安全、美观的外墙磁砖贴合工法的技术提案资料(0325-CHINESE).doc

安全、美觀的外牆磁磚貼合工法的技術提案資料外牆系統工法研究會目錄1 前言2 問題點2-1剝離剝落問題2-2何謂污染性3為了建造安全的外牆3-1磁磚剝離剝落的主因3-2外牆用有機系黏合劑的性能優勢3-3黏合劑專用的磁磚貼合工法4為了建造美觀的外牆4-1填縫劑的相關污染4-2一般矽酮系填縫劑的潑水污染結構4-3低污染填縫劑4-4低污染外牆材料4-5採用低污染磁磚的接合安裝施工法5結論前言近年來，由於環境問題及零排放等背景因素，越來越注重建築物的長壽化、節能化、無需維護保養化。此外，在設計上具有污染性的建築物外層，其耐久性也需要進一步提昇。其中，在外裝工程中，就採用磁磚的磁磚貼合工法來說，磁磚本身雖具有優異的設計、耐久性，但其剝離、剝落的問題令人擔憂。時間一久，剝離、剝落的問題也就發生了。此外，起因於填縫劑的外牆材料污染，以及因為填縫劑的不當使用而造成的問題也受到注意。圖1.11.4所示者，係出現於台北市内的狀況案例。外牆磁磚施工的安全性與美觀性，實有其改善之必要性。使用有機接著劑的磁磚貼合工法，由於能夠發揮磁磚所具有的優異性設計與耐久性而受到矚目。另一方面，針對污染性問題，目前也正在開發低污染磁磚等建材。但此類建材的開發目標，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、美觀的磁磚貼合方式，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，係為該研究成果的彙整。圖1.1外牆磁磚施工的剝離案例圖1.2外牆磁磚髒污的案例圖1.3填縫劑的剝離案例圖1.4填縫劑引起的污染案例（在左側照片中，甚至於出現了界面剝離現象。）問題點2-1剝離、剝落問題外牆磁磚貼合的故障現象，主要為剝離剝落。究其原因，係因牆面主體的乾燥收縮，以及來自於日照與冷卻的表面溫度變化，所引起的膨脹收縮反覆應力及其本身的重量（含灰泥在內）。圖2.1所示者，係為發生於磁磚貼合施工時的差異移動1)。圖2.2所示，係為磁磚貼合後發生剝離的狀態。依據截至目前為止的調査1)，發生頻率的高低順序，依序為、。採用直接貼合於混凝土的工法時，經常會發生貼合用灰泥與混凝土主體之間的界面剝離現象。圖2.1發生於磁磚貼合施工時的差異移動1)圖2.2剝離的狀態2)2-2何謂污染性針對建築物的污染，將其定義為髒污的部份與未髒污部份的視覺判斷。圖2所示，係為污染辨識模型。A、B中的條狀部位顏色雖然一樣，但由於與底層之間的反差不同，造成條狀部位的顏色濃淡看起來不同。AB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的反差程度來辨識。污染物質附著於物體表面的主因，主要有凡得瓦爾力、液膜吸附、氫鍵作用力、黏合力、重力、靜電力、風力等因素4)。附著的污染物質，如因外力（風力、流下水、重力、雨水等）而產生脫離的話，污染情形就不會繼續惡化。由於附著力與脫離外力的平衡，污染物質得以附著固定。污染物質的集合體，就被辨識為污染來看待。表2.1所示，係為代表性的外牆材料污染案例。暴露的環境與外牆材料的表面形狀等因素，會對於污染性產生影響。表2.1外牆材料（磁磚案例如）的典型污染案例灰塵、塵土等的髒污含油分的髒污（車輛排放的廢氣、工廠的煤煙等，大氣中的污染物質。）受到發生於物體表面的靜電吸引而進行附著。當下雨時，髒污會變成雨痕髒污。容易進行附著的黏膩髒污，塵土與灰塵等也容易附著於其上。含油分的髒污會潑離雨水，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的結構、BRI-H19演講會資料、2007年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的研究、1988年4) William C. Hinds：氣膠學、124、1985年為了製作安全的外牆3-1磁磚剝離、剝落主因針對磁磚剝離剝落的主因，就像2-1.剝離剝落問題的記載所述，發生於磁磚貼合施工的各種差異移動而引發的變形差，係為發生剝離的原因。從黏合強度最弱的部份開始發生剝離，進而剝離擴大至廣泛的範圍後，因某種外力而造成剝落現象。剝落現象的發生，與混凝土主體、底層灰泥及黏合材的材料強度無關，而是與層間密合性有著重大關聯。