第二章 規範與文獻回顧
第四節 外牆隔熱飾板系統構造防火試驗方法
在歐美等外牆節能系統廣泛應用的國家，對於防火性能有嚴格的要求，對不 同的外牆隔熱系統和隔熱材料均有訂定防火測試的方法和分級標準，並考慮燃燒 時煙產生量及煙毒性的釋放，同時對不同防火等級的外牆隔熱系統應用在哪類建 築使用的範圍進行限制。從試樣尺度劃分試驗方法的類別，包括小尺寸試驗、中 尺寸試驗和大尺寸防火試驗。小尺寸試驗主要是對隔熱材料的燃燒性能進行檢 驗；中尺寸試驗可以對隔熱材料的燃燒性能進行檢驗，也可以針對具有某種構造 的外保隔熱統進行檢驗；大尺寸試驗可以對整個外牆隔熱系統的所有構造進行檢 驗。
壹、NFPA 285
美國「國際建築規範」（IBC）規定，外牆隔熱系統之防火性能要求其為：
（1）依據 ASTM E 119 建築結構和材料的防火試驗確認其組件對外牆的耐火性 能没有負面影響；（2）依據 NFPA 285「含可燃成分的非承重外牆火災延燒特性」
試驗法對外牆系統其火焰傳播特性進行評估，確認其外牆系統可以阻止火焰在一 個樓層擴散至另一個樓層，且能抵抗火焰側向擴散到相鄰建築物，屬中尺度防火 試驗。
NFPA 285［25］為中尺度非承重牆组件火焰傳播特性試驗方法，通過模擬多 層建築外牆整體結構的防火性能，確保牆體的表面、中心或者火源中心和其周圍 組件之間不會傳播火焰。試驗觀察項目包含：熱電偶溫度、火焰垂直高度、火焰 水平長度、第二層試驗室的溫度及第二層試驗室（圖 2-12）火焰情況等。實驗 屋為上下二層樓的構造，試體尺寸為寬 4.06 m 高 5.33 m，試驗火源含有二個 燃燒器（900kW 的測試室燃燒器及 400kW 的窗戶燃燒器）（圖 2-13），試驗時 間為 30 分鐘。
試驗通過條件為：試體火焰延燒高度未達窗戶上方 3.05m、火焰延燒距離未 達中心線水平方向 1.5m 的距離（圖 2-16）、熱電偶溫度點 28,18-19 和 31-40
（圖 2-14）不能超過 538℃、溫度點 49-54 （圖 2-15）不得高於起始溫度 260
℃ 等限制。
圖 2-12 試驗屋結構示意圖［25］
(資料來源：NFPA 285)
圖 2-13 燃燒器示意圖［25］
(資料來源：NFPA 285)
圖 2-14 試體表面熱電偶配置圖［25］
(資料來源：NFPA 285)
圖 2-15 測試室內表面熱電偶配置圖［25］
(資料來源：NFPA 285)
圖 2-16 火焰傳播範圍
(資料來源：本研究製作)貳、英國 BS 8414-1
英國建築防火安全規範（ADB）中對建築外牆保溫材料的防火要求依據建築 的類別、高度及邊界的不同，對外牆材料分別有不同等級的要求，而外牆保溫系
性能判定，通過該試驗後則無使用上建築物高度的限制。
9000 ㎜、寬度≧2600 ㎜，副牆體的高度≧9000 ㎜、寬度≧1500 ㎜（如圖 2-17）。
2. 燃燒室：設置於主牆的底部，火焰從其開口噴出，開口尺寸為高（2000±100）
㎜、寬（2000±100）㎜。
3. 熱源：平均輻射熱通量應符合標準曲線。
圖 2-17 試驗裝置尺寸圖
(資料來源：BRE Global Client Report ,2017) ［27］
圖 2-18 熱通量量測點
(資料來源：Gaurav Agarwal 等人,2018) ［28］
圖 2-19 試體按裝
(資料來源：BRE Global Client Report ,2017)［27］
參、中國大陸 GB/T 29416
［29］：
