實驗區間內熱電偶樹的佈設

熱電偶樹的佈設主要目的在於瞭解室內溫度的分布及傳播，佈設斷面分成三種，

一種佈設於鋼承板下，另一種佈設於小梁下，其中配置於鋼承板下方的熱電偶樹因其 垂直高度較配置於小梁下方者為高，故其熱電偶個數較多。實驗全區的熱電偶樹配置 平面圖如圖3-20 所示，配置於小梁下的熱電偶樹有 8 串(紅色圓圈)，每串有 6 個熱電 偶，其垂直分布如圖3-21 所示；配置於鋼承板下的熱電偶樹有 8 串(綠色圓圈)，每串 有 7 個熱電偶，其垂直分布如圖 3-22 所示。實驗全區佈設的熱電偶總數共有 104 個 點。

圖

3-20 熱電偶樹配置平面圖

(本研究整理)

圖

3-21 小梁下熱電偶樹垂直佈設圖(圖 3-20 之紅色●圓圈)

(本研究整理)

圖

3-22 鋼承板下熱電偶樹垂直佈設圖(圖 3-20 之綠色●圓圈)

(本研究整理)

第三節 位移計佈設

本實驗為了量測實驗目標於火害中的變形量及監測非實驗目標受火害時的安全 性，架設數個位移計來量測各個構件的變位量，其中包含水平變位及垂直變位的量測，

整體位移計的佈設如圖 3-23 所示，圖中虛線箭頭為量測垂直變位量測點，而實線箭 頭則是水平變位量測點。由圖中可以看到，實驗目標構件 RBS 大梁設置較密集的垂 直變位量測點，此外本次實驗A、C 區南側外大梁有不同的加勁方式，因此在 A、C 區南側外大梁也設置較密集的垂直變位量測點。樓板中點附近由於位移計數量的考量，

因此在C 區佈置十字形量測點檢測薄膜效應，而 A 區只有在樓板中點及小梁中點上 方設置量測點；所有柱皆配置有水平變位及垂直變位的量測點。

圖

3-23 位移計配置平面圖

(本研究整理)

本實驗所配置之位移計將架設在量測用參考鋼架上，此量測用參考鋼架之主結構 為一山形鋼構架，並於鋼構實驗屋頂樓板以上約200 cm 處設有水平格子鋼架，橫跨 整個鋼構實驗屋，其如圖 3-24 所示。本實驗量測鋼構實驗屋結構體變位之方法，並 非直接以位移計接觸結構體，在考量火害實驗時可能之各種破壞模式與不損傷位移計 的情況下，本團隊決定：將位移計固定在萬能角鋼上，再將位移計連同萬能角鋼水平 固定在量測用參考鋼架之格子鋼架上，以釣魚線之一端連接位移計，另一端透過滑輪 轉90 度後，垂直往下鎖固在結構體之馬達環上，細部架設說明如圖 3-25 所示，此種 架設方式將可降低結構體破壞而損傷到位移計的可能性。

圖

3-24 量測用參考鋼架 (本研究整理)

量測用 參考鋼架

(a) 架設位移計於角鋼上 (b) 釣魚線以滑輪轉向

(c) 釣魚線延伸至樓地板 (d) 整體位移計架設照片 圖

3-25 位移計之架設細部說明

(本研究整理)

第四節 隔間工程與防火被覆

本計畫火害實驗之隔間工程所採用的材料為高壓蒸氣養護輕質混凝土

（Autoclaved Lightweight Concrete），簡稱 ALC，係一種以鋁粉、矽砂、水泥為主要 原料，透過加水攪拌發泡凝固後，置入高壓蒸氣艙中養護，形成一種質輕的泡沫式 混凝土製品，常用於建築物的內牆與外牆，具有質輕、耐火、隔音、施工快速……

等特點，而最重要的是ALC 具有 1～2 小時的防火時效，適合用於本計畫在鋼構實 驗屋內之隔間牆，形成火災區劃空間。本計畫火害實驗所設計之隔間牆施做主要分 成兩項目的，第一項目的是以ALC 磚牆進行隔間，將二跨二跨之鋼構實驗屋分隔 出實驗區二區及儀器區，第二項目的是將已施做防火被覆之鋼柱進行ALC 板的包 覆，藉以對鋼柱形成雙重保護。ALC 隔間工程如圖 3-26 所示，隔間設計鋼構實驗屋 之左半部二區為火害實驗區，而右上角則為儀器室，圖3-27 為火害實驗區隔間工程 之局部現況。

圖

3-26 ALC 隔間工程平面圖

(本研究整理)

其中，隔間工程之非開口面（如圖3-26 所示之黑色牆），在牆面的頂端皆預留 了15cm 的空隙，以做為火害後鋼構件變形的預留空間，至於空隙的部分為防止火 舌竄出，會以防火棉填塞。

另外，隔間工程之開口面（如圖3-26 所示之紅色牆），僅具有 240 公分之高 度，其設計目的如下：

(1) 東西向之隔間牆，使牆頂至大梁下形成高度約 100 公分之開口，以利空氣 進出；

(2) 實驗區南側之角柱，使面對實驗區之二側 ALC 板裸露約 100 公分之高度，

並且不具防火被覆，以模擬兩面受火之情況；

(3) 實驗區南側之邊柱，使面對實驗區之三側 ALC 板裸露約 100 公分之高度，

並且不具防火被覆，以模擬三面受火之情況。

而在東西側外牆上方設計有1 公尺高之女兒牆，目的為防止實驗時火焰反捲至屋頂 而造成儀器及其他設備的損壞。

(a) 火害實驗 A 區 (b) 火害實驗 C 區 圖

3-27 火害實驗區之隔間工程現況

(本研究整理)

由於實驗區北側的鋼柱與大梁並非本次火害實驗目標構件，且因實驗安全及修 繕難度之考量，在實驗區北側之鋼柱與大梁（如圖3-28 所示之紅色構件）施做全構 件濕式蛭石防火被覆，實驗區南側之鋼柱（如圖3-28 所示之橘色構件）則施做高度 240 公分之濕式蛭石防火被覆，其所設計的防火時效皆為 2 小時，圖 3-29 為被覆工 程之局部現況。

圖

3-28 梁柱被覆工程平面圖 (本研究整理)

圖

3-29 被覆工程之局部現況

(本研究整理)

第五節 火載設計

3.5.1 木框架設計

圖

3-30 木框架燃料堆構造示意圖 (單位：mm) (本研究整理)

本研究所設計木框架燃料堆構造主要根據滅火器規範－CNS 1387【85】之 A 類 火災試驗模型，如圖 3-30 所示，採用由木條所組成之木框架，再以角鋼組成之支撐 架上層使木框架的支撐高度可在地板上方約 400 mm 處；而支撐架下層放置鐵盆(火 源)使其高度位在地板上方 100 mm 處，並選用較汽油安全的酒精膏作為點火燃料。

木條尺寸依據民國96 年舊版的 CNS 1387【86】，採用截面邊長為35mm＊30mm，

長度為900mm 之木條，堆疊方式依據國 104 年新版的 CNS 1387【85】，為每層 10

之木條，層層交錯排列，層數則依照火載重密度設計為 32 層。燃料盤大小設計依據 CNS 1387，長寬皆為 825mm，高度為 100mm。