因此，為了防止剝離剝落的發生， 大幅提高層間的密合性 抑制層間的變形等工作極為重要。3-2外裝工程用有機接著劑的性能優勢1)軸向變形追隨性目前有許多研究正在檢測磁磚直接貼合於混凝土主體時的層間變形問題。名知博司等人K1），在貼上了磁磚的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的變形實驗。在本實驗中，針對磁磚貼合層在達到破壞程度的破壞點，將有機接著劑與灰泥系接著劑進行比較的話，所得到的結果是，在到達破壞點為止時的混凝土變形會加劇，有機接著劑則會吸收緩和層間的變形。此外，針對熱裂解硬化後的該實驗，也得到了同樣的結果。所以，結論是採用有機接著劑來貼合磁磚的話，具有可以抑制層間的變形、防止磁磚剝離、剝落的優點。圖3.1磁磚直接貼合的軸向應變追隨性實驗結果2)爆裂追隨性磁磚的爆裂，不僅損及施工表面的美觀，可能也會導致破損部位的剝落，以及基於雨水會由爆裂部位入侵等理由，所以，磁磚的爆裂最好予以抑制。近藤等人2)，針對實體建物，對於貼合用灰泥與有機系彈性黏合劑的爆裂追隨性之異同進行了調査。結果發現到磁磚的爆裂，具有較容易由開口隅角部位為起點開始發生的傾向。相對於貼合用灰泥的爆裂發生率為0.87%，有機系彈性黏合劑的發生率則降低至0.07%，得到了採用有機系彈性黏合劑的磁磚施工，具有高爆裂追隨性的結論。此調査，係為彈性黏合劑黏合工法歷時經過15年後的調査。圖3.2所示者，係為建物全景與施工部位。圖3.3所示為灰泥黏合的爆裂案例，圖3.4則呈現了採用彈性黏合劑來貼合的爆裂情形。至於隅角部位的爆裂，因為採用定規式黏合法來塗佈灰泥的緣故，彈性黏合劑部位則完好如初。表3.1磁磚爆裂的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)（）内的數據，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接受調査的建物全景（紅圈處代表爆裂底層調査部位）圖3.3灰泥黏合部位的爆裂情形圖3.4黏合劑黏合部位的爆裂情形（開口周邊採用定規式黏合法來塗佈灰泥）3) 有機黏合劑工法的耐久性採用有機物來貼合磁磚時，在長期性的可靠度方面受到質疑。有機物給人一種馬上就會劣化的印象，對於需要長久穩定性的外牆用途來說，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年的追蹤調査結果3)4)。已確認2成分形最久長達20年、1成分形即使經過12年後也毫無問題的事實（請參照表3.2）。JASS 195)為了做為有機系黏合劑工法的外牆磁磚貼合檢査標準，特地規定了內聚力失效率，從黏合劑的破壞狀況與黏合強度來看，該結果是沒有問題的。表3.2黏合強度與破壞狀況的結果匯整3)經過時間（月）2成分形1成分形建物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初期0.70A1.48G1.03A0.78A12（1年）0.74A140.91A,GA24（2年）0.82A411.2A,G60（5年）1.21A0.87A651.19A,G84（7年）1.06A881.07A890.84A,G120（10年）1.0AN1240.95A,GA1431.59A,N0.93A,N180（15年）1.48A,N1831.03A,GA243（20年）1.41A,G（黏合強度：N/mm2）斷裂位置的標示說明記號斷裂的位置B磁磚AB黏合劑與磁磚的界面A黏合劑GA底層材料與黏合劑的界面G底層材料磁磚黏合劑底層材料4)外牆磁磚貼合用有機系彈性黏合劑的規格在台灣，有機系彈性黏合劑雖不普及，但在日本，JISA5557-2007則針對該品質進行了規定（因著作權之考量，在此不予刊載）。此外，以JISA5557為依據，日本的全國磁磚工會自行針對黏合劑的耐候性，制定其規格，致力於高品質磁磚外牆的普及。（詳細情形請參照Q-CAT：https:/www.q-cA/）3-3接著劑專用的磁磚貼合工法1)外牆磁磚貼合劑工法概要採用有機系黏合劑的磁磚貼合工法，自其開始採用至今為止，已經過了20年以上，伴隨著採用建物的增加，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，以下僅擷取書中的某部份來進行介紹。表3.3JASS19的部份摘錄（有機系黏合劑的磁磚後黏合工法）4.6.2磁磚的貼合法A.