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空間中火災產生的煙和高溫氣體流動因素有二。一為煙層的流動性:因 為煙層所包含的高溫氣體比周圍空氣的密度低所造成之壓差以致流動。二 為空間內空氣之流動:雖然與火完全無關,但因空氣的流動,而會將煙送 至建築物內各處。這兩個因素作用的相對大小,取決於空間中之狀況,通 常愈靠近火源,煙層本身的流動性將處於支配地位;反之距離火源較遠的 地方,則其流動受空氣影響就變得相對明顯[32]。又煙層之蓄積高度與 該空間之面積與高度呈一定關係[29],故火源大小固定情形下,上述因素 與防煙壁高度將影響煙層蓄積高度。又煙層蓄積高度於防煙區劃為小區劃 (≦200m²)時可利用二層煙流模式預測其煙層高度[33],其亦可與

N-percent method N採20%換算預測煙層高度[34],此即為煙層蓄積高度 與區劃面積間具某種關係之實例。惟超過此區劃大小或高度不同情形下,

如本研究所用空間則仍需研究是否另有煙層高度之關係式。而排煙口無法 影響煙層蓄積高度之原因為排煙風量不足、排煙口面積影響或其它因素影 響則不在本研究範圍內,故有待更深入探討。

經比較台灣、日本、中國三國法規規範及經FDS模擬所得結果,本研究針 對目前我國有關防煙壁與排煙口之設置規範建議,其結論如下:

1.以目前我國法規規定之防煙壁高度(至0.8m),作為中等火源(2MW)以上 阻止煙流動之構造,若以水平擴散來說,其性能並不明顯。因以一般煙

層水平擴散流速約1m/s來說,防煙壁延長煙層流動至下一區劃時間僅多 出1~2秒(隨樓層高亦有變化)。但若以蓄積煙層來說,防煙壁又具一定之

性能,故應先行定義何為"阻止煙流動之構造",才不致造成誤解。且 其須與樓層高度做一定之調整,以達蓄煙阻止其逸散之作用。又若要能 有效阻止煙流動至下一區劃,則防煙壁高度須達樓高1/2以上,此情形下 煙層幾無法跨越防煙壁,但實務上為不切實際之作法。

2.雖防煙壁無明顯阻止煙流動之效果,但模擬結果證實其具建築物防火避 難安全性能驗證技術手冊中對防煙壁定義之作用。其設置目的為使火源 附近之煙層厚度增加,並提高該防煙區劃排煙口之排煙能力。且無論排 煙口裝置與否或其裝置高度為何,其均可維持煙層平均高度於一定範圍 內。故本研究仍建議須設置防煙壁,惟其高度應隨樓層高度做一調整,

其關係須更深入探討。

3.以目前法規規範之排煙口,其設置高度於中等火源(2MW)時,並非設置愈 高則煙層蓄積高度愈高,並未呈一固定關係,而煙層蓄積之高度與防煙 壁及樓層高度較有關。故應可免除限制防煙壁未滿0.8m時,其須設置於 防煙壁高度之上。

4.目前我國排煙設備規定中排煙口設置邏輯為先規定應設排煙設備場所 (以空間面積計),其中再設防煙區劃(由天花板下0.5m以上之不燃構造物 形成),而每一防煙區劃中再設排煙口。而此會造成應設排煙設備空間 中,若其天花板下有過多超過0.5m以上之樑等構造物,其所圍成之區劃 皆須設排煙口。依上述結論得知,蓄積煙層高度與樓層高度、防煙壁高 度等相關,故排煙設備之設置邏輯應採日本方式,若已有防煙壁形成小 於100m²防煙區劃者免設排煙,無法免設之空間再行設置防煙壁及排煙口

並限制其裝置位置較為合理。且國內亦有相關研究,若舊有建築物無法 增設排煙口與排煙機時,可採每100m²防煙區劃方式以提供與排煙口同等 之避難逃生性能,惟其建議防煙壁須達0.8m以上[35]。甚可採中國不明 文規定排煙口裝置位置之方式,僅規定裝置於靠近上方天花板處即可。

於相關研究尚未完全得到結果前,可以此方式解決目前格子樑或天花板 非平面時所遭遇之困境。

5.若遇天花板高低差達1/2樓層高以上之空間,由模擬結果可知煙層幾乎 無法跨越高低差,建議排煙口設置於較高處即可。並取消目前以平均天 花板做為排煙口設置基準高度之規定。若天花板高低差未達1/2高者,則 其落差可視為類似防煙壁,依前述建議方式設置排煙口或增設防煙壁即 可。

本研究僅探討防煙壁之作用為何及排煙口設置高度是否影響煙層高度,

並已得出初步之結果做成法規修改之建議。惟若欲使排煙設備相關規定更 臻完善,並增進排煙設備之性能,仍有眾多須深入研究之項目,茲將未來 研究重點整理如下:

1.防煙壁高度與樓層高度關係。因本研究發現樓層高度愈高,若須有效蓄 煙則防煙壁須更低,探討其換算方式可做為法規規範參考。

2.煙層蓄積高度與樓層高度、區劃面積之關係。本研究發現煙層蓄積之高 度於固定樓層高與防煙壁高時,無論有無排煙口及其位置為何,煙層高 度似為一固定值。故可深入探討是否有一固定關係存在,若有則可作為 排煙設備設置之參考基準,甚可免設排煙設備。

3.排煙口與煙層蓄積高度關係之研究。由本研究所得結果,排煙口對煙層 之影響實不明顯,且甚與直觀預測相反,故排煙口之開口大小、排煙量、

設置高度與樓層高度、防煙壁高度彼此互相搭配對煙層高度之影響為 何,實有必要再深入探討,以確保排煙口之有效設置。

於現行排煙設備法規性能化之前,應再針對目前規範再行檢視驗證並深 入研究,以期減少實際設計裝置之困難,並能發揮其預期達到之性能。

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附錄 各類場所消防安全設備設置標準

第28條

下列場所應設置排煙設備:

一、供第十二條第一款及第五款第三目所列場所使用,樓地板面積合計在 五百平方公尺以上。

二、樓地板面積在一百平方公尺以上之居室,其天花板下方八十公分範圍 內之有效通風面積未達該居室樓地板面積百分之二者。

三、樓地板面積在一千平方公尺以上之無開口樓層。

四、供第十二條第一款第一目所列場所及第二目之集會堂使用,舞臺部分 之樓地板面積在五百平方公尺以上者。

五、依建築技術規則應設置之特別安全梯或緊急昇降機間。

前項場所之樓地板面積,在建築物以具有一小時以上防火時效之牆壁、平 時保持關閉之防火門窗等防火設備及各該樓層防火構造之樓地板區劃,且 防火設備具一小時以上之阻熱性者,增建、改建或變更用途部分得分別計

前項場所之樓地板面積,在建築物以具有一小時以上防火時效之牆壁、平 時保持關閉之防火門窗等防火設備及各該樓層防火構造之樓地板區劃,且 防火設備具一小時以上之阻熱性者,增建、改建或變更用途部分得分別計