-以國立臺灣圖書館主體外牆結構維護及檢測為例

國立臺灣圖書館  曹永禮編輯

建邦土木結構技師事務所  張雅程技師

一、前言

國立臺灣圖書館(原國立中央圖書館臺灣分館，下稱圖書館)遷建工程，係於民國90年1月開工，93年12月啟用，其中外牆元素係採帷幕牆單元，自92年組立完成，迄今已近20年，帷幕牆外牆受日曬雨淋地震颱風，帷幕牆石材及螺栓黏接膠合材料，年久老化，宜進行檢測、維修，以避免掉落，造成公共危險。

本案於計畫執行過程中，經由｢觀察、記錄、分析圖書館主體外牆｣未進行改善前之情形，以作為未來改善後之差異比較基準・鑒於帷幕牆外牆檢測作業，目前僅臺北市訂有臺北市建築管理自治條例，且相關檢測案例尚不多，故將本案執行結果等施工作業經驗，撰成本文並分享，敬供工程界參考。

二、工程概要

本工程需求，包含標的物主體外牆結構檢測、主體外牆維護及主體外牆清洗。其中外牆結構檢測，包括外牆安全檢查及診斷作業；外牆維護及清洗包括，主體帷幕牆及玻璃清洗、博愛門及館前門雨庇修繕、自爆玻璃汰換及高空鳥巢拆除等作業。本文主要就外牆結構檢測之執行過程予以探討，整體施作範圍，詳圖1。

標的物領有使用執照(93中使字第396號)，為地上7層鋼骨鋼筋混凝土構造建築物。建物外牆飾材種類，包含乾掛石材、玻璃帷幕及金屬帷幕。現況用途為公共使用之圖書館。

圖1  標的物平面配置圖

三、重要施作項目

  (一) 主體外牆結構安全檢測

  1. 檢查診斷依據

   本案檢測依臺北市建築管理自治條例第31條之1第5項規定。

(1) 檢查員須由具有臺北市都發局建築物外牆安全檢查人員證照者，進行外牆檢查；診斷員應具有相關證照，以出具報告及簽證。

(2) 勞動檢查處高空作業申報辦法。

(3) 檢查方式採臺北市都發局認可之非破壞性膠槌打診檢測法方式，佐以內視鏡、目視檢查，進行檢查並記錄。

a.目視檢測主要是透過近距離目視判斷磁磚外觀是否有缺角、脫落及裂縫的直觀檢測方式。

b.潑水及膠槌敲擊法主要透過膠槌敲擊觀察水紋是否有異常現象之檢測方式。

c.內視鏡檢查飾面插銷或支撐構件是否固定不確實，厚度、寬度或搭接方式不完整之檢測方式。

d.標的物外牆檢測編碼，如表1。

依照建築物樓層及平面規劃進行分區，於立面上以樓層作為分區；平面上以面向及Line線進行分區。

危害度風險狀態區分為：A:鬆脫；B:裂痕；C:破損。

圖2  檢查作業使用工具

圖3  檢查作業情形

表1 打診及目視外牆檢測編碼原則

表2 內視鏡檢查編碼原則

2.檢查標的物範圍

(1) 本標的物為民國92年組立完成至今已使用近20年，外牆可檢查材質為乾掛岩板，全面以膠槌打診佐以目視檢查，搭配四立面各取4個位置進行內視鏡檢查。

(2) 本標的物外牆岩板檢查面積約為5,993m²(約8,000片石板) 。          

3.檢查結果

(1) 各面向外牆檢查，依鬆脫、裂痕及破損等項目統計，如表3。

表3  各面向外牆檢查損壞統計表

(2) 根據檢查結果，本標的物1F乾掛石材，共有2處既有岩板已完全脫落。應立即辦理後續岩板修繕作業完成更換 (乾掛岩板更換)。

(3) 本次內視鏡於四立面分別各取4個點進行檢查，檢查結果，鎖固處皆無明顯鏽蝕、斷裂痕跡。

4.修復及改善建議

標的物經全面膠槌敲擊及金屬探測與內視鏡等檢測後，岩板之損傷包含鬆脫、裂痕及破損三種態樣，其中鬆脫較集中於1F位置其餘分佈於各樓層，而裂痕及破損位置亦是分佈於各樓層，其損壞面積佔整體面積比例雖甚少，但乾掛岩板係暴露於大自然環境之中，經常遭受地震、風雨、寒流、颱風等自然條件的考驗，檢查診斷報告係以檢查員進行檢查當時所記錄之樣態，雖於檢查當下已排除即將掉落之風險，但並無法保證外牆岩板於檢查後是否會因變異而掉落，因此岩板損壞建議安排修繕以維持公共安全。

