住宅廚房火災防制對策及技術之研究
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(2) 內政部建築研究所研究計畫成果報告. 住宅廚房火災 防制對策及技術之研究. 計畫主持人:蕭所長江碧 顧. 問:林教授慶元 陳教授俊勳. 共同主持人:陳組長建忠 鄭教授紹材 研 究 人員:蔡銘儒 蘇蕊芬 黃秀容 許志福 研究單位:內政部建築研究所 計畫編號:MOIS 892002 執行期程:八十八年十月至八十九年九月.
(3) ARCHITECTURE & BUILDING RESEARCH INSTITUTE MINISTRY OF INTERIOR RESEARCH PROJECT REPORT. The Research on Preventing Measures and Technique for Home Fire in Kitchen. BY SHIAO JING PI CHEN CHIEN JUNG CHENG SHAOTSAI TSAI MING JU SU JUI FEN HUNG SHIU JU SHU JEFF OCT 1, 2000.
(4) 住宅廚房火災防制對策及技術之研 究. 內政部建築研 究所. 89.
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(6) 住宅廚房火災防制對策及技術之研究 出版機關:內政部建築研究所 電話:(02)27362389 地址:台北市敦化南路二段 333 號 13 樓 網址:http://www.abri.gov.tw 出版年月:89 年 11 月 版(刷)次:初版 工本費:250 元 GPN:002244890812 ISBN:.
(7) GPN:002244890812 ISBN:.
(8) 摘. 要. 在 過 去 二 年 中 , 4件 火 災 中 就 有 1件 是 住 宅 火 災 , 4件 住 宅 火 災 中 就 有 1件 起 火 處 所 發 生 在 廚 房 , 因 此 本 研 究 從 了 解 廚 房 火 災 成 災 的 機 制,藉以提出可行且有效的防制對策及技術。在研究中以問卷調查 的資料提供火災實驗的基礎;進行櫥櫃材料的燃燒性能試驗,與水 壺乾燒、滷肉燒焦著火、油鍋著火等三項事件的試驗,發現滷肉燒 焦與油鍋著火會造成較大的危害。在全尺寸火災試驗中,木芯板面 貼水晶板並且天花板以塑膠企口板裝修的油鍋著火試驗,室溫高達 945℃。 本文在防制住宅廚房對策時,認為應以「防火安全教育」強化居 住者自動自主的作為,以「櫥櫃材料不燃化」提升廚房的防火能力 ,以「防火與保險相結合」鼓勵防火器材的設置,達成防火工作的 整體性與連貫性。在防制技術方面,提出:提升爐具性能、設計抽 油煙機自動排煙功能、櫥櫃材料之不燃化、天花板裝修材料之不燃 性、抽油煙機風管材質之不燃性、廚房油垢清潔、適當的偵煙器與 裝置位置等七項軟硬體措施,期能有效減低住宅火災的發生。. i.
(9) Abstract This paper is focusing on the closely spaced dwelling kitchen environment in Taiwan and cabinet material to proceed the dwelling kitchen fire testing. Apply the experimental procedure and result to discover the most useful plan and skill for fire prevention. The paper recommends using the “Fire safety education” to reinforce the concept of fire hazards, using “incombustible cabinet material” to improve the fireproofing ability in kitchens, using “Fire hazards insurance certification” to encourage the usage and installation of fire extinguishing equipment. The events could accomplish the completeness and continuity for the prevention of fire.. ii.
(10) 目. 錄. 摘 要 -------------------------------------------------------------------------------------------I ABSTRACT -----------------------------------------------------------------------------------II 目 錄 ----------------------------------------------------------------------------------------- III 圖目錄 ----------------------------------------------------------------------------------------- V 表目錄 --------------------------------------------------------------------------------------- VIII 壹、前言 ---------------------------------------------------------------------------------------1 1-1 研究動機與目的 --------------------------------------------------------------------- 1 1-2 研究內容與範圍 --------------------------------------------------------------------- 5 1-3 研究方法與流程 --------------------------------------------------------------------- 6 貳、文獻回顧 ---------------------------------------------------------------------------------9 2-1 住宅火災災害與預防 --------------------------------------------------------------- 9 2-2 國內對於住宅火災防制之推動------------------------------------------------- 37 2-3 日本對於住宅火災防制之對策------------------------------------------------- 39. iii.
(11) 參、住宅廚房環境調查 ------------------------------------------------------------------- 44 3-1 調查目的與內容 ------------------------------------------------------------------- 44 3-2 調查結果與討論 ------------------------------------------------------------------- 46 肆、櫥櫃材料燃燒試驗與結果 ---------------------------------------------------------- 50 4-1 試驗計畫 ---------------------------------------------------------------------------- 50 4-2 試驗結果與討論 ------------------------------------------------------------------- 51 伍、廚房全尺寸火災試驗與結果 ------------------------------------------------------- 71 5-1 試驗計畫 ---------------------------------------------------------------------------- 71 5-2 全尺寸試驗結果與討論---------------------------------------------------------- 72 陸、防制對策及技術之探討 ------------------------------------------------------------- 97 6-1 防制對策方面 ---------------------------------------------------------------------- 98 6-2 防制技術 ---------------------------------------------------------------------------100 柒、結論與建議 -------------------------------------------------------------------------- 103 參考文獻: -------------------------------------------------------------------------------- 106 附錄一:調查問卷內容 ----------------------------------------------------------------- 110. iv.
(12) 圖目錄 圖1-1 住宅火災受傷及死亡人數分佈 ........................................................... 3 圖1-2 住宅火災起火處所分佈 ...................................................................... 4 圖1-3 研究架構示意圖 ................................................................................. 4 圖1-4 研究流程圖 ........................................................................................ 8 圖2-1 發生火災之形式 ................................................................................. 9 圖2-2 室內火災成長過程............................................................................ 13 圖2-3 建築火災之三大危害效應................................................................. 19 圖2-4 台灣地區住宅火災發生原因統計圖 .................................................. 23 圖2-5 台灣地區住宅火災起火處所分佈圖 .................................................. 23 圖2-6 台灣地區住宅火災起火時間分佈圖 .................................................. 24 圖2-7 建築物防火對策要項........................................................................ 28 圖3-1 調查問卷之區域分佈圖 .................................................................... 47 圖4-1 櫥櫃材料表面試驗之排氣溫度 ......................................................... 53 圖4-2 櫥櫃材料表面試驗之發煙係數 ......................................................... 54. v.
(13) 圖4-3 PMMA材料之TGA-DTA試驗曲線 .................................................... 55 圖4-4 木芯板面貼水晶板之著火性試驗...................................................... 58 圖4-5 模型箱頂板裝置熱電偶與熱輻射計示意圖 ....................................... 63 圖4-6 乾燒試驗之溫度曲線........................................................................ 63 圖4-7 滷肉燒焦著火試驗之溫度曲線 ......................................................... 64 圖4-8 滷肉燒焦著火試驗熱輻射通量 ......................................................... 65 圖4-9 滷肉燒焦著火試驗過程照片 ............................................................. 66 圖4-10 油鍋著火試驗過程照片 .................................................................. 67 圖4-11 油鍋著火時紅外線熱像儀顯示之溫度分佈 ..................................... 68 圖4-12 油鍋著火試驗溫度曲線 .................................................................. 69 圖4-13 油鍋著火試驗熱輻射通量 ............................................................... 70 圖5-1 試驗A熱電偶裝置圖 ......................................................................... 81 圖5-2 試驗B熱電偶裝置圖 ......................................................................... 82 圖5-3 試驗C熱電偶裝置圖......................................................................... 82 圖5-4 試驗A中編號A熱電偶樹之溫度曲線 .............................................. 83. vi.
(14) 圖5-5 試驗B中編號C熱電偶樹之溫度曲線................................................. 84 圖5-6 試驗C中編號A熱電偶樹之溫度曲線 ............................................... 84 圖5-7 試驗C中編號B熱電偶樹之溫度曲線................................................. 85 圖5-8 試驗C中編號C熱電偶樹之溫度曲線 ................................................ 85 圖5-9 試驗C中編號D熱電偶樹之溫度曲線 ................................................ 86 圖5-10 試驗A之過程.................................................................................. 87 圖5-11 試驗B之過程.................................................................................. 89 圖5-12 試驗C之過程.................................................................................. 93 圖5-13 試驗C之紅外線熱像儀影像圖 ........................................................ 97. vii.
(15) 表目錄 表2-1 有機高分子材料燃燒產生之毒性氣體 .............................................. 18 表3-1 調查問卷樣本數分佈區域資料表...................................................... 46 表4-1 表面加熱試驗結果與引燃輻射熱推估 .............................................. 55 表4-2 著火性試驗結果 ............................................................................... 59 表5-1 試驗A之觀察記錄............................................................................. 76 表5-2 試驗B之觀察記錄............................................................................. 77 表5-3 試驗C之觀察記錄............................................................................ 78. viii.
(16) 壹、前言 1-1 研究動機與目的 根 據 消 防 署 火 災 統 計 資 料 〔 1〕 以 及 內 政 部 建 築 研 究 所 在 八 十 八 年 度 「 台 灣 地 區 住 宅 火 災 發 生 原 因 之 探 討 」 研 究 報 告 〔 2〕 中 顯 示 , 台 灣 地 區 在 民 國 八 十 七 年 當 中 , 總 火 災 件 數 有 13098件 , 建 築 物 火 災 有 5473件 , 約 佔 總 火 災 件 數 之 42%; 而 在 建 築 物 火 災 中 住 宅 火 災 有 3359件 , 約 佔 61.4%。 在 民 國 八 十 八 年 當 中 , 總 火 災 件 數 有 16389件 , 建 築 物 火 災 有 5913件 , 約 佔 總 火 災 件 數 之 36.1%; 而 在 建 築 物 火 災 中 住 宅 火 災 有 3626件 , 約 佔 61.3%。 在 這 兩 年 間 平 均 每 36分 鐘 發 生 一 件 火 災 , 4件 火 災 中 就 有 1件 是 住 宅 火 災 。 而 住 宅 火 災 中 發 生 受 傷 、 死 亡 人 數 , 以 八 十 八 年 為 例 , 分 別 在 該 年 火 災 中 佔 60%及 70%, 如 圖 11所 示 。 日 本 在 平 成 8年 (1996年 )中 , 住 宅 火 災 件 數 約 佔 建 築 物 火 災 的 57%;因住宅火災而死亡人數(890人)亦佔建築物火災所造成死亡人數 (1039人)的86% [3,4]。住宅 是一般人使用時間最多且環境最熟悉的活 動場所,但從住宅火災的發生頻率、傷亡人數比率等徵象,住宅火災 的問題是不容忽視的。 台 灣 地 區 在 八 十 八 年 住 宅 火 災 中 起 火 處 所 發 生 在 廚 房 者 有 924件. 1.
