第五章 撒水頭作動性能實驗
第二節 建議
建議一
探討水管內充水或充氣與撒水頭作動時間之關係:立即可行建議 主辦機關:內政部建築研究所
協辦機關:內政部消防署
一般撒水頭管內會以高壓水或高壓空氣填充,當管內充填水時,可能會 因水吸熱,造成撒水頭延遲作動,須探討該延遲之時間,是否會使得火災成 長至撒水頭無法控制之情況。
建議二
法規規定探測器安裝高度以4m 為分界,建議修正 Alpert Correlation 公 式,以提供預測一般高度建築房間(天花板高 4m 以下)探測器作動之時 間:立即可行建議
主辦機關:內政部建築研究所 協辦機關:內政部消防署
目前 Alpert Correlation 之公式其適用之天花板高度範圍為 4.6m 至 15.5m,若欲利用此公式推測一般高度建築房間,可能會有所誤差,期望利用 實驗所得之數據,與公式推算値進行分析比較,進而找出合理之修正係數,
以利對於法規所規定房間高度4m 以下之探測器,其作動性能化設計之評估。
建議三
將火災模擬器之性能評估驗證後,作為「建築物防火避難安全性能設計」
時間平方成長火源之標準儀器設備:立即可行建議 主辦機關:經濟部標準檢驗局
協辦機關:內政部建築研究所
目前火災模擬器已能輸出穩定之熱釋放率,且能初步模擬出時間平方火 災成長之曲線,若能將其流量與產生之熱釋放率,訂出量化之標準,並提高 該設備流量控制之穩定性及操作介面之方便性,於設備規格標準化後,可做 為建築物防火避難安全性能設計標準火源之儀器設備。
建議四
標準實驗屋內火災模擬器,與室內裝潢材料火災成長曲線比較:立即可 行建議
主辦機關:內政部建築研究所
以火災模擬器模擬出來,並置於實驗屋不同位置比較各別之差異。
建議五
利用火災模擬器建立大空間防火材料測試基準:中長期建議 主辦機關:內政部建築研究所
協辦機關:內政部營建署
火災模擬器可利用控制閥組及時間,變化較多不同成長狀況之火源,作 為防火材料測試之基準。
附錄一
「建築消防水系統滅火實驗與撒水頭作動性能評估」期初審查會議 記錄(節錄)
一、開會時間:民國95 年 3 月 7 日(星期二)下午 2 時 30 分 二、開會地點:內政部建築研究所簡報室(台北縣新店市北新路3
段200 號 13 樓)
三、主持人:何副所長明錦 四、主席致詞:(略)
五、業務單位報告:(略)
六、各協同計畫主持人簡報:(略)
七、出席委員暨與會人員審查意見(依發言順序):
第一案「建築消防水系統滅火實驗與撒水頭作動性能評估」
經濟部標檢局(林欽德):
1. 名詞建議統一,如「熱對偶」應修正成「熱電偶」。
台北市消防設備師公會(林世昌):
1. 研究中 FDS 模擬的部分,建議能提供 FDS 選用格點大小設定之參數 供參。
台北市消防設備師公會(高士峰):
1. 研究動機為解決住宅火災,研究內容卻是探討撒水頭做動性能評估,
且低樓層住宅火災並不需要設撒水頭,研究動機與事實前提有衝突,
建議研究團隊加以思考,以免研究結果參考性低。
邱教授文豐:
1. 實驗用材料選擇穩態之酒精、汽油與 t2起火型態互異,較無法適切比 對一般住宅火災,建議另選一種A 類火災之燃燒,如 wood cribs 或 塑膠才來進行。B 類火災酒精改庚烷。
2. 本研究目標以實際火災之 HRR 曲線掌握,進行比對 FDS(穩態與非 穩態)之結果溫度與流速,以發現 FDS 之限制級參數輸入之誤差,
至於消防設備撒水頭動作性能評估及其滅火評量較無深入,建議修正 研究題目,縮小研究範疇,如ADD、RDD 之量測較具效益。
曾科長偉文:
1. 預期成果無法對應研究計畫主題,例如「水系統滅火實驗」無法從研
究方法看出,「撒水頭動作性能」也無RTI 動作時間指標描述。
2. 參考文獻 8. Dougal Drysdale 應以 1999 年第二版為準。
3. 內政部消防署函頒之密閉式撒水頭認可基準有規範感度-熱氣流感應 試驗,按撒水頭標示溫度區分及感度種類,設定水平氣流試驗條件,
要求其實際動作時間,本研究似可提出具體建議,作為日後密閉式撒 水頭性能設計實驗對照之依據。
4. Alpert Correlation 有關 ceiling jet quasi-steady assumption 適用高度請 再確認。
陳組長建忠:
1. 請檢視本所既有的場地與檢測設備與本案主題之研究方向與應用。
2. 住宅火災本案如果不深入研究,文內及計畫書均請不要陳述,以免誤 導。
3. 不要全部擠在同一實驗空間(數個委辦或協辦案)項下實驗,以免造 成試驗或研究或排程的困難。
王研究員鵬智:
1. 有關燃燒模擬器之實驗器具與實驗曲線的關係,應朝標準化撰擬,俾 利本所提出相關標準草案,供全尺寸實驗火源採用之依據。
2. 研究結果應提出 FDS 等電腦模擬程式的輸入參數。
八、計畫協同主持人意見回覆
1. 名詞統一部分將依委員意見修訂,火災模擬利用 FDS 程式所設定的 參數於計畫結案後將建議會彙整相關參數如網格大小、火源輸數等予 以提供後續研究參考。
