防火門性能相關考慮因素

防火門設置及性能需求，除配合各種區劃功能目的需求外，對於防止 火災擴大延燒、建築用途及火載量等亦為防火門設置及其性能需求所必需 考慮之因素。

1. 火載量

由相關研究資料顯示，火載量在 25kg/m²其燃燒時間約二十分鐘(如圖 2.2)，依此火載量與燃燒時間關係可由文獻中得到如圖 2.3 關係，再根據 文獻資料對各用途空間之可燃物推算其火載量與區劃防火時效關係如表 2.9 所示，從此一關係早於 1925 年 S. H.Ingberg 提案建築物要求之防火時 效應基於其火載量而規定，所以防火門窗係作為防火區劃構件之一部分，

亦應考慮建築用途之火載量而予以規定。

圖 2.2 25kg/m²火載量與燃燒時間關係

圖 2.3 火載量與防火時效關係

0 50 100 150 200 250

0 1 2 3 4 5 6

防火時效(hr)

火載量(kg/m^2)

表 2.9 建築用途空間火載量關係

舞臺底部 10.2

舞臺 4.3

後台 20.6~21.0 20.8

(續前頁)

倉庫 紙倉庫 844.6~1261.0 1061.4 142.6 百貨公司 賣場 6.3~23.5 4.2 7.0

自建 6.9~37.1 20.0 6.5 公營貸款 9.8~88.8 28.8 11.3 公營分讓 8.6~64.2 33.8 10.3 住宅

員工宿舍 8.7~80.9 37.2 11.5 2. 輻射延燒

根據 Tanaka(1993)輻射延燒之簡易評估模式，對於建築技術規則中所 規定防火牆上最大開口 2.5m×2.5m 推估，以雙扇防火門加以防護時，在 防火門開啟方向範圍內，為保持可開啟不受阻礙下，換言之在半徑 1.25m 內無擺設物品情形下，於防火門中央 1.25m 對向處，其於火災期間之最大 輻射受熱量為建築技術規則所設定之輻射引燃容許界限值，以本所八十五 年度所進行之一系列防火門耐火實驗可求得

^ε

^=0.35，Ts=780℃，連同其 他已知參數，經由計算可得建築技術規則針對防火區劃上防火門所隱含設 定之輻射引燃容許界限值 qcrit=3.1w/cm²，另根據 Hasekawa(1984)以各種 木材進行著火性實驗得到一般木材輻射引燃容許界限值約為 1 w/cm²，在 現實建築常用之塑膠材料更容易引燃，其界限值更低。如依 Bercaw 等人 (1977)由避難要求來設定輻射容許界限值，皮膚暴露於 0.3 w/cm²輻射熱 下 10 秒以上即形成燒傷，0.7 w/cm²輻射熱下 2 秒以上即形成燒傷。

/

_s4

crit T

q F

=

εσ

其中 F=型態係數

qcrit=輻射引燃之界限值(w/cm²)

ε

=輻射率

σ

=5.667×10^-12(w/cm²K⁴)，Stefan-Bo;tzmann constant Ts=輻射源溫度(K)

而型態係數 F 可以下列公式表示

∫

=

AS dA

F

1 cos

βS¹

cos

₂ β² π

其中 As=輻射源面積(m²) S=相距距離(m)

2 1,β

β =連線與各面法線之夾角

表 2.10 防火門背溫與距離 60cm 處之輻射熱關係 NO. 加熱時間

(min)

最高背面溫度 (℃)

最大輻射熱(w/cm²) 輻射率

^ε

1 30 748 1.63 0.26 2 30 772 1.66 0.25 3 30 717 1.63 0.30 4 30 745 1.70 0.28 5 30 755 1.62 0.26 6 30 743 1.58 0.26 7 30 766 1.66 0.25 8 30 773 1.71 0.25 9 60 780 2.46 0.35

註：固定 輻射計放射率＝0.85 輻射計放射面積＝0.31173 ㎝

²

輻射計溫度＝20℃ 門板放射面積＝11309.7 ㎝

²

表 2.11 60 分鐘組之輻射率計算結果 加熱歷程(min) 10 20 30 40 50 60

背面瘟度(℃) 485 656 711 739 768 780 輻射熱(w/cm²) 0.67 1.39 1.76 2.15 2.35 2.46

平均

輻射率

^ε

0.36 0.33 0.33 0.36 0.35 0.35 0.35

圖 2.4 60 分鐘組之溫度時間歷程與輻射時間歷程圖 3.門扇重量

從建築用防火門檢驗資料顯示，申請防火時效 30 分鐘之防火門，其 門扇平均單位面積重量約 31(kg/m²)，申請 60 分鐘以上者門扇平均單位面 積重量約 40(kg/m²)，所以目前國內生產或進口銷售之防火門，如以較常 申請之門扇尺度 1100×2100(㎜×㎜)為例，30 分鐘防火門平均每扇門約 70kg 以上，60 分鐘以上防火門約 90kg 以上，而通常一般門約不超過

50kg，由於門扇重量主要由門鉸鍊所平均分擔，對於門扇鉸鍊支承耐久性 能有絕對之影響，同時門扇越重對於門扇開啟關閉之碰撞力越大，對於門 扇組構成材會構成龜裂損傷而損及耐火性能，另外對於開啟推力亦有所影 響。據此，如對防火門扇之重量予以限制，在於推動性能式規定上頗有後 退之虞，然基於安全前提下兼顧性能式規定，則有必要對於耐久性及其開 啟推力予以規範。

表 2.12 防火時效與門扇重量統計關係

NO. 防火時效

(min)

門扇面積(㎜×㎜) 門扇重量(kg) 門扇單位面積重量(kg/m

²

)

1 800×2100 53 31.5

2 1100×2100 71 30.7

平均

30

31.1

3 1100×2100 116 50.2

4 1100×2100 63 27.3

5 1100×2200 120 49.6

6 1100×2200 71 29.3

7 1200×2100 61 24.2

8 1200×2100 164 65.1

9 1200×2100 169 67.1

10 1200×2200 127 48.1 11 1300×2100 109 39.9 12 1500×2400 115 31.9 平均

60

43.3 13 1100×2100 63.5 27.5 14 1300×2200 130 45.5 平均

120

36.5

在文檔中 建築物防火門窗構件研究(一)防火門窗性能與設置規定 (頁 36-45)