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國內、外相關法規研析

第二章 文獻回顧、法規研析與火災案例分析

第二節 國內、外相關法規研析

火場中產生之有毒物質包含刺激性與麻痺性成分,如人員暴露於濃 度較高之環境,或是停留時間較長將導致昏迷、休克,若不即時離開,

將導致死亡,參考目前NFPA 130 對於火場中人體承受危害度指標如表 2-1 所示 B-16。本研究茲將相關法規研析如下所述:

一、煙控系統

美國國家防火協會(National Fire Protection Association)制 定將近二百多種適用於各種建築物採用的法規,其中包含:

NFPA 92A ─ Standard for Smoke-Control Systems Utilizing Barriers and Pressure Differences 2006 Edition為一般典型建築物 所適用,其主要涵括範圍即為「專用」與「非專用」煙控系統的設計、

安裝、測試,等準則,為國際間知名之煙控系統法規B-9

在NFPA 92A 開宗明義就提到所有的火災會產生煙,假如沒有將煙 控制的話,將會擴散到整個建築物危及到生命財產的安全。故應設計煙 控系統用來抑制煙流進主要之逃生出路、出口通道或其他建築物相似作 用的區域。當設計煙控系統時,若加上自動撒水系統或其他類似設備時

,則對煙控效果將有莫大的幫助。

相關法則規定為:

a. 在避難逃生期間,能提供一安全逃生通道。

b. 控制和減少火災區煙的擴散。

c. 控制並保持未著火地區之環境,以利搜救滅火工作之進行。

d. 保護人員生命安全和減少財物損失。

其次,NFPA 92A 所包含的範圍有煙控系統之設計、裝置、測試、

操作及維修,另外還包含空調系統改成煙控系統之設計等。其制定的主

B-16 NFPA 130, "Fixed Guideway Transit and Passenger Rail Systems", National Fire Protection Association, 2000.

B-9 NFPA 92A, "Smoke-Control Systems", National Fire Protection Association, 2000.

要目的係提供指導,以達成以下一項或多項目標:

a. 在避難逃生期間,能提供一安全逃生通道。

b. 控制和減少火災區煙的擴散。

c. 控制並保持未著火地區之環境,以利搜救滅火工作之進行。

d. 保護人員生命安全和減少財物損失。

關於煙控之基本原理,在NFPA 92A 指出,煙經常隨著建築內之空 氣流動,雖然火可阻隔在防火區劃內,但煙卻很快擴散至鄰近之區域。

煙擴散之路徑有結構之縫隙、管路滲透、風管、打開之門。而導致煙擴 散至防火區劃外之主因:(a)煙囪效應(b)火災溫度效應(c)天氣條件,特別 是風及氣溫(d)空調系統。以上因素會造成區劃隔板、牆、樓板之壓力差 而導致煙的擴散,所以改變壓力差可以控制煙的流動。

建築物構造及設備,例如牆、樓板、門、風門及配合 HVAC 系統 可以協助控制煙的流動。實際上整棟建築物的設計和結構氣密性對於煙 控具有實質意義。稀釋煙的濃度並非完成煙控的方法,煙控並非簡單的 供氣和排氣而已。煙控可用以下兩基本原理來說明:

(a) 足夠大小的空氣壓力差作用在區劃隔間,將可控制煙的流動 (b) 足夠大小的平均空氣速度,將可抵擋煙的流動。

上述第一種控制煙流動的方法是在區劃樓板和建築物的其他部份 產生壓力差,建築物加壓的基本觀念是建立一個較火災區高壓的空間,

這種方法可以使空氣流入火災區且防止煙漫延整個建築物。

上述第二種控制煙流動的方法氣流可用來防止煙流經過一個空間

,這個原理一般常用於門打開時控制煙的流過。氣流通過打開的部份進 入火場必須有足夠的速度才能防止煙的離開,因此需要大量空氣所以控 制煙流動。利用氣流並不是最好的方法。

至於有關加壓煙控系統設計參數方面共有六種,包括:(1)一般,設 計準則以政府法令或標準為主、(2)洩漏面積參數、(3)天氣資料、(4)壓 力差、(5)氣流、(6)門打開之數量。

1.美國 NFPA 90A─Installation of Air Conditioning and Ventilating Systems, 2002 edition

為控制火災發生時所產生之火焰,經由空調通風系統而在建築物內 部延燒,也控制火場產生濃煙,避免經由空調通風系統在建築內部等渠 道蔓延,並允許建築物內之空調系統於緊急狀況時可兼為他用,即時轉 換成為煙控系統。有關NFPA Codes & Standards--產品標準及規範,可 參考相關資料B-15

在NFPA 90A 中,開宗名義就提到:空調系統有能力將「煙」、「

熱氣」與「火焰」傳送到建築物內的各個角落,同時亦有可能提供新鮮 空氣至火場,而助長火勢。因此,如何將防火/防煙等功能,加入於空調 系統中,不僅能有效保護人身安全與減少財物損失,此即為空調系統併 用煙控系統之基礎。

因此美國防火協會制定NFPA 90A 的主要用意有五項:

(a) 限制火災時產生的煙,藉由空調系統於建築物內蔓延,或從建築物 外進入

(b) 限制火災時產生的火焰,藉由空調系統於建築物內蔓延,或從建築 物外進入

(c) 規定設置空調系統時,須保持建物結構,如樓地板、隔間、屋頂、

牆與天花板等,防火性能的完整性(fire-resistive integrity)

