外牆隔熱飾板火災特性研究

隨著各國外牆節能飾板應用普及日增，其防火問題不可忽視，等別是以採用 聚苯乙烯和聚氯酯發泡材料作為其隔熱材料時，必須要求其材料的耐燃性及系統 的防火性，特別在門、窗等開口部位的側面，必須使用有防火材料完全包覆以保 護隔熱材，不能有外露情形。因未有耐燃防火處理的普通聚苯乙烯和聚氨酯發泡 材屬易燃材料且在著火後會有火焰延燒的危險。

建築物起火時，門窗玻璃在火焰或高溫下，很快破碎脫落，火舌從這些破碎 的門窗伸出再向外蔓延途逕有：1. 為輻射熱穿過門窗引燃對面的建築物外牆；

2. 是火舌從窗口伸出向上竄，將上層窗口的可燃物引燃，逐層向上蔓延。特別

是外牆飾板發生火災後，因煙囪效應火災蔓延特別迅速。如果外牆飾板的裝飾材 為瓷磚、石材等材料，當發生火災時，火焰和烟氣將使局部外牆面溫度升高，可 能因面磚與保溫層的導熱係數不一致而出現變形，而造成面磚大面積脫落，此時 保溫材料若未有任何耐燃或防火功能，很快會引燃大量燃燒導致火災迅速擴大蔓 延，同時，保溫材料燃燒產生的烟氣及毒氣對於消防人員造成極大傷害。

Chow, C. L.［15］等人提出使用較差的隔熱材料會導致較高的熱量損失，

從而增加供暖，通風和空調系統的製冷或供暖負荷。新的建築特色，如雙層立面 可能會降低散熱率。但是，對於具有隔熱外牆的建築物來說，更容易發生閃燃。

火災中產生的熱量會被困住，使室內空氣溫度迅速上升。

陳建忠［16］等人於研究圓錐量熱儀之發展與應用時提出，利用圓錐量熱儀 試驗結果可適切地了解建材燃燒時之熱釋放率變化情形，並可模擬不同物品在火 災發生時，可能產生之生成物，如黑煙、有毒物、腐蝕物等。早期法規遇到的問 題在於判定不燃物的重要變數不合理，發展至今認定熱釋放率可作為重要判定指 標，現今國際上普遍肯定圓錐量熱儀具有足夠公信力。

朱春玲［17］等 人 提出圓錐量熱儀小樣品（圖 2-10）的試驗結果，可用於 外牆保溫系統可否通過大尺寸防火實驗的初步判定。根據其試驗的熱釋放率峰值 分為 3 類：（1）當熱釋放率峰值 ﹤5 kW/m²時，可判斷系統不具火焰傳播性，不 需進行系統防火試驗；（2）當熱釋放率峰值為 5 kW/m²～250 kW/ m²時，不能判 斷系統不具火焰傳播性，需進行系統防火試驗；（3）當熱釋放率峰值 ﹥250 kW/m² 時，可判斷系統具火焰傳播性，不需進行系統防火試驗。

圖 2-10 圓錐量熱儀試體［17］

曾緒斌［18］等人以三個不同的外牆保溫系統進行試驗，分別為薄抺灰外牆

保溫系統、金屬面外牆保溫系統及帷幕外牆保溫系統，其 3 組試體都以聚氨酯

間內屋頂溫度超過 200 ℃，就容易造成房間內可燃物的燃燒）。

內政部建築研究所 106 年協同研究報告「帷牆層間縫隙構造防火性能及設計 構法之研究」[21]以 ASTM E2307-15b（層間塞）與 NFPA 285（外牆延燒）熱電 偶布放的方式，進行帷幕牆與層間塞的防火與阻熱性能試驗。結果發現，純粹使

表 2-2 外牆隔熱材料燃燒試驗結果[22]

Liang Zhou［24］等人進行了垂直方向岩棉做為防火阻隔應用在 EPS 隔熱 外牆板的延燒試驗，此研究先將 EPS 試體進行了圓錐量熱儀試驗，在熱通量 50 kW/m² 時，長 10 公分寬 10 公分的 EPS 試體最大熱釋放率為 4.52 kW/ m²，接 著將垂直方向的岩棉作為防火阻隔時，研究不同的岩棉寬度以及岩棉間距對於 EPS 溫度與延燒速率之影響，實驗結果發現岩棉作為防火阻隔時，間距寬度越 低，越能有效減少 EPS 之延燒速率。最後進行了實尺寸七層樓高的 EPS 外牆延 燒試驗（圖 2-11），使用 30 公分寬的水泥作為垂直防火阻隔，實驗結果證實垂 直的防火阻隔能夠有效阻擋 EPS 外牆發生火災時火焰水平方向的延燒。

圖 2-11 實尺寸 EPS 外牆延燒試驗

(資料來源：Liang Zhou 等人,2017)