以窗框垂直線作為建築物傾斜率量測之可行性探討

前言

如同震後建築物之安全評估一般，新建工程於建造過程中出現損鄰情況時，建物傾斜率的量測乃屬重要項目。通常新建工程建造時若引發之損鄰須經過鑑定以釐清責任歸屬，鑑定之依據為建物在新建工程建造前之現況鑑定及損害之鑑定。此類之鑑定項目中傾斜率的量測即屬最重要者，目前工程師多採用經緯儀觀測法量測傾斜率。

筆者於本報第823期發表「建築物之不同測線傾斜率量測值合理性比較探討」一文中指出，同一建築物內部之中間柱邊線、窗戶角落、梁柱交界點等測線的傾斜率值變異性較大，測線選用應以屋角柱線為優先，判定建築物傾斜度亦應以屋角柱線為準。造成之原因研判為泥作師傅施作習性，故而建議垂直量測時應盡可能選用屋角柱線，若選用中間柱邊線、窗戶角落、梁柱交界點等測線時，建議將泥作師傅施作習性列為選線考慮因數[1]。

由於許多建築物為求造型，於屋角多做成弧形或圓柱如圖1所示，於傾斜率量測時屋角柱線不易取得，此時可能須退而求其次選用建築物內部之中間柱邊線、窗戶角落、梁柱交界點等測線。由於建築物的量測傾斜率，攸關修復補強方式及復補費用多寡[2]，因此，除屋角柱線外之其餘建築物內部測線選取及量測方法應針對傾斜率量測結果合理性。

本文以窗框垂直線作為建築物傾斜率量測之合理性做探討，測量方法採用目前工程師最常用之經緯儀觀測法，量測之測線除窗框垂直線外，亦有屋角柱線及中間柱邊線，共提供兩個實際量測案例分析比較，以屋角柱線傾斜率為依據，討論窗框垂直線傾斜率量測之合理性及量測方法，最後做出結論與建議。

傾斜率量測方法及計算

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量測案例及測線種類

本文提供兩個實際量測案例分析比較，案例1位於新北市林口區，為四層樓建築物，本案例之測線有窗框垂直邊線(測線1及測線2)及屋角柱線(測線3)兩種；其中屋角柱線量測建築物之最上點及最下點共兩點，而窗框垂直邊線係選用同一窗框之左右兩邊垂直邊線故有兩條測線，每條窗框垂直邊線於每一層樓窗框均量測上下角落，共有8個測點，編號由上而下，測線及測點位置如圖3~5所示。案例2位於台北市某學校校舍，亦為四層樓建築物，本案例之測線有屋角柱線(測線4)、窗框垂直邊線(測線5)及中間柱線(測線6)三種，其中屋角柱線量測建築物之最上點及最下點共兩點，中間柱線則取頂樓梁柱交界點及柱最下點共兩點，而窗框垂直邊線係選用同一水平位置窗框中柱與窗框上下交界點，窗框垂直邊線共有8個測點，編號由上而下，測線及測點位置如圖6所示。

結果與討論

本文進行兩個實測案例，以經緯儀觀測法量測上節所述之點位。假設每條測線最高點之水平距離為零，儀器中心點為垂直高度計算值之相對原點，量測後以本文公式(1)~(3)計算高度、水平位置與傾斜率，計算結果如表1~2。表1為案例1量測結果，表2為案例2量測結果，將表1~2中每一測線之所有測點高度、水平位置當作X─Y軸座標值繪圖，其結果案例1如圖3~5所示，案例2則如圖7~9所示。

兩個案例之窗框垂直邊線測點位置圖由圖3~4(案例1)及圖8(案例2)，所有垂直邊線測點位置圖均顯示由上而下各測點位置並無一致性之方向規則，點位呈現散亂之分佈情形，此可說明在同一水平位置之上下窗框，不論模板及泥作工作於施工時並不會將上下窗框定在同一垂直線上，因此，若選擇窗框垂直邊線做垂直量測時應避免將上下觀測點位放置於不同樓層。

