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各國之防火安全工程設計準則之綜合比較表

第一節 前言

在前面兩章節,本研究已介紹過性能法規。在本節則將澳洲 Fire Engineering Guidelines 、 英 國 Draft British Standard Code of Practice for the Application of Fire Safety Principles to Fire Safety in Buildings、紐西蘭 Fire Engineering Design Guide 和美 國 The SFPE Engineering Guide to Performance-Based Fire Protection Analysis and Design 等有關防火安全工程設計指導原則,

分別針對(一)明確訂定防火安全目標(二)明確訂定性能設計基準(三)

了解火災如何發生、成長及延燒(四)了解不同火災防護措施(主動式 或被動式)對降低火災發生機率及災害損失的影響(五)了解人在火場 中的行為反應(六)應用可靠的評估工具來決定上述因子(七)考慮人 及社會可接受的風險以作為防火安全設計之考量(八)驗證應用上述評 估工具及方法所得之結果是否滿足防火安全上的要求(九)考慮所訂之 防火安全標準對社會及財政可能帶來之衝擊(十)考慮在工程方法中所 存在之不確定性(uncertainties)並評估可承擔之風險(十一)性能 設 計 審 查 ( Qualitative Design Review ) ( 十 二 ) 模 式 數 值 分 析

(Quantified analysis)(十三)相對於安全標準的評估(Assessment against safety criteria)(十四)設計總結報告等十四個項目列表,

以作為比較和分析的基礎。須注意者,乃是這十四個項目係所有相關設 計法項目的聯集,因此某些項目可能不會在個別國家中出現。這些比較 表如下所列。

另外日本的性能設計法近日才正式公告其最新資料,由於它和歐美 系統不太相同,故另外以專節介紹,呈現在前述比較表之後。

第二節 英、美、紐、澳等四國防火安全工程設計指導原則之 比較

一、明確訂定防火安全目標

分析國別 資料來源

(法規名稱/章節) 主要內容 差異分析

澳洲 Fire Engineering Guidelines

符合澳洲建築法規( Building Code of Australia BCA )之規定

1. 維護人員的生命安全

英國 Draft British Standard Code of Practice for The Application of Fire Safety Engineering

Principles to Fire Safety in Buildings

火災安全的目標應該在火災安全設計 的初期清楚的定義

一般而言,防火目標可能包括下列數 種:

1. 降 低 火 災 發 生 的 可 能 性 (Limiting the probability of outbreak of fire):使可燃物引燃的潛在性,最

3. 損失預防(Loss prevention):在火 的影響下,使營運保有的足夠的持 Engineering Guide to

Performance-Base d Fire Protection Analysis and Design

一般而言,防火目標可能包括下列數

表 1.1、防火目標與相關利害關係者目的的例子

二、明確訂定性能設計基準

分析國別 資料來源

(法規名稱/章節) 主要內容

差異分析 澳洲 Fire Engineering

Guidelines

利用三階層的設計性能計算確定設計 Standard Code of Practice for The Application of Fire Safety Engineering

Principles to Fire Safety in Buildings

有三種方法可以協助建立適當的基準:

1. 或 (Probabilistic, risk-based):如表 2.1 說明 2. 決定性(Deterministic, including,

when appropriate, safety factors):如表 2.2∼2.5 說明

紐西蘭 Fire Engineering Design Guide

建築物的設計以及內部的所有活動,並 Zealand Building Code 所彙整的最低性能 要求,其他項目則是建築物擁有者的要求 美國 The SFPE

Engineering Guide to

Performance-Based Fire Protection Analysis and

性能基準是由工程師依據利害關係者

表 2.1、風險可容忍度

表 2.2、生命安全基準(Life-safety criteria)-可燃物之毒性生成物所造成之可容 忍條件

6000ppm

<13﹪

>7﹪

12000ppm

<5﹪

>10﹪

1400ppm

<12﹪

>6﹪

2500ppm

<7﹪

>9﹪

表 2.3、生命安全基準(Life-safety criteria)-熱所造成之可容忍條件

熱轉移模式 症狀 暴露程度

引火源之輻射熱通量 (KW/m2)

引火源之表面溫度(℃) 物質

Pilot Spontaneous Pilot Spontaneous 木頭

硬紙板(Chipboard) 硬紙板(Hardboard) 珀斯配有機玻璃(Perspex)

彈性 PU Polyoxymethylene

Polymethylene Polyethylene(42﹪Cl)

