第七章 結論及建議
第二節 建議
建議一:
居 室 機 械 排 煙 增 修 條 文 : 立即可行建議 主辦機關:內政部營建署
協辦機關:內政部消防署
表 7.1 居 室 機 械 排 煙 增 修 條 文 對 照 表
機械排煙(建築技術規則第 101 條第四目)
原條文
排煙風機應能隨排煙口之開啟而自動操作,其排煙 量不得小於每分鐘 120m3,並不得小於防煙區劃部
份之樓地板面積每平方公尺一立方公尺。
建議增修條文
排煙風機應能隨排煙口之開啟而自動操作,其排煙 量不得小於每分鐘 120m3,並不得小於防煙區劃部 份之樓地板面積每平方公尺一立方公尺,機械排煙
口應設置在建築物屋頂頂層上方。
說明
居 室 如 採 用 機 械 排 煙 以 規 定 最 小 值 120m3 min進行排煙風壓計算,與風洞實驗結果比 較,發現排煙口愈小出口風速愈快,所能承受風壓 也愈大,大約在 30m(0.8m2大小之排煙口)及 130m
左右(0.48m2大小之排煙口),煙流無法排出,不 過在此高度下,排煙量會隨著樓高增加而變小(風 壓逐漸變大),因此建議機械排煙口應設置在屋頂 頂層上,而不適宜在建築體四周,因建築物頂層之 風壓係數為負值。
建議二:
特別安全梯/緊急昇降機間機械排煙增修條文: 立即可行建議 主辦機關:內政部營建署
協辦機關:內政部消防署
表 7.2 特別安全梯/緊急昇降機間機械排煙增修條文對照表 機械排煙(建築技術規則第 102 條第四目)
原條文 設有每秒鐘可進、排四立方公尺以上,並可隨進風 口、排煙口之開啟而自動操作之進風機、排煙機。
建議增修條文
設有每秒鐘可進、排四立方公尺以上,並可隨進風 口、排煙口之開啟而自動操作之進風機、排煙機,
應裝設在建築物屋頂頂層上方。
說明
梯間之機械排煙量之規定值為不小於 4m3 sec,約為 居室排煙量 120m3 min之 2 倍,所以計算結果以 1m2 排煙口大小為例可知大約在 110m之高度,以 0.8m2 排煙口大小為例可知大約在 220m之高度,機械排 煙機之動壓會小於外風場風壓,因此建議機械排煙 之排煙口應裝設在風壓係數為負值之屋頂層,以避 免外風場影響機械排煙之性能。
(資料來源:本研究整理)
建議三:
特別安全梯/緊急昇降機間自然排煙增修條文: 立即可行建議 主辦機關:內政部營建署
協辦機關:內政部消防署
表 7.3 特別安全梯/緊急昇降機間自然排煙增修條文對照表 自然排煙(建築技術規則第 102 條第一目)
原條文
應設置可開向戶外之窗戶,其面積不得小於二平方 公尺,二者兼用時,不得小於三平方公尺,並應位
於天花板高度二分之一以上範圍內。
建議增修條文
應設置可開向戶外之窗戶,其面積不得小於二平方 公尺,二者兼用時,不得小於三平方公尺,並應位
於天花板下三十公分處。
說明
梯間如採自然排煙需特別留意自然排煙口之設置 位置,本研究以兩個不同裝設位置進行比較分析,
一為離天花板下 20cm,一為離天花板下 75cm,從 結果可知在初期火災(煙溫 200℃以內)當排煙口 距天花板距離從 75cm減少為 20cm時自然排煙有效 的樓高從 30m增加為 60m,因此建議在設置特別安 全梯⁄緊急昇降機間之排煙口位置時,應儘量設置於 靠近天花板處。
(資料來源:本研究整理)
建議四:
自然排煙口大小設計規劃:中長期建議 主辦機關:內政部營建署
協辦機關:內政部消防署
於建築技術規則內對於有直接對外之開口可採自然排煙之設 計,且對自然排煙口面積大小皆有明文規定,且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,或遙控式開關裝置予以開啟,其開口門扇之構造應注意不受 開放排煙時所發生之氣流之影響,但此部份對於自然排煙口並無開啟 大小及開度之規定,在實際現場時常常發生不同意見之討論,因此本 研究將規劃自然排煙開口大小設計之風洞實驗以確實瞭解開啟角度 與出口大小對自然排煙性能之影響。
附 錄
一、 期末審查會議記錄及回覆
邱委員英浩:
1. 此研究具極大貢獻。
2. 單一計算討論排煙口之效能是否適當(中性帶)?
