防火被覆是指給建築物包上防火材料。防火被覆起源於1950年代晚期,1958年,美國紐約的Chase Manhattan Bank最早給建築披上石綿材質,當時石綿尚未被認定為致癌物質。
原因
鋼構在現代建築中有許多優點,如施工快速,耐震性佳及結構重量輕等等。因此在地狹人稠的都會區中,鋼構建築提供了建築業界許多好處。但是鋼材本身有一致命性的缺點,在1100℉(約593.3℃)高溫狀況下,其降服強度及抗拉強度下降至50%左右,遠低於一般的設計強度,而無法繼續承載載重。而且此時鋼材之膨脹率約為1%,導致結構鋼變形扭曲。一般火災現場,其室內溫度在五分鐘之內就達到1100℉(約593.3℃),如此若鋼材未受到防火之保護,則整棟建築物即面臨倒塌的危險。因此對鋼結構做一適當的保護,以延緩其倒塌的時間,便於人員的疏散及火場的灌救。
防火試驗方法
註一:表中兩種溫度代表測溫器測得之平均值/個別值。
註二:樓版為其背火面所測得之溫度限制。
註三:“+”表示要再加上室溫。
以上防火試驗方法規定了測試防火材料最基本的一些要項
試驗試體的尺寸、組裝、承載。
試驗過程中、試驗爐的溫度vs燃燒時間。
試體破壞時認定的標準。
防火試驗室依上述防火試驗方法進行測試, 測試結果經相關核准單位評定、認證後,核發核准文件,並登錄在特定的設計手冊或核准單位的網站上,
各單位如下表所述:
其它尚有輔助性規範,訂定了防火材料之物理及化學性能如下:
*24小時內之總落塵量(受測試體厚度=19±3mm)
[https://www.aia.org/masterspec AIA:American Institute of Architects - MasterSpec]
CNS (Chinese National Standard):中國國家標準
防火被覆材料
防火被覆材料研發至今,可分為以下幾類:
A> 防火板(Board)
如矽酸鈣板,蛭石板或石膏板等,依型鋼尺寸裁製成形包覆,以達其隔熱之目的。
優點:其施工快速,並可直接取代部份隔間版材,無污染。
缺點:價格高昂,設計彈性很小。
B> 防火塗料(Intumescent)
利用塗料本身遇熱產生化學變化而膨脹至一定厚度,形成隔熱層。
優點:施工時污染性較小。
缺點:價格高昂。
C> 噴覆式防火材料(Cementicious Fireproofing)
以質地輕,隔熱性佳的材料直接噴塗於鋼材表面,形成隔熱層。
優點:價格低、施工快、設計彈性大。
缺點:施工時污染性高。
D> 防火毯(Blanket & Batts)
石棉、礦纖等毯狀成品包覆型鋼,以達其隔熱之效應。
但是因為石棉纖維有害呼吸器官,此類材料已逐漸被淘汰了。
E> 其它
如以石膏或水泥等輕質灰漿(如蛭石灰漿)噴塗於型鋼表面,並覆以鋼絲網等等。
備註:
註四、依UL“Fire Resistance Directory”之分類方式認定,可由每一包防火材料之包裝袋上查知此材料之分類。
註五、依UL“Fire Resistance Directory”之分類方式。
註六、見UL“Fire Resistance Directory”。
註七、[https://www.awci.org/ AWCI全名為“Association of the Wall & Ceiling Industry”]
註八、[https://asfp.org.uk/default.aspx ASFP全名為“Association for Specialist Fire Protection”]
註九、BS 8202 part 1-“Coatings for Fire Protection of Building Elements”
参考文献
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