作者: 杨诗弘 | 2017-02-13 20:59

台湾建筑与瓷砖外墙之百态

瓷砖为台湾房屋外墙饰面最常用的建筑材料，民众对其喜好的原因之一可能源自于闽南式民居采用红砖形成外观的传统。而随着营建技术的演进，当钢筋混凝土成为构造形式的主流，红砖不再成为主要的墙面构材之后，可呈现表面“仿砖”形态的各种瓷砖就受到消费者与开发商的青睐，自1970年代中后期普遍用于各种建筑物。而陶瓷产业自二战结束以后成为本土重点培植之民生工业，自1960年代初期自制施釉白瓷砖、1965年开始生产马赛克、1975年后上市二丁挂、射出砖等，市场上产品选择的多样性，让台湾各地区的建筑物外表呈现各式各样的丰富“表情”。另一方面，就环境条件而言，台湾属多湿高温的亚热带气候，加上都会区空气较为污浊，若采用瓷砖可较简单地清洁附着于上的雨水、污渍等，故具有容易维护的特性。综上所述，瓷砖成为台湾建筑物外装材料的主流，无论城乡，举目所及多是贴附各种不同面砖的外墙。然而，近年频频发生瓷砖脱落所造成的危安事件，引起社会各界瞩目，也让各界开始认为，应该将面饰材的劣化程度纳入既有建筑物的安全确保范畴内。因此台湾急需一个有效的建筑物外墙的诊断机制，以防杜瓷砖坠落伤人的情况持续发生。

常见的面砖脱落形态与原因

台湾钢筋混凝土造建筑外墙的常用瓷砖张贴工法，多是在结构体墙拆除模板后，首先于其表面铺设打底水泥砂浆作为整平的粉刷层，而后再将水泥砂浆(或瓷砖接着剂)单方面抹于粉刷层上，再趁其未硬化前将瓷砖往上铺贴。这种张贴方式的好处在于施工快速，但技术难度在于欲贴着时瓷砖背面并无黏着材料，因此匠人把瓷砖贴在墙面时，有无确实地紧固、敲压，十足影响瓷砖可否牢固。

而依据前述工法，目前台湾常见的瓷砖脱落形态与其发生原因大致有以下三种(图1)：

图1 常见的瓷砖脱落形态

瓷砖与黏着水泥砂浆之间的脱落

此类型的脱落常出现于较早期的建筑物，其发生原因可分为设计时的材料选用错误与施工不良：前者意指采用背沟深度不足的壁砖或是将地砖当壁砖张贴，导致背面黏着力不足;后者则是瓷砖张贴后，匠人忽略敲压的作业使得水泥砂浆无法与瓷砖背沟紧密结合。另一个施工疏失的原因则是高温日照的条件下施工时OPEN-TIME(水泥砂浆涂抹后、瓷砖上贴前的静置时间)过长，导致水泥砂浆失去应有的黏着性。

黏着水泥砂浆与打底水泥砂浆之间的脱落

此种脱落的形态，在设计上的原因主要是建筑立面以大范围的瓷砖张贴时，未于适当处规划伸缩缝的留设，当地震、风压等外力或温度应力的挤压，易造成脱落，至于施工的原因有二：其一为底层水泥砂浆施作时因选用工具不当(例如错用金属镘刀而非木镘刀)，造成完成面过于光滑，砂浆之间无法有效黏着;再者则是底层水泥砂浆本身的养护不足、涂抹厚度过厚等。

打底水泥砂浆与结构体之间的脱落

脱落的原因在设计方面与前项相同，主要是未设置适当的伸缩缝以吸收各种应力所造成的挤压;而施工不慎导致脱落的成因则是混凝土完成面过于光滑，以及表面有脱模剂的残留，造成水泥砂浆无法有效黏着于混凝土表面等。

外墙表面劣化状态与瓷砖脱落的关联

除了前述的面砖脱落属于已发生的现象之外，外墙安全性诊断的主要目的在于“确认外墙可能产生黏着性能劣化的部位，以掌握未来可能的脱落风险”。因此，实施检查时须注意以下的外墙表面状态：

