第二章 文獻探討
第二節 地下建築空間火災特性
「消防人員救災安全手冊第十四章搶救地下建築物火災安全指導原則」,為 我國內政部消防署針對消防人員執行各項火災搶救的戰術運用及救災安全方面 注意事項的重要參考準則,針對地下建築物火災特性有專章討論,如下表2-1:
表 2-1 地下建築空間火災特性(1)
項次 特性 內容
1 結構封閉 氧氣供應受阻,不完全燃燒產生大量濃煙 2 避難不易 濃煙擴散路徑與避難路徑相同,導致避難困難
3 濃煙密布 火災時,煙與熱不易排出而造成濃煙蓄積及高溫環境
4 搶救困難 滅火時降溫產生大量水蒸氣,致使中性帶下降,遮蔽救災人 員視線,無法掌握火點
5 可燃物多
地下停車場停放多部車輛,由於車內座椅及汽油與機油皆為 易燃性,起火之後具有延燒快速、流動性。室內機車停車場 火災危險性大,應特別注意
6 濃煙蔓延 地下通道(緩衝區)連通建築物地下層和車站或地下街之 間,火災時煙流有可能藉此擴散至它棟建築物區域
(本研究自行彙整)
9盧守謙(2017),火災學,五南圖書出版股份有限公司,五版。
在「新竹市火災搶救之研究
10
,2006」文章中提到,作者本身具備有多年實 際火災指揮搶救經驗,對於地下建築物的火災特性描述如下表2-2:表2-2 地下建築空間火災特性(2)
項次 特性 內容
1 濃煙密布 對外開口部較少,外氣流通不足,容易產生濃煙及有毒氣體 2 高溫灼熱 封閉結構,熱量無法消散,形成高溫高熱,溫度常超過1000°C 3 迅速延燒 向上延燒特性,一旦發生火災,該地面層以下之各樓層陷入 危險,火勢容易沿管道間或樓梯間等垂直方向迅速向上竄燒
4 避難不易
由於空間廣大,內部隔間動線複雜,當火災發生時,可能因 斷電造成黑暗,另加上隔間、通道或物品擺放之阻礙,人員 在煙熱中避難逃生行動極易迷失方向
5 搶救困難
發生火災時,因消防搶救人員受到濃煙與高熱之壓迫,造成 搶救工作困難重重,因空間屬性無法長時間滯留內部作戰,
對於判斷燃燒狀況也有其困難度,無法採取有效之搶救作 為。另外,有時可能因為突然湧入之新鮮空氣,導致復燃現 象,釀成危險
(本研究自行彙整)
「公部門提升民眾搭乘地下交通運輸空間安全之對策-以高雄市為例
11
,2015」為高雄市政府104年度針對地下交通運輸空間在安全議題上之研究發展成果報告,
地下場站火災危險特性論述如下表2-3,包含濃煙密布、高溫灼熱、避難不易及 搶救困難等特性外,另外提到對於現行地下捷運雖然皆依法設計無線電通訊輔助 設備,供消防人員搶救使用,但囿於地下建築空間隔間複雜,消防機關之無線電 通信設備廠牌性能良窳不齊,加上火災現場產生之高溫可能造成洩波同軸電纜高 溫熱熔,影響搶救效能,本文研究對於無線電通信傳輸功能之外在障礙因子另有 提出相關分析,有助於消防機關執行消防搶救之參考。
表2-3 地下建築空間火災特性(3)
項次 特性 內容
1
濃煙密布 高溫灼熱
因屬密閉空間,外氣不流通,供氣有限,如果室內排煙設備 效果不彰時,因不完全燃燒產生大量濃煙及有毒氣體,當火 場溫度升至攝氏600度以上時,所有物品均會自燃,接近閃 燃點時,可燃性氣體與空氣之混合氣體濃度到達燃燒範圍
10
廖茂為(2006),新竹市火災搶救之研究(未出版之碩士論文),國立交通大學,新竹市。11高雄市政府 104 年度研究發展成果報告,公部門提升民眾搭乘地下交通運輸空間安全之對策─
以高雄市為例,2015。
時,瞬間使整個空間頓時陷入火海
2 避難不易
內部通路複雜,易使人失去方向感,難以確認方向及位置,
另外,通往地面出入口之數量、位置及大小等因素皆有可能 影響逃生,另外,必須往上步行避難,此時,煙流動與避難 方向相同,但煙流速度卻高於避難速度,內部人員容易遭煙 層包圍,火災停電時,自然光無法到達,照明困難度高,易 造成避難者心理恐懼
3 搶救困難
按NFPA130捷運地下站體設計原則,內部人員需於6分鐘 內,自月台區域安全避難至地面層的出入口,而消防人員抵 達捷運站體外部時,受限於地下建築結構封閉,僅能利用有 限出入口、緊急逃生口進入地下車站,易與內部人員之逃生 動線重複,除可能增加避難人員滯留火場時間,亦可能造成 消防人員搶救障礙
4 通訊困難
無線電波傳輸在自由空間中,受到外在因素限制,因素如下:
波導效應(Waveguide Effects):電波進入建築物內時,
能量因建築物牆壁而衰減
環境吸收損失(Absorption):火災發生時,經過水系 統滅火設備動作後,隧道內部溫度與溼度相對較高,使 導電介質衰減,導致電波能量減少
多重路徑干擾效應(Multi-path Effect):建築物的牆壁、