(17) , 亦 即 4件 住 宅 火 災 中 就 有 1件 起 火 處 所 是 發 生 在 廚 房 , 其 餘 的 起 火 處 所 有 臥 室 、 客 廳 、 佛 堂 神 龕 、 浴 室 及 其 他 , 如 圖 1-2所 示 。 廚 房 是 住 宅中火氣使用最頻仍的場所,可能造成廚房火災的原因有爐火烹調、 電線走火、瓦斯漏氣、放火及其他原因等。在住宅火災分析調查中 [1], 因 爐 火 烹 調 不 慎 造 成 火 災 者 有 790件 , 即 佔 住 宅 火 災 22%, 佔 廚 房 火 災 中 之 85%, 顯 示 廚 房 是 住 宅 火 災 最 易 起 火 的 地 點 , 而 爐 火 烹 調 不慎是造成住宅廚房火災之主因。 內政部建築研究所在八十八年度「台灣地區住宅火災發生原因之 探 討 」 研 究 報 告 [2]顯 示 廚 房 場 所 中 存 在 之 危 險 因 子 有 不 安 全 的 行 為 及 不安全的環境兩方面:不安全的行為可能包含疏忽忘記烹飪中之爐火 、擅自關閉火災偵測器或警報器、火氣管理不善導致孩童玩火、烹飪 時穿著太寬鬆衣服導致接焰而起火等等情況;而不安全的環境可能包 含爐火周圍置放易燃物易受熱輻射而著火、爐具上方的電線受爐火高 溫破壞電線絕緣材而發生短路起火、廚房內廚具及天花板使用可燃材 料,易因小火源引火而延燒擴大成災、瓦斯管路破損導致瓦斯外洩、 排油煙機內陳年油垢未清理易受熱而引火等等情況。在本研究中擬利 用本所防火實驗室的儀器設備,以實驗方式瞭解住宅廚房的環境,可 能造成熱輻射引燃著火的危害,從瞭解廚房火災成災的機制,藉以提. 2.
(18) 出可行且有效的防制對策及技術。因此,本研究之目的在(1)瞭解造成 廚 房 火 災 的 危 險 原 因 ; (2)瞭 解 廚 房 場所因小火源而延燒擴大的機制; (3)研 擬 有 效 的 防 制 廚 房 火 災 的 對 策 與 技術 。 研 究 的 架 構 示 意 圖 如 圖 13所示。. 1000 886. 火災受傷人 800. 635. 人 數. 611 600. 火災死亡人數. 440 400 200. 303. 405 273. 490 289 233. 214. 145. 住宅火災. 378 受傷人數. 185. 139. 住宅火災 死亡人數. 163. 0. 85. 86. 87. 88. 年 度 圖1-1. 住宅火災受傷及死亡人數分佈. 3. 89.
(19) 臥室. 佛堂神龕 浴室 客廳. 40%. 60%. 89年 廚房. 其他. 88年 87年 86年 85年 0%. 20%. 圖1-2. 80%. 住宅火災起火處所分佈. 對策與技術 因. 火災災害. 不安全環境. 不安全行為 圖1-3. 果. 研究架構示意圖. 4. 100%.
(20) 1-2 研究內容與範圍 本研究以住宅廚房環境為研究的範圍,研究的內容包含如下: 廚房環境調查:以瞭解一般住宅廚房的特性,空間格局,廚房裝 修等情況。調查對象以北部住宅為主,調查的結果可作為進行小尺寸 與全尺寸廚房火災試驗的參考。 進行廚櫃材料燃燒試驗:從調查中瞭解常用的櫥櫃材料後,進行 實驗室內的燃燒試驗,俾能獲得櫥櫃材料的燃燒特性。 全尺寸的廚房火災試驗:在住宅廚房中以疏忽忘記導致烹調不慎 的方式,進行全尺寸廚房火災試驗,從中瞭解廚房火災的燃燒性狀與 危害並且探討防制的對策與技術。. 5.
(21) 1-3 研究方法與流程 研究方法以文獻回顧、訪問調查、實驗分析等方法為主。分述如 下: 一、文獻回顧:進行有關火災燃燒的文獻資料蒐集,國外在廚房 環境所實施的防火對策及成效。 二、訪問調查:目的在瞭解一般廚房環境的狀態,廚房所使用的 櫥櫃材料、規畫的空間格局。 三、試驗分析:將住宅廚房常用的櫥櫃材料,利用本所防火試驗 室既有的儀器設備進行防火性能試驗。以表面試驗及基材試驗評估裝 修材料的著火性、發熱性、發煙性、變形等燃燒性質。以圓錐量熱儀 測定著火時間、熱釋放率。著火性試驗測定引燃熱通量及引燃時間。 以熱輻射計量測模擬火源的熱輻射量。建立廚房環境的防火性能資料 。並且進行全尺寸火災試驗,參考訪問調查的結果,佈置與實際住宅 廚房的空間格局與櫥櫃,在因疏忽忘記爐火烹調的情況作為模擬火源 試驗設計,以錄影方式瞭解廚房火災成長的過程與溫度的危害。 本研究經由試驗分析與討論,整理提出預防廚房火災的對策及技 術,俾能減低住宅廚房火災的發生與危害。. 6.
(22) 在研究步驟方面,首先進行有關國內外在住宅廚房火災防制的相 關資料文獻蒐集;同時進行一般廚房的現況調查,調查廚房所使用的 材料、規畫的空間格局等資料。其次,進行試驗室的試驗工作,分析 櫥櫃材料的熱學性質等基本資料。接著進行全尺寸的廚房火災試驗, 瞭解廚房火災的成災危害過程。研究流程如圖1-4所示:. 7.
(23) 住宅廚房火災防制對策及技術之研究. 研究動機與目的. 相關文獻蒐集. 廚房環境調查. 櫥櫃材料燃燒試驗. 研提防制對策及技術. 完成報告 圖1-4. 研究流程圖. 8. 熱輻射量測. 圓錐量熱儀. 著火性試驗. 表面試驗. 全尺寸火災試驗.
(24) 貳、文獻回顧 2-1 住宅火災災害與預防 2-1-1. 火災發生的形式. 從燃燒的觀點,火災起因必需有可燃物質及熱源(火源)存在, 只要有可燃物存在,即有發生火災之危險,火災之起因與火災之形態 , 隨 生 活 形 態 乃 至 科 技 之 變 遷 而 有 顯 著 之 變 化 , 更 形 複 雜 , 如 圖 2-1 所示[5](線條愈多之物質或熱源,其導致火災之危險性亦愈大)。. 可燃物質(例示). 熱源或能源(發火形式). (1)可燃性氣體(氣壓氣體、都市瓦斯等). (a)一般加熱(發火)熱發火源. (2)可燃性液體(常溫之液體可燃物). (b)衝擊、摩擦(發火)機械發火源. (3)低溫液化氣體(低溫液體可燃物). (c)熱放射(發火)熱發火源. (4)分解性可燃固體(天然、合成高分子等). (d)混合接觸、反應(發光)化學發火源. (5)非分解性可燃固體(炭素、金屬等). (e)電氣火花(引火)電氣發火源. (6)反應性物質(爆炸性物質、有機金屬等). (f)熱面(引火)機械發火源. (7)可燃性分散系(液體噴霧、粉塵雲). (g)高溫氣體(引火)熱發火源. 圖2-1 發生火災之形式[5]. 9.
(25) 2-1-2. 火災之發展過程. 建築物火災,通常的均是從建築物內部的一個空間起火開始而造 成的結果。一般室內火災燃燒過程,概可發現四個關鍵點,並將過程 概分為四個階段,如圖2-2所示[6,7],各階段的特色分別說明如下: 第一階段:起火期(Ignition) 造成起火的原因非常廣泛,一般有香煙、火柴引起的生失,或因 電器設備過熱,或來自鄰接構造物的延燒……等等火源。火災自「火 源」開始,通常必須經由「第一著火物」,甚至「第二著火物」等延 燒媒介物之著火、燃燒、火焰傳播,始能成災。一般而言,起火的發 生 與 起 火 位 置 並 無 絕 對 關 係,而與下列五項材料特質有關:(1)材料之 受 熱 分 解 溫 度 與 速 率 ; (2)引 燃 溫 度 、發火溫度及最低必要氧氣量等著 火 難 易 性 ; (3)材 料 曝 火 面 小 大 (材 料 有 無 防 火 被 覆 、 塗 裝 或 保 護 等 ); (4)材料曝火位置(邊緣處比平面處更易著火);(5)可燃物量等等。 第二階段:成長期(Fire growth) 材料被引燃著火後,其燃燒所產生的熱能向周圍擴散,藉輻射對 流、傳導等傳遞方式,加速可燃物進行裂解助長燃燒,使室內溫度逐 漸 上 昇 。 此 階 段 亦 受 下 列 材 料 特 質 之 影 響 : (1)材 料 之 著 火 性 ; (2)表. 10.
(26) 面 燃 燒 性 ( 在 材 料 表 面 之 火 焰 擴 展 ) ; (3)發 熱 性 ; (4)曝 火 面 小 大 形 狀;及(5)可燃物量等。 從火災之成長期程向下一階段之全盛期之瞬間可能會產生閃燃( Flashover) 現 象 。 在 臨 近 閃 燃 時 , 材 料 因 熱 分 解 產 生 的 可 燃 性 氣 體 在室內高處蓄積,一旦該氣體與空氣之混合氣體濃度到達燃燒界限時 ,且溫度已達多數材料之著火點或以上,則會產生瞬間爆發使整個室 內由局部燃燒擴大至全體燃燒,此現象稱為閃燃現象。此階段會發生 溫度急速上昇、濃煙擴散、炙熱氣體量激增、氧氣濃度急速減少等現 象,若人在室內則難以存活,故所有人員均應在閃燃之前避難至安全 處所。因此本階段之防火對策在於延長到達閃燃發生的時間,以增加 避難逃生時間。 第三階段:全盛期(Fully developed fire) 自閃燃發生之後,火勢旺盛,溫度維持一定高溫而持續燃燒,此 階段與室內全部可燃物之發熱量有密切關係,且火熱強度小大將依可 燃物量與空氣之供給量而定。同時生盛甚大之火焰、濃煙開始自開口 部噴出,可能引起相鄰房間的延燒。 第四階段:衰退期(Decay period). 11.
