.1.2 相關重要因素…….………...……31
3.1.3 儀器介紹…….………...……33
3.1.4 檢測方法…….………...……34
3.1.5 實驗對象磁磚.………...……36
3.1.6 實驗步驟…….………...……36
3.1.7 實驗案例調查與分析………...……37
3.1.8 案例現況…….………...……38
3.2 小結…….………...………42
第四章 建築物外牆 13 溝磁磚劣化診斷實證研究……….……….……...43
4.1 外牆 13 溝磁磚紅外線熱影像診斷結果分析….………...……43
4.2 檢測對象介紹及分析……….…...……44
4.2.1 原分所………...……….…...……44
4.2.2 化工館………...……….…...……53
4.2.3 總圖書館………...……….…...……61
4.2.4 水工試驗所………...……….…...……69
4.3 紅外線熱影像法診斷結果綜合分析.………..………...……….77
第五章 研究結論……...………...……..………...83
5.1 研究結論………...83
5.2 研究貢獻………...……84 5.3 後續建議...85 參考文獻……….…...…..86
圖目錄
圖 1-1 北市外牆磁磚剝落傷小女孩，住戶遭罰 6 萬（2015）...01
圖 1-2 北市晶華飯店外牆磁磚剝落砸傷孕婦，北市府開罰 30 萬（2015）...01
圖 1-3 臺灣大學土木大樓，外牆 13 溝面磚嚴重剝落，恐危及師生安全（2012）…...01
圖 1-4 臺灣大學森林館，外牆 13 溝面磚嚴重剝落，恐危及師生安全（2015）……...01
圖 1-5 屋齡 20 年內房屋使用類型分布...02
圖 1-6 研究流程...05
圖 2-1 雅典機場鋪面檢測結果...10
圖 2-2 陳俊菁研究試體熱顯像分析結果...10
圖 2-3 磁磚劣化剝離狀況...24
圖 2-4 磁磚劣化膨脹狀況...24
圖 2-5 磁磚劣化剝落狀況...24
圖 2-6 磁磚劣化隆起狀況...24
圖 2-7 磁磚劣化拔華狀況...25
圖 2-8 外牆磁磚介面...25
圖 2-9 外牆磁磚劣化共同因素...25
圖 2-10 外牆磁磚劣化因素分類...27
圖 3-1 電磁輻射光譜... 30
圖 3-2 大氣分子對波譜吸收之反應... ... 31
圖 3-3 FLIR E6 1.1L 外觀...33
圖 3-4 紅外線構成概念圖...35
圖 3-5 升溫及降溫示意圖...36
圖 3-6 十三溝面磚...36
圖 3-7 本試驗流程圖...37
圖 3-8 原分所平面圖...38
圖 3-9 化學工程館平面圖...39
圖 3-10 總圖書館平面圖...40
圖 3-11 水工試驗所平面圖...41
圖 4- 1 十三溝面磚 .. ... ... .. ... ... .. ... ... .. ... .... ... .. ... ... .. ... ... .. ... .. . .. ... ... .. 43
圖 4-2 臺灣大學原分所案例紅外線熱影像檢測紀錄...44
圖 4- 3 原分所檢測位置圖... ... ... 44
圖 4-4 臺灣大學原分所案例東向溫差檢測紀錄結果-1...45
圖 4-5 臺灣大學原分所案例東向溫差檢測紀錄結果-2...45
圖 4-6 臺灣大學原分所案例東向溫差檢測紀錄結果-3...45
圖 4-7 臺灣大學原分所案例南向溫差檢測紀錄結果-1...46
圖 4-8 臺灣大學原分所案例南向溫差檢測紀錄結果-2...46
圖 4-9 臺灣大學原分所案例南向溫差檢測紀錄結果-3...46
圖 4-10 臺灣大學原分所案例西向溫差檢測紀錄結果-3...47
圖 4-11 臺灣大學原分所案例北向溫差檢測紀錄結果-1...48
圖 4-12 臺灣大學原分所案例北向溫差檢測紀錄結果-2...48
圖 4-13 臺灣大學原分所案例北向溫差檢測紀錄結果-3...48
圖 4-14 正常磁磚與正常磁磚記號圖示…………...49
圖 4-15 臺灣大學化學工程館案例紅外線熱影像檢測紀錄...53
圖 4-16 化學工程館檢測位置圖...53
圖 4-17 臺灣大學化學工程館案例東向溫差檢測紀錄結果-1...54
圖 4-18 臺灣大學化學工程館案例東向溫差檢測紀錄結果-2...54
圖 4-19 臺灣大學化學工程館案例東向溫差檢測紀錄結果-3...54
圖 4-20 臺灣大學化學工程館案例南向溫差檢測紀錄結果-1...55
圖 4-21 臺灣大學化學工程館案例南向溫差檢測紀錄結果-2...55
圖 4-22 臺灣大學化學工程館案例南向溫差檢測紀錄結果-3...55
圖 4-23 臺灣大學化學工程館案例西向溫差檢測紀錄結果-1...56
圖 4-24 臺灣大學化學工程館案例西向溫差檢測紀錄結果-2...56
圖 4-25 臺灣大學化學工程館案例西向溫差檢測紀錄結果-3...56
圖 4-26 臺灣大學化學工程館案例北向溫差檢測紀錄結果-1...57
圖 4-27 臺灣大學化學工程館案例北向溫差檢測紀錄結果-2...57
圖 4-28 臺灣大學化學工程館案例北向溫差檢測紀錄結果-3...57
圖 4-29 臺灣大學總圖書館案例紅外線熱影像檢測紀錄...61
圖 4-30 總圖書館檢測位置圖………...61
圖 4-31 臺灣大學總圖書館案例東向溫差檢測紀錄結果-1...62
圖 4-32 臺灣大學總圖書館案例東向溫差檢測紀錄結果-2...62
圖 4-33 臺灣大學總圖書館案例東向溫差檢測紀錄結果-3...62
圖 4-34 臺灣大學總圖書館案例南向溫差檢測紀錄結果-1...63
