自動化倉儲防火規定之研究

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(1)自動化倉儲防火規定之研究. 內政部建築研究所研究報告中華民國 98 年 12 月.

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(3) 自動化倉儲防火規定之研究. 計畫主持人：李玉生計畫協同主持協同主持人計畫協同主持人：張邦立研究員：陳玠佑林文興研究助理：陳盈月黃守謙. 內政部建築研究所研究報告中華民國 98 年 12 月.

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(5) 目次目. 次. 目次 .............................................................................................................. I 表次 ........................................................................................................... III 圖次 ..........................................................................................................VII 摘要 ........................................................................................................... IX 第一章緒論.................................................................................................1 第一節研究緣起與背景 ....................................................................1 第二節研究範圍與內容 ....................................................................5 第三節研究方法與流程 ....................................................................7 第四節蒐集資料與文獻分析 ..........................................................10 第五節研究成果 .............................................................................18 第二章倉儲類型與儲存物品分類....................................................................19 第一節自動化儲存倉庫類型 ..........................................................19 第二節國內外儲存物品之分類方式...............................................26 第三章儲存倉庫相關防火規定儲存倉庫相關防火規定........................................................................41 第一節各國儲存倉庫防火規範 ......................................................41 第二節各國倉儲防火規定之比較...................................................69 第四章自動化倉儲調查與國內外火災案例分析.............................................77 第一節國內自動化倉儲調查 ..........................................................77 第二節國內外火災案例調查 ..........................................................82 第三節國內外火災案例研析 ..........................................................89 第五章自動化倉儲之火災特性與軟體（自動化倉儲之火災特性與軟體（CFD）模擬.....................................99 第一節火災特性 .............................................................................99 第二節軟體模擬（軟體模擬（CFD） ............................................................103 第六章結論與建議 .........................................................................................143 第一節結論 ...............................................................................143 第二節建議 ...............................................................................146 I.

(6) 自動化倉儲防火規定之研究. 第三節未來研究建議....................................................................150 附錄一、附錄一、研究團隊會議紀錄 ...........................................................................153 附錄二、附錄二、專家學者座談會會議記錄 ................................................................157 附錄三、附錄三、期初審查委員意見處理情形 ............................................................165 附錄四、附錄四、期中審查委員意見處理情形 ............................................................167 附錄五、附錄五、期末審查委員意見處理情形 ............................................................173 參考書目 ..........................................................................................................183. II.

(7) 表次表. 次. 表 1-1 傳統儲存倉庫與自動化儲存倉庫之比較 ..............................................12 表 1-2 自動儲存倉庫適用行業 [10] .................................................................15 表 2-1 倉儲的貨架型式及特性 .........................................................................28 表 2-2 新加坡危害物分類等級 .........................................................................38 表 3-1 探測器裝設高度規定 .............................................................................43 表 3-2 密閉式撒水頭與樑距離相關規定 ..........................................................45 表 3-3 密閉式撒水頭裝置溫度規定..................................................................46 表 3-4 探測器裝設高度規定 .............................................................................47 表 3-5 大陸 GBJ 16-87 建築物構件燃燒性能和耐火時效 [23] ......................53 表 3-6 高層儲存倉庫最大建築面積與最大防火區劃面積 ...............................54 表 3-7 大陸 GB 50084 倉庫系統設計基本參數...............................................56 表 3-8 大陸 GB 50084 倉庫設計基本參數倉庫設計基本參數 ......................................................56 表 3-9 新加坡防火系統所保護之最大樓地板面積 ..........................................57 表 3-10 新加坡防火系統之有害物類別新加坡防火系統之有害物類別............................................................57 表 3-11 新加坡無自動撒水系統之救難通道長度規定.....................................59 表 3-12 新加坡有自動撒水系統之救難通道長度規定.....................................59 表 3-13 新加坡一般倉庫之防火分區大小及儲存高度.....................................65 表 3-14 新加坡一般煙霧控制要求 ...................................................................66 表 3-15 新加坡儲存之種類與格架高度規定 ....................................................67 表 3-16 新加坡儲存之種類與格架高度規定 ....................................................67 表 3-17 新加坡無自動撒水系統之煙霧排出口要求.........................................67 表 3-18 新加坡消防用水水流率相關規定 ........................................................68 表 3-19 各國相關防火規定之簡要比較............................................................73 表 4-1 國內自動化倉儲實地調查表..................................................................77 表 4-2 台灣地區 87~97 年火災死傷人數、年火災死傷人數、財物損失統計表 ...........................84 表 4-3 台灣地區 87~97 年建築物火災起火分類統計表...................................85 III.

