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帷幕牆防火性能基準與評估驗證之研究

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Academic year: 2021

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(1)第二章 外牆火災情景與防止對策技術. 帷幕牆防火性能基準與評估驗證 之研究. 內政部建築研究所自行研究報告 中華民國九十二年十二月. 7.

(2) 092301070000G2006. 帷幕牆防火性能基準與評估驗證 之研究. 研究人員:雷明遠. 內政部建築研究所自行研究報告 中華民國九十二年十二月. 8.

(3) 第二章 外牆火災情景與防止對策技術. MINISTRY OF INTERIOR RESEARCH PROJECT REPORT. Assessment on Fire Protection Performance Criteria of Curtain Wall. BY ALEC, MING-YUAN LEI. December 31, 2003. 9.

(4) 目 次 表次……………………………………………………………………… III 圖次……………………………………………………………………… IV 摘要……………………………………………………………………… V 第一章 緒論 第一節 研究緣起 ...............................................................................01 第二節 研究內容與方法 ...................................................................02 第三節 研究預期成果 .......................................................................03 第四節 用語釋義 ...............................................................................05 第二章 外牆火災情景與防止對策技術 第一節 建築物外牆火災延燒情景 ...................................................07 第二節 帷幕牆建築物火災案例 .......................................................08 第三節 防止延燒對策與技術 ...........................................................13 第三章 國內外建築防火規定 第一節 日本建築基準法施行令 .......................................................16 第二節 美國 Uniform Building Code ................................................16 第三節 美國 International Building Code .........................................16 第四節 我國現行建築技術規則 .......................................................17 第五節 我國新修正建築技術規則 ...................................................17 第四章 帷幕牆之防火性能基準. 10.

(5) 第二章 外牆火災情景與防止對策技術. 第一節 與樓板交接之水平構造部分(層窗間牆) .......................20 第二節 與防火區劃牆交接之垂直構造部分 ...................................22 第三節 開口部(窗戶等) ...............................................................23 第四節 小結 .......................................................................................24 第五章 帷幕牆防火試驗及性能判定基準 第一節 耐火(防火時效)試驗 .......................................................26 第二節 表面延燒試驗(替選試驗法) ...........................................28 第六章 帷幕牆防止火災延燒性能之評估 第一節 外牆開口噴出之火焰及熱氣 ...............................................33 第二節 噴出火焰特性之評估 ...........................................................34 第三節 其他評估法 ...........................................................................37 第七章 結論與建議 ...................................................................................38 參考書目......................................................................................................39 附錄一..........................................................................................................42 附錄二..........................................................................................................49 附錄三..........................................................................................................63. 11.

(6) 表 次 表 2-1 帷幕牆防止火災延燒設計 .............................................................15 表 4-1 帷幕牆與樓板交接處構造之防火時效性能.................................21 表 4-2 帷幕牆與防火區劃牆交接處構造之防火時效性能.....................22 表 4-3 兩建築物之間隔與外牆開口部之防火性能.................................24 表 4-4 帷幕牆之耐火性能標準 .................................................................25 表 5-1 帷幕牆之耐火性能合格基準 .........................................................27. 12.

(7) 圖 次. 第二章 外牆火災情景與防止對策技術. 圖 2-1 起火建築物戶外延燒途徑(向上方樓層及鄰近建築物)...........8 圖 2-2 裙樓火災之可能戶外延燒途徑(向連接建築物上方樓層).......8 圖 2-3 東方科學園區大樓火災後帷幕牆鋁構架殘景..............................10 圖 2-4 金像電子公司中壢廠大火情景 ......................................................12 圖 2-5 帷幕牆火災延燒途方式 .................................................................13 圖 4-1 帷幕層窗間牆之防火構造(A 與 C 為防火層間塞材) ............21 圖 6-1 窗戶噴出火焰 .................................................................................34 圖 6-2 帷幕牆窗戶防止延燒之設計 .........................................................37 附圖 1-1 外突防火樓板或遮簷構造設計 .................................................43 附圖 1-2 帷幕牆之層間外牆板與樓板之接合型式設計示意圖.............44 附圖 1-3 防火嵌裝玻璃系統帷幕牆設計示意圖 .....................................45 附圖 1-4 活動式防火外牆板(防火遮簷)構造設計示意圖.................46 附圖 1-5 活動防火捲簾或垂壁構造設計示意圖 .....................................46 附圖 1-6 帷幕牆內側防火阻隔體構造 .....................................................47 附圖 1-7 撒水系統防護之嵌裝玻璃帷幕牆設計示意.............................48 附圖 1-7 撒水系統防護之嵌裝玻璃帷幕牆設計示意.............................49. 13.

(8) 摘. 要. 關鍵詞:帷幕牆、層窗間牆、耐火性、火焰延燒性、防火工程評 估 一、研究緣起 民國 90 年 5 月 12 日台北縣汐止市「東方科學園區大樓」火災, 自第 16 樓火災破壞帷幕牆迅速向上延燒至 26 樓,僅僅兩小時半左 右,其帷幕牆全面燒毀,景象狼藉殘破,此災例顯示高層帷幕牆建築 物火災一旦無法有效控制於起火層,則火災破壞帷幕牆向上延燒即難 以控制,將造成嚴重死傷及財產損失後果,不可不加以重視。建築物 樓板交接之外牆(以下簡稱層窗間牆,即 Spandrel)依防火區劃設計 概念係有層間區劃之作用,旨在防止火災造成外牆窗戶玻璃等開口部 破壞時火焰噴出延燒至上方樓層。據此,帷幕牆之防火安全性能應由 具有合格防火時效之層窗間牆部分(高度 90 ㎝以上防火構造)及填 塞材料共同達成,然而在實際執行面卻有著相當落差。鑑此,建築技 術規則業增修若干帷幕牆防火規定(預定於 93 年 1 月 1 日生效實 施) ,其中包括防火時效規定,然而性能基準及試驗法並無明確規定, 本研究試就有關國家標準或外國標準中研提初步建議。此外建築技術 規則亦增修有關性能設計規定,鑑此,本文簡介經研究分析可供評估 或驗證帷幕牆防火設計之防火工程計算手法,供建築設計之參考。 二、研究方法及過程 (一) 蒐集國外研究文獻資料、法規、標準及防火工程技術規範, 並比較分析。 (二) 蒐集歸納國內、外高層帷幕牆大樓火災案例,分析影響延 燒要因及可改善建議。 14.

(9) 第二章 外牆火災情景與防止對策技術. (三) 依據建築技術規則增修之帷幕牆防火規定(規格式規 定),參考國內外研究及標準,研議帷幕牆組件(牆體、 層間防火填塞物及窗戶開口部分)適當之耐火性能(防火 時效)基準及試驗法建議。 (四) 蒐集並應用防火工程技術手法評估帷幕牆開口部噴出火 焰高度、側面噴出距離、開口周圍溫度、輻射熱等火災參 數用於預測外牆延燒行為之可行性。 (五) 應用既有實驗結果綜合分析前述耐火性能(防火時效)基 準及試驗法建議與防火工程設計法及性能基準之適宜性。 三、重要發現 (一) 建築技術規則業增修帷幕牆防火規定,其非開口部牆面與層 間塞構造之防火試驗及性能基準當前應可以 CNS 12514 為 主要參考依據,至窗戶開口部防火試驗可採用新增訂 CNS 防火窗試驗標準規定;本報告研析歸納之耐火性能試驗標準 (如表 4-4)、耐火性能合格基準(如表 5-1)可供審查評定 機構作業之參考。 (二) 依據新修訂建築技術規則之性能設計(performance-based design)原則,業彙整出帷幕牆多元化設計法,亦即「符合 規格法規設計」 、 「同等功能之替代設計手法」及「性能設計 手法」等三類型,前兩類型之應用技術歸納摘述如附錄一, 後者類型可依據樓層用途或居室燃載量,推估帷幕牆所需合 理防火時效、層窗間牆安全高度或窗戶開口等設計條件。 (三) 帷幕牆與樓地板交接構造安全高度或突出樓板安全長度,可 應用性能設計法以國外防火工程經驗公式評估外牆窗戶噴 出火焰特性檢證,此將因性能法規實施成為可行之防火技 術,本研究報告內文(第六章)及附錄二有關計算例亦可供 15.

(10) 檢證、評定、審查之參考。 四、主要建議事項 (一) 有關建築技術規則雖甫增修不久,為使法規更趨完善,爰提 修正建議三項,詳參考報告書第七章結論與建議。 (二) 為免類似汐止東方科學園區大樓火災再發生,對於既有建築 物之帷幕牆防火安全檢查應納入重點檢查、改善項目,如防 火性能不足時,應限期要求改善,除應用合格防火時效防火 構造外,應宣導教育應用主動式防火設計以彌補不足之處。. 16.

(11) 第二章 外牆火災情景與防止對策技術. ABSTRACT Keywords: Curtain Wall, Spandrel, Fire Resistance, Flame Spread, Fire Engineering Assessment Several fires of high-rise curtain wall buildings in different countries showed the common fact. Once the building fire could not be controlled and contained in building, the fires were subject to spread externally to upper stories through the openings of curtain wall and result in serious life and property loss. Based on the principles of fire compartmentation, the measures of fire-rated exterior wall (spandrel) and the intersection of wall and floor for preventing the fire spread between stories are required in Building Technical Regulations (BTR). On the other hand, the new version of BTR, which allow using the alternative solutions for design, have been issued recently and planned to come into operation on 1st January 2004. In this paper many solutions of passive or active systems, designed for preventing the destruction of curtain wall glazing and upward flame spread, are provided and commented for comparison. The performance requirements for spandrel, openings and intersections are reviewed in terms of fire resistance performances, i.e. integrity, insulation and stability. For application of FSE principles to evaluate and verify the optimum design of spandrel height or projecting length of floor, the relevant equations shown in FSE handbook or Guideline are used for demonstrating in worked sample. Several suggestions regarding amendment of BTR are also outlined for proposal.. 17.