外牆黏合劑貼合(1)在進行磁磚貼合前，應先進行底層面的清潔，並使底層面充分進行乾燥。(2)黏合劑於開封後應予馬上使用，並請遵照製造商的指示，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要的高度，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的指示。具有背面凸塊的磁磚，以塗佈溝的方式來塗佈黏合劑時，應針對其背面凸塊，以直線或斜線交叉方向來製作其塗佈溝。(4)磁磚的貼合，在用手按壓後，應使用敲槌板或磁磚貼合專用的榔頭來徹底地敲合，或使用震動工具，透過震動方式來予以徹底貼合。建築工程標準規格書解説JASS 19陶瓷材質磁磚貼合工程 2)磁磚的背面凸塊形狀與有效貼合面積率採用貼合用灰泥的磁磚貼合工法，為了提升與施工磁磚的密合性，通常採用將磁磚的背面凸塊予以墊高，來加大貼合面積的手法（蟻足狀背面凸塊的嵌合效果）。至於有機系彈性黏合劑黏合工法，由於黏合劑的密合性黏合效果，遠高於嵌合效果所帶來的黏合性，因此，貼合面積的確保是很重要的（請參照圖3.5）。針對有機系黏合劑磁磚貼合工法的磁磚背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的70%貼合面積，必須將黏合劑的塗佈溝的高度予以加高。此外，如果磁磚背面凸塊的高度為0.8mm的話，以現在主流的5mm塗佈溝來說，則可確保有效貼合面積達到70%的施工結果。彈性黏合劑專用磁磚灰泥蟻足狀背面凸塊的嵌合效果一般磁磚黏合劑以黏合方式附著圖3.5灰泥貼合用磁磚與彈性黏合劑貼合用磁磚的背面凸塊形狀表3.4塗佈溝形狀及背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/)2.072.292.362.681.913.52有效黏合面積率（）（%）二丁掛背面凸塊0.8mm 9076%80%81%83%78%4572%74%80%82%80%二丁掛背面凸塊2.1mm9071%72%75%68%80%4572%65%75%64%87%二丁掛背面凸塊2.6mm9066%65%76%56%84%4565%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予以定量化，通常採用塗膠板來塗佈黏合劑。以下所示為塗膠板的形狀規格。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的注意事項有機系彈性黏合劑的性能，於JISA5557中有明文規定。以下所示者，係為在JISA5557品質以外、選用時所需注意的必要性能。採用有機系彈性黏合劑磁磚貼合工法，如果不進行接縫擠合時，由於接縫部位的黏合劑會暴露在外的緣故，因此，必須選用即使受到紫外線的照射，也不會出現顯著劣化現象的高耐候型黏合劑。至於暴露部位的黏合劑耐候性評價，可透過加速曝曬實驗來予以檢討，通常採用陽光型碳弧燈耐候實驗裝置 (SWOM) 進行評價。做為從施工初期階段開始起算，黏合劑不會發生劣化的評價基準，經過SWOM耐候性實驗的1,000小時曝曬，視為色調變化的色差E*須低於6以下，至於表面的狀況，則以不得出現龜裂及爆裂現象為其評價基準。此外，亦須注意黏合劑的成分不會隨著雨水等而外流，導致損及磁磚表面的美觀。表3.5黏合劑包覆膜的SWOM耐候性實驗SWOM時間色調深灰色黑色白色色差E*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)有機系彈性黏合劑的普及率在日本，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的普及，但是現在，許多建物也開始採用該工法。圖3.6所示者，係為日本的全國磁磚業協會統計結果，有機系彈性黏合劑的普及率情形。