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物流業自動倉儲建築火災特性及滅火設備設置規範之研究

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Academic year: 2021

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物流業自動倉儲建築火災特性及

滅火設備設置規範之研究

內 政 部建 築研 究 所協 同研 究 報告

中華民國 106 年 12 月

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物流業自動倉儲建築火災特性及

滅火設備設置規範之研究

研究主持人: 鄭元良

協同主持人: 沈子勝

研 究 員: 雷明遠、胡幃傑

張慧蓓

研 究 助 理 : 宋敏豪、謝品蘋

內 政 部建 築研 究 所協 同研 究 報告

中華民國 106 年 12 月

(本報告內容及建議,純屬研究小組意見,不代表本機關意見)

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目次

目次

表次 III 圖次 IV 摘要 V 第一章 緒論... 1 第一節 研究緣起與背景 ... 1 第二節 研究方法與流程 ... 2 第三節 進度說明 ... 2 第二章 文獻回顧... 4 第一節 國內外倉儲火災案例 ... 4 第二節 國內倉庫防護規範 ... 6 第三節 國外倉庫防護規範與國內差異 ... 7 第四節 國內外相關研究文獻 ... 15 第五節 自動倉儲現場勘查說明 ... 18 第三章 實驗及模擬之設置與規劃 ... 36 第一節 FDS 模擬原理與流程 ... 36 第二節 實驗規劃... 40 第三節 撒水分布實驗規劃 ... 41 第四節 滅火實驗規劃 ... 45 第四章 研究成果及討論 ... 49 第一節 FDS 模擬結果分析 ... 49 第二節 撒水分布實驗規劃結果分析 ... 57 第三節 滅火實驗結果分析 ... 71 第五章 結論與建議 ... 77 附錄一、評選委員發言單及廠商回應一覽表 ... 81 附錄二、第一次專家座談會議審查回覆 ... 85 附錄三、期中審查會議審查回覆 ... 90 附錄四、第二次專家座談會議審查回覆 ... 92

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附錄五、期末審查回覆 ... 96 參考書目... 100

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表 次

表次

表 2-1 倉儲火災案例 ... 6 表 2-2 日本倉儲法規整理與國內差異 ... 9 表 2-3 NFPA 倉儲法規與國內差異整理 ... 11 表 2-4 GB 倉儲法規與國內差異整理 ... 13 表 2-4 國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果表(案例一) ... 19 表 2-5 國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果照片表(案例一) ... 20 表 2-6 國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果表(案例二) ... 21 表 2-7 國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果表(案例三) ... 22 表 2-8 國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果照片表(案例三) ... 23 表 2-9 國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果表(案例四) ... 24 表 2-10 國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果照片表(案例四) ... 25 表 2-11 國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果表(案例五) ... 25 表 2-12 國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果照片表(案例五) ... 26 表 2-13 國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果表(案例六) ... 27 表 2-14 國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果照片表(案例六) ... 29 表 2-15 國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果表(案例七) ... 29 表 2-16 國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果照片表(案例七) ... 30 表 2-17 國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果表(案例八) ... 31 表 2-18 國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果照片表(案例八) ... 33 表 2-19 現場勘查整理 ... 34 表 3-1 設置標準模擬情境 ... 39 表 3-2 NFPA 13 模擬情境 ... 39 表 3-3 撒水分布實驗情境總表 ... 44 表 3-4 滅火實驗情境總表 ... 47 表 4-1 撒水分布情境整理 ... 60 表 4-2 撒水滅火試驗情境五到情境六實驗結果 ... 71 表 4-3 撒水滅火試驗情境三到情境九實驗結果 ... 76

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圖次

圖次

圖 2-1 研究方法與流程 ... 2 圖 2-2 進度說明圖 ... 3 圖 3-1 模擬建置圖 ... 37 圖 3-2 貨架撒水頭的配置平面示意圖 ... 38 圖 3-3 實驗空間 ... 40 圖 3-4 實驗配置立體示意圖 ... 41 圖 3-5 K=114(Tyco、PRO)與 K=80 撒水頭 ... 42 圖 3-6 雙排架中央的撒水分布鳥瞰圖 ... 43 圖 3-7 儲貨正上方的撒水分布鳥瞰圖 ... 43 圖 3-8 集水盤與磅秤量測圖 ... 44 圖 3-9 A-1 木框架模型圖[18] ... 46 圖 3-10 火源架設情形 ... 46 圖 3-11 熱電偶配置示意圖 ... 48 圖 4-1 模擬情境(1-1)結果 ... 49 圖 4-2 模擬情境(1-2)結果 ... 50 圖 4-3 FDS 模擬情境(1-3)與情境(1-4)結果 ... 50 圖 4-4 情境(1-5)火勢燃燒情形 ... 51 圖 4-5 FDS 模擬情境(1-6)結果 ... 51 圖 4-6 FDS 模擬情境(1-3)與情境(1-4)結果 ... 52 圖 4-7 FDS 模擬情境(1-8)結果 ... 53 圖 4-8 FDS 模擬情境(1-1)與情境(2-1)比較結果 ... 54 圖 4-9 FDS 模擬情境(1-3)與情境(2-3)比較結果 ... 54 圖 4-10 四種滅火效果不理想之情境 ... 55 圖 4-11 情境(1-2)於放射壓力差異比較圖 ... 55 圖 4-12 470 秒 Group A 貨品 1000kW 點火源附近區域輻射熱分布圖 ... 56 圖 4-13 K=114 Tyco 撒水頭至貨品不同距離之撒水分布比較圖 ... 57 圖 4-14 K=80 撒水頭至貨品不同距離之撒水分布比較圖 ... 58 圖 4-15 K=114 PRO 撒水頭至貨品不同距離之撒水分布比較圖 ... 59 圖 4-16 木框架 1MW 滅火實驗之設置情形 ... 71 圖 4-17 情境一撒水無法滅火之實景圖 ... 72 圖 4-18 情境一燃燒完木框架 ... 73 圖 4-19 情境一、情境二溫度曲線圖 ... 73 圖 4-20 情境一(無法控制火勢)與情境二(能控制火勢)實驗現況 ... 74 圖 4-21 Tyco 放射壓力 1 公斤、貨品至迴水板 15 公分之撒水分布圖 ... 75 圖 4-22 情境六撒水後木框架 ... 76

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摘要

摘要

關鍵字:自動化倉儲、自動撒水 一、 研究緣起與背景 由於目前網路購物興盛,為能配置大量貨品,物流業使用大型儲存倉庫來進 行物品存放,也因內部物品眾多的因素,當倉儲發生火災時,其延燒速度將會十 分迅速,火焰所產生的溫度與輻射熱,對於倉庫內部人員或是結構會造成極大威 脅,過去對此種場所的防護考量較不完整,如 1982 年 6 月美國賓夕法尼亞州 Falls 鎮的 Kmart 物流分銷中心發生火災,倉儲內儲存大量易燃性液體的產品,且均設 有自動撒水設備以及防火牆,火災發生後天花板撒水頭雖有作動,但因火勢成長 快速,且防火牆設計不當,而導致建築物完全被燒毀,財產損失 100 萬美金以上, 因此國外開始針對倉庫火災的部分進行相關規範的檢討;在台灣 2016 年新北市 八里區物流倉儲發生火災,內部沙發等大量可燃物快速燃燒,火勢難以控制燒損 面積達 7000 多平方公尺,同年 12 月於林口某電子用品物流公司 5000 坪廠房付 之一炬;其消防設備皆無法在初期火災時控制火勢;以國內而言,目前倉儲內部 所安裝的消防安全設備,乃依據各類場所消防安全設備設置標準,針對高架儲存 倉庫的最低標準,進行自動撒水的設置,但法規中並無明確定義此消防設備所適 用的火勢大小,對於台灣物流業及設置倉儲業者如何設置有效的消防滅火設備建 議與規範及保護設置就顯得相對非常重要。 二、 研究方法與流程 藉由國內外文獻探討或現場勘查的方法,了解目前國內倉儲的規模、分類狀 況,並分析目前倉儲的消防設置情形,本研究將利用 FDS 進行倉庫火災的模擬, 量測周圍環境狀況,評估救援人員的安全救災佈屬範圍。其中並輔以部分實驗, 以不同火勢,評估撒水頭的效能。

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三、 研究方法與流程 1. 文獻回顧與現場勘查 主要參考文獻回顧及現場勘查的方式,了解目前台灣的倉儲種類與配置情形, 並分析國內與國外倉儲的分類差異,與消防設備配置。 2. 使用 CFD-MODEL FDS 電腦模擬評估倉儲現況 調查並參考國內外設計案例於設計時所採用之評估火源,供火災模擬程式建 立火源設計之依據,以增進火災模擬之準確性。 3. 倉儲部分撒水分布量測 參考美國再保公司 FM GLOBAL 及國內外文獻選定實驗參數值,並以國內 各類場所消防安全設備設置標準法令,貨架區撒水頭之放水密度值作為標準,依 據現場勘查之結果,進行撒水分布實驗以了解其水量分布狀況。

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第一章

緒論

第一節 研究緣起與背景

一、 研究緣起與背景 隨著經濟發展與所得提高,國內消費型態逐漸改變,傳統多層次且複雜之經 銷通路逐漸轉由物流中心直接配送至零售賣場,而現代物流業是在資訊科技與網 際網路的發展基礎上,籍由傳統的運輸業和倉儲業的相互融合、重組與提升所形 成的一種新型產業形態。配合自動化技術之提升,人工及機械化之倉庫型態亦隨 著推展至自動化倉儲,藉由高層立體貨架、推高機、各種類型叉車、出入庫系統、 無人搬運車、控制系統及周邊設備組成自動化系統。 各類場所消防安全設備設置標準第 17 條第 1 項第 6 款、及第 46 條第 2 項, 有針對高架儲存倉庫自動撒水設備配置方式進行相關說明。由於國內各類場所消 防安全設備設置標準,為消防設備設置最基本的標準,由於設備設計規劃並無考 量防護區域內的燃料特性,因此對於高層立體貨架式自動化倉儲的撒水滅火能力 將是一大挑戰,為能國內提升自動倉儲之消防安全能力,並確保救災人員搶救之 安全,應有就其場所型態的特性進行評估,並提出合適的撒水設備使用建議,以 提供業者完善的改善規劃構想。

