木構造系統防火設計規範重大變革 材料規格、施作更明確

   日期:2021-01-27     瀏覽:603    評論:0    
核心提示:從本月26日起,未來在木構造系統防火設計規範上,其使用材料規格及施作將變得更加嚴謹。

營建署昨天(26日) 針對「木構造建築物設計及施工技術規範」進行修正,尤其就第9.3條的部分,不僅已將原本的木構造防火設計規範的條文順序更動,在「框組壁式系統」的木構造防火設計中,已將壁體、樓板及屋頂的主構材斷面系統相關設計及施工規範最小斷面尺寸規定明確指示,其中壁體的部分更規範出「具垂直承重」與「不具垂直承重」等性能。

 

這些都在規範中有詳細的解說之外,不具承重的壁體也須配合規範所示的螺釘規格加以施作。

 

如需了解「木構造建築物設計及施工技術規範」中的木構造系統防火設計的規範作出那些修正,請看以下原文(以下轉引自內政部營建署):

 

木構造系統防火設計

 

木構造系統防火設計涵蓋基本木構造系統,包含框組壁式系統、梁柱構架系統、 原木層疊系統等。

 

    9.3.1框組壁式系統 


    (1)壁體、樓板及屋頂之主構材斷面應符合該系統相關設計及施工規範最小斷面尺寸 之規定。

    (2)牆壁︰


      (a)具垂直承重性能︰防火被覆用板材與填充材等,應於防火時效內能維持壁  體之垂直承重性能與防火性能。牆骨架採用斷面為38 mm×89 mm或38 mm×140 mm木料,載重比小於1.0。兩側防火被覆用板材各採用厚度為15mm以上之 耐燃一級石膏板(GBR或GBF種類)二層,或厚度為12mm以上之耐燃一級 矽酸鈣板二層,或厚度為15mm(5/8in或15.9mm)以上之特殊耐火級石膏板一 層,與壁內填充材為厚度50mm以上密度60kg/m3 以上之岩棉所構成壁體,防 火時效可認定為一小時。

    (b)不具垂直承重性能︰防火被覆用板材與填充材等,應於防火時效內能維持壁體之防火性能。兩側防火被覆用板材各採用厚度為15mm以上之耐燃一級石膏板,或厚度為12mm以上之耐燃一級矽酸鈣板,與壁內填充材為厚度50mm以上密度60kg/m3以上之岩棉所構成壁體,防火時效可認定為一小時。

 

     (3)樓板:防火被覆用板材與填充材等,應於防火時效內能維持樓板之承重性能與防火性能。樓板骨架採用斷面為38 mm×235 mm木料,載重比小於0.5。骨架上層採用二層15mm結構用合板,或PS-2之定向粒片板(OSB);下層防火被覆用板材採用厚度為15mm以上之耐燃一級石膏板(GBR或GBF種類)二層,或厚度為15mm(5/8in或15.9mm)以上之特殊耐火級石膏板一層,防火時效可認定為一小時。

     (4)屋頂:防火被覆用板材與填充材等,應於防火時效內能維持屋頂之承重性能與防火性能。屋頂骨架採用斷面為38 mm×235 mm木料,載重比小於0.5。骨架上層採用二層15mm結構用合板,或PS-2之定向粒片板(OSB);下層防火被覆用板材採用厚度為12mm以上之耐燃一級矽酸鈣板二層,或厚度為15mm以上之耐燃一級石膏板(GBR或GBF種類)一層,防火時效可認定為半小時。

      (5)防火被覆用板材之接縫處理,應於規定防火時效內能維持板材間接縫密合狀態外,並於接縫內側須設置能阻擋延燒之材料,以達設計之防火性能。

 

      (6)在牆壁、天花板、樓板及屋頂內中空部位等相互交接處,應設置阻擋延燒構造,避免火燄之竄燒蔓延。

 

      (7)特殊耐火級石膏板應符合附錄七「特殊耐火級石膏板耐火性能試驗特定要求」,並經中央主管建築機關認可。

 

    9.3.2梁柱構架系統

 

   (1)    構材之最小斷面應依防火時效設計,於時效內燃燒之殘餘斷面須符合結構設計承載能力所需之最小斷面尺寸規定。

 

   (2)    不同材種集成材燃燒炭化深度依表9.3-2。但經中央主管機關認可者,得依認可碳化深度辦理。

 

   (3)    木構材接合部位以金屬扣件接合時,應使用適當之防火被覆材或將金屬扣件設置於規定防火時效之安全斷面內,以確保接合部之強度。

 

   (4)    「牆壁」、「樓板」、「屋頂」部分得採用9.3.1框組壁式系統之(2)、(3)、(4)、(5)、(6)進行設計。

 

    9.3.3原木層疊系統(Log House System)

 

   (1)    原木層疊系統除依梁柱構架系統考慮炭化率計算構材之安全斷面外,其餘依相關設計及施工規範處理。


   (2)    「牆壁」、「樓板」、「屋頂」部分得採用9.3.1框組壁式系統之(2)、(3)、(4)、(5)、(6)進行設計。

 

     9.3.4其他系統

 

      I型托樑、桁架及其他構造系統之防火設計,應經中央主管建築機關認可。

 

【解說】


(一) 框組壁式系統防火設計[註1]
框組壁式系統之壁體防火依下列規定設計:

 

(a)框組壁式2×4工法之最小間柱斷面為38 mm×89 mm,牆間柱之中心距不得超過455mm。

 

