甚麼是建築物防火牆耐火試驗？保護生命財產安全的關鍵技術：深入解析防火牆測試標準與實務

一、為什麼建築物防火牆如此重要？

在現代都市生活中，高樓大廈林立，人口密集度不斷攀升。一旦發生火災，後果往往不堪設想。根據內政部消防署統計，台灣每年發生數千起建築物火災事故，造成人命傷亡和財產損失。而建築物防火牆正是在火災發生時，能夠有效阻隔火勢蔓延、爭取寶貴逃生時間的第一道防線。

想像一下，當火災在建築物的某一區域發生時，如果沒有適當的防火設施，火焰和濃煙會迅速蔓延到整棟建築，居住者可能來不及逃生。但如果建築物配備了符合標準的建築物防火牆，就能將火勢控制在特定區域內，為消防人員爭取救援時間，也為民眾創造更多逃生機會。

然而，要確保防火牆真正能夠在關鍵時刻發揮作用，就必須透過嚴格的「耐火試驗」來驗證其性能。這不僅是法規要求，更是對生命安全的承諾。

二、建築物防火牆的基本概念

2.1 什麼是防火牆？

建築物防火牆是指具有特定耐火性能的牆體結構，其主要功能是在火災發生時，能夠：

• 阻止火焰蔓延：防止火勢從起火區域擴散到其他區域
• 隔絕高溫傳導：降低熱能透過牆體傳遞的速度
• 阻擋濃煙擴散：減少有毒煙霧流竄造成的傷害
• 維持結構穩定：在高溫環境下仍保持牆體不倒塌

2.2 防火牆與一般牆體的差異

許多人會問：「普通的混凝土牆不就很堅固了嗎？為什麼還需要特別的建築物防火牆？」答案在於「耐火時效」的差異。

2.3 防火牆的類型

根據用途和位置，建築物防火牆可分為以下幾種類型：

1. 防火區劃牆：將建築物分隔成不同防火區域的牆體
2. 承重防火牆：同時具有承重與防火功能的結構牆
3. 外牆防火牆：建築物外牆的防火設計
4. 豎井防火牆：電梯井、管道間等垂直空間的防火牆

三、耐火試驗的核心價值

3.1 為什麼需要耐火試驗？

你可能會想：「廠商說這個材料很耐火，難道不能直接相信嗎？」答案是：不能只憑口頭保證。建築物防火牆的性能必須透過科學化的「耐火試驗」來驗證，原因包括：

• 客觀量化標準：試驗提供明確的數據，而非主觀判斷
• 模擬真實火災：在實驗室中重現火災的高溫環境
• 法規強制要求：台灣建築技術規則明文規定必須通過認證
• 保障使用安全：確保產品品質符合安全標準
• 國際貿易需求：出口建材需符合各國防火標準

3.2 耐火試驗測試什麼？

在進行建築物防火牆的耐火試驗時，主要會測試三大性能指標：

3.3 真實案例的啟示

2021年高雄某大樓火災事故中，由於部分區域的建築物防火牆未達標準，火勢迅速蔓延，造成嚴重傷亡。事後調查發現，該建築物的防火牆並未通過完整的耐火試驗認證。這個慘痛教訓提醒我們：防火設施不能打折扣，耐火試驗的每一個環節都攸關人命安全。

四、國際與台灣的耐火試驗標準

4.1 台灣CNS國家標準

在台灣，建築物防火牆的耐火試驗主要依循以下標準：

• CNS 12514：建築物構造部分耐火試驗法
• CNS 14652：防火門耐火試驗法
• CNS 6532：防火材料試驗法

這些標準規範了試驗的溫度曲線、加熱方式、測量方法等細節，確保試驗結果的準確性和一致性。

4.2 國際主要標準

4.3 標準溫度曲線

所有的建築物防火牆耐火試驗都遵循標準溫度曲線（Standard Temperature Curve），這是模擬真實火災溫度變化的科學曲線：

• 起始溫度：20°C（室溫）
• 5分鐘後：約556°C
• 10分鐘後：約659°C
• 30分鐘後：約842°C
• 60分鐘後：約945°C
• 120分鐘後：約1049°C

五、建築物防火牆的耐火時效等級

5.1 耐火時效的定義

耐火時效（Fire Resistance Rating）是指建築物防火牆在標準耐火試驗條件下，能夠維持其防火性能（遮焰性、遮熱性、結構安定性）的時間長度，通常以小時為單位表示。

