建築物的位移是由多種因素引起的，例如地震活動、熱循環、水擊、風載、振動、樓板的活載、管線的撓度等。這些建築位移可能會導致貫穿部和線性接縫的防火封堵系統失效，因為它們會在組件中產生裂縫和間隙。舉例來說，對振動高度敏感的建築物，其結構容易產生裂縫，進而也會在防火封堵組件中產生裂縫與位移。

標準的發展歷程

接縫在設計上應能容納由上述各種因素引起的不同位移。ASTM E1966 開始意識到這些影響，並新增了線性接縫位移能力的測試方法。
最初針對貫穿部系統，像 ASTM E814 這類標準假設防火封堵系統是剛性的，不會產生位移。然而，這一假設隨著時間逐漸受到挑戰並被修正。2016 年，ASTM E3037 發布，該標準針對「貫穿部防火封堵系統相對位移能力的測試方法(Test Method for Measuring Relative Movement Capabilities of Through-Penetration Firestop Systems)」。
HILTI 認知到位移對貫穿部與接縫系統的影響，並在其內部測試設施中針對其接縫與貫穿部產品組合進行測試。
這兩種防火封堵系統皆透過重複循環測試一定次數，以達到特定的位移量。系統會在垂直與平行方向的組合下進行測試，以模擬建築物在使用壽命期間可能經歷的位移情況。每次循環與位移距離都會被記錄，直到達到最大位移能力。隨後，系統會進行火災測試，以確保即使在經歷位移後，防火封堵系統仍能在火災發生時如預期般發揮作用。

圖 1：貫穿部位移測試組件的簡化範例

辨識位移性能

研究及測試

Hilti 已成功測試多種貫穿部與線性接縫防火封堵系統，涵蓋使用填縫材料（如防火密封膠FS-ONE Max）以及使用預製裝置（如防火套筒 CP 653 或防火磚 CFS-BL）的系統。透過對位移條件的深入研究與測試，Hilti 發現預製裝置（如嵌入式裝置 CFS-DID、鑄入式裝置 CFS-CID、防火磚 CFS-BL 及防火套筒 CP 653）在應對位移方面的表現遠優於傳統填縫材料系統（測試結果請參考下表）。
這些預製裝置通常能超越標準所設定的臨界值，因此在位移條件較為嚴苛的防火封堵應用中，建議優先採用這類裝置。部分防火封堵裝置，例如 CP 680、CP 653 等，在 Y 方向可容納高達 100% 的位移，在 Z 方向也展現出最佳性能（詳見下表）。


圖2: 針對位移的防火封堵解決方案測試結果 – 預製材料
 

圖3: 針對位移的防火封堵解決方案測試結果 – 填縫材料

額外特性

這些產品同時具備多項額外特性，例如隔音、氣密性與氣體密封性、防水性等，以滿足不同利害關係人的多元需求。這些特性結合前述的位移條件滿足能力，有助於提升建築物的韌性(resilient)。
此外，Hilti 也是協助達成永續發展目標的理想合作夥伴，透過揮發性有機物（VOC）證書、材料健康證書(Material Health Certificates)、產品碳足跡(Product Carbon Footprint)與環境產品聲明（EPD），協助您取得綠建築認證。

結論

在選擇防火封堵系統時，不應僅以位移能力*作為唯一參數。建議同時考量其他因素，例如抗震研究、現場氣候條件、所需防火等級、貫穿物的類型與材質等，可透過 HILTI 專家為您建議最適合的防火封堵解決方案。這種全面性的評估方式能在考量建築物動態位移特性的前提下，確保結構的安全與耐久性。
此外，安裝於接縫系統中的解決方案必須能夠容納足夠的接縫壓縮、延伸或兩者兼具，以因應接縫實際可能產生的變化。大多數建築接縫在使用壽命中會同時經歷壓縮與延伸，但部分已列名的接縫系統僅適用於壓縮，因此可能無法充分應對實際情況，應避免使用。

*位移能力是指接縫密封材料可容忍的最大位移量，由製造商標示，並以標稱寬度的百分比**表示。
**此百分比代表單一方向的位移，例如側向位移中的延伸（+x%）或壓縮（-x%）。

**（X = 垂直位移，上下方向，
Y = 水平位移，左右方向，垂直於貫穿物，
Z = 軸向位移，進出方向，平行於貫穿物）

下一步

如需更多資訊:
I. 若需了解其他額外特性，請參閱我們其他文章或觀看 YouTube 影片：https://www.youtube.com/watch?v=JLnQDHpL5fQ
II. 若想更深入了解建築施工中的位移問題，請觀看 YouTube 影片：https://www.youtube.com/watch?v=zzU-G64ga3E
III. 聯絡喜利得工程師

參考資料

1.    ASTM E3037-20
2.    Movement whitepaper https://www.hilti.com/content/hilti/W1/US/en/business/business/engineering/fire-protection/systems-to-withstand-movement.html
3.    ASTM E1966