(b)框組壁式2×6工法之最小間柱斷面為38 mm×140 mm,牆間柱之中心距不得超過610mm。

 

(c)具垂直承重性能牆壁:承重牆骨架採用斷面為38mm×89mm或38mm×140mm木料,載重比小於1.0[註2]。防火被覆用板材之種類及最小厚度,可採用厚度為15mm以上之耐燃一級GBR或GBF石膏板(符合CNS 4458)二層及配合直徑3mm×長度63mm木螺釘,釘於板邊緣間距200mm,釘於板中央間柱間距00mm;或厚度為12mm以上之耐燃一級矽酸鈣板(符合CNS 13777)二層及配合直徑3mm×長度63mm木螺釘,釘於板邊緣間距200mm,釘於板中央間柱間距300mm;或厚度為15mm以上之特殊耐火級石膏板一層及配合直徑3mm×長度43mm木螺釘,釘於板邊緣間距200mm,釘於板中央間柱間距300mm等。壁內填充材可採用密度60kg/m3以上之岩棉(符合CNS 9659),最小厚度50mm。依上述規定建造者可認定具有一小時防火時效。

 

(d)不具垂直承重性能牆壁:常見防火被覆用板材之種類及最小厚度,可採用厚度為15mm以上之耐燃一級石膏板(符合CNS 4458)一層及配合表9.3-1之螺釘規格;或厚度為12mm以上之耐燃一級矽酸鈣板(符合CNS 13777)一層及配合表9.3-1之螺釘規格等。壁內填充材可採用密度60kg/m3以上之岩棉(符合CNS 9659),最小厚度50mm。依上述規定建造者可認定具有一小時防火時效。

(e)樓板:樓板骨架採用斷面為38mm×235mm木料,木料之中心距不得超過407mm,載重比小於0.5[註2]。骨架上層採用15mm結構用合板(符合CNS 11671)二層或PS-2之定向粒片板(OSB)2層;下層防火被覆用板材之種類及最小厚度,可採用厚度為15mm以上之耐燃一級GBR或GBF石膏板(符合CNS 4458)二層及直徑3mm×長度63mm木螺釘,釘於板邊緣間距200mm,釘於板中央間柱間距300mm;或厚度為15mm以上之特殊耐火級石膏板一層及配合直徑3mm×長度43mm木螺釘,釘於板邊緣間距200mm,釘於板中央間柱間距300mm等。依上述規定建造者可認定具有一小時防火時效。

 

(f)屋頂:屋頂骨架採用斷面為38 mm×235 mm木料,木料之中心距不得超過407mm,載重比小於0.5[註2]。骨架上層採用15mm結構用合板(符合CNS 11671)二層或PS-2之定向粒片板(OSB) 二層;下層防火被覆用板材之種類及最小厚度,可採用常見防火被覆用板材之種類及最小厚度,可採用厚度為12mm以上之耐燃一級矽酸鈣板(符合CNS 13777)二層及配合直徑3mm×長度63mm木螺釘,釘於板邊緣間距200mm,釘於板中央間柱間距300mm;或厚度為15mm以上之耐燃一級GBR或GBF石膏板(符合CNS 4458)一層及配合直徑3mm×長度63mm木螺釘,釘於板邊緣間距200mm,釘於板中央間柱間距300mm等。依上述規定建造者可認定具有半小時防火時效。

 

(g)當火災發生時,防火被覆用板材之接縫部份很容易成為防火上之弱點,因此除接縫處之密合要求之外,接縫內側得設置足夠斷面之木材等能阻擋延燒之材料,以達到充分之防火效能。


(h)牆壁、天花板、樓板及屋頂內中空部位因位於防火被覆板材之內側,一旦火舌進入後,很容易成為延燒之路徑,應在其內部做適當區劃,或於構造相互交接處設置阻擋延燒構造,使火舌即使進入後亦不會竄燒擴大至其他區劃或構造。所使用之阻擋延燒構造,應採用具有足夠斷面之木材或耐燃材料。

(i)國外常用木構造牆壁、樓地板和屋頂系統可參考附錄六,於國內採用仍須經中央主管建築機關認可。

 

(二)梁柱構架系統防火設計

 

(a)柱、梁、間柱、橫撐木等主構架所使用的構材,若未設置防火被覆時,應預估防火時效內構材之燃燒炭化深度,設計適當之斷面尺寸,使於規定防火時效內燃燒之殘餘斷面(即安全斷面)仍具備結構應有之承載能力。木材之炭化深度,係假設炭化率(火災發生時,從木材表面向內部燃燒炭化之速度)固定,將其乘上持續燃燒時間後求得。

 

國內實際以原CNS 12514「建築物構造部分耐火試驗法」進行五種材種集成材炭化深度實驗,燃燒時間為三十、六十分鐘,實驗結果如表9.3-2。所以根據實驗結果建議其他材種集成材一小時炭化深度設定為50mm以上,半小時為25mm以上,非集成材一小時炭化深度設定為60mm以上,半小時為30mm以上。若不依此數據設計,得採用經認可之實際實驗值。如非採炭化之耐火防護措施,應經中央主管機關認可。

 

(b)木構材接合部之設計應注意保護金屬扣件,避免火災持續燃燒期間因受火害之高溫影響,使金屬扣件強度衰減,導致接合功能之喪失。因此若使用金屬扣件接合時,應設置足夠厚度之防火被覆保護金屬扣件,或將接合金屬扣件設置在具
防火時效之構材安全斷面內側。

 

(查看「木構造建築物設計及施工技術規範」第九章全文)
(對照修正前的規範)

 

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