第三章 支撐材評估實驗及討論
第一節 ISO 9705 房間試驗
1. 實驗設計
為瞭解不同耐燃級數、不同厚度板材於 ISO 9705 房間試驗之火 場行為，第一及第二次實驗分別以 9mm 耐燃二級石膏板及 12mm 耐 燃三級耐燃合板為面材。天花板之支撐材分為兩個部份，一半以木 角材來固定面材，另一半吊筋輕鋼架來固定面材，牆面則都以木角 材來固定，木角材跨距皆選用在一般裝修最常使用的 60cm（如圖 3-1），裝修後 ISO 9705 房間長、寬、高分別為 3.3m、2.2m、2.3m。
量測項目包括房間天花板、天花板木角材、天花板吊筋及牆面木角 材溫度，第一次實驗及第二次實驗之溫度測點分佈如圖 3-2 及圖 3-3。
天花板吊筋結構
天花板木角材結構
牆壁木角材結構
圖 3-1 天花板吊筋、天花板木角材、牆面木角材結構圖
（資料來源）：本研究
600
600
600
600
600
300
600 500 600
T1 T2 T3
T4 T5 T8
T6
T7
500
房間內熱電偶 天花板背溫熱電偶 側面背溫熱電偶 熱通量計 引火源 單位：mm
1
600
600 500 600
T1
T13 T14
T11 T12
T9 T10
本實驗以燃燒器（Burner）為引火源，以 95％丙烷為燃料，對 於燃燒器不同熱釋放率進行調整（如圖 3-8）， 測試在 ISO 9705 煙
-50
-200 0 200 400 600 800 1000 1200 Time (sec)
Rate of Heat Release (kW)
0
Total Heat Released(MJ)
RHR THR
材還有餘焰燃燒，且牆面的焦化面積也清晰可見。
(a)第1分鐘 (b)第10分鐘 (c)第15分20秒崩塌 (d)第20分鐘 圖 3-5 第一次 ISO 9705 房間試驗實驗圖
資料來源：本研究
圖 3-6 天花板版材燒穿及木角材崩塌
（資料來源）：本研究
實驗各熱電偶測點溫度如圖 3-7，熱釋放率、總熱釋放如圖 3-8。由圖 3-7 可知，天花板下方之溫度(T1、T2、T3)在熱釋放率 100kW 時，約維持在 200℃～300℃，十分鐘後熱釋放率增加至 300kW，室內溫度也隨之增加至 400℃～600℃，至 15 分 20 秒石膏 板崩塌，火災熱氣穿透面材進入天花板後方，使天花板下方之溫度 反而下降。此外天花板後方溫度(T4、T5)自崩塌後快速上升，另牆 面後方溫度(T6、T7、T8)緩慢上升，且均不超過 100℃。
熱釋放率部分，因石膏板為不燃材料，引火源為唯一熱釋放來 源，前十分鐘約維持在 100kW，隨後增加至 300kW，當面材崩塌後，
木角材被引燃後，熱釋放率才又有明顯的增加。
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 時間(s)
-100
-500 0 500 1000 1500
Time (sec)
Rate of Heat Release (kW)
0
Total Heat Released(MJ)
Total RHR Total THR
圖 3-8 第一次 ISO 9705 試驗熱釋放率、總熱釋放率圖
(a)第1分鐘 (b)第10分鐘 (c)第10分37秒閃燃
圖 3-9 (a)~(c) 第二次 ISO 9705 房間試驗過程
（資料來源）：本研究
實驗各熱電偶測點溫度如圖 3-10，天花板下方之溫度(T1、T2、
T3)在熱釋放率 100kW 時，除 T3 因為於燃燒器附近，溫度達約 500
℃外，其餘各點維持在 300℃左右，十分鐘後熱釋放率增加至 300kW，至 10 分 37 秒發生閃燃，溫度已達約 600℃～900℃，為避 免實驗設備受損，實驗隨即停止。此外天花板後方溫度(T4、T5、T11、
T12、T13、T14)與牆面後方溫度(T6、T7、T8、T9、T10)緩慢上升，
