內政部建築研究所 - 113年度建築工程技術精進創新與應用效能提升計畫 (2/4)
- 日期:113-04-17
壹、計畫緣起
本計畫以建築耐震、建築抗風及建築延壽3大面向為中心,結合數位、減碳及循環經濟新思維,推展建築工程技術創新與應用效能提升科技計畫,營造安全安心的生活環境。本計畫依據行政院施政方針「加速都市更新、危險及老舊建築重建」,並配合災害防救韌性科技方案(112年-115年),支援內政部「都市危險及老舊建築物加速重建條例」、「都市更新條例」及「住宅性能評估實施辦法」等政策之推動,落實建築物安全管理;精進建築科技技術研發,打造永續智慧居住環境。
貳、歷年已完成之工作計畫說明
一、研訂建築技術規範、標準及準則,完成「建築物基礎構造設計規範」業經內政部令於112年6月20日修正發布,並於113年1月1日生效。「混凝土結構設計規範」業經內政部令於112年8月10日修正發布,並於113年1月1日生效,且辦理相關說明研討會6場次。並參酌國際趨勢與規範增修動態,增修「木構造建築物設計及施工技術規範(草案)」暨「竹構造建築物設計及施工技術規範(草案)」等。
二、以研究成果為基礎,出版並推廣「帷幕牆系統結構耐風設計手冊」及「鋼筋混凝土建築結構耐震補強技術參考手冊」等兩手冊,及「RC及SRC柱橫向鋼筋技術發展參考手冊(草案)」「鋼筋混凝土建築結構耐久性能診斷技術手冊(草案)」,可提供業界執行鋼筋混凝土建築結構耐震補強設計及帷幕牆結構系統耐風設計時參考指引,減少公式或係數引用錯誤的機率,縮短設計時程,增加設計效能,增進耐震與風耐風設計安全。
三、整合風環境資料庫與內政大數據建置城市通風資訊,掌握城市風環境脈動,加值應用大數據資料,研提宜人宜居之城市通風策略。並組成「WIND小組出任務」團隊,以「讓路風行,擊退熱島,還我寶島」為名,參加2022總統盃黑客松獲初審入選團隊(前20強)。
四、建置都市風廊地理資訊系統,開發都市全區戶外通風地圖技術,提供都市內主次要風廊路徑、各區域通風潛力、都市熱島指標等資訊,供國土計畫相關人員營造淨零國土願景應用。結合擴增實境(AR)及計算流體力學(CFD)開發風場可視化應用程式,可快速有效評估都市風環境微氣候與建築物耐風安全。
五、建置風速可達17級風之造風設備,執行各項戶外設施或構造耐風驗證,包括:無人機、偽裝設施、偵蒐系統、平交道遮斷器、陸上型及海上型太陽能光電系統等。協助國內產業自主研發驗證實尺寸構造物耐風,確保國內戶外構造設備之耐風強度,提昇國際竸爭力。
參、未來擬規劃之研究課題說明
一、研修建築構造規範並強化非結構耐震能力:探討管線/供電匯流排懸吊系統之耐震設計方法及木構造複合構造結構系統之設計方法;研議修正鋼骨鋼筋混凝土構造施工規範;921液化災區建物再次勘察探討基礎抗液化對策之效益比較與模型試驗研究。
二、開發建築構造延壽修復及本土資材應用技術:研擬鋼筋混凝土造建築物之老劣化構件修復參考手冊;發展鋼筋混凝土建築使用非線性反應歷時分析之性能設計;研議原竹構造接合系統設計應用。
三、加強都市通風評估降低都市熱島效應:建構台灣都市通風地圖系統,建置流場可視化平台;應用風洞實驗分析技術探討熱補償機制對都市熱島效應影響;研擬太陽光電系統耐風設計及結構分析手冊。
肆、研究成果之預期績效說明
一、發展建築結構耐震監測及健康診斷技術,建立各類型建築物結構監測數據,透過人工智慧的演算分析,進一步對建築及使用者,提供預測維護、災害預防及健康管理等的優化調控策略。
二、推動建築構造設計及施工技術規範法規研修訂,提升國內新建建築結構耐震之設計技術與施工品質,保障人民生命財產安全,並期國內建築之設計規定,能與國際接軌。
三、發展建築耐震能力評估與補強技術與制度之精進,支援內政部「都市危險及老舊建築物加速重建條例」、「都市更新條例」及「住宅性能評估實施辦法」等政策之推動,賡續推動建築耐震能力評估與補強技術之研發。
四、建築結構耐震技術精進及應用之推廣,相關研究成果,必需透過教材、手冊編訂,研討會或講習會之舉辦,提升建築工程耐震技術之應用效能。
五、針對建築延壽,精進建築構件耐久性之診斷技術,提高建築構件相關指標耐久性能診斷技術之準確性,以及發展構件或材料劣化檢測之創新技術,進而將構件或材料之劣化情形,反應於耐震能力評估法之中,更能合理評估建築物耐震安全能力。
六、發展建築構件劣化之補修技術,統整補休技術,建立安全檢查、補修等技術,以期能加速及有效確保民眾之安全。
七、運用數位科技,跨領域整合建立智慧風場,加強風工程實務應用即時運算效能,增加應用便利性。