3. 是否考慮以風洞直接探討風場對排煙之影響,因此研究已進入期 末,以建議後續研究可參考。
4. 自然排煙口之開啟大小及角度具研究價值。
5. 排煙口置於屋頂為一可理解之方法,是否考慮倒流問題。
6. 此研究對實務界及學術界極具價值,應持續進行。
中華民國建築師公會全國聯合會-林平昇建築師:
1. 建議修正102條「應位於天花板下三十公分處」語意欠詳,請酌 予修正。
2. 建議儘速送內政部審議,如「機械排煙應裝設在建築物屋頂層上 方」甚重要,以防因故未設於屋頂而造成人員支傷亡。
3. 機械排煙之有效樓高50米改為60米似無必要,因高層建築物仍以 50米為認定基準,故以50米為基準仍無大礙。
台北市建築師公會-林喬龍建築師:
1. 本研究建議之修正開口位置可能對低層建築物不利,是否能針對 建築物高度再加以細分。
2. 緊急升降梯其排煙口設於中間樓層是否有所助益?
計畫主持人鍾基強教授答覆:
1. 排煙口設置位置,依建築物高低樓層加以切割,應屬可行,並補 充學理及實驗成果,以強化所提研修之規範條文基礎。
2. 本研究成果均以無因制化呈現。
3. 有關中性帶之計算依單一起火樓層之居室排煙口為主。
二、 矩柱模型結果
1.
矩柱模型結果–1層
<一、風攻角>0∘
1.迎風面
1 2 3
0.788056 0.807314 0.763568 2.背風面
1 2 3
-0.449318 -0.431541 -0.456362 3.左側風面
1 2 3
-0.504492 -0.592463 -0.536904 4.右側風面
1 2 3
-0.534239 -0.553475 -0.639056
2.
矩柱模型結果–2層
1 2 3
4 5 6
<一、風攻角>0∘
1.迎風面
1 2 3
0.951636 1.034223 0.949243
4 5 6
0.747189 0.750098 0.711390 2.背風面
1 2 3
-0.478901 -0.449166 -0.483416
4 5 6
-0.487906 -0.500005 -0.505199 3.左側風面
1 2 3
-0.504775 -0.520083 -0.566240
4 5 6
-0.501355 -0.374046 -0.535427 4.右側風面
1 2 3
-0.565530 -0.520438 -0.509282
4 5 6
-0.538658 -0.523106 -0.503937
3.
矩柱模型結果–3層
1 2 3
7 8 9
4 5 6
<一、風攻角>0∘
1.迎風面
1 2 3
-0.569567 0.963010 1.073551
4 5 6
0.967645 0.926654 1.012397
7 8 9
0.698914 0.713389 0.671149 2.背風面
1 2 3
-0.515776 -0.487055 -0.516513
4 5 6
-0.551207 -0.544874 -0.559307
7 8 9
-0.559679 -0.567830 -0.568969 3.左側風面
1 2 3
-0.543831 -0.567481 -0.623752
4 5 6
0.262365 -0.557838 -0.596434
7 8 9
4.右側風面
1 2 3
-0.617938 -0.565624 -0.541992
4 5 6
-0.604784 -0.554471 -0.539957
7 8 9
-0.559679 -0.567830 -0.568969
4.
矩柱模型結果–4層
1 2 3
7 8 9
4 5 6
10 11 12
<一、風攻角>0∘
1.迎風面
1 2 3
0.977444 1.100992 0.986195
4 5 6
0.963597 1.070786 0.967225
7 8 9
0.928011 1.011597 0.930634
10 11 12
0.685890 0.705735 0.659644
2.背風面
1 2 3
-0.497959 -0.472606 -0.501122
4 5 6
-0.548810 -0.540779 -0.540320
7 8 9
-0.584254 -0.583543 -0.562263
10 11 12
3.左側風面
1 2 3
-0.522708 -0.558414 -0.616104
4 5 6
-0.041406 -0.559656 -0.607159
7 8 9
-0.523950 -0.553385 -0.578017
10 11 12
-0.538695 -0.514388 -0.562006 4.右側風面
1 2 3
-0.633025 -0.573439 -0.528893
4 5 6
3.114316 -0.570086 -0.546403
7 8 9
-0.577905 -0.573403 -0.544587
10 11 12
-0.582315 -0.550829 -0.561835
5.
