臺(tái)灣磚木造歷史建筑修復(fù)與補(bǔ)強(qiáng)之研究.pdf

1、臺(tái)灣地區(qū)的歷史建築物中，磚木造結(jié)構(gòu)所占比例相當(dāng)高，目前常見的磚木造歷史建築物包括有政府辦公建築、各地市役所、經(jīng)濟(jì)金融建築、學(xué)校教學(xué)或集會(huì)建築、宗教建築、交通運(yùn)輸建築…等。這些磚造歷史建築無論從美學(xué)或歷史發(fā)展的角度來看，都屬於相當(dāng)珍貴的文化資產(chǎn)，不只反映著過去的生活文化，也是傳統(tǒng)建築工藝技術(shù)之忠實(shí)紀(jì)錄，因此必須妥善加以維護(hù)與保存。這些磚木造歷史建築物都是屬於疊砌式構(gòu)造，為承重牆結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，主要結(jié)構(gòu)為承重磚牆，其牆基及牆身等結(jié)構(gòu)

2、構(gòu)材系以砂漿或白灰等粘結(jié)材料將一塊塊的磚塊疊砌而成，由於牆體內(nèi)部並無植筋，為無筋之承重磚牆，耐震能力不足，何況臺(tái)灣屬於多震及強(qiáng)震地區(qū)，故歷史建築物問題外所有垂直載重都經(jīng)由承重磚牆傳遞至磚砌基礎(chǔ)，然後再由基礎(chǔ)以維護(hù)整棟建築物的耐震安全更是重要，因此如何針對(duì)受損磚造歷史建築物，提出妥善修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)而又不破壞其構(gòu)造、材料與歷史等方面價(jià)值的方法，便成為目前十分迫切與重要的工作。過往對(duì)於磚造歷史建築物的修復(fù)輿補(bǔ)強(qiáng)的工作，並不十分重視，

3、專業(yè)人員缺乏磚造歷史建築物修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)素養(yǎng)、及缺乏磚造歷史建築修復(fù)及補(bǔ)強(qiáng)經(jīng)驗(yàn)與工法，以至於災(zāi)損狀況發(fā)生時(shí)，如何採取正確的方法來進(jìn)行修復(fù)及補(bǔ)強(qiáng)維護(hù)歷史古蹟。鑒於臺(tái)灣地區(qū)對(duì)歷史建築修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)方法仍處於發(fā)展中之階段，因此在歷史建築之補(bǔ)強(qiáng)與修復(fù)的方法上，往往產(chǎn)生了對(duì)歷史建物之構(gòu)造、立面及空間使用上的破壞。因此本研究將針對(duì)磚造歷史建築物之補(bǔ)強(qiáng)與修復(fù)方法進(jìn)行探討，擬先從基本歷史建築物的磚牆材料性質(zhì)、磚牆承重力學(xué)著手，瞭解不同高寬比的磚牆結(jié)構(gòu)

4、，承載不同垂直載重時(shí)所具有的側(cè)向承載能力，然後透過各種補(bǔ)強(qiáng)、修復(fù)方法的分析與試驗(yàn)，並藉由相關(guān)專家學(xué)者與實(shí)際案例的回餚探討，對(duì)於現(xiàn)行磚造歷史建築補(bǔ)強(qiáng)與修復(fù)方法于施作前、施作中及拖作後所產(chǎn)生的問題，加以尋求改善之方法與技術(shù)之改良，以提供國內(nèi)磚造歷史建築物修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)之參考，期能達(dá)到歷史文化資產(chǎn)永續(xù)保存之目標(biāo)。以臺(tái)灣國立臺(tái)灣博物館為案例，先行蒐集各種資料瞭解建築及結(jié)構(gòu)基本型式，進(jìn)行鑑定工作包括水平及垂直度之測量，地質(zhì)鑽探裂縫之調(diào)查

5、，及構(gòu)材強(qiáng)度之試驗(yàn)分析，獲取基本資料，進(jìn)行耐震初評(píng)及進(jìn)一步探討評(píng)估構(gòu)造之耐震能力,研擬修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)之初步可行性方案。歷史建築物因建造時(shí)期之構(gòu)築技術(shù)與營造方式不同，其耐震能力各有不同，為得歷史，必須對(duì)其現(xiàn)況先行鑑定與評(píng)估其耐震能力，爾後探討擬定適當(dāng)之修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)方案。臺(tái)灣地區(qū)現(xiàn)行之耐震能力方法係以鋼筋混凝土之構(gòu)造為原則，不適宜直接採用歷史建築物之耐震能力評(píng)估。歷史建築物之耐震能力評(píng)估方法建議以初步評(píng)估法，詳細(xì)評(píng)估法、耐震指標(biāo)法與有

6、限元素模型評(píng)估法，加以整合研判以評(píng)估耐震能力。歷史建築物之修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)可利用構(gòu)材強(qiáng)度或材料強(qiáng)度之提升、結(jié)構(gòu)系統(tǒng)之調(diào)整與改善、及減少輸入地震力等三種方式來達(dá)到耐震補(bǔ)強(qiáng)效果，但由於古蹟、歷史建築修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)之限制遠(yuǎn)較一般建築物來得嚴(yán)格，除了須滿足相關(guān)建築法規(guī)之限制外，尚要符合文化資產(chǎn)保存法之要求，亦即補(bǔ)強(qiáng)之方式應(yīng)以原材料、原工法為之，必要時(shí)可添加新的補(bǔ)強(qiáng)構(gòu)件，惟補(bǔ)強(qiáng)材料須具可逆性，並盡量減少對(duì)古蹟、歷史建築之破壞。古蹟、歷史建築的

7、耐震補(bǔ)強(qiáng)有異於一般建築物之補(bǔ)強(qiáng)，不能單以經(jīng)濟(jì)效益或工程效益作為取捨補(bǔ)強(qiáng)方法之依據(jù)，而應(yīng)全盤考慮古蹟、歷史建築之重要程度、價(jià)值所在、耐震弱點(diǎn)、構(gòu)造特性、工程費(fèi)用、及再利用內(nèi)容等各項(xiàng)因素後，方能做出最佳的判斷。尤其歷史建築物多為磚造、磚牆材料性質(zhì)常因材料取得來源、製作方式、與施工人員不同而相當(dāng)大的差異，這種情形不但常發(fā)生在同一棟建築物不同部位牆體或不同時(shí)間施作之牆體上，而不同建築物間磚牆材料性質(zhì)的差異更是顯著：磚牆修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)方法

8、雖有很多種，每一種補(bǔ)強(qiáng)方式也各有其特色，但在以妥善保存歷史建築物之前提下，則補(bǔ)強(qiáng)方法並非皆能適用於歷史建築物之修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)上，尚須進(jìn)一步就修復(fù)意向、補(bǔ)強(qiáng)工程經(jīng)費(fèi)、補(bǔ)強(qiáng)施作方式、補(bǔ)強(qiáng)成效、以及對(duì)原建築物之破壞程度加以評(píng)估，其中補(bǔ)強(qiáng)成效部份係屬較客觀之評(píng)估因素，其評(píng)估重點(diǎn)在於補(bǔ)強(qiáng)後牆體剛度之變化情形、韌性之提升程度、以及承載能力與吸收能量的改變情形，在具有相同修復(fù)意向、補(bǔ)強(qiáng)工程經(jīng)費(fèi)、補(bǔ)強(qiáng)施作方式、補(bǔ)強(qiáng)成效、以及對(duì)原建築物之破壞程度