依據2011年度的結果顯示，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的普及率變化【(日本)全國磁磚業協會的統計結果】參考文獻1)名知博司等人：防止磁磚直接貼合式施工法剝落的薄塗式維修影響力其1變形追隨性、日本建築處理學會2004年大會學術演講會、P.99102、2004.12)近藤等人、彈性黏合劑磁磚貼合工法的爆裂追隨性調査日本建築學會大會學術演講總結報告P.733734、20043)彈性黏合劑磁磚貼合研究會：採用彈性黏合劑的外牆磁磚貼合施工法之耐久性、P.14、200924)山添等人：針對彈性黏合劑外牆磁磚貼合工法的實際建物，進行20年長期調査後的結果、日本建築學會大會學術演講總結報告P.855856、2011.8 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、20126)鳥山等人、外牆磁磚貼合用彈性黏合劑施工工法的檢討其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.703704、2007為了塑造美觀的外牆4-1填縫劑的污染填縫劑所造成的接縫部位髒污接縫材料本身的髒污接縫材料所造成的外牆材料髒污外牆的髒污（接縫周邊部位的髒污）表面加工材料的髒污b) 變色褪褪色髒污c) 表面撥水髒污d) 內部滲透所造成的髒污f) 突起膨脹剝離e) 變色褪褪色髒污a) 塵埃附著所造成的髒汙a) 塵埃附著所造成的髒污b) 變色褪褪色髒污c) 表面撥水髒汙d) 內部滲透所造成的髒污e) 變色褪褪色髒污f) 突起膨脹剝離起因於填縫劑的主要髒污現象，依據下圖所示的分類，大致上可分為屬於接縫材料的填縫劑本身所引發的髒污現象，以及因其成分的移動而導致填縫劑以外的外牆材料所產生的髒污現象。屬於建築材料之一的填縫劑，對於外牆的污染所造成的影響，必須格外注意。圖4.1起因於填縫劑所造成的主要的髒污分類依據日本建築學會與外牆接合部位的水密性設計及施工相關的技術指引、解説2)（以下簡稱為學會指引），下表所示為污染現象與其對策。表4.1與填縫劑相關的污染現象及其對策2)現象填縫劑對策等SRIBMSPSUAPU填縫劑表面髒污塵埃等的附著CBBACC表面烤漆(MS、UA、PU)或無法避免黴菌等的附著BBBBBB使用添加有防黴劑的封孔劑(SR、MS)外裝工程較不會發生變色、褪色紫外線所引發的變色、褪色AAABBC表面烤漆(MS、UA、PU)或無法避免含硫氣體所引發的變色AAABCC表面烤漆(UA、PU)温泉地帶須加以注意橡膠的成分變化所引發的軟化、變色、黏合破壞等（玻璃的周邊接縫）CCC橡膠與絕緣，須事前選定填縫劑表面烤漆材料的軟化、變色因烤漆材料的種類而異事前檢討周邊部位石材、磁磚等的撥水污染（封孔劑的成分變化）CAAAAA使用SR以外的材料對於石材造成污痕因石材的種類、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。4-2一般矽酮系填縫劑的潑水污染結構3)4)矽酮系封孔劑所含有的矽油（低分子矽氧烷化合物），會溶解釋出於表面，並隨著水的流動（往下）及界面張力（往上、橫向）來進行傳播。空氣中的污染物質，會附著（起因於矽油的黏合性所引起的附著與靜電力所引起的附著現象）於該矽油內，進而污染接縫及周邊部位。矽油本身雖不具有污染性，但因附著於矽油中的污染物質而變成髒污。近年來正在開發減少矽油含量的低污染矽酮系封孔劑。一般說來，污染物質會因雨水等的洗淨效果而被清除，但是，矽油因具有撥水性的緣故，所以會隨著牆面的水往下流，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）靜電力所造成的污染矽油的傳播擴散 圖4.2矽酮系封孔劑的潑水污染結構4-3低污染填縫劑1)加速型室外曝曬實驗圖4.3所示者，係為以牆面流下水為考量的加速型室外曝曬實驗裝置。表4.1所示者，係為矽酮系填縫劑與變性矽酮膠填縫劑*的比較實驗結果。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。但是，光只有外牆材料是低污染還不夠，填縫劑種類的選擇也很重要。透過低污染外牆磁磚與填縫劑的搭配，污染性才能有效獲得改善。此外，對於移動性較大的金屬面板接縫部位，採用HM（高伸張應力）填縫劑來施工者，出現了界面遭到破壞的案例。因此，必須考量到填縫劑適用部位的接縫位移，來選用適合的填縫劑。即使是屬於外牆材料的污染，針對會受到雨淋的部位，如果採用矽酮填縫劑的話，會造成髒污的緣故，因此，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，因此，必須確實地實施4-4及4-5章節所敘述的牆面流下水的處理措施。