圖 4-35 臺灣大學總圖書館案例南向溫差檢測紀錄結果-2...63
圖 4-36 臺灣大學總圖書館案例南向溫差檢測紀錄結果-3...63
圖 4-37 臺灣大學總圖書館案例西向溫差檢測紀錄結果-1...64
圖 4-38 臺灣大學總圖書館案例西向溫差檢測紀錄結果-2...64
圖 4-39 臺灣大學總圖書館案例西向溫差檢測紀錄結果-3...64
圖 4-40 臺灣大學總圖書館案例北向溫差檢測紀錄結果-1...65
圖 4-41 臺灣大學總圖書館案例北向溫差檢測紀錄結果-2...65
圖 4-42 臺灣大學總圖書館案例北向溫差檢測紀錄結果-3...65
圖 4-43 臺灣大學水工所案例紅外線熱影像檢測紀錄...69
圖 4-44 水工所檢測位置圖...69
圖 4-45 臺灣大學水工所案例東向溫差檢測紀錄結果-1...70
圖 4-46 臺灣大學水工所案例東向溫差檢測紀錄結果-2...70
圖 4-47 臺灣大學水工所案例東向溫差檢測紀錄結果-3...70
圖 4-48 臺灣大學水工所案例南向溫差檢測紀錄結果-1...71
圖 4-49 臺灣大學水工所案例南向溫差檢測紀錄結果-2...71
圖 4-50 臺灣大學水工所案例南向溫差檢測紀錄結果-3...71
圖 4-51 臺灣大學水工所案例西向溫差檢測紀錄結果-1...72
圖 4-52 臺灣大學水工所案例西向溫差檢測紀錄結果-2...72
圖 4-53 臺灣大學水工所案例西向溫差檢測紀錄結果-3...72
圖 4-54 臺灣大學水工所案例北向溫差檢測紀錄結果-1...73
圖 4-55 臺灣大學水工所案例北向溫差檢測紀錄結果-2...73
圖 4-56 臺灣大學水工所案例北向溫差檢測紀錄結果-3...73
表目錄
表 2-1 建築外牆磁磚診斷方法的使用限制...06
表 2-1 建築外牆磁磚診斷方法的使用限制 (續)...07
表 2-2 目視調查時之注意位置與重點...08
表 2-3 建築物外牆公共安全目視診斷評估因子………...08
表 2-4 建築外牆管理維護與補助相關主管機關與法令名稱...14
表 2-5 臺北市老屋健檢外牆安全檢查內容...18
表 2-6 香港樓宇管理維修強制驗樓範疇與擬涵蓋項目...19
表 2-7 各國整建更新補助計畫內容………...21
表 2-7 各國整建更新補助計畫內容(續)………...22
表 3-1 主要地物之紅外線熱影像特徵...31
表 3-2 FLIR E6 1.1L 相關重要規格及參數...33
表 3-3 國立臺灣大學建築物外牆磁磚劣化檢測對象清單...37
表 4-1 原分所各面向觀測時間與溫差最大值………...49
表 4-2 原分所-東向良好磁磚間溫差情形………...50
表 4-3 原分所-南向良好磁磚間溫差情形……...50
表 4-4 原分所-西向良好磁磚間溫差情形……...50
表 4-5 原分所-北向良好磁磚間溫差情形……...51
表 4-6 最佳觀測時間與溫差判斷值………...52
表 4-7 化學工程館各面向觀測時間與溫差最大值………...58
表 4-8 化工館-東向良好磁磚間溫差情形………..………...58
表 4-9 化工館-南向良好磁磚間溫差情形………..……...58
表 4-10 化工館-西向良好磁磚間溫差情形………...59
表 4-11 化工館-北向良好磁磚間溫差情形………...59
表 4-12 最佳觀測時間與溫差判斷值………...60
表 4-13 總圖書館館各面向觀測時間與溫差最大值………...66
表 4-14 總圖書館-東向良好磁磚間溫差情形………...66
表 4-15 總圖書館-南向良好磁磚間溫差情形………...66
表 4-16 總圖書館-西向良好磁磚間溫差情形………...67
表 4-17 總圖書館-北向良好磁磚間溫差情形………...67
表 4-18 最佳觀測時間與溫差判斷值…….………... 68
表 4- 19 水 工所 各 面向觀測 時間與 溫差 最 大值……. . . .. . . . .. . . . .. . . 74
表 4-20 水工試驗所-東向良好磁磚間溫差情形………... 74
表 4-21 水工試驗所-南向良好磁磚間溫差情形………...74
表 4-22 水工試驗所-西向良好磁磚間溫差情形………... 75
表 4-23 水工試驗所-北向良好磁磚間溫差情形………... 75
表 4- 24 最佳觀測時間與溫差判斷 值……… . ……….. ... .. .. .. ... .. .. .. .. ... . 76
表 4-25 各棟各面向門檻值……….………...77
表 4-26 原分所東向鑑別率……….………...77
表 4-27 化工館東向鑑別率……….………...78
表 4-28 圖書館東向鑑別率……….………...78
表 4-29 水工所東向鑑別率……….………...78
表 4-30 原分所南向鑑別率……….………...78
表 4-31 化工館南向鑑別率……….………...79
表 4-32 圖書館南向鑑別率……….………...79
表 4-33 水工所南向鑑別率……….………...79
表 4-34 原分所西向鑑別率……….………...79
表 4-35 化工館西向鑑別率……….………...79
表 4-36 圖書館西向鑑別率……….………...80
表 4-37 水工所西向鑑別率……….………...80
表 4-38 原分所北向鑑別率……….………...80
表 4-39 化工館北向鑑別率……….………...81
表 4-40 圖書館北向鑑別率……….………...81
表 4-41 水工所北向鑑別率……….………...81
