圖 5.1 無被覆剛材之形狀因子
以ISO834標準加熱溫度曲線為例，鋼材的溫度將呈指數函數的變化。
0
圖5.3部材溫度上升係數
解說：受到標準加熱的被覆鋼材溫度上升，其典型的型態如圖 5.4 所示。加熱後
解說:圖 5.6 是對梁(H-400X200 X8X13)進行吹付石棉 Rock wool 厚 65mm 的 被覆下，所進行的加載加熱實驗(除了上翼版以外 3 面受熱)中顯示的鋼材溫度。
從這條曲線中針對達到300℃與550℃的時刻，由公式(5.3.3)求h 與tz 的話，則 得h=0.00401[min−1]
圖5.6被覆石棉Rock wool梁(H-400X200X8X13)加熱試驗 (資料來源)：日本防火性能檢証法－技術解說
。
5.7 計算案例
案例一：92.01.18 防火實驗中心－被覆鋼柱試驗四面受熱(噴附蛭石)、斷面尺寸 H-300*300*10*15mm。 Hi=0.35*4+0.24*2=1.88
Ai=0.352-0.24*0.22=0.058 Hi/Ai=32.41
φ=Hi/Hs=1.88/1.78=1.056 C=0.136 熱容量比
1
αw溫度上升延遲係數
y = 8382.9x R2 = 0.9906
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
0 0.0005 0.001 0.0015 0.002 0.0025
1/(Hi/Ai)^2
tw(min)
Z-146 線性 (Z-146)
即αw=8382.9
R(熱阻抗係數)
y = 460.29x + 1 R2 = 0.9793
0 5 10 15 20 25 30
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06
1/(Hi/Ai)
Z-146 線性 (Z-146)
即R=460.29
48
案例三:鋼材表面溫度歷時如下圖 5.9
0 100 200 300 400 500 600
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26
時間分
溫度
圖 5.9 方形鋼柱表面溫度上升歷時
應用(5.1)式可求得如下圖 5.10 之關係曲線，其斜率即代表所求之裸鋼基本溫度 上升係數與形狀因子之乘積=0.0158，故裸鋼基本溫度上升係數=0.0158/41.74=
0.00038=k0
四面受熱方形柱600*600*25mm Hs/As=41.74(m-1)
y = -0.0158x + 1.0142 R2 = 0.9853
0.1 1 10
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
時間(分)
ln(1-(Ts-To)/(Tf-To))
圖 5.10
Hs/As=136.57(m-1)
y = -0.0312x + 1.0171 上升係數與形狀因子之乘積=0.0312，故裸鋼基本溫度上升係數=0.0312/136.57=
0.00023=k0
應用(5.1)式可求得如下圖 5.12 之關係曲線，其斜率即代表所求之裸鋼基本溫度 上升係數與形狀因子之乘積=0.0312，故裸鋼基本溫度上升係數=0.0312/136.57=
0.00023=k
50
四面受熱I形梁300*488*18*11mm Hs/As=136.57(m-1)
y = -0.0312x + 1.0171
第六章 結論與建議
結論
1. 應用日本【耐火性能檢證法】－技術解說中有關影響因子之研究，目前 經以本所防火實驗中心二次實尺寸構架實驗數據(裸鋼與被覆鋼)所得數 據，與日本檢証法中所定數值比較，不盡相同，顯示國內應用日本檢証 法時相關所用鋼材或被覆性質，須另行加以測定。
