资源描述
安全、美觀外牆磁磚貼合工法技術提案資料
外牆系統工法研究會
＜ 目 錄 ＞
1． 序言
2． 問題點
2-1 剝離剝落問題
2-2 何謂污染性
3．為了建造安全外牆
3-1 磁磚剝離剝落主因
3-2 外牆用有機系黏合劑性能優勢
3-3 黏合劑專用磁磚貼合工法
4．為了建造美觀外牆
4-1 填縫劑相關污染
4-2 通常矽酮系填縫劑潑水污染結構
4-3 低污染填縫劑
4-4 低污染外牆材料
4-5 採用低污染磁磚接合安裝施工法
5．結論
１．序言
多年來，由於環境問題及零排放等背景原因，越來越重视建築物長壽化、節能化、無需維護保養化。另外，在設計上含有污染性建築物外層，其耐久性也需要進一步提昇。其中，在外裝工程中，就採用磁磚磁磚貼合工法來說，磁磚本身雖含有優異設計、耐久性，但其剝離、剝落問題令人擔憂。時間一久，剝離、剝落問題也就發生了。另外，起因於填縫劑外牆材料污染，和因為填縫劑不當使用而造成問題也受到注意。圖1.1～1.4所表示者，係出現於台北市内狀況案例。外牆磁磚施工安全性與美觀性，實有其改善之必需性。
使用有機接著劑磁磚貼合工法，由於能夠發揮磁磚所含有優異性設計與耐久性而受到矚目。其次，針對污染性問題，现在也正在開發低污染磁磚等建材。但此類建材開發目標，在於做為資材或材料來使用，所以也就成為外裝工程結構材料之一。
外牆系統工法研究會為了實現安全、美觀磁磚貼合方法，特別針對磁磚、磁磚貼合材料、磁磚接縫、填縫劑、牆面流下水等外裝工程系統進行了研究。本技術資料，係為該研究结果彙整。
圖1.1 外牆磁磚施工剝離案例
圖1.2 外牆磁磚髒污案例
圖1.3 填縫劑剝離案例
圖1.4 填縫劑引发污染案例（在左側照片中，甚至於出現了界面剝離現象。）
２．問題點
2-1 剝離、剝落問題
外牆磁磚貼合故障現象，关键為剝離／剝落。究其原因，係因牆面主體乾燥收縮，和來自於日照與冷卻表面溫度變化，所引发膨脹／收縮反覆應力及其本身重量（含灰泥在內）。圖2.1所表示者，係為發生於磁磚貼合施工時差異移動1)。
圖2.2所表示，係為磁磚貼合後發生剝離狀態。依據截至现在為止調査1)，發生頻率高低順序，依序為④＞③＞②、①。採用直接貼合於混凝土工法時，經常會發生貼适用灰泥與混凝土主體之間界面剝離現象。
圖2.1 發生於磁磚貼合施工時差異移動1)
圖2.2 剝離狀態2)
2-2 何謂污染性
針對建築物污染，將其定義為「髒污部份與未髒污部份視覺判斷」。圖2所表示，係為污染辨識模型。A、B中條狀部位顏色雖然一樣，但由於與底層之間反差不一样，造成條狀部位顏色濃淡看起來不一样。
A B
圖2.3 污染辨識模型
所謂污染者，係當污染物質附著於物體表面時，藉由其髒污部份與未髒污部份兩者間反差程度來辨識。污染物質附著於物體表面主因，关键有①凡得瓦爾力、②液膜吸附、③氫鍵作用力、④黏协力、⑤重力、⑥靜電力、⑦風力等原因4)。
附著污染物質，如因外力（風力、流下水、重力、雨水等）而產生脫離話，污染情形就不會繼續惡化。由於附著力與脫離外力平衡，污染物質得以附著／固定。污染物質集合體，就被辨識為污染來看待。
表2.1所表示，係為代表性外牆材料污染案例。暴露環境與外牆材料表面形狀等原因，會對於污染性產生影響。
表2.1 外牆材料（磁磚案比如）经典污染案例
●灰塵、塵土等髒污
●含油分髒污
（車輛排放廢氣、工廠煤煙等，大氣中污染物質。）
受到發生於物體表面靜電吸引而進行附著。當下雨時，髒污會變成雨痕髒污。
轻易進行附著黏膩髒污，塵土與灰塵等也轻易附著於其上。含油分髒污會潑離雨水，造成雨痕髒污。
＜參考文獻＞
1) 根本KAORI：外牆磁磚貼合施工材因經年劣化而引發剝離／剝落現象結構、BRI-H19演講會資料、
2) 全國磁磚業協會：磁磚手冊
3) 橘高義典：關於建築物外牆材料表面污染研究、1988年
