乾式工法構造牆耐火性能實驗規劃

為將板材類的防火性能進一步劃分，以瞭解裝修板材於火災旺盛 期的防火性能，將參考美國 ASTM 規範即有特殊耐火型石膏板 TYPE X 的測試標準－ASTM C 1396 石膏板標準－附錄 TYPE X 測試標準。

一、試體設計

1.試驗時間：1 小時。

2.試體整體尺寸設計為 3m×3m。

3.板材厚度為 15.9mm，長×寬 1220mm×2440mm，單層固定於骨架 兩側。

4.骨架：寬 92mm 非承重型鍍鋅槽鐵框架組成，間距 610mm。

5.螺釘長 25mm，板材邊固定間距 203mm，中間槽鐵固定間距 305mm。

並與鄰接板材螺釘交錯。

二、試體規劃

實驗試體組構方式係參考「ASTM C 1396 石膏板標準－附錄 TYPE X 測試標準」、「CNS12514-1 建築物構造構件耐火試驗法－第 1 部：

一般要求事項」與「CNS12514-1 建築物構造構件耐火試驗法－第 8 部：非承重區劃構件特定要求」規訂。主要材料－覆蓋板材，包含二 大類分別為石膏板與矽酸鈣板。試體總計有 6 組，材料之組構如試體 規劃表表 4-6 所示。

表 3-3 乾式工法構造牆耐火性能實驗試體規劃表

試體編號 板材 厚度 耐燃等級 試體尺寸 槽鐵

GBR 石膏板－GBR 15.9mm 耐燃1級 3m×3m 92×35×0.8mm GBF 石膏板－GBF 15.9mm 耐燃1級 3m×3m 92×35×0.8mm GBUL 石膏板－GBFUL 15.9mm 耐燃1級 3m×3m 92×35×0.8mm

第三章 乾式工法構造牆耐火性能實驗

三、實驗條件設定

1.實驗試體測溫位置佈設

測溫點佈設位置分為試體非加熱面測溫點佈設與內部測溫點佈 設兩部份。試體非加熱面測溫點佈設參照 CNS12514 第 5.6 節規定水 平或垂直分隔構造之試驗，非加熱面溫度測點數量不得少於 5 個，其 中 1 個位於試體中心，其餘分別在試體四等分每一部分之中心如圖 3-8 所示。所有熱電偶之測點應避開接縫、銲點、螺栓、螺釘、鉚釘 等可能令熱電偶受到穿透試體之熱氣直接影響，距離須為 5cm 以上：

（1）試體寬度中間處頂部。

（2）沿著試體間柱(stud)或中柱(mullion)頂部。

（3）在非承重牆系統之間柱與橫槽軌(rail)接合點。

（4）在固定邊緣之高度中間處。

（5）在自由邊緣之高度中間處。

（6）在寬度中間儘量接近水平接縫處(正壓區域)。

（7）在高度中間儘量接近垂直接縫處(正壓區域)。

在試體內部測溫點之佈設位置，依研究目的於牆體構件埋設測溫 點如圖 3-8 所示。

圖 3-8 乾式工法構造牆試體測溫點佈設圖

2.試體安裝及束制

（1）一般：

試體與支撐構造應依實際情況安裝在試驗框架上。

試體應盡可能固定在接近試驗框架垂直曝火面或適當的支 撐構造內。

整個試體區域應暴露於加熱條件。

（2）支撐構造：若試體尺度小於試驗框架的開口，則應依照下 列步驟組立在試驗框架上。

a.試體的高度小於試驗框架的開口時，則應提供支撐構造 以降低開口到需要的高度。支撐構造應對試體擁有足夠 的穩定性。

b.當試體的寬度較小時，則在垂直邊應提供對於試體具有 足夠的穩定性的標準支撐構造。

（3）束制：

當實際構造物不大於加熱爐的前端開口時，則試體的邊緣 應以實際情況束制。

當實際構造物的寬度大於加熱爐的前端開口時，其中一個 垂直邊應無束制且試體與試驗框架間應留有 25mm~50mm 的 空隙。

該空隙以一具有彈性且非易燃材料，例:礦纖，以提供一個 不限制其活動自由的填縫。其他邊則與實際情況一樣被束 制。

3.實驗條件設定

（1）加熱條件：實驗之加熱溫度參考 CNS12514 第 5 節之規定內 容，時間為 1 小時。

第三章 乾式工法構造牆耐火性能實驗

t = 加熱時間（分）

（2）爐內壓力設定：6pa。

a.加熱爐內高度方向之氣壓分布大概呈線性梯度狀態，雖 然此壓力梯度會因為爐內溫度的改變稍有變化，但在評 估 爐 內 壓 力 狀 態 時 ， 可 假 設 該 壓 力 梯 度 平 均 值 為 8 Pa/m。

b.在特定高度的爐內壓力值應為標稱平均值，不考慮紊流 等相關因素所造成的壓力不穩定波動，且以相對於爐外 相同高度的壓力值表示。爐內控制壓力的平均值應依據 CNS 12514-1 9.4.2 執行監視，在試驗開始初期 5 min 應保持在±5 Pa，至 10 min 時須保持在±3 Pa。

c.垂直構件，原則上從試體底端起 500 mm 高度處之壓力 值應為零(中性壓力面)；但試體最頂端壓力不得大於 20 Pa，因此壓力平面的高度應隨之調整。

圖 3-9 耐火實驗加熱爐圖

第三節 板材耐燃性能實驗規劃

乾式工法構造牆最重要的防火性能係依據板材類的防火性能而 定，而國內目前對於板材類的防火性能只有探討板材於火災成長期的 耐燃性能。所以本研究亦同時進行板材的防火性能實驗，實驗方法依 據 CNS14705-1 建築材料燃燒熱釋放率是驗法-第 1 部圓錐量熱儀法。

實驗結果將與乾式工法構造牆耐火性能實驗結果作一比較。

一、試體設計

1.試驗時間：20 分鐘。

2.試體整體尺寸設計為 10cm×10cm。

二、試體規劃

板材的耐燃性能實驗，實驗方法依據 CNS14705-1 建築材料燃燒 熱釋放率是驗法-第 1 部圓錐量熱儀法。實驗材料－覆蓋板材，包含 二大類分別為石膏板與矽酸鈣板。試體總計有 4 組，每一組 3 片試體，

材料之試體規劃表表 4-7 所示。

表 4-7 板材耐火性能實驗試體規劃表

試體編號 板材 厚度 耐燃等級 試體尺寸 加熱時間

SCB 矽酸鈣板－A牌 12mm 耐燃1級 10cm×10cm 20分鐘 GBR 石膏板－GBR 15.9mm 耐燃1級 10cm×10cm 20分鐘 GBF 石膏板－GBF 15.9mm 耐燃1級 10cm×10cm 20分鐘 GBUL 石膏板－GBFUL 15.9mm 耐燃1級 10cm×10cm 20分鐘

第三章 乾式工法構造牆耐火性能實驗

圖 3-10 耐燃性能實驗設備圖

圖 3-11 耐燃性能實驗過程