(12) 第一章. 緒. 論. 第一節 緣起背景 民國 90 年 5 月 12 日凌晨台北縣汐止市發生「東方科學園區大樓 火災」,此火災不僅是國內建築火災史上延燒時間最久、範圍面積最 大者,亦是財物損失最多之災例之一。當時該棟建築物帷幕牆玻璃遭 火破壞後,火焰迅速噴出並向上延燒,自第 16 樓燒至 26 樓僅僅兩小 時半左右,平均延燒一層樓僅約需 15 分鐘。火災後清楚可見,該大 樓 A 棟第 16 至 26 樓帷幕牆全面燒落,而 B、C 棟第 24 至 26 樓之帷 幕牆亦嚴重燒落,現場殘留燒熔、扭曲之鋁框架及玻璃碎片,景象狼 藉殘破,不禁令人深刻感受到火災的破壞威力。除此,國內過去尚在 90 年 6 月 30 日發生台北市敦化南路東帝士大樓火災、民國 91 年 9 月 1 日中壢金像電子公司中壢電路板廠大火等帷幕牆破壞延燒火 災。國內以往實際執行面未落實帷幕牆防火設計及檢查,包括以下幾 點問題,(1)建築技術規則雖有規定,但建築師鮮少指定帷幕牆防 火時效要求,建築執照圖說審查時亦未嚴格要求;(2)建築設計時 既無嚴格要求,竣工檢查及建築物使用後公共安全檢查亦無嚴格要 求;(3)迄今尚缺乏帷幕牆防火性能檢測及審核認可機制;我國國 家標準中並無適用之試驗法標準,而在內政部現行防火材料審核認可 制度作業中亦無「帷幕牆」項目;故類似火災情況可能會在國內其他 18.

(13) 第二章 外牆火災情景與防止對策技術. 帷幕建築物重演。有鑑於此,上年度業整理國內、外相關法規、國內. 帷幕牆構法及使用情形、帷幕牆構件受火特性、各種帷幕牆防火技術 評估分析等(雷明遠,2003)。 帷幕牆(Curtain wall)一詞,按建築技術規則之用語定義,係指 「構架構造建築物之外牆,除承載本身重量及其所受之地震、風力 外,不再承載或傳導其他載重之牆壁」,簡言之,帷幕牆即指非承重 外牆(Non-loadbearing exterior wall)。依建築技術規則設計施工編規 定,建築物之帷幕牆與樓板交接處依上述規定應以高度 90 ㎝以上, 且具半小時以上防火時效之防火構造所構成。此部分外牆體,稱「層 窗間牆(Spandrel)」,或有稱「樓板外側壁」者,依防火區劃設計 概念,層窗間牆係作為上下樓層(間)區劃之用,旨在防止外牆窗戶 玻璃等開口部遭火災破壞時火焰噴出延燒至上方樓層。一般而言,建 築物外牆由混凝土造或磚造者,其防火時效能達到半小時以上防火時 效,概無問題;至由金屬框架、繫件及單元牆板所組成之帷幕牆,為 顧及地震、風力對帷幕牆造成之側向或層間位移因素,帷幕牆與樓板 間並非完全密合交接,則須經謹慎設計方能確保達到半小時以上防火 時效。 我國建築技術規則業於 92 年 8 月 19 日發佈若干帷幕牆有關防火 增修規定(業於 93 年 1 月 1 日生效實施) ,其中包括防火時效規定,. 19.

(14) 然而帷幕牆之防火性能基準及試驗法並無明確規定,國家標準主管機 關尚未制定適用標準,有關防火材料評定機構亦未研訂適用之性能評 估定基準。另一方面,前揭新修正之建築技術規則業於總則編第三條 增訂有關性能法規規定(Performance-based code),亦即導入性能 式設計(Performance-based design)之法源,故防止外牆延燒之手 法可不一定需要按照設計施工編之規格式規定設計,亦可應用其他具 同等防火功能(Equivalent fire protection performance)之設計 措 施 ( 多 元 替 代 方 案 ), 例 如 藉 由 垂 直 或 水 平 遮 焰 阻 體 ( Flame barrier) 、撒水設備、防火玻璃、外牆室內側安全距離等手法達成防 止外牆延燒目的,此類替代方案之技術應用原則及分析比較,業於上 年度研究報告整理;此外尚可應用防火工程設計手法(所謂 Route-C 性能設計法)檢證帷幕牆(開口與非開口部分)適合之防火時效、層 窗間牆高度等設計條件,此方面設計觀念及技術方法則在本年度研究 中整理評估,並於報告中提出參考案例。 依前節所述,建築技術規則業增修若干帷幕牆防火規定,本研究 試就有關國家標準或外國標準中研提有關性能基準及試驗法建議,供 相關評定機構參考。至上年度所研提之同等防火功能之替代設計方 案,亦可參採相同或類似性能基準,此外,因應建築技術規則增修有 關性能設計規定,本研究除提供可供評估驗證帷幕牆防火設計之防火. 20.

(15) 第二章 外牆火災情景與防止對策技術. 工程計算手法,另亦試從帷幕牆破壞之火災條件提出性能基準建議, 供建築設計之參考。. 第二節 研究內容與方法 (一) 蒐集國外研究文獻資料、法規、標準及防火工程技術規範 自相關期刊、圖書、研討會論文集、網際網站等檢索帷幕牆、開 口火焰延燒研究相關資料。此外,蒐集美國 IBC、UBC、NFPA、 ASTM、英國建築規則 Approved Document B 及 BS、紐西蘭、澳 洲等相關規定及防火工程技術規範,並比較分析。 (二) 蒐集歸納國內、外高層帷幕牆大樓火災案例,分析影響延 燒要因及可改善建議。 (三) 依據建築技術規則增修之帷幕牆防火規定(規格式規 定),參考國內外研究及標準,研議帷幕牆組件(牆體、 層間防火填塞物及窗戶開口部分)適當之耐火性能(防火 時效)基準及試驗法建議。 (四) 蒐集並應用防火工程技術手法評估帷幕牆開口部噴出火 焰高度、側面噴出距離、開口周圍溫度、輻射熱等火災參 數用於預測外牆延燒行為之可行性。 (五) 應用既有實驗結果綜合分析前述耐火性能(防火時效)基 準及試驗法建議與防火工程設計法及性能基準之適宜性。 21.

(16) 第三節 研究預期成果 本計畫預期完成工作項目與研究成果如次: 一、 庚續蒐集帷幕牆防火設計有關試驗、研究、產品、系統技術等 資料及目前國內外帷幕牆耐火性能(防火時效)及延燒特性有 關法規、試驗標準等規定。 二、 整理研擬帷幕牆防火設計規格式與性能式手法之比較分析。 三、 研提帷幕牆組件(牆體、層間防火填塞物及窗戶開口部分)適 當之耐火性能(防火時效)基準及試驗法建議,並研提有關防 火法規修正建議。 四、 研提可行之防火工程設計法,並依據帷幕牆構材(玻璃、非玻 璃嵌板部分等)受火熱破壞條件研擬性能基準建議。. 第四節. 用語釋義. 本研究報告有關專業用語及其釋義參考國內、外有關法規、規範 或標準,謹說明如下: (1) 帷幕牆(Curtain wall):指依建築技術規則之規定所稱構 架構造,建築物之外牆,除承載本身重量及其所受之地震、 風力外,不再承載或傳導其他載重之牆壁。. 22.

(17) 第二章 外牆火災情景與防止對策技術. (2) 層窗間牆(Spandrel):外牆上層開口部和下層開口部間的 部分。 (3) 面構材(Cladding material):構成帷幕牆面的材料。 (4) 安裝鐵件(Connecting hardware):帷幕牆安裝用鐵件。結 構體鐵件、預埋鐵件、構材鐵件、連結扣件、調整鐵件等的 總稱。 (5) 填縫(材):施加於帷幕牆構材內、外側縫隙、間隔的填塞 (材)。 (6) 嵌裝玻璃(Glazing):在預備的開口部(Prepared opening), 如窗、門板(扇)、隔屏及分間牆上裝入並固定玻璃。 (7) 防火設備(Fire protection facility):按我國建築法規 係指防火門、窗、開口或外牆防護用撒水幕等構件或設備。 (8) 耐火性【能】(Fire resistance【performance】):材料、 構件、構造等能持續維持遮焰性、穩定性及阻熱性之性能。 (9) 防火時效(Fire rating):在特定之測試條件下,材料、構 件、構造等能持續維持耐火性所經過之時間。 (10). 防火區劃(Fire compartment):一建築物或其一部分,. 包含一個或數個房間、空間或樓層,被建造用來防止在同一 棟建築物不同部位間、或與鄰接建築物間之火災延燒。 (11). 遮焰性(Fire integrity):在耐火試驗條件下,建築構. 件當其一面受火時,能在一定時間內,防止火焰及熱氣穿透 或非加熱面出現火焰之能力。 (12). 穩定性(Fire stability):在一定時間之耐火試驗中,. 建築構造、構件在有承載或無承載負荷時,避免坍塌之能力。 (13). 阻熱性(Fire insulation):在耐火試驗條件下,建築 23.

(18) 構件當其一面受火時,能在一定時間內,非加熱面溫度不超 過規定值之能力。 (14). 性能式防火設計(Performance-based design for fire. safety):為達成法規之防火性能目標,在應用各種火災預 防、自然式防火、主動式防火、及避難安全對策時,採用防 火工程手法評估、預測及檢證設計方案之有效性、可行性。 (15). 防火工程(Fire safety engineering;FSE):應用對火. 災現象、火災影響作用、人類反應及行為之科學理解為基礎 之工程原理、定律及專家判斷,以達成保護人命、財產及建 築物安全;定量化火災及其影響作用之危險與風險;分析評 估最佳化限制火災後果之預防及防制手法。 (16). 自然式防火(Passive fire protection):不需要電力. 或水力即可操作產生防火功能之手法、系統,泛指建築防火 材料、設備、構件、構造、設施等。 (17) 主動式防火(Active fire protection):需要電力或水力 方可操作產生防火功能之手法、系統,泛指探測、警報、滅 火、排煙等消防安全設備。. 24.

