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引言
非
承重耐火構件一般包括防火門、防火閘和防
火隔牆等，以上皆須進行耐火測試。按不同國
家或地區的建築及消防規範，各地會有不同的
測試標準。測試標準主要對測試設備的加熱升溫、爐內壓
力控制等情況作出指引。在升溫曲線上，各國標準其實大
同小異，彼此的升溫都要控制在許可的誤差範圍內，而爐
壓的要求則有所不同。耐火測試一般針對試件的幾個方
面進行性能評估，即 1. 遮焰 ( 完整 ) 性；2. 隔熱性；3. 穩
定性；4. 隔煙性。耐火測試方法之建立歷史悠久，測試皆
是以實體試件安裝在爐具上，且在特定的測試條件下進
行，觀察其能否滿足上述的性能指標。近年，受惠於計算
機速度的提升，同時數值算法的不斷發展，使計算流體力
學能應用到更多複雜的工程範疇上。其中，應用在耐火測
試的模擬上也變得可行。
因此，本文的目的為探討利用計算流體力學方法進行
可靠的耐火測試模擬。為驗證模擬測試，首先會構建一幅
大型耐火牆，在 BS 476: Par t 22 的要求下進行實物測
試及記錄數據，之後再利用計算流體力學方法，模擬非承
重的防火牆在標準升溫曲線的加熱過程中，能否滿足耐
火性能指標。模擬結果顯示，使用計算流體力學的結果和
實驗數據存在很高的可比性。故此，建議日後利用更多實
驗數據建立資料庫，擴大其應用範圍。
一、導論
澳門特區正邁向大數據及智慧城市的方向發展，這
將迎來新機遇。隨着社會急速的發展，大型基建項目處處
可見，當中不乏嶄新設計─不只是在外觀上吸引，而且
內部採用新式複合物料，在保留原有的功能上更考慮環
保節能的優點。這些新式物料 ( 尤其防火門、防火閘和防
火隔牆等 ) 均須滿足防火安全規章的要求。有鑑於材料
種類繁多，產品供應商須先讓防火產品通過耐火測試，方
能證明用料的防火安全性。因此，澳門發展及質量研究所
(Institute for the Development and Qualit y, 簡稱
IDQ) 按 BS 476《建築非承重構件耐燃測定》
1
所提供
的測試方法創設了非承重建築物構件的耐火測試設備，
為本澳建築項目之建築構件提供耐火測試。
世界上首個耐火測試遠於 1891 年在德國柏林進行
2
，
其目的是比較木製牆壁和牆板系統的耐火能力。耐火實
驗室由兩間相連之房間組成，試件安裝在相連處。其中一
間房為備有排煙設備的燃燒室，而另一間房則供研究員
觀察試件的情況。在為時一小時、燃燒室之平均溫度保持
在攝氏 1000 度的測試中，研究員不單利用熱電偶測量試
件的表面溫度，而且還直接用手感覺背火面是否太熱不
能觸摸，更在試件上懸上一張薄紙測試會否被燒掉。同時，
向火面以熱電偶及低熔點的材料測溫。當測試結束時，研
究員向燃燒室內外噴水滅火，中止實驗。而受水柱噴射，
實驗室出現部分倒塌。
英國防火委員會在 1899 年開始進行牆壁耐火測試。
在首輪測試中，研究員主要以牆壁是否具穩定性及能否
燒穿作為準則，隨後加入背火面溫度、變形情況等考量。
他們還會在背火面貼上一枝火柴，看看它會否被點着。同
期，防火委員會也測試了門的耐火能力，所用準則也只是
觀察試件能抵受高溫燃燒至燒穿或倒塌的耐火時間。
探討非承重建築構件耐火測試的新方法
譚立武、劉承堅、譚浩崑
*
譚 立 武， 美 國 奧 克 拉 荷 馬 州 立 大 學（Oklahoma State
University）機械工程博士，澳門大學科技學院機電工程系教授、
澳門發展及質量研究所主席、中國國家科技計劃專家庫專家、中國
機械工程學會海外理事。
劉承堅，澳門大學機電工程博士，澳門大學科技學院高級導師、美
國消防工程師學會會員。
譚 浩 崑，澳 門 大 學 機 電 工 程 博 士 及 美 國 伍 斯 特 理 工 學 院
（Worcester Polytechnic Institute）消防工程碩士，澳門大學
科技學院機電工程系實驗室技術員、澳門註冊機電工程師、澳門工
程師學會理事、美國消防工程師學會會員。
1.
B S 476 : P a r t 22 ,
F i r e t e s t s o n b u i l d i n g ma t e r i a l s
a n d s t r u c t u r e s . M e t h o d f o r d e t e r m i n a t i o n o f t h e
f i r e r e s i s t a n c e o f n o n - l o a d b e a r i n g e l e m e n t s o f
construction
, British Standards Institution, UK, 1987.
2.
V. Barbrauskas & R. B. Williamson,
The historical basis
of fire resistance testing – Par t II
, Fire Technology,
14(4), pp 304-316.
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澳門警察
/ 警察理論
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