第四章 木構造樓板與屋頂耐火性能實驗
第三節 實驗結果與分析
1-1 A牌6mm矽酸鈣板(耐燃1級) 7’11”
1-2 A牌9mm矽酸鈣板(耐燃1級) 9’43”
1-3 A牌6mm+6mm矽酸鈣板(耐燃1級) 12’10”
2-1 B牌6mm矽酸鈣板(耐燃1級) 6’40”
2-2 B牌9mm矽酸鈣板(耐燃1級) 11’03”
2-3 B牌6mm+6mm矽酸鈣板(耐燃1級) 14’29”
3-1 U牌15mm石膏板(耐燃1級,GB-R) 29’42”
3-2 U牌15mm石膏板(耐燃1級,GB-F) 36’28”
3-3
U牌15mm石膏板(耐燃1級,GB-F-UL)
50’24”
2×6
(38×
140mm)
120×150cm 無加載
加 載 方 試 體 編 號 式
木 構 架 尺 寸
下 層 覆 蓋 板
1.矽酸鈣板與石膏板耐火性能比較:
實驗結果顯示 15mm 石膏板於 CNS12514 的標準溫度時間曲線條件 下之加熱耐火性能約 30~50 分鐘,厚度各為 6mm、9mm、6mm+6mm 等 3 種矽酸鈣板耐火性能約 7~15 分鐘。本研究的石膏板試體的耐火性 能優於矽酸鈣板試體。
2.石膏板耐火性能比較:
實驗結果顯示 3 種 15mm 石膏板雖然皆符合 CNS 14705「建築材 料燃燒熱釋放率試驗法-圓錐量熱儀法」試驗之耐燃一級材料,但這 是假定於火災成長期的室內裝修材料耐火性能試驗,對於此種材料應 用於火災旺盛期時則 CNS 14705 標準並無法再進一步試驗出耐火性 能。
3.矽酸鈣板耐火性能比較:
不同廠牌的矽酸鈣板於 CNS12514 的標準溫度時間曲線條件下之 加熱耐火性能顯現差別。有可能是使用原料的差異,或是部分矽酸鈣 板燃燒之後的性狀顯現可能於製造時採用不同製程。
圖 4-48 矽酸鈣板實驗後結果(一)
圖 4-49 矽酸鈣板實驗後結果(二)
二、木構造組合防火時效分析
經統計 103~105 年度實驗結果如表 4-5 所示。符合標準之試體 並同時加載者,包含 103 年度第Ⅰ組試體與 104 年度第Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ組 試體。其中第Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ組試體未達 60 分鐘防火時效,經分析此 3 組於實驗時的試體內部溫度狀態如圖 4-50~圖 4-53,行加熱實驗時 試體下層覆蓋板隨時間增加其防火性能開始減低,而試體內部開始升 溫,當平均溫度(如綠色虛線所示)於木材炭化溫度 300℃(藍色垂 直虛線),木材構架受到溫度影響開始炭化。炭化時間開始後約 10 分鐘試體防火性能失效(紅色垂直虛線),也就是下層覆蓋板失效之 後木材構架約具有 10 分鐘的防火時效性能。
本年度實驗試體係屬「簡易試體」僅針對木構造樓板最主要之防 火構件「下層覆蓋板」進行研究。其實驗結果若僅討論下層覆蓋板採 用石膏板試體部分,使用相同厚度 15mm 石膏板,而型號為 GB-R、GB-F、
GB-F-UL 者,防火性能為 29 分鐘、36 分鐘、50 分鐘,此時之防火性 能係採試體著火來判定,而非以 CNS14705 的標準來判定。如此結果 再根據前述的討論,可以推論「簡易試體」實驗結果分別再加上 10 分鐘即為完整試體預估之防火時效。故下層覆蓋板採用厚度 15mm 石 膏板,而型號為 GB-R、GB-F、GB-F-UL 者,其防火時效預估為 39 分 鐘、46 分鐘、60 分鐘。
表 4-5 103~105 年度實驗結果表
圖 4-50 第Ⅰ組試體內部溫度圖 圖 4-51 第Ⅱ組試體內部溫度圖
440×305cm(符合標準尺寸) 15mm石膏板×1層(耐燃1級,G B - R ) 每200kg/m2 44
A 9mm矽酸鈣板×2層(耐燃1級)
-B 15mm矽酸鈣板12mm+9mm(耐燃1級)
-C 15mm石膏板×2層(耐燃1級,G B - R )
-D 12mm石膏板×2層(耐燃1級,G B - R )
-440×305cm(符合標準尺寸) 12mm合板+15mm合板 12mm矽酸鈣板×1層+9mm(耐燃1級) 57 440×305cm(符合標準尺寸) 1 5 m m 石 膏 板 × 2 層 ( 耐 燃 1 級 , G B - F ) 60 440×305cm(符合標準尺寸) 1 2 m m 矽 酸 鈣 板 × 2 層 ( 耐 燃 1 級 ) 40
1-1 A牌6mm矽酸鈣板(耐燃1級) 7
1-2 A牌9mm矽酸鈣板(耐燃1級) 9
1-3 A牌6mm+6mm矽酸鈣板(耐燃1級) 12
2-1 B牌6mm矽酸鈣板(耐燃1級) 6
2-2 B牌9mm矽酸鈣板(耐燃1級) 11
2-3 B牌6mm+6mm矽酸鈣板(耐燃1級) 14
3-1 U牌15mm石膏板(耐燃1級,GB-R) 29
3-2 U牌15mm石膏板(耐燃1級,GB-F) 36
3-3 U牌15mm石膏板(耐燃1級,GB-F-UL) 50
不加載
151×120cm 無覆蓋板
試 體 編 號 試 體 尺 寸 上 層 覆 蓋 板 下 層 覆 蓋 板
Ⅲ 不加載
防 火 時 效 ( 分 鐘 )
Ⅱ(修正後)
每200kg/m2
Ⅳ
圖 4-52 第Ⅳ組試體內部溫度圖 圖 4-53 第Ⅴ組試體內部溫度圖