2. 前言背景說明將適度修正以免誤導本案係解決住宅火災問題,文中所 述乃為說明火災的災害及損失危險性,所探討的對象係為房間或區劃 火災部分,實驗部分因為本所對於木堆燃燒實驗已有資料,將彙整於 本計畫供參考,t-squared fire(時間平方火源),將依實驗進行時程及燃 料採購實際情形參考納入庚烷油類火災。
3. 撒水動作性能實驗若要評估 ADD 與 RDD,依目前狀況需要採購相關 設備限於經費及時程,本案今年無法於有限時間內完成,本案擬考量 台南防火實驗室現有資源,進行撒水動作性能實驗,惟本所今年另一 委託研究案已有作類似主題的全尺寸實驗探討,俟結案後相關實驗成 果應可互相參考比較。
4. 根據內消字第 9086333 號「密閉式撒水頭認可基準」規定之感度-熱 氣流感應試驗,按撒水頭標示溫度區分及感度種類,設定水平氣流試
5. 關於「撒水頭動作性能」部分已於修正後之計畫書跟 ADD 與 RDD 一起說明,相關參考文獻亦以作修訂,Alpert Correlation 的高度部分 業已依委員要求核對無誤。
6. 本案實驗進行業已考量空間時程規劃與台南防火實驗室先行溝通,盡 量達到最妥善的規劃以符合最大效益,並檢視既有的場地與檢測設備 應能符合本案主題之研究方向與應用,文中所提及的住宅火災將予以 修正。
九、會議結論
1. 請第一案協同主持人與承辦單位確認研究題目及範圍並 參採與會委員的建議後做適當的修正。
2. 以上三案之期初審查,原則上審查通過。
3. 與會人員意見請業務承辦單位詳實記錄,供計畫主持人 或協同主持人參採。
十、散會(下午4 時 15 分)
附錄二
「建築消防水系統滅火實驗與撒水頭作動性能評估」期中審查會議 記錄(節錄)
一、開會時間:民國95 年 7 月 19 日(星期三)下午2 時 30 分 二、開會地點:內政部建築研究所簡報室(台北縣新店市北新路3
段200 號 13 樓)
三、主持人:李主任秘書玉生 四、主席致詞:(略)
五、業務單位報告:(略)
六、各協同計畫主持人簡報:(略)
七、出席委員暨與會人員審查意見(依發言順序):
第一案「建築消防水系統滅火實驗與撒水頭作動性能評估」
李主任秘書玉生:
1. 三案的簡報均無所內 Logo,日後研究計畫若為建研所資助,簡報上 應有所內之Logo。
邱教授文豐:
1. 表 2.2 Alpert’s 關係公式,最大速度 r/H≦0.15 及 r/H≧0.15 之係數均 為0.96,是否有誤,請更正
2. 本案研究範圍應不包括「偵煙型探測器」之動作時間,p1.研究方法 內容建請更正。
3. 熱電偶及流速計配置是否有考量 r/H>0.18,r/H>0.15 以上之天花板下 方位置?以比較Alpert’s 公式與實驗值。
4. 本案決定採用 FDS 或 CFAST?請明示。
5. 主題包括滅火實驗,於報告中未見研究內容或建議主題修正。
6. 非穩態火成長(t2)火源之模擬器是否可以應用於穩態成長火源之模 擬?未來實驗參數建議表格呈現。
林理事長世昌:
1. 建議研究團隊,將本次中尺度實驗的結果及各項數據,先研究出修正 程式,再多做幾次中尺度實驗反覆驗證修正程式,並將研究成果送美
國NIST 機構發表。
台北市消防設備師公會(黃培誠):
有關實驗結果與FDS 電腦模擬之差異(圖 2.5),本會建議,研究團對能 夠增加兩點注意事項:
1. 實驗室正上方的排煙機是否有動作,及排煙機動做是否會影響現在所 取得之實驗值。
2. 使用 FDS 作模擬分析,建議對不同大小的格點,重複運算,在比較 出格點大小是否也影響模擬之結果。
陳組長建忠:
1. 請與林大惠、賴啟銘…本所各協辦案同一實驗計畫之內容功能分功。
2. 性能設計是本所研究方向,請減少對消防設備檢驗之設備建置。
安災組(謝煒東):
1. FDS 的模擬條件應該加以細述,包含模型怎麼建立,條件網格、火 源的輸入曲線等。
2. FDS 程式的輸入檔(data file)請於期末報告時放入,以增加報告的 參考性。
3. 本研究有一重點在於利用 FDS 進行時間平方火災的模擬驗證,因此 於驗證過程 FDS 的修正方法、原因與修正項目,建議在後續研究中 註明,並於期末報告中列出。
4. page 20 圖(a)與(b)建議與實驗數據比對才較具意義。
5. page 19 初步建議事項中,對於未來實驗建議的(4),「現行實驗結果及 FDS 模擬建議以 Alpert’s correlation…..並比較差異以利修正常用之經 驗公式」,文中所指的常用之經驗公式,是指Alpert’s correlation 還是 另指其他公式?
6. Alpert’s correlation 是適用於 4.6~15.5m 之間,本研究是否要利用實驗 來找出可用於2.5~4m 間類似 Alpert’s correlation 的公式?
7. FDS 電腦模擬是要驗證 Alpert’s correlation?還試用來驗證實驗結 果?或者是利用實驗結果修正FDS,進而來驗證所推導出適用於 2.5
7. FDS 電腦模擬是要驗證 Alpert’s correlation?還試用來驗證實驗結 果?或者是利用實驗結果修正FDS,進而來驗證所推導出適用於 2.5