(27) 火災擴大至其他結構體的階段,火焰將由門窗等開口噴出,燃燒 由火災房間開口部向其他房間延燒,或向上層建築物延燒,其路徑包 括 : (1)噴 出 外 部 的 火 焰 燒 破 上 層 窗 戶 而 延 燒 , (2)經 由 內 部 走 廊 、 樓 梯 間 延 燒 , (3)經 由 空 調 風 管 或 管 道 間 延 燒 , (4)經 由 區 劃 間 隔 或 帷 幕 牆 接 合 處 空 隙 筳 燒 等 , (5)火 焰 自 室 內噴出時,其輻射熱源對於鄰棟開 口部或可燃牆面等之受熱表面產生最大輻射強度致使或溫度上昇而引 燃乃至於延燒。相反地,獨立住宅或受限制於一房間之火災,一但到 達最盛期的末期,即可看到室內火勢趨小,此稱為衰退期。火災一旦 發展至此,室內溫度開始呈直接盤下降,地板上呈現殘物燃燒狀態, 一直到熜滅為主。 因此假如火源不能及時撲滅,為了不使火勢在短時間發展到不可 收拾的地步,則須設法使閃燃不會發生;即使不可避免,也要將其發 生時間儘量延後,以爭取避難逃生的機會。或者能使消防人員及時趕 到火場撲滅火災,在對策上可選擇室內裝修材料採用防焰材料及耐燃 材料。. 12.
(28) 嚴重燃燒. C. 全面性燃燒. 火 災 溫 度. 燃燒面擴大 B. D. 局部燃燒. 全盛期. 燒失熄火. 成長期. 嚴重燒損. 最高溫度. 起 火. 發生閃燃. 起火期. (閃燃 ) 火焰延燒. 火源著火. A. 衰退期. 圖2-2 室內火災成長過程. 2-1-3. 火災造成之損害. 火災所造成的傷害包含經濟的損害、人命的傷亡和社會大眾的不 安全感[8],分述如下: 1.經濟的損害. 13.
(29) 火災所造成的經濟損害含房屋燬損、直接的財產損失和間接的經 濟 損 害 , 從 消 防 署 統 計 資 料 「 起 火 原 因 與 火 災 損 失 統 計 表 」 [1]中 顯 示 民 國 八 十 八 年 發 生 火 災 次 數 總 計 18254次 , 造 成 230人 死 亡 , 643人 受 傷 , 損 失 金 額 高 達 26億 1千 餘 萬 元 , 其 中 房 屋 損 失 6億 7千 萬 元 , 財 物 損 失 19億 4千 萬 元 。 而 火 災 對 經 濟 的 影 響 , 除 上 述 有 形 的 財 產 損 失 外 ,最嚴重的是間接的負面效益,譬如生產線、原料、產品的燒燬將使 訂單流失,甚至履約賠償;甚有精密設備之廠房雖僅小火波及或被煙 燻,也可能使設備故障而生產停滯。諸如此負面的效應是難以量化估 計的。 2.人命的傷亡 火災災害可怕的主因乃是火災過程中材料燃燒所產生之危害作用 常 威 脅 到 人 員 性 命 , 近 八 年 ( 民 81~ 88年 ) 平 均 死 傷 人 數 約 970人 [1] 。這些對人命安全傷害作用可分成六項,各項對於人命安全之效應概 分述如下[7-9]: (1)氧氣耗盡(Oxygen depletion) 一 般 人 類 慣 於 在 大 氣 之 21%氧 氣 濃 度 下 自 在 活 動 。 當 氧 濃 度 低 至 17%, 肌 肉 功 能 會 減 退 , 此 為 缺 氧 現 象 。 在 10~ 14%氧 氣 濃 度 時 , 人. 14.
(30) 仍 有 意 識 , 但 顯 現 錯 誤 判 斷 力 , 且 本 身 不 易 察 覺 。 在 6~ 8%氧 氣 濃 度 時 , 呼 吸 停 止 並 在 6~ 8分 鐘 發 生 窒 息 死 亡 。 由 火 災 引 致 之 緊 張 亢 奮 及 活動量往往增加人體對氧氣之需求,所以實際上在氧氣濃度尚高時, 即 可 能 已 出 氧 氣 不 足 症 狀 。 一 般 人 存 活 的 氧 氣 濃 度 底 限 為 10%, 然 而 能否到達此程度及到達時間,則依每次火災及受災位置而異,因為此 氧氣濃度受可燃物濃度、燃燒速度、燃燒系體積及透氣速率所影響。 (2)火焰(Flame) 燒傷可能因火焰之直接接觸及熱輻射引起。由於火焰鮮少與燃燒 物質脫離,所以對鄰接區域內人員不常產生直接威脅,這點與燃燒氣 體 及 煙 不 同 。 皮 膚 若 維 持 在 溫 度 66 ℃ ( 150 ℉ ) 以 上 或 受 到 輻 射 熱 3W/cm 2 以 上 , 僅 須 1秒 即 可 造 成 燒 傷 , 故 不 幸 與 火 焰 接 觸 時 , 其 溫 度 及其輻射熱可能導致立即或事後致命的危險。 (3)熱(Heat) 火災中,人與熱物體或火焰相接觸的機會較少,但在火場環境下 感受輻射熱的情況卻是必然的。熱對於燃燒系內及鄰接區域之人員皆 具危險性。姑不論任何氧氣消耗或毒害性效應,由火焰產生之熱空氣 及 氣 體 , 亦 能 引 致 燒 傷 、 熱 虛 脫 、 脫 水 及 呼 吸 道 閉 塞 等 危 害 。 人 在 65. 15.
(31) ℃中 , 大 約 可 忍 受 20~ 40分 鐘 不 等 之 有 限 時 間 , 在 120℃中 , 大 約 則 只 有 15 分 鐘 左 右 , 生 存 極 限 之 呼 吸 水 平 溫 度 ( Breathing level temperature) 約 為 131℃ ; 但 室 內 氣 溫 高 達 140℃ 時 仍 能 存 活 短 暫 時 間 , 若 在 175 ℃ 高 溫 中 , 則 不 超 過 1 分 鐘 。 又 呼 吸 水 平 高 度 ( Breathing level height),從地板向上算起一般約為1.5公尺之高度, 有 時 居 室 人 員 中 兒 童 佔 有 顯 著 比 例 時 , 安 全 設 計 上 則 採 用 1.2公 尺 水 平 高 度 。 對 於 呼 吸 而 言 , 一 般 超 過 66℃之 溫 度 便 難 以 忍 受 , 此 溫 度 領 域可能會使消防人員救援及室內人員逃生遲緩。火災對人體之生理熱 效應,除上述呼吸傷害外,皮膚燒(灼)傷亦是主要危害作用。依據 國 外 研 究 , 人 對 火 場 環 境 熱 輻 射 量 之 忍 受 程 度 如 下 : 在 0.12W/cm 2 , 尚 能 長 時 間 忍 受 ; 在 0.4W/cm 2 , 則 減 至 數 十 秒 左 右 ; 在 1.2W/cm 2 , 僅可忍受數秒鐘。 (4)毒性氣體(Toxic gases) 燃燒所產生氣體之組成依材料之組成、表面積、接觸氧氣量、溫 度、溫度變化速率…等因素而定。一般高分子材料之熱分解及燃燒生 成物成分種類繁雜,有時多達百種以上,然而對人體生理有具體毒性 效 應 之 氣 體 生 成 物 僅 是 其 中 一 部 分 , 如 表 2-1所 示 , 這 些 氣 體 之 毒 害 性成分基本上可分成三類:窒息性或昏迷性成分、對感官或呼吸器官. 16.
(32) 有刺激性之成分、其他異常毒害性成分。 (5)煙(Smoke) 依ASTM E176,煙之定義為“ 一材料發生燃燒或熱解時所釋出散 播於空氣之固,液態微粒及氣體” 。煙是一項重要的火災性狀,因為 能見度是避難者能否逃出發生火災之建築物,以及消防人員能否找出 火災、撲滅火災的影響因素。煙有視線遮蔽及刺激效應而助長驚慌狀 況。在許多情況,逃生途徑上煙往往比溫度更早達到令人難以忍受程 度。 (6)結構強度衰減(Structural strength reduction) 因火害造成之結構組件破壞具有明顯潛在的危險性。可能發生結 構樑柱之爆裂或結構強度減損、崩塌,或牆壁、屋頂崩塌的情況。另 外,火災對結構之破壞,有時不易單從外觀察覺,因此火災後結構強 度衰減程度的安全性評估相當重要。建築物因結構受火害而崩塌毀壞 的情況不多,但不可輕忽建築物受到第二次外來災害(如地震)可能 發生之危險。 若單純從裝修材料燃燒觀點來探討所產生之危害作用概主要為上 述前五項作用,若進一步歸納則為「火」、「氣」、「煙」三大危害. 17.
(33) 效應,如圖2-4所示。 3.社會大眾的不安全感 火災所造成的傷害除上述人命傷之和經濟的損害以外,尚包括為 社會大眾所帶來的不安全感。今高樓毗鄰而建,戶戶共牆而居。即使 自己家很安全,一旦別家起火也可能因延燒波及而引起鄰房火災。住 宅火災或縱火案件層出不窮,此等現象在社會大眾心中所留下的陰影 很難揮之即去。. 表2-1 有機高分子材料燃燒產生之毒性氣體[9]. 成. 分. CO, CO2 HCN, NO, NO2, NH3. 來. 源. 材. 料. 所有有機高分子材料 羊毛,皮革,聚丙烯腈(PAN),聚酯(PU), 耐龍,胺基樹脂…等. SO2, H2S, COS, CS2 硫化橡膠,含硫高分子材料,羊毛 HCl, HF, HBr. 聚氯乙烯(PVC)、含鹵素防火劑高分子材料, 聚四氟乙烯(PTFE). 烷,烯. 聚烯類及許多其他分子. 苯. 聚苯乙烯,聚氯乙烯,聚酯等. 酚,醛. 酚醛樹脂. 18.
(34) 丙烯醛. 木材,紙. 甲醛. 聚縮醛. 甲酸,乙酸. 纖維素纖維織品. 火焰擴大 燒. 火. 財物 損失. 物 品. 灼傷 皮膚. 亡 死 燒 死 傷 傷 克 火 灼 休 道 息 吸 窒 呼. 薰. 腐蝕氣體. 失. 減損結構強度 物品 腐蝕. 黑. 發熱高溫. 損 燒. 建築火災. 氣. 氧氣不足 有毒氣體. 昏迷 中毒 死亡. 火災原因 濃煙薰黑 煙. 迷. 失. 恐 惶. 生 逃. 困. 難. 人命 傷亡. 煙霧彌漫. 圖2-3 建築火災之三大危害效應[9-11]. 19.
