臺灣博碩士論文加值系統

近年來建築設計用到大量的玻璃和金屬，門的高度與重量超乎一般建築規範，另加裝輔助關門器如門弓器的門部分需要極大力量開啟，對一般使用者產生操作不便，對肢體障礙者與高齡者出入更是極為不便。
雖然國內政府機構大力宣導無障礙空間設計，還是有部分公共場所或私人建築無設計無障礙通道與門。目前國內外建築機構對最大門開啟力量規範雖有清楚定義，卻沒有專用檢驗設備。因應人口高齡化並落實全人關懷，導入通用設計概念與方法，有需要重新檢視現有開門力量是否合宜。
本研究為瞭解受測者對門把所產生的推力或拉力，設計一套量測系統來檢測使用者開門力量與時間的歷程，另外設計一套自動拉力裝置使用不同速度與加速度來檢測開門力量，可以模擬特族群開門模式來探討開門力量。
量測結果發現開門力量與門重和門弓器力量成正比，但與作用在門把上的開門時間成反比。欲以合理的開門速度開門，測得的開門力量皆大於極慢速或靜態的力量。
本系統可以不同速度量測實際開門力量，可以國內供作相關法規修訂與實際檢驗，也可以供作門組件的相關業者設計之參考，期能符合通用設計的原則，並讓門之設計能符合大多數與各種族群輕鬆操作使用。

There are some factors which cause crucial problems for door users, in particular for elders and those who have physical disabled issues people: such as using glass and metal as construction material, the height of door and its weight doesn’t meet the specification of architecture, and door design installs auxiliary closer.
The Taiwanese government has encouraged and promoted the idea of developing Barrier-free environment for many years. Unfortunately, this idea doesn’t apply in private construction nor public places well. However, there is a specification which identifies the maximum door opening force by architecture associations both in Taiwan and international context but lacking of specific testing equipment. In order to accommodate the growing of aging population and practice the holistic care, there is a need in adopting the common design idea and method, as well as to re-exam the present door facility to see if the opening force is appropriate or not.
In order to understand the relationship between testee and door pushing and pulling force, the researcher designed a testing system for examining the relationship between door opening force and its time consumption. Besides, the researcher also designed an automatic pulling force device for the purpose of identifying the door opening force of specific group of people. These two designs contribute the research finding as follow: the door opening force is direct proportional to door weight and closer force but inverse proportional to open time consumption on the door handle. Furthermore, the strength of using reasonable force and speed to open a door is always greater than the strength of using extremely slow speed to open a door or when the door static.
There is no doubt that this design is not only contribute to test the door opening force with varied speed in practice but benefit to the policies making, practical testing purpose, and a reference for related industries. Wish this research finding can awake door designers the importance of Universal design to bring much more accessible door relative products for majority of and different groups of people.