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物 流 業 自 動 倉 儲 建 築 火 災 特 性 及 滅 火 設 備 設 置 規 範 之 研 究

第二節 研究方法與流程

首先進行國內外文獻的收集,內容包含倉儲分類與消防安全設備評估,並進 行比對分析,由現勘結果建置倉儲模型,藉由電腦模擬進行倉儲滅火評估,此外, 再藉由撒水頭現況的撒水分佈實驗分析提出國內撒水頭設置建議以及救災人員 安全距離評估建議。研究方法與流程,如圖 2-1 所示,整體專案內容與進度規劃, 如圖 2-2 所示。

圖 2-1 研究方法與流程

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建研所倉儲之研究案甘特圖

第三節 進度說明

圖 2-2 進度說明圖

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物 流 業 自 動 倉 儲 建 築 火 災 特 性 及 滅 火 設 備 設 置 規 範 之 研 究

第二章

文獻回顧

第一節

國內外倉儲火災案例

國內案例:

1. 2016 年 07 月 31 日位於新北市八里區中華路一家物流倉儲公司發生火災, 工廠內構造為 1 層鐵皮屋相連 6 棟的 6 間倉庫建築物,用途皆為物流公司倉 儲,廠房內存放大量可燃物質像是沙發、啤酒桶等等,當消防隊抵達時,6 間倉庫皆已全面燃燒,燃燒面積為 7000 多平方米,詳細起火原因則由火災 調查中[1]。 2. 2016 年 12 月 28 日位於新北市林口區南勢里的國泰集團旗下鏮瑞物流公司 林口中心發生大火,5000 坪廠房付之一炬,廠內存放的三星、林內、日立、 LG 等家電全數燒毀,業者損失恐達數千萬元,對此,新北市消防局仍待火 調報告出爐,釐清原因[2]。 3. 2017 年 02 月 01 日位於桃園新屋區一家交通公司倉儲,傍晚 5 時許發生火 警,倉儲內堆置大量衛生紙,火勢一發不可收拾時,現場火勢猛烈,濃煙不 斷竄升,大面積鐵皮屋倉儲陷入火海,搶救不易,消防局派遣多輛消防車前 往救援。警消調查,失火倉儲約 2500 坪大,商品包括衛生棉、衛生紙、尿 布等易燃物,所幸沒有造成傷亡,現場倉儲全面燃燒,整座廠房鋼架燒得焦 黑、塌陷,廠內物品、來不及開出的堆高機付之一炬[3]。

國外案例:

1. 1982 年 6 月 21 日國外位於賓夕法尼亞州 Falls 鎮的 K mart 物流分銷中心發 生火災,一個 120 萬平方英尺的分銷中心被防火牆細分為四個大致相等的區 域,被完全摧毀。當一箱化油器和噴霧罐從存放處落到地面,使多數罐內液 體噴撒,噴濺出的液體之可燃液體蒸汽碰到電動起重車被點燃。由於在倉庫 中儲存大量易燃液體,包括 58 萬罐石油為基礎的餾出物噴霧劑和 48 萬罐酒 精噴霧劑,使得建築的消防系統不堪重負,天花板撒水滅火系統雖然作動,

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第 二 章 文 獻 回 顧 但無法有效地抑制及控制成長中的火災,最終倉庫被完全燒毀,財產損失超 過 100 萬美金[4]。 2. 2016 年 9 月 22 日,屬於一家名為「維多利亞」的貨物倉儲公司發生火災。 倉庫內存有大量塑料質地的餐具和人造花等。其工作人員發現起火後,火勢 蔓延很快,過火面積達到 4000 平方米。莫斯科市消防部門先後派出 250 名 消防隊員參與滅火。而在滅火過程中,倉庫頂棚突然坍塌,造成 8 名消防員 犧牲。火災調查人員初步判斷,有可能是倉庫工作人員長時間不關閉電暖氣 設備,導致電網線路過載,引發了此次火災[5]。 3. 2017 年 2 月 16 日,日本辦公用品業者"ASKUL"位於埼玉縣的物流倉庫為全 國最大物流中心,在上午發生火災,延燒多天直到 22 號上午,火勢才逐漸 控制。這次火災燒毀的面積約 4 萬 5 千平方公尺,大約是一個東京巨蛋,損 失高達 121 億日元,且根據初步估計,這次救火用水量,超過 1 萬 5 千噸, 等於當地所有民宅一整天的用量。此物流中心,大量使用全自動機器設備, 號稱最快 20 分鐘出貨,卻也因此一燒不可收拾,至於起火原因,警方還要 進一步調查[6]。 4. 2017 年 04 月 14 日,中國上海寶山區一物流倉庫發生火災,現場火光沖天, 濃煙滾滾,附近居民聞到了刺鼻的橡膠燃燒味。整個物流倉庫面積約為 2,000 平米,起火的倉庫內有不少物品,其中疑有一些快遞快件[7]。 5. 2017 年 05 月 30 日,中國晉安區鼓山鎮鼓四村附近一物流倉庫突發大火, 大量貨物和多輛汽車被燒毀,商戶損失慘重。火災未造成人員傷亡,起火原 因及具體損失正在調查統計中[8]。

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物 流 業 自 動 倉 儲 建 築 火 災 特 性 及 滅 火 設 備 設 置 規 範 之 研 究 將上述災案例依、燃燒面積、儲存物品、重大損失製成整表,如下

表 2-1 倉儲火災案例

國內倉儲火災事件地點 燃燒面積(m2 ) 儲存物品 重大損失 新北市八里區物流倉儲公司 7000 沙發、啤酒桶 調查中 新北市林口區物流中心公司 16500 家電用品 數千萬元 桃園市新屋區交通公司倉儲 8250 紙類製品 調查中 國外倉儲火災事件地點 燃燒面積(m2 ) 儲存物品 重大損失 美國 K mart 物流分銷中心 1200000 氣霧劑 100 萬美金 莫斯科「維多利亞」貨物倉儲 4000 塑料質地的餐具和人造花 8 名消防員死亡 日本「ASKUL」物流中心 45000 辦公用品 121 億日元 中國上海寶山區物流倉庫 2000 一般商品+快遞快件 調查中 中國晉安區物流倉庫 700 塑料扣板、木地板 調查中

第二節 國內倉庫防護規範

由各類場所消防安全設備設施標準第十七條第六款所指的倉儲場所,其樓層 高度超過 10 公尺,且樓地板面積超過 700 平方公尺時,應設置自動撒水設備。 依據設置標準第 46 條之規定,倉庫天花板撒水頭之水平距離為一點七公尺 或是二點一公尺以內,若為高架儲存倉庫,中央主管機關認定儲存大量可燃物之 場所天花板高度超過六公尺,或其他場所天花板高度超過十公尺者,應採用放水 型撒水頭。 置於倉庫貨架內撒水頭之水平距離為二點五公尺以下,並以交錯方式設置,若 儲存棉花類、塑膠類、木製品、紙製品或紡織製品等易燃物品時,每四公尺高度至 少設置一個;儲存其他物品時,每六公尺高度至少設置一個貨架撒水頭。 設置標準第 50 條規定撒水之放水量:放水型撒水頭之放水量,應達防護區 域每平方公尺每分鐘五公升以上;若儲存可燃物場所,應達每平方公尺每分鐘十

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第 二 章 文 獻 回 顧 公升以上。設於高架倉庫者,應為每分鐘一百十四公升以上,且放水壓力應在每平 方公分一公斤以上或 0.1Mpa 以上。因此高架倉儲天花板撒水頭至少應具有 5 L/min m2以上的水量;貨架式撒水頭至少應具有每分鐘一百十四公升以上,其放 射壓力在每平方公分一公斤以上[9]。 以上為我國針對高架倉儲所進行的撒水設備規範,以下將針對日本、NFPA、 GB、歐洲等國進行倉庫規範說明。

第三節 國外倉庫防護規範與國內差異

(日本、NFPA、GB、歐洲)

日本倉庫防護規範[10]

:

依據日本消防法施行規則之規定,設置於貨架的撒水頭,則任一點至撒水頭 的水平距離,在 2.5 m 以下並以交錯方式方式設置,且儲存等級 I、II、III 時, 每四公尺高度至少設置一個;儲存 IV 時,每六公尺高度至少設置一個貨架撒水 頭。 我國法令大致以日本消防法施行規則為參考,如日本的貨架撒水頭水平距離 為 2.5 公尺,垂直距離為 4 公尺(易燃物品)、6 公尺(其他物品)設置一顆,其放水 壓力 0.1 Mpa、 放水量 114 L/min 以上;天花板撒水頭最小 2.1 公尺設置一顆, 其放水量 5 L/min•m2以上,但儲存可燃物場所,應達 10 L/min•m2以上。顯示 日本與國內各類場所消防安全設備設置標準在倉儲法規條文上法令相似度高。 而日本與國內的差異在貨品等級分類,日本危險物規範之規定,依可燃物分 類及數量與儲存容器、包裝材料將等級分為 I ~ IV。可燃物分類有棉花類、紙類、 紡織品、再生資源燃料、可燃性固體類、石(木)炭類、可燃性液體類、木材與其 加工品、發泡合成樹酯、其他類型合成樹酯,皆都有規定數量,而該數量達到日 本消防法施行規則規定總量以上,則會有相對應的等級;而國內設置標準僅有針

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物 流 業 自 動 倉 儲 建 築 火 災 特 性 及 滅 火 設 備 設 置 規 範 之 研 究