天花板會吸收與折射電波,每當折射一次,對電波能量 造成衰減
遮蔽效應(Masking Effects):在建築物內,因有部分 金屬壁或網,都會阻擋電波傳遞
(本研究自行彙整)
在「地下建筑火灾扑救战术应用与探究
12
,2017」一文將地下建築空間火災 的基本特點分為下列四點,包含濃煙密布、高溫灼熱、發展多樣化及搶救困難等 面向,彙整如下表2-4。表2-4 地下建築空間火災特性(4)
項次 特性 內容
1 濃煙密布 供氧量低造成內部物質燃燒不完全;對外排煙開口少,與外 界的自然對流緩慢
2 高溫灼熱 溫度急遽上升,易發生自燃或轟燃;壓力遽增,造成氣體反 向逆流;風火效應會影響滅火藥劑效果
12莫轶安,董淑量(2017),地下建筑火灾扑救战术应用与探究,武警学院学报第 33 卷第 4 期。
3 發展多樣 化
因通風不良易造成悶燒現象;氣體變化易反覆猛烈燃燒;風 流速度直接影響火勢走向;火勢蔓延遭成出入口同等危險 4 搶救困難 因地下建築空間無線電通信受限,導致指揮困難;環境惡劣
造成滅火不易,作戰時間長
(本研究自行彙整)
在「地下建筑火灾危险性和消防设施设置要点分析
13
,2017」文章針對地下 建築空間的火災危險性提到濃煙密布、避難不易及火勢成長迅速等三個面向,彙 整如下表2-5。表2-5 地下建築空間火災特性(5)
項次 特性 內容
1 濃煙密布
屬於封閉的狀態,自然通風、採光方面及空氣流通性能相對 較差,需依靠電力來維持建築內各項設備的運行,相對也是 火災風險的隱患。一旦發生火災,因煙氣無法排除造成大量 的濃煙聚集,隨著火勢成長,濃煙瀰漫整個建築空間,導致 人員因視距下降而無法辨別方向,可能引發踩踏事故的發生
2 避難不易
消防疏散設計有明確規範與要求,但因本身結構較為特殊,
以致難以有效發揮疏散功能。當火災發生時,地下建築空間 本身特性使得受困人員只能向上逃離,而人員避難速度較煙 流上升速度慢,導致危害人命之危險性產生
3 火勢成長 迅速
因通風不良易造成悶燒現象;氣體變化易反覆猛烈燃燒;風 流速度影響火勢擴散方向;火勢蔓延造成出入口危險
(本研究自行彙整)
在「建設工程教育網
14
,2014」指出地下建築空間的火災特性,大致上可分 為濃煙密布、避難不易、可燃物數量多及搶救困難等四大面向,個別論述部份彙 整如下表2-6。表2-6 地下建築空間火災特性(6)
項次 特性 內容
1 濃煙密布
因具有密閉屬性,當火災發生時,其燃燒速度與燃燒成長狀 態充分受到影響,成長初期燃燒速度較慢、悶燒時間較長,
因燃燒不完全產生大量濃煙和有毒氣體,同時造成高溫環 境。另當悶燒時,如湧進外部空氣形成對流時,火焰迅速起
13侯德元(2017),地下建筑火灾危险性和消防设施设置要点分析,消防界第 4 期。
14建設工程教育網(2014/10/09)https://read01.com/zh-tw/ORMR74.html#.XIn_kygzZPY
燃的情形,往往威脅到消防人員生命
2 避難不易
具有廣大建地,面積大,內部隔間複雜,出入口通道相對數 量少,動線複雜,不易辨別標示設備,火災發生時,第一時 間避難不易
3 可燃物多
用途複雜,可能為購物中心、娛樂廣場、停車場等,面積大,
儲存物品種類複雜且數量多,通常造成消防搶救工作極大的 挑戰
4 搶救困難
內部縱深大,層數多,當火災發生時,消防人員如從一點向 內進攻,因遭受高溫、濃煙和光線不足等因素的影響,難以 接近火點,特別是對地下二層或再往下一層的火災搶救,因 滅火行動受到限制,困難程度又更高於地下一層
(本研究自行彙整)
在「撲救地下建築火災安全指導原則
15
,2017」文章中指出地下建築空間火 災特性分為大致上可分為濃煙密布、可燃物數量多、搶救困難以及濃煙蔓延等四 大面向,個別論述部份,彙整如下表2-7。表2-7 地下建築空間火災特性(7)
項次 特性 內容
1 濃煙密布
結構屬性為封閉,導致外部的氧氣供應受到阻礙,在火災發 生時,較易因為不完全燃燒而產生大量的濃煙,煙與熱不易 排出,容易造成蓄積及高溫
2 可燃物多 儲放物品數量多且種類複雜,火載量大且具易燃性,發生火 災時,具有快速延燒蔓延的特性
3 搶救困難
消防人員進行滅火作業時,射水降溫產生大量的水蒸氣,可 能造成濃煙流向其他區域,同時視線遭到遮蔽,無法看清火 點位置
4 濃煙蔓延
地下通道(緩衝區)連通建築物地下層與車站或地下街道區 域,當火災發生時,火勢與濃煙有可能經由這些路徑流向它 棟建築物
地下通道(緩衝區)連通建築物地下層與車站或地下街道區 域,當火災發生時,火勢與濃煙有可能經由這些路徑流向它 棟建築物