摘 要 i
Abstract ii
謝 誌 iii
目 錄 iv
圖 目 錄 ix
表 目 錄 xii
第一章　緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究目的 1
1.3 研究架構與流程 2
1.4 研究範圍與限制 3
第二章　文獻蒐集與分析 5
2.1 門之分類 5
2.2 門之結組件 7
2.2.2 門板尺寸 7
2.2.2 門把分類 7
2.2.3 門鉸鍊分類 8
2.2.4 輔助關門裝置之門弓器分類 8
2.2.5 受測項目規格限制 14
2.3門操作行為的相關研究 14
2.4通用設計的原則 22
2.5無障礙空間 28
2.5.1無障礙空間定義 29
2.5.2無障礙設施之設計重點 29
2.5.3輪椅與通道寬度 29
2.5.4通道與出入口 30
2.5.5國內外廁所無障礙空間設計 31
2.5.6現有無障礙門設計 35
2.6施力量測量測器材與量測方法 37
2.6.1 力量傳感器 37
2.6.2美國材料試驗協會量測方法 38
2.6.3 衝擊試驗量測 38
2.7門的相關規範 39
2.7.1 國際建築業事務規則管理協會規範 39
2.7.2 國內建築物無障礙設施設計規範 40
2.7.3 國內相關建築法規 42
第三章　量測系統與量測計 47
3.1 力量傳遞裝置與固定治具 47
3.2 自動拉力傳遞裝置設計 49
3.3 力量感測元件說明 53
3.3.1 訊號放大器及數字顯示器（digital player） 54
3.3.2 A/D C界面卡與接線盒（或集線器） 54
3.3.3 電子量測儀器設置之步驟 55
3.4 力量感測元件的校正 55
3.4.1 拉力感測元件校正 56
3.4.2 傳力裝置的校正 58
3.5 量測對象 58
3.5.1 受測門 58
3.5.2 受測者 58
3.6 受測者量測實驗 58
3.6.1 成年男性一名直接推拉受測推拉門量測實驗 59
3.6.2 成年男性與女性各一名推平開門量測實驗 59
3.6.3 成年 8名女性，8名男性推平開門量測實驗 59
3.7自動拉力裝置量測實驗 59
3.7.1 裝置自動拉力裝置裝置推拉門 59
3.7.2裝置自動拉力裝置裝置平開門 59
3.7.3 裝置自動拉力裝置模擬特殊族群開門力量 59
3.8 量測流程 60
3.9 量測裝置架設 60
3.10 量測操作步驟 62
第四章 量測結果與分析 64
4.1 無氣壓門弓器推拉門測試結果 65
4.1.1 無氣壓門弓器推拉門二轉速測試 65
4.1.2 無油壓門弓器的推拉門在六種馬達速度下拉力與時間關係 66
4.1.3受測者A以三種速度開啟與關閉無氣壓推拉門 67
4.2 有氣壓門弓器推拉門測試結果 67
4.2.1 有氣壓門弓器推拉門在二種速度的測試結果 67
4.2.2 有油壓推拉門 六種馬達速度下拉力與時間關係 68
4.2.3 A受測者重複三次以正常方式開啟氣壓推拉門 70
4.2.4 A受測者重複三次快速開啟氣壓推拉門 70
4.2.5 A受測者重複三次慢速開啟氣壓推拉門 71
4.3 推拉門結果討論 71
4.4 無油壓門弓器平開門之測試結果 72
4.4 .1 無油壓平開門二種速度測試結果 72
4.4.2 無油壓15kg平開門 六種開門速度之拉力測試結果 75
4.4.3 無油壓30kg平開門 六種開門速度與拉力測試結果 76
4.4.4 無油壓45kg平開門 六種開門速度與拉力測試結果 77
4.5 無油壓平開門結果討論 77
4.6 三種油壓門弓器平開門之測試結果 78
4.6.1三種門弓器裝置於平開門二種速度測試結果 78
4.6.2三種門弓器裝置於平開門二種速度測試結果比較 81
4.6.3 小門弓器 15kg 平開門 六種速度與拉力量測結果 81
4.6.4 中門弓器 30kg 平開門 六種速度與拉力量測結果 82
4.6.5 大門弓器 45kg 平開門 六種速度與拉力量測結果 83
4.7 有油壓門弓器平開門數據分析 84
4.8 受測者推動平開門的測試結果與討論 85
4.8.1 A受測者以不同速度拉開平開門之拉力比較 85
4.8.2 B受測者以不同速度拉開平開門之拉力比較 86
4.8.3 A受測者正常相似速度拉開平開門之拉力比較 86
4.8.4 B受測者以相似力量拉開平開門之拉力比較 87
4.8.5 受測者16位推動平開門量測結果 87
4.8.6 不同使用者與各種族群使用狀況與量測力量討論 89
4.9　自動拉力裝置模擬特定開門模式 90
4.9.1加速時間1至5秒的拉力的比較 90
4.9.2加速時間0.1至1秒的拉力的比較 91
4.9.3 速度與加速度對拉力的影響 91
4.9.4 模擬一般開門模式 92
4.9.5 模擬慢速開門模式 92
4.9.6 模擬使用者C門族群開門模式 94
4.9.7 自動拉力裝置模擬不同開門模式量測數據討論 95
4.10 受測者與自動拉力裝置開門量測討論 96
第五章 結論與建議 96
5.1 結論 96
5.2 建議 96
參考文獻 98