4) William C. Hinds：氣膠學、124、1985年
３．為了製作安全外牆
3-1 磁磚剝離、剝落主因
針對磁磚剝離剝落主因，就像「2-1.剝離剝落問題」記載所述，發生於磁磚貼合施工各種差異移動而引發變形差，係為發生剝離原因。從黏合強度最弱部份開始發生剝離，進而剝離擴大至廣泛範圍後，因某種外力而造成剝落現象。
剝落現象發生，與混凝土主體、底層灰泥及黏合材材料強度無關，而是與層間密合性有著重大關聯。所以，為了预防剝離剝落發生，
① 大幅提升層間密合性
② 抑制層間變形
等工作極為关键。
3-2 外裝工程用有機接著劑性能優勢
1)軸向變形追隨性
现在有許多研究正在檢測磁磚直接貼合於混凝土主體時層間變形問題。名知博司等人K1），在貼上了磁磚混凝土主體與磁磚之間，裝設了應變計，進行了混凝土主體於壓縮負載時變形實驗。在本實驗中，針對磁磚貼合層在達到破壞程度破壞點，將有機接著劑與灰泥系接著劑進行比較話，所得到結果是，在到達破壞點為止時混凝土變形會加劇，有機接著劑則會吸收緩和層間變形。另外，針對熱裂解硬化後該實驗，也得到了同樣結果。所以，結論是採用有機接著劑來貼合磁磚話，含有能够抑制層間變形、预防磁磚剝離、剝落優點。
圖3.1 磁磚直接貼合軸向應變追隨性實驗結果
2)爆裂追隨性
磁磚爆裂，不僅損及施工表面美觀，可能也會導致破損部位剝落，和基於雨水會由爆裂部位入侵等理由，所以，磁磚爆裂最好给予抑制。近藤等人2)，針對實體建物，對於貼适用灰泥與有機系彈性黏合劑爆裂追隨性之異同進行了調査。結果發現到磁磚爆裂，含有較轻易由開口隅角部位為起點開始發生傾向。相對於貼适用灰泥爆裂發生率為0.87%，有機系彈性黏合劑發生率則降低至0.07%，得到了採用有機系彈性黏合劑磁磚施工，含有高爆裂追隨性結論。
此調査，係為彈性黏合劑黏合工法歷時經過後調査。圖3.2所表示者，係為建物全景與施工部位。圖3.3所表示為灰泥黏合爆裂案例，圖3.4則呈現了採用彈性黏合劑來貼合爆裂情形。至於隅角部位爆裂，因為採用定規式黏正当來塗佈灰泥緣故，彈性黏合劑部位則完好如初。
表3.1 磁磚爆裂調査部位與調査結果
部位
工 法
調査塊數
（塊）
磁磚爆裂
（塊）
接縫爆裂
（塊）
合計
（塊）
西面
灰泥黏合工法
41,182
塊
239塊
120塊
359塊
(0.58％)
(0.29％)
(0.87％)
南面
彈性黏合劑黏合工法
[灰泥施工部位除外]
23,334
塊
11塊
5塊
16塊
(0.05％)
(0.02％)
(0.07％)
（ ）内數據，係為爆裂發生率。
西面（灰泥工法） 南面（彈性黏合劑工法）
圖3.2 接收調査建物全景（紅圈處代表爆裂底層調査部位）
圖3.3 灰泥黏合部位爆裂情形
圖3.4 黏合劑黏合部位爆裂情形（開口周邊採用定規式黏正当來塗佈灰泥）
3) 有機黏合劑工法耐久性
採用有機物來貼合磁磚時，在長期性可靠度方面受到質疑。有機物給人一種馬上就會劣化印象，對於需要長久穩定性外牆用途來說，其耐久性受人議論。日本建築學會及日本建築收尾工程學會等團體，發表了長達20年追蹤調査結果3)､4)。已確認2成份形最久長達20年、1成份形即使經過後也毫無問題事實（請參照表3.2）。
JASS 195)為了做為有機系黏合劑工法外牆磁磚貼合檢査標準，特地規定了內聚力失效率，從黏合劑破壞狀況與黏合強度來看，該結果是沒有問題。
表3.2 黏合強度與破壞狀況結果匯整3)
經過時間
（月）
2成份形
1成份形
建物A
建物B
建物A
建物C
黏合強度
斷裂位置
黏合強度
斷裂位置
黏合強度
斷裂位置
黏合強度
斷裂位置
早期
0.70
A
1.48
G
1.03
A
0.78
A
12
（1年）
0.74
A
14
0.91
A,GA
24
（2年）