(35) 2-1-4 住 宅 火 災 之 特 性 整 理 內 政 部 消 防 署 統 計 資 料 之 發 生 原 因 統 計 [2], 可 以 得 知 造 成 住 宅火災之前六項原因分別是:電線走火、爐火烹調、吸煙、放火、燈 燭 與 敬 神 拜 祖 等 , 如 圖 2-4所 示 , 就 住 宅 防 火 措 施 之 背 景 與 特 徵 說 明 如下: 1.火 載 量 大 : 經 濟 的 發 達 與 生 活 富 裕 , 使 得 在 狹 小 的 住 宅 空 間 中 存放眾多的財物,增加大量的火載量(Fire load),不利於防火。 2.電 氣 用 品 繁 多 : 由 於 資 訊 化 社 會 發 展 , 電 子 工 程 技 術 日 新 月 異 ,家庭電氣用品趨向多樣化與功能化設計,民眾為求生活上的舒適與 便利,在住宅中大量選用家庭電氣用品,數量有增無減,卻未對住宅 中 有 限 的 電 路 與 插 座 建 立 起 正 確 的 使 用 觀 念 , 導 致 住 宅 電 氣 火 災 [12] 。 3.住 宅 結 構 封 閉 : 住 宅 居 住 的 方 式 與 住 宅 的 結 構 , 住 宅 火 災 形 成 常內部燃燒的封閉形火災,使得火災時產生的煙氣導致人命傷亡的致 命傷。 4.與 構 造 類 別 無 關 : 根 據 行 政 院 研 考 會 所 作 「 當 前 建 築 消 防 安 全 問 題 與 對 策 之 研 究 」 [13]中 指 出 , 發 生 火 災 建 築 物 之 構 造 類 別 區 分 上. 20.
(36) ,以鋼筋混凝土構造者為最多,其次為鋼構造、鋼骨鋼筋混凝土構造 、木構造、磚構造、輕鋼架構造。在台灣地區住宅之構造大多為鋼筋 混凝土構造,基本上鋼筋混凝土構造屬於耐火構造物,因此火災的發 生並不因為構造類別屬耐火構造而較少發生。 5.室 內 裝 修 複 雜 : 住 宅 中 裝 修 材 料 的 種 類 相 當 複 雜 , 各 種 材 料 組 合的防火性能較難確認,防火管理亦顯得困難。 6.火 氣 管 理 疏 失 : 從 住 宅 火 災 起 火 處 所 統 計 資 料 顯 示 , 近 四 年 來 廚 房 與 佛 堂 神 龕 發 生 火 災 約 佔 36%, 臥 室 與 客 廳 發 生 的 火 災 約 佔 47% , 如 圖 2-5所 示 前 著 發 生 火 災 可 能 是 火 氣 使 用 不 慎 所 引 起 , 後 者 可 能 為吸煙與電器使用不當所造成。 7.起火時間常發生在警覺性較低的時段:如圖2-6所示發現,在過 去 四 年 中 , 起 火 時 間 在 12時 至 18時 的 時 段 最 多 , 可 能 是 由 於 火 氣 及 電 氣 的 使 用 最 頻 繁 。 但 凌 晨 0~ 6時 發 生 火 災 的 比 例 亦 佔 20%左 右 , 而 此 時段大多為就寢時間,警覺性較低,反應較慢,發生火災時的危險性 可 能 較 其 他 時 間 為 高 。 另 有 研 究 指 出 [14], 台 北 市 、 台 中 市 、 高 雄 市 等 大 都 會 區 住 宅 火 災 發 生 的 時 間 在 凌 晨 0~ 6時 時 段 為 最 高 , 可 能 與 都 會區的生活型態有關。. 21.
(37) 8.防 火 意 識 普 遍 較 低 : 住 宅 居 住 人 員 的 防 火 意 識 普 遍 較 低 。 人 多 數人認為自己的住宅是安全的,在購屋時優先考慮的是空間格局、採 光通風,對於「火災安全性」則常是次要考慮的項目,對於一般居住 人員而言,日常的居住功能比防火問題更重要。對於防火避難設施亦 較不關心且疏於保養。普通住宅中成員亦無家庭消防會議或逃生會議 。 9.火 災 初 期 滅 火 能 力 不 足 : 住 宅 中 滅 火 器 具 不 足 , 或 不 會 使 用 滅 火器具,無法在初期火災時予以撲滅,造成延燒擴大。. 0. 500. 10 00. 150 0. 走電. 1365 1364 723 799 790. 爐火烹調 吸煙 放火 燈燭 敬神拜祖 玩火 機器摩擦 瓦斯漏氣 不明 其他. 221 199 237 184 153 163 211 122 116 130 233 181 143 127 186 158 106 102 96. 1506. 2 000 1738. 1059. 361. 44 56 121 67 89 61 50 67 244 203 143 211 101 192 159 241. 民國85年. 22. 民國86年. 民國87年. 民國88年.
(38) 圖2-4 台灣地區住宅火災發生原因統計圖 ( 資 料 來 源 : 消 防 署 統 計 資 料 ). 佛堂 神龕 7%. 浴室 1%. 其他 10% 臥室 30%. 其他 20%. 浴室 1% 佛堂 神龕 7%. 客廳 24%. 客廳 20%. 廚房 28%. (a) 民國85年 浴室 1% 佛堂 神龕 7%. 其他 17%. 臥室 23%. (b) 民國86年. 廚房 32%. 客廳 17%. 廚房 29%. 浴室 3%. 其他 17%. 佛堂 神龕 7%. 臥室 26%. 臥室 27%. 客廳 20%. 廚房 25%. (d)民國88年. ©民國87年. 圖2-5 台灣地區住宅火災起火處所分佈圖 ( 資 料 來 源 : 消 防 署 統 計 資 料 ) 1500. 民國85年. 民國86年. 民國87年. 88年 1261 1217. 1203 1092. 1036. 1021 963. 1000. 902 802. 835. 801. 775. 803. 720. 688 629. 500. 0. 0-6時. 6-12時. 12-18時. 23. 18-24時.
(39) 圖2-6 台灣地區住宅火災起火時間分佈圖 ( 資 料 來 源 : 消 防 署 統 計 資 料 ) 2-1-5. 發生住宅火災之不安全行為與不安全環境. 火災災害發生的原因依屬性可區分為自然因素及人為因素兩類: 自然因素通常是指無法預期及無法事前防範的異常現象,如地震後引 起的火災、雷擊造成電線短路或電器發熱而引起之火災。而人為因素 又可分為不安全的行為與不安全的環境兩種。歸納分析造成災害的因 素,俾助於提出有效的預防對策[2]。 通常不安全的行為而導致住宅火災者有下列之情況: 1.不 理 會 標 示 說 明 警 告 , 就 任 意 動 手 操 作 。 如 延 長 線 超 載 使 用 , 導致延長線異常發熱,或造成電線走火,而引發火災。 2.把 安 全 裝 置 弄 失 靈 , 而 不 自 知 。 如 電 路 開 關 未 使 用 熔 絲 , 或 使 用過大容量電流之保險絲,或電器設備之漏電遮斷器已失效,皆會造 成電路或電器異常發熱,產生電器火災。或錄影帶回帶機、馬達卡住 無法跳脫回到安全狀態,因摩擦而產生過熱等危險情形。 3.不 正 確 的 使 用 方 式 。 例 如 在 電 熱 器 具 、 暖 爐 、 或 利 用 燈 泡 烘 乾 衣物,容易引燃衣物而衍生火災。 4.電氣使用過久,易因為散熱不良,產生高熱的危險。. 24.
(40) 5.關 閉 偵 測 器 或 警 報 器 。 有 些 住 宅 使 用 不 當 之 偵 測 器 因 受 誤 報 所 惱,逕而關閉偵測器或警報器,以致真正發生火災時無法正確發揮預 警的功能。 6.疏 忽 、 分 心 、 忘 記 等 。 忘 記 烹 飪 中 的 爐 火 、 忘 記 發 熱 中 的 電 熨 斗、或油炸食物未守在油鍋旁,導致油溫上生引火造成火災。 7.抽 煙 煙 蒂 未 捻 熄 處 理 。 煙 蒂 掉 落 在 家 具 沙 發 上 或 寢 具 上 引 燃 而 起火燃燒:或將未熄滅的煙蒂倒入垃圾桶內,引燃垃圾桶內可燃物而 引發火災。 8.穿 著 不 安 全 。 烹 調 食 物 時 , 穿 著 太 寬 鬆 的 衣 服 , 或 袖 子 太 長 未 捲起,易接著爐火而生危險。 9.神 壇 或 神 龕 香 爐 未 清 掃 , 常 會 因 為 爐 內 燒 香 的 香 枝 太 茂 密 而 引 燃發火,或燈具因長時間使用又未檢視配線並清理插頭及插座間之塵 埃,亦產生火花放電的危險。 10.火 氣 管 理 不 善 。 出 門 前 未 檢 查 爐 火 是 否 妥 善 關 閉 、 或 打 火 機 、火柴未放置於孩童不易取得之處,導致孩童玩火。 11.在逃生通道上或逃生安全梯堆置雜物,阻礙避難逃生。. 25.
(41) 通常不安全的環境而導致住宅火災者有下列之情況: 1.爐 火 高 溫 周 圍 置 放 易 燃 物 。 例 如 在 爐 火 周 圍 放 置 廚 房 紙 巾 、 抹 布、保鮮膜或櫥櫃距爐火太近,易受熱輻射而著火。 2.爐 具 上 方 有 電 氣 電 線 通 過 , 可 能 因 爐 火 高 溫 而 溶 解 電 線 之 絕 緣 塑膠,造成電線短路引起電氣火災。 3.在 白 熾 燈 泡 周 圍 有 易 燃 物 。 白 熾 燈 泡 會 產 生 高 溫 , 若 周 圍 有 紙 張或窗簾等易燃物品時,有可能被引燃。 4.電 熱 器 具 周 圍 存 放 易 燃 物 。 在 電 暖 爐 、 微 波 爐 等 電 熱 器 具 周 圍 若存放有易燃物,則有引火著火的危險。 5.室 內 裝 修 材 料 大 量 使 用 可 燃 材 料 , 一 旦 被 引 燃 則 大 量 釋 放 可 燃 氣體及熱量,極易釀成災害。 6.廚 房 內 可 燃 材 料 過 多 。 住 宅 的 廚 房 常 有 櫥 櫃 、 處 理 台 、 還 有 遮 蔽管路的天花板,極易因引火而延燒擴大。 7.電 線 線 路 老 舊 劣 化 。 隨 著 屋 齡 增 加 電 線 線 路 亦 產 生 劣 化 問 題 , 若疏於檢查又因電氣設備使用超載,則易造成電氣火災。 8.瓦 斯 管 路 未 定 時 檢 查 維 修 或 更 換 , 極 易 因 管 路 破 損 致 瓦 斯 外 漏 。. 26.
