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防火避難安全驗證

第二章 文獻回顧

第一節 防火避難安全驗證

壹、 防火避難安全驗證技術種類

現今建築物在產業型態的改變下,高層化、集合化、大型化及多元複合化的 建築物日益增多,世界各先進國家依據科學方法為基礎,進行避難安全工程的設 計,為確保建築物內使用人員的安全,不受煙及火的危害,內政部建築研究所自 民國 88 年起,開始進行建築物防火避難性能化之相關研究,目前財團法人台灣建 築中心評定業務中將建築物防火避難安全驗證分為三種,分別為「法定規格式基 準(Route A)」、「替代性方法(Route B)」、「性能式設計(Route C)」。

RouteA 依照建築技術規則等國內法規的規定方式設計,一般的建築物均應符 合法規中建築技術規則第三、四、五、十一、十二章防火避難有關法規。Route B 以內政部建築研究所出版的「建築物防火避難安全性能驗證技術手冊」為驗證基 準,主要分為三部分,分別為「居室避難安全性能驗證」、「樓層避難安全性能 驗證」及「整棟避難安全性能驗證」,其中「簡易二層驗證法」主要著重於「居 室避難安全性能驗證」,主要目的為發生火災時,避難人員從避難開始至結束之 避難逃生時間;與居室、走廊到樓梯因火災造成的煙開始蓄積之煙層下降時間相 較,是否可於此安全時間內完成避難行動。Route C 則是使用電腦進行「火災煙控 電腦模擬」及「動態避難電腦分析」,如 FDS、Building EXODUS、Simulex 等,

模擬火場之煙流與避難時間之情形。驗證技術種類如圖 2-1 所示。

圖 2-1 臺灣防火避難安全驗證技術種類架構(資料來源:財團法人台灣建築中心)

貳、 臺灣法源法律

(a) 建築技術規則設計施工編:第 113 條、第 114 條、第 115 條。

(b) 建築技術規則建築設備編:第 64 條、第 65 條、第 66 條、第 67 條、第 68 條、第 76 條。

(c) 各類場所消防安全設備設置標準:第 19 條、第 20 條、第 92 條、第 113 條、第 114 條、第 115 條、第 116 條、第 118 條、第 119 條、第 120 條、第 121 條、第 122 條、第 125 條、第 126 條、第 129 條、第 131 條、第 133 條、第 134 條、第 136 條、第 138 條。

(2) 避難設施對應性能

(a) 建築技術規則設計施工編:第 70 條、第 79 條、第 79-2 條、第 79-4 條、

第 93 條、第 95 條、第 96 條、第 97 條、第 98 條、第 100 條、第 102 條、第 104 條、第 105 條、第 106 條、第 107 條、第 108 條、第 109 條。

(b) 建築技術規則建築設備編:無。

(c) 各類場所消防安全設備設置標準:第 23 條、第 24 條、第 25 條、第 26 條、第 27 條、第 28 條、第 29 條、第 146 條、第 147 條、第 148 條、第 149 條、第 150 條、第 151 條、第 152 條、第 153 條、第 154 條、第 155 條、第 156 條、第 157 條、第 179 條、第 180 條、第 182 條、第 188 條、第 190 條、第 191 條。

(3) 防止延燒對應性能

(a) 建築技術規則設計施工編:第 70 條、第 79 條、第 79-3 條、第 79-4 條、

第 86 條、第 89 條、第 110 條、第 110-1 條。

(b) 建築技術規則建築設備編:無。

(c) 各類場所消防安全設備設置標準:無。

3. 建築技術規則設計施工編

法源依據建築法第九十七條:有關建築規劃、設計、施工、構造、設備之建築 技術規則,由中央主管建築機關定之,並應落實建構兩性平權環境之政策。建 築技術規則設計施工編中第三章及第四章,有關於防火法規的重點說明如表 2-2 所示。

表 2-2 建築技術規則設計施工編

第四章 防火避難設施及消防設備

參、 建築物防火避難安全性能驗證技術手冊(資料來源:建築物防火避難安全性能驗證 技術手冊)

1. 依據與目的

「建築物防火避難安全性能驗證技術手冊」係依據「建築技術規則」總則 編第三條及第三條之四所稱「建築物防火避難安全性能設計計劃書」中避難計 劃之避難安全性能驗證規定,旨在明其避難安全性能設計與驗證方法,全名為

「建築物防火避難安全性能驗證技術手冊」,以下簡稱本手冊。

隨著火災工學的發展,避難行為及火災發展模式已開始被合理的量化評 估,因而避難安全的設計開始朝評估建築物避難安全性能方向設計,以確保人 員在遭受火煙侵襲前可以完成避難行動,這樣的設計理念就是避難安全性能設 計法規化之起源本手冊採國際火災工學相關學術及規範準則資料分析避難人員 能承受之煙層下降高度推算出避難容許時間,然後再以調查歸類所得之收容人 員密度、步行速度、出口流量、居室面積、步行距離、出口寬度等資料,依所 建立之驗算公式推估避難完成所需之時間後,再與避難容許時間比對,確認避 難是否符合安全。世界各先進國家依據科學為基礎的防火工程進行避難安全工 程設計,以突破傳統的規格式設計,建立一個可以將火災與風險探以量化分 析,並利用評估分析方法驗證是否可以達到法定安全值的性能規範。我國也在 93 年起藉「建築技術規則」總則編第三條及相關條文之增訂,開始實施性能式 設計法之防火避難安全計畫審查新制。求及追求安全投資之經濟效益,以推動 我國建築避難安全設計走向性能式法規,同其目的為因應世界建築防火工程科 技發展之潮流,並解決特殊建築物建構之需時以國內的需求為基礎,建立一個 合理可行的法規規範,並與國際調和,實為我剛發展避難安全性法規之主要方 向。