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三、瞭解火災如何發生、成長及傳播

分析國別 資料來源

(法規名稱/章節) 主要內容 差異分析

澳洲 Fire Engineering Guidelines

火災成長曲線(引燃、閃燃前、閃燃、全盛

Standard Code of Practice for The Application of Fire Safety Engineering

Principles to Fire Safety in Buildings

火災發生、成長及傳播的過程應考量下 列因素:

1. 熱釋放率 2. 煙產生率

3. 一氧化碳產生率

4. 區劃(Compartment)的溫度 5. 閃燃時間

6. 火災延燒的面積 7. 火焰大小

火災之發展過程包括:

1. 閃燃前(包括悶燒(smoldering)及/或 有燄的火災(flaming fire))

2. 閃燃 Handbook of Fire Protection Engineering。

整體而言,各國 所提供之內容,

皆為從事性能式 設計所必備之知 識。

紐西蘭 Fire Engineering Design Guide

火 災 發 生 初 始 : 火 災 發 生 初 始 包 括 : 引 燃 (ignition) 與 接 續 自 我 維 持 燃 燒 反 應 (self-sustaining combustion reaction)。

1. 引燃源即使都很小,能量也很低,但已足

美國 The SFPE Engineering Guide to

Performance-Base d Fire Protection Analysis and Design

火災發生過程必須考量三個主要內容:

1. 建築物的特徵 2. 居住者的特徵 3. 火災的特徵

火災發生、成長與傳播和下列因素有 關:

1. 引火源的種類 2. 引火源所在的房間 3. 空間幾何學的影響 4. 門窗是否關閉或開著

5. 自然(門或窗)或人工通風(HVAC)

四、瞭解不同火災防護措施(主動式或被動式),對降低火災發生機率 及災害損失的影響

分析國別 資料來源

(法規名稱/章節) 主要內容 差異分析

澳洲 Fire Engineering Guidelines

計算偵測器的作動時間、及撒水器的作

Standard Code of Practice for The Application of Fire Safety Engineering

Principles to Fire Safety in Buildings

並未主動提出主動式或被動式之火災 glazing)、防火門…等。

1. 各 國 對 於 主 / 被

紐西蘭 Fire Engineering Design Guide

可偵測之火災效應:熱偵測器與煙偵測

Engineering Guide to

Performance-Base d Fire Protection Analysis and Design

被動式防護系統包含防火/煙區劃、防 火 屏 障 、 防 火 填 塞 (fire-stopping opening) 、 抗 火 材 (Fire resistant glazing)、防火門…等

主動式防護系統包含撒水系統、氣體抑

五、了解人在火場中的行為反應

分析國別 資料來源

(法規名稱/章節) 主要內容 差異分析

澳洲 Fire Engineering Guidelines

定義人員的行動能力,如對信號的反

Standard Code of Practice for The Application of Fire Safety Engineering

Principles to Fire Safety in Buildings

在 評 估 避 難 問 題 時 應 考 慮 人 員 的 特 性,如行動力較一般人遲緩的人數與位 置、人員對警報響時的機警性、行動不 便者的疏散、是否有特殊的疏散步驟…

紐西蘭 Fire Engineering Design Guide

逃生路線與方法的訂定對於人員生命 FIRECALC FIRESYS

美國 The SFPE Engineering Guide to

Performance-Base d Fire Protection Analysis and Design

人在火場中的行為反應可由下列因素

3. Commitment:居住者於警報器啟動之 前對災害的敏感程度

六、應用可靠的評估工具及方法來決定上述因子

分析國別 資料來源

(法規名稱/章節) 主要內容 差異分析

澳洲 Fire Engineering Guidelines

防火系統可分成六個子系統加以評估 1. 火的生成和發展(Fire initiation

and development –SS1)

2. 煙的發展和處理(Smoke development and management—SS2)

3. 火的延燒和處理(Fire spread and management—SS3)

4. 偵測和抑制(Detection and Suppression—SS4) 5. 人員避難(Occupant

avoidance—SS5)

6. 消防隊的連繫和反應(Fire brigade communication and

response—SS6) 評估時可考慮:

1. 有效性(effectiveness) 2. 可靠性(reliability) 3. 成本(cost)

英國 Draft British Standard Code of Practice for The Application of Fire Safety Engineering

Principles to Fire Safety in Buildings

防火系統可分成六個子系統加以評估 1. 在區劃內的火災發生與發展(SS1) 2. 區劃內與區劃外的毒性氣體與煙流

的擴散(SS2)

3. 起火區劃外之火勢漫延(SS3) 4. 偵測與作動(SS4)

