美國建築法規基準

依 據 美 國 研 究 暨 推 廣 木 構 造 專 業 機 構 美 國 工 程 木 材 協 會

（ APA）最 新 出 版 品「 防 火 時 效 系 統（ Fire Rated Systems）」，

美 國 有 關 木 構 造 建 築 防 火 之 法 規 基 準 內 容 摘 錄 如 下 ： 一 、 安 全 基 準

美 國 流 傳 最 廣 、 最 通 行 的 建 築 法 規 是 國 際 建 築 法 規 (the International Building Code, 簡 稱 IBC)及 國 際 房 屋 居 住 法 規 (the International Residential Code， 簡 稱 IRC)。 其 他 被 IBC 及 IRC 所 認 可 的 ， 尚 有 標 準 建 築 法 規 (Standard Building Code ， 主 要 使 用 於 美 國 南 部 ) 、 統 一 建 築 法 規 (Uniform Building Code ， 使 用 於 美 國 西 部 及 中 西 部 )、 國 家 建 築 法 規 (National Building Code， 使 用 於 美 國 東 北 部 )， 以 及 一 、 兩 種 居 家 住 宅 法 規 (Family Dwelling Code)。 這 些 依 不 同 地 域 而 使 用 的 法 規 都 跟 IBC 及 IRC 相 似，也 有 的 則 是 從 它 們 改 編 而 來 的。建 築 物 管 理 單 位 依 據 上 述 法 規 通 常 將 火 焰 延 燒 度 及 耐 火 性 列 入 為 評 估 建 築 物 防 火 安 全 性 的 依 據 。

（ 一 ） 火 焰 延 燒 度 （ Flame spread）

「 火 焰 延 燒 度 」一 般 而 言 指 的 是 在 一 個 空 間 中 火 焰 延 燒 的 程 度 ， 而 火 焰 延 燒 度 的 測 量 數 值 是 依 據 室 內 的 牆 、 天 花 板 、 隔 間 牆 的 面 材 對 於 火 的 延 燒 性 而 定 。 火 焰 延 燒 度 是 當 面 材 遭 遇 火 時 所 表 現 的 特 性 ， 因 此 跟 建 物 的 結 構 並 無 太 大 關

美 國 最 知 名 的 火 焰 延 燒 度 測 試 就 是 隧 道 測 試 （ Tunnel test），亦 即 美 國 試 驗 與 材 料 協 會 (American Society for Testing and Materials)所 認 證 的 ASTM E-84 測 試 法。在 這 個 測 試 中 ， 一 片 寬 20 英 吋 、 長 25 英 呎 （ 約 508×7620mm） 的 面 材 樣 品 被 放 置 於 測 試 室 的 頂 端 ，並 在 測 試 室 裡 頭 的 一 端 釋 放 火 焰 燃 燒 受 測 物。 所 測 試 出 的 結 果 是 依 據 火 焰 在 測 試 物 上 延 燒 的 程 度 ， 並 比 較 一 個 由 無 機 強 化 水 泥 板 (火 焰 延 燒 度 設 為 0)及 紅 橡 木 (火 焰 延 燒 度 設 為 100)的 度 量 表 來 給 予 一 個 數 值 。 另 一 個 屬 於 E-84 的 測 試 是 面 材 的 發 煙 指 數 。 這 個 測 試 值 顯 示 出 受 測 面 材 在 引 燃 時 發 煙 的 多 寡，而 這 個 測 試 結 果 也 是 依 據 無 機 強 化 水 泥 (發 煙 指 數 設 為 0)及 紅 橡 木 (發 煙 指 數 設 為 100)，

來 給 予 一 個 比 較 數 值 。

表 3-2 是 標 準 建 築 法 規 中 內 部 裝 修 材 分 級 的 摘 要 。 所 有 建 築 法 規 中 都 將 低 火 焰 延 燒 度 為 0 到 25 的 建 材 歸 類 為 A 級 (或 一 等 )， 而 這 類 建 材 常 被 用 在 失 火 時 危 害 最 大 的 地 方 ， 如 公 眾 集 會 地 點 的 逃 生 間 通 道 。火 焰 延 燒 度 為 26 到 75 的 建 材 被 歸 類 為 B 等 (或 二 等 )建 材 ， 這 類 建 材 則 被 用 在 失 火 時 次 危 險 的 地 方 ， 如 商 業 大 樓 或 住 宅 區 大 樓 供 臨 時 逃 生 的 走 廊 。 火 焰 延 燒 度 為 76 到 200 的 建 材 則 歸 類 為 C 級 (或 三 等 )建 材。這 類 建 材 包 括 具 有 美 國 合 板 協 會 (American Plywood Association)認 證 商 標 的 合 板 、 定 向 纖 維 板 、 複 合 板 等， 使 用 於 居 住 率 最 高 的 空 間 。 (除 了 醫 院 或 使 用 者 被 限 制 出 入 的 地 方 )。而 經 過 阻 燃 處 理 的 合 板 (屬 於 A 級 )則 被 用 在 逃 生 通 道 及 大 量 使 用 A 級 及 B 等 火 焰 延 燒 度 建 材 的 地 方 。