*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）為主原料的填縫劑。圖4.3所示者，係為實驗裝置的結構。污染物質及雨水，從傾斜的屋頂流向牆面的構造，與通常的垂直型曝曬結構相比的話，實為加速性較高的一種曝曬實驗法。表4.2所示者，係為採用此曝曬實驗裝置的曝曬結果。依據外牆磁磚種類、填縫劑種類的不同，得到了污染的發生狀況也不同的實驗結果。圖4.3以牆面流下水為考量的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AB整體污染情形磁磚一般磁磚Hydrotect（奈米光觸媒自潔技術）磁磚磁磚背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的照片2)實體建物調査結果圖4.44.6所示者，係為於台北市内的變性填縫劑與矽酮填縫劑的實際施工比較。與表4.2的曝曬實驗相同地，因為填縫劑種類的選擇不同，導致外牆的污染結果也大異其趣。變性矽酮膠矽酮圖4.4石材接縫部位的填縫劑種類之異同変成全景全景變性矽酮膠的局部放大圖矽酮的局部放大圖圖4.5金屬面板的填縫劑種類之異同變性矽酮膠矽酮圖4.6氟碳鋁面板的填縫劑種類之異同依據適用部位來考量，來選用不同填縫劑的適材適所的概念是必要的。我們以日本建築學會的適材適所表為參考，針對因應台灣市場的適材適所表，提案於表4.3。表4.4所示者，係為本研究會進行判定後的各種填縫劑性能比較。各種填縫劑都有其特性，期望諸位能夠活用表4.3所提案之各種填縫劑的特性。工法、施工部位、組成材料SR系MS系PS系PU系2成分1成分註12成分1成分2成分1成分2成分1成分施工縫帷幕牆豎框玻璃幕牆方式玻璃周邊接縫金屬面板方式玻璃周邊接縫註2面板間接縫註4預製混凝土面板方式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、：必須進行適用相關的事前檢討註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）此外，為了改善填縫劑所引起的漏水故障及污染性等問題：適合的接縫設計：因應風、地震、溫度等各種位移的接縫設計。填縫劑接縫工法設計。選用適合的填縫劑：適材適所地選用填縫劑材料。填縫劑規格、性能的評價。確實的施工技術：依據施工能力來進行確實的事前檢討與施工。今後，施工技能檢定已成為必要。透過設計、材料、施工的三位一體，即可實現美觀、又不會漏水的安全外牆的施作（請參照圖4.7）。圖4.7設計、材料、施工，三者取得平衡的接縫技術示意圖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的外牆，必須選擇不易髒污的外牆材料：做為低污染外牆材料，光觸媒磁磚可列入考慮。填縫劑的選擇：為了防止填縫劑所引起的髒污，必須選擇變性矽酮膠系填縫劑。採用不易髒污的接合安裝施工法：必須妥善地實施牆面流下水的處理。此外，為了防止水的竄流，必須考慮如何防範磁磚接縫處的污染發生。根據上述，以下我們將針對低污染外牆材料的設計來進行説明。灰泥接縫不易產生髒污的填縫劑的選用填縫劑磁磚不易髒污的外牆材料的選用採用不易髒污的接合安裝施工法磁磚外牆的構成要素外牆污染的改善方法圖4.8關於低污染的外牆材料的設計4.4.2光觸媒與防汚技術光觸媒在水的存在下，受到光線照射時，會同時發生氧化分解作用、親水作用的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的。外牆如果採用了應用光觸媒技術的外牆材料的話，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的陶瓷材質磁磚，透過光觸媒技術的應用，即可長期地維持美麗的外觀。此外，日本很多的建物都採用此法。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光觸媒加工磁磚的切面紫外線照射一般磁磚光觸媒磁磚紫外線照射一般磁磚光觸媒磁磚光線照射數分鐘後髒污剛附著後例如）親水性光線（紫外線）一照射，水開始滲透、散佈於表面。例如）光觸媒塗料所引發的有機色素褪色活性氧將有機色素予以氧化分解，使其顏色消失。原理機制作用的實例親水作用氧化分解作用圖4.11光觸媒的基本原理圖4.12光觸媒的自潔功能4.4.3關於自潔功能的國際規格關於光觸媒自潔功能的性能檢測，不光只有日本，台灣及世界各國皆有其規範。