【MyGoNews方暮晨/綜合報導】建築物受過火害後對結構體安全性及耐震性能的影響有多大？為幫大眾解惑，內政部建築研究所獨領全球，首創建置實尺寸鋼構屋，進行火災及地震複合性災害實驗，並將實驗結果提供後續建構多重災害的鋼構建築結構安全評估、補強技術，及回饋檢討修正結構設計規範的參考，開啟了結構防火研究新紀元。
 
內政部表示，近年來建築延壽、永續利用及災害韌性的概念愈來愈受重視，由於台灣位於環太平洋地震帶上深受地震災害威脅，建築物在漫長的生命週期中，可能遭受火災、震災等多重災害影響，因此多重性及複合性災害研究，對台灣而言相當重要。
 
不過，國際上各國研究機構因受限於實驗設備建置不易等因素影響，並未針對耐震及防火等多種災害相互影響進行研究，造成建物性能衰減的風險，相關安全性診斷基準及補強技術付之闕如。
 
為了深入探討這些問題，內政部建築研究所以國內高層建築最常使用的鋼構建築為對象，推動「鋼構建築複合性災害作用下耐火科技研發計畫」，於2015年建置實尺寸鋼構屋，附有隔震平台與激振設施可模擬小型地震，並於2016年11月29日進行實尺寸鋼構屋火災模擬實驗，及在火災試驗前後進行靜態載重及地震動態試驗，以對照比較火害衝擊對建築物耐震性能下降的影響及幅度。
 
這次實驗，主要進行小梁及樓板的多重性災害行為研究，參考歐洲規範(Eurocode 1)及英國建築研究院(BRE)的火害實驗參數，模擬辦公室火災情境(火載量密度為35kg/m2木材重量)進行實驗，實驗結果顯示最高溫達到1,000℃以上、小梁及樓板發生10公分下陷變形，最後小梁產生側向扭轉，導致承載能力失效，但載重重新分配於樓板，降低結構破壞趨勢。
 
實驗數據將提供業界進行結構設計參考應用，並回饋修正電腦模擬如材料熱傳導、熱輻射及熱對流等參數條件，以提升火災結構行為電腦模擬的精確度。
 
內政部指出，本次實驗鋼構屋是由建研所、成功大學研究團隊，及中鋼(提供鋼材)、中鋼構(製作組裝)、劦承精密(提供隔震器)及柏林公司(防火被覆)等產官學集資共同建造完成，不僅建造經費由1,500萬元降至300萬元，業界亦可藉由此項實驗同時驗證其產品功能，締造了國內產、官、學跨界合作研究的成功經驗。
 
此外，本次實驗也動員了建築研究所、成功大學研究團隊約30人進行實驗，當天台南市消防局協助現場支援外，亦通過紅外線熱像儀監測，了解結構溫度與變形情況，作為日後火災消防人員進場搶救安全判斷參考。
 
內政部強調，建研所後續將針對先震後火等不同情境的多重性災害進行實驗，持續探討防火、消防設備及維生管路防火性能衰減狀況與事先補救措施，並發展火害後鋼結構健康檢測與診斷、補強技術，期能提升建築物耐震、防火能力，強化建築結構安全，更全面地保障國人居住安全。