(42) 9.廚 房 排 油 煙 機 內 油 垢 未 清 理 致 產 生 大 量 黏 附 及 堆 積 現 象 , 極 易 受熱而引火。 10.單 一 避 難 逃 生 出 口 , 在 火 災 發 生 時 會 發 生 有 無 法 順 利 避 難 的 危險。 11.鐵 窗 未 裝 設 逃 生 出 口 , 在 火 災 發 生 時 亦 有 逃 生 或 搶 救 的 困 難 。 12.室內存放大量揮發性或燃點低的化學藥劑。. 從以上之分析可以發現不安全的行為主要是對於防火安全的知識 缺乏而產生錯覺,因此「教育」是最重要的工作,透過教育加強對防 火的認知,進而有正確的行為。另一方面不安全的行為來自管理上的 缺失,缺乏組織及制度,可透過防火管理的制度消除此人為的危險因 素。不安全的環境主要是由於技術上的缺失所造成,或者是由於不安 全的行為造成了不安全的環境。在矯正技術上的缺失方面,可從設計 、材料、保全、檢查等工作來減低不安全的環境狀態。. 27.
(43) 2-1-6. 住宅火災的預防對策. 住宅防火措施的最終目的是保障生命安全和減少物質損失,而更 實際的目標可以減少起火的危險性,防止火災造成危險的擴大,並且 降低都市大火的危險性。因此,預防住宅火災主要可分為防止起火、 避難逃生、控制火災等三項對策,如圖2-7[7]所示。. 防止起火對策 小心火燭,自動警報系統、 偵煙器、自動灑水系統、 裝飾薄材料的防焰性能. 建築物防火對策 控制火災對策 避難逃生對策 逃生陽台、樓梯、緊急用安全梯 緊急照明設備、排煙設備、防煙區劃. 室內裝修材料的耐燃性能 防火區劃、防火門、耐火構造、 防火建築物. --------------------------------. ------------------------------. 引導燈、逃生器具、緊急播音設備 緊急用電梯、各種求救用裝備. 消防設備、自動滅火設施、 室內消防栓、各種消防用裝備. 圖2-7. 建築物防火對策要項[7]. 28.
(44) 29.
(45) (一)防止起火的對策. 建築物會發生火災大多數是人為的因素,人為的使用不慎、疏忽 或故意縱火,是發生住宅火災的主要因素。從過去住宅火災的統計資 料可知,由於微小火源而造成嚴重傷亡及損失的案例,為數極為可觀 ;為進一步防止因微小火源釀成大禍,預防微小火源的產生即為住宅 防火對策的第一要務。在防止微小火源的產生上,最希望是根本沒有 火源產生,如果沒有火源產生也就不會發生火災,所以希望一有火源 發生即能被偵測到,發出預警警報。若配合室內裝飾薄材料,包括地 毯、窗簾、沙發布等具備防焰性能,使微小火源能自行熄滅,避免或 減少成災的機會。 因此,住宅防止起火的措施,不但要考慮明火器具的品質,還須 考慮使用人員的使用情況和使用場所的環境條件;在建築設計方面, 重要的是應選擇不易燃的內部裝修材料;若能配合火災感應警報設備 , 早 期 發 現 火 災 並 予 撲 滅 。 參 考 日 本 「 建 築 物 綜 合 防 火 設 計 法 」 [15] 中之建議措施,有下列幾個具體之對策: (1)在 明 火 器 具 ( 如 瓦 斯 爐 、 蚊 香 ) 周 圍 , 採 用 不 燃 性 材 料 , 可 以 避免異常燃燒情況的發生。. 30.
(46) (2)廚 房 的 排 油 煙 管 和 烤 箱 設 置 場 所 周 圍 , 可 以 採 取 隔 熱 性 能 良 好 的不燃材料包覆。 (3)廚 房 之 天 花 板 裝 修 宜 採 用 不 燃 材 料 , 可 以 降 低 火 氣 使 用 不 慎 時 延燒的危險。 (4)裝 置 煙 偵 測 器 , 只 要 能 夠 早 期 發 覺 , 一 旦 發 生 火 災 , 也 不 致 釀 成大禍。 (5)房 間 寬 敞 的 住 宅 , 若 居 住 人 員 比 例 較 低 , 可 能 造 成 難 以 察 覺 起 火的可能。因此,最好考慮設置火災感應警報設備,可以有預警的功 能。 (6)住 宅 中 的 成 員 應 有 人 人 都 是 防 火 管 理 人 員 的 意 識 , 做 好 火 氣 的 安全管理。 (7)應 避 免 電 氣 插 座 發 生 超 載 , 導 致 導 線 溫 度 過 熱 , 引 發 電 氣 火 災 。 (8)裝 修 工 程 架 設 在 天 花 板 或 隱 匿 處 之 電 線 , 宜 有 絕 緣 保 護 套 管 , 以避免電線受損或導線異常過熱而引燃周圍之可燃物。 (9)瓦 斯 爐 、 排 油 煙 機 應 定 期 保 養 清 潔 , 避 免 油 垢 堆 積 過 多 易 引 發 火災。. 31.
(47) (10)平 時 檢 查 瓦 斯 管 路 , 用 肥 皂 水 查 看 管 路 是 否 有 漏 氣 現 象 , 必 要時請專業人員處理,可避免瓦斯漏氣。 (11)住宅中準備家庭用滅火器可在火源發展階段予以有效撲滅。. (二)避難逃生對策. 台灣地區住宅的類型有:獨院住宅、集合住宅、寄宿舍、分間出 租供住宿的房屋等四種,面對不同居住屬性、防火管理組織體制、防 災意識與應變能力、消防避難逃生、救助設備使用等等相異的情況, 在發生火災時能有效安全避難逃生,確保生命安全,是一項重要的課 題,僅從住戶居室的避難至集合住宅群體的避難對策如下: 甲.住宅居室的避難 (1)在 早 期 發 現 火 災 時 , 原 則 上 使 用 普 通 出 入 口 的 通 道 作 為 避 難 路 徑,平時應儘量確保此路徑的安全。 (2)除 了 主 要 避 難 通 道 外 , 宜 有 次 要 的 通 道 , 用 以 作 為 未 及 時 發 現 火 災 時 的 避 難 路 徑 。 尤 其 是 3層 樓 以 上 的 居 住 住 宅 , 主 要 避 難 通 道 不 能使用的可能性很大,因此輔助逃生救助設備便非常重要。 (3)原則上避難逃生出口要與道路等公共空間相連通。. 32.
(48) (4)確 保 逃 生 通 道 的 暢 道 , 若 與 防 盜 措 施 相 互 衝 突 時 , 應 設 置 從 內 容易出去,室外難以進入的設計。 (5)住 宅 居 室 相 連 的 情 況 , 須 考 慮 避 難 路 徑 的 走 廊 可 能 充 滿 煙 氣 。 因此須熟知避難出口的方向,以及自身的防護措施。 (6)居 住 高 樓 、 公 寓 應 預 先 勘 察 地 形 , 尤 其 屋 頂 通 往 避 難 平 台 之 門 不可被加鎖以致防礙緊急逃生。 (7)從 窗 外 、 陽 台 逃 生 的 路 徑 , 須 注 意 下 方 樓 層 是 否 有 噴 射 出 火 焰 而不能使用。 (8)即使在陽台也不能直接跳至地面,可在陽台上等待救援。 (9)有 老 人 、 兒 童 和 孕 婦 等 弱 者 , 應 該 準 備 一 個 房 間 能 夠 使 得 安 全 避難。 (10)住 宅 火 災 一 般 不 易 做 到 煙 氣 控 制 , 因 此 須 考 慮 避 難 時 受 濃 煙 污染的防護措施。 (11)一 旦 發 生 火 災 , 切 勿 眷 戀 財 產 而 延 遲 避 難 時 間 ; 若 已 完 成 避 難亦不可冒然返回火場。. 33.
(49) 乙.集合住宅樓層的避難 集合住宅樓層的避難需考慮出火樓層與非出火樓層,因此須有可 靠性較高的措施,以防止火焰及濃煙的擴大。此外,非火災住戶內一 旦有人,就有可能影響滅火活動。因此,制定整樓棟的避難計畫,原 則上任一住戶發生火災,必須保證其他住戶全部居民順利避難逃生。 (1)可 將 平 時 使 用 的 公 用 通 道 和 樓 梯 作 為 主 要 疏 散 通 道 。 但 是 主 要 通道有不能通行的可能性,必須準備次要的避難路徑。 (2)火災發生時,切勿搭乘電梯。 (3)避 難 通 道 的 內 部 裝 修 應 為 不 燃 材 料 , 若 為 可 燃 性 材 料 時 , 必 須 確保造成的火焰傳播不會影響避難行動。 (4)平 時 應 使 安 全 梯 的 防 火 門 保 持 自 然 關 閉 狀 態 , 可 減 少 濃 煙 侵 入 避難通道,或阻絕火勢的擴大延燒,妨礙避難行為。 (5)濃 煙 的 擴 散 是 避 難 的 重 要 障 礙 , 大 樓 的 排 煙 設 備 , 平 時 要 注 意 維護管理,保證緊急時工作系統的可靠性能。. 34.
(50) (三) 控制火災防止擴大的對策. 防止住宅居室內火勢蔓延擴大的措施,不僅能夠提高防止燃燒損 失的性能,而且還抑制火源向相鄰樓棟蔓延的意義。即使是暫時防止 擴大,也有助於安全避難。為了儘量抑制火災造成的損失,依靠防止 起火及早期發現的初期滅火將最有效。室內裝修的不燃化和存放物品 的不燃化在防止初期火災擴大方面也非常重要。有下列幾點防止火勢 蔓延擴大的措施: (1)即 使 房 間 周 圍 都 不 耐 火 , 只 要 對 起 火 可 燃 性 高 的 部 份 進 行 重 點 耐火處理,就可以提高住戶的防止燃燒損失的性能。 (2)能夠將火災控制在室內的時間取決於區劃的性能。 (3)廚房內櫥櫃及天花板採用不燃材料可減少廚房內火源擴大。 (4) 牆 壁 和 地 板 中 設 置 配 管 等 貫 穿 部 分 時 , 宜 採 用 防 火 填 縫 材 阻 止火災穿過貫通部份而擴大延燒。 (5) 外 牆 的 裝 修 和 底 襯 如 果 使 用 可 燃 材 料 , 即 便 沒 有 巨 大 火 焰 , 也會有向上層蔓延的危險。 (6) 公 共 通 道 內 裝 修 必 須 使 用 不 燃 材 料 , 而 樓 梯 等 垂 直 通 道 必 須 分隔,阻止火勢通過樓梯向上層蔓延。. 35.