附錄目錄
附錄一 原分所試驗資料…………...88
附錄二 化學工程館試驗資料……...91
附錄三 總圖書館試驗資料………...95
附錄四 水工所試驗資料…………...98
第一章 緒論
1.1 研究背景與動機
近二至三年來，建築物外牆建材剝落危安事件頻傳，國立臺灣大學校內建物 採十三溝面磚，亦隨著屋齡增加，四處可見磁磚剝落情形，危害師生生命財產安 全。以臺北市而言，包括 2015/3/14 聯合報大樓發生外牆混凝土角嶼處龜裂，導 致外牆石材剝落，造成一死一傷的慘痛事件（圖 1-1）; 2015/03/23 晶華酒店外 牆磁磚剝落，一名年輕孕婦行經被砸傷（圖 1-2）。本人服務於國立臺灣大學總 務處營繕組，常見磁磚嚴重剝落造成師生安全問題（圖 1-3、1-4）。然而，在回 顧建築物維護管理相關法規後，國內目前尚未明訂法令規定建築物外牆定期維護 管理之規範，在外牆危安事件發生頻率不斷擴大，國內又未有制訂法令約束公共 安全的現況下，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。
圖 1-1 北市外牆磁磚剝落傷小女孩，住戶遭 罰 6 萬（2015）
圖 1-2 北市晶華飯店外牆磁磚剝落砸傷孕 婦，北市府開罰 30 萬（2015）
圖 1-3 臺灣大學土木大樓，外牆 13 溝面磚嚴 重剝落，恐危及師生安全（2012）
圖 1-4 臺灣大學森林館，外牆 13 溝面磚嚴重 剝落，恐危及師生安全（2015）
根據圖 1-5 相關統計結果顯示國內建築物興建高峰期為 1981 及 1994 年，若 以平均使用 30 年為建築物明顯劣化現象產生為分水嶺，則可預測臺灣建築健診 高峰需求年度為 2011 及 2024 年（張智元，2006）。依據此推測結果，國內建築 物及國立臺灣大學校舍已達老舊建築物健康診斷與整建之高峰期，且剛好與這幾 年不斷發生的磁磚剝落社會事件相吻合，因此，磁磚剝落已經成為臺灣非常急迫 的公共安全問題。
綜合上述相關新聞及統計後，得知臺灣建築物外牆劣化以及國立臺灣大學校 內建物已經造成某種程度的社會影響，適逢臺灣建築物逐漸邁向老化階段，本研 究認為需透過研擬相關法令等機制予以規範，降低因建築物外牆年久缺乏維護而 引起的公共安全意外疑慮。然而，透過法令規範建築物某部位或空間需定期檢查 維護之法令，國內自民國 86 年開始施行「建築物公共安全檢查簽證及申報制度」
即具備此一精神。建築物公共安全檢查簽證及申報制度之誕生源於民國 85 年衛 爾康西餐廳大火，該災害共造成 64 人死亡、11 人受傷，因此民國 85 年 9 月 25 日內政部頒布「建築物公共安全檢查簽證及申請辦法」，規定建築物使用強度與 危險指標分類，於民國 86 年 7 月開始施行。
國內建築物外牆多使用磁磚作為主要建材，開發商的考量不外乎為成本、工 期及美觀等評估要點，磁磚雖然剛新施做完成時美輪美奐，但由於施工因素、人 為因素、材料因素及其他因素等原因（郭斯傑，2012），導致磁磚使用一定時間 後若缺乏定期維護雨清潔，發生凸起、隆起甚至剝落的機率將提高，且建築物外 牆因面對自然氣候的風吹雨打，磁磚作為表面飾材容易形成表面髒污，影響建築 物美觀及都市景觀。
圖 1-5 屋齡 20 年內房屋使用類型分布 資料來源：張智元，2006
以國立臺灣大學校內建物而言，當時建校時適逢 1937 年「蘆溝橋事變」日 本侵華戰爭爆發，日本政府為了因應未來的戰事，鼓勵台灣民眾在建築物外牆上 使用具有防空保護作用的「國防色面磚」，這種流行於 1920 年代末至 40 年代初 的面磚，有淺綠、土黃和褐色等，為了避免反光引起敵機轟炸，當時北投窯廠還 特別生產國防色陶質「13 溝面磚」，將磚面表面作成凹凸摺線，約有 13 條溝痕，
當時台北幾棟重要建築，如台北公會堂（現中山堂）、台北高等學校（現師大）、 台北帝國大學（現臺大），都是這個時期最具代表性的建築。
上述磁磚因年久未維護容易影響景觀甚至公共安全。若將建築物外牆磁磚類 比成人類的皮膚，則皮膚表層發生病變後對於皮下組織將造成影響，換句話說，
建築物外牆磁磚若產生剝落、凸起等狀況後，室內容易滋生壁癌、滲水等現象產 生，因此，在臺灣的建成環境中，探討磁磚的定期維護、清潔及管理成為建築維 護管理重要的課題之一。
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。而在發展比臺灣早的香港，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 磁磚拉拔器測試立面磁磚強度、紅外線檢測法、立面熱顯像儀檢測等相關文獻與 理論研究，惟多屬單純之試驗探討，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立臺灣大學校內採用十三溝建築 物資料彙整及相關實證檢驗研究，提供校內工程單位外牆更新診斷時參考依據與 評估方法。
1.2 研究目的
基於上述研究背景與動機，本研究主要研究目的如下：
1. 研議國立臺灣大學建築物外牆十三溝磁磚診斷標準作業流程，並針對建築 物外牆磁磚診斷結果提出建議建議檢測時間。
2. 訂定外牆十三溝磁磚劣化劣化判斷基準值，作為檢測者評估劣化程度之參 考依據。
3. 開發紅外線熱影像磁磚劣化檢測模式。
1.3 研究範圍與限制
1.3.1 研究範圍
本研究在研究範圍的部分，選擇以國立臺灣大學目前使用十三溝磁磚建築物 為基準，尤以劣化情形嚴重者較能顯示差異，範圍為臺大校園等四棟建物，分別 為原分所大樓、化學工程館、總圖書館及水工試驗大樓。
1.3.2 研究限制