對場所儲存的可燃物去進行分類,並無對可燃物數量與儲存容器、包裝材料去設 計。有關於日本倉儲法規與國內差異詳細內容如表 2-2 所示。

(19)

第 二 章 文 獻 回 顧

表 2-2 日本倉儲法規整理與國內差異

項目 日本 國內 貨物等級分類 依危險物規範-表四所規定的指定可燃 物分類及數量+儲存容器、包裝材料將等 級分為 I、II、III、IV。 大致分為兩類 儲存棉花類、塑膠類、木製品、紙製品或 紡織製品等易燃物品 ;儲存其他物品。 貨架之撒水頭 撒水頭之水平距離,在二點五公尺以, 並以交錯方式設置。 儲存等級 I、II、III 時, 每四公尺高 度至少設置一個;儲存 IV 時,每六公尺 高度至少設置一個。 撒水頭之水平距離,在二點五公尺以,並 以交錯方式設置。 儲存易燃物品時, 每四公尺高度至少設 置一個;儲存其他物品時,每六公尺高度 至少設置一個。 貨架式撒水頭 放水壓力&放水量 放水壓力 0.1Mpa 放水量 114L/min 放水壓力 0.1Mpa 放水量 114L/min 一般反應型撒水頭對 撒水頭顆數: 等級 I、II、III,應設置 30 顆撒水頭。 等級 IV,應設置 20 顆撒水頭。 儲存易燃物品時,應設置 30 顆撒水頭。 儲存其他物品,應設置 20 顆撒水頭。 放水型撒水頭使用時機 放防火物品的地板到天花板高度超過在 10m 以上 儲存大量可燃物之場所天花板高度超過 六公尺,或其他場所天花板高度超過十公 尺者,應採用放水型撒水頭。 一般反應型撒水頭 在天花板下水平距離 耐火建築 2.3m 內設一顆撒水頭 非耐火建築 2.1m 內設一顆撒水頭 撒水頭之水平距離在 2.1m 以下。 但防火構造建築物,其水平距離,得增加 為 2.3m 以下。 放水型撒水頭之放水量 每平方公尺每分鐘五公升以上。 儲存可燃物場所,應達每平方公尺每分 鐘十公升以上。 每平方公尺每分鐘五公升以上。 但儲存可燃物場所,應達每平方公尺每分 鐘十公升以上。

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物 流 業 自 動 倉 儲 建 築 火 災 特 性 及 滅 火 設 備 設 置 規 範 之 研 究

NFPA 倉庫防護規範

[11]

:

美國對於倉儲(storage)的防護是依據 NFPA 13 標準,其設計大致上是將需要 設置自動撒水設備的場所,按危險程度來進行分類,進而選取不同的放水強度, 來決定天花板撒水頭的種類,美國對於天花板撒水頭以早期滅火快速反應型撒水 頭(ESFR)為主,NFPA 定義 ESFR 的 K-Factor 至少在 160(L/min/(bar)1/2)以上, 一般可分為 K160 ~ K400。在決定天花板撒水頭後考慮作用面積、撒水頭間距, 再依倉儲內料架的型式、料架排數、貨品分類(Class I ~ IV、Group A/B/C)、儲貨 高度和天花板高度、有無儲存容器/封裝材料等因素去設計自動撒水設備來讓該 自動撒水系統能有效達到保護。

在 NFPA 13 第 16.17 章是針對貨架(Rack storage)之料架型式,前段說明 NFPA 已對天花板撒水頭決定是那些規格種類,對於較低滅火能力的天花板撒水頭,會 使用貨架式撒水頭來配合以補強整套自動撒水系統的保護能力,貨架式撒水頭同 時也會對貨品種類、儲貨高度、料架間的車道間距去規範不同的水平間距及垂直 間距,並有水平隔板或排面撒水頭搭配的要求。 大部分的情況當貨品分類為 Class II 時,貨架式撒水頭水平間距為 3.05m 以 內,垂直間距高度為 4.6m 至 3.05m 之間;當物品分類為 Group A 時,貨架式撒 水頭水平間距為 2.44m 以內,垂直間距為 3.05m 以內。貨架式撒水頭的放水量必 須超過 115Lpm 放水壓力為 0.1Mpa 以上。天花板撒水頭 ESFR 噴頭的水平間距 為 3.1m;CMSA 噴頭的水平距離為 3.1m~3.7m,其放水量在貨品分類 Class I~IV 天花板高度超過 7.6m 為 10.2~14.3 mm/min,在貨品分類 Group A 天花板高度超 過 7.6m 為 12.2~18.3 mm/min。

NFPA 與國內貨架撒水頭的放水壓力皆為 0.1 Mpa 以上,NFPA 放水量為 115 Lpm 而國內放水量為 114 Lpm,兩者整體差異不大,不過在間距部分,NFPA 是 水平距離 1.5m 以內設置一顆,垂直距離 3.1 設置一顆的安裝方式比國內 2.5m 以 內來的密集。加上 NFPA 對於天花板撒水頭的要求為 CMSA 大粒徑撒水頭、ESFR 快速響應撒水頭以上兩種,撒水滅火能力比國內法規的規範來的有力。再者, NFPA 對於貨架撒水頭的放置位置已有明確的規劃,且隨著裝設顆數的減少會有

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第 二 章 文 獻 回 顧

水平隔板或排面撒水頭搭配使用補強。貨品等級分類上,將貨架貨物分四種以及 Group A、Group B、Group C 塑料來去設計參數,同時也會考慮到貨品包裝捆裝 的有無,盛裝貨品的棧板材質也一併去影響撒水設計,國內法規在此貨品部分尚 未考慮且貨品較大略去分類為易燃物品或其他物品。NFPA 對於料架有對車道間 距及料架間的空隙以上兩個也是撒水設計參數,國內法規在此料架部分是沒有規 範的。有關於 NFPA 倉儲法與國內差異規詳細內容如表 2-3 所示。

表 2-3 NFPA 倉儲法規與國內差異整理

項目 NFPA 國內 貨物等級分類 堆積貨物分 4 類 貨架貨物分 4 類以及

class A、class B、class C

大致分為兩類 儲存棉花類、塑膠類、木製品、紙製品或紡 織製品等易燃物品 ;儲存其他物品。 貨架之撒水頭 水平距離 1.5 m 以內設置一顆 高 3.1 m 設置一顆 撒水頭之水平距離,在二點五公尺以,並以 交錯方式設置。 儲存易燃物品時, 每四公尺高度至少設置 一個;儲存其他物品時,每六公尺高度至少 設置一個。 貨架式撒水頭 放水壓力&放水量 放水壓力 0.1Mpa 放水量 115L/min 放水壓力 0.1Mpa 放水量 114L/min 一般反應型撒水頭對 撒水頭顆數: 依據物品分類、天花板高度、貨架 排數對表設置 儲存易燃物品時,應設置 30 顆撒水頭。 儲存其他物品,應設置 20 顆撒水頭。 放水型撒水頭使用時機 依據物品分類、天花板高度、貨架 排數對表設置 儲存大量可燃物之場所天花板高度超過六 公尺,或其他場所天花板高度超過十公尺 者,應採用放水型撒水頭。 一般反應型撒水頭 在天花板下水平距離 CMSAà3.1~3.7 m ESFRà3.1 m 撒水頭之水平距離在 2.1m 以下。 但防火構造建築物,其水平距離,得增加為 2.3m 以下。 放水型撒水頭之放水量 Class 1~4 over 7.6m CMSAà10.2/12.2/14.3 mm/min Plastic group A over 7.6m CMSAà12.2/18.3 mm/min

每平方公尺每分鐘五公升以上。

但儲存可燃物場所,應達每平方公尺每分鐘 十公升以上。

(22)

物 流 業 自 動 倉 儲 建 築 火 災 特 性 及 滅 火 設 備 設 置 規 範 之 研 究

GB

[12]

:

中華人民共和國對於倉儲(storage)的防護為依據 GB 50084 標準,其設計大 致是參考 NFPA 13 之規定。貨物分類等級依儲存貨品將等級分為倉庫危險級 I ~ III(倉庫危險級 I 級與 NFPA 的 1.2 類貨物相一致;倉庫危險級 II 級與 NFPA 的 3.4 類貨物相一致;倉庫危險級 III 級為 A 組塑料.橡膠製品等) ,其中在倉庫危 險級 I、II 類會考慮儲存容器,如紙箱或者木箱或類似可燃材料之等包裝材料條 件去設計法令。 針對貨架儲存型式依儲存類型、物品類型、貨物堆積高度、天花板高度、貨 架排數來規定天花板撒水保護,基本於天花板高度上都規範 9m 以下、儲貨高度 不超過 7.5m,但若超過此限制高度,需安裝貨架內撒水頭,且為在自地面起每 4m 高度處設置一層貨架式撒水頭,噴頭間距不應大於 3m 也不應小於 2m,當貨 架式撒水頭噴頭流量係數 K=80 時 工作壓力不應小於 0.20Mpa;當貨架式撒水 頭噴頭流量係數 K=115 時 工作壓力不應小於 0.10Mpa。 GB 與國內對於貨架撒水頭的放水量與放水壓力的差異,GB 除了貨架撒水 頭參數基本的流量係數 K=115、放射壓力 0.1Mpa 之外,在法規也將流量係數 K=80、放水壓力 0.2Mpa 納入其中設計。相較於國內,法令規範貨架撒水頭應具 有每分鐘一百十四公升以上,其放射壓力在每平方公分一公斤以上,國內是對撒 水頭的放水量去設計,而沒有一定規定要選用多少流量係數的撒水頭,因此,只 要流量係數(K 值)和放射壓力相搭配所得到的放水量在 114Lpm 以上,就是符合 法規規範,那按照法令 K=80、放水壓力 0.2Mpa 及 K=114、放射壓力 0.1Mpa 皆 能作為貨架撒水頭。不過 K=80 及 K=114 的撒水頭之撒水分布不相同,所以防護 的面積也有所差異,從 GB 來看是有對 K=80 撒水頭依照各個條件去限制使用場 合;國內這部分就無相關規範。 有關於 GB 倉儲法規與國內差異詳細內容如表 2-4 所示。