1、瓷砖表面的鼓胀现象：当瓷砖外墙的表面呈现凸起，一般而言可能有两种原因。其一是底面本身的凹凸或水泥砂浆涂布厚度不均导致瓷砖面的不平整，此种状况应属施工误差，不必然有瓷砖黏着上的瑕疵;另一种状况是瓷砖背面无法黏着而产生空隙，但因周边水泥接缝的相互扶持而尚未造成脱落，故在瓷砖表面呈现突出状的鼓胀样态，且范围会随着时间而扩大(图2)。后者具有高度危险性，当外力产生(如气温变化、地震、振动等)则会衍生大规模的脱落。

图2 建筑物外墙角隅处的瓷砖鼓胀现象

2、瓷砖表面或接缝处的龟裂：可能是源自温度应力、地震等原因。当有裂缝时会造成外部水往内侵入，加速瓷砖表面的鼓胀与脱落。

3、外墙附置物(如招牌、铁窗、花台、空调的固定架)的固定铁件：必须检视其表面有无锈蚀及周围有无裂缝，以进一步判断瓷砖的黏着性(图3)。

图3 外墙附置物与固定铁件

4、瓷砖表面的脏污：可分为两种，其一为表面来自外部空气、水所造成的污浊，应不致对瓷砖黏着性有显著影响;其二为瓷砖背面有水渗入而致的脏污，此意味着已产生空隙而有脱落之风险。

5、瓷砖接缝处的白华现象：当碳酸钙系的白色析出物出现于表面时(图4)，表示瓷砖或水泥砂浆的表面已有空隙而水已入渗，瓷砖表面可能已有鼓胀的现象。

图4 白华现象

前述的现象无论是龟裂抑或瓷砖背面空隙而生的鼓胀，均会因应力的作用与水的侵入，其影响范围会日益增加(例如裂缝会越深、越宽、越长;鼓胀面积则越来越大)，若无进一步处理，将导致而后因气候急遽变化或地震等外力发生时的大量脱落。例如2016年1月下旬北半球霸王级寒流所带来的低温，造成台湾各地许多建筑物的面砖大规模脱落，即为一明显之例(图5)。

图5 面砖大规模脱落

外墙瓷砖黏着性能的检查方法

目前台湾对于外墙瓷砖黏着性能的检测，除了以肉眼检查外观之外亦有各种辅助工具搭配，所使用的仪器依据检测性质，可分为破坏性检测与非破坏性检测两个种类：

破坏性检测

顾名思义，属于一种破坏既有的完成体以达成性能测试(或取样)的检查方法。坊间针对外墙瓷砖的黏着性能测试主要采用“瓷砖拉拔器”(图6)以进行黏着强度的试验，其程序为先指定要测试的瓷砖位置，以轮锯削除周边的水泥接缝至混凝体结构体的深度之后，将拉拔器所附的接触片以接着剂固定在瓷砖面上，再以拉拔器之油压千斤顶施予拉力，以测定达到破坏时的强度，以及破坏面的状态、位置。这种试验方法的最大好处在于可有效取得精确的量化数据与可依被拉拔后的样态判断墙体各个断面接口(包含瓷砖、黏着水泥砂浆、打底水泥砂浆、结构体)的弱点。但缺点在于费时、成本较高、事后需要进行被破坏墙面的修补。此外，对于已经发生鼓胀、即将脱落的瓷砖而言，其拉拔强度甚低，数值本身无太大意义。因此，这种方法甚少用在既有老旧公寓的外墙检查，而是多用在新建房屋外墙瓷砖工程完成后的黏着性能取样测试，以检定有无按照设计图所指定的性能施工。

图6 瓷砖拉拔器

非破坏性检测

非破坏性检测属于一种不影响既有墙面完整性的黏着性能检查方法，目前日本、台湾等地区大多以此原则针对既有楼宇设施的墙面进行施测，对住户的生活干扰也较低。目前常用的方法有“打音诊断法”与“红外设备法”等。

A.打音诊断法(简称打诊法)