本研究以建築物外牆磁磚有劣化情形，作為本研究實證操作之對象。透過觀 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 能以國立臺灣大學採用十三溝面磚建築類型為主要的探討對象。
至於除了磁磚以外的外牆附置物部分，經本研究文獻回顧及與其相關學者討 論後，認為外牆附置物多屬於私人財產，凡舉常見之鐵窗、窗型冷氣安裝架、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。
紅外線熱影像屬非破壞性試驗部分，礙於研究經費與時效性，本研究僅針對 低樓層進行紅外線熱影像檢測劣化磁磚資料收集，中高樓層部分本研究則不另進 行試驗。本研究建議可利用洗窗機、搭架及吊車燈方式進高樓層資料的收集。
1.4 研究流程
在研究方法上，本研究先以打音診斷法判定劣化位置，再以紅外線熱顯像分
析法測定劣化磁磚與正常磁磚溫度。提出一完整檢測評估標準、判斷基準值與建 議的檢測時間。而後以實際建築物案例分析驗證建築物外牆磁磚劣化標準與其評 估準則。本研究比對過去相關研究紀錄及外牆磁磚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，推導出建築物 外牆磁磚劣化標準與劣化等級之量化數據。擬定建築物外牆磁磚健診與評估系統，
並期本研究成果可為未來校內工程單位建築物外牆磁磚劣化相關參考規範研擬 時之資料依據。
確立研究問題與假說
訂定研究範圍與方法
文獻回顧
建立研究設計
外牆磁磚紅外線熱影像檢查法
擬定檢測對象蒐集基礎資料
提出劣化檢測標準
案例對象驗證與分析
擬定外牆磁磚紅外線熱影像試驗劣 化標準
確立外牆磁磚劣化檢測標準與方法 及流程
建立外牆磁磚劣化評估模式與準則 修
正 檢 測 模 式
結論與建議
修 正 劣 化 標 準
圖 1-6 研究流程
第二章 文獻回顧 2.1 建築物外牆磁磚診斷技術
外牆磁磚診斷技術大概有外觀目視法、打診法、紅外線熱影像装置法、反彈 錘法、超音波法、拉拔試驗法等方法，各有其優缺點，將於以下介紹。
2.1.1 外牆磁磚目視檢測方法
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（魚本健人，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）。中島和 幸(2007)提出不同的外牆磁磚檢查方法有不同的應用對象及應用限制(表 2-1)。
診斷方法 使用限制
外観目視法 1. 可發現外觀上的異常，但無法發現外觀上有無異常浮起。
2. 雖可發現外觀上的異常，但有可能因光線或遮蔽物而漏掉。
打診法 1. 無法以客觀的數字來表示其測定的結果。
2. 有時無法測出厚度約 40mm 以上的部位之浮起。
紅外線熱影 像装置法
1. 照相機會受季節、天候、時間、氣溫、牆面的方位、照相機距離、裝 修材料的色調、建築物冷暖機具發熱等影響。
2. 在強風或強雨時難以測定。
3. 若牆面與照相機之間有樹木等障礙物時，無法測定。
4. 不同的機器、畫面處理方法會造成結果有很大的差異。
5. 若有陽台或雨庇等突起物時，難以測定。
反彈錘法
1. 有時無法測出厚度約 40mm 以上部位的突起。
2. 調查牆面的後測狀況不同時，可能會造成誤診。
3. 採用機器人時，有時無法探知窗戶周圍與凹凸部的周邊。
4. 採用機器人時，可適用高度有所限制。
5. 採用機器人時，可能會因為風等因素產生測定的誤差。
資料來源: 中島和幸，2007
表 2-1 建築外牆磁磚診斷方法的使用限制
超音波法
1. 對於較寬廣的面，難以檢查出浮起。
2. 不適用於表面粗糙的磁磚。
3. 難以檢查出較深層處的浮起。
拉拔試驗法
1. 試驗用磁磚需要進行修補。
2. 不適用於表面有較大凹凸的磁磚。
3. 僅能測定部份的磁磚。（測定數目受限制）。
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（表 2-2）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調查，有效掌握建築物狀況。。
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（表 2-3），
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。楊詩弘及黃世孟(2012)選定台北 市忠孝東路三至四段之建築物沿街立面為研究範圍，實地調查外牆髒亂及附置物 現況、彙整相關文獻、分析現行管理法規及運用 AHP 專家學者問卷等方法，探 討目前外牆既存現況問題改善之重要優先序位。該研究針對調查範圍之案例進行 評估工具的實用驗證後，藉由既有建築立面樣態的公共安全、市容觀瞻、經濟性 能之分級，可清楚地顯示建築外牆維護管理上存在之課題，該研究較屬於都市景 觀評估之研究內容。林禮德(2011) 藉由外牆磁磚類別的發展歷程與劣化成因、種 類及對策、診斷方法，影響項目等文獻回顧與經由現況調查，探討建立外牆磁磚 影響安全分級的因子項目。彙整下列外牆磁磚劣化的影響因子：磁磚劣化形式、
磁磚劣化範圍、磁磚劣化位置，而造成影響環境安全因子包含於建築物基地內環 境與周邊的建築物設置區位、建築物周邊環境、建築物基地配置等因子。
表 2-1 建築外牆磁磚診斷方法的使用限制（續）
表 2-2 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、凸起
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 大面積浮起時會有凸起的動作。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。若髒污點四周圍有矽質填縫劑，如門窗四周防水填縫、外牆伸縮縫 填縫等，需注意髒污是否為因矽質填縫劑變質造成。
