第 一 節 研 究 結 論
一 、 國 內 鐵 皮 屋 火 災 案 例 分 析(一) 完成幾件國內重大鐵皮屋火災案例調查資料,研究找出鐵皮屋火災 的特性,並研擬分析鐵皮屋火災可能崩塌流程及原因。
(二) 發現鐵皮屋火災的特性,在火災時很容易變形,就會產生縫隙,形 成通風良好,所以容易達到閃燃條件,進而引起擴大燃燒,而且鐵 皮變色會先變白,然後變成鐵灰色、最後變成生鏽,跟 NFPA 921 的解釋吻合。
(三) 一般燃燒可分為初期、成長期、最盛期及衰退期四個階段,而從火 災發生初期,約經過 4 至 6 分鐘,溫度可達到 500℃ 至 600℃ 時 就會發生閃燃,閃燃後才會進入全面燃燒之最盛期。閃燃發生前,
門窗等開口處之濃煙會變成黑色中夾雜著黃褐色,而且呈現滾動 狀,因此,不管指揮官或救災人員發現這種現象時,最好立即撤離,
以免發生危險。
(四) 輕量型鋼結構建築物(鐵皮屋)有以下幾點火災特性:(1)結構不堅 固。(2)火勢成長迅速。(3)屋內無防火區劃。(4)火災猛烈度大。
(五) 鐵皮屋一但發生火災,多數由於內部火載量甚高,火災猛烈度甚 大,短時間即超越鋼結構桿件的耐熱強度,其鋼骨容易因受熱而彎 曲,整間鐵皮屋即會因重心不穩,失去平衡而塌陷。且鐵皮屋建築 物內通常無防火區劃,一旦火災形成,如初期無法控制,在預燃相 乘效應,可燃物會加速分解,致命之閃燃現象往往在消防隊介入時 就已發生,增加了消防搶救困難。
二 、 火 害 鋼 板 金 相 複 製 實 驗 結 果
(一) 根據鋼(鐵)板火害後實驗研究成果,A36 鋼板加熱溫度至 600℃以 上,若採用自然冷卻方式降溫,其組織成份無任何變異。
(二) 根據鋼(鐵)板火害後實驗研究成果,結構用低碳鋼板(A36)成份為 80 %肥粒鐵(F) + 20 %波來鐵(P),在經過鋼板加熱至 800 ℃以上 時,已多轉為變為沃斯田鐵相,經極速淬火處理(水冷)後,受熱鋼 板的金相組織將變為變韌鐵相及麻田散鐵相,此時如重新加熱,則 其金相組織仍為麻田散鐵相。
(三) 加熱溫度至 800 ℃以上時,如經過自然冷卻方式,其組織成份比 例無任何改變;反正,如經過淬火處理(加水冷卻至常溫方式),
其組織成份變化為肥粒鐵(F)下降、波來鐵(P)消失,麻田散鐵(M) 產生增加。
(四) 若同樣鋼板加熱至 800 ℃以上時,雖已轉為變為沃斯田鐵相,但 如以自然冷卻方式,使高溫鋼板逐漸冷卻,則其金相組織將恢復部 分波來鐵相,此時鋼板仍保有部分的韌性,不會發生突發性的脆裂 行為。
三 、 鐵 皮 屋 建 築 物 防 火 安 全
(一) 應多注意人為操作不當(不正確的動火程序、不安全動作、操作程 序錯誤等)引起的風險。且應特別注意機器設備、管線老舊或操作 不當,有造成危險物品外洩引發火災甚至造成爆炸等危害。
(二) 災害預防比後續處理更重要,除從工程專業的工作內容去考慮外,
應強化員工教育訓練,強化法制教育及灌輸防災意識,另應加強承 攬商之安全管理訓練,如用火用電之管理。
(三) 廠房屬老舊廠房,設置之消防安全設備應以有效滅火為主要考量,
因此,除需符合「各類場所消防安全設備設置標準」相關規定外,
應檢視廠區放置物品之化學性質與數量、規模大小及發生火災時之
損害程度與搶救難易度,檢討設置適當數量與性能之消防安全設 備,並採取其他必要措施(如施以防火被覆、防火區劃等)。
(四) 鐵皮廠房多屬老舊廠房,部分廠房有不符公共危險物品及可燃性高 壓氣體設置標準暨安全管理辦法第 79 條之規定之情形,建議全面 檢視各區域之位置構造設備是否適切,並予改善,以維護廠內安全。
(五) 透過本案研究計畫,瞭解鐵皮類建築物火災崩塌原因,主要為鋼梁 柱接頭受到高溫火害後,並經射水(水淬處理)後,造成鋼鐵材韌性 消防與組織細化之結果,建議能於建管法令在鐵皮構造建築物之山 型結構梁柱接頭部位要求需有耐高溫及防火設計。
四 、 鐵 皮 屋 火 災 搶 救 方 面
(一) 支撐鐵皮屋的鋼架在約 538℃ 就會軟化,尤其很多鐵皮建築物都 搭建 2 層,當火勢在 2 樓流竄,甚至達到閃燃時,在 1 樓救災人員 根本看不到 2 樓的火勢,不知道自己已身陷危險之中,等到屋頂因 猛烈燃燒而塌陷時,救災人員已來不及撤退。
(二) 在許多鐵皮建築物,1 樓有許多鋼袈支撐 2 樓地板,而 2 樓地板至 天花板則為挑空,看不到任何垂直支撐之鋼架,所以當 2 樓猛烈燃 燒時,非常容易塌陷,這也是所有消防救災人員必須特別注意的狀 況,如果鐵皮屋是屬於 2 樓以上之結構,1、2 樓同時有燃燒現象,
如果沒有人命救助的任務時,現場指揮官一定要瞭解清楚火勢延燒 的路徑,妥善部署後,建議才可以命令同仁深入火場搶救。