(51) (7) 火 災 時 , 向 相 鄰 建 築 物 延 燒 的 原 因 有 : 火 星 和 飛 火 、 連 接 火 焰、輻射熱。屋頂不燃化的措施,可以減少火星和飛火的災害。 (8) 噴 出 的 火 焰 , 會 對 相 鄰 地 區 造 成 強 大 的 輻 射 熱 , 控 制 開 口 等 減小噴出火焰的規模,或增加鄰棟的防火間隔,都能有效降低輻射熱 的災害。 (9) 為 了 使 屋 頂 、 外 牆 、 開 口 部 份 和 區 劃 構 件 具 備 阻 燃 和 隔 熱 性 能,以控制火災對周圍造成的影響,要求在火災持續過程中,不得出 現構件結構被破壞或明顯變形等。 (10) 防止建築物受火害時,構件發生掉落或倒塌,不但會助長火. 災向周圍擴大,而且會增加消防搶救滅火行動的困難度。. 36.
(52) 2-2 國內對於住宅火災防制之推動 內 政 部 於 86年 3月 27日 以 台 (86)內 消 字 第 八 六 七 六 零 五 四 號 函 發 佈推動「住宅防火對策」計畫,計畫之目的在於降低住宅火災發生率 極 其 引 發 之 傷 亡 率 。 其 中 有 關 住 宅 防 火 對 策 之 推 動 事 項 摘 錄 如 下 [16] : 提昇防火意識:廣泛發送住宅防火手冊及住宅防災錄影帶,藉由 大眾傳播媒體、演習訓練活動等加強現有之防火宣傳活動,並送交相 關機關、團體及電氣、瓦斯公司等單位協助發送及配合宣導活動,同 時透過所有機會及媒體展開生活防火安全對策之宣導活動,以提昇防 火防災意識。 實施防火診斷:透過村里民大會、社區活動等,運用自己診斷表 實施防火診斷,且針對火災常發生之區域及配合參與較高之社區,藉 由個別訪問進行防火診斷,引導民眾主動參與,以謀求居住環境之安 全 化 。 消 防 署 並 提 供 二 十 五 項 居 家 防 火 安 全 診 斷 項 目 [17], 以 改 善 住 宅防火安全的行為及環境。 確保高齡者等災害弱者之人命安全:對高齡者等災害弱者及其家. 37.
(53) 庭,進行防火指導及提醒對用火、用電器具之定期檢修等,同時推動 社區、里鄰互助體制,確立對災害弱者之鄰保共助體制,同時透過鄉 鎮市、區公所、村里鄰辦公室等協調聯繫社區內日常生活用品供應事 業,以普及住宅用防災器材及防焰物品,以提昇防災環境。 提昇住宅防火能力:推動住宅內部裝修耐燃化;裝飾物及地坪鋪 設物防焰化,並藉由住宅用防災器材之普及,以提昇住宅之防火性能 。運用消防安檢或查察機會,對於居室、樓梯間及用火、用電器具周 邊之不燃化,進行行政指導。特別是對於高齡者居住之住宅,應協調 相關主管機關,指導其提高此類住宅之防火能。 普及住宅防災器材:許多住宅係屬非供公眾使用建築物,並無消 防安全設備之設置,且一般法定消防設備多屬系統式,需花費相當金 錢購置,以致影響設置意願,故有必要輔導業界發展住宅用專用滅火 器材,減輕購置者負擔,進而促進購置意願。其次,再運用住宅防災 器材之樣品或實物展示組合,將住宅用滅火器、簡易自動滅火裝置、 住宅用火災警報器、防焰製品等充分有效週知,同時由省(市)、縣 (市)政府主動研究居民設置住宅防災器材之補助事宜。 放火火災預防對策:向各社區及住戶推動「營造不被防火之環境 」宣導,以防止放火事件發生。. 38.
(54) 建立資訊情報中心:省(市)、縣(市)政府應成立防災資訊中 心,以提供迅速、正確的防災資料。 其他:發展婦幼、青少年、慈善公益團體等防火組織,透過各種 管道充實防災教育如透過各種管道充實防火教育。. 2-3 日本對於住宅火災防制之對策 日 本 於 平 成 8 年 ( 1996 ) 中 建 築 物 火 災 件 數 為 28978 件 , 其 中 17038件 約 58%為 住 宅 ( 一 般 住 宅 、 集 合 住 宅 、 複 合 用 住 宅 ) 火 災 ( 註 : 台 灣 地 區 民 國 88年 為 61.3%) 。 此 外 , 該 年 中 由 於 建 築 物 火 災 所 造 成 的 死 亡 人 數 有 1039人 ( 縱 火 自 殺 者 除 外 ) , 其 中 890人 ( 85.7% ) 即 是 住 宅 火 災 所 引 起 的 。 當 中 65 歲 以 上 的 高 齡 者 有 498 人 ( 約 佔 56%)。. 39.
(55) 日 本 消 防 廳 於 昭 和 62年 起 至 平 成 元 年 ( 1987~ 1989) 3年 間 , 設 置住宅防火對策檢討委員會,進行住宅防火對策的檢討。根據檢討的 結果,將住宅防火對策當做是消防行政上極重大的課題,並以「國民 運動」的方式推進,因而在平成3年(1991)3月制訂 「推動住宅防火 對策相關之基本方針」。在該基本方針中的對策是以大幅減低住宅火 災所造成的死者,尤其是對高齡者的防火為中心,綜合性的推動提升 住 宅 防 火 安 全 性 。 預 計 在 10年 後 至 少 將 住 宅 火 災 的 死 亡 發 生 人 數 , 抑 制在由現況所預估之死亡人數的半數以下。為了達成上述的目標,由 學者、相關的行政機關、團體等構成「住宅防火對策推進協議會」, 揭示以全民運動的方式展開住宅防火對策的推動,推動事項如下: (1) 提升防火意識; (2) 實施住宅防火診斷; (3) 推動住宅用防災器材等的開發與普及化; (4) 推動有關住宅防火對策之調查研究; (5) 財政、金融等的配合鼓勵措施。 在 設 定 基 本 方 針 及 設 置 協 議 會 之 後 5年 中 , 觀 察 每 年 由 於 住 宅 火 災所引起的死亡發生數較預測人數降低,但對於當初將預估死者數抑. 40.
(56) 制在半數以下的目標而言,此結果並未能稱是順利達成。其原因大約 可歸納為以下幾點: (1)以 往 的 住 宅 防 火 對 策 活 動 中 , 為 進 行 當 初 所 考 量 之 區 域 主 導 型 活動的體制整備並不十分完備。 (2)住 宅 防 火 對 策 的 宣 傳 在 財 源 的 節 制 上 並 未 發 揮 充 分 的 效 果 , 亦 或「住宅防火」這個用語的意義難懂等,考量者的本身未能普遍性 地讓國民充分地理解。 (3)由 於 實 施 政 策 係 以 一 般 住 宅 為 主 要 對 象 , 因 此 在 針 對 百 貨 公 司 、醫院等為防火對象物的消防法令中要指定消防用設備等的規定,實 在有所困難。再者,針對伴隨高齡化之急速發展,導致住宅火災之預 估死亡人數有所增加,雖然可見某種程度的抑制增加傾向,但面對 高齡者的實際死亡人數仍然持續增加,在宅看護的進展之中,必須 要對於高齡者等災害弱者實施更有效的政策。. 依 據 這 些 問 題 點 等 , 在 平 成 8年 之 後 5年 內 的 住 宅 防 火 對 策 , 係 以 「從抑制邁向減少」為目標,在降低住宅火災死者數方面,強力展開 具有實效性的實施對策。具體上以「地區主導型住宅火災對策之推進. 41.
(57) 」、「廣泛協調體制與推進基礎之確立」、「住宅防火設計的普及推 進」、以及「住宅用防災器材等具有實效的普及」為主要施策,在積 極展開施策的同時,並藉由充實與這些相關連的調查研究,在最後的 平成12年度為達成目標而努力。 c地區主導型之住宅防火對策的推進 在整備住宅防火對策推進之地方推進組織的同時,亦推動活用 地 方 電 視 台 、 CATV等 的 區 域 密 著 型 報 導 。 此 外 , 也 極 力 的 推 動 在 各 都道府縣設置一處以上的住宅防火示範地區。 d廣泛協調體制與推進基礎的確立 加入過去的相關省廳、團體,除了號召瓦斯、電力等公益事業 、流通服務業等團體參加住宅防火對策推進活動,同時整備住宅防火 對策推進協議會的體制。此外,也利用優良推進組織等擴大表彰對象 範圍,來推進多樣化的團體活動。 e住宅防火設計的普及 除了活用講習會、住宅展示會等機會,普及「住宅防火手冊」 ,來舉辦有關住宅防火設計指針、防火材料、防火設計的講習會。 f有實效的普及住宅用防火器材等. 42.
(58) 在擴充住宅用防災機器等監控事業的同時,促進活用住宅金融 公庫之貼補融資制度的住宅防災器材、並充實有關住宅用防災機器等 的情報提供,以及普及住宅防火安心標章。. 43.
(59) 參、住宅廚房環境調查 3-1 調查目的與內容 為瞭解一般住宅廚房環境的狀態、廚房廚具的材料與空間,因此 在研究中以問卷調查的方式進行「住宅廚房環境調查」,問卷調查詳 附錄一所示,主要內容如下說明: 1.住 宅 類 型 : 住 宅 依 建 築 物 使 用 權 或 使 用 型 態 可 分 為 獨 棟 住 宅 、 集合住宅(例如公寓)、連棟住宅(例如透天厝)。不同的住宅類型 在住宅火災中有不同的火災特性,通常集合住宅與連棟住宅發生火災 後均有延燒至鄰房的潛在危害。另外,住宅類型亦與都市或郊區的群 居密度有關,在大都會區以集合住宅居多數,非都會區則會有較多的 連棟透天住宅或獨棟住宅,因此此調查項目的意義不但可獲得較具代 表性且多數的住宅類型,亦可反應調查對象的區域性。 2.住 宅 廚 房 的 空 間 型 式 : 有 閉 圍 空 間 與 開 放 空 間 兩 類 。 若 廚 房 空 間與室內其他房間有使用隔間牆與門建構成封閉的空間,此型式稱為 閉圍空間之廚房;若廚房與其他生活起居室的空間直接相通,則此型 式稱為開放空間之廚房。不同的空間型態會影響廚房發生火災的燃燒 性狀。. 44.