(19) 第二章 外牆火災情景與防止對策技術. 第二章 外牆火災情景與防止對策技術 第一節. 建築物外牆火災延燒情景. 建築物外牆火災延燒可能的情景(Fire scenario),概有室內 火災向上層延燒及戶外火災向鄰邊建築物延燒兩種情況,如圖 2-1 及 圖 2-2 所示: 一、 建築物內部火災(室內火災向上層延燒) 室內火災發展至旺盛期,室內高溫火焰破壞建築物外牆或屋頂, 熱氣流及煙氣從破壞缺口(開口部)竄出,火災在屋頂或向上樓層繼 續燃燒。倘為防止這類火災延燒發生,最理想化防火措施即是屋頂及 外牆應具有一定耐火性能,以抵抗火害,同時屋頂及外牆上的開口也 有防火保護;但屋頂及外牆上的開口,一般僅是供作採光、通風之窗 戶使用,並無防火保護,所以可以採用建築設計手法解決這個問題, 亦即利用層窗間牆、突出樓板(屋簷)或陽台等設計防止火災向上層 延燒。 二、 建築物外部火災(戶外火災向建築物延燒) 火源來自建築物周圍,或許是鄰棟建築物失火(如上述情形), 其火焰、輻射熱襲近過來或飛火飄散過來,又或許是周圍雜草、垃圾 起火引起延燒。倘為防止這類火災延燒發生,屋頂及外牆本身最好應 為不燃性材質,且有一定耐火性能,同時開口也要有防火保護,又或 者以適當之安全距離(防火間隔限制)或減少未防火開口面積(窗戶 面積限制)等設計,避免可能之火災延燒機會。. 25.

(20) 圖 2-1 起火建築物戶外延燒途徑(向上方樓層及鄰近建築物). 圖 2-2 裙樓火災之可能戶外延燒途徑(向連接建築物上方樓層). 第二節. 帷幕牆建築物火災案例. 一、 外國火災案例 (一) 1988 年美國加州洛杉磯第一州際銀行大樓火災 26.

(21) 第二章 外牆火災情景與防止對策技術. 該樓為一棟 62 層樓鋼骨結構的建築物,當時火災造成一人 死亡,並燒毀了四層樓,財產損失約 38 萬美金。起火原因係辦 公室其中一個工作站的可燃物突然起火燃燒,且火勢蔓延迅速, 很快便延燒到其他大量的可燃物質。外牆的玻璃開始破裂,正好 提供了助燃的氧氣,使火勢加速燃燒。火勢從第 14 樓一直延燒 到 17 樓,火舌從玻璃帷幕破裂的開口竄出,並對室內可燃物預 先加熱,終至引燃起室內的易燃物,最後整層樓都陷入火海。火 焰也從樓層地板/天花板版塊和帷幕牆的縫隙(約 100mm 寬)蔓 延到上層。調查證實玻璃帷幕牆係因鋁製間柱(Mullion)受室 內火燒變形後才導致窗戶破壞。 (二) 1991 年美國賓州費城子午線商場大火 該樓為一棟 38 層樓鋼骨結構的建築物,本場火災造成 3 名 消防隊員死亡,九層樓全燬,財產損失約 33 萬美金。這場火災 起因於在第 22 樓浸有溶劑的的破布突然產生自燃,火勢因貫穿 孔隙、停電及大樓水塔系統的壓力控制閥裝設不當等多重因素 下,從第 22 樓一路燃燒到第 31 樓,除此,辦公室之高火載量及 大樓開放式平面配置設計也是加重火災效應的因素之一。該樓外 牆超過 50%面積為玻璃帷幕牆,所以火災當時可見到火焰主要沿 著建築物外側延燒。不過因為第 31 樓已全面改裝自動撒水系統, 所以當火燒到第 31 樓時,撒水系統啟動,讓火勢得以控制。這 場火災可以說明撒水系統在控制火勢上的成功,同時也說明了火 勢因貫穿孔隙及玻璃帷幕牆開口而在樓層間蔓延的危險。 (三) 1991 年英國 Basingstoke 辦公大樓火災 該樓為一棟 14 層樓鋼骨結構的建築物,全棟皆由鋁框玻璃帷幕 牆所包圍。火災發生在第 8 層,並經由外牆面向上延燒至第 10 27.

(22) 層。此火災造成財產損失約 23 萬美金。 二、 國內火災災例 (一) 民國 90(2001)年汐止東方科學園區大樓火災 該大樓位於台北縣汐止新台五 路,為地上 26 層、地下 3 層之鋼 骨大樓,分由 A、B、C、D 等四棟 同高建築物所構成之廠辦綜合大 樓,A、B、C 三棟併連一體呈「品」 字型,另以地面連絡走廊連接 D 棟。火災發生在 5 月 12 日凌晨, 由 A 棟第 3 樓辦公室不慎起火,在 缺乏自動撒水設備(依當時消防法 規 10 層以下樓層免設)及防火區. 圖 2-3 東方科學園區大樓火. 劃牆之火災控制措施,火災迅速燒 燬 A 棟第 3 樓近 1500 ㎡的面積(包括三家公司),同時火災亦 從垂直管道間、外牆玻璃帷幕破壞缺口向上延燒,在消防隊搶救 下火勢延燒至第 5 樓後受到控制,此時火災歷經約 2 小時。其後 逐層搜索、清理殘火,惟受到各公司大門(鐵捲門)無法順利開 啟影響(因假日未上班之故),搜索、清理速度進展緩慢,經過 13 小時後,第 16 樓出現火災,火苗係隱藏在垂直管道間內緩慢 燃燒塑膠、橡膠管材、電線電纜等,待熱量及通風條件合適時, 即從管道間竄燒出來,適有不少易燃物助燃,火勢在自動撒水設 備未發揮功能情形下(緊急發電機及消防幫浦失靈而無法順利供 水),迅速破壞玻璃帷幕牆,讓室內熊熊火焰從缺口噴出,火焰 高度有時可達兩層樓高(約 8 公尺),其後火勢一路向上猛烈延 28.

(23) 第二章 外牆火災情景與防止對策技術. 燒,消防隊亦難以控制。從第 16 樓燒至第 26 樓約僅 2 小時 30 分鐘,平均向上延燒一層所需時間不過 15 分鐘。災後可見近二 分之一帷幕牆殘破不堪,其玻璃全數破碎,大量碎片遍佈於受火 害樓層地板,鋁構架受高溫高熱影響,無不變形、軟化或熔化, 殘留扭曲、燒失的框架(如圖 2-3),令人感歎火災威力及燃燒 擴大之快速。 (二) 民國 90(2001)年台北市東帝士大樓火災 該大樓座落於高層辦公大樓集中的敦化南路,為地上 35 層、 地下 4 層之鋼骨造帷幕牆辦公大樓,每樓層面積約為 1,021 ㎡(約 315 坪)。90 年 6 月 30 日清晨約 5 點該大樓第 10 樓某房屋仲介 圖 2-4 金像電子公司中壢廠 公司辦公室起火,消防隊抵達現場時,部分帷幕牆玻璃窗已破 壞,濃煙及火舌已噴出。10 樓火勢一度擴大,致火焰從帷幕牆破 壞開口向上延燒,造成 11 樓外牆及內部靠窗辦公室燃燒,經約 3 小時 30 分鐘搶救後火勢始得控制。10 樓燒毀範圍約 750 ㎡(約 230 坪),餘則受到嚴重煙燻,致有 8 人受到輕微嗆傷(消防人 員 6 人,居民 2 人)。本次火災損害範圍有限,除有賴於消防隊 搶救戰術得宜外,尚可歸功於該大樓各層樓板四周圍有邊樑設 計。邊樑因位於帷幕牆內側,構成如同層窗間牆作用之防火垂壁 (或側壁),故能發揮減小玻璃開口噴出火焰高度之作用,因此 可減少對上層帷幕牆之破壞。 (三) 民國 91(2002)年中壢金像電子公司中壢廠大火 金像電子公司係生產印刷電路板為主之股票上市公司,位於 桃園縣中壢工業區西園路之廠房(一廠),為四層樓鋼骨造建築 物,外覆金屬及玻璃帷幕牆,總樓板面積近 10,000 ㎡。於去(91) 年 9 月 1 日凌晨約 3 點半發生火災,起火點為該廠二樓二次銅生 29.

(24) 產區,因生產電路板原料不慎引燃造成火災。由於現場原料及半 成品多屬可燃物或化學危險物品,火勢一發即迅速擴大而難以控 制,消防隊抵達時,建築物內部火煙四處流竄,熊熊火焰及大量 濃煙冒出(如圖 2-4),鄰近高速公路上遙遙可見。火勢幸經消 防隊噴水隔離冒出火焰,並未大面積向上波及四樓帷幕牆玻璃 窗,亦未延燒鄰近建築物(二廠),火勢延燒近 7 小時被控制。 本火災燒燬二樓大部分廠區、三樓管道間及局部生產區、四樓管 道間及屋頂排氣設備,燒損面積約 5,000 ㎡,其餘內部受到不同 程度之煙燻,此外,鄰棟之行政大樓帷幕牆亦遭燒損。該廠當時 近 300 名員工安全逃離,幸無傷亡,估計財損達億元以上。本次 火災建築物屬高危險物質工業廠房,其火載量(Fire load)遠 高於一般辦公大樓,猛烈火勢不僅破壞玻璃窗後向上延燒,亦由 內部燒穿帷幕牆竄出火焰,以致鋁帷幕牆留下熔化開口(非玻璃 窗開口)及受熱變形外觀,因此高危險物質工業廠房帷幕牆之耐 火性能似應要求較高防火時效。. 第三節. 防止延燒對策與技術. 帷幕牆有關之火災延燒,除上述開口部噴出火焰會向上方樓層或 鄰接建築物外牆加熱,另外室內火災之熱氣、濃煙亦可能經由帷幕牆 與樓板交接之縫隙向上竄流,如圖 2-5 所示。國內帷幕牆建築物主要 用為辦公大樓、商業大樓或廠辦複合大樓,建造基地幾乎都是面臨道 路,加上建築物高層化,因此建築物周圍多面臨道路或與鄰棟建築物 有充分安全之防火間隔(概在六公尺以上),從建築物火災安全觀點, 受到側向直接火燒或輻射熱引燃之機率甚微,且帷幕牆材料不論是金 30.