矩柱模型結果–5層
<一、風攻角>0∘
1.迎風面
1 2 3
0.983715 1.109812 0.990795
4 5 6
0.976476 1.099075 0.975966
7 8 9
0.966545 1.076656 0.953559
10 11 12
0.923270 1.014200 0.920423
13 14 15
0.671104 0.689469 0.644836 2.背風面
1 2 3
-0.462992 -0.444774 -0.474030
4 5 6
-0.509975 -0.503089 -0.517920
7 8 9
-0.557218 -0.552241 -0.559043
-0.571981 -0.581988 -0.576507
13 14 15
-0.566880 -0.564304 -0.567833 3.左側風面
1 2 3
-0.542419 -0.581004 -0.654337
4 5 6
-0.559834 -0.588994 -0.639855
7 8 9
-0.562249 -0.587533 -0.634924
10 11 12
-0.568962 -0.583816 -0.590003
13 14 15
-0.566773 -0.571639 -0.581852 4.右側風面
1 2 3
-0.614151 -0.548920 -0.516033
4 5 6
-0.477347 -0.554402 -0.528180
7 8 9
-0.587403 -0.555965 -0.552329
10 11 12
-0.572329 -0.549393 -0.579618
13 14 15
-0.554837 -0.541744 -0.541234
6.
矩柱模型結果–6層
<一、風攻角>0∘
1.迎風面
1 2 3
0.987671 1.116107 0.992872
4 5 6
0.979640 1.110411 0.960046
7 8 9
0.979518 1.098236 0.961301
10 11 12
0.959965 1.078124 0.955245
13 14 15
0.922475 1.014358 0.916044
16 17 18
-0.553195 0.686644 0.643107 2.背風面
1 2 3
-0.475791 -0.452798 -0.476179
-0.521371 -0.510012 -0.542339
7 8 9
-0.570252 -0.563321 -0.574395
10 11 12
-0.597802 -0.604031 -0.601597
13 14 15
-0.611030 -0.615975 -0.610721
16 17 18
-0.551215 -0.597186 -0.596557 3.左側風面
1 2 3
-0.549903 -0.589965 -0.676785
4 5 6
-0.245179 -0.602612 -0.668921
7 8 9
-0.579640 -0.610672 -0.648929
10 11 12
-0.594235 -0.611017 -0.529659
13 14 15
-0.592652 -0.602460 -0.625011
16 17 18
-0.587041 -0.598942 -0.603297 4.右側風面
1 2 3
-0.646409 -0.568775 -0.526510
4 5 6
-0.614624 -0.579551 -0.544503
7 8 9
-0.630108 -0.588812 -0.550823
10 11 12
-0.622393 -0.589397 -0.782330
13 14 15
-0.602421 -0.581870 -0.575817
16 17 18
-0.581983 -0.575972 -0.565167
7. 矩柱模型結果–7層
1 2 3
7 8 9
4 5 6
10 11 12
13 14 15
16 17 18
19 20 21
<一、風攻角>0∘
1.迎風面
1 2 3
0.998835 1.128971 1.003504
4 5 6
0.991568 1.127793 0.996644
7 8 9
0.995247 1.120900 0.978738
10 11 12
0.980462 1.111721 0.977505
13 14 15
0.969022 1.089561 0.967861
16 17 18
0.927128 1.026277 0.922418
19 20 21
0.672199 0.691604 0.648806
2.背風面
1 2 3
-0.473883 -0.455670 -0.476911
4 5 6
-0.514938 -0.502491 -0.524631
7 8 9
-0.562730 -0.551391 -0.565262
10 11 12
-0.595646 -0.599138 -0.597994
13 14 15
-0.621628 -0.624128 -0.615610
16 17 18
-0.630165 -0.621240 -0.627996
19 20 21
-0.608818 -0.610135 -0.607710 3.左側風面
1 2 3
-0.537230 -0.574129 -0.663688
4 5 6
0.309747 -0.591753 -0.662166
7 8 9
-0.572520 -0.604383 -0.657775
10 11 12
-0.588820 -0.612165 0.429899
13 14 15
-0.597484 -0.610248 -0.645420
16 17 18
-0.594528 -0.598294 -0.617209
19 20 21
-0.588638 -0.590447 -0.601855
4.右側風面
1 2 3
-0.649830 -0.567453 -0.531011
4 5 6
-0.586754 -0.582006 -0.547815
7 8 9
-0.649668 -0.597147 -0.565539
10 11 12
-0.644663 -0.604713 -0.600435
13 14 15
-0.635139 -0.603339 -0.601068
16 17 18
-0.612512 -0.591436 -0.583638
19 20 21
-0.598726 -0.580372 -0.579620
8.