0.82
A
41
1.2
A,G
60
（5年）
1.21
A
0.87
A
65
1.19
A,G
84
（7年）
1.06
A
88
1.07
A
89
0.84
A,G
120
（）
1.0
A､N
124
0.95
A,GA
143
1.59
A,N
0.93
A,N
180
（）
1.48
A,N
183
1.03
A,GA
243
（20年）
1.41
A,G
（黏合強度：N/mm2）
＜斷裂位置標示說明＞
記號
斷裂位置
B
磁磚
AB
黏合劑與磁磚界面
A
黏合劑
GA
底層材料與黏合劑界面
G
底層材料
磁磚
黏合劑
底層材料
4)外牆磁磚貼适用有機系彈性黏合劑規格
在台灣，有機系彈性黏合劑雖不普及，但在日本，JISA5557-則針對該品質進行了規定（因著作權之考量，在此不予刊載）。
另外，以JISA5557為依據，日本全國磁磚工會自行針對黏合劑耐候性，制订其規格，致力於高品質磁磚外牆普及。
（詳細情形請參照Q-CAT：）
3-3 接著劑專用磁磚貼合工法
1)外牆磁磚貼合劑工法概要
採用有機系黏合劑磁磚貼合工法，自其開始採用至今為止，已經過了20年以上，伴隨著採用建物增加，其規格亦趨標準化。（JASS195)：陶瓷材質磁磚貼合工程）
其詳細情形雖記載於JASS19這本書中，以下僅擷取書中某部份來進行介紹。
表3.3 JASS19部份摘錄（有機系黏合劑磁磚後黏合工法）
4.6.2 磁磚貼正当
A.外牆黏合劑貼合
(1)在進行磁磚貼合前，應先進行底層面清潔，並使底層面充足進行乾燥。
(2)黏合劑於開封後應予馬上使用，並請遵照製造商指示，在規定時間內將磁磚貼合完畢。
(3)黏合劑應使用塗膠板來塗佈至必需高度，同時，在塗佈時，應注意確實地與底層面進行壓合。至於黏合劑塗佈時所使用之塗膠板、塗佈方法，請遵照磁磚製造商或黏合劑製造商指示。含有后面凸塊磁磚，以塗佈溝方法來塗佈黏合劑時，應針對其后面凸塊，以直線或斜線交叉方向來製作其塗佈溝。
(4)磁磚貼合，在用手按壓後，應使用敲槌板或磁磚貼合專用榔頭來徹底地敲合，或使用震動工具，透過震動方法來给予徹底貼合。
建築工程標準規格書・解説
JASS 19
陶瓷材質磁磚貼合工程
2)磁磚后面凸塊形狀與有效貼合面積率
採用貼适用灰泥磁磚貼合工法，為了提升與施工磁磚密合性，通常採用將磁磚后面凸塊给予墊高，來加大貼合面積手法（蟻足狀后面凸塊嵌合效果）。至於有機系彈性黏合劑黏合工法，由於黏合劑密合性黏合效果，遠高於嵌合效果所帶來黏合性，所以，貼合面積確保是很关键（請參照圖3.5）。針對有機系黏合劑磁磚貼合工法磁磚后面凸塊形狀及有效貼合面積，鳥山等人6)曾進行過檢討，表3.4為其結論。為了確保發揮有機系黏合劑性能所需70%貼合面積，必須將黏合劑塗佈溝高度给予加高。另外，假如磁磚后面凸塊高度為0.8mm話，以現在主流5mm塗佈溝來說，則可確保有效貼合面積達到70%施工結果。
彈性黏合劑專用磁磚
灰泥
蟻足狀后面凸塊嵌合效果
通常磁磚
黏合劑
以黏合方法附著
圖3.5 灰泥貼适用磁磚與彈性黏合劑貼适用磁磚后面凸塊形狀
表3.4 塗佈溝形狀及后面凸塊高度與貼合面積率
塗佈溝形狀
（尺寸與形狀）
3,5混合
3,7混合
5單獨
5,7混合
5,7台形
7單獨
塗佈量（Kg/㎡)
2.07
2.29
2.36
2.68
1.91
3.52
有效黏合面積率（％）（%）
二丁掛
后面凸塊0.8mm
90°
76%
80%
81%
83%
78%
－
45°
72%
74%
80%
82%
80%
－
二丁掛
后面凸塊2.1mm
90°
－
71%
72%
75%
▼68%
80%
45°
－
72%
▼65%
75%
▼64%
87%
二丁掛
后面凸塊2.6mm
90°
－
▼66%
▼65%
76%