(25) 第二章 外牆火災情景與防止對策技術. 屬、玻璃、石材皆為不燃性,對於飛火接觸引起燃燒之可能機率幾乎 為零,故此類建築物受到鄰棟火災延燒危險甚低。有鑑於此,帷幕牆. 建築物火災延燒防範對策,應以室內火災引起之樓層延燒為重點。 圖 2-5 帷幕牆火災延燒途方式. 有關帷幕牆防止火災延燒設計可分為自然式(Passive)與主動 式(Active)防火技術兩類,依據作者上年度研究報告(雷明遠,2002) 及有關發表論文(雷明遠,2003a;雷明遠,2003b)所彙整資料,茲 簡扼說明如下: 一、 自然式防火技術 (一) 外突防火樓板或遮簷 (二) 防火層窗間牆板 (三) 防火嵌裝玻璃帷幕牆 (四) 活動防火外牆板(遮簷) (五) 活動防火垂壁或捲簾 (六) 帷幕牆內側防火阻隔體構造 31.

(26) 二、 主動式防火技術 (一) 自動撒水設備防護 (二) 水淋幕設備防護 以上個別技術應用說明詳如前揭作者有關著作內容,本報告僅摘 要於附錄一供參考。 配合本年度研究目的,以上各項技術可區分為符合法規規格功能 之構造及同等功能之構造或設備,此外尚有可排除適用法規規格功能 之防火工程設計,以下整理分析說明如表 2-1:. 32.

(27) 表 2-1 帷幕牆防止火災延燒設計 試驗法或評估 檢證法 1. 外突樓板 建築技術規則設計施工編第 79 條 標準耐火試驗(標準 之 3;須突出 50 公分以上 火災加熱曲線) 符合規格法規設計 建築技術規則設計施工編第 79 條 2. 防火層窗間牆板(與 標準耐火試驗(標準 之 3;高度須 90 公分以上,與防 樓板交接處之外牆) 火災加熱曲線) 火樓板同等以上防火時效 3. 防 火 嵌 裝 玻 璃 帷 幕 建築技術規則總則編第四條;比照 耐 火 試 驗 標 準 或 非 牆 防火層窗間牆板 標準火災實驗 4. 活動防火外牆板(防 建築技術規則總則編第四條;比照 耐 火 試 驗 標 準 或 非 火遮簷) 外突樓板 標準火災實驗 同等功能之替代設 建築技術規則總則編第四條及設 計手法 5. 活 動 防 火 垂 壁 或 捲 耐火試驗標準或非 計施工編第 75 條;比照防火層窗 簾 標準火災實驗 間牆板或防火門窗 6. 帷 幕 牆 內 側 防 火 阻 建築技術規則總則編第四條;比照 耐 火 試 驗 標 準 或 非 隔體構造 防火層窗間牆板 標準火災實驗 建築技術規則總則編第三條;層窗 7. 自動撒水設備防護 間牆高度少於 90 公分之帷幕牆開 非標準火災實驗 口防護 建築技術規則總則編第三條;層窗 8. 水淋幕設備防護 間牆高度少於 90 公分之帷幕牆開 非標準火災實驗 性能設計手法 口防護 噴出火焰高度、輻射 建築技術規則總則編第三條;樓板 熱、帷幕牆構材破壞 9. 防火工程評估、驗證 突出或層窗間牆高度免適用第 79 溫度、安全間隔等參 技術 條之 3 規定 數評估、驗證 設 計 手 法. A. B. C. 應 用 技 術. 法規依據與性能要求.

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(29) 第三章 國內外建築防火規定 第一節 日本建築基準法施行令 依日本建築基準法施行令第 112 條第 10 項,明訂「防火樓 板應突出外牆面 50 cm 以上,但與其交接處之外牆有高度 90 cm 以上為防火構造得免突出。」. 第二節 美國 Uniform Building Code 依 UBC-1997 第 709.3.2.3 節,明訂「如果外牆開口是在下 一層樓之開口上方側面 5 英呎( 1524 mm )範圍之內,這些開口 必須要使用合格的火焰屏障(Flame barrier)保護,而且火焰 屏障必須要在地板平面上,延伸超出外牆 30 英吋( 762 mm ), 或是從底部開口的頂端垂直往上測量,不低於 3 英呎( 914 mm ) 高的合格垂直火焰屏障。火焰屏障的防火時效不得低於 3/4 小 時」。 以上規定倘有以下情形可例外: 1. 全 動 配 備 有 合 格 之 自 動 撒 水 裝置 之 建 築 物 , 可 不 須 安 裝 火焰屏障;. 2. 樓高三層樓或以下者不適用以上規定; 3. 開放式停車庫(場)不適用以上規定。 第三節 美國 International Building Code 依 IBC-2000 第 704.9 節,明訂「如果外部牆壁開口是在下.

(30) 一層樓之開口之上方側面 5 英呎( 1524 mm )範圍之內,且下一 層樓之開口並無防火保護,這些開口必須在垂直方向上隔開, 以防止外牆延燒。這些開口必須以層窗間梁(邊梁)、外牆、 或其他具有至少一小時防火時效之類似構件予以垂直隔開至少 3 英呎( 914 mm ),又或者以延伸超出外牆 30 英吋( 762 mm ) 之火焰屏障隔開。該火焰屏障需具有至少一小時防火時效」。 以上規定倘有以下情形可例外: 1. 樓高三層樓或以下者不適用以上規定;. 2. 全 動 配 備 有 合 格 之 自 動 撒 水 裝置 之 建 築 物 , 可 不 須 安 裝 火焰屏障; 3. 開放式停車庫(場)不適用以上規定。 從 UBC 與 IBC 規定比較,可發現美國建築規範對於外牆之 火焰屏障防火時效要求趨於嚴格,同時在垂直外牆面上之火焰 屏障可採用多元化設計。此發展趨勢與我國情形大致類似。. 第四節 我國現行建築技術規則 我國現行建築技術規則有關外牆防火規定係過去參考日本 建築規定所制訂,依建築設計施工編第 77 條,明訂「依本編第 七十九條至第八十二條所列構造之建築物所區劃之防火牆應突 出建築物外牆面五十公分以上,但與防火牆交接處之外牆有長 度九十公分以上為防火構造者得免突出」。另同編第 78 條明訂 「防火樓板應突出外牆面 50 cm 以上,但與其交接處之外牆有 高度 90 cm 以上為防火構造得免突出」。這項規定雖訂定多年,.

(31) 卻在帷幕牆大樓上實施成效不彰,以致發生汐止東方科學園區 大樓大火,殊屬遺憾。. 第五節 我國新修正建築技術規則 汐止東方科學園區大樓大火之後,內政部擬定帷幕牆高層 建築物防火安全改善計畫,其中建築法規建議事項即包括有關 帷幕牆防火安全部分。在主管機關積極召集建築審議委員會及 各界專家、學者、代表之努力之下,建築技術規則大幅修訂, 在本(92)年 8 月 19 日公佈,並於 93 年 1 月 1 日正式生效實 施,以下謹摘錄有關規定說明: 依建築設計施工編第 74 條,明訂「非承重外牆:經中央主 管建築機關認可具有半小時以上之防火時效者」。 同編第 79 條明訂「防火區劃之牆壁,應突出建築物外牆面 五十公分以上。但與其交接處之外牆面長度有九十公分以上, 且該外牆構造具有與防火區劃之牆壁同等以上防火時效者,得 免突出」,又「建築物外牆為帷幕牆者,其外牆面與防火區劃 牆壁交接處之構造,仍應依前項之規定」。 第 79 條之三明訂「防火構造建築物之樓地板應為連續完整 面,並應突出建築物外牆五十公分以上。但與樓板交接處之外 牆面高度有九十公分以上,且該外牆構造具有與樓地板同等以 上防火時效者,得免突出」,又「外牆為帷幕牆者,其牆面與 樓地板交接處之構造,應依前項之規定」。又第 79 條之四明訂 「防火構造建築物之外牆,除本編第七十九條及第七十九條之.

(32) 三及第一百十條規定外,其他部分外牆應具有半小時以上防火 時效」。 第 110 條明訂「防火構造建築物,除基地鄰接寬度六公尺 以上之道路或深度六公尺以上之永久性空地側外」,外牆及開 口須受以下限制:「一、建築物自基地境界線退縮留設之防火 間隔未達一.五公尺範圍內之建築物地面層外牆部分,及自基 地境界線退縮留設之防火間隔未達二.五公尺範圍內之建築物 二層以上樓層外牆部分,應具有一小時以上防火時效,其牆上 之開口應裝設具同等以上防火時效及阻熱性之防火門窗等防火 設備;二、建築物自基地境界線退縮留設之防火間隔在一.五 公尺以上未達三公尺範圍內之建築物地面層外牆開口部分,及 自基地境界線退縮留設之防火間隔在二.五公尺以上未達三公 尺範圍內之建築物二層以上樓層外牆開口部分,應裝設具有半 小時以上防火時效及阻熱性之防火門窗等防火設備;三、一基 地內二幢建築物間之防火間隔未達三公尺範圍內之建築物地面 層外牆部分,及二幢建築物間留設之防火間隔未達五公尺範圍 內之建築物二層以上樓層外牆部分,應具有一小時以上防火時 效,其牆上之開口應裝設具同等以上防火性能及阻熱性之防火 門窗等防火設備;四、一基地內二幢建築物間之防火間隔在三 公尺以上未達六公尺範圍內之建築物地面層外牆部分,及二幢 建築物間留設之防火間隔在五公尺以上未達六公尺範圍內之建 築物二層以上樓層外牆部分,應具有半小時以上防火時效,其 牆上之開口應裝設具同等以上防火性能及阻熱性之防火門窗等.

