第五章 電腦數值模擬結果
第二節 建議
建議一
主辦機關:縣市政府 協辦機關:消防局
設有撒水設備之建築物可完全交互替代或完全不設區劃面積限制,但需另定其他控 制措施因應:中長期建議
建築物內依法設有撒水設備者,其火災延燒失控之可能性大為降低,經國外相 關統計資料佐證,建築物內一定面積之防火區劃,在有自動滅火設備者,則區劃面 積得放寬二分之一之規定原則上係屬合理,惟建築物區劃面積大小限制與自動撒水 設備間是否可以完全交互替代或完全不設區劃面積限制,在考量撒水系統另有 5%
失效之風險下,建議設有撒水設備之建築物可完全交互替代或完全不設區劃面積限 制,但需另定其他控制措施因應。
建議二
主辦機關:縣市政府 協辦機關:消防局
當防火區劃設計時,如以性能式防火設計上可不受法規防火區劃面積之限制:中長 期建議
從本研究中得知,惟由火災模擬分析之溫度、煙下降能見度分析等危害程度,
2000m2防火區劃之煙層下降時間皆為 2 倍故以性能式防火設計上可不受法規防火區 劃面積之限制。
附錄一 期中報告審查意見回覆
貫穿部防火材料檢測可參考 CNS14514 國家標準。
相關規定法治化前,宜多做考量 遵照委員意見辦理 文獻回顧偏重國內方面,國外文獻方
面宜加強。
一、參考文獻補強
1. 區劃構件材料火災行為:BSI-2003(Integrity、 Insulation) (1).concrete
(2).masonry
(3).metal(Sliding door 、 Roller shutters、 dampers)
(4).Calcium silicate boards (5).Cement based boards (6).Gypsum plasterboards (7).glass
2. 各國火載量規定
3. 有關建研所「建築物防火避難安全 性能驗證計術手冊」中火載量之規 定
4. 撒水頭動作及滅火機制 5. 撒水設備滅火可靠性分析 6. 國外有關撒水滅火測試 7. 區畫空間火災計算法:SFPE
Handbook
8. 室內裝修與自動撒水設備替代(建 研所研究報告及碩博士論文) 9. 輻射引燃相關計算
10.CNS 6532 建築物室內裝修材料之 耐燃性試驗法簡介
對於不同場合所延燒區劃對策能於期 末報告提出。
延燒區劃為四年期之計畫,本年度之 重點以大型商場為主要考量之重點。
有關於本案為營建署去年召開兩次會 議,並針對瞭解自動滅火設備、裝修 耐燃性能及防火區劃面積限制之相互 替代程度進行提案,並成為本案主要 研究項目之一,務請研究團隊提出具 體成果。
遵照委員意見辦理
文獻回顧整理之法令部份完整,宜供 後續研究之參考。
遵照委員意見辦理
附錄二 專家座談會議紀錄
第一次專家座談會議紀錄:
時間:2007 年 10 月 3 日下午 5 時 30 分 地點:國立台北科技大學土木系四樓會議室
許進財
1.依火災模擬 Full Scale 火場溫度約 2 分鐘上昇至 200℃左右,火場 1 分鐘溫 度大約已上昇約 85℃以上。
2.人體容受溫度約 85℃以下。
3.人平均步行速度 0.5~1.5m/sec,60 秒步行距離約 30~90m。
4.1500m2平均不行距離約 38.7m,2000m2平均步行距離約 44.7m。
5.超過 1500m2人體逃生困難,建議不放寬。
吳同崧
1.本人認為防火區劃需顧慮要件之ㄧ為步行距離,係指避難位置至避難以外出入 口,一般的出入口指安全門出入口,顧慮平均長度 1500 ,再與相關之條件評 估,如(1)煙移動速度,(2)溫度,(3)煙層下降,(4)可見度,其他要件如"兩 各方向避難","室內裝修"現況,亦建議客觀評估。
