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第四章 火警自動警報與滅火設備之種類與規範

第四節 國內外自動撒水設備之設置規範

一、日本自動撒水設備之設置規範:

日本《消防法施行令》【56】第 12 條的撒水設置基準規範中,

原規定老人福利機構設置場所,其總面積達 1000m2以上之建築物者 應設置自動撒水設備,後於平成 21 年(西元 2009 年)4 月 1 日將該規 定修正為老人福利機構設置場所總面積達 275m2 以上之建築物者應 設置自動撒水設備。

而後因於平成 24~25 年間,日本發生數起避難弱者火災事故,

故再於平成 27 年(西元 2015 年)4 月 1 日將該規定修正為只要是老人 福利機構,無論面積大小均須設置自動撒水設備。又於平成 28 年(西 元 2016 年)4 月 1 日修訂了《特定設施水道連結型撒水設備設置基準》, 規定其基準面積(總面積扣除非居室及免設撒水設備之居室面積)未 達 1000m2之防火建築物,可依規定設置水道連結型撒水設備。

圖 4-4 日本特定設施水道連結型撒水設備設置示意圖 (資料來源:廠商提供資料)

水道連結型撒水設備水源的設置方式,依據《特定設施水道連結 型撒水設備設置基準》中對於水源之設置,分為兩類:直結式與水槽 式,依據設備配置方式之差異,可衍伸出七種型式,其名稱與示意圖 如下表所示:

表 4-2 日本特定設施水道連結型撒水設備設置基準構造圖

項次 名稱 示意圖

1 直結式

(直結直壓式)

2 直結式

(直結增壓式) (直送式)

3 直結式

(直結增壓式) (高架水槽式)

4 水槽式

(高架水槽式)

5 水槽式

(壓力水槽式)

6 水槽式

(幫浦直送式)

7 水槽式

( 直 結 與 補 助 水槽並用式)

(資料來源:參考書目 57)

二、中華人民共和國自動撒水設備之設置規範:

中華人民共和國《建築設計防火規範》【58】第 8.3.4 條中,規定 單層或多層大、中型幼兒園及總建築面積大於 500m2的老年人建築應 設置自動滅火設備,並宜採用自動噴水滅火系統。參考《自動噴水滅 火系統設計規範》【59】第 4.2.9 條之規定:醫院、療養院的病房及治 療區域,老年、少兒、殘疾人的集體活動場所,當設置自動噴水滅火 系統時,宜採用快速響應噴頭(響應時間指數 RTI≦50(m•s)0.5 的閉式

噴頭),系統應為濕式系統。

另參考中華人民共和國《簡易自動噴水滅火系統應用技術規程》

【60】第 1.0.2 條中指出簡易自動噴水滅火系統之定義與適用範圍:

定義:由響應時間指數 RTI≦50(m•s)0.5的閉式撒水噴頭、供水管 網和控制組件等組成,並能在發生火災時自動噴水滅火的 系統。

適用範圍:可適用於居住場所及建築面積小於 500m2 的保健中 心。

三、美國自動撒水設備之設置規範:

美國 NFPA 13《Standard for the Installation of Sprinker Systems》

【61】第 5-4.5.1 條之規定:住宅建物及毗鄰通道,在住宅型撒水頭 之安裝與其合格表列之規範相符,且有關 NFPA 13D 之設置需求,即

「在一、兩單位之住宅場所或活動房屋內之撒水頭系統之安裝標準」; 或 NFPA 13R 之設置需求,即「高度在四層樓以下之有人居住住宅內 安裝撒水頭系統之安裝標準」,均符合的情況下,准予使用住宅型撒 水頭。

而其所謂住宅型撒水頭,為符合 NFPA 13 第 1-4.5.1 節(a)(1)項的 標準的一種快速反應式撒水頭(RTI≦50(m•s)0.5),其性能經具體調查,

能提高起火點房間的生存率並經表列用以防護住宅單元。

四、國內自動撒水設備之設置規範:

國內 97 年 05 月 15 日修正版之《各類場所消防安全設備設置標 準》第 17 條應設置自動撒水設備場所之規定中,對於老人福利機構 類別(第 12 條第一款第六目),要求樓地板面積在 1500m2以上者應設

