研究方法及進度說明

本研究計畫內容將針對機械通風與空調風管，穿越防火區劃所設置的 防火閘門進行性能測試程序及測試報告文件等相關內容進行探討，研究方 法將以實驗研究為主，電腦模擬與文獻分析為輔。

1. 相關文獻分析研究：

考量現有防火閘門的性能基準對人員避難逃生的影響評估，經由評估 檢視建築技術規則內建築設備編第五章相關條文法規檢討，說明最適合空 調風管設置防火閘門的性能要求條件。除對人員避難逃生的影響參數評估 外，也同時參考國外在空調風管穿越防火區劃時設置防火閘門所需的要求 條件及相對應的防火性能要求。

2. 電腦模擬分析

經由火災電腦模式(FDS)瞭解不同熱煙洩漏量在兩防火區劃空間的煙 溫變化。本研究將探討兩個一樣大小的防火區劃空間內之空調出風口藉由 空調風管進行連接，而此空調風管貫穿防火區劃空間，假設其中一防火區 劃內發生火災，以火災電腦模式(FDS)分析熱煙在兩防火區劃空間內擴散漫 延的情況，以瞭解風管內設置不同洩漏率等級的防火閘門對兩防火區劃空 間內溫度分布，最後以 FDS 模擬的數據進行避難逃生允許時間計算。研究 中將針對 FDS 火災電腦模式所採用的物理模型、網格及火源設定等相關方 法進行詳細的說明。

（1） 特殊形狀模型的建立

運用 FDS 直接建立的實體單元是立方體，它不具備直接建構傾斜、弧 狀等實體的功能。對於具有複雜形狀的建築，可以採用“擷取關鍵點→生 成曲面輪廓→轉換為 3D face→生成 FDS 輸入文件”的步驟；對於形狀規 整、墻體線較多的建築，可以採用“處理建築圖紙→轉換線型→設定高度 等關鍵參數→生成 FDS 輸入文件”的方式處理。

（2） 網格劃分

一般情況下，劃分網格採用均勻格點配置，即長、寬、高相同的網格 劃分方法，當實際模型所占空間小，而完全包含此模型的計算區域很大時，

會嚴重浪費空間。這種情況下，採用分區域劃分網格的方法，如在火源區 域使用小網格，而在非火源區域使用大網格的格點配置方法。網格劃分要 合理，避免數值不穩定，在某兩個方向上的長度比值不大於 2:1。

（3） 火源的設定

火源位置的設置，可以把火源設在立方體的表面；也可利用 VENT 來 設置火源面。對後者，火源面不在網格邊界上時，會自動向最近的網格邊 界靠攏，此時，設置的火源面會發生偏移，導致錯誤。火源大小的設置。

對於熱釋放速率大小固定的火源，直接在物件表面設定；對於熱釋放速率 隨時間變化的火源，在物件表面設定火源的熱釋放速率，在 RAMP 命令行 設置時間（T）和在該時間的熱釋放速率（F）。

3. ISO-10294 實驗法

本研究另一個工作重點是瞭解市售防火閘門性能現況，因防火閘門的 防火性能的相關法規之落實與否，不僅要考慮檢測性能的合理性同時也要 考慮國內廠商的技術水平是否可生產法規所要求的產品，否則最後只是將 市場讓給國外設備廠商而已，如此就失去本研究之意義。因此首先瞭解國

內相關產品熱煙氣洩漏量等級，為本研究相當重要的工作項目。本研究將 以建議檢測標準，進行市售空調風管穿越防火區劃的防火閘門測試，以瞭 解國內相關產品熱煙氣洩漏量的等級是可否符合檢測基準之性能要求，做 為政府相關單位日後頒布相關法規之參考。