打诊法在台湾行之有年，为检测瓷砖背面有无空隙的传统方法。早期多以技术熟练的专业者用铁锤、钱币等金属用具敲打，听音判别瓷砖有无呈现“空心”的状态。近年则自日本引进一种专用的可伸缩式测试槌(图7)，以促进检查的方便性与精度。测试槌本体由上端的蒜头形(亦有南瓜形)旋转头与下端的握把所组成，使用者用测试槌先进行较大幅度的刷动(如同汽车雨刷的动作)，再针对可疑部位使用同工具做重点式的敲打(如同打鼓的动作)，借由上述的反复测试(图8)，依据其音的差异判断墙面产生鼓胀或有空隙的部位。

图7 可伸缩式测试槌

图8 打诊法之实际检测

打诊法的好处是检查者距离墙面较近，在鼓胀的判别之余，同时也可检出白华、龟裂、锈蚀等较细微的劣化样态，目前在实务上应属最有效的检查方法，但必须考虑以下状况：其一是需要近距离施测，所以必须搭设鹰架，或是架设吊索由上而下移动，或是搭乘洗窗机、移动式吊车以实施等，而无论是何种方式，都需要注意高空作业的安全性;其二为此种方法毕竟属于人耳的听音判别，依据检查者的经验与熟练程度，结果有其差异，而过长时间作业，耳感衍生麻痹亦会影响精度。

B.红外设备法

红外设备法的原理，在于当瓷砖背面有空隙或瓷砖鼓胀时，热传导的状态与正常密贴的瓷砖墙面有所不同，因此温度的分布情形亦有所差异。故借由红外线照相机拍摄墙面(图9)，从不同颜色显示的温度差，可判别瓷砖黏着性劣化的范围。这种方法的好处在于可从远程施测，故不需要额外搭设鹰架等辅助设施，且检查结果的呈现是以可视化的影像或照片呈现，可轻易地了解已产生鼓胀的范围(图10)。

图9 红外设备法之实际检测

图10 红外设备法之可视化结果

然而，红外设备法在技术、环境条件尚存在诸多限制：首先在技术方面，坊间的红外线照相机的性能级距甚大，图像处理模式的差异影响结果的呈现;此外，目前红外线照相机的有效测定角度受到局限(仰角须控制在45度以内)，是故在地面上无法进行较高楼层的墙面检测。而在环境条件方面，当建筑物前方有障碍物(例如植栽、车辆等)、墙面有热源(例如外侧的空调室外机、墙内设置的壁灯)、建筑物本体凹凸(例如雨庇、阳台)所造成的阴影、天气(阴天或雨天热的差异不明显，晴天但有强风时热较易被带走)等，均会影响施测的精度。综合上述，目前在台湾与日本，红外设备法在外墙检查方面并不能作为惟一的检查方法(日本某些地方官方甚至不承认该方法的检查结果)，而必须配合打诊法来并同实施。目前日本在实务上，多是由红外设备法先锁定大致的可能劣化范围，而后再于该部位搭设鹰架等设施以进行局部的近距离打诊;另一种搭配方式则是两种方法在同一范围的墙面进行检测并反复进行结果比对，以提升其精确性。

台湾的建筑外墙检查机制：以台北市为例

依据台湾营建机关所公布之自1954年至2015年所核发建筑物建造执照的总楼地板面积统计，新建建筑量自1960年代末期起呈现大幅度的上升，主要高峰分别出现在1981年与1994年。于此反映了上世纪后期台湾的经济高度成长、人口增加与乡村地区都市化等现象。而依据建筑物以30年左右为重要的诊断/更新周期之经验法则，若以前述的两个高峰往前推移30年，则2011年与2024年为衍生大量诊断、修缮、整建需求之时期。此外，随着近10年集合住宅市场趋近饱和案量推缓，目前台湾的建筑技术专业人才需求从新建逐渐转化为既有建筑的赋活、改善与延寿。台北市在2005年颁布“台北市都市更新整建维护实施办法”，以明订辖内建筑物整建或维护的补助项目，包含外墙更新在内，囊括建筑物内外部的公共安全与环境景观的改善，借由此政策达到既有建筑的性能提升，恰与2011年的预期波峰有因应之势。同时延续自2014年“台北市建筑物外墙饰面剥落查处执行计划”对于高风险建筑的检查、列管、辅导、补助、处罚等一贯多元的政策，为进一步提升都市的整体公共安全性，于2015年针对“台北市建筑管理自治条例”进行增订，以明确界定应办理外墙安全诊断申报之物件、未申报者的处分等。增订内容中最大的特征在于违反义务(未定期办理外墙安全诊断申报﹑外墙有危害公共安全疑虑而未改善)的建筑物所有权人为多数共有人者，采并同处罚，罚金按各户分配缴纳的方式处理。此为一种考虑建筑物的“公共性”，其安全的确保应有全体住户承担的重要概念。