(33) 防火設備;五、建築物配合本編第九十條規定之避難層出入口, 應在基地內留設淨寬一.五公尺之避難用通路自出入口接通至 道路,避難用通路得兼作防火間隔。臨接避難用通路之建築物 外牆開口應具有一小時以上防火時效及半小時以上之阻熱性。」 從以上條文,可了解建築設計施工編第 74 條及第 79 條特別補 充帷幕牆亦須按一般外牆規定採用外突樓板或層窗間牆等構 造,以防止火災延燒問題;另外第 110 條則針對建築物外牆及 開口部分與防火間隔之對應關係,採用性能設計觀念但以規格 式規定加以規範,此項規定或許我們可視為「半性能式設計規 定」;以上幾點增修使得防火法規更趨完善是有重大影響意義 且值得肯定的革新。.

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(35) 第四章 帷幕牆之防火性能基準 第一節. 與樓板交接之水平構造部分(層窗間牆). 帷幕牆屬非承重外牆之一種,故依前揭建築法規規定(設計 施工編第 74 條),基本上須具有半小時以上之防火時效;但要 求此防火性能之部位係指無開口之非承重牆,包含連接地面或 室內防火區劃牆部分在內。由於外牆考量採光、通風或視野需 要設置窗戶,為防止上、下樓層間延燒,依設計施工編第 79 條 規定,在外牆面必須有突出外牆面 50cm 以上之樓板及其他類似 構造物(防火屋簷),而在與樓板交接處設高度 90cm 以上的防 火構造(層窗間牆),因在防火上被視為能有效地隔斷向上延 燒者,則可免用突出樓板設計,這也是絕大部分帷幕牆建築物 外觀保持平面的原因之一。換言之,帷幕牆建築物外觀若要無 突出樓板設計,即需要在帷幕牆與樓板交接處設合格的防火構 造,但這點卻也是建築師或建管檢查有關人員常輕忽之處。 又依設計施工編第 79 條,帷幕牆與樓板交接處防火構造之 防火性能須具有樓地板同等以上防火時效,因此依建築設計施 工編第 70 條規定,建築物不同樓層之樓地板防火時效須為一小 時或二小時,則同樓層之帷幕層窗間牆亦須具有一小時或二小 時以上防火時效。此外,牆面與樓地板交接處之構造(層間塞 材)亦比照須具有一小時或二小時以上防火時效(如表 4-1 所 示)。.

(36) 表 4-1 帷幕牆與樓板交接處構造之防火時效性能 構造 樓地板. 帷 幕 牆 與 樓 板 交 接 處 高 度 90cm 以 上 構 造 層窗間牆. 層間塞材. 自頂層起算不超 一小時 過四層之各樓層. 一小時. 一小時. 自頂層起算超過 第 四 層 至 第 十 四 二小時 層之各樓層. 二小時. 二小時. 自頂層起算超過 第 十 五 層 以 上 之 二小時 各樓層. 二小時. 二小時. 層數. 註:本研究整理。. 由上可知,帷幕牆構造上之層窗間牆,即所謂的墊背牆(back wall),如圖 4-1 所示;於內側與樓板相連接處須設 90cm 以上 之防火構造,層間塞也須達到防火性能的要求,但位於外側的 帷幕牆部分只須是不燃材料即可,不必保證半小時或一小時之 防火時效(內政部建築研究所,2003)。 玻璃. A 墊背牆. 90cm 以 上. 玻璃、金屬板或 其他不燃板材. 玻璃. 圖 4-1 帷幕層窗間牆之防火構造(A 與 C 為防火層間 塞材) (參考修改自 內政部建築研究所. ).

(37) 第二節. 與防火區劃牆交接之垂直構造部分. 同理於前節,為防止同樓層兩防火區劃相鄰外牆窗戶間之 側向延燒(Lateral fire spread),依設計施工編第 79 條規 定,防火區劃牆(內牆)必須延伸突出外牆面 50cm 以上或其他 類似構造物,另在與防火區劃牆交接處設長度 90cm 以上的防火 外牆構造(側向窗間牆),在防火上可視為能有效地阻隔側向 延燒者,則可免用突出牆板設計(側牆構造),這也是絕大部 分帷幕牆建築物外觀保持平面的另一原因。 依設計施工編第 79 條,帷幕牆與防火區劃牆交接之外牆構 造防火性能須與防火區劃牆同等以上防火時效,因此依建築設 計施工編第 70 條規定,建築物不同樓層之承重牆防火時效須為 一小時或二小時,倘承重牆兼做防火區劃牆時,則與其交接之 帷幕牆亦須有一小時或二小時以上防火時效;倘若防火區劃牆 為面積區劃、豎道區劃周壁一部份或作為防火分戶牆、分間牆 者,其防火時效概為一小時,故與其交接之帷幕牆須有一小時 以上防火時效。此外,牆面與防火區劃牆交接處之填塞材亦同 理比照須具有一小時或二小時以上防火時效(如表 4-2 所示)。.

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(39) 表 4-2 帷幕牆與防火區劃牆交接處構造之防火時效性能 構造 層數. 帷幕牆與防火區劃牆交接處長度 90cm 防火區劃牆. 以上構造 側向窗間牆. 填塞材. 自 頂 層 起 算 至 第 十 一小時 一小時 四層之各樓層 (限承重牆). 一小時. 自 頂 層 起 算 超 過 第 二小時 二小時 十五層以上之各樓 ( 限 承 重 牆 ) 層. 二小時. 一小時 各樓層. ( 非 承 重 牆 一小時 者). 一小時. 註:本研究整理。. 第三節 開口部(窗戶等 ) 依新修訂規定(第 110 條),外牆及開口須考慮本棟建築 物與鄰棟建築物間隔大小,而使用具有一小時或半小時以上防 火時效外牆部分,及開口應裝設具同等以上防火時效及阻熱性 之防火門窗等防火設備。另臨接 6m 道路或永久空地者,因視同 無鄰棟火災延燒之虞,可不受上述規定限制,所以層窗間牆間 之開口部(玻璃窗戶)一般可不必設置半小時或一小時防火時 效構造,但非開口部分仍應依其他條款規定至少為半小時防火 時效構造。 為保護居室免受火災波及帷幕牆的防火性能,如前所述,帷 幕牆防火性能要求可區分成非開口部外牆、開口部及層間塞等.

(40) 三部分。在非開口部外牆部分,基本要求防火性能須具有半小 時防火時效(第 74 條);若考量建築物之上下樓層延燒、防火 區劃兩側窗戶延燒等情況,在層窗間牆部分(與樓板交接且高 度至少 90cm 之外牆)須有一小時或二小時以上防火時效,此點 如前節詳述;又若該棟建築物與鄰棟之間隔有外部延燒之虞 時,須具有一小時(例如兩棟間隔未達 5m,二樓以上外牆)或 半小時(例如兩棟間隔超過 5m 但未達 6m,二樓以上外牆)防火 時效。由此可知,帷幕牆非開口部外牆之防火性能要求依間隔、 位置不同而有所不同,亦可稱得上是半性能化規定。 至開口部之防火性能,端視與鄰棟之間隔有外部延燒之虞時 方需加以防火保護,此時應使用與周圍外牆同等性能之防火窗 (須有阻熱性能);若在無外部延燒之虞時,僅僅單純考慮向 上延燒問題,亦不成問題,因為即使窗戶破壞後向上延燒也會 受到上述層窗間牆之阻礙,故防火性能僅使用不燃材料即可。 若突出於外牆面的耐火構造(樓板或屋簷)外伸長度超過 50cm 時,開口部位置可自由設置,材質使用不燃材料即可。層間塞 部分,基本上配合層窗間牆部分採用同等防火時效要求,所以 具有一小時(例如建築物頂部三樓層之外牆)或二小時(例如 其他樓層之外牆)防火時效。.

(41) 表 4-3 兩建築物之間隔與外牆開口部之防火性能 地面層外牆部分. 二層以上樓層外牆部 分. 非 開 口 部 分 --. 一小時. 半小時. 一小時. 半小時. 開口部分. 一小時. 半小時. 一小時. 半小時. 間隔 基地鄰接寬度 6 公尺以上道 兩 鄰 棟 建 兩 鄰 棟 建 兩 鄰 棟 建 兩 鄰 棟 建 路或永久性空 築 物 防 火 築 物 防 火 築 物 防 火 築 物 防 火 構造 地 間隔未達 3 間隔未達 6 間隔未達 5 間隔未達 3 公尺 公尺 公尺 公尺. --. 註:本研究整理。 我 國 法 規 主 要 參 考 日 本 法 規 訂 定,從 日 本 研 究 文 獻 可 知,以 上 數 值 之 假 定 條 件 為 建 築 物 的 窗 不 是 連 窗,亦 即 所 謂 獨 立 窗 的 情 況 下 所 定;但 就 目 前 帷 幕 牆 也 常 採 用 連 窗 型 式 開 口 部 設 計 方 式 的 情 形 來 看,實 有 必 要 再 做 實 驗 予 以 檢 討 。. 第四節. 小結. 帷幕牆工法係將預先在工廠製造之外牆構材移至工地現 場,再於現場利用安裝鐵件將之裝設於結構體上構成外牆。因 此外牆構材安裝到結構體上之位置安裝方法的失當,均可能產 生各種縫隙,若劃定為防火區劃則恐有形成防火弱點之虞。故 此類縫隙務必以適當之不可燃材料完全填封以期避免內部延燒 自該縫隙發生。 帷幕牆之墊背牆與層間塞之構材與支撐材均不可因為其本 身的變形或脫落而使煙火向上層噴出。帷幕牆結構體鐵件設置 在樓板的上端,因為防火層間塞的關係,大多可防止火焰自下 層往上竄;但結構體鐵件若在防火層間塞下端,則應特別注意.