游能君
1 防火區劃依建築技術規則設計篇第 79 條說明,若設有自動滅火設備可免計算 其有效樓地板面積 1/2,及原 1500m2在放寬 750m2,所以以防火構造建築而言,
即達 2250m2。
2 若依計算 1500m2與 3000m2之比較,3000m2之數值未能符合規定,放寬應依場 所使用性質而定,建議 2250m2可列入避難時間計算及模擬,作為放寬基準值。
林世昌
1.區別 1500m2 時 T1 125 秒與 rT1 155 秒尚有 30 秒之餘裕時間,以秒之餘裕時 間,對人員之避難是否足夠。
2.區別 2000m2 時 T 167 杪與 rT1 179 杪僅剩 12 杪之餘裕時間,12 秒之餘裕時 間,12 秒在一個不熟悉之環境,對人員要進入第一避難安全區域,是較為困 難,對放寬防火區畫會有安全性不足的顧慮。
葉富安
1.就「新建築防火計畫指南」經驗公式算出 2000m2容許避難時間大於避難時間,
理論上為安全似可放寬,惟仍需考量避難步行距離是否符合法規規定。
高士峰
1.依研究案資料得知 rT1 1500m2時為 155sec,2000m2時為 179sec,但實際上 計算應比 155sec,179sec 來的更高,依 FDS 得知 1500m2時煙層下降至 1.8m 時間 367sec 或 363sec,2000m2時煙層下降至 1.8m 時間 405sec 或 374sec,
和計算一比確實可考慮擴大防火區劃,但必須考量內部裝仍隔間及人員教育訓 練或人員是否為特定人員如此比較安全。
王聰賢
1.就學理研究可放寬至 2000m2,但以實務面及目前捷運地下街均與地下車站連 通,車站內容留人數與地下街既有人數,在步行距離不變的前提下,通往逃生 口及樓、電梯等條件無法放寬下,人員的逃生時間寧可充裕而勿緊迫。
2.在新建車站或地下街的建照送審時間,依據建築技術規範規定,應就新建案之 裝修面與逃生路徑,從寬檢討審查或增設逃生出入口,加設排煙設備等條件 下,似可斟酌予以放寬。
3.綜以上述,既有之地下街、廠、站,建議以目前狀況不宜放寬,針對新建個案,
以個案檢討方式處理予以適度專案報核方式處裡。
第二次專家座談會議紀錄:
時間:2007 年 10 月 11 日下午 5 時 30 分 地點:國立台北科技大學土木系四樓會議室
許進財
1.桃園機場三期規劃,案中其中自動撒水設備與防火面積之關係,應可建議研究。
2.自動撒水設備中撒水頭高度變動與滅火效能之互動關係。
吳同崧
1.建議搜尋設施有利條件,如:消防撒水設備設置、排煙設備、內部裝修的管制,
及國外之類似規範支持步行距離及防火區劃的規範更具靈活性,特殊建築物以特 簽規劃結果執行。
葉富安
1.建議結論用語能先敘明本研究範疇,再加以說明研究結果。
高士峰
1. 結論用語應說明完整及交代清楚或文字修正。
2. 圖 5-10 應標示釋熱率單位。
王聰賢
1.本研究針對地下街之防火區劃檢討,經計算後建議不予以放寬至 2000m2,除非 專案核報,在後續研究建議以地下廠站及特殊廠站處所在撒水設備設置後,對 防水區劃之限制是否可以放寬。
2.在地下廠站或特殊處所在撒水設備設置發揮效用後,是否可以放寬步行距離與 整體逃生時間,對於細部之研究仍待檢討與模擬,尤其營運中之捷運地下場站 及未來場站之設計即早因應及納入檢討。
附錄三 期末報告審查意見回覆
期末報告審查意見 研究單位說明
邱教授文豐:
1. 案例分析探討選擇商場用途,調 查內容提供電腦軟體模擬部分,
區域為地下通道B,面積為 1500m2,至於2000、3000 及 4000 m2,所指為何?火源設計為 5MW,與實態調查關連性為何?
