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強颱康芮來襲防颱必看!5種「膠帶貼玻璃」貼法測試、只有「它」能撐過17級強颱風力!

強颱康芮來襲防颱必看!5種「膠帶貼玻璃」貼法測試、只有「它」能撐過17級強颱風力!
▲颱風天門窗貼膠帶抗風示意圖。Shutterstock

鄭鴻達

生活消費

Shutterstock、內政部提供、擷取自Josh Morgerman臉書專頁

2024-10-30 15:30

57年來第1個11月登陸的秋颱康芮來勢洶洶,在防颱措施上,許多民眾會事先在玻璃門窗上貼膠帶以防破裂,但根據內政部公布最新實驗結果顯示,貼膠帶無法增加窗戶抗風強度,也無法防止玻璃破裂,甚至可能產生反效果,實驗結果顛覆多數民眾認知。

實驗結果顯示,在建築研究所風雨風洞測試艙中,「X字型」、「井字型」、「口字型」與「全貼滿」4種膠帶貼法不同的玻璃窗,在實驗風力達到16級陣風時紛紛破裂。

反而是沒貼膠帶的玻璃窗對照組,撐到相當時速250公里、逾17級強颱的風力才「陣亡」,顯示「貼,比不貼還弱」。

內政部官員解釋,玻璃什麼都沒貼時最平整、受力最均勻,反而貼膠帶會受力不平均,導致「應力集中」現象,讓應力集中到局部較弱處,玻璃就更容易破裂。

官員比喻,這有如氣球沒有洞時不會爆破,然只要戳一個洞,所有應力都瞬間集中到該點馬上爆破。

至於民眾如何在颱風天預防玻璃門窗破損?內政部表示,重點是「強化玻璃和堅固的窗框搭配」。

首先,可選用符合CNS國家標準的「窗框架」與「玻璃或強化玻璃」,也可加裝「防爆膜」防止玻璃碎裂;第二,確保門窗有「正確安裝」;第三,做好安裝與防範措施,「避免異物撞擊」門窗玻璃。

康芮颱風來勢洶洶! 追風者曾指台灣有這全球迷思

 

2024年第21號颱風康芮颱風來勢洶洶,路徑持續往西修正,侵台機率持續上修。根據中央氣象署預測,颱風預估在本周四(10/31)、周五(11/1)最接近台灣,全台灣都提高防颱戒備與作為。

 

颱風來襲前,民眾常會在玻璃貼滿膠帶,盼增強抗風能力,避免玻璃破裂。然美國「追風者」莫格曼(Josh Morgerman)10/1在山陀兒颱風來襲前訪台時,曾在臉書發文表示,台灣是先進社會,也是他拜訪過最能防颱的地方之一,然他發現有些人仍會在颱風前,做些用膠帶貼窗戶的「傻事」,他認為這是全球都有的迷思。

 

 

Tuesday night. In a hotel in Tainan City, Taiwan—my home for tonight. Went for comfort after a long day of travel: Bay...

Josh Morgerman - icyclone 發佈於 2024年10月1日 星期二

 

這多年來的「迷思」是否真為迷思?內政部建議,民眾應採取更安全防護措施,如選擇符合CNS國家標準的門窗框架與玻璃,並正確安裝、防止異物撞擊,或是加裝防爆膜防止玻璃碎裂、安裝更堅固的窗戶,才能在颱風來臨時提供最佳保護。

 

康芮颱風

▲美國知名追風者莫格曼指出,在颱風前於門窗貼膠帶是一種全球都有的迷思。擷取自Josh Morgerman臉書專頁

 

內政部風洞實驗破迷思! 這才是強風門窗「防爆」要招

 

然而,這多年來的「迷思」是否真為迷思?內政部建議,民眾應採取更安全防護措施,如選擇符合CNS國家標準的門窗框架與玻璃,並正確安裝、防止異物撞擊,或是加裝防爆膜防止玻璃碎裂、安裝更堅固的窗戶,才能在颱風來臨時提供最佳保護。

 

內政部說明,建築研究所風雨風洞實驗室擁有先進設備,如17級造風機和專業風洞設施,可以模擬都市風場,進行建築物的風壓測試,還能測試無人機的抗風能力以及門窗的水密和氣密性,這是全國最具規模的風工程研究中心之一。

 

風洞實驗

▲內政部建築研究所的風洞實驗艙內部樣貌。內政部提供

 

內政部實驗玻璃門窗貼膠帶抗風 4貼法全不如「沒貼」

 

內政部解釋,為確認玻璃窗貼膠帶的效果,建築研究所進行一項實驗,實驗製作寬2.8米、高2米的鋁窗,裝上5毫米厚的普通玻璃,並採用四種常見的膠帶貼法:「X字型」、「井字型」、「口字型」及「全貼滿」。此外,還準備一組未貼膠帶的玻璃窗作為對照組。

 

在實驗中,使用風雨測試艙對玻璃窗進行加壓測試,結果顯示,「貼有膠帶的玻璃窗」從16級風開始紛紛爆裂,不同貼法的玻璃窗爆裂時的壓力,依序是「X字型」3482帕(Pa)、「井字型」4206帕、「口字型」4887帕、全貼滿4189帕。 

 

相比之下,「未貼膠帶」的玻璃窗支撐到了5878帕,相當於時速250公里、超過17級強颱風的風力。內政部解釋,這意味著未貼膠帶的玻璃窗承受風壓的能力反而較強,這可能是因為貼膠帶會造成玻璃局部應力集中,導致其更容易破裂。

 

窗戶貼膠帶

▲內政部進行的實驗,展示玻璃窗依不同方式貼上膠帶,和最右邊未貼膠帶之耐風壓試驗可承受爆破壓力結果比較圖。內政部提供

 

兩度實驗結果一致 貼膠帶反降低玻璃耐風壓性能

 

內政部為了確認結果,還特別將實驗進行了兩次,結果均顯示貼膠帶反而減弱玻璃的抗風能力,因此內政部做出的實驗結論:貼膠帶並不能增加玻璃窗的抗風防爆能力,甚至會降低其耐風壓性能。

 

內政部補充,為找出防止玻璃窗在颱風中爆裂的好方法,建築研究所使用同樣厚度的強化玻璃進行測試,結果顯示即使加壓到9000帕,玻璃仍然完好無損,但窗戶鋁框卻發生變形,角落破裂,這說明除玻璃的強度外,窗框穩固性同樣重要,若窗框因風壓變形,玻璃也有可能破裂,「因此,強化玻璃和堅固的窗框搭配,才是有效的防爆裂措施。」

 

沒貼膠帶時玻璃受力均勻 有貼的反而產生「應力集中」效應

 

內政部建築研究所工程技術組組長蔡綽芳補充,這次實驗主要是為釐清貼膠帶到底有無抗風效果,因此將4種膠帶貼法的玻璃作為實驗組,沒有貼任何膠帶的玻璃作為對照組,兩次實驗結果都顯示,貼膠帶反而會讓玻璃耐風能力變小。

 

蔡綽芳解釋,究其原因,其實是簡單的力學原理,玻璃啥都沒貼時最為平整,受力也均勻,但貼東西後反而讓玻璃有些部分受力大、有些受力小,導致局部「應力集中」,如此力量就會集中往結構較弱處,就容易會在「應力集中」之下破裂。

 

風洞實驗結果

▲內政部建築研究所以風雨測試艙,進行玻璃窗貼滿膠帶加壓測試後的破壞情形。內政部提供

 

應力集中現象隨處可見 記住玻璃門窗防颱三要訣

 

蔡綽芳舉例,這與建築物的耐震研究的狀況雷同,當一建築物上層做很堅固,地震力量就會容易集中到下面的軟弱層,形成容易倒塌的「軟腳蝦」建物,因此建議做建築設計時結構應平衡,要盡可能避免結構有哪一邊比較弱。

 

蔡綽芳也比喻,氣球表面若無破洞的話,表面受理均勻是不會爆破的,不過一但只要被戳一個洞,應力就會集中到該處,導致氣球馬上爆破,力量會向結構最弱之處集中,亦即「應力集中」的現象。

 

若不貼膠帶,民眾應如何加強防颱?蔡綽芳歸納,首先,選用有國家標準認證的玻璃甚至強化玻璃,也可貼防爆膜,門窗框架也應選用符合標準者;其次,務必確保正確安裝;最後,要降低被異物擊中的可能,因玻璃遭異物擊中破裂,也是一種「應力集中」的現象。

 

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本文暫不授權媒體夥伴

 

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