八、發展實尺寸構造物耐風試驗驗證技術,開發新興檢測試驗項目,提供耐風驗證,確保耐風安全。
九、研修建築物耐風設計規範,以因應極端氣候衍生風場特性變化問題,並解決建築物附置構造耐風設計困擾,使切合實務現況與業界需求。
內政部建築研究所 - 112年度建築工程技術精進創新與應用效能提升計畫 (1/4)
- 日期:112-10-20
本科技計畫「建築工程技術精進創新與應用效能提升計畫112-115(1/4)」,接續「建築工程技術發展與整合應用計畫」(108-111年)。臺灣地震發生頻繁,雖然多年來政府結合工程業界及學界,持續推動新建建築物的耐震設計標準,以及改善國內既有建築物的耐震能力與延長使用壽命,惟歷經「集集大地震」、「美濃地震」及「花蓮地震」嚴厲考驗之後,仍見國內建築物發生嚴重的損害。此外,臺灣也處於颱風行經途徑之中,每年侵臺颱風達3次以上,再加上氣候變遷影響,強風驟雨儼然已形成常態,人民居住環境受到相當大的衝擊。
針對地震、風害與溼熱環境的問題,本計畫擬延續前期成果,配合國家級實驗室能量,以試驗驗證為基礎,加強人工智慧與網路通訊技術的應用,賡續辦理「建築結構耐震技術研究」、「建築延壽技術研究」、「建築風工程技術研究」等3分項計畫。
貳、歷年已完成之工作計畫說明
前期計畫「建築技術多元創新與推廣應用精進計畫」(104~107年),「建築工程技術發展與整合應用計畫」(108-111年),分別參與修正建築物耐震設計與施工相關規範,提供建築物耐震評估與補強程式及技術手冊,供業界參考應用並減少人民生命財產損失;發展風洞實驗技術與研究,提供風力規範修訂參考並提昇檢測結果可信度,降低工程造價與風險,並朝向改善生活環境之目的;而藉由研發材料新技術與各種劣化檢測機制,可提高產業人力需求與檢測技術準確度,並探討研修建材耐久性準則評估、材料檢測標準與認證制度,以確保永續發展環境。
111年完成包覆填充型鋼骨鋼筋混凝土柱與梁主筋以續接器接合之接頭耐震試驗、新版鋼結構設計規範中因應我國載重與工程特性之相關參數研究、實尺寸太陽能光電板受風引致振動試驗量測分析與驗證、整合風環境資料庫與內政大數據建置城市通風地圖、鋼結構監造手冊之編定研究、纖維混凝土耐久性研究、竹構造於大跨距薄殼建築結構設計方法研究、建築物多孔性外牆之受風作用特性研究等8案。
參、未來擬規劃之研究課題說明
一、「建築結構耐震技術研究」:本期擬賡續配合「災害防救韌性科技方案(112-115年)」,同時支援本部「住宅性能評估實施辦法」及「都市危險及老舊建築物加速重建條例」之推動,賡續推動建築耐震之相關研發與推廣工作,期能藉由引進國外建築耐震先進技術,整合國內相關研究發展,提升國內建築耐震技術與工程品質,確保人民生命財產之安全。
二、「建築延壽技術研究」:既有建築物結構系統或構件,除需進行耐震能力的評估及診斷外,應適時進行其耐久性的健檢,以及早診斷構件老劣化對結構使用性能之影響,透過適當補修技術的協助,使得建築物能恢復其使用功能,進而延長建築物的使用壽命。
三、「建築風工程技術研究」:本所建置17級風造風設備,除可驗證各種構造物的耐風設計強度是否無虞,並評估構造物受風耐久性問題。強化都市環境風場流通評估,深入探討都市通風能力,建立有效風環境管制方式,形塑都市通風廊道,促進通風效益。整合應用數位科技,開發建築物室內外通風與能源再生檢測應用等跨領域技術,達到節省能源與增進風能之雙重效益。
肆、研究成果之預期績效說明
一、震後建築結構安全快速智慧診斷技術研發:應用物聯網技術(IoT)於震後建築結構安全快速智慧診斷及應用人工智慧(AI)影像辨識技術於震後建築殘餘耐震能力快速診斷技術。
二、RC建築結構耐用年限評估與維護標準建立:RC建築結構耐用年限評估技術開發,RC建築物維護標準建立。
三、建築結構耐震技術精進及應用之推廣:隔震建築的檢查、維護與管理機制研究,重要設備隔震設計與檢測規定研究。
四、強化建築結構安全技術規範及國際接軌:結構混凝土施工規範、鋼構造建築物鋼結構施工規範修訂、混凝土結構設計規範預鑄混凝土設計條款之研修等。
五、發展實尺寸構造風耐風試驗:應用特有之大型造風機,建立實尺寸構造物耐風試驗方法及標準,提供業界驗證新型戶外構造風之耐風性能。
六、都市風場智慧化技術開發:應用數位科技,開發智慧化之都市環境風場,建構城市通風資訊地圖,並結合大數據評估分析,創造都市通風效益。
七、精進風場量測與模擬技術:精進風洞實驗與數值模擬能量,並開發實場量測技術與新型量測技術,將國際規範本土化,據以修正耐風設計規範。
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