本試驗法是為建築外牆外保溫系統的防火性能試驗方法，適用於測試規定的 構造方式將多種材料安裝在建築物外牆外表面上，具有保溫性能的完整結構系統 之防火性能試驗。
1. 試驗裝置:包含主牆體、副牆體、燃燒室、熱源、垮塌區域及熱電偶量測等，
受測的試體必需包含外牆外保溫系統的所有組成部分進行安裝（如圖 2-20、
圖 2-21 及圖 2-22））。
2. 試驗：引燃熱源當水平準位線 1 上外部任一個熱電偶溫度高出初始溫度 200
℃持續 30 秒時，則為試驗的開始時間。試驗過程中應觀測並記錄各熱電偶溫 度及試體整體或部分出現破損、剝離、垮塌等情況及時間。試驗終止條件為 試驗 30 分鐘內出現試體全面燃燒等不安全因素；或試驗時間達 30 分鐘試體 已無燃燒現象；或試驗時間達 30 分鐘試體的任何部位仍有燃燒現象，則試驗 應持續進行至 60 分鐘後才終止試驗。
3. 結果判定：出現下列任何一種情形其防火性能都將判定為不合格：
（1）試驗過程中出現全面燃燒等不安全因素，試驗被提前終止。
（2）試驗期間出現持續火燃燒火焰其垂直方向的高度超過 9m，或火焰水平延 申長度自牆夾角處沿向主牆超過 2.6m，向副牆延燒超過 1.5 m。
（3）試驗間水平准位線 2 的任一外部熱電偶溫度超過初始溫度 600℃，且持 續時間大於 30 秒。
（4）試驗間水平准位線 2 的任一內部熱電偶溫度超過初始溫度 500℃，且持 續時間大於 30 秒。
（5）試驗期間內從試體上脫落的燃燒殘片火焰蔓延至垮塌區域之外，或是試 驗過程中試體滴落在垮塌區域內仍持續燃燒，且持續燃燒時間大於 3 分 鐘。
（6）試驗期間因悶燒其損害區域，垂直方向超過水平准位線 2 或水平方向在 水平准位線 1 和 2 之間達到副牆的外邊界。
（7）試驗期間內試體出現全部或部分垮塌，而垮塌物掉落到垮塌區域外。
依據其試驗結果，對外牆保溫系統的外部延燒、內部延燒、是否會有閃燃情 形及系統穩定性都有全面性的安全要求。另依據 GB/T 29416（2012）建築外牆 外保溫系統的防火性能試驗方法進行全尺度的外牆保溫系統防火試驗，其試驗結 果需符合判定外，在進行本標準的防火試驗前，其材料需符合 GB/T 20284 的燃 燒性能要求。
圖 2-20 試驗裝置及熱電偶位置示意圖
(資料來源：GB/T 29416）圖 2-21 熱源平均熱輻射通量時間曲線
(資料來源：GB/T 29416)圖 2-22 垮塌區域示意圖
(資料來源：GB/T 29416)肆、CNS 15213-2 建築物外牆立面防火試驗法-大尺度試驗
［30］本標準是對於貼附於既存外牆或框架上之非承重立面之防火試驗方法，其試 驗原理是以窗戶等開口竄出之火焰直接加熱大尺度外牆立面表面，評估牆面火焰 從引燃源水平面以跳躍方式向上延燒至另一水平面之火焰延燒行為，此方法不適 用於陽台、窗戶、窗戶及布幕。
試驗設備及試體組合包含支撐背牆、支撐側牆、主立面試體、側立面試體及 燃燒箱（圖 2-23）。試驗設備的高度應在燃燒箱開口部上緣處 4m 以上，支撐背 牆的寬度應為 3 m 以上，支撐側牆的寬度應為 1.2 m。燃燒箱外觀應為正方形，
體積介於 20m3~100m3，使用標準燃料為丙烷，燃料流率如圖 2-25 所示。試體的 高度為 5.7m 以上，主立面試體及側立面試體寬度分別為 3m 及 1.2m，其構造及 材料應與實際使用狀態一致。溫度量測用的熱通量計及熱電偶佈點位置如圖 2-24，於試驗過中能提供試體內層及空隙之火焰延燒資訊。