• 沒有找到結果。

第一節研究動機

近年來,台灣地區經濟快速成長,人口不斷增加及大量集中於都市,使 得高樓大廈不斷增建,建築密度亦持續增加,但因一般民眾對於建築物防 火觀念之缺乏,再加上人為疏失及其他種種因素,致屢次造成重大的火災 事件。而國內產業環境隨著全球經濟體的變遷而快速轉變,高科技產業不 斷興起,傳統產業亦面臨了空前的挑戰,在產業轉型的急遽過程中,各種 重大火災爆炸事故層出不窮,也因此造成巨額的社會成本及嚴重的人員傷 亡和財物損失。有鑑於此,針對建築物結構之耐火技術而言,如何防範大 型火災事故的發生以及尋求有效的抑制措施,實為現今防災計劃之重要課 題。

台灣積體電路產業,過去兩年因火災而損失的金額高達約 200 億台幣,面 對如此高額的損失,對半導體業者與產險業者而言,都是慘痛的經驗。現 有高科技產業都是應用有限的土地設置精密而昂貴的設備,處處可見可燃 性(Combustible)、易燃性(Flammable)之氣體與液體,因此,單位面積的 火載量(Fire Load)與投資成本皆高於一般產業,一旦發生意外,損失勢將 更創新高。故吾人不禁要仔細思考一個問題,面對特殊危害作業場所或高 風險作業場所,若以現有規格式法規之設計方法與其所規範之裝備,是否 能夠在火災成長初期(Growth Phase)有效的來控制或抑制火災的成長呢?

由於產業的變遷速度遠超過法規訂定與修訂的腳步,近年來,歐美、日本 等先進國家對於建築物防火安全的要求,均已朝向性能式設計與評估 (Performance Based Design, PBD)的方向來發展。此種新的方法,可彌補現有法 規的限制及提高災損防止 (Loss Prevention)。

歐美、日本等先進國家對於特殊建築物、公共設施或高風險作業場所 之安全設計,近年來均已突破法規的範疇,其主因是目前各國所訂定之標 準與法規,並不能完全涵蓋所有行業或作業場所(尤其是特殊作業場所或高 風險作業場所),我國亦然,因此,依據現行之規範作為設計之依據,顯然 無法有效保障人員安全。有鑑於此,各國在近十年已陸續將性能式設計的 理念,以文件化方式逐漸建立並試著和現行法規融合,以因應變化快速的 社會變遷所衍生高風險成本的災損問題。

日本【耐火性能檢證法】已將設計方法朝向性能式設計與評估來發展。

此種新的方法,將可彌補現有法規的限制及提高災損防止。目前國內有關 建築物構造防火性能驗證技術多以日本性能檢証法為基礎,藉由簡易計算 來確認其構造防火性能之模式。

第二節研究目的與方法

防火性能驗證法,是預想火燄旺盛期的火災性狀中,對主要構造的熱外 力進行運算。Route B 在主要構造的防火性能上首先應算出火災性狀,確定 每一間房間的火災溫度上昇係數(火災溫度上昇的容易程度)及火災持續時 間(起火到滅火的時間)這兩個特性值。接著,針對每一居室的主要構造部 分以耐火材料單位算出非破損性、阻熱性、及阻焰性的臨界點時間(保有耐 火時間)。如此可判斷這些防火構造具有高於火災持續時間以上之耐力。本 研究主要針對鋼骨構造保有耐火時間算訂的論據與實驗數據如何與性能設 計公式諸多參數同定加以探討。

應用性能設計簡易公式進行 Route B 構件保有耐火時間計算時,以下列 三項參數為例,可經由實驗數據資料(實尺寸構架實驗非材料試驗)加以 同定:

1. 構件溫度上升係數(h)與基本溫度上升係數(k0) 2. 溫度上升延遲係數(αw)

3. 熱阻抗係數(R)

由於日本【耐火性能檢證法】中有關上述三項參數皆受鋼材種類、受熱面 情形、被覆材料種類與施工法影響,而其檢証法中所列項目與種類有限,

又或被覆施工方法與國內不近相同,於往後推廣應用防火性能 Route B 驗 證時,恐將有所不及。

故本研究擬以本所防火實驗中心歷年來實尺寸構架實驗數據(裸鋼或加被 覆鋼)、建築新材料新工法審議資料及一或二次梁柱試驗加以佐證,蒐集擴 充適合國內之防火性能評估參數數據。

第三節預期成果

一、 蒐集彙整日本【耐火性能檢證法】中相關技術解說資料,以更進一步 了解其理論與實驗背景。

二、 分析比對日本所訂 Route B 中相關係數與國內經實驗結果同定後之差 異性。

三、 將以往於實驗中心實驗過之鋼結構被覆材與施工方法,相對應之性能 設計參數值加已建立,以備爾後資料數據足夠時,可將其擴充納入本 所「建築物構造防火性能驗證技術手冊」中。

四、 建立應用日本技術解說手法同定相關設計參數之驗證流程與方法。

相關文件