圖 目 錄

圖1.1 研究流程 2
圖1.1 研究架構 3
圖2.1雙向開推轉拉門鉸鍊 11
圖2.2門弓器的分類 12
圖2.3門弓器內部結構 12
圖2.4門弓器的分段特性 13
圖2.5 開門的動作行為（Chang，2004） 17
圖2.6 扭力與運用體型開門之權重（Chang，2007） 18
圖2.7 扭力大小與使用雙手推拉之權重（Chang，2007） 19
圖2.8 使用手及手肘來開啟左開及右開的平開門的量測頻率觀察（Chang，2007） 20
圖2.9 四種身材體型碰觸開啟門的頻率（Chang，2007） 21
圖2.10 兩種方向平開門的開啟碰觸點（Chang，2007） 21
圖2.11 兩種方向平開門的最大碰觸區域與最明顯碰觸區域（Chang，2007） 22
圖2.12 無障礙環境（內政部建研所，2004） 29
圖2.13 不同需求通道寬度（內政部建研所，2004） 30
圖2.14 出入口寬度（內政部建研所，2004） 30
圖2.15單扇門的操作空間 （內政部建研所，2004） 31
圖2.16雙向開推轉拉門門設計（紀氏有限公司） 36
圖2.17 輪椅使用者進出雙向開推轉拉門使用情境圖（紀氏有限公司) 36
圖2.18 水平滑動窗戶拉力測試（ASTM） 38
圖2.19 衝擊試驗機台電子信號流程圖（Huang，2006） 39
圖2.20 BOCA Code，1999 規範門尺寸與拉力 40
圖2.21 門把高度限制（建築物無障礙設施設計規範解說手冊，2008） 40
圖2.22 門把型式（建築物無障礙設施設計規範解說手冊，2008） 41
圖2.23門之寬度限制（建築物無障礙設施設計規範解說手冊，2008） 41
圖3.1 力量傳感器與金屬杯鎖固在門上裝置圖 47
圖3.2 測量流程 48
圖3.3平開門夾具示意圖 48
圖3.4把手與治具裝置圖 48
圖3.5 自動拉力裝置示意圖 49
圖3.6 馬達控制架構 50
圖3.7馬達力量與時間曲線說明圖 51
圖3.8力量傳遞示意圖 52
圖3.9 推拉門量測裝置圖 52
圖3.10 平開門量測裝置圖 53
圖3.11 荷重元件之原理（黃萬福，2006） 54
圖3.12 S型及懸臂樑型力量感測單元(元智大學最佳化設計量測室資料庫） 54
圖3.13 華研科技Advantech USB-4711 資料收集模組 55
圖3.14 拉力校正架設圖(藍偉豪，2011) 56
圖3.15 拉力校正實作(藍偉豪，2011) 56
圖3.16 電壓與拉力關係式圖(藍偉豪，2011) 57
圖3.17 推拉門拉力量測架設圖 61
圖3.18平開門拉力量測架設圖 61
圖3.19推拉門使用者推拉力量測架設圖 61
圖3.20平開門使用者推拉力量測架設圖 62
圖4.1 量測數據說明圖. 64
圖4.2 六種開門速度下無氣壓門弓器的拉力與時間關係比較圖 66
圖4.3 六種開門速度下無氣壓門弓器的速度、拉力與時間相關圖 66
圖4.4 A受測者以三種速度開關無氣壓推拉門力量與時間關係比較圖 67
圖4.5 六種開門速度下有氣壓門弓器的拉力與時間關係比較圖 68
圖4.6 六種開門速度下有氣壓門弓器的速度/起始拉力/最大拉力/時間關係表 69
圖4.7 A受測者以正常方式開啟氣壓推拉門三次比較圖 70
圖4.8　A受測者重複三次快速開啟氣壓推拉門比較圖 70
圖4.9 A受測者重複三次慢速開啟氣壓推拉門比較圖 71
圖4.10 小門弓器平開門六種速度下拉力與時間比較圖 81
圖4.11 中門弓器平開門六種速度之拉力與時間比較圖 82
圖4.12 大門弓器平開門六種速度之拉力與時間比較圖 83
圖4.13 中型門弓器一秒一度的速度下靜態拉力 85
圖4.14 A受測者以不同速度拉開平開門之拉力比較圖 85
圖4.15 B受測者以不同速度拉開平開門之拉力比較圖 86
圖4.16 A受測者以相似速度拉開平開門之拉力比較圖 86
圖4.17 B受測者以相似力量拉開平開門之拉力比較 87
圖4.18 A族群平開門大型門弓器之推力比較圖 87
圖4.19 B族群平開門大型門弓器之推力比較圖 88
圖4.20 C族群平開門大型門弓器之推力比較圖 88
圖4.21 D族群平開門大型門弓器之推力比較圖 89
圖4.22 受測者推開裝有大型門弓器平開門之特別姿勢 90
圖4.23 中型門弓器加速時間1至5秒的拉力的比較圖 90
圖4.24 中型門弓器加速時間0.1至1秒的拉力的比較圖 91
圖4.25 自動拉力裝置模擬一般開門模式拉力圖 92
圖4.26 自動拉力裝置模擬慢速開門模式拉力圖 92
圖4.27 自動拉力裝置模擬C族群模式拉力圖 93
圖4.28 自動拉力裝置模擬C族群拉力與C族群拉力曲線比較圖 93

