六、目前國內相關爭議性的問題

目前在國內相關的防火工程,絕大多數是採用美國UL的規範來進行設計及施工的。但是防火材料方面林林總總,世界各地均有進口。因此經常發生所制訂的防火工程規範集各國之精華於一身,但是某些規範是不相容的,且互相抵觸,以下就幾項國內常發生的情形,以UL的規定論述之。

  1. 防火被覆厚度vs鋼梁構件尺寸
    在UL設計手冊﹝Fire Resistance Directory﹞中,幾乎所有梁的設計,都是以尺寸W8×28的梁試驗出來的,而在一般鋼構建築中,所使用梁的尺寸不下數十種。因此針對不同尺寸大小的梁其被覆厚度應如何算出,在UL設計手冊前面的總論中,有詳細敘述不同尺寸的梁應如何運用調整公式算出。
    但是某些非專業防火被覆廠商,對UL的設計並不全然了解,而斷章取義,直接引用W8×28的試驗數據,不管梁尺寸的不同,導致錯誤的設計。
  2. 束制梁﹝Restrained Beam﹞vs非束制梁﹝Unrestrained Beam﹞
    束制梁的定義“受熱時構件的膨脹及扭曲受到限制”結構學上定義的小梁,在受熱情況下,上翼受到樓版及大梁的限制,但是下緣接大梁腹版,熱膨脹未受限制,因此美國
    ICBO將小梁﹝Secondary Beam﹞歸類於非束制梁的範疇。
    事實上,因為非束制梁的耐火安全係數較束制梁為高,因此以UL的建議,在設計梁的被覆厚度時,應以非束制梁的厚度代入調整公式中計算。
  3. 方型柱﹝Tube Column﹞vs工字柱﹝H Column﹞
    如圖15-a及15-b,此二者其散熱面,受熱周徑及容熱能力都完全不同,因此在面對方型柱的設計時,是不容許張冠李代的。﹝請參考
    AWCII“Design Selection Utilizing Sprayed Fire Protection”﹞
    15-a 15-b
  4. 層間塞的防火保護
    通常在國內層間塞若以噴覆式材料製作,其被覆厚度都和梁一樣,這是絕對錯誤的。
    層間塞其防火被覆噴覆在鋼絲網上,旨在保護鋼絲網不至軟化及崩塌以達到阻火效能。以前面所提及的耐火理論,相對於鋼梁;鋼絲網的耐火能力是差太多了。再以實際試驗報告來看,同樣時效的層間塞所需之被覆厚度較之梁是厚了許多。
    因此在採用噴覆式材料做為層間塞時應注意兩點:
    1. 應有實際情況相同的耐火試驗報告,以為設計考量。
    2. 鋼絲網的規格必須遵守試驗報告的要求。

  5. 補強鋼網的使用時機
    某些人認為鋼絲網是用在加強防火被覆的黏著力,事實上增加黏著力是先噴塗一層黏著劑﹝Bonding Agent﹞,而無關於鋼絲網的添加。
    補強鋼絲網是使用於密度較大或脆性高的材料,其用意在防止火災中剛性材料的龜裂以及施工時密度大的材料容易掉落。
    以下謹就各國對鋼網的要求概述如下:
    1. 美國UL
      UL對鋼網添加與否及添加方式,都詳細繪製於UL設計手冊中之各設計中。另外就是如果鋼骨有上防袟ㄐA則UL就有額外的鋼網添加要求。
    2. 英國BS
      若防火材料屬於英國系統,依
      ASFP的要求,構件深﹝Depth﹞超過65cm或構件翼寬﹝Flange Width﹞超過 32.5cm,就必須添加補強鋼絲網。 添加方式請參考BS 8202 part 1及“Fire Protection for Structural Steel in Building”-ASFP
    3. 內政部營建署
      依內政部建築新技術、新工法、新設備及新材料審核認可通知書之要求,梁翼寬超過30公分,梁腹深超過40公分,應以鋼絲網固定於型鋼表面再行噴附。但是審核認可通知書其中鋼網規格及安裝細節並未規定,故建議參照UL Fire Resistance Directory的方式辦理,詳述如下:
      1. 材料規格:0.92kg/m2之鍍鋅鐵網,裁成條狀,其寬度不得小於9公分。
      2. 安裝方式:
        1. 以焊接、螺絲鎖定或擊釘將條狀鋼網固定於型鋼表面,延長向每隔30公分固定一處。
        2. 鋼網可以一條或多條方式安裝,但其總寬度不得小於梁翼寬或梁腹深的25%。
        3. 不論是一條或多條的安裝方式,鋼網條之間的間距或鋼網條與梁邊緣的間距不得超過40公分﹝梁腹處﹞, 30公分﹝梁翼處﹞。
    4. 舉例如下:
      例:1500×300×20×50的鋼梁
      1. 梁腹深1500>400,需加鋼網。依上2項要求,鋼網條總寬不得低於:
        1500×25%=375﹝mm﹞,取整數為400mm。
        若以一條40公分之鋼網添加於梁腹中間,則鋼網與兩端之間距為:
        ﹝1500-400﹞÷2=550﹝mm﹞>400mm,與上3項不合。
        若以兩條20公分鋼網條取均等間距添加於梁腹,則間距為:
        ﹝1500-200×2﹞÷3=367﹝mm﹞<400MM,符合3項要求。梁翼寬300=300,不需加鋼網。 本案鋼網添加如圖16:


        16