矩柱模型結果–8層
<一、風攻角>0∘
1.迎風面
1 2 3
1.010784 1.146213 1.021512
4 5 6
1.007539 1.144448 1.00122
7 8 9
1.010488 1.143581 0.996258
10 11 12
0.998873 1.137901 0.996059
13 14 15
0.996628 1.128359 0.990925
16 17 18
0.985628 1.103773 0.975927
19 20 21
0.926522 1.038986 0.940361
22 23 24 0.674450 0.692191 0.651758 2.背風面
1 2 3
-0.475808 -0.459623 -0.476371
4 5 6
-0.505929 -0.497293 -0.50444
7 8 9
-0.551559 -0.539098 -0.558925
10 11 12
-0.586798 -0.589558 -0.594979
13 14 15
-0.619392 -0.621681 -0.621891
16 17 18
-0.710720 -0.634505 -0.642634
19 20 21
-0.634706 -0.646292 -0.639409
22 23 24
-0.620105 -0.624533 -0.619112 3.左側風面
1 2 3
-0.522960 -0.564817 -0.648434
4 5 6
-0.662365 -0.582516 -0.648627
7 8 9
-0.571417 -0.599728 -0.659620
10 11 12
-0.588423 -0.613528 -0.534132
13 14 15
-0.601434 -0.617866 -0.666706
16 17 18
-0.605209 -0.614480 -0.638700
19 20 21
-0.597285 -0.603674 -0.560949
22 23 24
-0.591872 -0.579398 -0.604321 4.右側風面
1 2 3
-0.640797 -0.564154 -0.524312
4 5 6
-0.656698 -0.578120 -0.538729
7 8 9
-0.663176 -0.598972 -0.567266
10 11 12
-0.660083 -0.612517 -0.588994
13 14 15
-0.658140 -0.618393 -0.621884
16 17 18
-0.639664 -0.616276 -0.601284
19 20 21
-0.619752 -0.601997 -0.590590
22 23 24
-0.610726 -0.601883 -0.590373
參 考 書 目
1. NFPA. 2000. NFPA 92B Guide for smoke management system in malls, atria and large areas, National Fire Protection Association, Quincy Mass.
2. NFPA. 2002. NFPA 204 Standard for smoke and heat venting, National Fire Protection Association, Quincy, Mass
3. Björn Karlsson ,James G. Quintiere Enclosure Fire Dynamic , Boca Raton London New York Washington, D.C…
4. Butcher E.G. , Parnell. 1979 Smoke Control in Fire Safety Design, E.&F.N. Spon, Lonton.
5. F.J. Mclabe and R.M. Plettner. 1993 Fire and Smoke Damepers in Active HVAC Systems ASHRAE Jouenal
6. 蔡益超,林宗賢.1984 建築物所受風力規範研擬. 國科會防災科技研究報告, NSC73-0414-P002-04
7. 范祥宇. 1996 不同建築造型對地面凮場之影響, 淡江大學水資源及環境工程 學系碩士論文
8. B.S. Kandola, Effects of atmospheric wind on flows through natural convection roof vents Fire Technology, vol.26, pp.107-120, 1990.
9. CIBSE. 1997. CIBSE Guide Volume E: Fire engineering, London, UK. Chartered Institution of Building Service Engineers.
10.Klote, J.H.,and J.A. Milke. 1992. Design of Smoke Management Systems.
Atlanta: American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers, Inc.
11.Heskestad, G. 1982. Engineering relationships for fire plumes, SFPE TR 82-8, Boston, Society of Fire Protection Engineers.
12.Heskestad, G. 2002. Fire plumes, flame height, and air entrainment. The SFPE Handbook of Fire Protection Engineering, 3rd ed. National Fire Protection Association, Quincy, Mass.,pp.2-1-2.17
13.George T. Tamuea 1994. Smoke Movement and Control in High-rise Buildings