第二章 文獻回顧與探討
第二節 探討古蹟及歷史之木材燃燒特性
台灣古蹟及歷史建築約 64%~81%屬於木構造或混和木構造為主 的傳統建築，然而古蹟及歷史建築木構件可能受到不同因子之影響與 危害，產生木構件之鬆脫、位移、變形、腐朽或其他損壞。
物質燃燒四要素為材料、溫度、氧氣與連鎖反應。木材之發火點 約在240~272℃(表2-13)，在此溫度下，如氧氣無限制的供應時，木材 便會發火。此時以固態碳為主要組成份的木材，便會經由激烈的氧化 作用(oxidization)—燃燒，與氧分子結合後變成氣態的二氧化碳(CO
2
) 釋放到空氣中。尤其當木材體積小(熱傳導速度快)，接觸空氣面積大 時(氧氣供應無缺)時，燃燒速度越快，如火柴棒。但是，具有大斷面 之木材，即使其表面著火，在表層會形成碳化層，其會發揮隔熱層之 功能，而使燃燒的進行趨於緩慢。表 2-13 建築常用木材燃點
樹種名稱 燃點/℃ 樹種名稱 燃點/℃
杉木 240 針樹 262 扁柏 253 椴松 253 紅松 263 櫸木 264 落葉松 271 山毛櫸 272 白樺 263 梧桐 264
(資料來源：參考書目13)
木材
低溫
高溫
非可燃性揮發物 CO、CO2、H2O
碳殘餘物
可燃性揮發物 CO2、H2O 碳殘餘物
閃爍燃燒
+O
2
明火燃燒 +O2
圖 2-9 木材一般熱分解歷程示意圖
(資料來源：參考書目13)
圖2-10表示鐵、鋁、木材被加熱時，其強度降低的情形，其中鐵、
鋁在加熱3-5分鐘後，幾乎無強度可言，但木材經過15分鐘之燃燒後，
尚保留有60％之強度存在。因此結構設計上，在需要強度支撐部分可 使用大斷面之木材，以延遲承重結構瓦解時間，相對的增加蒐藏品之 搶救及消防人員之滅火時間。不可諱言，火災是目前台灣木構造傳統 建築的頭號殺手，一旦發生，百年基業毀於一旦，不可不慎。
圖 2-10 鐵、鋁及木材在標準加熱試驗之強度減低率
(資料來源：參考書目14)
古蹟及歷史建築物之火災性狀會依木構造或防火構造等構造之 不同，或即使相同構造亦會依各內裝種類、開口部之形狀、尺寸等各 種條件之不同而異。一般會表現如圖2-11所示的過程。首先，起火後 不久，燃燒只限於火源附近局部之可燃物，室內溫度亦低。接著火焰 會從壁面向天花板漸漸的進行傳播，擴大，火災溫度也會開始上昇。
其後，在某時點燃燒會急速的發生，房間整體會被火焰所包圍，火災 溫度會急速上昇。此現象稱為閃燃(Flash-over)，所發生之火焰會衝破 出入口之門或窗戶而噴出屋外。閃燃後防火構造建築物大概會繼續的 燃燒狀態，室內可燃物被燃燒完了時，火災溫度會開始下降，火災會 向自然鎖火狀態發展。在上述過程中，在閃燃以前，稱為火災初期，
在閃燃以後之定常的燃燒會繼續時間稱為火旺盛期，在閃燃前後之急 速的上昇時期稱為火災成長期。
圖 2-11 火災之進展與火災時室內溫度變化情形
(資料來源：參考書目13)
古蹟及歷史建築因人為管理疏失，易遭受到祝融肆虐，而且往往 造成不可挽救之遺憾。因為木造建築之易燃性加上風助火勢，儘管出 動大批救災人員，仍無阻止災情延伸以致文化資產灰飛湮滅。