臺灣博碩士論文加值系統

現行建築法規以外牆與其他建築物間留設間距，或強化外牆及其開口的防火性能，阻止火災鄰棟間的延燒，但留設間距降低土地的利用效益，防火窗價格高昂且型式受限，故擬探討於外牆開窗常用的附置物之ㄧ－百葉噴覆防火塗料作為阻止輻射延燒的可行性。
本研究設定火災室未發生噴出火焰的情境，以試驗方式探討鐵製百葉降低輻射熱之效果。以鐵絲網玻璃封住燃油高溫爐開口，其外裝置鐵製百葉；鐵製百葉每葉尺寸相同，分7葉、12葉2組，每組各3扇分別未塗覆、塗覆2層或4層防火塗料，依序按CNS 12514標準溫度進行加熱試驗。
試驗結果顯示，在火災室未發生噴出火焰的條件下，本研究之6組試體均可降低輻射熱，即可縮短外牆開口與境界線間所需距離。其重要性質如下：
一、即使未噴覆防火塗料，提高鐵製百葉葉片遮蔽率，亦可有效將輻射熱降低至引燃木材界限值以下。於鐵製百葉塗覆防火塗料或增加防火塗料塗覆厚度，降低輻射熱之效果更佳。
二、於鐵製百葉噴覆相同厚度防火塗料，降低輻射熱的效果，遮蔽率較高者較遮蔽率低者佳；增加防火塗料塗覆厚度，降低輻射熱之效果亦對遮蔽率高者較顯著。另其降低輻射熱的效果，距輻射放熱源愈近處可降低之比例愈高。
三、利用輻射熱實測結果推估距離境界限1m處可能之外牆開口最大面積，裝置本研究12葉且塗覆800µm厚度防火塗料之百葉，其可開窗面積及長度均已可無限放大，在該距離不產生輻射延燒。

By Building Techical Regulations, building exteral-walls should be deviated from another building a distance or arise fire performance of exteral-walls and their openings. But deviating distance reduce the use efficiency of the land, fire-windows are expensive and their types are limited. In this study, it is explored that exteral-wall opening employed additional louver equipments to prevent fire spreading.
The scenarios are set on flames do not jet out the fire room to probe effect of reducing radiant heat of iron louver by test. The opening of the furnace is sealed with wired-glass. And a iron louver is set on outside of the wired-glass. Iron louvers are separated to 2 sets with 7 leaves and 12 leaves. The sizes of the leaves are same. Each set includes 3 pieces of iron louvers with no coating or 2 layers or 4 layers fire-resistant coating. Heating tests of CNS 12514 is executed one by one.
The test results show that , if jet flames do not occurre, all sets of specimen are able to reduce the radiation heats, in other words, the specimen types can shorten the distance between the openning of the exteral-wall and the site boundary . The points are as following:
1. Even no fire-resistant coating, it is possible to reduce the radiation heat lower than igniting wood need by increase the shlter rate of the iron louvers. Increasing the thickness of fire-resistant coating, the effect of radiation heat reduction of the iron louvers will be better.
2. Under the condition of iron louvers with same thickness fire-resistant coating, the more the sheltered area of the louver is, the more effectively the radiation heat reduces. On the other condition to increase the thickness of fire-resistant coating, the more the sheltered area of the louver is, the more effectively the radiation heat reduces. For iron louvers sprayed with fire-resistant coating or increased thickness of fire-resistant coating, the more near by the radiation heat source is, the more rate of radiation heat reduces.
3. By measured radiation heat from the tests to estimate the maximum opening sizes at 1m departed from the site boundary, the set with 12 leaves louver and 800µm thickness fire-resistant coating open windows size is unlimited, it is to say, it will not spread fire by radiation heat.