(23)

第 二 章 文 獻 回 顧

表 2-4 GB 倉儲法規與國內差異整理

項目 GB 國內 貨物等級分類 堆積貨物分 I、II、III 級 3 類 貨架貨物分 I、II、III 級 3 類 大致分為兩類 儲存棉花類、塑膠類、木製品、紙製品或紡 織製品等易燃物品 ;儲存其他物品。 貨架之撒水頭 噴頭水平間距不小於 2m 不大於 3m 每 4 m 高設置 撒水頭之水平距離,在二點五公尺以下,並 以交錯方式設置。 儲存易燃物品時, 每四公尺高度至少設置 一個;儲存其他物品時,每六公尺高度至少 設置一個。 貨架式撒水頭 放水壓力&放水量 K= 80、P= 0.2 MPa K=115、P=0.1 Mpa 放水壓力 0.1Mpa 放水量 114L/min 一般反應型撒水頭對 撒水頭顆數: 依據物品分類、天花板高度、貨架排 數對表設置 儲存易燃物品時,應設置 30 顆撒水頭。 儲存其他物品,應設置 20 顆撒水頭。 放水型撒水頭使用時機 對 GB 50084 表 5.0.6 儲存大量可燃物之場所天花板高度超過六 公尺,或其他場所天花板高度超過十公尺 者,應採用放水型撒水頭。 一般反應型撒水頭 在天花板下水平距離 依據物品分類、天花板高度、貨架排 數對表設置 撒水頭之水平距離在 2.1m 以下。 但防火構造建築物,其水平距離,得增加為 2.3m 以下。 放水型撒水頭之放水量 K=200~360 P=0.1~0.5 Mpa 每平方公尺每分鐘五公升以上。 但儲存可燃物場所,應達每平方公尺每分鐘 十公升以上。

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物 流 業 自 動 倉 儲 建 築 火 災 特 性 及 滅 火 設 備 設 置 規 範 之 研 究

歐洲:

在英國和德國的消防撒水設計,貨物分類等級依儲存貨品及設置場所將等級 分為輕級、中級、嚴重級(包含(英)儲存 I~IV 類、(德)生產 1~3 組) ,來個別對每 一個危險等級去規定其撒水強度、防護面積、作動撒水頭顆數、每顆撒水頭保護 面積、最小放射壓力。 且在英國嚴重級中的儲存 I~IV 類裏頭為一般的電器設備、紡織品到散裝或 成卷包裝的發泡塑料.發泡橡膠及製品,其撒水強度從最小 7.5 L/min m2 到最大 的 30 L/min m2 放射壓力都不應小於 0.05Mpa;在德國嚴重級中的生產 1~3 規範 的場所從亞麻加工廠、柴火場到賽璐璐等橡膠廠,其撒水強度從最小 7.5 L/min m2 到最大的 17.5L/min m2 放射壓力都不應小於 0.05Mpa[12]。

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第 二 章 文 獻 回 顧

第四節 國內外相關研究文獻

國內研究文獻:

2009 年國內內政部建築研究所自動化倉儲防火規定之研究[13],探討各國倉 庫的儲存物品分類、防火規定、自動化倉儲調查與國內外火災案例分析、火災電 腦模擬等主題,規範中主要收集的國家與單位分別台灣、美國、英國、大陸、新 加坡、日本以及 FM 為主。 文中並彙整國內外儲存物品的分類原則,依據我國各類場所消防安全設備設 置標準第 12 條將倉庫分類為乙類第十一目場所,另外第 17 條第一項與第 46 條 的規定,將樓層高度超過 10 公尺,且樓地板面積 700 平方公尺以上的倉庫定義 為高架儲存倉庫,儲存物品區分為棉花類、塑膠類、木製品、紙製品等易燃物品 以及上述以外的物品;而國外則將各分類物品,依據不同物品與其組成的定義, 進行定義,例如美國國家防火協會的部分將倉庫儲存物品區分為四大類,第一類 物品為食品、玻璃與馬達、洗衣機乾電池等金屬物品,第二類物品則為燈泡或酒 精含量 20 %以下的酒類,皮革類、紙張類產品、紡織品、木製品則為第三類物 品常見物品,第四類物品則主要由塑膠類、合成紡織品、衣物、乙烯樹脂製地磚、 木材等組成。 而電腦模擬部分則進行高 30 公尺,共 16 層的自動化高架倉儲,佔地面積為 長 186 m、寬 234 m,放置長 1.3 m、寬 1.1 m、高 1.4 m 大小貨物 2,370 個,其 材質均設定為塑膠聚丙烯(PP),其單位體積熱釋放率為 432,000 btu/ft3,貨物引 燃溫度設定為 230 度,依據不同模擬區域,以正方形 10 公分的格點進行切割, 撒水頭為密閉式撒水頭,作動溫度為 68 度,K 值為 114,放射壓力 1 kgf/cm2、 3.5 kgf/cm2,流量 114 與 213 LPM,反應時間指數 RTI 為 80 與 50(m-sec)0.5,依 據各類場所消防安全設備設置標準進行設置。 當撒水頭距離貨物 20 cm,放射壓力為 1 kgf/cm2、RTI 為 80,放射流率 114 LPM 時,因滅火能力不足且撒水頭距離貨物太近,因此無法有效撲滅火源;為 能使撒水頭提早作動,且擴大撒水頭防護面積,故增加撒水頭與貨物間距至 50、

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物 流 業 自 動 倉 儲 建 築 火 災 特 性 及 滅 火 設 備 設 置 規 範 之 研 究 70cm,加大放射壓力至 3.5 kgf/cm2,選用快速反應型撒水頭;經由模擬之結果 建議使用快速反應型,且撒水頭與貨物間距 50 cm。 根據國內李玉生[13]等人於 2009 年內政部建築研究所研究報告中”自動化倉 儲防火規定之研究”提到為能增加存取貨品的效率,以及克服貨架高度過高不利 人員或傳統推高機搬運的問題,而採用自動化倉庫系統,而自動化儲存倉庫類型 根據與建築物的關係,主要分為庫架分離式、庫架合一式與其他三大類。

國外研究文獻:

美國 NFPA13 規範天花板撒水頭大致以早期滅火快速反應型撒水頭(ESFR) 為主,NFPA 定義 ESFR 的 K-Factor 至少在 160(L/min/(bar)1/2)以上,一般可分為 K160、K200、K240、K280、K320、K360、K400[11]。

為能評估 ESFR 的有效性,Factory Mutual 在 1980 年開發了一個系統性 ESFR 的評估方法,此方法主要是利用撒水頭滅火時,能穿透火羽流(fire plume)後,進 入火源的實際撒水密度(Actual Delivered Density,ADD),大於滅火時所需要的撒 水密度(Required Delivered Density,RDD),來驗證撒水頭的滅火有效性。

由 Factory Mutual 的 TS Chan 與 HC Kung 所發表的”Comparison of Actual Delivered Density and Fire Suppression Effectiveness of Standard and Conventional Sprinklers in Rack-Storage Fires”文章中,進行標準向上型撒水頭與傳統向上型撒 水頭效能測試,兩種撒水頭 K 值均為 8 L/min kPa1/2,最主要差異在於不同的迴 水板,為能評估水在不同高度的穿透能力,此實驗採取了 3.05 m、4.57 m 以及 6.10 m 三種天花板高度,火源有 0、500、1000、1500 與 2000 kW 等五種,撒水 頭流量為 76、95、114、140、170 與 212 LPM,並以一顆以及四顆撒水頭涵蓋火 源等情境進行實驗。 利用以上參數繪製對流熱熱釋放率與實際放水密度圖表,可獲得模擬火源被 一顆覆蓋,以及四顆撒水頭覆蓋下的實際放水密度,發現撒水頭越高可穿透火源 的水量越來越少,且四顆撒水頭覆蓋火源下較一顆撒水頭的實際放水密度更多,

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第 二 章 文 獻 回 顧

比對大型倉庫滅火實場實驗的滅火所需放水密度,發現火源在四顆標準撒水頭覆 蓋下,可以有效撲滅火災,此時的實際放水密度確實高於所需放水密度;當實際 放水密度低於所需放水密度時,均無法撲滅火源,證明比對實際放水密度與所需 放水密度的概念,確實可用於判定大型倉庫火災的滅火效應評估[14]。

The Viking Corporation, 210 N Industrial Park Drive, Hastings MI 49058 一文中, 提到根據 UL 1767 的測試標準,以評估 ESFR 撒水頭於高架貨架的效能[15]。

UL 1767[16]則採用 ADD 測試的方法來進行高架倉庫 K200、K240 的撒水頭 滅火測試。由各國研究的結果顯示,目前世界上多以實際放水密度與所需放水密 度的評估概念,進行倉儲火災的撒水頭效能測試。

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物 流 業 自 動 倉 儲 建 築 火 災 特 性 及 滅 火 設 備 設 置 規 範 之 研 究

第五節 自動倉儲現場勘查說明

本計劃挑選相關設置自動化倉儲設備的廠商進行現場勘查,進行料架尺寸及 組成、存放貨品種類、貨架撒水頭規格、天花板撒水頭規格等紀錄 目前現場勘查的情形是業界這幾家廠商的自動化倉儲的撒水系統,均符合國 內各類場所消防安全設備設施標準第 46 條及第 50 條規定之規範,目前貨架撒水 頭的設置大致可區分為雙排架中央與儲存貨品正上方兩大類,其料架高度幾乎超 過三十公尺,而貨架與天花板的撒水頭均以 K=114 的設置規格進行防護,故本 研究將針對此兩種貨架撒水頭的擺放位置差異影響進行有效性評估。 另外,貨架與天花板的撒水頭均有裝置防護板,但防護板的使用已由建研所 的評估實驗證實其效果不佳,且 NFPA 已將明確說明防護板對於撒水頭並無明顯 效果,並將相關防護板的相關規定剔除,反觀國內高架倉儲撒水頭均有設置防護 板,此狀況需由相關單位再次進行相關的說明。 本研究現場勘查的詳細內容及現場照片,如表 2-4~2-18 所示