且均不超過 100℃。吊筋(T15、T16)之溫度介於 150℃～200℃，無 法造成吊筋性質之改變。熱釋放率、總熱釋放如圖 3-11，耐燃合板
0
Time (sec)
Rate of Heat Release (kW)
-20
Total Heat Released(MJ)
Total RHR Total THR
圖 3-11 第二次 ISO 9705 試驗熱釋放率圖
（資料來源）：本研究
5. 面材小尺寸實驗
6 CA＜120
tdθ＞
6 CA＜120
tdθ＞
(a)石膏板正面圖 (b)石膏板背面圖
(d)耐燃合板背面圖 (c)耐燃合板正面圖
圖 3-12 （a）～（d）表面試驗結果
（資料來源）：本研究
6. 房間試驗與表面試驗結果討論
固定材在火場中之危害為被破壞、斷裂、崩塌，造成裝修材料 突然大量暴露於火災高熱中以致釋放大量熱、煙，在 2 次房間試驗 中，第一次試驗 9mm 二級石膏板面材雖未大量的燃燒，但約於 15 分鐘發生崩塌，第二次試驗 12mm 三級耐燃合板約於 10 分鐘發生閃 燃，但未發生崩塌，且固定材皆未受到破壞。第二次試驗 12mm 三 級耐燃合板實驗發生閃燃乃因其耐燃級數較低，甚為合理；但發生 面材被燒穿，固定材均被破壞的是第一次試驗 9mm 二級石膏板面 材，因此在面材燒穿破裂前，即使發生閃燃，固定材並不會受到破 壞。
此外，面材燒穿與否是固定材是否會影響防火性能之關鍵，經 分析發現是否燒穿與板材之耐燃性無直接關係，其厚度扮演重要角 色。而裝修材料在表面試驗中已有檢測其龜裂及裂隙寬度，足以在 火災初期預防固定材之危害。故本研究建議只須規範面材，並不需 要針對固定材加以規範。
第二節 CNS 12514 建築物構造部分耐火試驗
1. 設備簡介
CNS 12514「建築物構造部分耐火試驗法」設計為評估供防火 區劃用之各式組件（如牆、樓板、天花板）之耐火性能，爐內溫度 依標準昇溫曲線進行加溫，模擬火災自起火期至擴大成災之火場環 境。試驗尺寸長、寬分別為 4.8m、4.8m。本實驗特別針對天花板固 定材之性能進行實驗，圖 3-13 所示簡易支承之屋頂組裝方式。
(a)寬度中間斷面
(b)長度中間斷面
1. 加熱爐體2.試體(屋頂)3.滾輪或鋼桿4.耐火絕緣材
圖 3-13 簡易支承之樓板及屋頂組裝
（資料來源）：CNS 12514 建築物構造部分耐火試驗
2. 實驗設計
在 CNS 12514 試驗中，實驗設計主要探討面材的厚度對崩塌的 影響，故在 CNS 12514 實驗中，將天花板分成四等份如圖 3-14，面 板分別以 9mm 石膏板、12mm 石膏板、7mm 耐燃合板、及 12mm 耐燃合 板，板與板間皆以 9mm 石膏板分隔，固定材皆以木角材，固定材跨 距選用在一般裝修常使用的 90cm。裝修後的是體長、寬、高分別為 480cm、480cm、30cm。量測項目方面，測量天花板、天花板木角材、
天花板後空間溫度（如圖 3-15）。
7mm耐燃合板 12mm耐燃合板
12mm石膏板 9mm石膏板
240cm
240cm
240cm 240cm
圖 3-14 CNS 12514 面材佈置圖
（資料來源）：本研究
圖 3-15 CNS 12514 熱電偶測點分布圖
圖 3-16 CNS 12514 試體圖
（資料來源）：本研究
3. 建築物構造部分耐火試驗結果討論
圖 3-17 為 CNS 12514「建築物構造部分耐火試驗法」各面材背面熱 電偶測點溫度與爐內溫度圖，如面材崩塌，即會造成背溫急劇上升，
由圖 3-17 觀察四種面材背面溫度，可得知四種面材崩塌的順序依序 是 9mm 耐燃石膏板、7mm 耐燃耐燃合板、12mm 耐燃石膏板、12mm 耐燃耐燃合板。由此可知，崩塌的發生與面材之耐燃性無直接關係，
而與材料本身的厚度有較顯著的關係。耐燃合板被引燃後，面材被 燒穿，因係固定材引燃後逐漸碳化，無法承受面材重量以致造成崩 塌。石膏板受熱後，面材龜裂、脆化，使固定材因而受熱引燃，進 而造成大規模的崩塌。故本研究建議只需規範面材，並不需要針對 固定材加以規範。