2. 隨著構件之形狀因子減小其基本溫度上升係數(K0)隨之增大。
3. 建立與蒐集擴充適合國內之防火性能影響因子數據，並訂定驗證流程方 法，將不可或缺。
4. 國內鋼構被覆材料之組成十分多樣化，當設計者採用 Route B 進行構造 防火性能驗證時，須依其性質選擇適當之參數進行設計，惟目前多以日 本檢証法所列材料為主；建議爾後實驗，除防火時效與被覆厚度之關係 建立外，另需針對文中所列影響因子一併考量計算，以供爾後設計者參 考之用。
建議
立即可行之建議: 於「建築物構造防火性能驗證技術手冊」增列技術解 說之章節
主辦機關：內政部建築研究所 協辦機關：內政部營建署
有關應用日本性能式進行鋼構件防火設計時，相關設計參數得應用該章 節所提試驗測定方法，進行本土化資料之依據，供業界或設計者得以參 考，文中第五章部分已依本所「建築物構造防火性能驗證技術手冊」內 文格式彙整完成；惟目前僅針對鋼構部份進行探討，日後可再針對其他 構造部份進行研究，使的整體構造防火性能技術解說得以完整。
中長期建議− 鋼構被覆材料參數測定流程訂定 主辦機關：新材料新工法性能評定機構
協辦機關：內政部營建署
國內鋼構被覆材料之組成十分多樣化，當設計者採用 Route B 進行構造 防火性能驗證時，須依其性質選擇適當之參數進行設計，惟目前多以日 本檢証法所列材料為主；建議爾後實驗，除防火時效與被覆厚度之關係 建立外，另需針對文中所列影響因子一併考量計算，以供爾後設計者參 考之用。
附錄一
期中報告審查意見
審查意見 研究團隊回應
曾教授俊達：
1、建議將本研究相關之日本耐 火性能檢證法、新材料新工 法審議與 Route B 等相關內 容，加強文獻回顧與探討，
以突顯研究中耐火參數影響 因子之關連性。
2、請具體說明本研究之目的與 驗證方法流程。
3、請具體檢討研究進度並說明 參數因子建構之緣由。
1 第二章中增加相關文獻參考資 料彙整
2、如圖 2.3 所述
3、如摘要說明研究方法及過程
郭教授詩毅：
1、國內規範多數引用外國資 料，其中各項參數值是否能 適用國內情況，值得商確，
本研究嘗試建立本土之參數 值，以使規範更安全，值得 鼓勵。
2、本研究評估之溫度上升延遲時 間係數(αw)、熱阻抗係數 (R)及構件溫度上升係數(h) 與基本溫度上升係數(k0)是 否會相互影響？是否可以如
多謝肯定
相關回歸模式皆以日本技術解說 為主。
報告中所述分別以統計方式 迴歸求得各自參數。建議在 統計分析上如各參數間相關 性不高，則可嘗試選擇合適 參數建立多元迴歸模型。如 各參數間相關性較高(線性 相依)，則不適合建立此模 型，因為變數會有放大的影 響。
3、P38、P39 圖所採用之試驗數 據僅三個，建議多蒐集國內之 測試文獻，可使分析結果更準 確。
因時程安排緊迫，尚無法進行多 組實驗。
蒲教授仁勇：
1、日本之數據誤差容許度，本土 數據要多接近才算吻合。
目前尚無法得知，將持續蒐集可 能資料
鄭教授復平：
1、建議將參數探討與日本之差異 性整合出來，如差異不大，或 可直接採用日本既有現行參 數值，如差異過大，則建議擬 出驗證流程與方法，以供業界 使用。
多謝指導研究方向與內容
鍾教授興陽：
1、本研究對於建立本國鋼構建築 之耐火性能檢証法所需參數 (如溫升係數、延遲係數、熱
多謝肯定
54
阻係數)有實質幫助。
2、貴所對國內鋼構建築耐火實驗 貢獻良多，建議可將歷年或未 來進行之實驗，一併做相關參 數分析，以充實本國之資料 庫。
3、可否透過數值模擬求得 Route B 之參數？
歷年或未來進行之實驗將依委員 意見納入研究對象
可經由熱傳分析進行
中華民國土木技師公會全國聯合 會代表：
1、國內是否已有溫度上升延遲時 間係數(αw)、熱阻抗係數(R) 等之規範與測試標準。
2、如何參考美、日相關法規制定 出國內鋼結構之耐火時效測 試。
3、請說明國內是否有鋼結構耐火 性能的測試？