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第 二 章 文 獻 回 顧

表 2-4 國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果表(案例一)

公司名稱 華 O 空廚 廠區地址 桃園 廠勘時間 106.05.12 自動倉儲供應商 DEMATIC 料架尺寸 (長寬高) 54.2 m * 14.2m * 37m 料架組成 2 單排 1 雙排 料架車道間隔 1.74m 存儲貨物/高度 一般商品(紙箱包裝) / 1.5m 貨架撒水頭規格 密閉濕式 (防護版) 貨架撒水頭間距 垂直間距:3m 水平間距:2.5m (無交錯) 貨架撒水頭 作動溫度/K 值 70℃ / K=114 第一種感度 天花板撒水頭 規格 密閉濕式 (防護版) 天花板撒水頭間距 水平間距:2.1m 天花板撒水頭 作動溫度/K 值 70℃ / K=114 第一種感度 料架示意圖

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物 流 業 自 動 倉 儲 建 築 火 災 特 性 及 滅 火 設 備 設 置 規 範 之 研 究

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表 2-6 國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果表

公司名稱 廠區地址 廠勘時間 (書面資料 料架尺寸 (長寬高) 料架組成 2 單排 4 雙排 存儲貨物/高度 貨架撒水頭規格 密閉濕式 (防護版 貨架撒水頭 作動溫度/K 值 天花板撒水頭 規格 密閉濕式 (防護版 天花板撒水頭 作動溫度/K 值 料架示意圖 第 二 章

國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果表(案例二

世 O 倉運 桃園 書面資料) 自動倉儲供應商 110 m * 21.5m * 33m 單排 雙排 料架車道間隔 一般商品(紙箱包裝) /1.5m 密閉濕式 防護版) 貨架撒水頭間距 垂直間距 水平間距 70℃ / K=114 第二種感度 密閉濕式 防護版) 天花板撒水頭間距 水平間距 70℃ / K=114 第二種感度 第 二 章 文 獻 回 顧

案例二)

DEMATIC 1.5m 垂直間距:3.8m 水平間距:2.5m (無交錯) 水平間距:2.1m

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物 流 業 自 動 倉 儲 建 築 火 災 特 性 及 滅 火 設 備 設 置 規 範 之 研 究

表 2-7 國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果表

公司名稱 廠區地址 廠勘時間 106.05.02 料架尺寸 (長寬高) 料架組成 2 單排 1 雙排 存儲貨物/高度 貨架撒水頭規格 密閉濕式 (防護版 貨架撒水頭 作動溫度/K 值 天花板撒水頭 規格 密閉濕式 (防護版 天花板撒水頭 作動溫度/K 值 料架示意圖 物 流 業 自 動 倉 儲 建 築 火 災 特 性 及 滅 火 設 備 設 置 規 範 之 研 究

國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果表(案例三

秋 O 物流 桃園 106.05.02 自動倉儲供應商 54 m * 7m * 20m 單排 雙排 料架出道間隔 玻璃罐、食品 (紙箱包裝) / 1.5m 密閉濕式 防護版) 貨架撒水頭間距 垂直間距 水平間距 ( 70℃ / K=114 第二種感度 密閉濕式 防護版) 天花板撒水頭間距 水平間距 70℃ / K=114 第二種感度 物 流 業 自 動 倉 儲 建 築 火 災 特 性 及 滅 火 設 備 設 置 規 範 之 研 究

案例三)

汎得 1.5m / 1.5m 垂直間距:3.5m 水平間距:2.5m (上下交錯) 水平間距:2.1m

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表 2-8 國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果照片表

第 二 章

國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果照片表(案例三

第 二 章 文 獻 回 顧

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物 流 業 自 動 倉 儲 建 築 火 災 特 性 及 滅 火 設 備 設 置 規 範 之 研 究

表 2-9 國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果表

公司名稱 廠區地址 廠勘時間 106.05.09 料架尺寸 (長寬高) 料架組成 2 單排 1 雙排 存儲貨物/高度 貨架撒水頭規格 密閉濕式 (防護版 貨架撒水頭 作動溫度/K 值 天花板撒水頭 規格 密閉濕式 (防護版 天花板撒水頭 作動溫度/K 值 料架示意圖 物 流 業 自 動 倉 儲 建 築 火 災 特 性 及 滅 火 設 備 設 置 規 範 之 研 究

國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果表(案例四

易 O(興建中) 高雄 106.05.09 自動倉儲供應商 120 m * 9m * 21m 單排 雙排 料架出道間隔 鐵金屬製品 (木箱包裝) / NAm 密閉濕式 防護版) 貨架撒水頭間距 垂直間距 水平間距 ( 70℃ / K=114 第二種感度 密閉濕式 防護版) 天花板撒水頭間距 水平間距 70℃ / K=114 第二種感度 物 流 業 自 動 倉 儲 建 築 火 災 特 性 及 滅 火 設 備 設 置 規 範 之 研 究

案例四)

汎得 1.5m m 垂直間距:3.5m 水平間距:2.5m (上下交錯) 水平間距:2.1m

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表 2-10 國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果照片表

表 2-11 國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果表

公司名稱 第 二 章

國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果照片表

國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果表(案例五

長 O 樹酯 第 二 章 文 獻 回 顧

國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果照片表(案例四)

案例五)

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物 流 業 自 動 倉 儲 建 築 火 災 特 性 及 滅 火 設 備 設 置 規 範 之 研 究 廠區地址 廠勘時間 106.05.05 料架尺寸 (長寬高) 料架組成 2 單排 1 雙排 存儲貨物/高度 貨架撒水頭規格 密閉濕式 (防護版 貨架撒水頭 作動溫度/K 值 天花板撒水頭 規格 密閉濕式 (防護版 天花板撒水頭 作動溫度/K 值 料架示意圖

表 2-12 國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果照片表

物 流 業 自 動 倉 儲 建 築 火 災 特 性 及 滅 火 設 備 設 置 規 範 之 研 究 高雄 106.05.05 自動倉儲供應商 97.32 m * 13.5m * 30.6m 單排 雙排 料架出道間隔 PPA 塑料 (太空包.紙袋包裝) / 2.1m 密閉濕式 防護版) 貨架撒水頭間距 垂直間距 水平間距 ( 70℃ / K=114 第二種感度 密閉濕式 防護版) 天花板撒水頭間距 水平間距 70℃ / K=114 第二種感度

國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果照片表

物 流 業 自 動 倉 儲 建 築 火 災 特 性 及 滅 火 設 備 設 置 規 範 之 研 究 汎得 1.4m / 2.1m 垂直間距:3.2m 水平間距:2.5m (上下交錯) 水平間距:2.1m

國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果照片表(案例五)

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表 2-13 國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果表

第 二 章

國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果表(案例六

第 二 章 文 獻 回 顧

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物 流 業 自 動 倉 儲 建 築 火 災 特 性 及 滅 火 設 備 設 置 規 範 之 研 究 公司名稱 廠區地址 廠勘時間 106.04.27 料架尺寸 (長寬高) 料架組成 2 雙排 5 多排 存儲貨物/高度 貨架撒水頭規格 密閉濕式 (防護版 貨架撒水頭 作動溫度/K 值 天花板撒水頭 規格 密閉濕式 (防護版 天花板撒水頭 作動溫度/K 值 料架示意圖 物 流 業 自 動 倉 儲 建 築 火 災 特 性 及 滅 火 設 備 設 置 規 範 之 研 究 亞 O 高雄 106.04.27 自動倉儲供應商 125 m * 46m * 29m 雙排 多排 料架出道間隔 PE、EVA (太空包包裝) / 2.55m 密閉濕式 防護版) 貨架撒水頭間距 垂直間距 水平間距 ( 70℃ / K=114 第二種感度 密閉濕式 防護版) 天花板撒水頭間距 水平間距 70℃ / K=114 第二種感度 物 流 業 自 動 倉 儲 建 築 火 災 特 性 及 滅 火 設 備 設 置 規 範 之 研 究 台塑重工 1.8m / 2.55m 垂直間距:2.4m 水平間距:2.5m (上下交錯) 水平間距:2.1m

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表 2-14 國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果照片表

表 2-15 國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果表

第 二 章

國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果照片表

國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果表(案例七

第 二 章 文 獻 回 顧

國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果照片表(案例六)

案例七)

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物 流 業 自 動 倉 儲 建 築 火 災 特 性 及 滅 火 設 備 設 置 規 範 之 研 究 公司名稱 廠區地址 廠勘時間 106.04.21 料架尺寸 (長寬高) 料架組成 2 雙排 5 多排 存儲貨物/高度 貨架撒水頭規格 密閉濕式 (防護版 貨架撒水頭 作動溫度/K 值 天花板撒水頭 規格 密閉濕式 (防護版 天花板撒水頭 作動溫度/K 值 料架示意圖

表 2-16 國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果照片表

物 流 業 自 動 倉 儲 建 築 火 災 特 性 及 滅 火 設 備 設 置 規 範 之 研 究 台 O 高雄 106.04.21 自動倉儲供應商 125 m * 46m * 30m 雙排 多排 料架出道間隔 PE、EVA (太空包包裝) / 2.55m 密閉濕式 防護版) 貨架撒水頭間距 垂直間距 水平間距 70℃ / K=114 第二種感度 密閉濕式 防護版) 天花板撒水頭間距 水平間距 70℃ / K=114 第二種感度

