國外木構造樓板與屋頂防火設計

一、北美的木構造樓板防火設計規範

（一）American Wood Council (AWC)

依據 American Wood Council 出版之文件 Design for Code Acceptance 中涵蓋：

DCA1: Flame Spread Performance of Wood Products DCA2: Resistive Exposed Wood Members

DCA3: Fire-Rated Wood-Frame Wall and Floor/Ceiling Assemblies

DCA4: Component Additive Method for Calculation and Demonstrating Assembly

Fire Endurance

DCA5: Post Frame Buildings

其中 DCA4 提出 Component Additive Method (簡稱 CAM)，

利 用 分 別 計 算 組 成 系 統 之 各 個 構 件 之 耐 燃 時 效 (Fire Endurance)，再將各構件累加訂定其耐燃時效。其中對框組壁 工法(一般稱為 2X4 系統)而言，主要構材部份仍能以碳化率訂 定其標準耐燃時效，除此之外，其他構材則賦予一增加防火時 效(Incremental Time)，將構材及所有部材之防火時效加總，

即可得出框組構造(如牆及樓板等)之防火時效，常用之各種部

5/8 英吋之石膏牆版 30 1/2 英吋 X 型之石膏牆版 25 5/8 英吋 X 型之石膏牆版 40 雙層 3/8 英吋之石膏牆版 25 1/2+ 3/8 英吋之石膏牆版 35 雙層 1/2 英吋之石膏牆版 40

假設有一框組木構造樓板，由斷面為 2x8 英吋，間距為 16 英吋的托樑，下双層覆蓋板為 0.5 英吋的石膏版(Type X Gypsum Wallboard)，上層為 0.5 英吋的合板(plywood)其耐燃 時效計算如下:

表 2-4 耐燃時效計算

木構造樓板構材 耐燃時效

2x8 英吋托樑 10 分鐘 0.5 英吋石膏版 25 分鐘 0.5 英吋石膏版 25 分鐘

總耐燃時效 60 分鐘

圖 2-10 DCA4 舉例之不同樓板組成之 CAM 計算方式[15]

CAM 的計算方式乃由 NBC(National Research Center of Canada)利用 NBS(National Building Scienece)的科學資料發 展而成，之後為 ICBO(International Conference of Building Officials) 、 SBCCI(Southern Building Code Congress International)與 BOCA(Canadian Building Code Angency) 所認可。

（二）American Forest and Paper Association (AFPA)

由 美 國 森 林 與 紙 業 協 會 (American Forest and Paper Association)出版之「Details for Conventional Wood Frame Construction」中，提出許多有關平台式(Platform)工法之施 工細部作法，其中包含常見之防火設計。[13]

圖 2-11左) Platform Construction 內部承重隔間牆之 防火阻擋(Fire stopping)設計^[16]

圖 2-12 設置於天花之防火阻擋[16]

圖 2-13 磚木混造牆之防火阻擋 圖 2-14 磚木混造牆之防 火阻擋[16]

（三） Union Building Code (UBC)

北 美 的 Union Building Code ( 現 為 International Building Code, 簡稱 IBC) 亦有針對相關防火構造設計說明。

在 Code Guide , Rated Wood Construction - UBC/6/#2 文件 中有系統性之細節描述。圖 2-12 為細部位置對照圖。[13]

圖 2-15 細部位置對照圖[17]

圖 2-16 一小時防火時效之內牆與天花交接斷面設計[17]

二、日本的設計規範

目前採用參考的日本木構造防火設計規範包括：「木造住宅工事 式樣書」(平成 17 年改版)中的「高性能準耐火構造の住宅の仕様」，

與「枠組壁工法住宅工事仕樣書」(平成 17 年改版)中的「省令準耐 火構造の住宅の仕様」與「準耐火構造の住宅の仕様」。

日本之設計規範針對柱梁構件之規定分為 :最小尺寸小於 12 cm 及大於 12 cm 兩類，其中當柱梁構件愈小時，其防火被覆之合理要求 則愈高，在梁構件方面亦因天花設計之不同有不同之防火設計規定。

[13]

圖 2-17 日本柱梁構件設計原則(含壁及樓版天花) [13]

三、歐洲的設計規範

參考 SIA 84 之木結構防火設計規範，分別對可燃之牆構造，非 可燃之牆構造，可燃之樓版構造，非可燃之樓版構造及屋頂構造之最 小尺寸規定，以下就樓板等相關構造描述如下:

（一）可燃之樓版構造最小尺寸規定如下: (1)獨立梁之 b,h≧100mm，

(2)托梁與板聯結之 b,h≧100mm，d1≧20mm ，(3) 托梁與板聯結之 b1≧80mm，h≧100mm，d1≧20mm，托梁間距≦200mm (4) 托梁與雙面 板聯結之 b2≧60mm，h≧100mm，d2≧20mm，(5)~(7)實木或箱型梁或 版應滿足應有之彎矩強度，版之厚度 d3≧20mm。[13]

圖 2-18 可燃之樓版構造

(資料來源 : SIA 84 之木結構防火設計規範)

（二）不可燃之樓版構造最小尺寸規定可分為: (1)~(3)托梁或梁之 b,h≧100mm，(4) 托梁與雙面不可燃板材，不可燃隔絕材之 b1≧60mm，

h≧100mm，d2≧20mm

圖 2-19 不可燃之樓版構造

(資料來源 : SIA 84 之木結構防火設計規範)

（三）屋頂構造之最小尺寸規定則分為: (1)無隔絕材料之托梁及承 重之椽條 b,h≧100mm，(2)有隔絕材料與托梁及承重椽條，可燃天花 面材之 b,h≧100mm，(3)有隔絕材料與托梁及承重椽條，可燃天花面 材之 b1≧60mm, h≧100mm。

圖 2-20 常見屋頂構造

(資料來源 : SIA 84 之木結構防火設計規範）