第二章 文獻回顧
第二節 建築物火災成長與預防
從過去建築火災的統計資料可以得知,由於小火源引發大火而造成嚴重傷亡及 損失的案例,數量極為可觀;為了進一步去防止因為微小火源所釀成之大禍,如何 去預防微小火源的產生,於防火對策上來說實為第一要務。
於防止微小火源的產生上,最希望是完全沒有火源的產生,萬一真的有火源產 生,也能及時被偵測到,並且可以立即有人前往撲滅,但要有這理想的方法,就得 靠自動警報系統、偵煙器…等預警設備或自動撒水系統;事實上,這些設備或系 統,都有設計上的死角而偵測不到、或是因為年久未修或保養而失去功能…等因 素,造成微小火源的產生卻沒發生效果導致沒發生警報的情形。這個時候,必須靠 室內裝飾薄材料(包括:地毯、窗簾、沙發布…等)等設施具備之防焰性能,使微 小火源能自行熄滅,避免或減少釀成巨大災害的機會。
因此建築防火材料依火災各階段防火性能要求之不同,可細分為防陷材料、耐 燃材料以及防火構造材料,而設計及使用標準分別由消防法系、建築法系所規範,
而性能基準及檢驗法則依中國國家標準所規定。
一、控制火災對策
當微小的火源無法自行熄滅時,火災的發生是無法避免的,這時候必須利用室 內裝修材料(包括:夾板、合板、塑膠板、美耐板…等)之耐燃性能、防火區劃及 防火門的耐火性能,控制火災於局部空間或樓層內,燃燒結束後即可自行熄滅,使 火源不再擴大。
(一)起火期階段:
使用具有防焰性能的裝飾薄材料(包括:地毯、窗簾、沙發布…等),或具耐 燃性能裝修材料(包括:夾板、合板、塑膠板、美耐板、塑合板…等),以防止微 小火源著火後順勢擴大燃燒,來達到初期滅火之目的;同時靠這些防焰材料或耐燃 材料,延長延燒擴大時間,以爭取救火時間及避難時間。此階段應注意:
1.管制火源、發熱器具及 2.使用著火困難的材料。
(二)成長期階段
萬一微小火源未能及時撲滅而繼續擴大成長時,所使用的防焰性裝飾薄材料及 耐燃性裝修材料,不止希望材料燃燒後不會產生濃煙及毒氣,還希望它的燃燒速度
十分緩慢,讓人們有足夠的能力及時間脫離火災現場,經過逃生避難通道,到達安 全地區。此階段應注意:
1.使用燃燒擴大因難的材料、燃燒發熱低的材料 2.起火空間之避難及引導逃生
3.警報設備有效的偵測及滅火設備之初期滅火 4.防排煙設備之煙氣控制及排放
(三)旺盛期之階段
一旦所發生的火災在燃燒成長階段無法有效的控制火源,將進入火災旺盛階 段,屆時火場內所有的可燃物將全面燃燒;此時必須使用具耐火性能的分間牆、防 火門、樓板…等構件及結構體,所組成的防火區劃,將火場的範圍分隔開來;一者 希望能讓這封閉的空間減少氧氣供給量,使火勢減弱,甚至於慢慢熄滅;二者希望 能封鎖住火勢,使火舌及濃煙不至於任意伸展,僅在已發生火災的空間內燃燒,而 不會延燒擴大到其他空間,以確保其他區塊的安全。此階段應注意:
1.使用熱分解困難的材料
2.防排煙設備有效維持煙氣之控制與排放
3.構件及結構的耐火性有效阻止延燒擴大,建築物全棟之避難設施
4.採用具有效隔熱性; 遮焰性及穩定性,並能夠抑制燃燒速度之構件及結構 5.滅火設備
6.建築物全棟之避難設施 (四)衰退期之防火對策
當防火區劃無法阻止火勢而擴大延燒之時,將形成建築物全面性的燃燒至衰退 期,此時需使用具有耐火性能的結構體及構造物,以防止火災的擴大延燒及破壞;
一者希望已發生火災的建築物不會倒塌,而波及至鄰棟建築物;二者希望這棟受火 害的建築物,其結構體仍然是安全的,沒有遭到破壞,而能承受應有的載重,使建 築物於火災後,僅須略為修護、清理、即可再使用。此階段應注意:
1.防止二次燃燒之發生 2.剩餘煙氣及時排放 3.結構之穩定性
二、防火區劃
建築物設置防火區劃之目的在於建築物發生火災時侷限火勢滯留在起火居室內 達一定時間,防止火災向鄰近區域及上、下樓層延燒擴大,防止火、煙霧、熱蔓延 及擴散侵入避難空間、逃生通道、排煙室、緊急升降機間及特別安全梯間等設施,
使室內人員能有更充裕的時間避難逃生,限制火災損害範圍,隔離火災危害因子,
提供消防救災人員安全救災環境。
為了防止火災延燒及利於避難逃生,因此建築物應有防火區劃之設計,觀念就如 同船體構造的觀念,各個船艙都予以分隔,萬一船殼破壞進水時,可以將進水限制 在局部範圍一樣。防火區劃可分為平面區劃及垂直區劃兩種。平面區劃依照建築物 規模將平面劃分為若干防火區域,垂直區劃則規定各建築物樓層之樓地板為防火樓 板。防火區劃的構成即為防火牆、防火樓板及防火門窗。其中牆及樓板屬建築物之 結構組件,就像樑、柱一樣,發生火災時,為了防止延燒擴大或建築物倒塌,一般 均要求建築物構造組件應具有在火場高溫下能負荷重量、遮蔽火焰與高熱之耐火性 能。為對於這些構造體所採用材料耐火性能之分級,將構造體在模擬火場之燃燒溫 度下試驗防火時效,檢視構造體足以負荷載重應力且未破壞之可耐燃時間。建築物 防災區劃之類型可分為防火區劃、防煙區劃、安全區劃等三種如下表 2-2。