國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果照片表

物 流 業 自 動 倉 儲 建 築 火 災 特 性 及 滅 火 設 備 設 置 規 範 之 研 究 台塑重工 1.8m / 2.55m 垂直間距:2.4m 水平間距:2.5m (上下交錯) 水平間距:2.1m

國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果照片表(案例七)

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表 2-17 國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果表

第 二 章

國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果表(案例八

第 二 章 文 獻 回 顧

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物 流 業 自 動 倉 儲 建 築 火 災 特 性 及 滅 火 設 備 設 置 規 範 之 研 究 公司名稱 廠區地址 廠勘時間 106.04.24 料架尺寸 (長寬高) 料架組成 2 單排 4 雙排 存儲貨物/高度 貨架撒水頭規格 密閉濕式 (防護版 貨架撒水頭 作動溫度/K 值 天花板撒水頭 規格 密閉濕式 (防護版 天花板撒水頭 作動溫度/K 值 料架示意圖 物 流 業 自 動 倉 儲 建 築 火 災 特 性 及 滅 火 設 備 設 置 規 範 之 研 究 川 O 高雄 106.04.24 自動倉儲供應商 60 m * 26m * 21.3m 單排 雙排 料架出道間隔 鐵金屬製品 (紙箱.塑膠盒包裝) / 1.3m 密閉濕式 防護版) 貨架撒水頭間距 垂直間距 水平間距 ( 70℃ / K=114 第二種感度 密閉濕式 防護版) 天花板撒水頭間距 水平間距 70℃ / K=114 第二種感度 物 流 業 自 動 倉 儲 建 築 火 災 特 性 及 滅 火 設 備 設 置 規 範 之 研 究 台塑重工 1.8m / 1.3m 垂直間距:5.5m 水平間距:2.5m (上下交錯) 水平間距:2.1m

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表 2-18 國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果照片表

第 二 章

國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果照片表

第 二 章 文 獻 回 顧

國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果照片表(案例八)

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物 流 業 自 動 倉 儲 建 築 火 災 特 性 及 滅 火 設 備 設 置 規 範 之 研 究 本計劃自動化倉儲設備現場勘查紀錄,由料架尺寸及組成、存放貨品種類、貨架撒水頭規格、天花板撒水頭規格等相關資料彙整,如 表 2-19 所示。

表 2-19 現場勘查整理

公司名稱 華 O 空廚 世 O 倉運 秋 O 物流 易 O(興建中) 長 O 樹酯 亞 O 台 O 川 O 自動倉儲供應商 DEMATIC DEMATIC 汎得 汎得 汎得 台塑重工 台塑重工 台塑重工 料架尺寸(長寬高 m) 54.2*14.2*37 110*21.5*33 54*7*20 120*9*21 97.32*13.5*30.6 125*46*29 125*46*30 60*26*21.3 料架組成 2 單排、1 雙排 2 單排、4 雙排 2 單排、1 雙排 2 單排、1 雙排 2 單排、1 雙排 2 雙排、5 多排 2 雙排、5 多排 2 單排、4 雙排 料架車道間隔 1.74m 1.5m 1.5m 1.5m 1.4m 1.8m 1.8m 1.8m 存儲貨物/高度 一般商品/1.5m (紙箱包裝) 一般商品/1.5m (紙箱包裝) 玻璃罐、食品/1.5m (紙箱包裝) 鐵金屬製品/ NA (木箱包裝) PPA 塑料/2.1m (太空包.紙袋包裝) PE、EVA/2.55m (太空包包裝) PE、EVA/2.55m (太空包包裝) 鐵金屬製品/1.3m (紙箱.塑膠盒包裝) 貨架撒水頭規格 密閉濕式 (防護版) 密閉濕式 (防護版) 密閉濕式 (防護版) 密閉濕式 (防護版) 密閉濕式 (防護版) 密閉濕式 (防護版) 密閉濕式 (防護版) 密閉濕式 (防護版) 貨架撒水頭間距 垂直間距:3m 水平間距:2.5m (無交錯) 垂直間距:3.8m 水平間距:2.5m (無交錯) 垂直間距:3.5m 水平間距:2.5m (上下交錯) 垂直間距:3.5m 水平間距:2.5m (上下交錯) 垂直間距:3.2m 水平間距:2.5m (上下交錯) 垂直間距:2.4m 水平間距:2.5m (上下交錯) 垂直間距:2.4m 水平間距:2.5m (上下交錯) 垂直間距:5.5m 水平間距:2.5m (上下交錯) 貨架撒水頭作動溫度 /K 值 70℃ / K=114 第一種感度 70℃ / K=114 第二種感度 70℃ / K=114 第二種感度 70℃ / K=114 第二種感度 70℃ / K=114 第二種感度 70℃ / K=114 第二種感度 70℃ / K=114 第二種感度 70℃ / K=114 第二種感度 天花板撒水頭規格 密閉濕式(防護版) 密閉濕式(防護版) 密閉濕式(防護版) 密閉濕式(防護版) 密閉濕式(防護版) 密閉濕式(防護版) 密閉濕式(防護版) 密閉濕式(防護版) 天花板撒水頭間距 水平間距:2.1m 水平間距:2.1m 水平間距:2.1m 水平間距:2.1m 水平間距:2.1m 水平間距:2.1m 水平間距:2.1m 水平間距:2.1m 天花板撒水頭作動溫 度/K 值 70℃ / K=114 第一種感度 70℃ / K=114 第二種感度 70℃ / K=114 第二種感度 70℃ / K=114 第二種感度 70℃ / K=114 第二種感度 70℃ / K=114 第二種感度 70℃ / K=114 第二種感度 70℃ / K=114 第二種感度

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第 三 章 實 驗 設 置 與 規 劃

第二章小結

由各國的儲存物品分類、防火規定、自動化倉儲調查與國內外火災案例分 析,可以發現各國對於高架倉儲天花板撒水頭,均選用 K 值較大的規格且此類 撒水頭均有進行過相關實場試驗,反觀國內不管是天花板撒水頭還是貨架內撒水 頭均為 K114 撒水頭,K 值較 NFPA 倉儲撒水頭低,且國內自動倉儲高度幾乎均 超過 30 公尺,代表國內貨架撒水頭對於倉儲火災的滅火效能更加嚴峻 故本研究將現場勘查的倉儲相關設備規格建置 FDS 模型, FDS 模擬結果分 析配合實際的實驗數據進行驗證,進而提出具體適用於國內物流業自動倉儲自動 撒水設備之建議。

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物 流 業 自 動 倉 儲 建 築 火 災 特 性 及 滅 火 設 備 設 置 規 範 之 研 究

第三章 實驗及模擬之設置與規劃

第一節 FDS 模擬原理與流程

FDS 模擬原理:

本研究採用之火災煙控模擬程式為美國 NIST ( National Institute of Standard and Technology ) 建築物與火災研究實驗室所發展之火火災模擬軟體 FDS6 ( Fire Dynamics Simulator ) 。FDS 程式之設計原理為遵循質量守衡 ( Conservation of Mass ) 、物種守衡 ( Conservation of Species ) 、 動量守衡 ( Conservation of Momentum ) 以及能量守衡 ( Conservation of Energy ) 等四種守恆關係而發展出 來的程式。以下分別為此四種守衡方程式: 質量守衡 ( Conservation of Mass ):

+ ∇ ∙

= 0

物種守衡 ( Conservation of Species ) : ( ) + ∇ ∙ = ∇ ∙ ∇ + ̇ 動量守衡 ( Conservation of Momentum ) : ρ + ( ∙ ∇) + ∇ = + + ∇ ∙ 能量守衡 ( Conservation of Energy ) : ( ℎ) + ∇ ∙ ℎ = − ∇ ∙ + ∇ ∙ ∇ + ∑ ∇ ∙ ℎ ∇

FDS 主要是以大渦流模擬法 ( Large Eddy Simulation ,LES ) 為基礎,將建 築物空間切割為多格細小之格點,利用數值法求得各守恆程式之解,可以用來模 擬火災發生以及氣體流動之狀態等情境。Smoke view 將 FDS 所計算之結果,利 用繪圖軟體呈現出 2D 或 3D 動畫效果。

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模擬配置及情境:

本計畫研究重點為依照設置規範之 資料,了解國內目前撒水頭設置之實況 Simulator)模擬空間進行電腦模擬 此 FDS 模擬空間為長 空間由 2 個單排料架與 4 水平間距 2.1 公尺設置一顆 設置一顆。而貨架撒水頭 程當中,有設置於貨品正上方的撒水頭 方的評估情境。 在料架內堆放貨品的分類上 分為的易燃物品及其他物品 一般商品及塑膠原料,與 第 三 章 實 驗 設 置 與 規 劃 依照設置規範之自動撒水滅火設備效能評估 了解國內目前撒水頭設置之實況,按照實際尺寸建置 FDS(Fire 模擬空間進行電腦模擬。 模擬空間為長 110 公尺,寬 21.5 公尺,高 33 公尺,整座 4 個雙排料架所組成,如圖 3-1 所示,其天花板撒水頭每 公尺設置一顆,貨架撒水頭垂直間距 3.8 公尺、水平間距 而貨架撒水頭則依照原本設計設置於雙排架中央,但經由現場勘查過 於貨品正上方的撒水頭配置方式,因此再加入撒水頭於物品正上

圖 3-1 模擬建置圖

貨品的分類上,從國內各類場所消防安全設備設施標準 的易燃物品及其他物品,而在現場勘查發現其存放貨品種類也能大略能分為 與 NFPA 儲放物品危險等級分為 Class II 和 Plastics

實 驗 設 置 與 規 劃 自動撒水滅火設備效能評估,依據現勘之 FDS(Fire Dynamics 整座自動倉儲的 其天花板撒水頭每 水平間距 2.5 公尺 但經由現場勘查過 因此再加入撒水頭於物品正上 國內各類場所消防安全設備設施標準將貨品 而在現場勘查發現其存放貨品種類也能大略能分為 Plastics 類似,

