「木構造建築物設計及施工技術規範」第9章有關木構造建築之防火於97年10月發布實施,主要係依據本所歷年之研究成果,經內政部組成木構造防火專案小組討論定案,該規範將木構造防火設計歸類成-梁柱構架、框組壁式、原木層疊及I型托梁、桁架其他類等四大類。其中有關框組壁式構造,雖彙整國外常用木構造牆壁、樓地板和屋頂系統,然僅將相關構造型式納入附錄考供業界參考,倘欲採用相關構件運用於建築物,仍應經中央主管建築機關認可,亦即須循新材料新工法程序,逐一將牆、樓板、屋頂等構造向內政部申請認定,造成業界應用困難,國內廠商亦缺乏申請認定意願。
本所自103年度起即開始進行框組壁式木構造樓板及牆體防火研究,並針對國外常用的構造工法,進行系列研究(圖1、圖2),研究過程並發現國外常用Type-X構造用石膏板組成框組式構造之樓板或牆體,經實際實驗確實可達1小時以上之防火時效,爰將ASTM C1396/C 1396M試驗方法本土化,並研訂建築用板材特殊耐火性能試驗方法,提供營建署參考,於附錄七增訂「特殊耐火級石膏板耐火性能試驗特定要求」,做為國內特殊版材耐火性能試驗之標準。
圖1 本所研究採用國外常見框組壁式木樓板試體構架
圖2 框組壁式木樓板試體試驗情形
以上研究成果提供營建署增補現行木構造規範第9章有關框組式構造防火構造之不足,並增列防火承重牆及防火樓版之條文,經與營建署專案小組委員討論,已初步達成以下共識,完成修訂後將有助於木構造建築之發展。
- 將部分北美IBC所規範之木構造組合納入第 9 章,補足現行規範尚缺具防火時效之樓板構造方式,並將防火牆分為載重及未載重兩種具1小時防火時效之牆壁,同時將本所歷年研究案木構造試驗中可達半小時防火時效之組合,一併列為屋頂構造,以完備框組壁式系統之主要構造防火規定。
- IBC 規範中採用Type-X 石膏板而國內無該種產品可對應1節,於規範附錄另訂建築用板材特殊耐火性能試驗方法,由內政部認可後應用。
- 鑑於本所進行之相關實驗係以單一構件實驗,與木構造類型無關,因此決議將前述樓板、牆壁、屋頂等構造之防火規定,除了框組壁式構造外,同時納入梁柱構架系統中,以擴大木構造之應用範圍。
鑑於國內尚無特殊耐火級的石膏板產品,國家標準CNS亦無相關規定,因此,增訂附錄七「特殊耐火級石膏板耐火性能試驗特定要求」,主要在提供一套認可「特殊耐火級石膏板」耐火性能之方法,以配合此次修訂木構造之承重或非承重牆、樓板及屋頂等組成構件之耐火性能。該試驗法係依據 CNS12514-8 進行試驗,分為耐火性能60分鐘及120分鐘,針對石膏板之規格、厚度、寬度,及應用於非承重垂直區劃構件 2 面之單層覆蓋板。非承重垂直區劃構件應符合間柱寬、深、版厚等之牆壁輕鋼架組件組合,以及試體間柱中心間距、應使用釘長、間距、固定方式等做相關規範。通過該試驗之特殊耐火級石膏板即可應用於規範所訂之垂直承重牆或非承重牆(圖3)、樓板及屋頂(圖4),無須再將整組構件循認可程序辦理,有利於業界採用。
圖3 新增具垂直承重及不具垂直承重牆壁圖例(草案)
圖4 新增樓板及圖例(草案)