▼56%
84%
45°
－
▼65%
▼61%
72%
▼56%
86%
※ ▼有效黏合面積在70%以下。
※ －未實施實驗。
*1塗佈溝形狀與施工
黏合劑黏合工法，為了能夠將黏合劑塗佈量给予定量化，通常採用塗膠板來塗佈黏合劑。以下所表示為塗膠板形狀規格。
3,5混合
3,7混合
5単独
5,7混合
5,7台形
7単独
3)選用有機系彈性黏合劑時注意事項
有機系彈性黏合劑性能，於JISA5557中有明文規定。以下所表示者，係為在JISA5557品質以外、選用時所需注意必需性能。
採用有機系彈性黏合劑磁磚貼合工法，假如不進行接縫擠合時，由於接縫部位黏合劑會暴露在外緣故，所以，必須選用即使受到紫外線照射，也不會出現顯著劣化現象高耐候型黏合劑。至於暴露部位黏合劑耐候性評價，可透過加速曝曬實驗來给予檢討，通常採用陽光型碳弧燈耐候實驗裝置 (SWOM) 進行評價。做為從施工早期階段開始起算，黏合劑不會發生劣化評價基準，經過SWOM耐候性實驗1,000小時曝曬，視為色調變化色差ΔE*須低於6以下，至於表面狀況，則以不得出現龜裂及爆裂現象為其評價基準。
另外，亦須注意黏合劑成份不會隨著雨水等而外流，導致損及磁磚表面美觀。
表3.5 黏合劑包覆膜SWOM耐候性實驗
SWOM時間
色調
深灰色
黑色
白色
色差
ΔE*
1,000小時
2.66
（無爆裂現象）
1.76
（無爆裂現象）
1.24
（無爆裂現象）
2,000小時
3.43
（無爆裂現象）
4.41
（無爆裂現象）
2.34
（無爆裂現象）
3,000小時
4.26
（無爆裂現象）
2.60
（無爆裂現象）
3.88
（無爆裂現象）
4)有機系彈性黏合劑普及率
在日本，起初是以獨棟透天式建築物為中心，開始推動黏合劑黏合工法普及，不过現在，許多建物也開始採用該工法。圖3.6所表示者，係為日本全國磁磚業協會統計結果，有機系彈性黏合劑普及率情形。依據結果顯示，磁磚外牆約有17%採用黏合劑工法來施工。
黏合劑比率
年度
圖3.6 有機系彈性黏合劑在日本國內普及率變化
【(日本)全國磁磚業協會統計結果】
＜參考文獻＞
1)名知博司等人：预防磁磚直接貼合式施工法剝落薄塗式維修影響力 其1 變形追隨性、日本建築處理學會大會學術演講會、P.99～102、.1
2)近藤等人、彈性黏合劑磁磚貼合工法爆裂追隨性調査 日本建築學會大會學術演講總結報告 P.733～734、
3)彈性黏合劑磁磚貼合研究會：採用彈性黏合劑外牆磁磚貼合施工法之耐久性、P.1~4、､2
4)山添等人：針對彈性黏合劑外牆磁磚貼合工法實際建物，進行20年長期調査後結果、日本建築學會大會學術演講總結報告 P.855～856、.8
5)日本建築學會、建築工程標準規格書及其解説、JASS19陶瓷材質磁磚貼合工程、
6)鳥山等人、外牆磁磚貼适用彈性黏合劑施工工法檢討 其1有效貼合面積與黏合劑塗佈量 日本建築學會大會學術演講總結報告 P.703～704、
４．為了塑造美觀外牆
4-1 填縫劑污染
填縫劑所造成
接縫部位髒污
接縫材料本身
髒污
接縫材料所造成
外牆材料髒污
外牆髒污
（接縫周邊部位髒污）
表面加工材料髒污
b) 變色褪褪色髒污
c) 表面撥水髒污
d) 內部滲透所造成髒污
f) 突起／膨脹／剝離
e) 變色褪褪色髒污
a) 塵埃附著所造成髒汙
a) 塵埃附著所造成髒污
b) 變色褪褪色髒污
c) 表面撥水髒汙
d) 內部滲透所造成髒污
e) 變色褪褪色髒污
f) 突起／膨脹／剝離
起因於填縫劑关键髒污現象，依據下圖所表示分類，大致上可分為屬於接縫材料填縫劑本身所引發髒污現象，和因其成份移動而導致填縫劑以外外牆材料所產生髒污現象。屬於建築材料之一填縫劑，對於外牆污染所造成影響，必須格外注意。
圖4.1 起因於填縫劑所造成关键髒污分類