從 表 3-2 中 得 知 施 工 用 合 板 及 由 美 國 合 板 協 會 認 證 的 木

表 3-3. 2003 IBC 室內裝修材之火焰延燒性分級規定(表 803.1)

7. 建築物超過兩層樓以上時必須使用 B 等建材。

8. 在做為行政用途的空間中，C 級建材可被允許。

9. 在可容納四人以下的房間中，C 級建材可被允許。

10.在通往出口走廊牆面裝設不超過 48 英吋高的護壁時，可用 B 等建材。

11.當有在直立出口、逃生通道、房間或空間按照第 903.3.1.1 或 903.1.2 安裝自動撒水滅 火設備時，此種防火時效的建材方可使用。

（二）耐火性

儘 管 建 築 法 規 所 關 切 的 重 點 是 火 焰 在 空 間 內 延 燒 的 速 度 ， 但 是 法 規 更 能 具 體 指 出 建 築 物 的 耐 火 性 ； 即 是 在 一 空 間 或 大 樓 內 ， 內 部 設 施 對 於 火 的 阻 遏 性 。 耐 火 性 的 涵 義 是 ， 當 火 焰 直 接 穿 透 牆 面 、 樓 板 、 天 花 板 ， 或 是 經 由 高 熱 的 傳 導 而 造 成 易 燃 材 料 即 使 在 離 火 尚 遠 的 情 況 下 被 引 燃 時，建 築 物 本 身 對 於 火 的 防 護 能 力 。 因 此 ， 耐 火 性 是 一 個 由 多 種 要 素 所 構 成 的 特 性， 這 些 要 素 中 亦 包 含 扣 件 的 牢 固 與 否 以 及 施 工 者 的 施 工 技 巧 。

一 個 耐 火 性 高 的 建 築 物 能 夠 提 供 消 防 人 員 足 夠 的 時 間 去 發 現 ， 並 能 在 火 勢 蔓 延 前 撲 滅 火 源 ， 如 果 有 必 要 的 話 ， 能 提 供 更 多 的 時 間 疏 散 整 棟 大 樓 的 人 員 。

耐 火 性 的 標 準 測 量 方 法 是 由 ASTM(American Society for Testing Materials)認 證 的 E-119 測 試 法。而 建 材 的 防 火 時 效 是 透 過 在 模 擬 實 際 火 災 的 測 試 中 ，內 部 建 材 及 設 施 耐 火 的 表 現 而 給 予 評 定 。 在 測 試 中 ， 天 花 板 /樓 板 、 天 花 板 /屋 頂 的 組 件 被 放 置 妥 當 ， 同 時 附 加 上 各 組 件 的 最 大 載 重 重 量 。 牆 壁 一 律 是 以 直 立 的 方 式 接 受 檢 測 ， 而 這 包 括 承 受 軸 向 負 載 的 承 重 強

及 無 負 載 的 非 承 重 牆。所 測 出 的 防 火 時 效 是 以 小 時 或 分 鐘 為 單 位 ， 用 來 表 示 組 件 能 夠 抵 抗 火 場 模 擬 測 試 的 時 間 ， 由 此 大 略 可 得 知 建 築 組 件 實 際 面 臨 火 災 時 的 表 現 。

舉 例 來 說 ， 若 是 測 試 結 果 為 一 小 時 等 級 的 建 物 組 件 ， 意 謂 其 在 經 過 一 個 小 時 模 擬 火 場 的 測 試 後 不 會 倒 塌 ，也 不 會 傳 導 火 焰 或 高 溫 ， 同 時 可 以 承 受 最 大 載 重 重 量 。

二 、 木 構 造 防 火 方 法

透 過 經 驗 我 們 知 道 ， 一 般 用 合 板 或 其 他 種 木 結 構 板 所 搭 蓋 的 木 框 架 建 築 是 足 夠 提 供 充 份 的 防 火 安 全 ，這 是 眾 所 周 知 的 事 。 但 是 ， 當 遇 到 特 殊 狀 況 ， 需 要 特 別 的 防 火 保 護 時 ， 建 築 師 可 以 選 擇 防 火 構 造 、 重 型 木 結 構 、 阻 燃 處 理 等 三 種 方 式 施 工 。