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
0 100 200 300 400 500
時間(秒)
溫度(℃)
7mm耐燃合板 12mm耐燃合板 9mm石膏板 12mm石膏板 爐內溫度
圖 3-17 CNS 12514 試驗結果圖
（資料來源）：本研究
第四章 底材評估實驗與討論
室內裝修施工業者在進行裝修時，常將通過試驗之面材黏附於 另一底材上，此底材常不具防火性能且並未加以規範，本實驗以 CNS 6532 表面試驗探討其是否會影響防火性能。
第一節 實驗設計
為探討貼附的底材，是否會影響防火性能，選用四種不同的面 材（4mm 耐燃一級木絲水泥、6mm 耐燃一級矽酸鈣板、9mm 耐燃 一級石膏板、12mm 級外耐燃合板），貼附在底板（10mm 級外三夾 板）上，底板黏貼採用一般市售南亞樹酯，以刷子均勻塗佈在面板 上，將塗佈好的面板粘著於底板上，自然風乾即可。
第二節 實驗結果與討論
圖 4-1~4-4 為上述四項面材單獨進行表面試驗及貼附底材後進 行表面試驗之發熱性比較，表 4-1 並列出相關測試結果，可見當面 材貼在底材上，並未明顯影響材料在表面試驗中之溫度，但發煙性 與餘焰則沒有一致的趨勢，特別是矽酸鈣板，在加了底材之後，因 為燒穿而使底材引燃，造成 90 秒的餘焰時間，使其級數由一級變為 級外。
圖 4-5~4-8 為上述四項面材單獨進行表面試驗及貼附底材後進 行表面試驗之背溫比較，可見在貼附底材後，背溫更降低，因係板 材加厚之故。
由此可見，貼附一層級外之板材後，在表面試驗中發熱部分並 未降低級數，但餘焰時間等判別則有可能降低級數。此外貼附另一 板材易使一級材料在進行基材試驗時不合格之機會大增。基材試驗 設置之目的即在於檢測出面材除表面以外材料之性質。
因此，若實際施工將已通過檢測之板材貼附另一板材是不符合 防火要求的，然而 CNS 6532 標準中 3.1.1 節已明確標出：「試體之 材料及組成，須與實際所使用者相同」，如此貼附即表示與實際所使 用不符。另在建築技術規則第八十八條已規定建築物內部裝修材料 之耐燃性能，說明部分第二條：「本表所稱內部裝修係指固著於建築 物構造體之天花板、內部牆面或高度超過一點二公尺固定於地板之 隔屏或兼作櫥櫃使用之隔屏之裝修施工」，此條文亦已清楚說明除建 築物構造體外之所有材料，但為更求詳盡、清楚，建議改為「本表 所稱內部裝修係指固著於建築物構造體之天花板、內部牆面系統（含 面材及底材）或高度超過一點二公尺固定於地板之隔屏或兼作櫥櫃
0
0
0
0
480 540 600
時間(秒)
540 600
時間(秒)
表 4-1 各板材表面試驗結果
注：本試驗判定耐燃一級未含基材試驗
（資料來源）：本研究
第五章 結論與建議
本研究欲評估室內裝修之固定材料及底材對防火性能影響，結 果分二部分：
第一節 結論
1. 固定材
（1）在火場中之危害為被破壞、斷裂、崩塌，造成裝修材料突然大 量暴露於火災高熱中以致釋放大量熱、煙，實驗結果指出，在面材 被燒穿之前，即使發生閃燃，固定材均無被破壞之虞。
（2）面材燒穿與否是固定材是否會影響防火性能之關鍵，經分析發 現是否燒穿與板材之耐燃性無直接關係，其厚度扮演重要角色。
（3）裝修材料在表面試驗中已有檢測其龜裂及裂隙寬度，足以在火 災初期預防固定材之危害。
2. 底材
（1）本研究已具耐燃性能之板材貼附於級外進行表面試驗發現造成 其整體耐燃級數下降是有可能的，其關鍵原因亦在於面材之龜裂或 裂隙，使底材被點燃造成餘焰。
（2）板才級別判定雖會影響，但其原因乃係裂縫，應不至造成火災 危害之擴大，故建議不修改建築技術規則。
第二節 建議
根據研究發現，提出下列具體建議。以下分別從立即可行的建 議、及長期性建議加以舉例。
建議一
面材、固定材規範：立即可行之建議 主辦機關：內政部營建署
面材、固定材規範：立即可行之建議 主辦機關：內政部營建署