置自動撒水設備,於 101 年 01 月 10 日修正為樓地板面積在 300m2 以上者應設置自動撒水設備。同時第 17 條亦規定建築物之樓層達 11 樓以上者需設置自動撒水設備。

依據現行《各類場所消防安全設備設置標準》第 46 條第一項第 三款之規定,對於老人福利機構類別(各類場所消防安全設備設置標 準第 12 條第一款第六目)之住宿居室、病房及其他類似處所,得採用 小區劃型撒水頭(以第一種感度為限),任一點至撒水頭之水平距離 在 2.6m 以下,且任一撒水頭之防護面積在 13m2以下。

《密閉式撒水頭認可基準修正草案》中,參考美國 UL 199 消防 用撒水頭標準、UL 1626 住宅用撒水頭標準及日本密閉式撒水頭技術 規定省令,針對放水量為 50L/min(未含)以下,得與自來水配管連接 設置,供一般非集合住宅或現行免裝設自動撒水設備之小型老人福利 機構等場所選擇設置小流量型自動撒水設備,增訂小流量型撒水頭之 型式。其中,小流量型撒水頭定義為:放水量為 50L/min(未含)以下,

將加壓水分撒於地面及壁面,並得與自來水配管連接設置者【62】。

而依據 106 年 7 月 4 日內授消字第 1060823004 號令修正發布之

《密閉式撒水頭認可基準修正規定》【63】,將原修正草案中之「小流 量型撒水頭」用語調整為「水道連結型撒水頭」,其用語定義亦調整 為:將加壓水分撒於地面及壁面,以符合水道連結型撒水頭之撒水分 布試驗規定,並得與自來水配管連接設置者。另《水道連結型自動撒 水設備設置基準(草案)》【64】之內容中提到,水道連結型自動撒水 設備適用於既設老人福利機構、身心障礙福利機構、護理之家機構、

長期照顧機構、住宅場所提升主動滅火能力之改善方案,其樓地板面 積未達 1,000m2 者。其密閉式水道連結型撒水頭放水量應在 30LPM

以上,最末端放水壓力應在 0.5kgf/cm2或 0.05MPa 以上。

依《各類場所消防安全設備設置標準》第 17 條之規定,對於老 人福利機構類別(第 12 條第一款第六目),樓地板面積在 300m2以上 者應設置自動撒水設備,但樓地板面積在 300m2以下者,為降低老人 福利機構場所之火災風險,提高自主滅火能力,應考量設置簡易自動 撒水設備。

而簡易自動撒水設備並非法定名詞,依學者何三平在 2010 年之 內政部建築研究所協同研究計畫《國內小型老人福利機構設置簡易型 自動撒水設備之研究》中,針對簡易自動撒水設備將其定義為:「由 自動撒水設備為設計概念主軸,對其中各項系統構件進行簡化,但其 效能可達設計之預期目標,符合二顆撒水頭同時放水進行滅火之效 用。」本研究綜合《密閉式撒水頭認可基準修正規定》與日本《特定 設施水道連結型撒水設備設置基準》之內容,以及參考學者何三平對 簡易型自動撒水設備之定義後,將簡易自動撒水設備之定義歸納為:

「為應保險需求於住宅或因避難弱者於小型老人福利機構等場所,由 自動撒水設備為設計概念主軸,對其中各項系統構件進行簡化,以裝 設水道連結型撒水頭降低各該類場所之火災風險,提高自主滅火能力,

發展連接自來水配管之自動水滅火設備。」

綜合上述國內外自動撒水設備之設置規範,可發現各國均有要求 老人福利機構面積達一定程度以上者,均需設置自動撒水設備。但有 鑑於早期面積未達應設置自動撒水設備標準之老人福利機構,當發生 火災時往往造成重大傷亡,故各國均針對老人福利機構、住宅場所等 提出可設置簡易自動撒水設備或住宅型撒水頭之規範,以供該類場所 可在現有建築條件下進行設置簡易自動撒水設備之改善。

各國簡易自動撒水設備與住宅型撒水頭之類型及水量,考量到場

NFPA13D NFPA13R

簡易自動噴水滅火系統 水 道 連 結 型 自

NFPA13D:

在一、兩單位之 住宅場所或活動 房屋內之撒水頭 系統之安裝標準 NFPA13R:

