第二章 文獻探討
第三節 高層建築物之定義及特性
一、高層建築物定義
「高層建築物」定義,綜觀世界各國之界定,通常一般建築物高度或總樓地板面積 區分外,也有以消防雲梯車所不能到達之範圍為區分標準。世界高層都市建築學會
(CTBUH)認為,高度在 300 公尺以上的建築稱為「超高層建築」。目前世界上達 150 公尺以上之高層建築物共有 4,724 棟,其中 200 公尺以上下者有 1,058 棟,300 公尺以上 者有 104 棟18。而下列為各國及相關消防協會所認定高層建築物之定義:19
(一) 我國:依建築技術規則,建築物高度在 50 公尺以上或 16 層以上之建築物。
(二) 中國大陸:依建筑设计防火规范(GB50016-2014)規範建築高度大於 27 公尺的住 宅建築和建築高度大於 24 公尺的非單層廠房、倉庫和其他民用建築。
(三) 美國:高度 152.4 公尺(500 英呎)以上之建築物。
(四) 日本:高度超過 60 公尺之建築物。20
17顏世錫等,高層建築防災設計準則之研究,內政部建築研究所籌備處,p.83,1980 年 7 月
18 http://skyscrapercenter.com
19 2008, 高層建築物火災避難策略之研究—以臺北 101 金融大樓為例
(五) 美國防火協會(NFPA):樓層超過當地消防隊雲梯車之高度之建築。
(六) 歐洲消防協會(EFPA):由建築物外部,消防車無法昇達搶救之樓層。21 二、 我國建築法規上沿革
民國 79 年內政部建築研究所籌備處召開「中日高層建築技術準則與管理制度研討會」
中,各研究小組因為站在不同的觀點,對超高層建物 的定義不同,在建築規劃設計組中指 出:高層建築物指 36 公尺以上, 60 公尺以下之建築物;建築結構組則指出:基面以高度 50 至 75 公尺以 上之建築物為超高層建築物,但卻未指出超高層建築物的建議高度; 建築設 備組則未針對超高層建築物加以定義,消防防災組則認為樓層在 11 層以上或簷高 31 公尺 以上之建築物為高層建築物;樓層在 25 層以 上或簷高 90 公尺以上之建築物為超高層建 築物,可見以結構組、規劃 設計組、設備組、防災組等不同立場對高層建築物會有不同 的定義。
民國 83 年增訂建築技術規則第 227 條:本章所稱高層建築物,係指高度在 50 公尺以上 或樓在 15 層以上之建築物。
民國 92 年 10 月 14 日建築技術規則建築設計施工編修正實行之第十二章高層建築物 專章內明定高層建築物係指高度在 50 公尺以上或樓層在 16 層以上之建築物,但並未對超 高層建築物有所定義,僅要求建築高度達 25 樓層或 90 公尺以上者,其防災中心應具備防災、
警報、通報、 滅火、消防及其他必要之監控系統設備。
三、 高層建築物結構及特性
高層建築物由於是地窄人稠下之產物,為強調其機能性,使其能發揮最大功效,多以複 合用途型態存在(一棟建築物內,提供不同用途之使用, 如 住宅、商店、電影院、遊藝場 等同在一棟建築物內,但分屬不同樓層或區域 使用),甚少看見單一型態之高層建築物,而 伴隨者用途型態及管理權責之不同,公共管理相對困難。
(一) 結構堅固結實:高樓建築之樑柱皆係由鋼骨或鋼筋混凝土所造,外觀雄偉。為防強 風吹襲及地震動搖,除有廣大深固之地基外,其支柱及外牆均極堅厚結實。
(二) 樓層面積廣闊:高樓建築為維持其堅牢穩固,通常建築基地需達一定標準,樓層愈高 相對的所要求之基地亦愈大。由於高樓建築物大都採用多角用途,其單一層面積已 較普通建築物更為寬廣,而各樓累積之樓地板面積更大,火災時無異形成廣大之延 燒範圍。
(三) 裝潢材料複雜:高樓外觀雖然堅固耐火,但內部裝潢、擺設及附設物品之材料則五 花八門。火災產生高熱並極易熱裂解大量濃煙及有毒氣體,造成人命鉅大之危害。近 年來由於建築技術之進步,許多建築師設計時只講求美觀、新潮、時髦、採光及節 省空間,外牆或大樓周壁大量採用玻璃建材。
(四) 開口通道眾多:高樓建築面積廣闊、樓層又多,因此內部必須隔成許多獨立之空間,
而這些空間須透過走廊、通道、樓梯、出口等貫穿銜接。此等處所因均屬開放性,