表4  外牆岩板修復工法

(二) 主體外牆帷幕矽膠填縫劑檢查

1. 檢查目的

標的物帷幕單元，包含玻璃及金屬帷幕，面積數量大約各為5,900m²，其中在金屬及玻璃帷幕單元接合處，使用矽膠填縫劑以達防水之效。由於填縫劑受到外在因素及固有成分之影響，易因老化發生破裂致使滲水等現象發生，故藉由此次外牆檢查及清洗期間，針對主體外牆矽膠填縫劑進行檢查，以利後續提供是否應進行更新汰換之建議。

2. 檢查過程

本案於建物高處平台設有洗窗機架，惟洗窗機架不易到達處，搭配工業繩索技術，以目視檢查金屬帷幕、玻璃帷幕單元矽膠填縫處進行損壞調查並拍照記錄，矽膠填縫狀態分為老化及破損兩種，狀態若為破損者則加計破損長度，矽膠填縫劑檢查編碼原則詳表5所示，相關紀錄及立面檢查照片詳成果報告書。

表5  矽膠填縫劑檢查編碼原則

3. 檢查結果及建議

鑑定標的物金屬帷幕、玻璃帷幕及窗框，皆採用矽膠填縫，現況無更新處理過之痕跡。

經目視檢查，各立面之矽膠填縫劑於戶外環境長期使用下已有多處呈現劣化、破損現象，其中以高樓層平台處更為顯著，建議優先修繕，修復方式及工項單價，詳表6 所示，而玻璃帷幕部分雖窗框處填縫劑也有部分老化情形，但狀況尚無需立即進行修繕。

表6  金屬帷幕矽膠填縫修復工法

(三) 其他工項：主體外牆維護及清洗、雨庇矽利康汰換與脫漆處修補、漏水處修復及拆除高空鳥巢等。

四、職業安全衛生管理事項

為確保外牆施工安全，本案採以下之方式執行：

1.  依法進行安全作業：依據<職業安全衛生法>、 <職業安全衛生設施規則>、 <營造安全衛生設施標準>。

2.  完整穿戴個人防護具：高空作業人員確實配戴安全帽、安全繩索及穿戴安全皮鞋，如圖4。

3.  確實辦理行前教育訓練：高空作業人員於開工前接受安全衛生教育訓練。

4.  施工作業過程中全區管制：進行高空作業時，全區做好安全防護、地面人員管制，如圖5。

5.  高空作業及管制人員等皆由具有專業證照之人員執行。

圖4  個人作業防護器具

圖5  施工作業地面交通管制

五、 結語

　　  (一)、標的物經全面膠槌敲擊及金屬探測與內視鏡等檢測後，岩板之損傷包含鬆脫、裂痕及破損三種態樣，檢查診斷報告係以檢查員當下檢查所記錄之樣態，雖已排除立即掉落之風險，而乾掛式岩板係暴露於地震、風雨、寒流、颱風等自然條件，並無法保證於檢查後不會因變異而掉落，故建議安排修繕，以維公共安全。

　　  (二)、標的物經目視檢查，金屬帷幕、玻璃帷幕及窗框皆採用矽膠填縫，無更新處理過之痕跡。各立面之矽膠填縫劑長期於戶外環境，已有多處呈現劣化、破損現象，此現象以高樓層平台處更為顯著，建議列為優處理，減少未來可能發生之滲漏水影響使用性，而玻璃帷幕窗框處填縫劑也有部分老化情形，但狀況尚無需立即進行修繕。

　　  (三)、依檢測結果及圖書館20年營運經驗，鬆脫位置均為一樓最下層位置，其原因為鬆脫部分之石板為現場裁製組立，其餘石板帷幕牆單元為廠鑄單元，可見現場裁製施工品質之重要性。

　　  (四)、因應外牆老化之問題，應及早檢討與研擬因應之策，例如辦理全面修繕、強化外牆結構元件、…等等，除可提供讀者舒適良好的閱讀環境外，同時可打造一出入無虞的安全空間。