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物 流 業 自 動 倉 儲 建 築 火 災 特 性 及 滅 火 設 備 設 置 規 範 之 研 究 且在各個大保險公司如 FM 等級分類,其設計概念相似 在點火源的參數選定 其位置設定為鄰近車道旁第一層貨物下方由圖 不容易滅火之最壞情況下

3-上述設計參數統整如 之位置等,作為改變模擬之條件 置,其三種撒水頭設置之情境如下 (1) 依照國內各類場所消防安全設備設施標準 置情形由表 3-1 RTI 為 80、放水壓力為 物 流 業 自 動 倉 儲 建 築 火 災 特 性 及 滅 火 設 備 設 置 規 範 之 研 究

FM、UL 的實驗也是以 Class II 及 Group A 設計概念相似,故電腦模擬的貨品以此兩種為主。 選定 375 kW[17] (小型垃圾桶燃燒)、1000 kW( 其位置設定為鄰近車道旁第一層貨物下方由圖 3-2 所示,將此點火源位置 不容易滅火之最壞情況下進行模擬。

-2 貨架撒水頭的配置平面示意圖

如下:貨架上存放物品種類、點火源的不同 作為改變模擬之條件。本研究模擬情境項目就撒水頭規格 其三種撒水頭設置之情境如下: 依照國內各類場所消防安全設備設施標準及現場實際勘查的結果 1 所示,其天花板撒水頭與貨架撒水頭的 K 放水壓力為 1kgf/cm2,來評估滅火有效性。 物 流 業 自 動 倉 儲 建 築 火 災 特 性 及 滅 火 設 備 設 置 規 範 之 研 究 Group A Plastics 兩種 kW(人為縱火), 將此點火源位置視為最 點火源的不同、撒水頭設置 就撒水頭規格分為三種配 及現場實際勘查的結果之配 K 值均為 114、

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第 三 章 實 驗 設 置 與 規 劃

表 3-1 設置標準模擬情境

分類 貨品 分類 點火源 HRR 天花板撒水頭 貨架撒水頭 情境 編號 放射壓力 K 值 RTI 放射壓力 K 值 RTI 位置 1.設 置標 準 GroupA 375 kW 1kgf/cm2 114 80 1kgf/cm2 114 80 雙排架中央 (1-1) 儲位正上方 (1-2) 1000 kW 雙排架中央 (1-3) 儲位正上方 (1-4) ClassII 375 kW 雙排架中央 (1-5) 儲位正上方 (1-6) 1000 kW 雙排架中央 (1-7) 儲位正上方 (1-8) (2) 依照美國 NFPA 13 標準之配置情形,其天花板撒水頭與貨架撒水頭與 國內較大差異為 NFPA 13 是將天花板撒水頭以 ESFR 撒水頭為主,因此 在 NFPA 13 標準之配置情形由表 3-2 所示,只改變天花板撒水頭 K 值 為 240、RTI 為 40、放水壓力為 4.3Mpa;貨架撒水頭的規格不改變, 其 K 值為 114、RTI 為 80、放水壓力為 1kgf/cm2,來評估滅火有效性。

表 3-2 NFPA 13 模擬情境

分 類 貨品 分類 點火源 HRR 天花板撒水頭 貨架撒水頭 情境 編號 放射壓力 K 值 RTI 放射壓力 K 值 RTI 位置 2. N F P A 13 GroupA 375 kW 4.3kgf/cm2 240 40 1kgf/cm2 114 80 雙排架中央 (2-1) 儲位正上方 (2-2) 1000 kW 雙排架中央 (2-3) 儲位正上方 (2-4) ClassII 375 kW 雙排架中央 (2-5) 儲位正上方 (2-6) 1000 kW 雙排架中央 (2-7) 儲位正上方 (2-8) (3) 放射壓力提高至 2kgf/cm2貨架撒水頭。

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第二節 實驗規劃

實驗空間及架設:

本研究實驗空間為內政部建築研究所防火實驗中心提供,如圖 3-3 所示,其 實驗平台一為長 6 公尺、寬 6 公尺的開放空間。 由現場勘查結果,撒水頭均安裝於第一層的儲貨格中,且本次 FDS 模擬之 點火源位置為雙排料架的第一層儲位下方,因此以快速角鋼架設兩座實驗貨架, 貨架總長約為 2.5 公尺、寬為 1.5、高為 2.5 公尺,在以鐵板與補強桿設置三個平 面,利用上方的鐵板及下方的鐵板規劃出一高度為 2 公尺的儲存格位,藉由中間 可調動的鐵板,調整貨品至撒水頭迴水板距離。並於兩座貨架中間安裝撒水頭及 管線,視為雙排架中央撒水頭情境、及其中一座貨架中央位置也安裝撒水頭及管 線,視為貨品儲位正上方撒水頭情境。管末設置電子式的壓力計進行放射壓力的 監測與調整,由圖 3-4 所示。

圖 3-3 實驗空間

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本次研究實驗分為兩個部分 ( 1 ) 撒水分布實驗:依據設置標準第 在不同的撒水頭規格壓力和擺放位置 達到保護面積撒水分布的要求 ( 2 ) 實際滅火實驗:本次滅 頭擺放位置、物品與迴水板間隔 火實驗,評估滅火效果及求得其最佳參數值

第三節

依照目前業界最常使用的 1kgf/cm2和2kgf/cm2進行評估 而國內與 GB 僅提及貨架撒水頭需維持 值,因此本研究將利用調整放射壓力搭配 頭,如圖 3-5 所示,以上三種撒水頭其擺放位置 方兩種,並調整儲存物品與撒水頭迴水板間 分、35 公分,藉此評估撒水分佈與滅火效能 第 三 章 實 驗 設 置 與 規 劃

圖 3-4 實驗配置立體示意圖

本次研究實驗分為兩個部分: 依據設置標準第 50 條規定撒水之放水量之防護面積 在不同的撒水頭規格壓力和擺放位置、及物品與迴水板間距等參數 保護面積撒水分布的要求,進行實驗評估。 本次滅火實驗選用貨架撒水頭規格、放射壓力 物品與迴水板間隔距離作為設計參數。藉由實際的燃燒後之撒水滅 及求得其最佳參數值。

第三節 撒水分布實驗規劃

依照目前業界最常使用的 K114 的 Tyco、PRO 撒水頭並調整其放射壓力 進行評估。 僅提及貨架撒水頭需維持 114 LPM 的流量,並無規範撒水頭 因此本研究將利用調整放射壓力搭配 K80 撒水頭進行實驗,實驗測試撒水 以上三種撒水頭其擺放位置,分別在雙排架中央與儲位正上 物品與撒水頭迴水板間的距離,其間隔分為 15 藉此評估撒水分佈與滅火效能。 實 驗 設 置 與 規 劃 條規定撒水之放水量之防護面積,觀察 等參數,探討是否能 放射壓力、貨架撒水 藉由實際的燃燒後之撒水滅 撒水頭並調整其放射壓力 並無規範撒水頭 K 實驗測試撒水 在雙排架中央與儲位正上 15 公分、25 公

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物 流 業 自 動 倉 儲 建 築 火 災 特 性 及 滅 火 設 備 設 置 規 範 之 研 究

圖 3-5 K=114(Tyco

對於撒水頭擺放在雙排架中央的位置 使用 38 個尺寸為長 30 公分 撒水頭擺放在儲位正上方的位置 20 公分的集水盤均勻排列在撒水頭下方 藉此收集分析每個集水盤所獲得的水量 評估,了解其水量分佈與其預期滅火效能 物 流 業 自 動 倉 儲 建 築 火 災 特 性 及 滅 火 設 備 設 置 規 範 之 研 究

5 K=114(Tyco、PRO)與 K=80 撒水頭

對於撒水頭擺放在雙排架中央的位置,以雙排架中央撒水頭為中心去排列 公分、寬 30 公分、高 20 公分的集水盤,如圖 水頭擺放在儲位正上方的位置,使用 35 個尺寸為長 30 公分、寬 均勻排列在撒水頭下方,如圖 3-7 所示。 每個集水盤所獲得的水量,如圖 3-8 所示,並以 了解其水量分佈與其預期滅火效能,撒水分布實驗,如表 3 物 流 業 自 動 倉 儲 建 築 火 災 特 性 及 滅 火 設 備 設 置 規 範 之 研 究 以雙排架中央撒水頭為中心去排列, 如圖 3-6 所示; 寬 30 公分、高 並以放水密度進行 3-3 所示。

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圖 3

第 三 章 實 驗 設 置 與 規 劃

-6 雙排架中央的撒水分布鳥瞰圖

3-7 儲貨正上方的撒水分布鳥瞰圖

實 驗 設 置 與 規 劃

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物 流 業 自 動 倉 儲 建 築 火 災 特 性 及 滅 火 設 備 設 置 規 範 之 研 究

圖 3-8 集水盤與磅秤量測圖

表 3-3 撒水分布實驗情境總表

情境代號 貨架內撒水頭位置 物品至迴水板距離 種類/撒水頭 K 值/放水壓力 1 雙排架中央 35cm K=114(Tyco)/ 1kgf/cm2 2 雙排架中央 35cm K=114(Tyco)/ 2kgf/cm2 3 貨品上方 35cm K=114(Tyco)/ 1kgf/cm2 4 貨品上方 35cm K=114(Tyco)/ 2kgf/cm2 5 雙排架中央 25cm K=114(Tyco)/ 1kgf/cm2 6 雙排架中央 25cm K=114(Tyco)/ 2kgf/cm2 7 貨品上方 25cm K=114(Tyco)/ 1kgf/cm2 8 貨品上方 25cm K=114(Tyco)/ 2kgf/cm2 9 雙排架中央 15cm K=114(Tyco)/ 1kgf/cm2 10 雙排架中央 15cm K=114(Tyco)/ 2kgf/cm2 11 貨品上方 15cm K=114(Tyco)/ 1kgf/cm2 12 貨品上方 15cm K=114(Tyco)/ 2kgf/cm2 13 雙排架中央 25cm K=80/1kgf/cm2 14 雙排架中央 25cm K=80/2kgf/cm2

