處垂直位移後，將黃色鐵架移動到試體前方，並開始設置另外

之水平位移。

水平位移及自由端位移架

設完成。 前置作業均完成後，開始加載重。

37

第四章 實驗結果及討論

第一節 日本扁柏 CLT 樓板

本實驗於內政部建築研究所防火實驗中心進行，實驗現場溫度為:29.7℃，濕 度:69％。實驗試體觀測到的最大撓曲變形 26.7cm，換算可得其最大變形速率為 11.9mm/min。另外，試驗過程 2:40 秒時，觀測到中間孔隙開始冒煙，6:56 秒時 煙集中在位移器1 及位移器 2 之間，發煙主要集中在兩片 CLT 板續接之中央部。

實驗進行到23:23 秒試體火焰變大，27:06 秒爐內劇烈燃燒，35:57 秒爐內燃燒穩 定。穩定燃燒至54:33 秒時另外產生一次劇烈的燃燒。實驗試體在完成後，送至 工廠存放，並進行炭化層之清除確認炭化深度及炭化速率。本節針對日本扁柏 CLT 樓板之實驗結果進行分析及討論。

4.1.1 炭化速率評估

本研究採用 ISO 834-1 之加熱溫度曲線，圖 4-1 為標準加熱溫度曲線與實驗 加溫曲線之比較，實驗加溫曲線大致符合標準加熱曲線，僅在2-5 分鐘以及第 55

標準加熱溫度曲線與日本扁柏實驗加溫曲線之比較

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分鐘後，實驗加溫曲線高於溫度控制的上限值。由前述實驗記錄可知，在接近3 分鐘時可以從 CLT 板之中央拼接縫觀察到冒煙，亦與此時加溫較快有一定關連 性。根據日本國土交通省公告之 CLT 炭化層設計(圖 4-2)，CLT 樓板(屋頂)在 1 小時之炭化層產生速率，若使用水溶性樹脂(PU)，則炭化層產生速率約介於 0.7~0.8mm/min 之間，若使用耐燃性較佳之間苯二酚-甲醛樹脂(RF)，則炭化層產 生速率約介於0.6~0.7mm/min 之間。因此，本研究以 0.7mm/min 之炭化速率，首 先推估曝火面最底層完全燒盡之時間約介於 42.5 分鐘之間，而 1 小時之炭化層 深度約為4.2cm 左右。亦即 E2 測溫點(曝火面第 1 層)約在 21 分鐘左右會開始偵 測到火爐溫度，E3 測溫點(曝火面第 2 層)則不太有明顯的升溫現象。

日本國土交通省公告之CLT 炭化層設計

炭化深度之預估

曝火面第 1 層

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測溫點E 點:不同深度測溫計之升溫曲線

測溫點F 點:不同深度測溫計之升溫曲線

40

由測溫點 E 點在不同深度測溫計之升溫曲線(圖 4-4)中可發現，E2 點(曝火 面第1 層)大約在 18 分鐘左右有較明顯的升溫趨勢，顯示此時測溫計已經受到火 爐溫度之影響，由於火爐加溫在第2-5 分鐘間有較標準曲線為大之趨勢，因此 E2 點較炭化速率預估之21 分鐘達到 E2 測溫點為快，屬於合理範圍。E3 點之升溫 曲線則無太明顯之升高趨勢，顯示炭化深度約為4.5cm，亦屬合理範圍。同樣的 升溫趨勢，亦可在測溫點 F 中(圖 4-5)，不同深度測溫計之升溫曲線觀察到相仿 之升溫趨勢，顯示本實驗之炭化層生成速率符合本研究期待。後續章節將針對實 驗後試體進行炭化層清除，量測較為精準之炭化深度，並提出合理的炭化速率進 行說明。另外，由圖4-6 之撓曲變形曲線中可發現，大約在 42.5 分鐘時，樓板之 撓曲變形有突然增大的情形發生。此現象可研判應為最底層(曝火面第 1 層)沿纖 維方向之強軸集成元燒盡後，曝火面第2 層由於為弱軸，因此可提供的抗彎強度 有限所造成。也由於此弱軸(曝火面第 2 層)並不提供抗彎強度，僅做為防火層使 用，因此亦可觀察到42 分鐘後樓板的撓曲變形呈現變化不大的趨勢。