2. 適用範圍

本手冊之適用範圍,不包含 C 類(工業、倉儲類)、F 類(衛生、福利、

更生類)及I類(危險物品類)場所,下列情形為之建築物為適用範圍:

表 2-3 建築物防火避難安全性能驗證法適用範圍

3. 建築物防火避難安全性能驗證法之限制條件

本手冊並非適用於任何空間特性之建築物,目前在執行上仍有其限制條 件,其限制條件如下所列:

(1) 建築物必須為防火構造建築物。

(2) 不適用於無法自力完成避難行動人員之場所。

(3) 本驗證法是在以下火災模式進行之:

(a) 火災進行之假設限定發生於起火居室內,指起火到擴大延燒初期火災。

(b) 𝑡2− fire growth model。

(c) Zone model。

(4) 每一防煙區劃面積 ≦ 1500 (𝑚2)。

(5) 花板高度限制 <20 (𝑚)。

(6) 除排煙相關設施外,不考量其他滅火設備動作之影響。

(7) 進行住宅類(H-2)驗證時、須提供內部隔間平面圖,毛胚屋仍須提供內部 隔間參考平面圖。

4. 避難安全性能的定義

建築物所需避難安全性能,依驗證對象之不同,而區分為「樓層避難安全 性能」及「整棟避難安全性能」二種。

「樓層避難安全性能」係以建築物之單一樓層為對象。自該樓層之任一居 室發生火災,位於該樓層之所有避難人員從開始避難至避難完成為止,各居室 及從各居室通往直通樓梯之走廊等設施,需能保持侵入該空間之火災所產生之 煙或氣體不會下降到造成避難障礙之高度。

「整棟避難安全性能」係以整棟建築物為對象。建築物內任一居室發生火 災位於該棟建築物內所有避難人員從開始避難至避難完成為止,各居室及從各 居室通往直通樓梯之走廊等設施,需能保持火災所產生之煙或氣體不會下降到 造成避難障礙之高度與蔓延至直通樓梯間之性能表現。

5. 避難安全性能驗證法

避難安全性能驗證法區分為「樓層避難安全性能」及「整棟避難安全性 能」兩種。

6. 避難安全性能驗證法之運用

本手冊提供建築物避難安全性能驗證法之對象包括居室、樓層及整棟建築 物避雖安全評估之計算方式及相關規定,並可直接針對欲驗證之樓層部分,進 行自居室至直通樓梯止之避難安全驗證工作。

居室及樓層之避難安全性能驗證為建築之其中任一居室或樓層發生火災,

該樓層之避難人員從避難開始至避難結束之避難逃生時間,與居室到走廊、樓 梯因火災造成煙層下降之危險時間,驗證是否可於安全時間內完成避難行動。

整棟建築物之避難安全性能驗證,則為其中一居室發生火災時,建築物內 全部避難人員完成避難時間是否低於煙流入樓梯時間之避難安全驗算。

對於符合建築防火法規之避難通道及樓梯部分(具充分抗火防煙能力 者),因直接運算整棟建築物之人員避難安全並驗證之,所需數據及運算資料 必然龐大,故可直接針對不適法或欲驗證之樓層部分,進行自居室至直通樓梯 為止之避難安全驗證工作。至於欲驗證整棟建物之安全,則是煙未進入樓梯 前,避難人員已全數通過避難層出口。

圖 2-2 避難安全性能驗證法之構成

7. 可排除法規之項目

依據「建築物防火避難性能設計計畫書申請認可要點」,如運用避難安全 性能驗證法確認具有避難安全性能者,得不受建築防火法規部分內容之規範。

排除法規項目依據表 2-4 所示。

表 2-4 內的條文規定經樓層避難安全性能驗證通過後,得排除之,但若該 樓層濃煙有可能侵入樓梯間或其他樓層時,仍需進行整棟避難安全性能驗證通

過後,才得以排除。

避難安全性能法規規定在於檢驗避難人員的逃生安全,以日本為例,其避 難安全性能驗證可分為樓層避難安全性能驗證及整棟建築物避難安全性能驗 證,經驗證符合法令要求性能者,其在避難設施、排煙設備、內部裝修材料及 防火區劃可一部分或全部不受到規格式法規內容之限制。

我國建築技術規則第三條及第三條之四亦規定其適用範圍內之建築物,採 行性能式設計法進行防火避難安全性能設計時,經提具建築物防火避難安全性 能設計計畫書,送中央主管建築機關認可者,得不適用建築技術規則有關防火 避難的一部分或全部之規定。

前巷建築物防火避難安全性能設計計畫書,應依表 2-4 所列各類用靈建築 物之避前項建築物防火避難安全難人員數檢討必需之防火避難安全設施,達到 本規則各條文同等以上安全性能。

前巷建築物防火避難安全性能設計計畫書,應依表 2-4 所列各類用靈建築 物之避前項建築物防火避難安全難人員數檢討必需之防火避難安全設施,達到 本規則各條文同等以上安全性能。