依據日本建築學會「與外牆接合部位水密性設計及施工相關技術指导、解説」2)
（以下簡稱為學會指导），下表所表示為污染現象與其對策。
表4.1 與填縫劑相關污染現象及其對策2)
現象
填縫劑
對策等
SR
IB
MS
PS
UA
PU
填縫劑表面
髒污
塵埃等附著
C
B
B
A
C
C
表面烤漆(MS、UA、PU)〈或無法避免〉
黴菌等附著
B
B
B
B
B
B
使用添加有防黴劑封孔劑(SR、MS)〈外裝工程較不會發生〉
變色、
褪色
紫外線所引發變色、褪色
A
A
A
B
B
C
表面烤漆(MS、UA、PU)〈或無法避免〉
含硫氣體所引發變色
A
A
A
B
C
C
表面烤漆(UA、PU)〈温泉地帶須加以注意〉
橡膠成份變化所引發軟化、變色、黏合破壞等（玻璃周邊接縫）
C
C
C
橡膠與絕緣，須事前選定
填縫劑表面烤漆材料軟化、變色
因烤漆材料種類而異
事前檢討
周邊部位
石材、磁磚等撥水污染（封孔劑成份變化）
C
A
A
A
A
A
使用SR以外材料
對於石材造成污痕
因石材種類、産地等而異
事前檢討
［注］A：沒有影響 B：影響不大 C：有影響
採用聚異丁烯系 (IB) 時，須事前與製造業者進行確認。
※SR=矽酮、IB=聚異丁烯、MS=變性矽酮膠、PS=硫化橡膠、UA=聚胺酯丙烯酸樹脂、PU=聚氨酯。
4-2 通常矽酮系填縫劑潑水污染結構3)､4)
矽酮系封孔劑所含有矽油（低分子矽氧烷化合物），會溶解釋出於表面，並隨著水流動（往下）及界面張力（往上、橫向）來進行傳播。空氣中污染物質，會附著（起因於矽油黏合性所引发附著與靜電力所引发附著現象）於該矽油內，進而污染接縫及周邊部位。矽油本身雖不含有污染性，但因附著於矽油中污染物質而變成髒污。多年來正在開發減少矽油含量低污染矽酮系封孔劑。
通常說來，污染物質會因雨水等洗淨效果而被清除，不过，矽油因含有撥水性緣故，所以會隨著牆面水往下流，殘留成線狀污痕，洗淨效果不佳。
降雨
塵埃
附著
矽酮帶電列「－」
空氣（帶電列）「＋」
靜電力所造成污染
矽油傳播／擴散
圖4.2 矽酮系封孔劑潑水污染結構
4-3 低污染填縫劑
1)加速型室外曝曬實驗
圖4.3所表示者，係為以牆面流下水為考量加速型室外曝曬實驗裝置。表4.1所表示者，係為矽酮系填縫劑與變性矽酮膠填縫劑*比較實驗結果。採用低污染外牆材料【Hydrotect（奈米光觸媒自潔技術）磁磚】者，污染性則受到改善。不过，光只有外牆材料是低污染還不夠，填縫劑種類選擇也很关键。透過低污染外牆磁磚與填縫劑搭配，污染性才能有效獲得改善。
另外，對於移動性較大金屬面板接縫部位，採用HM（高伸張應力）填縫劑來施工者，出現了界面遭到破壞案例。所以，必須考量到填縫劑適用部位接縫位移，來選用適合填縫劑。即使是屬於外牆材料污染，針對會受到雨淋部位，假如採用矽酮填縫劑話，會造成髒污緣故，所以，必須使用變性矽酮膠系填縫劑。至於玻璃接縫處，由於只適用矽酮系填縫劑，所以，必須確實地實施4-4及4-5章節所敘述牆面流下水處理方法。
*何謂變性矽酮膠，就是不含聚氨酯鍵結、以端硅烷基氧化丙烯醚 (STPE)（變性矽酮膠聚合物）為主原料填縫劑。
圖4.3所表示者，係為實驗裝置結構。污染物質及雨水，從傾斜屋頂流向牆面構造，與通常垂直型曝曬結構相比話，實為加速性較高一種曝曬實驗法。
表4.2所表示者，係為採用此曝曬實驗裝置曝曬結果。依據外牆磁磚種類、填縫劑種類不一样，得到了污染發生狀況也不一样實驗結果。
圖4.3 以牆面流下水為考量加速型室外曝曬實驗裝置
表4.2 加速型室外曝曬實驗結果
實驗裝置
A
B
整體
污染情形
×
○
磁磚
通常磁磚
Hydrotect
（奈米光觸媒自潔技術）磁磚
磁磚后面凸塊
蟻足狀
黏合專用
封孔劑
矽酮
變性矽酮膠
※於台北市内進行室外曝曬○個月照片