(60) 3.廚 房 櫥 櫃 材 料 的 種 類 : 主 要 在 瞭 解 最 常 用 的 櫥 櫃 材 料 , 以 做 為 後續試驗的選用材料。 4.瓦 斯 爐 台 的 位 置 : 由 於 爐 火 烹 調 不 慎 是 引 起 廚 房 火 災 最 常 見 的 主因,所以瓦斯爐具上方的環境條件與起火後火焰延燒至系列懸吊櫥 櫃的位置有密切關係。 5.廚 房 的 空 間 細 部 尺 寸 : 在 研 究 廚 房 火 災 危 害 的 因 子 , 若 假 設 大 多數火源從瓦斯爐台上開始生成後再延燒擴大,因此除材料、位置外 ,仍須考慮瓦斯爐台上方的淨空間,淨空間與接焰著火的難易有關。 6.廚 房 的 天 花 板 材 料 : 若 使 用 易 燃 的 天 花 板 材 料 , 則 會 增 加 廚 房 內的火載重,造成火災發生後全面燃燒的危害。 7.廚 房 內 曾 發 生 火 災 危 險 事 件 的 調 查 : 藉 以 得 知 廚 房 內 潛 藏 的 危 害。 8.廚 房 內 警 報 的 使 用 情 況 : 主 要 在 瞭 解 廚 房 內 裝 設 瓦 斯 洩 漏 警 報 器或裝設火災警報器的情況。. 45.
(61) 3-2 調查結果與討論 在 本 研 究 中 共 完 成 110件 調 查 問 卷 , 樣 本 數 的 分 佈 如 表 3-1及 圖 31所示,區域分佈以新竹縣市和台北縣市為多數。. 表3-1 調查問卷樣本數分佈區域資料表 縣市區域. 樣本數. 台北市. 19. 台北縣. 24. 桃園縣. 15. 新竹縣(市). 39. 苗栗縣. 1. 台中縣(市). 6. 南投縣. 1. 彰化縣. 1. 雲林縣. 3. 46.
(62) 花蓮縣. 1. 合計. 110. 雲林縣3%. 花蓮縣1%. 彰化縣1% 南投縣1% 台中縣(市)5% 臺北市 17%. 苗栗縣1%. 台北縣 22%. 新竹縣(市) 35%. 桃園縣14%. 圖3-1 調查問卷之區域分佈圖. 整理分析調查問卷,歸納的結果如下: 1.廚房的空間型式:閉圍空間佔75%,開放空間佔25%。 2.住 宅 型 式 的 類 型 : 集 合 住 宅 佔 53%, 連 棟 住 宅 佔 34%, 獨 棟 住. 47.
(63) 宅13%。 3.廚 房 櫥 櫃 的 材 料 : 以 木 芯 板 為 內 材 , 表 面 做 貼 飾 的 材 料 是 做 廚 房 櫥 櫃 較 常 見 的 , 約 佔 有 43%; 其 次 是 不 銹 鋼 材 料 , 約 有 35%; 實 木 製 的 櫥 櫃 亦 有 7%, 在 調 查 中 有 15%的 住 宅 廚 房 使 用 其 他 材 料 ( 如 磚 造)或不使用櫥櫃。 4.瓦 斯 爐 台 的 位 置 : 瓦 斯 爐 台 在 系 列 懸 吊 櫥 櫃 下 方 位 置 , 有 61% 在端部;有34%在吊櫃下方中間位置,其他為不使用懸吊櫥櫃者。 5.瓦 斯 爐 口 至 排 油 煙 機 抽 風 口 的 高 度 : 經 由 分 析 眾 數 為 80公 分 , 算數平均數約為79公分。 6.調(流)理台檯面長度:平均約210公分。 7.調(流)理台檯面距離懸吊櫃下緣的高度:平均約79公分。 8.廚 房 天 花 板 的 材 料 : 在 調 查 的 樣 本 中 發 現 有 49%的 住 宅 廚 房 天 花 板 並 沒 有 任 何 裝 修 ; 有 26%的 住 宅 使 用 塑 合 板 裝 修 , 其 次 為 三 夾 板 (12%)、石膏板(10%)或鋁板(3%)。 9.爐 台 附 近 牆 壁 的 材 料 : 廚 房 瓦 斯 爐 台 附 近 牆 壁 大 約 95%是 磚 牆 或混凝土牆面貼磁磚。 10.廚 房 中 可 能 發 生 火 災 危 害 的 事 件 : 在 問 卷 第 10~13項 , 發 現 有. 48.
(64) 29% 曾 發 生 燒 開 水 煮 乾 空 燒 的 事 件 ; 有 38%曾 在 滷 肉 時 疏 忽 忘 記 而 導 致 嚴 重 燒 焦 的 事 件 ; 有 14%曾 在 油 炸 食 品 時 不 慎 導 致 油 鍋 起 火 ; 另 外有18%曾在廚房發生其他危險事件,其中以瓦斯外漏居多。 11.廚 房 內 裝 設 的 警 報 設 備 : 樣 本 中 有 28%有 裝 設 瓦 斯 洩 漏 感 應 器;有25%裝設火災警報器。 上述調查的結果,空間型式及空間尺寸方面作為全尺寸試驗的參 考;廚房櫥櫃材料(木芯板外貼飾面)作為後續櫥櫃材料燃燒試驗的 參考,使後續試驗的結果能契合實際情況。. 49.
(65) 肆、櫥櫃材料燃燒試驗與結果 4-1 試驗計畫 在住宅廚房火災探討中,櫥櫃材料是廚房中最大的火載重之一, 根據調查的結果木芯板(wood core plywood)外 貼飾面材是較常做為櫥 櫃的材料種類,因此以木芯板系列做為試驗的材料,以了解板材的燃 燒性能。在本研究中選用下列三種板材: 1.木 芯 板 : 厚 度 為 18(mm), 平 均 氣 乾 密 度 為 0.380g/㎝ 3 。 主 要 用 做芯材或者櫥櫃內的分隔板。 2.木 芯 板 表 面 貼 美 耐 板 : 以 木 芯 板 為 芯 材 , 表 面 貼 飾 一 層 (0.6㎜ ) 防水且抗擦痕的三聚氰胺聚合物(melamine) ,俗稱美耐皿。平 均氣 乾密度為0.470g/㎝ 3 。主要是櫥櫃的面板。 3.木 芯 板 表 面 貼 水 晶 板 : 以 木 芯 板 為 芯 材 , 表 面 貼 飾 一 層 (2.5㎜ ) 防 水 且 高 剛 性 、 高 透 光 性 的 聚 甲 基 丙 烯 酸 鹽 ( PMMA) , 俗 稱 壓 克 力 。平均氣乾密度為0.500g/㎝ 3 。主要用作門板外飾,增加美觀。. 板材的基本燃燒試驗,進行表面試驗、著火性試驗、圓錐量熱儀. 50.
(66) 試驗等。表面試驗的目的在瞭解試驗材料之燃燒性能與耐然等級;著 火性試驗的目的在瞭解試驗材料受熱輻射點燃的難易以及被點燃的熱 輻射量;圓錐量熱試驗則可以瞭解試驗材料燃燒的熱釋放性,但由於 儀器在修復中因此圓錐量熱儀試驗仍未完成。. 4-2 試驗結果與討論 4-2-1 表 面 試 驗 方 面 表 面 試 驗 的 加 熱 的 方 式 有 兩 種 : 第 一 種 加 熱 方 式 是 依 照 CNS 6532之標準耐燃加熱試驗〔18〕。試驗材料在標準耐燃測試之排氣溫 度 與 煙 濃 度 係 數 如 圖 4-1、 圖 4-2所 示 ; 試 驗 結 果 發 現 , 依 排 氣 溫 度 、 發煙量、餘焰等判定項目,此三種材料均未符合「耐燃三級」。木芯 板 面 貼 美 耐 板 在 標 準 加 熱 下 , 在 點 火 後 約 15秒 , 美 耐 板 開 始 產 生 裂 解 和 爆 裂 , 隨 之 引 燃 ; 木 芯 板 面 貼 水 晶 板 在 標 準 加 熱 下 , 點 火 後 約 60秒 水 晶 板 開 始 產 生 裂 解 , 約 在 105秒 時 引 燃 。 木 芯 板 貼 水 晶 板 會 產 生 很 大 的 濃 煙 並 且 餘 焰 長 達 20分 鐘 , 另 外 值 得 重 視 的 是 水 晶 板 在 裂 解 時 會 釋放惡臭的氣體,令人感到不適,此乃是因為熱塑性高分子材料受熱 後,熱分解所產生的氣體。在本研究中為了更進一步瞭解水晶板(. 51.
(67) PMMA) 的 熱 性 質 , 取 下 微 小 的 樣 品 進 行 TGA-DTA試 驗 試 驗 結 果 的 圖 譜如圖4-3所示,TGA ( thermogravimetric analysis)熱 重 量測定分析 , 以 20 ℃ /min 加 熱 速 率 增 加 溫 度 , 觀 察 所 發 生 的 重 量 改 變 ; DTA ( differential thermal analysis) 示 差 熱 分 析 , 是 將 試 樣 與 參 考 物 質 ( 不 活 性 試 料 , 如 Al 2 O 3 ) 在 固 定 加 熱 速 率 加 熱 , 測 定 其 熱 含 量 的 改 變 所 得 到 的 溫 度 差 。 從 圖 4-3中 TGA曲 線 發 現 在 250℃附 近 , 水 晶 板 吸 熱 後開始急速產生分解,大約在360℃附近開始有放熱反應,400℃後 材 料 已 灰 化 。 由 此 可 瞭 解 水 晶 板 受 熱 變 形 的 轉 換 溫 度 約 在 250~300℃, 即開始分解成揮發性的氣體(煙),產生大量濃煙。 第 二 種 加 熱 方 式 是 在 表 面 試 驗 時 單 獨 以 1.5kw電 熱 管 ( 主 熱 源 ) 輻 射 加 熱 試 驗 〔 19〕 , 此 種 加 熱 方 式 是 模 擬 材 料 受 熱 輻 射 下 的 燃 燒 情 況 , 文 獻 〔 19〕 中 曾 提 出 排 氣 溫 度 曲 線 與 試 體 表 面 輻 射 熱 的 關 係 曲 線 ,記錄引燃的時間與排氣溫度即可推測試體被引燃所受之輻射熱,如 表4-1所示。 從 圖 4-1與 圖 4-2中 發 現 , 在 標 準 加 熱 試 驗 下 , 排 氣 溫 度 最 高 約 在 400~450℃ 附 近 , 但 木 芯 板 在 停 止 加 熱 後 , 平 均 餘 焰 時 間 有 104秒 , 試體就自熄了;其次是木芯板面貼美耐板;而木芯板面貼水晶板在停 止加熱後仍持續燃燒並且生成大量濃煙,若是在火場中此種材料所造. 52.
