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2. 分間牆(B-3組之廚房):第四十六條之三:Rw在四十五分貝以上或Rw 在五 十五分貝以上(昇降機道與居室相鄰)。第八十六條:防火1小時以上,裝修 材料以耐燃一級材料為限。

由於隔音牆面有大概規定輕隔間的總厚度,但防火沒有特別規定輕隔間的總 厚度(屬等同防火時效性的規定),因此本研究的牆面總厚度會以隔音要求的第四 十六條之三與第四十六條之四規定為主。

第二節 相關 CNS 試驗法

CNS15160-3 聲學-建築物及建築構件之隔音量測-建築構件空氣音隔

音之實驗室量測

空氣音隔音設計適用範圍,如圖 3-1 所示[2]。

一、寄宿舍、旅館等之臥室、客房或醫院病房之分間牆。

二、連棟住宅、集合住宅之分戶牆。

三、昇降機道與第一款建築物居室相鄰之分間牆,及與前款建築物居室相鄰之分 戶牆。

四、一款及第二款建築物置放機械設備空間與上層或下層居室分隔之樓板。

圖 3-1 適用範圍說明

(資料來源:林芳銘、林錦盛、馮俊豪、張儷襦,建築防音法規解說

及設計技術手冊之研究。內政部建築研究所,2016 年。)

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空氣音隔音性能為依據 CNS15160-3「聲學-建築物及建築構件之隔音量測-建築構件空氣音隔音之實驗室量測」進行檢測並計算獲得隔音指標 R,依

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圖 3-2 空氣音隔音性能量測示意圖

(資料來源:林芳銘、林錦盛、馮俊豪、張儷襦,建築防音法規解說

及設計技術手冊之研究。內政部建築研究所,2016 年。)

說明:

(1) 空氣音隔音指標係測試並評定建築構件於實驗室測試之空氣傳音衰減量,其 數值越高表示該建築構件對空氣傳音之隔音性能越佳。

(2) CNS15316 得作為 CNS15160-3 之替代方法。

(3) 空氣音隔音指標量測規定:受音室室容積不小於 50m3之密閉空間。量測試 體須符合 10m2之規格。聲源室使用之聲源需至少有 2 處位置。每個實驗至 少需使用 5 個麥克風位置。測定頻率包含 1/3 倍頻帶之 100~5000Hz。

CNS 12514-1 建築物構造構件耐火試驗法-第一部:一般要求事項:

本標準規定以標準耐火試驗條件測定不同建築物構造構件耐火性能的試驗 方法,所獲得的測試數據將依據受測構件滿足特定性能基準所表現的防火時效 下,進行後續的性能判定。

此高溫複合爐主要針對一般防火門(包含鐵捲門、木門和鋼製門等)、牆或 防火玻璃等項目,依照標準升溫曲線進行耐火試驗。加熱爐參考尺寸:爐內為

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430W x 450H x 100L(cm),加熱時間可達 4 小時,實際設備如圖 3-3 所示。加熱 爐之鋼構造主要包括爐主體、燃燒器壁、爐側壁、爐頂、試驗框、標準蓋板、空 氣供給裝置、排煙道和煙罩皆為鋼構,並分段或分區以鋼構補強。加熱爐爐壁四 週為耐高溫 1400 °C 以上之陶瓷纖維耐火材料,爐底使用保溫磚及可鑄性耐火 泥,燃燒器和觀視孔四週為可鑄性耐火泥,排煙道內為輕質可鑄性耐火泥。爐內 燃燒器為平火焰燃燒器(Flat flame burner),使用燃料為液化石油瓦斯(LPG)。每 一燃燒器配備瓦斯、空氣電磁控制閥、和瓦斯空氣配比調節閥;並配置一組點火 裝置,包括:點火變壓器、高壓導線和火星塞。每一燃燒器配置 UV 火焰監視器,

火焰熄火時自動切斷瓦斯供應,即時停止燃燒;並配置瓦斯緊急遮斷閥、燃燒器 前電磁閥、點火控制器、瓦斯及空氣用壓力指示等各一個。自動控制系統,包括 爐內溫度自動控制和爐內壓力自動控制兩部分。前者採 PID 分區自動控制,配備 含溫度程式設定器、溫度指示調節器、控制閥伺服馬達、熱電隅及其訊號傳輸補 償導線;後者利用排氣風扇設定及檔板開關控制進行 PID 自動控制,主要包含爐 內壓發訊器、爐內壓指示調節器、控制閥伺服馬達和微差壓計。

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圖 3-3 門牆耐火加熱爐

(本研究拍攝)

