以桃園國際機場二期航站為例。出境大廳之挑高中庭形成良好之蓄煙空 間。由於原設計之大空間並未設置任何排煙系統,經建議改善後,將原頂部 11台排熱通風機加以升級使成為可耐2500C一小時以上之排煙兼用風機。
依此設計,當火災發生時,出境大廳之龐大蓄煙容量,首先減緩煙沉積 下降速度;待偵煙探測系統啟動風機,並全部開啟估計逾4分鐘完成後,煙 層已累積至桁架內2.5米深度,亦即維持約20米之淨高。隨著,火災之成長 濃煙繼續上升而排煙系統已正常啟動,直到二者達到平衡,持續維持於11公 尺之淨高。對人員之避難而言,2.1米以上之淨高即已足夠,因此,充分驗證 了此排煙系統之良好功能,可於萬一發生火災時,確保人員之避難安全。
圖 4-4 桃園(中正)國際機場二期航廈出 境大廳之挑高中庭形成良好之 蓄煙空間,頂部並設置排熱與排 煙兼用風機。
圖 4-5 桃園(中正)國際機場頂部 風機佈設圖。此風機平時 接受溫度感應器之訊號 進行通風排熱,於萬一發 生火災時,則轉變成全速 運轉模式,為通風兼排煙 之良好系統設計。
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頂部風機 頂部風機 頂部風機 頂部風機
圖4-6 桃園國際機場出境大廳頂部風機佈置實況
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15:06
實驗開始,煙往上 竄升,開始沈積
15:08
煙在出境大廳上方的 桁架內,慢慢沈積
圖4-7 桃園國際機場出境大廳於1998年進行火災熱煙全尺度實驗之煙層積實況(一)
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15:13
實驗進行7分鐘後,煙沈積 於桁架外約 4.5m,即淨高 約有18 m
15:10
實驗進行 4分鐘後,煙沈積 於桁架內約 2.5m,即淨高 約有20 m
淨高20m
淨高18m
圖4-8 桃園國際機場出境大廳於1998年進行火災熱煙全尺度實驗之煙層積實況(二)
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15:13 (續)
實驗進行 7分鐘後,煙沈積 於桁架外約 4.5m,即淨高 約有18 m
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實驗進行 8分鐘後,煙沈積 約出境大廳的一半高度,
即淨高約有11 m
淨高11m
圖4-9 桃園國際機場出境大廳於1998年進行火災熱煙全尺度實驗之煙層積實況(三)
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實驗進行 11分鐘後,
煙沈積仍約為出境大 廳的一半高度,即淨 高約有11 m,且持續 維持該淨高
淨高11m
圖4-10 桃園國際機場出境大廳於1998年進行火災熱煙全尺度實驗之煙層積實況(四)
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中正機場二期航站出境大廳 自然蓄煙自然蓄煙
自然蓄煙自然蓄煙電腦模擬與全尺度實驗 煙沈積速度比較圖
圖 4-11 桃園(中正)國際機場二期航廈於 1998 年進行全尺度熱煙實驗之數據比對
分析,顯示具備良好之煙控特性。
今再另舉一大型購物中心之機械排煙應用案例加以說明。此購物中心位於 台北市之鬧區,投資近百億元興建,完工時為整個東亞地區之最大型綜合購物 中心。此購物中心共由一球型建築與旁邊之 L型建築所組合而成,中間再以橫 跨挑空空間之超長自動電扶梯加以連結,極具巧思。如下圖所示。
其中,由於地下二層美食街之火災風險最高,因此於其相對應之頂部空間,
亦即俗稱之大峽谷處配備有容量相當大之機械排煙系統。設計之時,經3D CFD 電腦模擬結果而選定7.8 ACH之排煙量。此甚至較NFPA 101所建議之6 ACH 排煙量為高。亦顯示,性能式煙控系統設計並無所謂之固定排煙量建議值,而 必須由電腦模擬與避難分析二者之間求取平衡點來達成。
經電腦模擬結果顯示,於中庭發生5 MW之火災時,本系統可將煙層控制
於10F~12F間之蓄煙空間,而使人員得以安全避難。有趣的是,在該購物中心
帝親自做的實驗,更充分印證了以3D CFD作為性能式煙控系統設計之重要性 與有效性!
圖4-12 台北某大型購物中心中庭頂部之蓄煙區與機械排煙系統設置示意圖
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Smoke Storage 10F Floor
Smoke Clear Height Smoke Exhaust Rate 563 m3/s ~ 7.8 ACH
3D CFD Simulation
A Wall Plume Model
12F Ceiling
CP Mall火災煙控模擬分析火災煙控模擬分析火災煙控模擬分析火災煙控模擬分析
圖4-13 台北某大型購物中心中庭進行3D CFD火災煙控電腦模擬分析結果
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2:27, 11F
2:51, 10F
5:55, Smoke Cleared
Height (M)
Time(Sec)
圖 4-14 台北某大型購物中心中庭進行全尺度火災煙控實驗結果分析,顯示優
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30000IIHF
15000IIHF NBA
4.Make-up air from Exits
3.Mechanical Smoke Exhaust 2.Natural Vents
1.Smoke Storage
5.Stairwell Pressurization
Taipei Arena Smoke Management System Design
圖4-15 台北小巨蛋應用自然蓄煙(1),自然排煙(2),機械排煙(3),自然補氣(4),
Make-up air from Exits Egress Direction
圖4-16 台北小巨蛋之補氣不但提供煙控之推拉(Push Pull)助力,且其氣流方向
正好與避難方向相反,對於人員之逃生避難提供了良好之保護。