總目錄
中文摘要 I
英文摘要 Ⅲ
誌謝 Ⅳ
總目錄 Ⅴ
表目錄 Ⅶ
圖目錄 Ⅸ
第一章 緒論 1
1-1 研究動機 1
1-2 研究目的 2
1-3 研究範圍 2
1-4 研究流程 2
第二章 文獻回顧 5
2-1 鄰棟建築物的延燒 8
2-1-1輻射熱強度 8
2-1-2受熱溫度 8
2-1-2防止延燒鄰房 9
2-2輻射熱 9
2-2-1輻射熱原理 10
2-2-2輻射傳熱與距離關係 12
2-3-2輻射引燃 14
2-3膨脹型防火塗料 15
2-3-1膨脹型防火塗料膨脹機理 16
2-3-2膨脹型防火塗料的耐火性能因素 18
第三章 試驗計畫 21
3-1 試驗裝置 21
3-2 試驗變數及試驗組數 25
3-3 試驗材料 26
3-3-1防火塗料 26
3-3-2鐵製百葉 26
3-4試驗儀器及設備 27
3-4-1燃油高溫爐 27
3-4-2 K-type熱電偶 28
3-4-3輻射熱量計 28
3-4-4數據記錄器及電腦監控設備 28
3-5燃油高溫爐加熱試驗 29
第四章 試驗結果與討論 35
4-1試驗結果描述 35
4-2變數設定討論 38
4-3輻射熱相關理論值的推算 38
4-3-1形態係數F的計算 39
4-3-2以燃油高溫爐開口溫度推算未遮蔽開口之輻射熱理論值 39
4-4高溫爐燃燒試驗輻射熱實測值分析 42
4-4-1實測輻射熱與輻射燃燒界限值 42
4-4-2輻射熱實測值與理論值之關係探討 42
4-4-3百葉遮蔽率與輻射熱遮蔽率關係之探討 43
4-4-4防火塗料塗覆厚度與輻射熱遮蔽率關係之探討 45
4-5以輻射熱實測值之推估可開窗面積 46
4-5-1距高溫爐開口100cm處不發生輻射延燒之形狀係數F’ 47
4-5-2正方形開口最大邊長 47
4-5-3開設3m高之窗戶最大長度 48
第五章 結論與建議 51
5-1 結論 51
5-2 建議 52
參考文獻 55
表目錄
表2-1表2-1火災進展與防火安全上的問題 6
表2-2材料的著火溫度與引火溫度 6
表2-3各種建築材料的放射率 11
表2-4型態係數之算式 13
表2-5膨脹型防火塗料之組成材料及成分 16
表2-6膨脹型防火塗料之組成材料及成分 22
表2-7膨脹型防火塗料之防火機理 22
表2-8國內防火塗料、輻射延燒相關研究 23
表3-1研究試驗變數 25
表3-2試體之變數條件 26
表4-1加熱試驗中環境最大輻射熱量測值 38
表4-2加熱試驗中環境最高溫度及平均溫度量測值 38
表4-3 1m×1m之輻射熱加害源各距離型態係數推算值 41
表4-2加熱試驗中環境最高溫度及平均溫度量測值 42
表4-3 1m×1m之輻射熱加害源各距離型態係數推算值 38
表4-4試驗輻射熱實測值與開口未遮蔽之輻射熱理論值之比 39
表4-5各量測點相同防火塗料塗覆厚度之百葉窗實測輻射熱值之比 44
表4-6於100cm處不產生輻射延燒可開之最大正方形窗 47
表4-7於100cm處不產生輻射延燒之可開300cm高之窗戶 48
圖目錄
圖1-1研究流程圖 3
圖2-1火災的成長過程 5
圖2-2開口噴出熱氣流的中心軸 7
圖2-3開口噴出熱氣流溫度分佈的中心軸 7
圖2-4放射率的定義與灰色體關係 10
圖2-5型態係數公式代數示意圖 14
圖2-6輻射熱與人體的耐熱性 14
圖2-7防火塗料膨脹碳化層生成圖 17
圖2-8防火塗料阻燃階段圖 18
圖3-1製作鐵製百葉窗 22
圖3-2百葉窗噴塗防火塗料 22
圖3-3試體固定於試驗框 22
圖3-4將試體固定於試驗框 22
圖3-5試驗裝置示意圖(剖面) 23
圖3-6測點位置示意圖(立面圖) 24
圖3-7百葉窗遮蔽率 27
圖3-8台灣科技大學土城校區用地的防火材料試驗室 30
圖3-9燃油高溫爐外觀 31
圖3-10燃油高溫爐標準升溫曲線與爐內升溫曲線 31
圖3-11 K-type熱電偶 32
圖3-12輻射熱量計 32
圖3-13數據記錄器及電腦監控設備 33
圖3-14防火試驗爐控制盤 33
圖3-15防火試驗爐控制面板 34
圖3-16高溫爐之試驗框架 34
圖4-1加熱試驗過程百葉窗外觀變化 36
圖4-2以爐內溫度推估開口未遮蔽時不同距離理論上之輻射熱 40
圖4-3試體輻射熱實測值與開口未遮蔽之輻射熱理論值比例關係圖 43
圖4-4相同防火塗料塗覆厚度之百葉窗實測輻射熱值之比與距離關係圖 44
圖4-5 12葉百葉窗塗覆不同厚度防火塗料輻射熱實測值關係圖 45
圖4-6 7葉百葉窗塗覆不同厚度防火塗料輻射熱實測值關係圖 46
圖4-7 防火塗料厚度與不塗覆之百葉窗輻射熱實測值比例 46

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