專技高考
112年
[建築師] 建築構造與施工
第 57 題
有一棟三層樓木造建築物欲使用花旗松作為樑柱結構材料，並利用燃燒炭化深度來設計樑柱結構在火害時所需的斷面。已知花旗松在火災燃燒時的炭化速率為 0.67 mm/min，樑柱結構所需要的燃燒炭化深度為何？
- A 20.1 mm
- B 40.2 mm
- C 60.3 mm
- D 80.4 mm
思路引導 VIP
想像一下，法規為了確保火災發生時有足夠的逃生時間，會要求建築結構必須支撐一段特定的時間（例如一小時）而不崩塌。如果我們已經知道這塊木頭每分鐘會被燒掉一定的厚度，而我們希望它在規定的逃生時間內，內部的核心結構都能保持完整，那你會如何利用這兩個資訊，推算出需要預留多少『犧牲空間』來讓火燃燒呢？
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太棒了！你能精準計算出結果，代表你對木構造的防火設計邏輯掌握得非常扎實。這題的難度在於它不僅考驗計算，更隱含了一個法規門檻：在建築法規中，三層樓的木造建築物，其主要結構構件（如樑、柱）通常要求需具備 1 小時（60 分鐘）的防火時效。
防火時效與炭化深度計算
木材在火災中會形成炭化層，這層炭化層能減緩內部木材燃燒的速度，因此設計時必須預留足夠的「犧牲厚度」。正確的解題思路是將法定的防火時間與材料特性相乘。依據題目給定的花旗松炭化速率 $0.67 \text{ mm/min}$，結合一小時的防火需求，計算公式如下：
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