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第 三 章 實 驗 設 置 與 規 劃 15 貨品上方 25cm K=80/1kgf/cm2 16 貨品上方 25cm K=80/2kgf/cm2 17 雙排架中央 15cm K=80/1kgf/cm2 18 雙排架中央 15cm K=80/2kgf/cm2 19 貨品上方 15cm K=80/1kgf/cm2 20 貨品上方 15cm K=80/2kgf/cm2 21 貨品上方 25cm K=114(PRO)/ 1kgf/cm2 22 貨品上方 25cm K=114(PRO)/ 2kgf/cm2 23 雙排架中央 25cm K=114(PRO)/ 1kgf/cm2 24 雙排架中央 25cm K=114(PRO)/ 2kgf/cm2 25 貨品上方 35cm K=114(PRO)/ 1kgf/cm2 26 貨品上方 35cm K=114(PRO)/ 2kgf/cm2 27 雙排架中央 35cm K=114(PRO)/ 1kgf/cm2 28 雙排架中央 35cm K=114(PRO)/ 2kgf/cm2 29 貨品上方 15cm K=114(PRO)/ 1kgf/cm2 30 貨品上方 15cm K=114(PRO)/ 2kgf/cm2 31 雙排架中央 15cm K=114(PRO)/ 1kgf/cm2 32 雙排架中央 15cm K=114(PRO)/ 2kgf/cm2

第四節 滅火實驗規劃

依循 FDS 模擬情境及撒水分布實驗的規畫,本次滅火實驗選用貨架撒水頭 規格 K 值 114 的 Tyco、PRO 兩種、設計放射壓力有1kgf/cm2和2kgf/cm2、放 射壓力、貨架撒水頭擺放位置、物品與迴水板間隔距離作為設計參數。經 FDS 模擬分析得知,最初貨架撒水頭作動之火勢大小,用此火勢設計放置於實驗中的 模擬料架儲位,在火勢燃燒穩定後,進行撒水動作評估滅火效果。

火源規劃:

火災之熱釋放率,以 FDS 模擬得知,使第一顆貨架撒水頭作動之火勢約為 1MW 至 1.6MW 左右,此熱釋放率值與消防滅火器認可基準中的 A-1 木框架模 型燒出來的熱釋放率值差異不大。而且利用木框架方式進行堆疊木材,其產生熱 釋放率會呈現穩態成長曲線,因此燃料採用單一之乾燥杉木規格各為高 3.5 公分、 寬 3 公分、長 73 公分,而每隻重量約為 27 公克,依照滅火器認可基準中 A-1 木框架模型的訂製方式為 1.6MW 需要組成木條 90 支,由圖 3-9 所示。因此本次 研究實驗採用熱釋放率為 1MW 的火勢與 1.6MW 的火勢,對此計算 1MW 所需

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物 流 業 自 動 倉 儲 建 築 火 災 特 性 及 滅 火 設 備 設 置 規 範 之 研 究 預熱時間分別為 90 秒及 與撒水頭間距 160 公分靠近角落邊的二號位置

物 流 業 自 動 倉 儲 建 築 火 災 特 性 及 滅 火 設 備 設 置 規 範 之 研 究 秒及 180 秒。火源位置分別置於撒水頭正下方為一號位置 公分靠近角落邊的二號位置,如圖 3-10 所示。

圖 3-9 A-1 木框架模型圖[18]

圖 3-10 火源架設情形

物 流 業 自 動 倉 儲 建 築 火 災 特 性 及 滅 火 設 備 設 置 規 範 之 研 究 火源位置分別置於撒水頭正下方為一號位置、

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第 三 章 實 驗 設 置 與 規 劃

實驗步驟:

將訂製完成的木框架放置於直徑 90 公分、高 30 公分的圓形油盤內,實驗時 倒入 1.5 公升的 95 無鉛汽油,點火預先燃燒上方木框架一段時間 90 秒使木框架 達到 1MW、180 秒使木框架達到 1.6MW 後,在開啟消防室內栓泵浦送水至撒水 頭進行撒水,後續會依燃燒木框架的控制狀況做為該情境的結束,而滅火實驗情 境如下表 3-4 所示。

表 3-4 滅火實驗情境總表

情境 編號 火源 撒水頭 HRR 預燃 種類 放射壓力 位置 物品與迴水板間隔 一 1MW 90 秒 Tyco 1kgf/cm2 雙排架中間 10cm 二 1MW 90 秒 Tyco 1kgf/cm2 貨品正上方 10cm 三 1.6MW(角落) 180 秒 PRO 2kgf/cm2 貨品正上方 10cm 四 1.6MW 180 秒 Tyco 2kgf/cm2 雙排架中間 10cm 五 1.6MW(角落) 180 秒 Tyco 2kgf/cm2 貨品正上方 10cm 六 1.6MW 180 秒 PRO 1kgf/cm2 雙排架中間 10cm 七 1.6MW 180 秒 Tyco 1kgf/cm2 雙排架中間 25cm 八 1.6MW(角落) 180 秒 Tyco 1kgf/cm2 貨品正上方 25cm 九 1.6MW 180 秒 PRO 1kgf/cm2 雙排架中間 25cm

量測儀器:

資料擷取系統 ( Data Acquisition,DAQ ),實驗中使用感測器(熱電偶、熱通 量計)所量測之類比電壓訊號源,可藉由資料擷取卡 ( DAQ Device ) 配合資料擷 取軟體 ( Lab View 虛擬圖控程式語言),將類比訊號 ( Analog Signal )轉換成數 位訊號 ( Digital Signal ),顯示於電腦螢幕端之虛擬圖控系統,並於電腦端將資

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物 流 業 自 動 倉 儲 建 築 火 災 特 性 及 滅 火 設 備 設 置 規 範 之 研 究 料彙整於紀錄,以利後續分析與整理 熱電偶 ( Thermocouple ) 兩種不同金屬線桿接或絞合在一起 接合點,其中一個接點稱為量測接點或熱接點 此兩種接點置於不同溫度中會因溫度差而造成換路電壓 兩種金屬形成一接點時會因為電動勢的不同而產生一電位差 度的上升而增大,故可以應用於溫度量測 示。 物 流 業 自 動 倉 儲 建 築 火 災 特 性 及 滅 火 設 備 設 置 規 範 之 研 究 以利後續分析與整理。 ( Thermocouple ),本研究利用熱電偶來量測溫度。其基本原理是由 兩種不同金屬線桿接或絞合在一起,以構成一環路,不同金屬在環路上造成兩個 其中一個接點稱為量測接點或熱接點,另一接點稱為參考接點或冷接點 置於不同溫度中會因溫度差而造成換路電壓,稱為塞貝克效應 兩種金屬形成一接點時會因為電動勢的不同而產生一電位差,此電位差會因為溫 故可以應用於溫度量測,本研究實驗熱電偶配置由圖

圖 3-11 熱電偶配置示意圖

物 流 業 自 動 倉 儲 建 築 火 災 特 性 及 滅 火 設 備 設 置 規 範 之 研 究 其基本原理是由 不同金屬在環路上造成兩個 另一接點稱為參考接點或冷接點, 稱為塞貝克效應,而當 此電位差會因為溫 本研究實驗熱電偶配置由圖 3-11 所

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第四章

4.1.1 依照國內設置標準配置結果

針對於貨品分類為 Group A 段,模擬情境(1-1)於 170 架撒水頭上層的貨品不斷延燒使得天花板撒水頭作動 得知,熱釋放率成長沒有受到貨架撒水頭及天花板撒水頭的冷卻 上成長至 31000kW,由圖 375kW 點火源之火災,若貨架撒水頭擺放在雙排架中央 模擬情境(1-2)將貨架撒水頭位置改置貨品正上方 水頭作動,之後的火勢使得第三 HRR 隨時間的趨勢圖得知 卻而有控制的情形,其 HRR (1-2)對於 Group A 貨品受到 上方,其結果有效控制達到冷卻 第 四 章 研 究 成 果 與 討 論

第四章 研究成果及討論

第一節 FDS 模擬結果分析

標準配置結果:

Group A,當點火源 HRR 為 375kW,在火勢初期成長階 170 秒使第三層與第五層貨架撒水頭同一時間作動 架撒水頭上層的貨品不斷延燒使得天花板撒水頭作動。以 HRR 隨時間的趨勢圖 熱釋放率成長沒有受到貨架撒水頭及天花板撒水頭的冷卻而 由圖 4-1 所示。顯示模擬情境(1-1)對於 Group A 若貨架撒水頭擺放在雙排架中央,其結果為無法控制

圖 4-1 模擬情境(1-1)結果

將貨架撒水頭位置改置貨品正上方,於 111 秒使第一層貨架撒 之後的火勢使得第三、五、七層貨架撒水頭與天花板撒水頭作動 隨時間的趨勢圖得知,熱釋放率成長受到貨架撒水頭及天花板撒水頭的冷 HRR 曲線並無快速上升,如圖 4-2 所示, 貨品受到 375kW 點火源之火災,若貨架撒水頭擺放在儲 其結果有效控制達到冷卻。 研 究 成 果 與 討 論 在火勢初期成長階 秒使第三層與第五層貨架撒水頭同一時間作動,不過貨 隨時間的趨勢圖 而控制,反而往 Group A 貨品受到 其結果為無法控制。 秒使第一層貨架撒 七層貨架撒水頭與天花板撒水頭作動。以 熱釋放率成長受到貨架撒水頭及天花板撒水頭的冷 ,代表模擬情境 若貨架撒水頭擺放在儲位正

數據

表 2-5 國內物流業自動倉儲的現場實地勘查成果照片表(案例一)
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