因此，針對光觸媒的性能，吾人得以客觀地、定量地進行比較評價，來選用合宜的建材。表4.5自潔功能的國際規格日本光觸媒工業會透過多方的證實、考察，針對自潔功能制定了一定的性能基準。表4.6光觸媒工業會的基準（自潔功能）標準日本光觸媒工業會基準自我潔淨性能JIS1703-1(2007)30JIS1703-2(2007)5詳情請參考http:/www.toto.co.jp/hydrotect/lang.html關於光觸媒的注意事項無機質系的髒污（銹斑、銹漬、壁癌、黃砂、灰泥等）無機質系的髒污，無法進行分解。樹液、木葉等的腐敗成分、鳥糞所引起的髒污、矽酮填縫劑所引起的髒污髒污的負荷過重，無法充分發揮效果。藻類黴菌依設置環境之不同，有時無法發揮效果。進行酸洗時，請使用3%以下的鹽酸溶液。高濃度的鹽酸或其他種類的酸性液體，可能會損傷磁磚表面。4-5採用低污染磁磚的接合安裝施工法為了維護美觀的外牆，必須考量到灰泥接縫處的髒污問題。灰泥接縫處由於吸水率高、髒污容易附著的緣故，必須留意接縫處本身的接合安裝施工法與牆面流下水的處理問題。此外，由於使用於玻璃周遭的矽酮填縫劑會釋出矽油的緣故，即使從妥善處理髒污原因物質的角度來說，牆面流下水的妥善處理都有其必要。4.5.1灰泥接縫處的接合安裝施工法1) 關於灰泥接縫的污染牆面流下水帶來的污染物質，會附著於灰泥接縫處。與磁磚相比，灰泥接縫處由於具有高吸水性的緣故，接縫部位的髒污程度差異很大，結果多會損及外牆的美觀。此外，接縫處施工後的洗浄作業如果不徹底的話，殘留於磁磚表面的灰泥接縫物質也會引發髒污。相反地，如果使用強酸來洗浄的話，甚至於會損壞磁磚及接縫本身，進而引發新的污染，必須多加注意。圖4.13灰泥接縫處的髒污案例2)灰泥接縫處的污染對策透過改變接縫處的顏色及其深淺程度，髒污就不易變得明顯。此外，由於彈性黏合劑工法不使用灰泥接縫來施工的緣故，關於接縫處的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的工法案例表4.7接縫的規格與髒污的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以車輛排放的廢氣與塵土為假想髒污（日本關東地帶紅土層、碳煙、油等）的懸濁液，將其用來塗佈、乾燥後，以自來水來洗浄。：磁磚：接縫用灰泥：貼合用灰泥：彈性黏合材：混凝土3)有機系彈性黏合劑的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，如果不擠合接縫的話，接縫部位的黏合劑會暴露在外的緣故，因此，必須選用即使受到紫外線的照射，也不會發生顯著劣化的高耐候型黏合劑。就像表3.5所示般地，做為從施工初期階段開始起算，黏合劑不會發生劣化的評價基準，經過SWOM耐候性實驗的1,000小時曝曬，視為色調變化的色差E*須低於6以下，針對表面的狀況，則是以不得出現龜裂及爆裂現象為其評價基準。此外，亦須注意黏合劑的成分不會隨著雨水等而外流，導致損及磁磚表面的美觀。【參考】彈性黏合材料工法（乾接縫）可降低壁癌與塵粉飛揚等的髒污現象。（引用：全國磁磚工業會Q-CAT手冊）採用彈性黏合劑工法時，如果監工實在，連續膜確實形成的話，内部與外部間的水份往來可以受到抑制。因此，就不易發生壁癌與塵粉飛揚的現象，美觀的牆面得以維持。 黏合劑4.5.2牆面流下水的處理為了不讓磁磚接縫處變得髒兮兮的，可用透過不會讓牆面流下水亂竄的方法及透過矽酮系玻璃上釉的撥水污染來予以防制，同時，為了將光觸媒磁磚的效果發揮到極限，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的接合安裝施工法。女兒牆頂端製作屋簷除水Point傾斜壁與垂直壁的空間製作屋簷除水PointPoint樑柱下方屋簷除水Point窗戶與排氣口下方確實進水排水PointPoint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光触媒磁磚的生命周期的成本針對採用彈性黏合劑、光觸媒技術的成本增加，與因此所省下的外牆保養成本，進行了試算。因為實際上每棟建物，其設計、用途、保養維修的條件各不相同，所以，必須進行個別的試算，但是如果採用此技術的話，確實可以降低其相關成本。美觀、安全的外牆磁磚，有著成本增