火災時立即成為煙及火流之通道,不但使濃煙及火勢擴展,更阻礙人們之避難逃生。
21高層建築物從業人員消防風險認知之探索性研究-以中油大樓為例,2012。
(五) 各種管道密佈:高樓內部設有各種管路系統,包括空調系統、電線系統、 電梯系統、
排煙系統以及供水、排水等水管。這些管路不但平面分佈於各角落且上下連貫形成 網路。火災時,這些管路乃成為火煙向上延伸之最佳孔道。
四、 高層建築物用途特色22
(一) 用途複雜:高樓建築純粹供一種用途者很少(如辦公大樓、集合住宅),大多數之高 樓,為達充分有效利用均為複合式用途。其間不少夾雜供公眾出入或聚集之用者,
其內部裝潢材料、使用器具及貯存物品,形成消防上之安全顧慮。
(二) 人口密集:高樓建築之樓層高與樓地板面積廣闊,故收容之人數眾多。尤其是綜合 大樓中,設有戲院、百貨公司、夜總會、旅館及餐廳等場所者人口密集、財物集中,
火災一旦發生時,常造成重大之人命傷亡與財物損失。
五、 高層建築物消防搶救難度23 1. 滅火困難
目前國內雲梯車最高僅能達到 72 公尺,故超過雲梯車高度之超高層大樓發生火災 時,因受到高度限制,消防人員無法藉由雲梯車之水力防護及搶救,僅能藉災區樓層 內自動撒水系統、消防栓及消防蓄水池供水搶救,當災區供電系統及消防泵遭燒毀 時,則僅能靠消防車等外力供水灌救,因之樓層越高,搶救亦越顯困難。
2. 到達困難
在較低樓層發生火災,消防人員尚可利用雲梯車或室內安全梯到達起火層,在較高 樓層發生火災,若停電或緊急用昇降機失效,救災人員惟有藉由室內安全梯徒步攜 具負重攀登室內梯,而影響搶救時效。
3. 供水困難
高層大樓發生火災時,滅火用水量相對較大,如果大樓停電,消防泵失 效或故障,室 內供水系統將無法滿足要求,則全倚賴消防人員從地面層逐層 延伸水帶及移動泵 向上供水滅火,費時費力搶救極為困難。
4. 排煙困難
高層大樓發生火災時,因受建築物本身所造成的地形風所影響及玻璃帷 幕牆限制, 其所受風向、風力影響,難以破壞帷幕玻璃窗進行自然排煙。機械排煙系統,也因受 風向、風力及氣壓等氣流影響而難以達到原設計排煙效 果。尤在停電或機械排煙 系統故障情況下,排煙更形困難。大量的煙氣籠罩 在大樓內,對消防人員滅火行動 和人員疏散,均造成極大影響。
5. 後勤困難
22 陳弘毅,火災學
高層大樓火災往往需要長時間搶救,於火災現場必須隨時補充搶救所需 空氣瓶、無 線電池、移動泵、油料、食物、水等,若遇停電或緊急用昇降機 失效,則後勤補給 支援惟有靠登梯運送,備極艱難。
六、 高層建築物搶救成功要件24
消防隊對於高層建築物之搶救是否能順利進行,依賴是否有正確的情資,且以最快速且 正確的方式取得。而獲取資訊最快且最正確的方式,便是起火建築物防災中心主動地提 供。依簡賢文、葉俊興及樓振宇三人之「高層建築物之防災問題與對策概念-以汐止東方 科學園區為例」,提出了高層建築物搶救成功要件,分別為「建築物防災能力」、「消 防力」及「火場作業能力」。
(一) 「建築物防災能力」
1. 防火管理組織 2. 自衛消防編組 3. 防災中心 4. 搶救設備 5. 消防安全設備 6. 防火區劃 7. 避難設施 8. 火載量 (二) 「消防力」
1. 快速通報部署 2. 正確判斷 3. 後勤支援 4. 健全通訊 5. 現場指揮站 (三) 「火場作業能力」
1. 消防人員 2. 消防裝備 3. 消防水源 4. 消防訓練 5. 消防搶救能力
日本東京消防廳對 1984 至 1993 年針對 100 公尺以上之 46 件超高層建築物火災調查
24 簡賢文,高層建築物之防災問題與對策概念-以汐止東方科學園區為例,中央警察大學消防科學研究所,2001 年。
結果,發現察覺火災者通報消防隊及進行初期滅火者皆與防火管理組織有關,因此防火 管理組織的建立對超高層建築物火災的預防與初期反應及具有實質的幫助。另外,日本 東京消防廳發現最先實施初期滅火者以建築物防災中心值勤人員為最多(共 20 件),而 初期滅火成功者有 36 件,高達 78%。由此可見,防火管理組織與防災中心之關係,是緊 密且相關的。