本研究的實驗計畫主要參考 ISO-10294 為主要研究對象，建立相關實驗所 需設備，同時依照標準測試程序進行防火閘門常溫洩漏及高溫洩漏試驗：

（1） 常溫洩漏測試

常溫洩漏測試主要是瞭解穿越防火區劃的防火閘門在常溫狀況下 的氣密性能及測試系統原有洩漏量，相關實驗流程說明如下。

a. 連接管洩漏試驗（系統洩漏量測）：閘門關閉，封閉平衡控制閘門，

開啟測試用排氣風機，並調整風機頻率大小，由 10~60HZ，當壓力 差 Pd 達 300Pa 時，紀錄管件出口溫度，氣流量測溫度，流量裝置 壓差，洩漏量。此時洩漏量為連接管洩漏量（系統洩漏量），系統 於壓力差 300Pa 時之洩漏量需低於 12m³/hr，若超過時必須找尋洩漏 處並予以填補，直到系統洩漏量需低於 12m³/hr 為止。

b. 防火閘門進行 50 次開啟與關閉之往復試驗後，能以手動方式啟閉 無 結構損壞。

c. 閘門常溫洩漏試驗：關閉測試閘門，洩漏試驗同連接管洩漏試驗，

記錄洩漏量即為連接管洩漏量。依據 ISO-10294 之額定壓力差 300Pa 測試。

（2） 高溫洩漏測試

高溫洩漏測試主要是瞭解穿越防火區劃的防火閘門在火災發生時 之高溫狀況下的氣密性能，相關實驗流程說明如下。

a. 建立閘門氣流速度 0.15m/s：開啟測試閘門及排氣風機，並調整風機 頻率大小及平衡控制閘門適當開度預設值。紀錄管件出口溫度 Te，

氣流量測溫度 Tm，流量裝置壓差，計算流經孔口板之流量後，再以 ISO 5671-1 公式計算經閘門之流量，進而可得氣流速度。重複以上 步驟，直到氣流速度達 0.15m/s 為止。

b. 閘門曝火試驗及高溫洩漏試驗：

（a） 試驗爐點火，依 ISO-834-1 測試標準要求控制試驗爐溫升曲 線。點燃曝火爐後馬上開啟排氣風機至閘門面速 0.15m/s 之操 作狀態，並同時紀錄測試時間，溫度及壓力變化。

（b） 當防火閘門因溫度升高而啟動熱感應裝置，將關閉閘門，此時 紀錄時間點，並調整閘門前後壓差至 300Pa 或以上；假如點火 時間後 2 分鐘內，閘門尚未關閉，則停止測試。

（c） 控制閘門中心線之爐壓調整至 15±2Pa。

（d） 維持閘門與連接管和曝火爐內壓差在-300±15Pa。

（e） 紀錄流量裝置壓差，記錄壓差時間週期不超過 2 分鐘，依據 ISO5167-1 計算經過孔口板壓差與溫度所測得之洩漏量。

（f） 記錄試件、管件及非曝火面之表面溫度，至少每隔 2 分鐘記錄 乙次。

（g） 記錄防火試驗期間中任何於非曝火面之閘門或管件連接處測 試期間觀察之狀況。

（h） 當測試時間已達防火試驗額定時間，並確認測試已完成後，結 束防火測試。

實驗測試對象將以市售產品為優先考慮對象，且挑選市場銷售量最多 尺寸的產品進行測試，預計以 3-4 具市售防火閘門進行標準實測，所有測試 流程及設備要求均依照檢測基準進行，以提供正確的防火時效數據及煙流

量洩漏數據給相關單位參考。

綜合上述，本研究流程圖如圖 1-3 所示：

蒐集國內外相關研究文獻 與標準

規劃進行防火閘門洩漏 測試實驗

建築機械通風與空調設備防火 防煙性能基準及驗證研究

專家學者座談評估標準與規範 之可行性與實驗實測建議 電腦模擬分析模型建立

與網格劃分

進行防火閘門洩漏測試 之實驗項目

常溫洩漏測試 高溫洩漏測試

專家座談與階段性審查 會議意見整合

機械通風與空調設備防火防煙 性能測試驗證結果與分析

修正

研擬適合我國使用之防火閘門 測試標準設置驗證標準與認可程序

結論與建議 現行法規評估

圖 1-3 研究流程圖 (資料來源：本研究整理)

本研究針對空調通風常用的風管穿越防火區劃時所需設備的防火防煙