5. 消防隊的連繫與反應(SS5) 1. 避難(SS6)

子系統評估所須之數學模式、參考文 獻、測試數據,皆於各子系統章節中討

紐西蘭 Fire Engineering Design Guide

火場模擬預測火災成長速率目前是最 有 效 果 的 , 但 對 於 火 災 開 始 及 post-flashover 較不準確。火場模擬 模式可分為兩大類:probabilistic 和 deterministic 兩類。

或然性模式(Probabilistic models) 此種模式是以統計為基礎,將火場 成長分成數個不連續的階段,此種模式 的基礎為實驗資料及火災事故的統計資 料。

決定性模式(Deterministic models) 此種模式利用物理及化學理論來 預測火場的發展。這種模式又可細分為 兩種:

1. 場模式(Fields models)

場模式將流體力學及熱力學引入到程 式設計及火場模擬中,需要較多的使 用經驗及專門人員,同時場模式對電 腦系統的等級要求比較多,需要較高 的運算速度。

2. 區域模式(Zone models)

區域模式將火場分割成許多的小區 塊,每個小區塊各自描述本身的物理 特性,組合成火場的情況。與全場模 式相較起來,區域模式比較容易使 用、比較實際,對電腦系統的需求等

美國 The SFPE Engineering Guide to

Performance-Base d Fire Protection Analysis and Design

防火系統可分成六個子系統加以評估 Statistical Data)

2. 記 錄 資 料 、 使 用 手 冊 、 檢 核 表 (Historical Data, Manuals, and Checklist)

3. 火災安全分析樹(Fire Safety Tree) 4. 失 誤 模 式 與 影 響 性 分 析 (Failure

Mode and Effects Analysis) 5. 假設分析(What if ? Analysis) 6. 事件樹狀圖分析(Event Tree) 7. 失誤分析(Failure Analysis) 8. 其他 3. FASTLite 4. HAZARD 1

5. 其他火災模擬軟體

其他(例如 SFPE Handbook,各國防火工 程設計規範)

七、考慮人及社會可接受的風險以作為火災安全設計之考量

分析國別 資料來源

(法規名稱/章節) 主要內容 差異分析

澳洲 Fire Engineering Guidelines

先定義出可能發生的危害

ERL =ELLB/(OP x tD)

Standard Code of Practice for The Application of Fire Safety Engineering

Principles to Fire Safety in Buildings

建議參考 HSE 所提之個人風險與社會風

紐西蘭 Fire Engineering Design Guide

對於整體火災安全量化方法,就目前火 災工程學發展而言,仍不足以提出一簡 單而正確之方法對於某些特殊案例來 考量,為訂定人及社會可接受的風險,

量化風險評估與大型尺寸火災驗證測 試之工作是必須的

美國 The SFPE Engineering Guide to

Performance-Base d Fire Protection Analysis and Design

在附錄 A 中,以三個房間之建築物發生 火災的事件說明風險分析的觀念、方 法、計算..等

八、驗證應用上述評估工具及方法所得出之結果,滿足防火安全上的要 求

分析國別 資料來源

(法規名稱/章節) 主要內容 差異分析

澳洲 Fire Engineering Guidelines

各評估計算包含在各子系統的章節中 利用手算進行計算驗證

利用電腦輔助火場模擬進行計算驗證 以統計資料進行計算驗證

英國 Draft British Standard Code of Practice for The Application of Fire Safety Engineering

Principles to Fire Safety in Buildings

各評估計算包含在各子系統的章節中 利用手算進行計算驗證

利用電腦輔助火場模擬進行計算驗證 以統計資料進行計算驗證

美國 The SFPE Engineering Guide to Performance -Based Fire Protection

Analysis and Design

火災模擬軟體預測結果的精確能力,可

九、考慮所訂定之防火安全標準對社會及財政可能帶來之衝擊

分析國別 資料來源

(法規名稱/章節) 主要內容 差異分析

澳洲 Fire Engineering Guidelines

在設計初期就納入防火設計,有機會節 省大筆經費

防火設施及建築物的規劃,深深影響到 人員的避難與逃生

美國 The SFPE Engineering Guide to

Performance-Base d Fire Protection Analysis and Design

建議在計畫初期就納入防火設計中

各國對此描述不多,

美、澳等國建議設計 初 期 即 應 考 量 此 議 題。

十、考慮在工程方法中所存在之不確定性(Uncertainties),並評估可

十、考慮在工程方法中所存在之不確定性(Uncertainties),並評估可

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