CNS(中華民國國家標準)於標準加熱-時間曲線,已與世界接軌(ISO),並訂 定加熱時間一小時加熱爐溫度為 945°C,加熱時間二小時加熱爐溫度為 1049°C,

加熱時間三小時加熱爐溫度為 1110°C。試體之條件應與實物同樣製作完整且試 體尺度應與實物相同,但由於一般試體試驗尺度都在 3 m x 3 m(寬 x 高)以上,

故此規範規定得以 3m x 3 m(寬 x 高)作為試驗面,試體厚度與實物相同。

試體需穩固安裝於試體框架上之後,其試體周邊需以耐燃型材料(如防火棉) 等等進行填充並確保加熱過程中無火焰由試體加熱面貫穿至非加熱面。此加熱試 驗在一、二或三小時加熱時間中,試體是否具備遮焰性能或阻熱性能,遮焰性能 意即(1)在非加熱面之持續火焰不得超過 10 秒。(2)從加熱側通達非加熱面之持續 噴出火焰不得超過 10 秒。阻熱性能意即(1)試驗中非加熱面平均溫度不得超過室 溫加 140°C。(2)試驗中非加熱面任一位置最高溫度不得超過室溫加 180°C。

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Rw≧52dB

CNS15160-3 CNS 15316

ISO 140-3 ISO 15186-1

CNS 8465-1

CNS 15160-8 ISO 140-8

24 響時間公式(Sabine’s equation)計算材料各頻率之吸音係數。依據CNS 15218之αw

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基準曲線及相關規定評定,頻率範圍250~4000 Hz,吸音材料因與建築軀體構造 間之背後空氣層厚度不同而產生吸音係數不同,因此申請本高性能綠建材時均須

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(3) 矽酸鈣板類:以矽酸藻土為基本原料加上水泥、纖維等組合成,經過 高溫高壓蒸氣養生,形成一種穩定性極佳之結晶體,烘製而成矽酸鈣 板。原料中不含石綿,可有效降低吸水長度變化率。若經過加工後亦 可產生多樣變化,如於表面裝飾紙皮或直接於板面上加工染色,用於 輕鋼架天花板美化其效果更優於石膏天花板。

2. 以骨架系統分類:

(1) 固定式輕鋼架:此系統較為耐用但需於現場進行骨架組裝後,再裝入內 部填充物及面板,故此施工較為費工,如圖 3-4。

(2) 活動式輕鋼架:此系統皆在工廠中完成隔間牆個別組件之製作,僅需於 現場安裝組合,具有施工快速的優點,但受限於構件尺寸不可太龐大,

否則會因尺寸及重量過大不利運送及施工,如圖 3-4。

圖 3-4 輕鋼架示意圖

(資料來源:姚仁祿、陶石良、林宜蓉、蔡宗潔、金之帄、黃聖宗、

邱維珍、吳以禮、李秉恆、趙夢琳、張明哲,建築物內部隔間牆乾式 施工法之推動,內政部建築研究所籌備處,1992 年。)

牆面的施作隔間工法與種類可分為:(1)輕隔間施工:鋼製輕隔間、白磚牆、

陶粒牆、木作;詳細說明如表 3-2與表 3-3所示[5]。由於目前建築物的施作工程 往快速施工與輕量化發展,因此骨架式(輕鋼架+各式板材)的施作工法會優於傳

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(資料來源:DECOmyplace,輕隔間有哪些?快速認識 6 種室內隔間

工法,2016 年,http://decomyplace.com/newspost.php?id=4047

)

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(資料來源:DECOmyplace,輕隔間有哪些?快速認識 6 種室內隔間

工法,2016 年,http://decomyplace.com/newspost.php?id=4047)

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STC45~STC48。

基本的隔音值約

http://www.ucctw.com/ezfiles/518/1518/img/5045/555649791.pdf)

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http://www.ucctw.com/ezfiles/518/1518/img/5045/555649791.pdf)

關於填充材性質差異影響也有學者研究輕質骨材、水泥砂漿、混凝土之間的 別採用(1)CSP(Cement Sand Polystyrene )保麗龍水泥砂漿填充材與(2) LWC(Light Weight Concrete) 人 造 輕 質 骨 材 水 泥 砂 漿 填 充 材 。 骨 架 採 用 冷 軋 型 鋼 構 材 (Cold-Formed Steed Members)。

(1) 保麗龍水泥砂漿填充材 CSP(Cement Sand Polystyrene )