2)實體建物調査結果
圖4.4～4.6所表示者，係為於台北市内變性填縫劑與矽酮填縫劑實際施工比較。與表4.2曝曬實驗相同地，因為填縫劑種類選擇不一样，導致外牆污染結果也大異其趣。
變性矽酮膠 矽酮
圖4.4 石材接縫部位填縫劑種類之異同
変成シリコーン全景 シリコーン全景
變性矽酮膠局部放大圖 矽酮局部放大圖
圖4.5 金屬面板填縫劑種類之異同
變性矽酮膠 矽酮
圖4.6 氟碳鋁面板填縫劑種類之異同
依據適用部位來考量，來選用不一样填縫劑「適材適所」概念是必需。我們以日本建築學會適材適所表為參考，針對因應台灣市場適材適所表，提案於表4.3。
表4.4所表示者，係為本研究會進行判定後各種填縫劑性能比較。各種填縫劑全部有其特征，期望諸位能夠活用表4.3所提案之各種填縫劑特征。
工法、施工部位、組成材料
SR系
MS系
PS系
PU系
2成份
1成份
註1
2成份
1成份
2成份
1成份
2成份
1成份
施工縫
帷幕牆
豎框玻璃幕牆方法
玻璃周邊接縫
○
○
金屬面板方法
玻璃周邊接縫
○
○
△註2
面板間接縫
○註4
○
△
預製混凝土面板方法
預製混凝土面板間接縫
○
○
窗框周邊接縫
○
○
玻璃周邊接縫
○註4
○註4
△註2
面板
GRC, ECP,
ALC面板
面板間接縫
有塗裝
△註3
△註3
△註3
△註3
○
△
窗框周邊接縫
無塗裝
○
○
○
△註5
無施工縫
混凝土外牆
RC牆、預製混凝土牆
斜角、伸縮接縫窗周邊接縫
有塗裝
○
△註3
△
△
○
○
無塗裝
○
○
△
△註5
砌石（濕式）
（石板預掛式預製混凝土面板）
石縫
△註6
○
○
窗框周邊接縫
○
○
○
△
磁磚貼合
（含磁磚預貼式預製混凝土面板）
磁磚接縫
○
○
○
○
○
○
窗框周邊接縫
○
○
○
○
○
○
○：可適用、△：必須進行適用相關事前檢討
註1：低伸張應力品。註2：須注意耐用年限。註3：須事前確認塗裝性。註4：須注意污染性。註5：須事前確認耐候性。註6：高伸張應力品。
表4.3 適材適所表（提案）
另外，為了改善填縫劑所引发漏水故障及污染性等問題：①適合接縫設計：因應風、地震、溫度等各種位移接縫設計。填縫劑接縫工法設計。②選用適合填縫劑：適材適所地選用填縫劑材料。填縫劑規格、性能評價。③確實施工技術：依據施工能力來進行確實事前檢討與施工。今後，施工技能檢定已成為必需。透過設計、材料、施工三位一體，即可實現美觀、又不會漏水安全外牆施作（請參照圖4.7）。
圖4.7 設計、材料、施工，三者取得平衡接縫技術示意圖
4.4低污染外牆材料
4.4.1 低污染外牆設計
為了設計不易髒污外牆，必須①選擇不易髒污外牆材料：做為低污染外牆材料，光觸媒磁磚可列入考慮。②填縫劑選擇：為了预防填縫劑所引发髒污，必須選擇變性矽酮膠系填縫劑。③採用不易髒污接合安裝施工法：必須妥善地實施牆面流下水處理。另外，為了预防水竄流，必須考慮怎样防範磁磚接縫處污染發生。根據上述，以下我們將針對低污染外牆材料設計來進行説明。
灰泥接縫
不易產生髒污填縫劑選用
填縫劑
磁磚
不易髒污外牆材料選用
採用不易髒污接合安裝施工法
＜磁磚外牆構成要素＞ ＜外牆污染改善方法＞
圖4.8 關於低污染外牆材料設計
4.4.2 光觸媒與防汚技術
光觸媒在水存在下，受到光線照射時，會同時發生氧化分解作用、親水作用2種作用（請參照圖4.11）。光觸媒只做為觸媒來發生作用，所以，光觸媒本身是不會耗損。
外牆假如採用了應用光觸媒技術外牆材料話，藉由陽光與雨水，外牆會自行進行清潔（自潔）。兼具耐久性與設計性陶瓷材質磁磚，透過光觸媒技術應用，即可長期地維持美麗外觀。另外，日本很多建物全部採用此法。
電子顯微鏡照片《磁磚切面方向》
氧化鈦層
（光觸媒層）
釉藥層
（磁磚表面）