5.2 台灣的耐火時效等級

根據台灣建築技術規則，建築物防火牆的耐火時效分為以下等級：

5.3 如何選擇適當的耐火時效？

選擇建築物防火牆的耐火時效等級時，需要考慮以下因素：

1. 建築物高度：樓層越高，所需耐火時效越長
2. 使用性質：醫院、學校等公共建築要求更高
3. 人員密度：人員越密集，需要越長的逃生時間
4. 消防設施：考量消防隊抵達與灌救所需時間
5. 法規要求：必須符合建築技術規則的最低標準

六、耐火試驗的完整流程

6.1 試驗前準備階段

在正式進行建築物防火牆的耐火試驗前，需要完成以下準備工作：

• 試體製作：依照實際施工方式製作測試試體（通常尺寸為3m × 3m）
• 養護期：混凝土等材料需要足夠的養護時間（通常28天）
• 含水率調整：將試體調整至規定的含水率
• 安裝量測設備：在試體上安裝溫度感測器、變形量測儀等
• 設備校正：確認加熱爐、量測儀器的準確性

6.2 試驗執行階段

耐火試驗的執行過程嚴謹且精確：

1. 試體安裝

   將建築物防火牆試體安裝在耐火試驗爐的開口處，確保密封良好，模擬實際安裝情況。

2. 加熱階段

   啟動加熱系統，按照標準溫度曲線升溫。試驗人員需持續監控：

   • 爐內溫度分布
   • 試體受火面溫度
   • 試體背火面溫度
   • 試體變形情況
3. 性能觀察

   在整個試驗過程中，持續觀察並記錄：

   • 是否出現火焰穿透
   • 是否產生貫穿裂縫
   • 結構是否保持穩定
   • 背面溫度上升情況
4. 失效判定

   當建築物防火牆出現以下任一情況時，視為試驗失效：

   • 火焰穿透或背面可燃物被點燃（失去遮焰性）
   • 背面溫度超過規定值（失去遮熱性）
   • 牆體倒塌或產生貫穿裂縫（失去結構安定性）

6.3 試驗後評估階段

試驗結束後，需要進行詳細的數據分析與報告撰寫：

• 數據整理：彙整溫度曲線、變形數據等
• 損壞分析：記錄試體的損壞模式與位置
• 性能評定：判定試體達到的耐火時效等級
• 報告出具：由認可實驗室出具正式的耐火試驗報告
• 認證申請：向主管機關申請防火性能認證

七、常見的防火牆材料分析

7.1 混凝土防火牆

混凝土是最常見的建築物防火牆材料，具有以下特性：

• 優點：耐火性能優異、結構強度高、成本相對較低、施工技術成熟
• 厚度要求：
  • 1小時防火時效：≥ 10公分
  • 2小時防火時效：≥ 15公分
  • 3小時防火時效：≥ 19公分
• 注意事項：需控制骨材種類、水泥配比、養護條件

7.2 磚牆防火牆

傳統的磚砌牆體也能達到建築物防火牆的要求：

• 紅磚牆：12公分厚度可達1小時防火時效，24公分可達2小時
• 空心磚牆：需注意空心部分會影響遮熱性能
• 優點：施工簡便、價格經濟、保溫隔熱性佳
• 缺點：抗震性能較差、佔用空間較大

7.3 輕隔間防火牆

現代建築常使用的輕型建築物防火牆系統：

7.4 特殊防火材料

一些特殊場合需要使用高性能的防火材料：

• 膨脹型防火塗料：遇熱膨脹形成隔熱層，可提升鋼結構的耐火性能
• 防火玻璃：用於需要採光的建築物防火牆部位
• 陶瓷纖維板：超高溫環境下的防火隔熱材料
• 岩棉板：優異的隔熱防火性能，常作為填充材料

八、台灣建築物防火牆相關法規

8.1 建築技術規則

台灣的建築物防火牆設計與施工主要依據「建築技術規則」建築設計施工編第三章「防火區劃」的規定：

• 第76條：防火牆的構造與耐火時效要求
• 第79條：防火區劃的設置原則
• 第79-1條：高層建築物的防火區劃特別規定
• 第79-2條：地下建築物的防火區劃

8.2 不同建築類型的要求

8.3 防火門窗的配合

設置建築物防火牆時，牆上的開口部位也需要相應的防火設施：

• 防火門：需具備與防火牆同等級的耐火性能
• 防火窗：若需設置窗戶，須使用防火玻璃與防火框架
• 防火捲門：大型開口處使用的防火設施
• 管線貫穿處：需使用防火填塞材料完全封堵