撒水頭配置、動作數、放水量及 火源改變等,無法判定同一情境 結果。
1. 係指防火區劃面積(請詳 p.67 頁)。
2. 因現地未發生過火災,5MW 係參 考一般學術論文想定之穩態火災狀 況(請詳 p.69 頁)。
3. 本研究所系採用相同之撒水頭參數 配置為每3 公尺 1 個撒水頭;另起 火源參數亦相同,因起火空間區劃 面積不同,致使影響起火源延燒速 率有所變化(請詳 p.81-82 頁)。
2. 熱電偶量測高度為何?為何火場 熱流溫度低於75 度 C?與實際差 異甚大,不設鐵捲門是否能進入 閃燃之情境?無法達閃燃則無法 探討區劃延燒與撒水替代性能。
1. 本研究係量取各區劃空間逃生通道 中心剖面線各危害平均值,除煙層 高度度係使用'LAYER HEIGHT'參 數取各量測點之平均值外,其餘熱 氣流溫度、能見度係使用fds2ascii 程式彙整出其他危害值。
2. 本研究係量取各區劃空間逃生通道 中心剖面線各危害平均值,通道中 心剖面線離起火點有一段距離,所 得之熱氣流溫度最大為72.77℃(詳 見 P73 頁)。
3. 本研究採 5MW 之穩態火災,無法 判定是否發生閃燃。另撒水系統滅 火之有效性高達95%,只要撒水
系統依法定標準所設計、安裝與保 養,維持性能正常,在一般可燃物 起火向外延燒達閃燃前,應可撲滅 火勢或抑制火勢成長。
3. 危險度分析上,本案引入美休斯 公司(Hughes)CFSES 軟體,是否 有應用,暸解輸出值呈現總體火 災危險度?內容參數與我國國情 大部分不同(如構造分類、室內裝 修、延燒率及撒水配置等),是否 有符合國內使用之調查表格及準 則?
本研究有關建築物火災危險分析上,
係建議參酌NFPA 101 A 生命安全法 規內容,CFSES 軟體係將前開法規轉 變為方便計算操作之軟體,致於我國 未來研定火災危險度之調查及準則 時,建議得參酌之(請詳 p.59-63 頁)。
4. 煙沈降能見度之測定原理為何?
溫度比例法或是其他方法?
本案採FDS4.07 版進行模擬,煙層高 度係使用FDS 之' visibility'參數自動輸 出計算結果(請詳 p.72 頁)。
5. 報告 P.51 表 3-20 漏公式計算,
表3-21 及表 3-22 表頭相同,圖 5.3 誤植,請更正。
感謝委員意見,已將兩公式,放入並 已將表頭修正(請詳 p.54-56 頁)。
沈教授子勝:
1. 本案建議應針對自動滅火設備與 區劃延燒替代之主題進行結論與 建議。
感謝委員意見,本報告已於第六章第 二節闡述相關建議。
徐教授一量:
1. 本研究彙整國內外法規文獻資 料,相當重要。
感謝委員意見
2. 請說明煙層高度如何定義
(P.75)。
本案採FDS4.07 版進行模擬,煙層高 度係使用FDS 之'LAYER HEIGHT'參
數自動輸出計算結果(請詳 p.72 頁)。
3. P.79 請說明撒水模擬之 HRR 為何 用120kW?與報告第 3 節的模擬 所使用之HRR 似乎並不ㄧ致。
本研究撒水系統滅火之模擬係假設為 延燒模式,所使用之起火源大小考量 格點,可燃物邊界條件後,使用足以 產生延燒之120kw;與區劃空間火災 之 5MW 穩態火源有所不同(請詳 p.82 頁)。
蔡教授尤溪:
1.同意報告中之建議。 感謝委員意見。
中華民國土木技師公會全聯會代表:
1. 所提出之實驗狀況似乎無法顯現 本研究預期成果2,建議予以加 強。
感謝委員意見,有關應變對策部份將 作為後續研究重點。
2. 有關未來之研究目標,建議於此 併述,俾讓與會者有所瞭解及期 待。
遵照辦理,將作為後續研究重點。
中華民國電機技師公會全國聯合會:
中華民國電機技師公會全國聯合會: