建議

根據研究發現，本研究針對自然通風設計對防火安全設計之影響短 中長期研究規劃，提出下列具體建議。以下分別從立即可行的建議、及 長期性建議加以列舉。

立即可行之建議

主辦機關：內政部建築研究所 協辦機關：國立成功大學

本研究案模擬的情況主要討論範圍為一般居室的情況，可以 與國外文獻與國內檢證法相互佐證參考。為了保障生命安全，建 議後續實驗應採取更嚴苛之實驗驗證，將實驗熱釋放率提高至 3~5MW，並增加發煙量。可嘗試修改煙流實驗場之開窗模式、自 然通風管道設計方式與戶外風速、風向變化，擴大應用面。於自 然通風狀態時，FDS 對於居室火場煙流模擬有其限制，建議可利 用其他 CFD 軟體予以輔助觀測細部熱流狀況，以利現象解釋與發 展推估。

長期性建議—自然通風設計對防火安全設計之影響中長期研究規劃 主辦機關：內政部建築研究所

協辦機關：相關研究機構

本研究課題整合了防災組（火災延燒、煙控與避難逃生）與環控組

（自然通風設計）之相關研究內涵，屬於跨領域研究且存在相當的難度。

在研究歷程中發現，未來，在廣度與深度的層面皆有許多尚待研究之處，

亟需接續予以完成，俾使防火安全研究更能根基於節能減廢健康又安全 之永續生活環境。茲就未來可能研究方向說明如下：

1. 自然通風狀態對於火源之影響

自然通風狀態對於火場火源熱釋放率、產煙率以及火源煙與高 溫氣體之流向導引具有相當的影響，相關自然通風條件有：自然通 風的量值（可以開口部面積示之）、自然通風開口部的形式（是為 門或窗或是自然通風設備）、自然通風開口部的相對方位（即火源 室之開口部相對位置）、季節影響（外風風向與其所形成的流場結 構對於室內火源之影響）、樓層高度影響（大氣邊界層內不同距地 高度之風速變異）等。

2. 研究空間與自然通風設計模式之擇定

無論是自然通風研究或是居室防火安全研究，研究過程中對於 研究空間之定奪相當關鍵，因為，「空間性質」影響著自然通風與 居室火場模式，最佳的方式是擇定具有「代表性」的建築室內空間 來作為研究空間，但由於建築與室內空間型態相當多元且深具變化

（獨棟透天/公寓大廈/電梯大樓等房產型態變化再加上平面與立面 變化），不容易一以貫之，即便是選擇一則空間型態來作為研究對 象，加諸其上的可行的自然通風設計方式也是相當多元（水平與垂 直的空氣流動方式、整體或單體空間的通風設計、開口部安排或是 加上通風構造或設備），再加上基地自然環境條件的變異，使得主 要課題「自然通風設計對於火場煙流途徑與延燒之影響」的研究深 具挑戰性與難度。整合「虛空間配置型態分析」與「熱流基本型態 分析」應是條可嘗試之路，如此，可使研究空間具備代表性且可依 循熱流物理原理來得到收斂性的成果。

3. 自然通風設計對於火場煙流途徑與延燒之影響

自然通風的設計以及其結果對於火場煙流途徑與延燒具有相 當的影響，相關自然通風條件有：有水平與垂直的空氣流動方式、

有整體或單體空間的通風設計、自然通風對於不同火勢大小的火場

的作為、自然通風的量值（可以開口部面積示之）、自然通風開口 部的形式（是為門或窗或是自然通風設備）、自然通風開口部空間 中的位置、季節影響（外風風向與其所形成的流場結構對於室內煙 流之影響）、樓層高度影響（大氣邊界層內不同距地高度之風速變 異）等。

4. 建立可增益排煙效果之自然通風設計技術

以所內相關研究成果以及建築技術規則相關內容為基礎，擴大 其應用層面，以自然通風為前提，配合有效自然排煙為目的，篩選、

細部調整自然通風流道之途徑(flow pattern)與室內通風口位置與尺 寸，並在多種自然通風設計情境下，實驗測試前述細部設計，以建 立排煙增益式自然通風設計技術。

5. 研擬「排煙增益式自然通風設計準則」

以前述「可增益排煙效果之自然通風設計技術」為基礎，探討 相關自然通風設計參數對火災的影響，使設計者在進行自然通風設 計時，能夠以性能式防火設計的方式，併同考量煙控與避難逃生之 需求，進而研擬最佳設計模式以及「排煙增益式自然通風設計準 則」。

6. 增修訂「建築技術規則建築設計施工編第一百零一條」之內容

建築技術規則建築設計施工編規定，可於外牆，或直接與排煙 風道（管）相接處設置自然排煙口，且對於自然排煙口面積大小有 明文規定。第一百零一條（排煙設備之構造）規定：排煙口在平時 應保持關閉狀態，需要排煙時，以手搖式裝置，或利用煙感應器連 動之自動開關裝置、或搖控式開關裝置予以開啟，其開口門扇之構 造應注意不受開放排煙時所發生氣流之影響。但對於此排煙口的實 際有效面積與開度有所規定，因此，本研究建議可進行有關開口部 型態（無遮蔽、百葉、紗濾網）之實驗觀測，以作為後續研修相關 法規條文之基礎。

7. 火場煙流影響住宅逃生途徑之主控參數

距離戶外較遠處的居室（亦即逃生距離較遠者），即使該室存在 有自然排煙設計可以延長煙層下降時間，如果逃生過程中必須穿越 火源室，則逃生時間之主控參數為火源室之火煙下降情勢；再加上 非火源室的居室者對於感受火煙存在有一時滯（time lag）效應，使 得避難逃生風險大增。此現象值得後續研究加以深入探討。

8. 探討 FDS 之模擬限制以及與其他 CFD 模擬軟體之協同作業

建議可啟動居室火災模擬軟體之評估工作。以居室火場為目 標，配合自然通風之條件，進行 FDS 模擬工作，同時，利用其他 計算流體力學(CFD, Computational Fluid Dynamic)軟體，或是 Zone Model 模擬軟體（例如：FLAMME-S、CFAST、MAGIC）或是總 體參數（lumped-parameter）模擬軟體或是標竿實驗（Benchmark Exercise）方式進行同步模擬或是實驗工作，並進行相互間之評估 及比較，以評估 FDS 軟體的解析能力，並探討如何利用其他模擬 軟體或是實驗方式來加強（或補充）其細部解析與評估能力。

9. 建立高溫熱環境之居室煙層高度之判斷準則

在觀察火場煙流高度時，吾人常在火場內吊掛燈泡串，並給予 每個燈泡固定的距地高度，利用因火災煙層的遮蔽使得燈泡輝度衰 減的衰減比例來推估煙層高度。然而，囿於儀器耐溫限制以及需要 同時具備多則燈源-接收端的設置費用，此法目前並無使用於本所 高溫火場環境。因此，本研究嘗試利用火場溫度分佈來判斷煙層高 度，並將結果與目視法加以比較，未來可嘗試不同N-factor 對於此 判斷法之準確性之影響。

附錄 本計畫歷次重要會議記錄及回應情形

（n=0.15）作為其他高度處 風速之推算法則。

（1）P.13 英國 coventry 大學案例提及「被 動式冷卻技術」，文中應對該技術之背景及

部加以寫明。

哪些，及其使用情況，並敘述本案選擇通風

專家座談會議記錄與回應情形

N percentage 法的討論詳 見第五章第五節（第 131

（n=0.15）作為其他高度處 風速之推算法則。

Smokeview 的煙流輸出圖似乎看不出風速 的影響。 律(Power law wind profile)表示風速剖面？

利用指數律便可由 15m 處風速計算 door 1

本研究具有前瞻性，值得鼓勵。 非常感謝。 chimney。

謝謝指導。

期末審查會議記錄與回應情形

生路徑三者之關連性。 第三節（第67 頁起）。 Ventilator)譯名與圖 2.4「自然通風器」不一 致，以自然通風「器」較「球」貼切。

自然通風時間可達200 日，建議附近年之氣 象局資料佐證，如能以小時為單位更佳。

報告書 P.38~P.44：所有計算公式請加註單 位。 樓，有多面窗戶的建築物，以此種wind tower 通風方式者少見，反而是密閉空間，或高層

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