第三章 建築物外牆立面防火試驗
第一節 CNS 15213-1 試驗之實尺寸設備建置
壹、CNS 15213-1 建築物外牆立面防火試驗法-中尺度試驗
本標準為規定貼附於建築物外牆上中尺度非承重立面的防火試驗方法,外 牆立面是指貼附在既存外牆或框架上之非承重立面。其試驗的原理以火焰直接 加熱由 90°內牆角所構成之中尺度外牆立面表面,評估其火焰延燒行為。藉由 完整的 CNS 15213-1 試驗法與試驗設備,是能夠驗證外牆隔熱飾板其系統發生 火災延燒時所產生的各種現象與特性變化,也可進一步作為國內標準建立其防 火性能的分級及評估要求標準之參考。
圖例:
1.支撐背牆 2. 支撐側牆
3. 支撐邊牆 4. 主立面試體
5. 側立面試體 6. 引燃源
7. 熱通量計位置 8. 水平接合部 9. 垂直接合部
圖 3-1 CNS15213-1 建築物外牆立面防火試驗法設備
(資料來源:CNS15213-1)貳、試驗設備建置
試驗設備包含試驗框架、試體支撐架及引燃源:
1. 試驗框架:
為了防火實驗中心空間能靈活應用及設備能與其他實驗搭配以共同收 集實驗數據,因此建置一穩固放置設備的外框架,如此能方便依實驗需求 吊裝移動設備,為求穩固設計以C型鋼為骨架,包覆試體支撐架。
圖 3-2 試驗框架外框設計圖
(資料來源:本研究整理)圖 3-3 試驗框架背牆骨架設計圖
(資料來源:本研究整理)圖 3-4 試驗框架側牆骨架設計圖
(資料來源:本研究整理)圖 3-5 試驗框架組合示意圖
(資料來源:本研究整理)內政部建築研究所防火實驗中心有一座舊有的 C 型鋼實驗屋,將其依 照圖 3-2 至圖 3-5 設計圖裁切建造出符合 CNS15213-1 其尺寸要求的實驗 框架,地板為方便施工及放置燃燒器,所以舖設矽酸鈣板(如圖 3-6 及圖 3-7)。
圖 3-6 舊有的 C 型鋼實驗屋截切建造實驗框架
(資料來源:本研究整理)圖 3-7 實驗框架
(資料來源:本研究整理)2. 試體支撐架:由支撐背牆、支撐側牆、支撐邊牆組成。
(1)支撐背牆:由二層高度 2.8 m、寬度 2.4 m、密度 100 ㎏/ m3之岩棉 板構成,而考量受測試體能容易固定,則在室內側裝設鍍鋅鋼板立柱
(如圖 3-8 及圖 3-9)。
圖 3-8 支撐背牆設計圖
(資料來源:本研究整理)圖 3-9 支撐背牆及固定試體用立柱
(資料來源:本研究整理)(2)支撐側牆:二面之支撐側牆其高度 2.8 m、寬度 2.4 m、密度(700±
200)㎏/ m3之矽酸鈣板構成(如圖 3-10 及圖 3-11)。
圖 3-10 左右支撐側牆設計圖
(資料來源:本研究整理)
圖 3-11 左右支撐側牆
(資料來源:本研究整理)(3)支撐邊牆:高度 2.8 m、寬度 12 m、密度(700±200)㎏/m3 之矽酸鈣 板構成。
圖 3-12 支撐邊牆
(資料來源:本研究整理)(4)支撐背牆與二面支撐側牆及支撐背牆相互垂直,主立面試體應貼附於 支撐牆中間,側立面試體應貼附於支撐邊牆上。
3. 引燃源配置:為長 1.2 m × 寬 0.1 m × 高 0.15 m 的槽狀容器(如圖-13),
使用之燃料為純度 90%以上之丙烷,為使丙烷能均勻由孔隙逸出,容器內 部填滿粒徑 4~8 ㎜礫石及 2~3 ㎜砂石(參考 CNS CNS 15048「建築材料耐燃 性試驗法-全尺度燃燒試驗法」)[32],使得丙烷能均勻燃燒。引燃源放置 於主立面試體下地板處,背部應貼附於支撐背牆(如圖-14)。
圖 3-13 引燃源容器
(資料來源:本研究整理)圖 3-14 引燃源容器填置粒徑
(資料來源:本研究整理)4.
設備組裝分解圖及建置完成的設備:(圖 3-15 及圖 3-16)支撐背牆 熱通量計位置 引燃源
主立面試體 支撐邊牆 側立面試體
支撐側牆