保麗龍是聚苯乙烯(Polystyrene,PS)發泡製成,具有重量輕、隔音與隔熱的 特性。CSP 工法依據不同的水泥、細砂、保麗龍顆粒和水,依據特定的比例調配 能夠產生一個質量輕、吸震與隔音的牆面;但各別原料的性質、顆粒尺寸與調配 比例後的整體材料性質變化仍有許多研究的價值。

(2) 人造輕質骨材水泥砂漿填充材 LWC (Light Weight Concrete)

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輕質骨材具有多孔性的性質,可分天然及人造兩大類;若與混凝土相互調 配,能夠減低成本之外,還有輕量化與隔熱的優點,但抗壓強度[11]、彈性模數 等會減低。

相關研究結果顯示:隔間牆的填充材料有助於消散能量的提升,保麗龍水泥 砂漿可提高 2.83 倍,人造輕質骨材水泥砂漿可提高 1.92 倍。骨架設計的結果顯 示,水平鐵板補強的施工方式較為容易,但斜撐鐵板補強的消能效果較佳,可提 高約 1.24 至 1.66 倍。此外,斜撐鐵板補強也可提高耐震能力,但需注意角落之 擊載重過大造成牆體破壞或造成樑柱接頭之集中應力。

第五節 輕隔間牆的防火時效與隔音工法研究

防火時效工法與產品

現今市面有相當多廠商具有 1 小時防火時效的輕隔間工法,如表 3-7 所示。

表 3-7 具 1 小時防火輕隔間工法

(本研究製作)

此類輕隔間牆的構成材料可分為主構件材料與副構件材料。面板材料大部分 以耐燃材料或具有防火時效的材料為主,如石膏板、矽酸鈣板、纖維水泥板、爐

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石礦物板…等[12]。然而具有防火時效性的輕隔間牆,會隨著相關材料的性質改 變、連接工法或原廠品質差異,使得防火性能會改變。例如(1)矽酸鈣板的強度 會隨著時間的增加而降低,(2)骨架、螺絲與矽酸鈣板的連接方式也會影響其強 度,(3)材料的品質穩定性也會影響到防火時效性[13-18]。王一諾[12]研究乾式分 間牆(矽酸鈣板、岩棉、C 型立柱…等構成)的防火時效,以及探討接線盒是否影 響分間牆的防火時效性,試體規格與樣品參數如圖 3-5 與圖 3-6 所示。研究結 果顯示接線盒會影響乾式分間牆的防火時效性。

圖 3-5 乾式輕隔間牆體規格

(資料來源:王一諾,市售乾式分間牆對於防火性能影響之實驗研究,

國立台灣科技大學建築研究所碩士學位論文,2014 年。)

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圖 3-6 乾式防火牆爆炸圖

(資料來源:王一諾,市售乾式分間牆對於防火性能影響之實驗研究,

國立台灣科技大學建築研究所碩士學位論文,2014 年。)

目前輕隔間牆於構成材料、施工工法與產品相當多元,但具有防火時效性的 工法,未必同時符合建築技術規則的隔音規定。如四十六條之三,輕型鋼骨架或 木構骨架為底,兩面各覆以石膏板、水泥板、纖維水泥板、纖維強化水泥板、木 質系水泥板、氧化鎂板或硬質纖維板,其板材總面密度在四十四公斤/平方公尺 以上,板材間以密度在六十公斤/立方公尺以上,厚度在七點五公分以上之玻璃 棉、岩棉或陶瓷棉填充,且牆總厚度在十公分以上,或是其他經中央主管建築機 關認可具有空氣音隔音指標 Rw 在四十五分貝以上之隔音性能。因此,如何改善 輕隔間牆具有防火與隔音性能的工法和材料選擇,則是有近一步研究的價值。

隔音工法研究

國內早期建築物的隔間牆系統主要是 RC 或磚牆,但近年技術的發展、營建 成本變動、工期縮短、法規增列…等因素,使得輕隔間牆的工法與施作技術獲得

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發展[19]。先前建研所的研究報告指出,隔間牆系統經由國外工法引進或國內廠 商自行開發建材與工法,大多未有完整的資料與施工規範[20],以及國外原有的 規範與國內不相同的情況[21]。經由許多學者、廠商與研究單位的努力,如隔間 牆的輕量化、隔音性能、填充材、骨架組合等。目前隔間牆已具有多樣化的設計

發展[19]。先前建研所的研究報告指出,隔間牆系統經由國外工法引進或國內廠 商自行開發建材與工法,大多未有完整的資料與施工規範[20],以及國外原有的 規範與國內不相同的情況[21]。經由許多學者、廠商與研究單位的努力,如隔間 牆的輕量化、隔音性能、填充材、骨架組合等。目前隔間牆已具有多樣化的設計

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