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進入或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。
表 2-3 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
平面式鋁窗 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 資料來源：中島和幸，2007
2.1.2 紅外線熱影像法
一、 紅外線熱影像技術 發展緣起
紅外線檢測技術目前已廣泛使用於醫學、工業、軍事等用途上。因其具有而 在準確、非破壞及非接觸、大小範圍適用、效率性、經濟性等特性(Malhotra and Carino，1991)，故能大面向的應用在各種工程上。
紅外線最早在 1800 年英國天文學家霍胥爾（William Herschel）於製作眼鏡 鏡片時意外發現，其後一百多年之內陸續發明量測光譜與光之波長的偵測器。直 至二次大戰期間，德國發明光子及量子型偵測器（Photon/Quantum Detector），
由於其靈敏度大量提升，反應速度快，遂成為較為廣泛使用之紅外線產品。初期 德國研製的紅外線技術裝備多用於軍事與戰爭上，最典型的包括紅外線通信設備 和紅外夜視儀，直到 1960 年間才有第一台商務的紅外線攝影機的出現。現時，
紅外線已有很久遠的發展歷史與長足的進步，現今更結合許多訊號處理與電腦科 技技術，減少人力資源浪費，增進分析的準確性。
二、 紅外線熱影像技術非破壞性檢測應用
Moroprulou（2001）針對希臘雅典國際機場瀝青鋪面，利用紅外線熱影像技 術對進行缺陷檢測，研究結果發現，缺陷面積與完整面積鋪面溫差至少 0.5℃，
視為缺陷(脫層現象)，此與 ASTM D4788 定義一致。此研究檢測範圍為機場內碎 石鋪面、飛機滑行道及主要跑道三部份，以鋪面檢測顯示熱影像上呈現空洞範圍 的區域且溫差大於 0.5℃，現地存有脫層之痕跡，其脫層面積佔 27%，如圖 2-1 所示（Moropruloual，2001）。Tommy Y. Lo（2004）證明紅外線熱影像可在混 凝土外牆和建築立面或屋頂系統檢查缺陷。該研究證明若外牆面產生空洞，其空 洞處將對熱輻射對流特性造成阻隔，形成空洞處溫度比周圍無空洞位置較高的情 形，若要證明則可利用打音（hammer tapping）方法確認。此外，在大風或大雨 的環境條件下，因空氣中分子顆粒的運動可能會影響熱影像，難以檢測外牆表面 劣化位置與正常磁磚的溫度差。該研究並建議熱影像圖像分析時，溫度相差愈大 愈好（如 14℃以上）。Maldague（2001）研究表明，如果風速超過 32 公里/每小 時，不建議進行室外紅外線熱影像測量。Rossano（2010）指出，於義大利若要 量測實體建築物檢測，建議於凌晨時間進行研究，以避免太陽直接輻射。量測時 間的最佳觀測時期為凌晨 3 至 4 點間，研究顯示，該時間建築物內部和外部溫度 之間的差值最大。該研究並檢測出，如果風速超過 5m / s，將對建築物表面溫度
差造成影響。
圖 2-1 雅典機場鋪面檢測結果 圖 2-2 陳俊菁研究試體熱顯像分析結果 在國內研究的部分，依日光（1994）提出磁磚與黏結層發生劣化而致剝離，
將造成磁磚剝落而。因此建議發展遠距檢測磁磚剝離缺陷處的方式來取代打診法。
依據該研究分析，陽光入射會使剝離缺陷處有吸熱的溫度反應，而陽光停止照射 時會有冷卻的溫度反應，搭配使用紅外線熱影像儀在遠距離偵測磁磚表面溫度，
可觀察溫度異常處以找出缺陷之位置。
陳俊菁（2004）運用紅外線熱影像與打診法(Hammer Tapping)檢驗面磚黏貼 是否穩固。該研究利用鹵素燈加熱配合紅外線熱影像拍攝試體面磚溫度，研究發 現加熱後面磚黏貼不完整處，呈現相對高溫現象，藉由熱影像圖的不同溫度區判 釋面磚黏貼性（圖 2-2）。鄭子揚（2005）運用紅外線熱影像以熱影像分析法及 數值模擬，針對室內混凝土缺陷試體進行檢測，主要針對蜂窩及空洞等試體模擬 現地情況，藉由鹵素燈以固定週期對試體進行來回加熱，使試體表面達均勻受熱 之效果。研究發現無論受測物是否含水，均可以檢測混凝土表面下缺陷，並利用 數值分析計算深度。林宏義（2005）運用紅外線熱影像、敲擊回音法及打診法等 三種檢測方法進行磁磚黏貼品質檢測，其檢測結果以紅外線熱影像法較可快速及 大範圍檢測磁磚缺陷，研究結果建議，紅外線熱影像拍攝角度在 45 度以內，所 估算出之試體面積與實際面積誤差皆低於 10%。連韋慶（2008）針對建築物之表 面裂縫、內部裂縫、外飾面磚空鼓等現象以非破壞檢測技術檢測之，比較透地雷 達、紅外線熱影像儀及超音波檢測儀三種檢測方式對於檢測不同缺陷的適用性及 可行性。研究結果發現可運用影像處理技術獲得外飾面磚空鼓及磚牆破壞範圍，
但須注意檢測環境之日曬條件。該研究並以成功大學某建築物為例進行對比檢查，
其外飾面磚空鼓範圍結果與研究實驗設計結果相近。林谷陶（2011）規劃外牆磁
磚使用不同黏結材料，在不同黏置時間及不同位置條件下，以紅外線熱影像技術 對實驗試體進行分析，研究結果發現加熱 37~69 分鐘之間的紅外線熱影像圖中，
可觀察出健全部位與試體預埋之脫層缺陷有最大溫度差。該研究於溫度衰減階段，
每一溫度擷取點之歷時溫度分佈，分三段擬合之方程式，並獲得三個特徵 m 值。
該研究並將三個特徵 m 值做為實驗設計之反應值，再藉由迴歸分析及變異數分析，