（ 一 ） 防 火 構 造

防 火 構 造 單 單 只 是 以 木 料 及 板 片 所 組 裝 的 工 程 。這 類 工 程 主 要 是 藉 由 覆 蓋 防 火 建 材 來 保 護 小 樑 。防 火 建 材 的 裝 配 為 加 裝 石 膏 板 、 吸 音 面 磚 等 ， 以 及 塗 抹 灰 泥 。 在 木 板 片 阻 止 火 焰 逃 竄 和 室 內 氣 溫 攀 升 的 同 時 ，鋼 筋 混 凝 土 構 造 能 支 撐 建 築 物 ， 以 免 在 承 受 載 重 的 情 況 下 倒 塌 。 表 3-4 列 出 了 常 見 的 構 造 耐 火 規 定 。

重 木 型 結 構 ， 顧 名 思 義 ， 就 是 用 大 量 的 木 建 材 來 提 供 建 物 防 火 安 全。這 個 詞 乃 是 因 早 期 美 國 東 北 部 新 英 格 蘭 的 紡 織 工 廠 而 得 名 ； 那 時 重 木 型 結 構 又 被 認 為 「 廠 房 構 造 」、「 鋪 板

木 材 （ plank-on-timber）」、「 緩 燃 」。 這 樣 的 構 造 即 使 遭 到 火 災 ， 雖 然 木 料 的 表 面 會 炭 化 ， 但 這 個 燒 掉 的 外 層 正 好 像 是 隔 熱 體 一 般 保 護 著 木 材 的 內 部 ，而 內 部 結 構 在 未 受 到 破 壞 的 情 況 下 ， 仍 然 有 足 夠 的 強 度 可 以 支 稱 載 重 ， 建 築 物 也 因 此 不 易 倒 塌 。

比 照 耐 火 相 關 測 試 所 得 到 的 結 果，1-1/32 或 1-1/8 經 膠 合 處 理 的 木 結 構 板 可 以 被 使 用 於 重 木 型 屋 頂 板 構 造 （ Heavy timber roof construction）， 其 常 見 構 造 組 成 如 圖 3-2。 搭 建 重 木 型 結 構 建 設 時 ， 木 結 構 板 一 般 都 要 求 需 有 槽 隼 接 合 邊 。

圖 3-2 重型木構造之結構屋頂板詳圖

表 3-4. 建築物主要構造之防火性能規定(2003 IBC, 單位:小時)

Type I Type II Type III Type

IV Type V

建築構件 A B A B A B HT A B

結構框架 包含柱、主 樑、衍樑

3 2 1 0 1 0 HT 1 0

承重牆

屋頂框架(非承受樓面載重)

起拱石……….6X8(下半部) ……….6X6(上半部) 拱、椼樑、其他牆緣上的起拱石………...4X6 樓板(鋪上 1 英吋、15/32 或 1/2 英吋厚或其他合格地板板材

薄板或企口板………3 直接鋪設用厚板………4 屋頂板

薄板或企口板……….2 直接鋪設用厚板……….3 舌槽邊結構板……….1-3/32

註：以上規格是由建築法規及建築標準所認證，重木型結構構件一般來說都依據 以下最低限度的規格，隨著建築物本身的尺寸而作等比放大。

（ 二 ） 阻 燃 處 理 （ Fire-retardant-treated） 構 造

在 將 任 何 阻 燃 處 理 的 想 法 付 諸 於 行 動 前 ，我 們 應 該 先 評 估 並 確 定 這 種 施 工 方 式 是 最 好 的 方 案 。評 估 時 要 以 長 期 下 來 應 支 付 的 保 費 及 如 合 做 能 既 經 濟 又 安 全 為 原 則 。經 過 阻 燃 處 理 的 合 板 或 木 料 要 比 一 般 的 木 料 貴 ， 但 是 在 大 部 份 的 情 況 下 ， 其 保 障 生 命 及 財 產 安 全 的 成 效 上 都 是 令 人 滿 意 的 。

阻 燃 處 理 合 板 或 木 料 是 經 由 化 學 藥 水 加 壓 浸 透 過 ， 使 其 成 為 永 久 不 可 燃 材 質 ； 經 過 處 理 過 的 木 料 ， 無 論 是 火 焰 延 燒 等 級 或 是 發 煙 等 級 都 很 低 ， 使 其 在 火 災 危 險 分 級 排 行 中 都 很 低 。 在 獲 得 由 建 築 法 規 認 可 的 代 理 處 核 發 標 籤 後 ， FRT 合 板 或 木 料 就 被 許 多 保 費 率 審 核 局 視 為 與 一 般 不 可 燃 建 材 並 駕 其 驅 的 建 材 ， 僅 管 這 不 是 建 築 法 規 明 文 規 定 的 。