圖4.9 光觸媒（氧化鈦） 圖4.10 光觸媒加工磁磚切面
紫外線照射
通常磁磚 光觸媒磁磚
紫外線照射
通常磁磚 光觸媒磁磚
光線照射數分鐘後
髒污剛附著後
比如）親水性
光線（紫外線）一照射，水開始滲透、散佈於表面。
比如）光觸媒塗料所引發有機色素褪色
活性氧將有機色素给予氧化分解，使其顏色消失。
原理機制
作用實例
親水作用
氧化分解作用
圖4.11 光觸媒基础原理
圖4.12 光觸媒自潔功效
4.4.3 關於自潔功效國際規格
關於光觸媒自潔功效性能檢測，不光只有日本，台灣及世界各國皆有其規範。所以，針對光觸媒性能，吾人得以客觀地、定量地進行比較評價，來選用合宜建材。
表4.5 自潔功效國際規格
日本「光觸媒工業會」透過多方證實、考察，針對自潔功效制订了一定性能基準。
表4.6 光觸媒工業會基準（自潔功效）
標準
日本光觸媒工業會基準
自我潔淨性能
JIS1703-1()
＜30°
JIS1703-2()
＞5
※詳情請參考
關於光觸媒注意事項
・無機質系髒污（銹斑、銹漬、壁癌、黃砂、灰泥等）
・・・無機質系髒污，無法進行分解。
・樹液、木葉等腐敗成份、鳥糞所引发髒污、矽酮填縫劑所引发髒污
・・・髒污負荷過重，無法充足發揮效果。
・藻類・黴菌・・・依設置環境之不一样，有時無法發揮效果。
・進行酸洗時，請使用3%以下鹽酸溶液。
・・・高濃度鹽酸或其它種類酸性液體，可能會損傷磁磚表面。
4-5 採用低污染磁磚接合安裝施工法
為了維護美觀外牆，必須考量到灰泥接縫處髒污問題。灰泥接縫處由於吸水率高、髒污轻易附著緣故，必須留心接縫處本身接合安裝施工法與牆面流下水處理問題。另外，由於使用於玻璃周遭矽酮填縫劑會釋出矽油緣故，即使從妥善處理髒污原因物質角度來說，牆面流下水妥善處理全部有其必需。
4.5.1 灰泥接縫處接合安裝施工法
1) 關於灰泥接縫污染
牆面流下水帶來污染物質，會附著於灰泥接縫處。與磁磚相比，灰泥接縫處由於含有高吸水性緣故，接縫部位髒污程度差異很大，結果多會損及外牆美觀。
另外，接縫處施工後洗浄作業假如不徹底話，殘留於磁磚表面灰泥接縫物質也會引發髒污。相反地，假如使用強酸來洗浄話，甚至於會損壞磁磚及接縫本身，進而引發新污染，必須多加注意。
圖4.13 灰泥接縫處髒污案例
2)灰泥接縫處污染對策
透過改變接縫處顏色及其深淺程度，髒污就不易變得明顯。另外，由於彈性黏合劑工法不使用灰泥接縫來施工緣故，關於接縫處髒污問題則可大幅地獲得改善。
圖4.14 根據彈性接著劑工法各種無接縫處工法案例
表4.7 接縫規格與髒污表象
接縫深度
接縫
顏色
乾燥位置
潮濕位置※1
髒污位置※2
淺
白
灰
深
白
灰
乾接縫
（彈性黏合材料工法）
※1 以自來水洗淨表面。
※2 以車輛排放廢氣與塵土為假想髒污（日本關東地帶紅土層、碳煙、油等）懸濁液，將其用來塗佈、乾燥後，以自來水來洗浄。
：磁磚 ：接縫用灰泥 ：貼适用灰泥 ：彈性黏合材 ：混凝土
3)有機系彈性黏合劑耐候性及耐污染性
採用有機系彈性黏合劑磁磚貼合工法時，假如不擠合接縫話，接縫部位黏合劑會暴露在外緣故，所以，必須選用即使受到紫外線照射，也不會發生顯著劣化高耐候型黏合劑。就像表3.5所表示般地，做為從施工早期階段開始起算，黏合劑不會發生劣化評價基準，經過SWOM耐候性實驗1,000小時曝曬，視為色調變化色差ΔE*須低於6以下，針對表面狀況，則是以不得出現龜裂及爆裂現象為其評價基準。
另外，亦須注意黏合劑成份不會隨著雨水等而外流，導致損及磁磚表面美觀。
【參考】彈性黏合材料工法（乾接縫）可降低壁癌與塵粉飛揚等髒污現象。
（引用：全國磁磚工業會Q-CAT手冊）
採用彈性黏合劑工法時，假如監工實在，連續膜確實形成話，内部與外部間水份往來能够受到抑制。所以，就不易發生壁癌與塵粉飛揚現象，美觀牆面得以維持。