針對四層或四層

第五節 撒水頭檢測規範 6182-1、6182-10 及

UL 199、1626) 美國

1. UL 199 「 Standard for Automatic Sprinklers for Fire-Protection Service(消 防自動撒水頭標準)」

2. UL 1626 「 Standard for Residential Sprinklers for Fire-Protection Service(住 宅用消防撒水頭標準)」

3. FM 2030 「 Approval Standsrd for Residential Automatic Sprinklers for Fire Protection」(住宅用消防自動撒水頭認證 標準)

(資料來源:本研究整理)

上述檢測規範內容,除了針對撒水頭本身機能所進行的試驗,如 我國《密閉式撒水頭認可基準修正規定》【71】所規定的試驗項目:

耐洩漏、環境溫度、衝擊、裝配載重、框架永久變形量、易熔元件之 強度、玻璃球之強度、釋放機構之強度、振動、水鎚、腐蝕、動作、

感度熱氣流感應、放水量…等試驗外,最大的差異在於我國與日本除 了上述針對撒水頭本身機能所進行的試驗外,僅進行撒水分布試驗,

而美國與中國除了撒水分布試驗外,還有針對撒水頭進行燃燒試驗。

美國 NFPA 13 及中國 GB 5135.1《自动喷水灭火系统 第 1 部分:

洒水喷头》所進行之燃燒試驗,可依照 UL 199 之規定進行木堆燃燒 試驗,其燃燒試驗內容節錄如下:

34 350 磅木堆燃燒試驗 34.1 概要

34.1.1 依照 34.2.1~34.4.14 所述進行試驗時,按照表 34.1 所示的 流量撒水,對於額定壓力超過 175psig(1.2MPa)的撒水 頭,其流速應對應小於額定壓力 75psig(517kPa)的壓力,

四個開放式撒水頭應:

(a) 限制木堆重量損失不超過 20%;

(b) 在撒水開始後的 5 分鐘內,使天花板溫度下降至比 周圍溫度低 530°F(295°C)的值。此外,從最初溫 度低於周圍溫度 530°F 到試驗結束時,最高溫度不

得超過此值超過三分鐘,此時的周圍平均溫度不得 位置。測試室最小尺寸為 60×60 英呎(18.3×18.3m),管道 應連接到供水系統,如圖 34.2。

測試室最小面積為 60×60 英呎(18.3×18.3m),管道應連接

到供水系統。

34.4 測試方法-所有型式

34.4.1 此測試之火源採用可燃液體(庚烷,見 34.4.9)、火炬和重 約 350 磅(159 公斤)之木堆。

34.4.2 木堆由兩根 4 英吋×6 英吋×8 英呎、13 根 4 英吋×4 英吋×4 英呎和 28 根 2 英吋×4 英吋×4 英呎的紅松木或雲杉木構 成,木材平均濕度應為 6%~12%,擺放方式如圖 34.1 所 示

圖 4-5 UL 199 之圖 34.1 木堆堆疊示意圖 (資料來源:參考書目 69)

34.4.3 木材交疊由 34.4.2 中所規定的長度組成,並與相鄰層成直 角擺放,如圖 34.1 所示。每層的木材彼此之間應均勻間

隔,並形成一個方形木堆,長寬尺寸為 4 英呎×4 英呎 (1.22m×1.22m),高度為 21 又 1/2 英吋(546mm),最底層 為 2 根 8 英呎(2.44m)長,4 英吋×6 英吋(104×152mm)的衍 條。並記錄木堆的總重量。

34.4.4 如圖 34.2 所示,木堆應由鋼框架支撐,木堆支架應位於 6 英呎×8 英呎(1.83m×2.44m)的鋼盆邊緣外。

34.4.5 木堆的頂部應位於試驗撒水頭導流板下方 7 又 1/2 英呎 (2.29m)處,並距離地板面 7 又 1/2 英呎處

34.4.6 鋼盆尺寸為 6 英呎×8 英呎(1.83m×2.44m),深 12 英吋 (305mm),厚度應大於 3/16 英吋(5.4mm),上緣用鋼帶加 強,鋼盆不得漏水,試驗前加入 4 英吋(102mm)深的水。

34.4.6 鋼盆尺寸為 6 英呎×8 英呎(1.83m×2.44m),深 12 英吋 (305mm),厚度應大於 3/16 英吋(5.4mm),上緣用鋼帶加 強,鋼盆不得漏水,試驗前加入 4 英吋(102mm)深的水。