若將單一窗框垂直邊線上下兩測點當成是一垂直傾斜率量測線，計算傾斜率之結果如表1~2中「傾斜率(傾斜方向)」所示，測線1中四樓窗框傾斜率為1/908(左傾)，其餘三~一樓窗框傾斜率分別為1/391(左傾)、1/388(左傾)、1/462(左傾)，此結果顯示以單一窗框垂直邊線當成量測建築物傾斜率時，其上下樓層傾斜方向一致，且傾斜率值接近。測線2及測線5亦呈現與上述測線1相同情況如表1~2所示。上述兩案例結果顯示模板或泥作對於單一窗框垂直邊線施工時會用較仔細之態度調整其垂直度。

比較屋角柱線、中間柱線及窗框垂直邊線傾斜率關係，案例1之屋角柱線傾斜率由表1顯示為1/682(左傾)，而窗框垂直邊線 (測線1)為1/388(左)~ 1/908(左)，測線2為1/166(左)~ 1/3313(左)，雖然測線2傾斜率變異性較大，但兩條窗框垂直邊線傾斜率值與傾斜方向均與屋角柱線趨勢相同。案例2之屋角柱線傾斜率由表2顯示為1/832(左傾)，窗框垂直邊線 (測線5)為1/269(左)~ 1/1986(左)，中間柱線(測線6)為1/660(左)，雖然窗框垂直邊線傾斜率變異性較大，但其結果亦顯示屋角柱線、中間柱線及窗框垂直邊線有相同傾斜率值與傾斜方向趨勢。

建築物受側力造成損壞時，不同樓層之損壞情形不同，當一棟建築物中出現軟弱層時，在該層會出現更為明顯的破壞及傾斜率值。一般以屋角柱線量測傾斜率值時，上下觀測點之距離往往會超過一層樓，此時無法呈現軟弱層之明顯的破壞及傾斜率值。若以單一窗框垂直邊線為量測傾斜率值之測線，且每一層樓均分別進行量測時，則可以呈現是否出現單一破壞層。本文進行之單一窗框垂直邊線量測方法探討，可以當成傾斜率量測之輔助方法，也可用於無屋角柱線或需觀測是否出現單一破壞層時之主要觀測法，惟窗框垂直邊線上下點之選取不可跨過一層以上，且建議須進行多扇窗框量測，相互比較判斷。

結論與建議

建築物傾斜率攸關該建築物後續處理方式及所需經費的多寡，台灣省土木技師公會「鑑定手冊」[2]規定，傾斜率量測應以屋角柱線為主，但無明顯屋角柱線可供量測或連棟式建築依規定需選用建築物中間測線進行建築物傾斜率量測時[2]，本文作者於本報第823期發表「建築物之不同測線傾斜率量測值合理性比較探討」一文中指出，同一建築物內部之測線以及觀測點之選擇對於傾斜率量測值影響很大。

本文之目的在探討以窗框垂直線作為建築物傾斜率量測之可行性，進行兩個實測案例之窗框垂直邊線、屋角柱線及中間柱線傾斜率量測結果分析比較。由結果與討論可以推論：模板及泥作施工時，並不會將上下窗框定在同一垂直線上，但對於單一窗框垂直邊線施工時會用較仔細之態度調整其垂直度，另就調整其垂直度之嚴謹度而言，屋角柱線優於中間柱線及窗框垂直邊線。故本文有以下之結論與建議。

1. 測線選用應以屋角柱線為優先，判定建築物傾斜度亦應以屋角柱線為準。

2. 單一窗框垂直邊線施工時因為受到模板及泥作較仔細之態度調整其垂直度，其傾斜率之代表性屬合理範圍。

3. 窗框垂直邊線上下觀測點之選取不可跨過一層以上，且建議須進行多扇窗框量測，相互比較判斷。

致謝

本文所述之案例1係由台灣省土木技師公會以產學案方式提供，案例2係由國家地震工程研究中心提供，執行案例測量時所需經費由台灣省土木技師公會以複委託方式提供，本文作者對於台灣省土木技師公會、國家地震工程研究中心、案例之營造廠商及機關住戶於測量過程提供之協助表示謝意。一併感謝本文共同作者德霖技術學院營建系學生、乙級測量技術士江維頡、林正益、王又增、汪典均、陳林旻等人。

參考文獻

1.涂耀賢、黃科銘、周逢霖、江維頡、林正益（2012）。建築物之不同測線傾斜率量測值合理性比較探討，技師報，823，台北。

2.台灣省土木技師公會（2010）。鑑定手冊，台北，第83-84頁。

表一案例1之傾斜率量測結果

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