(68) 成的危險是必須重視的。. 500. 0標準板 1木芯板#1 2木芯板#2 3木芯板#3 4木芯板面貼美耐板#1 5木芯板面貼美耐板#2 6木芯板面貼美耐板#3 7木芯板面貼水晶板#1 8木芯板面貼水晶板#2 9木芯板面貼水晶板#3. 2. 400. 溫 度 (℃). 1. 300. 5 6. 3. 8. 4. 7. 200. 9. 標準板. 100. 0 0. 5. 圖4-1. 10. 15. 時 間 (分). 20. 櫥櫃材料表面試驗之排氣溫度. 53. 25. 30.
(69) 250 1木芯板#1 2木芯板#2. 2. 200. 3木芯板#3 4木芯板面貼美耐板#1. 3. 發煙係數 Ca. 5木芯板面貼美耐板#2 6木芯板面貼美耐板#3. 150. 7木芯板面貼水晶板#1. 6. 8木芯板面貼水晶板#2. 5. 9木芯板面貼水晶板#3. 4. 100 8. 9 7. 1. 50. 0 0. 5. 10. 15. 20. 25. 30. 時 間 (分). 圖4-2. 櫥櫃材料表面試驗之發煙係數. 1.0. 100. TGA (%). 0.0 60 -0.5 40 -1.0 20. -1.5. 0. -2.0 0. 100. 200. 300. Temperature (℃). 54. 400. 500. Temperature Difference (℃/mg). 0.5. 80.
(70) 圖4-3. 表4-1. PMMA材料之TGA-DTA試驗曲線. 表面加熱試驗結果與引燃輻射熱推估. 項. 目. 木芯板. 木芯板面貼. 木芯板面貼. 美耐板. 水晶板. A.標 準 加 熱 引 燃 時 間 (sec). 105. 90. 平均. 15. 60. 97. 餘 焰 時 間 (sec). 107 107. 平均 判. 97. 90. 105 120. 40 98. 105. 240 180 240 900 1020 1200. 104 定. 45. 220. 1040. 未符合耐燃三級 未符合耐燃三級 未符合耐燃三級. 推 估 引 燃 輻 射 熱 [19]. 20. ( Kw/m 2 ). 15~18. 18~20. B.單 獨 石 英 加 熱 管 1.5Kw加 熱 引 燃 時 間 (sec). 133 137 127. 平均 餘 焰 時 間 (sec). 132. ( Kw/m 2 ). 4-2-2. 120 105. 131 114 224. 平均 推 估 引 燃 輻 射 熱 [19]. 90 240. 110. 130 120. 360. 1320. 1320. 156. 300. 1320. 35~38. 30~35. 32~35. 著火性試驗方面. 55.
(71) 在著火性試驗方面,為了解試體材料受輻射熱被引燃的程度,因 此 以 三 種 不 同 不 同 加 熱 方 式 進 行 著 火 性 試 驗 : 第 一 種 加 熱 方 式 按 ISO 5657著 火 性 試 驗 , 第 二 種 加 熱 方 式 是 在 第 一 種 加 熱 時 不 啟 動 點 火 機 構 ,而形成在固定輻照度下的無焰燃燒,第三種方式是讓試體暴露在加 熱 器 下 , 由 室 溫 加 熱 至 50kw/m 2 , 量 測 試 體 著 火 時 溫 度 及 時 間 , 屬 於 動態的連續加熱,經由溫度與輻射熱的關係,即可經由著火時溫度推 測 引 燃 的 輻 射 熱 , 此 方 式 加 熱 的 條 件 與 CNS標 準 耐 火 昇 溫 曲 線 很 接 近 ( 加 熱 速 率 約 60℃/min) , 因 此 所 得 之 著 火 輻 射 熱 應 會 較 接 近 火 災 的 情況。 在著火性試驗中,除了櫥櫃材料外,另增加排油煙機的油垢項目 ,採取一般住宅廚房排油煙機油網下油杯內的油垢,在油盤內固定油 膜 厚 度 ( 2㎜ ) , 以 著 火 性 試 驗 了 解 其 著 火 特 性 。 著 火 性 試 驗 結 果 如 表4-2所示。 木 芯 板 面 貼 水 晶 板 在 ISO 5657著 火 試 驗 的 試 體 在 10kw/m 2 的 輻 射 熱 源 下 二 片 試 體 的 著 火 時 間 分 別 為 5分 32秒 、 5分 0秒 , 是 三 種 板 材 中 被引燃的輻照度最小的。在試驗中受熱後水晶板會膨脹鼓起變形,發 出臭味,接著鼓起的膜表面產生裂解,逐漸加劇後即著火,在試驗中 曾 觀 察 著 火 後 的 火 舌 高 度 可 達 1m, 如 圖 4-4。 沒 有 明 火 的 輻 射 加 熱 方. 56.
(72) 式 , 在 20kw/m 2 的 輻 射 熱 源 下 試 體 的 著 火 時 間 分 別 為 1分 05秒 、 1分 25 秒;在連續輻射加熱的觀察結果,木芯板面貼水晶板著火的輻射熱約 28~32 kw/m 2 , 從 著 火 性 試 驗 中 可 以 了 解 板 材 被 引 燃 的 輻 射 熱 , 亦 可 得知木芯板面貼水晶板在受熱輻射的危害下,可能會偏危險。 排油煙機油垢的著火性試驗相較櫥櫃材料,在試驗過程中是較複 雜的,可能與住宅內食用油的種類有關,在沒有刻意選擇的情況下, 試驗過程在固定輻照度試驗的經過大致如下:輕微的臭油煙味、接著 油面產生浮動、煙量逐漸增加臭味更難聞、隨著油煙揮發油面會形成 焦黑的黏層、黏層的模形成後不久就著火。在連續升溫增加輻射熱的 過 程 時 , 輻 射 加 熱 器 溫 度 500℃ (大 約 13 kw/m 2 )有 臭 油 煙 味 、 600℃ ( 大 約 20 kw/m 2 )有 油 爆 聲 與 煙 、 700℃(大 約 33 kw/m 2 )有 黑 煙 、 735℃( 大 約 37 kw/m 2 )有 噴 濺 的 油 滴 碰 到 加 熱 器 而 產 生 小 飛 火 、 煙 層 更 濃 、 持續加熱至50 kw/m 2 時發現油盤中油垢已變成部分炭化的焦油,仍未 著火(若維持在此輻照度下約111秒時著火)。. 57.
(73) (a). (b). 受熱中鼓漲的情形. 著 火 後 焰 高 約 1m. 圖4-4 木芯板面貼水晶板之著火性試驗. 58.
(74) 表4-2. 著火性試驗結果 試. 項. 目. 木芯板面貼 美耐板 木芯板面貼 水晶板 油煙機油垢. 4-2-3. 方. ISO 5657. 不點母火之. 著火性試驗. 無焰著火. 輻照度. 木芯板. 驗. 輻照度. 著火溫度. (kw/m 2 ) (mm:ss) (kw/m 2 ) (mm:ss). (kw/m 2 ). (℃ ). 2:38. 39. 750. 2:07. 38. 745. 3:30. 38. 747. 3:50. 37. 735. 1:05. 28. 670. 1:25. 32. 723. 20 10 30. 輻照度. 連續輻射加熱. 著火時間. 20. 著火時間. 法. 2:08. 30. 1/41 1:52. 30. 2:10 5:32. 20. 5:00 10:30. 30. 7:55. 熱輻射量測試驗方面. 59. 11:54 14:05. fail.
(75) 在調查問卷中住宅廚房較常發生的三種危險事件:乾燒、滷肉燒 焦 、 油 炸 起 火 , 本 研 究 中 設 計 一 座 箱 內 長 240㎝ 、 寬 60㎝ 、 高 100㎝ 單面開口(長向)的小模型箱,在箱內放置瓦斯爐爐上分別放置乾燒 的水壺、滷肉鍋、油炸鍋,以熱電偶和熱輻射計量測周圍空間之溫度 及 輻 射 熱 , 裝 置 的 示 意 圖 如 圖 4-5所 示 , 以 獲 得 單 一 事 件 發 生 過 程 時 輻射熱與溫度成長的歷程資料。 當煮開水時,忘記關閉瓦斯熱源,此時水壺內開水在煮乾後,熱 源仍持續供應,即稱為乾燒或空燒。本研究中即以空的水壺,模擬壺 內的水分已被燒乾,至於瓦斯爐上,試驗過程重要參考點的溫度歷程 如圖4-6所示,編號TC1的熱電偶是位於TC4下 緣45㎝懸空處,瓦斯爐 口 正 上 方 35㎝ (約 水 壺 提 把 上 方 10㎝ ), 所 量 得 的 溫 度 約 在 150℃ 附 近 , 而 熱 輻 射 通 量 約 0.4w/㎝ 2 。 在 乾 燒 的 情 況 中 從 試 驗 數 據 顯 示 , 水 壺 周圍的溫度成長相當緩慢,這是由於熱的生成與熱的逸散並沒有很大 的差值,應不會構成立即性的危險。 滷肉燒焦試驗是模擬在滷肉時因為其他原因導致滷肉烹調時無人 照 料 , 可 能 所 造 成 的 危 害 。 以 1200g重 的 滷 肉 與 湯 汁 , 至 於 直 徑 24㎝ , 高 14㎝ 的 不 銹 鋼 鍋 中 , 以 中 火 供 應 熱 源 。 量 測 的 溫 度 與 熱 輻 射 通 量 如 圖 4-7、 4-8所 示 。 由 於 烹 調 時 無 人 照 料 , 在 試 驗 開 始 後 17分 鐘 產 生. 60.
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