表 目 錄
表2.1 門的種類 5
表2.2 門的四大類開啟模式 6
表2.3 門型與門把之關聯 9
表2. 4 門鉸鍊的分類 10
表2.5 門弓器的用途 11
表2.6 門弓器的規格 13
表2.7 受測門之規格限制表 14
表2. 8 成年智能障礙者的居家空間及設備規劃現況與實際生活情形(邱克豪，2004) 15
表2.9 門的測試條件（Chang，2007） 18
表2.10 通用設計起源 23
表2.11 PPP量表 24
表2.12 國內外廁所無障礙空間設計(王武烈建築師提供） 32
表2.13 各國對開門力量的規範 42
表2.14 建築技術規則建築設計施工編 42
表2.15　馬達轉速與鋼繩速度對照表 50
表3.1 拉力與電壓值關係表(藍偉豪，2011) 57
表4.1 無氣壓門弓器推拉門二轉速拉力分析表 65
表4.2 六種開門速度下無氣壓門弓器的最大拉力與開門時間關係表 66
表4.3 兩種速度下無氣壓推拉門力量與時間關係比較表 68
表4.4 六種開門速度下有氣壓門弓器的拉力與開門時間表 69
表4.5 無油壓平開門在速度25.12cm/s對不同門重的測試結果 73
表4.6 無油壓平開門速度50.24cm/s對不同門重的測試結果 74
表4.7 無油壓15kg平開門六種開門速度之拉力比較表 75
表4.8 無油壓30kg平開門六種開門速度之拉力比較表 76
表4.9 無油壓45kg平開門六種開門速度之拉力比較表 77
表4.10 三種油壓門弓器的規格比較表 78
表4.11 平開門大中小三種門弓器於25.12cm/s速度下拉力與時間比較表 79
表4.12 平開門大中小三種門弓器於50.24cm/s速度下拉力與時間比較表 80
表4.13 平開門大中小三種門弓器於高低速度下拉力與時間比較表表 81
表4.14 小門弓器15kg平開門六種速度之拉力與時間比鉸表表 82
表4.15 中門弓器30kg平開門六種速度之拉力與時間比鉸 83
表4.16 大門弓器45kg平開門六種速度之拉力與時間比鉸 84
表2.1 門的種類 5
表2.2 門的四大類開啟模式 6
表2.3 門型與門把之關聯 9
表2. 4 門鉸鍊的分類 10
表2.5 門弓器的用途 11
表2.6 門弓器的規格 13
表2.7 受測門之規格限制表 14
表2. 8 成年智能障礙者的居家空間及設備規劃現況與實際生活情形(邱克豪，2004) 15
表2.9 門的測試條件（Chang，2007） 18
表2.10 通用設計起源 23
表2.11 PPP量表 24
表2.12 國內外廁所無障礙空間設計(王武烈建築師提供） 32
表2.13 各國對開門力量的規範 42
表2.14 建築技術規則建築設計施工編 42
表2.15　馬達轉速與鋼繩速度對照表 50
表3.1 拉力與電壓值關係表(藍偉豪，2011) 57
表4.1 無氣壓門弓器推拉門二轉速拉力分析表 65
表4.2 六種開門速度下無氣壓門弓器的最大拉力與開門時間關係表 66
表4.3 兩種速度下無氣壓推拉門力量與時間關係比較表 68
表4.4 六種開門速度下有氣壓門弓器的拉力與開門時間表 69
表4.5 無油壓平開門在速度25.12cm/s對不同門重的測試結果 73
表4.6 無油壓平開門速度50.24cm/s對不同門重的測試結果 74
表4.7 無油壓15kg平開門六種開門速度之拉力比較表 75
表4.8 無油壓30kg平開門六種開門速度之拉力比較表 76
表4.9 無油壓45kg平開門六種開門速度之拉力比較表 77
表4.10 三種油壓門弓器的規格比較表 78
表4.11 平開門大中小三種門弓器於25.12cm/s速度下拉力與時間比較表 79
表4.12 平開門大中小三種門弓器於50.24cm/s速度下拉力與時間比較表 80
表4.13 平開門大中小三種門弓器於高低速度下拉力與時間比較表表 81
表4.14 小門弓器15kg平開門六種速度之拉力與時間比鉸表表 82
表4.15 中門弓器30kg平開門六種速度之拉力與時間比鉸 83
表4.16 大門弓器45kg平開門六種速度之拉力與時間比鉸 84