表 2-2 建築物防災區劃之類型
區劃類型 區劃功能目標 區劃構成
防火區劃 建築物發生火災時,防止火焰擴大及 侷限延燒範圍為目標。要求具有一定 時間以上之耐火性(主要為遮焰性),
亦可兼具遮煙性(兼防煙區劃)。
以具有耐火時效之柱、樑、承 重牆壁、樓地板及屋頂等防火 構造及防火門、窗構成。
防煙區劃 建築物發生火災時,為控制火場產生 濃煙的擴散及流動而設置的區劃。並 不需要如防火區劃一般的遮焰性,但 需要求有遮煙性,一般被認定為由垂 壁所區劃。
以具有氣密性且不燃材料構成 區劃為原則;固定垂板 (壁)
或活動板 (幕、捲簾皆可採 用)。
安全區劃 為確保建築物內人員避難安全而必須 防止火焰、煙氣浸入避難通路及提供 遮熱性保護所設置的區劃。
依循避難的通路,走廊、大 廳、附室等以不燃區劃構成。
以具有某種程度耐火性、氣密 性之耐火材料構成區化原則。
(資料來源:本研究自行整理)
(一) 防火區劃的種類
為了防止火災擴大為目的而設置之防火區劃及防煙區劃類型,可以再區分為面 積區劃、樓層(層間)區劃、豎道區劃、用途(使用)區劃等四種;如下圖 2-8 所 示。
圖 2-8 建築物防火(煙)區劃之構成示意圖 (資料來源:王鵬智,建築物構造設施,p72)
1. 面積區劃(或分區區劃)
建築物內利用一定樓板面積實施之防火(煙)區劃,來防止火災產生火焰延燒及 煙霧之大範圍擴大,通常以防止水平方向之延燒與煙霧流動為目的,亦即在一定較 大面積之樓層做分區區劃,使發生火災之區域與同樓層之其他區域做區隔。
2. 層間區劃(或樓層區劃)
為防止火災向其他樓層,特別是向上樓層延燒擴大,在各樓層所設定之區劃,
該層間區劃之構成,以樓地板層(防止室內往其他樓層之延燒)、外壁拱肩牆及屋 簷等(防止自建築物周圍向其他樓層之延燒)為基本構造,一般要特別注意,殘留 在樓地板內埋設錯誤的給(排)水管、電線(纜)管等管路,可能成為火災區劃疏於保 護之位置。
3. 豎道區劃(垂直區劃)
樓梯間(包含電梯、電扶梯、物梯)、排煙道、豎井(垂直管道間)等非水平樓板 區劃部份皆可視為豎道區劃。因為垂直動線空間,在火災發生時容易形成火焰傳播 以及煙氣擴散的通道,所以在此部分應特別慎重加以區劃,另外構成建材為防火構 造或以不燃材料建造的牆壁為原則,並且配合使用甲種或乙種防火門。垂直通道中 熱氣流擴散速率遠高於水平通道者,倘被煙氣竄進,常常會成為煙氣遠距離擴散之 途徑,因此應特別注重區劃之完整性、閉合性。
4. 用途區劃(使用區劃)
在同一建築物內兩種以上不同使用方式及管理形態的空間同時存在時,為防止 危險相乘應予以區劃,起火危險及延燒危險性較高的部分須與其他部分隔離,又避 難者較多時可能造成避難混亂的場所亦須與其他部份隔離加以保護。另其構成部材 為防火構造或不燃材料建造,及開口部使用甲種防火門。
(二)安全區劃的種類
當建築物內人員避難逃生時,為確保火焰、煙氣不會侵入避難路徑之走廊通及 確保輻射熱在安全範圍內,可分為一次安全區劃、二次安全區劃及三次安全區劃。
如圖 2-9 所示
圖 2-9 安全區劃的種類 (資料來源: 王鵬智,建築物構造設施,p72)
普通門或 防火門 防火門
普通門或 防火門 防火門
進氣/排煙
起火居室 走 廊 附 室 樓梯間 室 外
第一次 安全區劃
第二次 安全區劃
第三次 安全區劃
三、避難逃生
當火災發生時,大部分人的想法均是該如何迅速逃離開火場,逃到安全的 地方,而只有少部份人會去尋找消防設備,來進行初期滅火工作,其主要原 因:一者根本不會使用消防設備;二者不知道消防設備的位置;三者生命實可 貴、逃離危險區域係人之天性。因此,在建築物防火對策中,避難逃生對策比 消防設備的設置更為重要,且是不可或缺的,於許多建築物火災案件調查分析 中,可以明顯看出,人們在火災發生時避難逃生過程中仍造成嚴重人員傷亡之 主因,除了避難逃生的設置是否合理有效之外,避難逃生方向不明確、路線過
當火災發生時,大部分人的想法均是該如何迅速逃離開火場,逃到安全的 地方,而只有少部份人會去尋找消防設備,來進行初期滅火工作,其主要原 因:一者根本不會使用消防設備;二者不知道消防設備的位置;三者生命實可 貴、逃離危險區域係人之天性。因此,在建築物防火對策中,避難逃生對策比 消防設備的設置更為重要,且是不可或缺的,於許多建築物火災案件調查分析 中,可以明顯看出,人們在火災發生時避難逃生過程中仍造成嚴重人員傷亡之 主因,除了避難逃生的設置是否合理有效之外,避難逃生方向不明確、路線過