(三) 消防搶救作業是一項極為複雜的過程,由於火災情勢的複雜與狀況 的易變,加上各種主、客觀因素的差異,使得每一次的火災搶救過 程很難一致。以滅火過程而言,效果的表現應該是在「火災發生(Fire Cue or Begging Ignition)到撲滅火災(Extinguish)」的這段時間內。以 理論上而言,消防力越早介入,所能達成的滅火效果應該越高。
(四) 目前國內多數建築結構多採梁、柱構架系統,實際火災搶救應避免
對高溫狀態下的鋼結構梁、柱等主要構架直接射水,以免發生突發 性的崩塌破壞。
(五) 研擬提出鐵皮屋建築物消防搶救對策,分為進場前準備作業及進場 後應變對策等各項應注意要點。
第 二 節 研 究 建 議
彙整國內重大鐵皮廠房火災案例,進行系統化的火災原因分析,
並根據現場救災及勘查人員訪談、鋼材火害後金相複製試驗分析等結 果,獲知國內鐵皮廠房建築物火災防範的現況,以及所面臨的問題等 相關資訊,並綜合歷次報告審查會議及專家學者座談會之委員建議,
提出後續研究發展的建議如下所述:
建議一
立即可行建議:主管機關應透過風險評估觀念,執行環境及設施改 善及加強輔導
主辦機關:各縣市政府
協辦機關:內政部消防署、營建署
應針對區內鐵皮建築物(工廠、倉庫等),實施主被動設施風險危 害評估,提出分段改善方案之輔導計畫,並提升業者自主性安全文 化的素養。列管之場所,應加以進行防火診斷、防火管理、消防組 訓,推動密集區域的區域聯防機制。
各地方縣市政府應加強實施區內廠房安全評估機制,並加強改 善建築防火與消防安全設備部份,建議應邀集組成聯合輔導小組,
以有效控制鐵皮廠房火災危害及風險。特別是不合法之鐵皮工廠,
仍應鼓勵設置消防安全設備,消防單位仍應加以列管查核、管理、
溝通,以早期發現消防安全問題,加以解決。
建議二
立即可行建議:加強消防人員防救災戰技之能力,並增進改善設備 之功能
主辦機關:內政部消防署 協辦機關:各縣市政府消防局
救災安全教育必須落實,對於火場環境判斷,應設置符合火場
內部實際情形的閃燃、爆燃、燃燒訓練設施。並增加國內訓練設施,
以早中期燃燒模擬,做為火場環境判斷之火勢發展、煙層變化、煙 層射水控制之育訓練使用。
另救災安全管理人員之安全官及安全幕僚要特別培育,使其具 備實質上安全管理能力。
建議三
中長期建議:建構重大火災指揮效能,並運用 3G 即時提供災情訊息 主辦機關:各縣市政府
協辦機關:內政部消防署、內政部營建署
結合 GIS、GPS,Google 街景地圖(3G)、安管及數位圖像等系 統,強化值勤員於火災發生時之資料蒐集及圖像辨識能力,並於派 遣通報時立即協助火災地點情報收集、GIS 圖面管理、指揮支援人 力部署策略、掌握各梯次支援單位及搶救之動態、聯絡災害現場附 近友軍提供支援,
運用 GIS 掌握道路寬度、樓層數、建物正面寬度與縱深、消防 栓位置,指揮官藉此建構由攻擊車至起火建物所需延伸水線,及由 出入口往內延伸水線的最長對角線(決定瞄子手攜帶水帶數),放水 瞄子數量、放水壓力及中繼供水車佔用水源之街廓分布(避免共撞),
GPS 引導車輛進行部署動線,Google 街景地圖看出建物外觀、窗口 大小、道路停車狀況,此時大致可估火面周長、所需放水瞄子數、
水壓、防護半徑,下達部署策略築起最佳防護延燒模式。
建議四
中長期建議:研擬鐵皮類建築物防火安全設備改善項目之研究 主辦機關:內政部建築研究所
協辦機關:內政部消防署、內政部營建署
透過鐵皮類建築物及工廠之廠房佈置、構造、設置等環境調查,
並結合各機關單位辦理危害辦識、分析及輔導,研擬提出供業者於 法規及成本下考量可進行改善防火安全項目及期程之方案,可協助 事業單位建置完善且適當的安全防災環境,進而有效控制危害及風 險,預防或消減災害發生的可能性或後果嚴重度。
建議五
中長期建議:增修「建築技術規則」部分條文 主辦機關:內政部營建署
協辦機關:內政部消防署、內政部建築研究所
在臺灣最常見到之構造型式,即為俗稱之鐵皮屋,大都為非防 火構造之建築物。鐵皮屋係鋼構造或鋼鐵架造之建築物,鋼鐵屬於 建築技術規則建築設計施工編第 1 條第 28 款的不燃材料,且鋼材加 熱到 600℃後的伸長率大增,鋼構建築物的柱、梁等主要構件,局部 長度大增,可能發生內應力導致結構體崩塌,而一般火場可能達 1,100℃,足以造成上述崩塌現象。當鋼構造或鋼鐵架造之建築物,
如果沒有達到防火構造的要求,遭遇上述火害時,建築結構極可能 發生倒塌的情形。
工廠以及倉儲類之建築物,因為生產以及保管儲存物質,具有 高於一般建築物居室的火載量,一旦發生火災時,火災猛烈度將比
工廠以及倉儲類之建築物,因為生產以及保管儲存物質,具有 高於一般建築物居室的火載量,一旦發生火災時,火災猛烈度將比