中文部分
[1]中川 聰（2006），通用設計的教科書 增訂版，龍溪國際圖書出版社。
[2]內政部營建署（2008），建築物無障礙設施設計規範解說手冊。
[3]建築用防火門耐火試驗法(2002)，中國國家標準 CNS11227-91年版
[4]林政賢 (2004) 綠建築綜合分級評估制度之研究，內政部建築研究所，民國93年研究報告。
[5]黎正中‧陳源樹（譯）（2003）量測設計與分析。第十章：配適回歸模型，高立出版社。
[6]邱克豪（2004），成年智能障礙者社區家園環境建構之研究，私立淡江大學建築學系碩士班碩士論文。
[7]黃萬福（2006），專業地毯舖設工具膝踢器『Knee Kicker』之緩衝墊設計研究，大同大學工業設計研究所碩士論文。
[8]藍偉豪（2011），門操作所需力量之檢驗與量測機構設計，大同大學工業設計研究所碩士論文。
[9]余虹儀（2008），愛‧通用設計：充滿愛與關懷的設計概念，大塊文化，台北。

外文部分
[1]Chang，Shih-Kai，Drury，Colin G，2007 Task demands and human capabilities in door use，Applied Ergonomics 38(3)
[2]Chang， S-K， 2004 The Interaction between People and DoorsUnpublished Master’s Thesis， University at Buffalo， Buffalo， NY
[3]中川聡（2005），ユニバーサルデザインの教科書，日経デザイン編著。
[4]中川聡（2008），ユニバーサルデザイン実践マニュアル，日経デザイン編著。

網站部分
[1]線上免費專利查詢系統（http://wwwfreepatentsonlinecom）
[2]均聖企業門-弓器專業知識（http://wwwjinsoncomtw）
[3]國家標準檢索系統（http://wwwcnsonlinecomtw）
[4]台灣裝潢網 http://wwwtwdecocomtw/
[5]萬順貿易 (http://wanslycmywebhinetnet/wl_NITTOhtm)
[6]祐增自動門公司 (http://wwwjadcomtw/)
[7]美和國際建材股份有限公司(http://wwwmayhocomtw/GEZE/GEZEhtm)
[8]EC21com (http://fantiec21com/ks-door-closer/)
[9]季氏有限公司 (http://twmyblogyahoocom/barrierfree-keebrothers/)