8.4 檢查與維護規定

根據「消防法」及相關規定，建築物防火牆需要定期檢查：

• 竣工檢查：建築物完工時由消防機關檢查防火設施
• 定期檢查：使用執照核發後，每年進行安全檢查
• 改建審查：進行室內裝修或變更使用時，需重新審查防火區劃
• 維護紀錄：應保存防火設施的維護與檢修紀錄

九、常見問題解答

Q1：一般住宅需要設置建築物防火牆嗎？

答：是的。根據建築技術規則，5層以下建築物每3,000平方公尺就需要設置防火區劃，6層以上更是強制要求。即使是透天住宅，若與鄰棟共用牆面，該共用牆也需具備防火性能。

Q2：舊建築物如果沒有符合現行防火規定，怎麼辦？

答：依照「既存建築物」的法規規定，舊建築物可以適用當初建造時的法規標準。但若進行「增建」、「改建」或「變更使用」，就必須符合現行規定，包括提升建築物防火牆的防火性能。

Q3：輕隔間牆可以當作防火牆嗎？

答：可以，但必須使用經過耐火試驗認證的輕隔間系統。一般的輕隔間（如普通石膏板）無法達到防火牆的要求。建議選用有通過CNS 12514耐火試驗認證的產品。

Q4：防火牆上可以鑽孔安裝設備嗎？

答：原則上不建議在建築物防火牆上任意鑽孔，因為會破壞其防火性能。如果必須穿孔安裝管線或設備，需要使用防火填塞材料（如防火泥、防火棉）完全封堵孔洞，並保持防火牆的完整性。

Q5：如何確認建築物的防火牆有沒有問題？

答：可以從以下幾點檢查：

• 查看建築物的竣工圖說，確認防火區劃位置
• 檢查防火牆是否有明顯裂縫或損壞
• 確認防火門是否能正常關閉，是否有標示防火性能認證
• 查看管線貫穿處是否有適當的防火封堵
• 可委託專業建築師或消防設備師進行評估

Q6：耐火試驗報告有效期限多久？

答：一般而言，建築物防火牆的耐火試驗報告只要構造與材料相同，報告就持續有效。但如果建材配方改變、施工方式調整，就需要重新進行耐火試驗。建議每5年檢視一次產品是否仍符合原試驗條件。

十、結論：防火安全從了解開始

經過這篇文章的詳細介紹，相信您已經對建築物防火牆及其耐火試驗有了全面的認識。讓我們回顧幾個重點：

1. 防火牆是生命安全的守護者：在火災發生時，合格的建築物防火牆能夠有效阻隔火勢，爭取寶貴的逃生時間。
2. 耐火試驗是性能保證：只有通過嚴格耐火試驗的防火牆，才能確保在真實火災中發揮應有功能。
3. 標準化測試確保品質：台灣的CNS標準與國際接軌，提供了科學化、客觀的評估方法。
4. 選對材料很重要：不同的建築需求應該選用適當的防火材料與構造系統。
5. 法規遵循是基本責任：建築技術規則的防火規定不是選擇題，而是保障公共安全的必要措施。

給建築從業人員的建議

如果您是建築師、營造商或相關從業人員，在設計與施工建築物防火牆時，請注意：

• 務必選用有合格耐火試驗報告的建材
• 嚴格按照試驗時的構造方式施工
• 管線貫穿處的防火封堵不可輕忽
• 保存完整的施工與材料證明文件
• 定期追蹤法規更新，確保設計符合最新標準

給一般民眾的提醒

作為建築物的使用者或購買者，您也應該：

• 購屋時詢問建築物的防火設施配置
• 裝修時避免破壞原有的防火結構
• 保持防火門的正常功能，不要任意拆除或破壞
• 了解建築物的逃生路線與防火區劃位置
• 發現防火設施損壞時及時通報管理單位

展望未來

隨著建築技術的進步，建築物防火牆的材料與工法也持續演進。從傳統的混凝土磚牆，到現代的輕量化高性能系統，防火技術越來越成熟。同時，智慧建築的發展也帶來了新的可能性，例如：

• 智能監測系統：即時監測防火牆的完整性與性能
• 新型防火材料：更輕、更薄、更環保的防火材料
• BIM整合應用：在設計階段就能模擬防火性能
• 標準持續更新：隨著研究進展，耐火試驗標準也會更加完善

防火安全不是一個人的事，而是需要整個社會共同重視的課題。從建築設計、施工、檢查到維護管理，每一個環節都不能馬虎。希望透過這篇文章，能讓更多人了解建築物防火牆與耐火試驗的重要性，共同為打造更安全的生活環境而努力。

記住：防火安全，從了解開始；安全建築，從你我做起。