發現最適合做為代表外牆磁磚系統試體特徵值者為衰減階段初始 5 分鐘之擬合方 程式特徵值，最具識別黏結材料、黏置時間及試體位置的規則性。此意味未來實 際進行建築物外牆磁磚系統之非破壞性檢測時，若欲偵測脫層缺陷，最好選擇建 築物早上受太陽照射之溫度上升階段。
2.1.3 打音診斷法
打音法（打診法）係透過技術熟練者利用測試鎚(打診棒)進行打音，依據目 的不同分進行部份打音及全面打音。若由技術熟練者來進行，是現階段精度最高 的方法(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。葉瑞娟(2013) 以釉面丁掛磚 試體為研究對象，製作模擬空鼓率為 0%、25%、50%及 75%的實驗組外牆試體，
以打音法進行敲音試驗，先以聲音能量法(Acoustic Energy Analysis)做第一階段分 析比對區分正常音與異質音；第二階段再以聲紋分析技術(Acoustic Analysis Technique)辨識各空鼓率，提供未來磁磚診斷之人員客觀判斷的基準與方法。顏 嘉慶(2012)以時域為基礎之聲音能量面積法(Acoustic Energy Analysis)作為判斷依 據，透過聲音分析軟體探討異質音與正常音之聲音能量圖形比對，並將研究結果 類比檢傷分類與品質管理法以不同顏色的方式呈現劣化嚴重程度。林宏義（2005）
運用紅外線熱影像、敲擊回音法及打診法等三種檢測方法進行磁磚黏貼品質檢測，
研究結果發現三種方法中以紅外線熱影像法較可快速及大範圍檢測磁磚缺陷，敲 擊回音法須有正確之參數才能準確預估缺陷範圍；打診法無法估計磁磚缺陷範圍，
然而可用錢幣及鐵鎚等簡易工具即進行檢測。Tong (2008)提出以自動化衝擊試驗 的方式對香港外牆磁磚與混凝土間的空隙進行檢測，利用可控制的敲擊裝置試體 進行敲擊，研究結果對操作的方式制定了量化、方便且成本低廉的自動偵測系統。
Tso & Tong (2003) 開發以機器人為裝置的偵測系統，針對高層建築的外牆檢查、
清潔及即時維修進行應用。Luk (2009) 開發以 ZigBee 和藍牙無線網絡為傳輸形 式的外牆檢測機器人，該機器人可透過無線傳輸技術將打音檢測的檢查結果和樣 本數據傳送到到地面的資料收集站，並利用類人化神經網絡的分析技術將功率頻 譜密度(power spectrum density, PSD)分類評價。
2.2 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.臺北市建築物外牆安全診斷及申報管理辦法、2. 中央都市更新基金補助 辦理自行實施更新辦法、及 3.臺北市老屋健檢計畫，深入探討計畫內容並予以綜 合比較與分析。
2.2.1 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「外牆維護管理」的相關計畫與法令尋找 到一部分的相關內容，國內建築物外牆使用管理與營運維護等相關法令，主要在 於內政部營建署的中央都市更新基金補助辦理自行實施更新辦法，臺北市都市更 新整建維護實施辦法、臺北市老屋健檢計畫以至各縣市政府相關法令規定與執行 計畫（參見表 2-4）。
表 2-1 中營建署主管的「建築物公共安全檢查簽證及申報辦法」內容以及「臺 北市建築物外牆安全診斷及申報管理辦法」與本研究最直接相關。「建築物公共 安全檢查簽證及申報辦法」為中央法，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。「臺北 市建築物外牆安全診斷及申報管理辦法」為地方法，但才剛公告尚未實施。由於 臺灣地處地震帶，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。
表 2-4 建築外牆管理維護與補助相關主管機關與法令名稱
主管機關 法令名稱 管理說明
內政 部
營建 署
建築法、中央都市更新基金補助辦理自行 實施更新辦法、建築物公共安全檢查簽證 及申報辦法、國民住宅社區管理維護辦 法、公寓大廈管理條例、住宅法、景觀法
（草案）
1. 景觀法草案：公共設施設備、廣 告招牌、屋頂、外牆附置設施、
違章建築
2. 住宅法係 100 年 12 月 30 日公 布，一年後實施。
臺北市政府
臺北市都市更新整建維護實施辦法、臺北 市建築物外牆安全診斷及申報管理辦法
（草案）、臺北市老屋健檢計畫
1. 北市整建維護俗稱老屋拉皮 2. 老屋健檢計畫包含結構、防火、
逃生、設備及外牆安全等 5 大項 3. 臺北市建築物外牆安全診斷及申
報管理辦法係 104 年 6 月 10 號公 告，刻正審查中
高雄市政府
高雄市建築風貌營造整建裝修及經營補助 實施計畫、高雄市加強建築物公共安全管 理自治條例(104 年底通過三讀)
1. 僅補助鼓山區哈瑪星地區、旗津 區旗後地區、岡山區平和老街區 2. 外牆部分每棟補助最高新臺幣
35 萬元(不含內裝)
3. 加強建築物公安條例針對 15 年以 上建物進行外牆檢查。
新北市政府 新北市政府辦理都市更新整建維護補助要 點
1. 屋齡 15 年以上之老舊建物 2. 可併同申請立面修繕及耐震補強
工程之費用補助 桃園市政府 桃園縣都市更新整建維護補助辦法
1. 屋齡 20 年以上老舊建築物 2. 補助金額以不逾核准補助項目總
經費百分之四十五及 1000 萬為限 臺中市政府 臺中市都市更新整建維護補助 1. 編列 200 萬元，每案補助上限為
補助項目總經費百分之 25 臺南市政府 安平舊聚落歷史風貌維持更新計畫、臺南
市獎勵老舊發展地區整建維護補助辦法
1. 安平計畫已於 2010 年 4 月結束 2. 補助計畫每案補助額度不超過新
台幣一百萬元為原則
資料來源：本研究整理