如 精 確 的 解 釋 ， 阻 燃 處 合 板 是 依 照 美 國 木 材 保 存 協 會

(AWPA； American Wood Preservers Association) C27 標 準 經 防 火 藥 水 加 壓 浸 透 處 理 過 的 木 材 。這 類 木 材 之 所 以 被 列 為 防 火 建 材 ， 是 因 為 經 過 ASTM E-84 隧 道 測 試 30 分 鐘 後 ， 其 火 焰 延 燒 度 不 超 過 25， 且 無 顯 著 火 焰 延 燒 的 現 象 。

具 APA 認 證 商 標 合 板 的 跨 度 及 載 重 能 力 是 針 對 非 阻 燃 處 理 的 木 板 而 言 。 經 阻 燃 處 理 過 的 建 材 ， 其 跨 度 及 載 重 能 力 另 有 依 據 ， 因 此 使 用 阻 燃 處 理 的 建 材 時 ， 宜 向 廠 商 收 集 產 品 性 能 及 使 用 須 知 等 資 料 。

（ 三 ） 耐 燃 塗 料 (FR 塗 料 )

耐 燃 塗 料 (FR 塗 料 )可 以 用 在 非 結 構 性 的 板 材 表 面 ， 像 是 牆 面 或 天 花 板 等 地 方。FR 塗 料 是 由 ASTM E-84 經 10 分 鐘 測 試 而 確 認 達 到 耐 火 效 果 的 塗 料 ； 依 據 不 同 的 種 類 ， 耐 燃 塗 料 可 將 木 料 的 火 焰 延 燒 度 降 到 26 到 75 之 間 (火 焰 延 燒 等 級 B 等 或 II 等 )、 或 者 是 25 以 下 (A 級 或 I 等 )。 FR 塗 料 可 使 用 於 最 後 的 裝 飾 面 ， 使 用 時 ， 可 直 接 塗 在 剛 完 工 或 是 舊 有 的 木 板 表 面 。 一 些 具 有 戶 外 功 能 的 FR 塗 料 可 用 於 室 外 。

（ 四 ） 自 動 撒 水 滅 火 設 備

自 動 撒 水 滅 火 設 備 是 另 一 個 解 決 失 火 顧 慮 的 方 案 。 在 有 了 自 動 撒 水 滅 火 設 備 的 情 況 下 ，建 築 法 規 對 於 建 築 物 的 要 求 將 更 加 嚴 格。法 規 可 能 會 要 求 建 築 物 加 蓋 額 外 的 一 層 樓 面 或 是 擴 大 建 築 物 的 樓 層 面 積 。 有 了 自 動 撒 水 滅 火 設 備 ， 大 樓 本 身 及 其 內 部 資 產 的 保 費 會 下 降 ； 一 般 來 說 ， 建 築 物 加 裝 自 動 撒 水 滅 火 設 備 的 成 本 ， 在 幾 年 內 就 可 以 回 收 ， 這 當 然 應 視 建

築 物 本 身 及 其 內 部 資 產 的 實 際 價 值 而 定 。加 裝 自 動 撒 水 滅 火 設 備 的 木 建 築 跟 鋼 骨 建 築 ， 其 保 險 費 率 是 差 不 多 的 。

三 、 其 他 建 築 法 規 規 定

所 有 建 築 物 的 高 度 及 樓 面 積 限 制 ， 都 必 須 達 到 法 規 所 規 定 的 、 最 大 限 度 的 要 求 標 準 。 這 些 要 求 標 準 都 是 本 著 大 樓 諸 如 防 火 帶 、 用 途 、 建 材 、 建 築 系 統 、 退 縮 、 安 全 通 道 、 自 動 噴 水 滅 火 系 統 等 特 質 而 定 。 木 構 造 建 築 物 如 同 其 他 構 造 之 建 築 物 ， 亦 受 到 這 些 規 定 所 規 範 。

所 有 建 築 物 的 高 度 及 樓 面 積 限 制 ， 都 必 須 達 到 法 規 所 規 定 的 、 最 大 限 度 的 要 求 標 準 。 這 些 要 求 標 準 都 是 本 著 大 樓 諸 如 防 火 帶 、 用 途 、 建 材 、 建 築 系 統 、 退 縮 、 安 全 通 道 、 自 動 噴 水 滅 火 系 統 等 特 質 而 定 。 木 構 造 建 築 物 如 同 其 他 構 造 之 建 築 物 ， 亦 受 到 這 些 規 定 所 規 範 。