尚無相關規範
本文以日本驗證法為基礎，故相 關技術解說應以日本為主
有的 CNS12514
中華民國消防設備師公會全國聯 合會代表：
1、請說明火災影響因子於何種範 圍內屬於安全，另 Page38 與 39 所示資料亦較少，恐影響參 數迴歸準確性。
安全與否以整體性能驗證為之，
火災影響因子僅屬驗證過程之ㄧ 參數
陳組長建忠：
1、於本所實驗中心所做的數據與 日本做的實驗及 UL 的部份，
繼續加強共同與相異處之研究
再進一步分析共同處或無法 比對的原因、事實及細節，以 及是否有可克服的方法。
2、如研究變數多，宜分成有被覆 符合時效者，及裸鋼建築之耐 火參數因子較洽當。
3、耐火保有時間之估算，其α值 會受到各種升溫曲線而異（如 CNS12514/ISO834 、 ASTM E119），應是為了匹配相同的 曲線而做，並非簡化模型，應 不難計算，惟是否每一種升溫 曲線皆可納入？仍有疑問，可 再探討。
4、請再進一步瞭解，日本大量實 驗的方法原因、場地別、試體 別以及試驗時機，俾便借鏡。
5、實驗時請注意安全，資料要詳 細分類保存。
遵照辦理
依日本技術解說計算方法，不同 升溫曲線亦可加以進行測定
持續蒐集相關資料
遵照辦理
所長：
1、研究中所用之試驗方法宜與日 本一致，如此所作之本土化參 數因子研究才具可用性。
2、所內既有分析資料應加以善 用，倘資料足夠應更進一步分 析，如不足則後續試驗方法程 序應請教專家學者加以確認。
後續實驗方法、步驟與量化，將 與日本檢証法相關資料再行確 認，以使研究基礎能與日本相同 遵照辦理
56
附錄二
期末報告審查意見 方教授一匡：
1、國內所生產之鋼材耐火及熱傳 特性之相關測試數據與日本 技術規範所依據之數據比較 很重要，建請在後續研究中增 列比較結果及說明差異之可 能原因。
因日本鋼材來源資料並無於該技 術解說中陳述，尚無相關比對資 料
郭教授詩毅：
1、本研究對於建立本國建築耐火 性檢證法有實質的幫助。
2、結論顯示國內應用日本檢證法 時，相關所用鋼材或被覆性 質，須另行測定。由本案國內 防火性能影響因子數據，能否 嘗試建立或訂定驗證流程方 法。
多謝肯定
該驗證流程需配合性能評定機構 目前做法，將另行商議
鄭教授復平：
1、實施性能法規對於火載量(Fire load)的管制必須嚴謹，對於 有大量火載量(Fire load)之行 業必須嚴加管制。
2、有防火被覆之數據差異不大，
但裸鋼相差很大，可能是材質 問題，建議蒐集日本之材料，
火載量管制因涉及建管法規與性 能驗證之配合，本研究並無針對 委員意見加以研究。
遵照辦理
然後加以修正，避免再大量做 實驗。
中華民國土木技師公會全國聯合 會涂泰成技師：
1、本研究極具實用意義，應予肯 定支持。
2、既延用日本 Route B 之模式，
建議報告中加以適當說明其 內容。
3、本案係針對耐火參數影響因子 之研究，其所需之實驗組數，
應 符 合 統 計 學 上 之 基 本 要 求，俾讓結果具實質意義。
謝謝肯定
第二章文獻參考內有所陳述
因研究時程與報告撰寫期程尚無 法增加實驗次數
中華民國結構技師公會全國聯合 會陳正平技師：
1、研究方向建議朝如何推估鋼材 火害溫度及溫度對材質的影 響。
2、一般火害環境下，均有高度束 制之情況而至桿件挫屈或撕 裂，因此研究方向對實務幫助 不大。
3、在無束制之情況下建議以研究 溫度對鋼材及銲材熱影響區 之影響。
於後續研究中加以納入
多謝指教
對於局部材料火害行為，因與研 究方向不同，故無涉略
財團法人台灣建築中心周枝興工 程師：
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1、本研究對於採用 Route B 進行 構造防火性能驗證時，應考慮
1、本研究對於採用 Route B 進行 構造防火性能驗證時，應考慮