一、 國內建築外牆檢查內容與整建更新補助計畫及獎勵措施 1. 臺北市建築物外牆安全診斷及申報管理辦法（草案）
由於臺灣位處於環太平洋地震帶天然災害頻傳，再加上近年來氣候變遷，造 成溫度劇烈變化，導致建築物外牆飾面容易因熱漲冷縮而剝落，造成公安意外。
臺北市有感於人口密度為全國第一，且不斷發生外牆附置物剝落事件，因此著手 訂定「臺北市建築物外牆安全診斷及申報管理辦法」，明確規定領得使用執照建 築物達一定年限以上或外牆飾面較具風險之建築物，應定期委託專業診斷機構
(人員）、檢查人員辦理外牆安全診斷檢查及申報。重點內容本研究整理如下:
（一） 診斷結果之定義
共區分為 A 級（良好）、B 級（尚可）、C 級（需注意）、D 級（有潛在危險）
及 E 級（有明顯剝落）等五種等級，經判認屬 D 級或 E 級者，專業診斷人員應 於現場明顯處所張貼警告標示外，並應會同申報人提具改善計畫書，於都發局之 限期內輔導申報人改善。
（二） 建築物外牆安全診斷之頻率
（1） 建築物年限在十五年以上未達三十年者，每六年診斷一次。
（2） 建築物年限超過三十年以上者，每三年診斷一次。
（3） 建築物外牆飾面於地面三層以上採用石材、帷幕牆，其屋齡十年 以上未達三十年者，每六年診斷一次。
（4） 建築物經診斷判認屬第十一條之 D 級或 E 級者，若僅進行局部 修繕，每三年診斷一次。
（三） 診斷人員資格
專業診斷人員，為參加臺北市都發局委託之機關（構）、學校或團體舉辦之 講習訓練，領得講習證書之開業建築師或土木、結構執業技師，職司建築物外牆 現況之安全診斷、改善計畫書及改善完成確認報告書之簽署等事項。前項人員，
應參加講習訓練達七小時以上並經測驗合格，始得核發講習證書。講習證書有效 期限為四年，逾期失其效力。專業診斷人員應於期限屆滿前三個月重新參加講習 訓練。
（四） 罰則
申報人未依規定辦理外牆安全診斷申報，或在診斷人員提具改善計畫書後遲 不依限改善者，臺北市都發局得依建築法、公寓大廈管理條例、行政執行法、本 自治條例第三十一條第二項有關規定處理。
2. 中央都市更新基金補助辦理自行實施更新辦法
中央都市更新基金補助辦理自行實施更新辦法主要針對重建及整建維護所 成立之更新團體或更新事業機構，其擬訂都市更新事業計畫有關費用(重建及整 建維護)或實施工程有關費用(整建維護)使用，其補助案之受理申請窗口為直轄市、
縣（市）主管機關。依據不同的都市更新實施方式，該辦法提供不同的規定與上 限金額補助，在補助實施工程經費部分更有明確規定補助的項目，本研究針對補 助整建維護的內容詳列如下:
（一） 補助費用計算方式
（1）地面層以上總樓地板面積五千平方公尺以下者，補助額度為新臺 幣五十萬元以下。
（2）地面層以上總樓地板面積超過五千平方公尺，一萬平方公尺以下 部分，每增加一百平方公尺，再加計新臺幣一萬元。
（3）地面層以上總樓地板面積超過一萬平方公尺部分，每增加一百平 方公尺，再加計新臺幣五千元。
（二） 補助實施工程經費之項目
（1）老舊建築物立面及屋頂突出物修繕工程。
（2）老舊招牌、鐵窗及違建拆除。
（3）空調、外部管線整理美化。
（4）建築基地景觀綠美化。
（5）屋頂防水及綠美化。
（6）增設或改善無障礙設施。
（7）提高建物耐震能力。
（8）增設昇降機設備。
（9）其他因配合整體整建或維護工程之完整性，經審查同意之必要或 特殊工程項目。
前項補助項目，採用綠建材、綠色能源或綠建築工法進行整建或維護工程者，
得優先列為補助。除此之外，為因應臺灣多地震之特性，中央都市更新基金補助 辦理自行實施更新辦法特別針對提高建物耐震能力部分再增加補助金額，並依照 不同的基地條件有不同的增額補助費用。
3. 臺北市老屋健檢計畫
臺北市政府為使臺北市民瞭解房屋之安全資訊，辦理老屋健檢費用補助事宜，
針對補助對象及補助標準訂定規範，在 2014 年提出老屋健檢計畫，目標在 2014 年補助 200 棟建築物，2015 年補助 50 棟建築物，成效良好，本研究茲就計畫重 點節錄如下:
（一） 補助對象：
領有使用執照或營造執照，且屋齡達二十年以上（以使用執照或營造執照發 照日期為準）之民間興建建築物，且屬地上三層樓以上之集合住宅，作為住宅使 用之戶數比例達全棟二分之一以上之建築物。
（二） 補助費用金額：
（1） 申請戶數為一戶至十戶時，健檢費用補助一案新臺幣一萬五千五 百元整。
（2） 申請戶數為十一戶至二十戶時，健檢費用補助一案新臺幣一萬八 千五百元整。
（3） 申請戶數為二十一戶至二百戶時，健檢費用補助一案新臺幣二萬 一千元整。
（4） 申請戶數為二百零一戶至五百戶時，健檢費用補助一案新臺幣二 萬六千元整。
（5） 申請戶數為五百零一戶以上時，健檢費用補助一案新臺幣三萬二 千元整。
（三） 判定內容
老屋健檢計畫針對建築物之「結構安全」、「防火安全」、「避難安全」、「設備 安全」及「外牆安全」進行檢查。明定各大項之檢查內容，區分為 ABCDE 五種 等級，並針對每一「分項」之評定等級，採從嚴認定方式評定（即分項分別有Ｄ、
Ｅ等級時，該項目評定為Ｅ等）。
表 2-5 臺北市老屋健檢外牆安全檢查內容
資料來源:臺北市政府建管處，2014
2.2.2 國外檢查制度與補助實施方案 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 幢私人樓宇，
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，
香港屋宇署全面推動「強制驗樓計劃」（表 2-6），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、樓宇建築 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
