研究背景與研究動機

第一節 研究背景與研究動機

煙在火災中對人員逃生之影響大於火，煙對生命之危害主要有三方面，一為 煙之毒性，一旦吸入後會使人產生昏眩、癱瘓與毒害，二為煙的濃度會降低能見 度影響逃生，也會刺激眼睛防礙逃生速度；再者煙擴散的速率遠高於火，會迅速 擴散影響至逃生通道。

排煙最早應用於公眾之演藝場所，屬挑高的大空間，以自然或機械排煙使人 員在火災時得以逃生，在 1970 年代後先進國家如美國即開始步入煙控設計，對 於有很大內週區之大型建築，控制煙的流向以防止煙蔓延逐漸成為防煙之重點。

在 1980 年代後又發展為煙害管理(smoke management)之設計概念，將建築作整體 防煙之規劃設計，輔以適當控制將火災中生命與財產損失降至最低。

我國防煙區劃之基本觀念為防火區劃、防煙區劃及排煙[1]，在性能式設計已 邁進到防止水平及垂直蔓延。煙迅速流竄之通道，以汐止東方科學園區之火災為 證，煙熱氣經由水平擴散流入垂直之管道間，經由開口及孔隙向其他樓層蔓延，

所以除垂直防煙區劃應予特別重視，水平之區劃亦是防煙之重點。

防煙區劃之主要目的為防止煙自火災室侵入鄰接之區劃內，目前國外多以區 域煙控(zone smoke control)之方式，以對火災室排煙及對鄰接區劃加壓防止煙流 入，控制煙害及防止火災之蔓延。所謂安全區劃為確保避難安全，係指以適當區 劃及設計使避難者在朝向安全性較高的區域前進，並能有暫時停留之安全空間，

以達避難之目的。故除蓄煙垂壁及隔間外，應輔以氣壓控制，形成壓力梯度，人 員往較高氣壓安全性較高之區域逃生，如圖 1.1[2]。

IBC Handbook, 2012, section 1022 smoke proof enclosure. [3]也明確表示，當形 成壓力梯度，人員自第一安全區，逃往第三安全區，加壓防煙特別安全梯可視為 防煙安全區。

圖 1.1 氣壓控制形成壓力梯度之逃生示意圖 (本圖取自參考文獻[2])

安全梯加壓與排煙室之排煙系統方面，本研究團隊過去[4]曾進行一個實例測 試，該大樓分東西側，各樓層之東側及西側分別設置一座特別安全梯如圖 1.2，

具有安全梯加壓及排煙室設備，主要防排煙設備包含安全梯送風機、排煙室送排 煙機、偵煙式探測器等。排煙室送風機與排煙機係依國內相關消防法規設置，梯 間加壓系統係參考國外如 NFPA 92 標準設置[5]，研究結果發現梯間加壓可防止 熱煙竄入排煙室及安全梯。當因火災破損之窗口冒出有害氣體及煙霧，若濃煙被 吸入至梯間有害氣體恐影響人員安全逃生，因此吸入口若偵測到濃煙時即需關閉 該系統，請參閱圖 1.2。故加壓風機之設計，須要考量避免這類情境之發生。

圖 1.2 案例安全梯加壓及排煙室設備位置示意圖

如圖 1.3 該大樓空調系統兼用於排煙，空調由地下層空調箱集中提供各樓層

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衛生署新營醫院北門分院，於 101 年 10 月發生火災事故，本次火災計造成 13 人亡，59 人受傷住院。內政部建築研究所安全防災組事後提出火災勘查報告 [6]，報告中指出，起火點為產房(目前當倉庫使用)，煙塵沿著走廊，天花板上空 間，藉由空調風管水平擴散到護理之家各病房，如圖 1.4 ~ 圖 1.8 所示。

由北門醫院的案例發現以下問題：

1. 防煙區劃天花板上空間無區隔問題 2. 煙塵自空調風管水平擴散問題

圖 1.4 煙塵擴散平面圖 (本圖取自參考文獻[6])

圖 1.5 產房內部燒毀情景(靠天井走廊側) (本圖取自參考文獻[6])

圖 1.6 護理站前走廊上方天花板送風口有煙滲漏情形 (本圖取自參考文獻[6])

圖 1.7 護理之家病房區天花板送風口呈燻黑狀態，顯示濃煙已擴散至此。

(本圖取自參考文獻[6])

圖 1.8 走廊天花板空調送風口因熱煙溫度影響而變形 (本圖取自參考文獻[6])

本研究團隊在 102 年計畫[7]研究居室排煙口性能，同時發現居室排煙如利用 天花板上方作為蓄煙空間，會延緩煙層之下降，有助於安全逃生，對於一些避難 弱勢之場所(醫院、養護機構等)更形重要。天花板蓄煙區示意圖，如圖 1.9 所示。

該計畫亦提出天花板上蓄煙應配合排煙設計與工法，方能達到更佳效果，應 進一步研究精進設計與工法。

圖 1.9 天花板蓄煙區示意圖 (本圖取自參考文獻[7])