(42) 避免火焰直接由下層冒出。這是因為在防止構材脫落與火災後 修復時,顧全結構體鐵件是非常重要之故。綜上所述,可整理 出帷幕牆之防火性能試驗標準如表 4-4 所示。 表 4-4 帷幕牆之耐火性能試驗標準 帷幕牆. 項 目 時 效 或 溫 度. 非開口部外牆. 牆與樓板交 接處(層間 塞材). 開口部. 上層延燒. 防火性能. 外部延燒. ( 層 窗 間 外部延燒 牆). A. C. B. D. A. 上層延燒. B. 上層延燒. C. D. 防 火 時 效 防 火 時 效 防 火 時 效 ( h) ( h) ( h) 不燃材料. 防 火 時 效 ( h). 1. 1. 0.5. 1. 2. 1. 0.5. 2. 加熱溫度. 根 據 CNS 根 據 CNS 根 據 CNS 12514 標 準 12514 標 準 11227 標 準 -加熱曲線 加熱曲線 加熱曲線. 根 據 CNS 12514 標 準 加熱曲線. 背面溫度. 根 據 CNS 根 據 CNS 根 據 CNS -12514 規 定 12514 規 定 11227 規 定. 根 據 CNS 12514 規 定. [註 1] 表 中 的 外 部 延 燒,是 指 與 鄰 棟 建 築 物 有 延 燒 之 虞 的 情 況;其 中 A 係. 指 建 築 設 計 施 工 編 第 110 條 第 1 項 第 1、3 款 情 況,B 係 指 建 築 設 計 施 工 編 第 110 條 第 1 項 第 2、 4 款 情 況 。 [註 2] 表 中 的 上 層 延 燒 , 是 指 高 度 90cm 以 上 層 窗 間 牆 部 分 受 到 該 建 築 物. 下 層 窗 噴 出 火 焰 ( 向 上 延 燒 ) 加 熱 , 故 按 建 築 設 計 施 工 編 第 79 條 之 三 係 對 應 樓 板 所 要 求 之 防 火 時 效 1 小 時 或 2 小 時 而 定,亦 即 C 係 指由頂層算起到 3 層為止的樓層加熱 1 小時,D 係指其他樓層,則 須為加熱 2 小時。 [註 3] CNS 12514【 建 築 物 構 造 部 分 耐 火 試 驗 法 】 [註 4]. CNS 11227【 建 築 用 防 火 門 耐 火 試 驗 法 】.

(43) 由於帷幕牆不同於室內分間牆,其受到火害情況在室內側及室 外 側 並 不 同 , 所 以 上 表 所 示 非 開 口 部 外 牆 之 防 火 試 驗 標 準 CNS 12514 及開口部之防火試驗標準 CNS 11227,客觀上並不一定完 全適合,未來倘有其他相關研究成果,或許可以更適合試驗標 準取代。.

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(45) 第五章 帷幕牆防火試驗及性能判定基準 帷幕牆之防火性能除考慮耐火性(fire resistance)外,尚 應注意構材之火災延燒性(fire spread)。. 第一節. 耐火(防火時效)試驗. 有關耐火試驗方法,係配合建築法規對於帷幕牆防火時效 規定,以我國為例(如前述條文),帷幕牆牆體構造須具有半 小時、一或二小時防火時效,帷幕牆開口部則須具有半小時或 一小時防火時效之性能。我國建築法規中對於延燒擴大之防 範,係以限制起火建築物(或起火戶)之火災離開該建築物(或 居室)為手法。因此,在防止樓層延燒方面,規定外牆須有高 度至少 90cm 之層窗間牆,以防樓下居室火災直接攀越樓板捲燒 至樓上;另一方面,在防止鄰棟延燒方面,規定具防火時效之 外牆及開口部以限制火災之對流熱或輻射熱造成鄰棟火害或起 火。鑑此,其耐火試驗以模擬室內火災溫度變化之方式進行較 為合理,而非採用模擬室外火災加熱溫度之試驗條件。 鑑上所述,我國雖然無專屬適當之帷幕牆耐火試驗法標準, 但比照國外情形,可採用牆壁耐火試驗法標準,亦即 CNS 12514。 本項標準,於 91 年 8 月 7 日第二次修訂,業大致參考 ISO 834 內容予以調合,因此國內防火構造性能要求與國際水準業幾乎 一致。關於帷幕牆非開口部外牆之防火性能基準,引用 CNS 12514 應規定須滿足「遮焰性」及「阻熱性」。另外層間塞構造應隨 牆體一併進行試驗,同理,須滿足「遮焰性」及「阻熱性」要 求;有關具體基準規定如表 5-1 所示。關於帷幕牆開口部(窗 戶)之耐火試驗法標準,由於國內目前尚無防火窗專屬適當之.

(46) 試驗法,依據內政部營建署專案會議紀錄,暫時可採用 CNS 11227 進行,惟不久將來防火窗試驗法標準訂定後即可據以實施(依 本所 90 年度自行研究計畫成果建議草案,刻於今年 12 月以「CNS 草 910235」進行審議,預計 93 年 2 月份發佈)。配合法規要求, 有關帷幕牆開口部性能基準應滿足「遮焰性」及「阻熱性」要 求,概如表 5-1 所示,未來按正式公告之防火窗試驗法標準規 定。 表 5-1 帷幕牆之耐火性能合格基準 耐火性能. 遮焰性. 阻熱性. 附加試驗. 非開口部外 牆 CNS 12514. 帷幕牆 開口部 CNS 11227. ◎棉花墊未 ◎未產生有 引燃 害破壞、 ◎ 在 非 加 熱 脫落等 面之持續 ◎未產生通 火焰未超 達非加熱 面之火焰 過 10 秒 ◎通達非加 及有害裂 熱 面 之 持 隙等 續噴出火 ◎在非加熱 焰未超過 面之持續 火焰未超 10 秒 過 10 秒 ◎平均溫度 ◎最高溫度 低 於 170 低 於 260 ℃ ℃ ◎最高溫度 低 於 210 ℃ ◎衝擊試驗 ◎衝擊試驗 或 或 ◎噴水試驗 ◎噴水試驗. 牆與樓板交接處(層間塞 材). CNS 草 910235 ◎棉花墊未 引燃 ◎在非加熱 面之持續 火焰未超 過 10 秒 ◎通達非加 熱面之持 續噴出火 焰未超過 10 秒 ◎周壁開口 未產生貫 通間隙 ◎平均增加 溫度低於 140℃ ◎最高增加 溫度低於 180℃ ----. CNS 14514. ASTM E1966. ◎棉花墊未 ◎棉花墊未 引燃 引燃 ◎在非加熱 面之持續 火焰未超 過 10 秒 ◎通達非加 熱面之持 續噴出火 焰未超過 10 秒. ◎平均溫度 ◎平均增加 低 於 170 溫 度 低 於 ℃ 139℃ ◎最高溫度 ◎最高增加 低 於 210 溫 度 低 於 ℃ 181℃ ◎ 衝 擊 試 驗 ◎噴水試驗 或 ◎噴水試驗. [註 1] CNS 草 910235【 防 火 窗 耐 火 試 驗 法 】草 案,刻 正 由 標 準 檢 驗 局 召 會 審 議. ( 91 年 12 月 底 前 ), 待 正 式 發 布 防 火 窗 標 準 後 按 其 規 定 辦 理 。 [ 註 2 ] ASTM. E1966 【 Standard Test Method for Fire-Resistive Joint. Systems】 為 國 外 常 用 之 層 間 塞 防 火 試 驗 法 。.

(47) 另關於外牆與樓板交接處(層間塞材)屬於細長型縫隙之防 火構造,如按美國法規須以專門試驗法標準進行檢驗,亦即 ASTM E1966,然而我國尚無對應試驗法標準,惟可暫時以 CNS 12514 (管線貫穿孔試驗法標準)為試驗依據,其有關性能基準亦如 表 5-1 所示。以上所述各項標準業蒐集整理,詳如附錄三。. 第二節. 表面延燒試驗(替選試驗法). 一、 發展背景介紹 在 歐 美 等 國 之 建 築 物 外 裝 絕 緣 材 系 統 產 品 ( Exterior insulation finish system; 以 下 簡 稱 EIFS產 品 ) 逐 漸 被 廣 泛 地用於購物中心商店、旅館、賭場設施及其他商業設施的外牆 (或立面)裝修。所謂EIFS產品是將厚度為 50-100 mm的膨脹性 3. 聚苯乙烯(EPS)泡沫絕緣材(密度約 16 kg/m 之保力龍泡棉) 附著在或是黏結於建築物外牆的石膏版上。覆蓋在EPS上是連續 接合的約 3mm厚的聚合體/水泥黏結材,其構成份為玻璃纖維網 及 包 括 耐 候 的 聚 合 體 /水 泥 /染 色 劑 混 和 物 。 這 些 絕 緣 材 產 品 所 代表的燃燒性常是危險的可燃性,此種危險性在國外若干火災 案例中業對建築物外部及內部造成嚴重損害。這種危險性最初 已 由 一 些 建 築 法 規 制 訂 團 體 在 1988-1990 年 間 確 認 並 加 以 重 視。在國內亦有類似火災案例,例如興建中之台北 101 金融大 樓(目前世界最高建築物),曾發生過幾次有驚無險的火災, 包括購物中心裙樓屋頂因焊接火花引起延燒火災、塔樓地面層 外牆因鄰近大型變電器過熱出火引起延燒火災。該大樓帷幕牆 原先採用鋁合金板面及內夾聚苯乙烯泡棉之複合構材,前述火.

(48) 災因火焰及熱氣侵入複合構材背面,以致引燃聚苯乙烯泡棉, 造成相當面積之帷幕牆燒損,更造成國內民眾加深對於超高層 建築物防火安全之疑慮。因此對於帷幕牆構材(尤其鋁帷幕構 材)之表面延燒特性,國內應儘早研究訂定有關試驗法及性能 基準,同時建築法規亦須有所規範,方能落實管理。. 二、 現行測試方法的評估 目前國際上應用於評估外牆或帷幕牆面材表面延燒特性之 試驗法,有以下幾種:. 1. CAN/ULC-S134 建築立面延燒試驗 此 項 測 試 方 法 原 本 是 加 拿 大 國 家 研 究 院 (National Research Council Canada) 所 發 展 出 來 的 , 隨 後 被 訂 為 CAN/ULC-S134。此法是用一個 6.3 公尺寬×10.3 公尺高,在靠近 底部的地方有一個 2.6 公尺寬×1.37 公尺高窗戶開口的樣本來進 行 測 試 。 正 常 試 驗 情 況 下 , 6.5MW的 熱 釋 放 率 被 當 作 標 準 加 熱 源 , 但 在 有 窗 戶 的 房 間 內 使 用 丙 烷 燃 燒 器 可 以 產 生 5.5MW 到 10.3MW間 的 熱 釋 放 率 。 樣 本 合 格 基 準 為 最 大 火 焰 高 度 未 達 窗 戶 上 方 5 公 尺 處 , 且 在 窗 戶 上 方 3.5 公 尺 處 的 最 大 熱 通 量 為 2. 35kW/m 。. 2. ISMA(NFPA 285)延燒試驗 中度規模多樓層裝置(ISMA)是最常被用來評估 EIFS 產品 的測試方法,且亦常被建築規範機構建議採納。ISMA 裝置是一 個兩層樓、4.6 公尺高的結構,使用一個 4.3 公尺寬×5.5 公尺 高,在靠近底部的地方有一個 2 公尺寬×0.76 公尺高窗戶開口的.