項目 分項 評定內容 評定
等級 評判 勾選
細項 等級
分項 等級
外牆 安全
外牆構造
外牆面飾材料剝落、鼓 脹現象
4 處以下且面積合計 未超過 5 ㎡ 5 處以上或面積合計 達 5 ㎡以上 外牆有明顯裂縫、混凝土塊
剝落或鋼筋裸露鏽蝕情形
2 處以下
3 處以上 共用部分之窗框或窗扇呈現嚴重變形現象、啟 閉困難
外牆呈現嚴重滲漏水白華現象
外 牆 附掛物
欄杆花槽
固定端之膨脹螺栓斷裂、嚴 重鏽蝕或混凝土開裂
2 處以下 3 處以上 支架彎曲、變形、斷裂、嚴
重鏽蝕
2 處以下 3 處以上
空調設備
固定端之膨脹螺栓斷裂、嚴 重鏽蝕或混凝土開裂
2 處以下 3 處以上 固定架變形、傾斜、嚴重鏽
蝕
2 處以下 3 處以上 雨遮棚架 支架嚴重鏽蝕、固定端混凝土開裂
備註
1、表列每一「細項」之評定等級，採從嚴認定方式評定（即單項分別有Ｄ、Ｅ等級時，從嚴評定為Ｅ 等）。
2、無表列Ｄ、Ｅ等級情形者，分項等級評定為Ｃ等。
3、符合Ｃ等，外牆面無設置任何附掛物，或依公寓大廈規約統一規範設置標準並落實管理者，評定為 Ｂ等。
4、符合Ｂ等，且定期清洗外牆，有顯著管理成效者，評定為Ａ等。
因應逐年劣化的香港建築物與設備。
表 2-6 香港樓宇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，包含樓宇外牆上的固定裝置、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、冷氣機支撐平台、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. 樓宇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 樓宇消防
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. 樓宇公用地方範圍內的地下排水系統
其他構件 1. 樓宇外部：主體樓宇分開的公用地方
2. 樓宇內部：公用範圍的內牆及地面飾面、天花飾面、五金工程、門 違建物 所有私人或侵佔樓宇公用地方的違建物，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，
如日本的仙台市役所的「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，值得臺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）。
四、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 2-7）。
表 2-7 各國整建更新補助計畫內容 國家 地區/
計畫名稱 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
表 2-7 各國整建更新補助計畫內容(續) 國家 地區/
計畫名稱 補助對象 補助內容
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
樓宇維修 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
住宅或綜合用樓宇 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
樓宇維修 統籌計畫 / 物 料 資 助
樓齡二十年以上 已 列 入 屋 宇 署 名 單 內或接獲法定命令 住宅或綜合用樓宇 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
2.3 建築物外牆磁磚劣化因素分析
林世堂(1993)指出，造成外牆瓷磚剝落、鼓脹及剝離等損傷原因可歸納下列 原因:
一、 包括外牆牆體與磁磚間內外之溫差造成之剝離、鼓脹或斷裂。因為外牆 磁磚由於直接貼著於建築物的外表牆面，經年累月的直接與風、雨、陽 光、濕氣、露水，大自然等現象所接觸，並且伴隨著氣候因素(濕度、
溫差、日照西曬)、施工品質、維護管理，於日常使用期間均可能會產 生剝(掉)落、膨拱、剝離的狀況。
二、 施工不良導致。外牆牆面體施工完成時間與磁磚之貼著施工時間相距過 短，此常見於趕工之工地中。另外包括打底粉刷時未予清理完全及打底 粉刷表面之灰屑未確實清除、打底粉刷層過分乾燥，都有可能導致磁磚 在完工後剝落。
三、 材料問題。磁磚吸水率過大、背鉤太淺或沒有背鉤、黏著膠泥保水性差、
磁磚顏色等問題。
本研究綜整上述文獻內容中所提及的現象、狀況，以及本研究自行觀察所得 結果進行因素分析與探討。
一、劣化程度(Degree)因素分析
本研究依據建築物外牆磁磚的劣化標準，針對劣化程度予以區分，包括，D0：
正常(於本研究中則不予討論)；D1：膨脹、色差、白華、吐黑；D2：磁磚剝落可 見外牆粉刷層；D3 粉刷層已破壞保護層未破壞；D4：保護層已破壞，並進行劣 化因素之分析與探討，經本研究計劃團隊配合所蒐集案例並透過一系列之文獻檢 索、現地踏勘、專家訪問後，另本研究計劃團隊特此感謝南星副董林世堂提供相 關參考文獻，予以補強本研究計劃的闕漏處。
綜合上述並依據劣化程度(Degree)可歸納出其劣化的常見因素，D1：常見的 劣化因素有(1)磁磚材質可區分為自然吸水與不吸水，過分乾燥或吸水性過大，均 會導致黏著劑水分被吸收而失去接著強度、(2)磁磚與水泥砂漿間未完全黏貼、(3) 外牆牆體混凝土的內外溫度差、(4)外牆磁磚嵌入不充分、(5)磁磚品質差異、(6) 外牆填縫劑吐油污漬。
D2：常見的劣化因素有(1)外牆黏著劑選用不當導致保水性較差、(2)混凝土