而为配合上述条例的增订，台北市同时也研拟了“台北市建筑物外墙安全诊断检查及申报办法”，以界定市内须办理安全诊断的建筑物(共计4,217栋)，其主要对象为地面11层以上且屋龄达15年以上之建筑物、地面3层以上之外墙饰面为石材或帷幕墙之建筑物、其他经主管机关选定或公告外墙具有潜在危险疑虑或需注意之建筑物等。而为了有效掌握外墙瓷砖安全性的程度，诊断检查的结果分为A至E5个等级，其中A为良好;B属尚可;C则须注意并建议辅导修缮或改良;D为已有潜在危险，应提列改善计划并限期改善;E则是最严重的等级，外墙已有明显剥落且有可能持续掉落，应围绕警示区域、提列改善计划并限期改善。

至于在诊断申报方面，有6年一次与3年一次两种频率：前者的对象屋龄在15年以上未达30年者，或是建筑物外墙饰面于地面3层以上采用石材、帷幕墙，而屋龄10年以上未达30年者;3年一次的对象则是屋龄超过30年，或经主管机关判定有潜在危险或明显掉落，但其建筑物仅进行局部修缮者。

机制的成立，尚须足够数量的专业的技术者才可执行。在“台北市建筑物外墙安全诊断检查及申报办法”中明订实施的专业者分为现场执行的“检查人员”与依据现场检查报告判定外墙劣化程度的“诊断人员”。前者以具有台湾“建筑物公共安全专业检查人认可证”的人士，或是具有相关技术士证(如涂装、泥水、防水等)并具有一定年限以上的工程经验者;后者则是具有建筑师或土木、结构技师资格者。目前台北市行政机构已授权建筑师公会及相关专业团体(例如台湾房屋整建协会)针对前述人员进行授课讲习(包含打诊法与红外设备法的实地演练)与考核(笔试与检查人员的现场操作实作)，目前为止累计已完成诊断人员、检查人员各一百人以上的培训。

结语：诊断后的课题

“台北市建筑物外墙安全诊断检查及申报办法”在现阶段的试行方面，目前在政策上以选定以下三种建筑物作为优先推动诊断申报的目标物：经建管机关委托勘检，判属前述D﹑E级且被列管的建筑物、经区里通报外墙饰面有明显剥落征兆，具有潜在风险之建筑物，以及屋龄达30年以上且楼高11层以上之建筑物等。此外，市行政机构亦公布参考收费表，依据楼层规模、检测面积、外墙饰材种类等明定相关的检查与申报费用标准，以防止相关人员向业主漫天要价。

目前除了台北市以外，高雄、台中、新北等地方亦依据台北市的推动经验开始跟进，明订检查与申报规范，陆续就辖内列管的既有建筑进行外墙安全性能的检测。无论从标准制定、技术训练还是人才养成方面应属日趋成熟之状态。然而目前较显著的课题是来自于相关费用由谁支付的议论。被列管建筑物的诊断费用，乃至后续可能的维修支出，均须有赖大楼住户共识的形成而被同意。问题是上述的老旧建筑物多属年代久远且区分所有权人复杂，有些没有成立管理委员会，更没有在管理费中纳入“公共设施之长期修缮基金”等费用，导致“危楼”的立即改善有时间上之困难。政策的推动上，针对较高风险之建筑物，除了罚则，也许可进一步思考如何辅助居民达成共识，并借由适度的补助让立即危险的外墙在诊断后得以改善，让都市中外墙瓷砖掉落的风险更为降低。

(作者系台湾物业管理学会常务理事兼学术委员会主任委员，台北科技大学建筑系助理教授)

(原载于《现代物业·新业主》2017年1期/总380期)