(d) 須將空調系統之起火(ignition source)與可燃(combustibility)部 份所佔比率降至最低

(e) 允許建築物內空調系統於緊急狀況時移作他用,即為煙控系統 以上五點不僅為 NFPA 90A 所認為保障人身安全與減少財物損失 的最小要求(minimum requirements),同時亦為設計空調兼用煙控系統 最基本要求,即具備防火/防煙功能。

為了讓空調系統具備防火/防煙之功能,可以利用平面區劃、垂直

B-15 NFPA Codes & Standards--產品標準及規範,http://www.firebook.tw/nfpa/nfpa_b21.asp

區劃與防火/防煙閘門之配合,進行整體建築物空調系統之設計。於 NFPA 90A 則列出以下各項,須具備防火/防煙功能:

(1)空調機房(Air-Handling Equipment Rooms)

空調機房設計有很多種,其中特別值得注意的是直接以風管與豎井 相接的型式。而豎井內,為回風管道與送風風管。由於空調機房內擺設 有送風機等等重要設備,為了讓空調系統於火災時仍能兼用做煙控系統

,於機房四周必須用防火牆隔開。

而在空調機房的外氣進氣口(Outside Air Intake),則須裝設防火 閘門(FD)。必要時須關閉防火閘門,以預防鄰棟建築物發生火災時的 煙或火焰,藉由外氣進氣口引入。

(2)開口部之穿透防護

此項為使空調系統具備防火/防煙功能最重要的工作。於設置空調 系統時,必須保持建築物防火性能的完整性。故對於開口部之穿透處之 防火/防煙功能,亦須詳加設計。

此處NFPA 90A 所謂的開口部(Opening),為指空調系統中的風 管穿過以下所列各項,形成之開口,包括:

防火牆或防火隔間牆 防火地板

防火天花板或防火屋頂 豎井

防煙阻體

當空調系統穿過上述五項本身已經具備防火/防煙功能時,位於該 斷面之風管內必須裝置防火/防煙閘門(FSD),以確保防火/防煙功能之 完整性。

2.美國 NFPA 92B─Standard for Smoke Management Systems in Malls,

Atria, and Large Spaces, 2005 Edition

為介紹高大型建築物,介紹中庭煙氣控制方法和中庭煙氣控制系統 的設計計算公式,以收集其煙層沉積速度,當中最為著名者即為「N百 分比法」,以作為煙層高度判定準則B-10

3.中國「高層民用建築設計防火規範」

中國國家標準之「高層民用建築設計防火規範」(Code for fire protection design of tall buildings),適用於下列新建、擴建和改建的高 層建築及其裙房:

10 層及 10 層以上的居住建築、建築高度超過 24 公尺的公共 建築等等,但當高層建築的建築高度超過250 公尺時,建築設 計採取的特殊的防火措施,應提交國家消防主管部門組織專題 研究、論證。

「高層民用建築設計防火規範」共分為九大部分,其中內容中 5.

防火、防煙分區和建築構造、6.安全疏散和消防電梯、7.消防給水和滅 火設備、與8.防煙、排煙和通風、空氣調節等等,為其防火避難設計之 重要內容B-3

另外,排煙設計為高層民用建築防火規範的重要組成部分,根據設 計規定在房屋的有關部位設置防煙、排煙設施。一般情況下,一個防火 區可劃分為若干個排煙區。排煙設備包括排煙口、排煙閥、排煙風機和 活動的防煙捲簾、垂壁等,並應設自控裝置與煙感器或溫感器聯鎖。對 有關空調或通風系統,能進行自控,按要求分別關閉或啟動。

4.「建築技術規則」建築設計施工編

B-10 NFPA 92B, "Smoke Management Systems in Malls, Atria and Large Areas", National Fire Protection Association, 2000.

B-3 Norman, E.G., and Bernard, M.L., “Human Factors Consideration in the Potential for Using Elevators in Building Emergency Evacuation Plans,” NIST-GCR-92-615, NIST, 1992.

於民國 83 年「建築技術規則」建築設計施工編增訂第十二章高層 建築物專章,以規定高層建築之防火避難相關設計事宜。其開宗明義第 二百二十七條就列出:「本章所稱高層建築物,係指高度在 50 公尺或 樓層在16 層以上之建築物。」C-4

高層建築物專章共分為四節,包括第一節一般設計通則、第二節建 築構造、第三節防火避難設施、與第四節建築設備。其中與防火避難較 為相關的為第三節與第四節之內容。

於第三節防火避難設施中明訂,「高層建築物應設置二座以上之特 別安全梯並應符合二方向避難原則。二座特別安全梯應在不同平面位置

,其排煙室並不得共用。……」、「高層建築物通達地板面高度五十公 尺以上或十六層以上樓層之直通樓梯,均應為特別安全梯……」、「高 層建築物設有燃氣設備時,應將燃氣設備集中設置,並設置瓦斯漏氣自 動警報設備……」等等,均與一般建築物防火避難設計之規定有所不同

,且較為嚴苛。

5.「建築技術規則」總則編

我國於民國 93 年起藉「建築技術規則」總則編第三條及相關條文 之增訂,開始實施性能式設計法之防火避難安全計畫審查新制。其中,

有關建築技術規則總則編第三條之四之內容如下:

下列建築物應檢具防火避難綜合檢討報告書及評定書,或建築物防 火避難性能設計計畫書及評定書,經中央主管建築機關認可;如檢具建 築物防火避難性能設計計畫書及評定書者,並得適用本編第三條規定:

一、高度達25 層或 90 公尺以上之高層建築物。但僅供建築物用途

一、高度達25 層或 90 公尺以上之高層建築物。但僅供建築物用途