黏合劑
4.5.2 牆面流下水處理
為了不讓磁磚接縫處變得髒兮兮，可用透過不會讓牆面流下水亂竄方法及透過矽酮系玻璃上釉撥水污染來给予防制，同時，為了將光觸媒磁磚效果發揮到極限，在設計階段時，必須考量到接合安裝施工法。本研究會推薦您以下接合安裝施工法。
女兒牆頂端製作屋簷除水
Point
傾斜壁與垂直壁空間製作屋簷除水
Point
Point
樑柱下方屋簷除水
Point
窗戶與排氣口下方確實進水排水
Point
Point
矽膠類填縫劑分泌出矽膠油污造成髒污
圖4.14 各種彙整圖
4.4.6 光触媒磁磚生命周期成本
針對採用彈性黏合劑、光觸媒技術成本增加，與所以所省下外牆保養成本，進行了試算。
因為實際上每棟建物，其設計、用途、保養維修條件各不相同，所以，必須進行個別試算，不过假如採用此技術話，確實能够降低其相關成本。美觀、安全外牆磁磚，有著成本增加與成本降低一體兩面，須加以考量。
表4.8 生命週期成本試算基準
項目
費用
備註
早期費用
磁磚工程（濕式）：日幣￥3,740 /㎡（通常磁磚）
底層工程：日幣￥2,530 /㎡
建築成本資訊
（財）建設物價調査會
磁磚工程（濕式）：日幣￥4,540 /㎡(Hydrotect（奈米光觸媒自潔技術）磁磚）
磁磚工程（乾式）：日幣￥4,740 /㎡（通常磁磚、乾接縫）
磁磚工程（乾式）：日幣￥5,540 /㎡（Hydrotect（奈米光觸媒自潔技術）磁磚、乾接縫）
（額外指定）
Hydrotect（奈米光觸媒自潔技術）磁磚+日幣￥800 /㎡
黏合劑+日幣￥1,500 /㎡
接縫部位（材料工錢） 日幣￥500 /㎡
保養管理費用
剝離維修頻率週期：5年
剝離率：5％
剝離維修單價：通常工程194.9％
建築物LCA評價用數據表(BELCA)
外牆磁磚清潔費：日幣￥515 /㎡（鷹架費用另計）
鷹架（剝離維修）：日幣￥1,710 /㎡（組裝式鋼管鷹架，3個月）
吊籠:日幣￥280,000／台（1個月）
建築成本資訊
（財）建設物價調査會
表4.9【試算條件】以外牆面積5,000㎡來試算
條件
磁磚
工法
清洗間隔
剝離部份維修
1
通常磁磚
濕式
5年
2
3
乾式
5年
無
4
5
Hydrotect（奈米光觸媒自潔技術）磁磚
濕式
無
6
乾式
無
條件
條件
條件
條件
條件
條件
以外牆面積5,000㎡來試算
（日幣￥）
圖4.15 生命週期成本試算結果
５．結論
本研究會係針對以外牆施工污染性與安全性為考量外牆磁磚貼合系統，進行了研究。具體內容係針對台灣外牆貼合磁磚剝離剝落及污染等情形進行了調査，並探究其缺失原因。根據調查研究結果，針對安全、美觀外牆施工，將調査及實驗所得到結果進行彙整。
為了改善外牆污染，①選用低污染外牆材料、②填縫劑種類選用、③導水板等牆面細節設計等條件，必須全數通過才能够。做為第①項低污染外牆材料，光觸媒磁磚是有效。至於第②項填縫劑，變性矽酮膠確實有其功效。另針對牆面流下水處理，在此為您進行幾種接合安裝施工法提案。
另外，針對外牆磁磚貼合安全性，必須能够追隨建物外牆所產生之差異移動，另從剝離剝落安全性考量來看，採用有機系彈性黏合劑來貼合磁磚是比較理想。有機系黏合劑耐久性，經實驗證明確實可維持長達20年以上之久。
今後在台灣，本研究會將針對採用本會所提案之外牆系統工法建物，就其性能進行檢證，期望藉此能為台灣建築技術發展略盡棉薄之力。
圖5.1 採用變性矽酮膠、並特別重视細節部位建物案例（完工）
外牆系統研究會委員（敬稱省略）
主委 詹 振德（高菖企業股份）
副主委 尾崎泰嗣（小西株式會社）
委員 呂 芳順（高菖企業股份）
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