(49) 樣本進行測試。在窗戶開口的上方,有共四公尺的樣本,且離 窗戶的最大距離為 3.05 公尺以使火焰可以擴散。除了決定可使 火災擴散的最大距離外,本方法還針對在不同位置所設置之內 嵌式溫度計所量得的溫度設定最大值,以估計火焰在洞穴中或 核心材料的表現。 ISMA 裝置包含兩個燃燒器,其中一個在房間內窗戶開口的後方 製造最大為 900kW 的火焰,另外一個則在窗戶開口處製造最大 為 400kW 的火焰。. 3. ISO/DIS 13785-2 建築立面延燒試驗 ISO/DIS 13785-2 大規模的立面測試方法是一個“國際標準 草案",包含了一個附於 3 公尺寬×5.7 公尺高樣本上的 1.2 公 尺寬的風牆,以塑造一個不對稱的 90° 角落構造。在一個寬 2 公尺、高 1.2 公尺的窗戶開口上方有一個四公尺高的樣本。窗 戶開口的其中一邊距離風牆角落 50mm。因火焰從窗戶開口後方 的房間流出所產生的熱流,被一個裝設在窗戶上方不可燃表面 中心的儀器量測。. 4. 改良式 ASTM E108 延燒試驗 為了因應製造商及執法人員必須進行外牆系統評估的測試 需求,加州大學在 1970 年進行了一個研究。這個研究促成了修 正版的 ASTM E 108 屋頂覆蓋物火焰擴散測試方法。這個修正後 的 E 108 測試方法,將垂直的外牆樣本而非斜屋頂樣本,外露 在由 E 108 線性燃燒器所產生的 1.7 公尺高的火焰面下。除此 之外,藉由樣本上方的抽風機將氣流導出,亦進一步解決了火 焰被吹風機所產生的氣流導向斜屋頂樣本的缺點。在這個測試.

(50) 中,燃燒器所產生的熱約為 380kW,這個值與標準的 E 108 測試 方法一樣。在樣本尺寸部分,修正後方法所採用之樣本尺寸為 1.83 公尺寬、3.05 公尺高,而標準的 E 108 測試方法所採用之 樣本尺寸則為 1 公尺寬、2.44 公尺到 3.97 公尺高。. 5. BS 外覆牆系統延燒試驗 英國標準測試方法是使用一個包括可供樣本架設的一主要牆面 的裝置,在該牆面底部有 2 公尺×2 公尺的開口。在這個開口後 方的燃燒室中,一個最大熱釋放率約 3MW 的木板框會製造必要 的熱流,使其透過開口進入測試裝置。主要測試樣本的尺寸為: 高於開口部最少 6 公尺,寬度為 2.6 公尺。垂直於這個主要樣 本的是一面距離開口側 250mm 的風牆,高度與主要測試樣本相 等,但寬度至少 1.5 公尺。像這樣,材料在角落構造處進行測 試。必須注意的是,從燃燒室流出的火焰可能不會直接進入由 相鄰的風牆所圍塑的角落。. 6. FM 50-ft 角落測試方法 以 燃 燒 一 個 鄰 近 90°牆 角 落 的 木 角 材 堆 所 製 造 出 的 熱 流 環 境 模 擬外部牆面的特性,亦即這個角落必須要夠高以消除天花板效 應 。 因 此 發 展 出 採 用 一 個 具 有 標 準 火 源 ( 1.5 公 尺 高 的 木 角 材 堆),及裝有內襯的固定牆面的 50-ft角落測試法。角落表面為 3. 密度 680kg/m 的石膏板,內襯玻璃纖維覆蓋住整個牆面高度, 但僅限於距離角落 2.44 公尺的範圍內。天花板採用沒有保護裝 置的鋼板,用來支撐兩側的牆面。木角材堆是由約 340 公斤、 尺寸為 1.07 平方公尺的橡木板所組成,並用兩個吸滿 2.4 公升 汽油的棉棒點燃。在不同燃燒時間及在距離木角材堆上方不同.

(51) 高度處量測氣體溫度及熱通量,溫度及熱通量要達到最高值至 少要燃燒 650 秒,可見的最大火焰高度為 9 公尺,且平均火焰 高度為 7.6 公尺(25-ft)。此項測試法經過FM研究改良之後, 已 成 為 最 適 合 用 來 評 估 EIFS立 面 在 火 災 情 境 中 延 燒 特 性 的 測 試 方法。.

(52)

(53) 第六章 帷幕牆防止火災延燒性能之評估. 第六章 帷幕牆防止火災延燒性能之評估 第一節 外牆開口噴出之火焰及熱氣 建築物室內火災到達旺盛期階段,室內高溫之熱氣流自然會從開 口部噴出,此乃造成火災由起火室向上方樓層或者鄰接建築物延燒之 原因所在。因此,掌握有關噴出之火焰及熱氣之特性或行為,在火災 擴大延燒防止對策上有其重要性。 關於噴出火焰及熱氣之特性,可從其溫度分布、中心軸(最大流 速線)位置或噴出火焰之發生限界加以瞭解。依據日本有關噴出火焰 及熱氣之溫度分布及中心軸實驗結果範例;從中可發現噴出火焰及熱 氣之中心軸,在開口部呈縱向較長情形下(細長型開口),朝上方外 側且與外牆面有所距離,而在開口部呈橫向較長情形下(扁平型開 口),中心軸軌跡呈現先稍為距離開口外牆,再回復沿著牆面之情形, 此現象乃是受到"壁吸"效應影響所致。另外依據日本有關研究,扁 平型開口若與細長型開口相比較的話,顯現出向上方樓層延燒擴大之 危險性較高。 影響窗戶噴出火焰大小之因素相當複雜,包括火災居室型態(區 劃形狀、尺寸)、開口部形狀及尺寸、區劃周壁之熱性質、室內可燃 物之種類、數量及配置、環境風場條件(外部風速及風向)等,尤其 是環境風場條件具有加(或減)成效應。. 第二節 噴出火焰特性之評估 一、 評估公式. 33.

(54) 窗戶噴出火焰特性之國內、外相關研究並不太多,僅就目前文獻 有關部分加以彙整分析後供本研究帷幕牆防火安全設計之參 考。依據紐西蘭防火工程手冊及英國防火理論權威 Prof. Dougal Drysdale 著作所提供經驗公式,防火工程上對於噴出火焰之高度 及突出長度之推估,可以下列公式求得(如圖 6-1 所示):. 圖 6-1 窗戶噴出火焰 (參考來源:Buchanan, 2001) 2/3. Z=12.8(R/W) -h. (式 1). 上式中,R 為起火居室內之燃燒速度(kg/sec) ,W 為窗戶寬度(m), h 為窗戶開口高度(m) 。 R 值(kg/sec)可以下式求得: R=1.5Q/hc. (式 2). 上式中,Q為平均熱釋放率(MW),hc為燃料(可燃物)之燃燒熱值 (MJ/kg),係數 1.5 為最大燃燒速度與平均燃燒速度之比率值。 另外噴出火焰突出(外牆面)長度(P)可用以下其中一式求得: 34.

(55) 1.53. P=0.314 h. W. 第六章 帷幕牆防止火災延燒性能之評估. -0.53. (式 3). 0.53. (式 4). P=0.454 h / n. 式 4 中,n 為窗戶之形狀因子,等於 2W/h。. 二、 計算例(實驗結果預測) (一) 起火居室燃燒基本參數. 1.燃燒室空間大小. 3. 6(l)×4(h)×3(w)=72 m 2. 2.floor area(Af) 6(l)×3(h)=18 m 3.windows openings. height(h)=1.2m width(w)=1.2m 2. 窗戶開口面積. Av=h×w=1.44 m. 4.Fire load density. ef=600MJ/ m. 5.Total fire load. 2. E=Af×ef=18×600=10800 MJ. 6.木材 calorific value 7.木材質量. ha=16MJ/kg. M=E/ha=10800/16=675kg. (二) 木材質量燃燒速率計算. 8.Ave burning rate(平均燃燒速率) .. m =5.5A√h=5.5×1.44×1.1=8.7 kg/min=0.145 kg/sec 9.Peak burning rate(最大燃燒速率) m. .peak. =1.5×0.145=0.22 kg/sec. 10.Duration of burning panted(燃燒期間) .. tb=M/m =675/8.7=77.8(min) 35.

(56) 11.Ave heat release rate(平均熱釋放率) Q=E/60tb=10800/(60×103)=2.31MW 12.通風控制之熱釋放率 Qv= m. × ha=0.145×16=2.32MW 窗戶火燄大小 13.超越窗戶上緣高度 . peak. Z=12.8(m. 2/3. 2/3. /w) -h =12.8(0.23/1.2) -1.2. =2.89(m). (w=窗戶寬度) 1.53. ×w. -0.53. =0.31(m). 14a.水平突出長度. P=0.314h. 14b.水平突出長度. P=0.454 h / n. 0.53. =0.38(m). (四) 火燄回饋牆面之輻射熱. 15.史丹福-波茲曼常數 -12. 2. 4. σ=56.7×10 kW/ m ×K 16.火焰放射率. εf=0.5. 17.Flame temperature(火焰溫度) Tf=600℃. (實測值. 帶入) 18. Ambient temperature(常溫). To=20℃. (實測值. 帶入) 19. Configuration factor(形狀因子) Φ=1 20. Radiation heat 4. 4. IR=Φ×εf×σ【(273+Tf) -(273+To) 】 2. =16.3(kW/ m ). 綜上可知,層窗間牆之安全高度或樓板突出安全長度可以從預測 36.

