淺談鋼構防火被覆材料品質之確保

      蔡東宏　技師

隨著經濟上之需求，建築物不斷朝向天空發展，在施工上之品質及速度追求，僅有鋼構建築物可承受各種人為和自然環境的作用，且具足夠可靠性和良好社會經濟效益。鋼構是一種可以回收冶煉而重覆再利用之材料，屬節能環保型可再使用的建築結構，符合綠建材發展的趨勢，所以鋼構一直以來廣被高層建築物設計者所青睞，另外也大量使用在大跨度空間結構、大型廠房、輕鋼構及住宅建築中。鋼構有許多優點是眾所皆知，例如強度高、質量輕、鋼材組織均勻、安裝方便、生產效率高，惟缺點則為耐火性極差。

雖然鋼構本身不會燃燒，但材質是具有無機的特性，也具有耐燃一級之等級，惟遭遇火災時，在結構行為上是較鋼筋混凝土構件差，當鋼構之鋼材面溫度達300~400℃後，強度和彈性模量會明顯降低，當達500~600℃時，強度接近零，且恐導致整個建築物倒塌，也因如此，鋼構需要採取適當保護措施，以減低鋼構之受火溫度。一般業界在鋼構上會採取防火被覆材料予以保護，例如在鋼材表面施作防火毯、防火板、混凝土、膨脹性防火塗料或噴覆式防火材料，以提高鋼材之防火時效，其中以防火塗料及噴覆式防火材料為目前鋼構建築物廣為使用之方法，設計師在設計時較能表現出鋼構建築物之美。

綜觀台灣市面上之鋼構用防火漆或噴覆式防火材料，都需要經過內政部認可，獲得「內政部建築新技術新工法新設備及新材料認可通知書」，才能使用於建築物上，當然這些鋼構用防火被覆材料，幾乎都來自國外實驗機構所試驗通過，歷年來在國內通過試驗之試驗產品屈指可數，最近在市面上幾乎沒有見過，會造成這樣之情況，當然是有原因，例如公平性問題。拿國內試驗報告者，最多核可3年之有效期限，必要時，再展延一次又3年之期限，等到6年之後，廠商產品需要再向內政部之指定實驗室申請試驗，如果遇到耐火試驗更新時，也有可能無法展延，每次試驗之金錢及時間，都是非常巨大損耗，所以廠商對此途徑興趣缺缺；但拿國外之試驗報告者，每年只要拿紙本資料向評定中心申請評定，就可獲得內政部之認可，等到認可時間到了，廠商也不需要重新試驗，僅需再拿紙本資料及授權證明，即可再次申請防火被覆材料之認可使用時間。

由此可見，國外之防火被覆材料，在國內僅對於紙本資料進行審查，並沒有在國內進行試驗驗證或查核，故無法得知其所進口使用之材料，是否與當初在國外實驗室試驗之品質相同。因此筆者認為，對於進口之防火被覆材料，應先在內政部指定之實驗室，抽驗一定數量後，再依CNS 12514-1之規定進行耐火試驗（詳圖1~圖3），通過後才能在台灣使用，當然最終應推動防火被覆材料在國內試驗室進行試驗。

另外，筆者目前在工地現場查驗時，發現業者施工防火被覆材料厚度，許多地方都不足，這是非常嚴重事情。防火被覆材料品，尚無法使用儀器及肉眼判斷優劣，然而就假設防火被覆材料噴塗之品質在優良情況下，若防火被覆材料噴塗厚度不足時，就有可能建築物在火災時產生坍塌之危險，這個問題值得去重視，否則在材料品質無法確定情況下，加上厚度又不足，這樣建築物防火能力有辦法確保嗎?依據「內政部建築新技術新工法新設備及新材料認可通知書」，防火被覆材料一定要噴塗至所要求之厚度，但在工地現場常發現鋼構之防火塗料或防火被覆厚度不足，尤其是在建築物較高處，當施工人員之工作架移開時，就無法或不方便去查驗厚度，所以查驗制度一定要落實，否則認可通知書上寫的數字，就輪為紙上談兵而已。

目前國內對於鋼構防火被覆檢驗，並不是沒有規範。在CNS 13962「建築物鋼骨構造用噴附式防火被覆材料總則」中就有許多規定，其中CNS 13963~CNS13970，即有對於噴附式防火被覆材料之各種物理性質檢驗進行規定。CNS 13963「鋼骨構造用噴附式防火被覆材料厚度及密度試驗法」即是對於厚度及密度之量測有明確規定。例如以厚度檢測而言，四面受火之鋼骨（柱），就有規定30cm距離量測一斷面，每個斷面量測12點厚度；三面受火之鋼骨（梁），規定30cm距離量測一斷面，每個斷面量測9點厚度（詳圖4）。

至於防火塗料並無規範到該如何量測，但可參考CNS 13963之量測位置，目前國內防火實驗室量測方法，也是參考CNS 13963之量測位置。在每個鋼構工程現場皆會由建築師負責監造，營造廠商負責施工，不管是建築師或營造廠商，均無法把握其每根鋼構所噴塗之防火塗料或防火被覆之厚度是否足夠?是有依CNS 13962進行檢驗嗎?還是只是請協力廠商開具施工證明或切結書，就據以責任切割了嗎?

因筆者看過眾多施工案例，認為鋼構防火被覆除應委託合格且專業協力廠商施工外，尚需依CNS 13962規定方法，出具公正第三者「查驗報告書」，建築師及營造廠商可再依「查驗報告書」進行重點抽驗，以便再次確認「查驗報告書」正確性，這是一個非常重要過程。假設所用之防火被覆材料，品質合乎規定且厚度足夠時，才有辦法達到鋼構之防火能力。另外先撇開防火被覆材料之材料優劣，鋼構防火被覆材料之厚度至少應符合設計標準，這樣才對建築物較有保障的。最後筆者深信所有檢驗過程，必須建立在一定SOP下，如此才保有鋼構一定之防火時效。

圖1 防火試驗前之鋼構用防火被覆		圖2 防火試驗後之鋼構用防火被覆（梁）
圖3 防火試驗後之鋼構用防火被覆（柱）		圖4 法規上量測防火被覆厚度之位置