(57) 窗戶開口噴出火焰特性加以評估。. 第六章 帷幕牆防止火災延燒性能之評估. 第三節 其他評估法 在日本有關窗戶噴出熱氣流或火焰特性之研究,以 1950~60 年間 橫井鎮男之實驗研究最有系統化探討,一般日本火災工學有關書籍概 多引用其公式及圖表資料,包括窗戶形狀因子與噴出火焰氣流中軸之 位置(與牆面之距離)、窗戶上方之溫度分布…等。有關日本應用橫 井之經驗公式及計算例,請詳參附錄二。 依據美國工廠互助保險研究機構(FMRC)之損害防阻技術資料(FM PLPDS 1-3),高層建築物帷幕牆之垂直延燒可利用圖 6-2 之設計方 式予以防止;亦即任一樓層地板至上一樓層窗戶下緣之距離(H)與 該樓層窗戶高度之倍比,若固定關閉式窗戶時須為 2.8 倍,至於可開 啟窗戶時則須為 3.8 倍。. 關閉式窗戶 H≧2.8h. 可開啟窗戶 H≧3.8h. 圖 6-2 帷幕牆窗戶防止延燒之設計 (參考來源:FM PLPDS 1-3). 37.

(58)

(59) 第六章 帷幕牆防止火災延燒性能之評估. 第七章 結論與建議 綜合以上研究分析,本報告謹提出以下若干結論與建議: 一、 結論 (一) 建築技術規則業增修帷幕牆防火規定,其非開口部牆面與層間 塞構造之防火試驗及性能基準當前應可以 CNS 12514 為主要參 考依據,至窗戶開口部防火試驗可採用新增訂 CNS 防火窗試驗 標準規定;本報告研析歸納之耐火性能試驗標準(如表 4-4)、 耐火性能合格基準(如表 5-1)可供審查評定機構作業之參考。 (二) 依 據 新 修 訂 建 築 技 術 規 則 之 性 能 設 計 ( performance-based design)原則,業彙整出帷幕牆多元化設計法,亦即「符合規 格法規設計」、「同等功能之替代設計手法」及「性能設計手 法」等三類型,前兩類型之應用技術歸納摘述如附錄一,後者 類型可依據樓層用途或居室燃載量,推估帷幕牆所需合理防火 時效、層窗間牆安全高度或窗戶開口等設計條件。 (三) 前揭性能設計手法應用評估外牆窗戶噴出火焰特性之國外經驗 公式,將因性能法規實施成為可行之防火技術,本研究報告內 文(第六章)及附錄二有關計算例亦可供檢證、評定、審查之 參考。 二、 建議 (一) 有關建築技術規則雖甫增修不久,為使法規更趨完善,爰提修 正建議三項如下: 1. 建築設計施工編第 79 條第四項「建築物外牆為帷幕牆者,. 33.

(60) 其外牆面與防火區劃牆壁交接處之構造,仍應依前項之規 定」、第 79 條之 3 第二項「外牆為帷幕牆者,其牆面與樓 地板交接處之構造,應依前項之規定」有關交接處構造建 議增加填塞材構造部分,建議條文修正如「…其與防火區 劃牆壁(樓地板)交接處之牆面構造及貫穿縫隙合成之構 造,……」。 2. 建築設計施工編第 110 條第 2 款似遺漏外牆牆體防火性能 規定,建議增修。 3. 建築技術規則對帷幕牆防火性能要求,係考慮防止室內火 災從外牆窗戶向樓上延燒,或向鄰棟延燒,尚未注意到立 面(非開口部)構材本身燃燒性及延燒問題,建議增訂帷 幕牆面材及基材使用耐燃一級或有限表面延燒性之材料。 為免類似汐止東方科學園區大樓火災再發生,對於既有建築物之 帷幕牆防火安全檢查應納入重點檢查、改善項目,如防火性能不足 時,應限期要求改善,除應用合格防火時效防火構造外,應宣導教育 應用主動式防火設計以彌補不足之處。. 34.

(61) 第六章 帷幕牆防止火災延燒性能之評估. 參考書目 中文部分. 內政部營建署編輯委員會。建築技術規則。台北市:營建雜誌社出版, 民國 92 年 12 月。 帷幕牆工程參考規範與解說。台北市:內政部建築研究所出版,民國 92 年。 玻璃設計與施工技術彙編。台北市:台北市玻璃商業同業公會出版, 民國 88 年。 張繼文。火災中窗戶玻璃破裂原因之探討。《消防科技資訊》,第 22 期,p. 12-18,民國 87 年。 雷明遠。建築物防火門窗構件之研究(二)嵌裝玻璃防火安全規定與 性能基準。台北市:內政部建築研究所,民國 89 年。 雷明遠。嵌裝玻璃防火規定之國際比較及耐火試驗。中華民國建築學 會第十三屆建築研究成果發表論文集,台北市:中華民國建築學會出 版,民國 90 年。 雷明遠。帷幕牆火災延燒及防止技術之研究。台北市:內政部建築研 究所,民國 91 年。 雷明遠。從火災案例探討帷幕牆防止延燒之設計。現代防災防火科技 展望與應用國際研討會論文集,內政部建築研究所、消防署、中華建 築中心、成功大學共同出版,民國 92 年。 魏衍、林慶元。建築物外牆開口與鄰棟間隔大小對延燒之影響。台北 市:內政部建築研究所,民國 86 年。 33.

(62) 日文部分 川越邦雄 等七人。建築安全論。新建築學大系 12,p.213~216,東 京:彰國社,1983。 防火区画の設計‧施工パソフレット。p.12-47,東京:日本建築學會, 1990。 建設省住宅局建築指導課、日本建築主事會議(監修)。新‧建築防 災計画指針。p.83-97,東京:日本建築セソダー,1995。 建築工事標準仕樣書‧同解說:JASS 17 ガラス工事。東京:日本建 築學會,1991。 日本火災學會。火災と建築。p.93-101,東京:共立出版株式會社, 2002。 田中哮義。新改版 建築火災安全工學入門。p213~230,東京:日本 建築センター,2002。 關數電卓による火災性狀予測計算,p.137-150,大阪:日本建築學會 近畿支部防災計畫部會,2001。. 英文部分 AAMA(American Architectural Manufacturers Association). 1995. Fire Safety in High-Rise Curtain Walls. Alec M.-Y. Lei. 2000. Performance Criteria of Fire Resistant Glazing, in Proceeding of the Symposium on Fire Research Development and Application in the 21st Century. Taipei, Taiwan, R.O.C. R. L. Alpert and R. J. Davis. 2002. Evaluation of Exterior Insulation and 34.

(63) 第六章 帷幕牆防止火災延燒性能之評估. Finish System Fire Hazard for Commercial Applications. J. Fire Prot. Eng., vol. 12, p.245~258. Andrew K. Kim et al. 1998.Sprinkler Protection of Exterior Glazing, Fire Technology, Vol. 34, No. 2, p. 116-138. Andy H. Buchanan. 2001. Fire Engineering Design Guide, Second Edition, Chap. 7. Center for Advanced Engineer. New Zealand. Brian Morris.1999.Fire Spread in Multi-Storey Buildings with Glazed Curtain Wall Facades. LPR 11, Loss Prevention Council. Brian Morris.2000, Glazing for Compartmentation, in Proceeding of Workshop on Fire Safety Engineering Principles. Taipei, Taiwan, R.O.C. Dougal Drysdale.1999.An Introduction to Fire Dynamics, Second Edition, Chap. 10.John Wiley & Sons. Loss Prevention Council(Building Protection Steering Group). 2000.The Design Guide for the Fire Protection of Building, Chap. 3.The Fire Protection Association. Louise Jackman and Maria Finegan.2001.Facades on Multi-storey Buildings: A Fire Risk Assessment Guide, LPR 18.The Fire Protection Association. Louise Jackman and Maria Finegan. 2001.Non-glazed Curtain Walling: Furnace Test Results and Recommendation, LPR 19.The Fire Protection Association.. 35.

(64)

數據

圖 2-1 起火建築物戶外延燒途徑(向上方樓層及鄰近建築物)
表 2-1 帷幕牆防止火災延燒設計  設 計 手 法  應 用 技 術  法規依據與性能要求  試驗法或評估  檢證法  1. 外突樓板  建築技術規則設計施工編第 79 條 之 3;須突出 50 公分以上  標準耐火試驗(標準火災加熱曲線)  A  符合規格法規設計 2
表 4-1 帷幕牆與樓板交接處構造之防火時效性能  帷 幕 牆 與 樓 板 交 接 處 高 度 90cm 以 上 構 造  構 造   層 數   樓 地 板   層 窗 間 牆   層 間 塞 材   自 頂 層 起 算 不 超 過 四 層 之 各 樓 層   一 小 時   一 小 時   一 小 時   自 頂 層 起 算 超 過 第 四 層 至 第 十 四 層 之 各 樓 層   二 小 時   二 小 時   二 小 時   自 頂 層 起 算 超 過 第 十 五 層 以 上 之 各 樓 層
表 4-2 帷幕牆與防火區劃牆交接處構造之防火時效性能  帷 幕 牆 與 防 火 區 劃 牆 交 接 處 長 度 90cm  以 上 構 造  構 造   層 數   防 火 區 劃 牆   側 向 窗 間 牆   填 塞 材   自 頂 層 起 算 至 第 十 四 層 之 各 樓 層   一 小 時   ( 限 承 重 牆 ) 一 小 時   一 小 時   自 頂 層 起 算 超 過 第 十 五 層 以 上 之 各 樓 層   二 小 時   ( 限 承 重 牆 ) 二 小 時   二 小 時   各
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參考文獻

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