(8) 自動化倉儲防火規定之研究. 表 4-4 美國防火協會 1984~1989 年倉儲類火災原因、年倉儲類火災原因、損失金額統計表........86 表 4-5 美國工業風險學會美國工業風險學會 (IRI) 於 1997 年針對倉儲類火災統計表 .............86 表 4-6 英國於 1981~1990 年倉儲類建築物火災件數與損失金額 ...................87 表 4-7 英國於 1981~1990 年倉儲類建築物火災發生原因百分比 ...................87 表 4-8 英國於 1981~1990 年倉儲類建築物火災引燃物種類 ...........................88 表 4-2 國內外災例.............................................................................................97 表 5-1 自動化儲存倉庫防火方式之評估 ........................................................105 表 5-2 模擬Ⅱ 模擬Ⅱ-現況撒水頭設定 ......................................................................112 表 5-3 模擬 (Ⅱ-A) 撒水頭作動時間.............................................................113 表 5-4 模擬 (Ⅱ-B) 撒水頭作動時間 .............................................................114 表 5-5 模擬Ⅲ 模擬Ⅲ-調整貨架高度後撒水頭參數設定 ...........................................117 表 5-6 模擬 (Ⅲ-A) 撒水頭作動時間.............................................................120 表 5-7 模擬 (Ⅲ-B) 撒水頭作動時間撒水頭作動時間 .............................................................120 表 5-8 模擬 (Ⅲ-C) 撒水頭作動時間.............................................................122 表 5-9 模擬 (Ⅲ-D) 撒水頭作動時間.............................................................122 表 5-10 模擬Ⅳ 模擬Ⅳ-調整撒水頭放水壓力及反應時間參數設定..........................123 表 5-11 模擬 (Ⅳ-A) 撒水頭作動時間 ...........................................................125 表 5-12 模擬 (Ⅳ-B) 撒水頭作動時間 ...........................................................125 表 5-13 模擬 (Ⅳ-C) 撒水頭作動時間 ...........................................................127 表 5-14 模擬 (Ⅳ-D) 撒水頭作動時間 ...........................................................128 表 5-15 模擬Ⅴ 模擬Ⅴ-撒水頭增加數量與可燃物間距參數設定..............................129 表 5-16 模擬 (Ⅴ-A) 撒水頭作動時間 ...........................................................131 表 5-17 模擬 (Ⅴ-B) 撒水頭作動時間 ...........................................................131 表 5-18 模擬 (Ⅴ-C) 撒水頭作動時間 ...........................................................134 表 5-19 模擬 (Ⅴ-D) 撒水頭作動時間 ...........................................................134 表 5-20 模擬Ⅵ 模擬Ⅵ-增加撒水頭數量及能力並調整與可燃物間距參數設定 ......135 表 5-21 模擬 (Ⅵ-A) 撒水頭作動時間 ...........................................................137 表 5-22 模擬 (Ⅵ-B) 撒水頭作動時間 ...........................................................137 IV.

(9) 表次. 表 5-23 模擬 (Ⅵ-C) 撒水頭作動時間 ...........................................................139 表 5-24 模擬 (Ⅵ-D) 撒水頭作動時間 ...........................................................140 表 5-25 各種模擬情境下貨架鋼柱之最高溫度 ..............................................142. V. 格式化: 式化: 刪除: 139 刪除: 140 刪除: 142. 字型: 粗體.

(10) 自動化倉儲防火規定之研究. VI.

(11) 圖次圖. 次. 圖 1-1 一體式自動化儲存倉庫建築結構示意圖一體式自動化儲存倉庫建築結構示意圖 ................................................3 圖 1-2 一體式自動化儲存倉庫貨架與建築結構共一體式自動化儲存倉庫貨架與建築結構共用.........................................3 圖 1-3 一般傳統儲存倉庫貨架與建築結構各自一般傳統儲存倉庫貨架與建築結構各自獨立儲存倉庫貨架與建築結構各自獨立情形獨立情形 [11].........................4 圖 1-4 一般傳統儲存倉庫貨架與一般傳統儲存倉庫貨架與走儲存倉庫貨架與走道堆放貨物之情形 [11] ............................4 圖 2-1 庫架分離式示意.....................................................................................20 圖 2-2 庫架合庫架合ㄧ式示意 .....................................................................................21 圖 2-3 開放式料架.............................................................................................23 圖 2-4 棧板料架 ................................................................................................23 圖 2-5 懸臂式料架懸臂式料架.............................................................................................24 圖 2-6 重力流動重力流動重型架.....................................................................................24 圖 2-7 駛入式料架駛入式料架.............................................................................................25 圖 2-9 日本物流倉儲類建築物之分類基準本物流倉儲類建築物之分類基準 ......................................................40 圖 5-1 虛擬點熱源距離點熱源距離...................................................................................100 圖 5-2 挑空空間內之挑空空間內之氣間內之氣流特性 .......................................................................102 圖 5-3 高溫下建築結構用鋼材高溫下建築結構用鋼材之降伏強度降伏強度 Fy、極限強度極限強度 Fu [36]...............105 圖 5-4 模擬倉庫之 FDS 模型剖透視模型剖透視圖剖透視圖 ..........................................................106 圖 5-5 模擬倉庫之 FDS 模型立模型立面圖 ..............................................................106 圖 5-6 倉庫平倉庫平面圖及模擬位面圖及模擬位置圖 ...................................................................107 圖 5-7 模擬倉庫 2F 平面配置圖 .....................................................................108 圖 5-8 模擬倉庫 A-A’剖面示意圖 ..................................................................108 圖 5-9 各層貨物與撒水頭淨空各層貨物與撒水頭淨空間示意圖淨空間示意圖 ........................................................109 圖 5-10 鋼柱溫度測點柱溫度測點示意圖 .........................................................................109 圖 5-11 情境 1:倉庫外牆側倉庫外牆側貨架模擬示意圖牆側貨架模擬示意圖..................................................109 圖 5-12 情境 2:倉庫中心倉庫中心貨架模擬示意圖......................................................109 圖 5-13 模擬鋼柱溫度測點編號模擬鋼柱溫度測點編號示意圖點編號示意圖..........................................................110 圖 5-14 第二層撒水頭位第二層撒水頭位置編號示意圖編號示意圖..........................................................110 VII.

(12) 自動化倉儲防火規定之研究. 圖 5-15 第四層撒水頭位第四層撒水頭位置編號示意圖編號示意圖..........................................................110 圖 5-16 模擬 (Ⅰ-A) 鋼柱溫度時間曲線鋼柱溫度時間曲線圖曲線圖 ...................................................111 圖 5-17 模擬 (Ⅰ-B) 鋼柱溫度時間曲線鋼柱溫度時間曲線圖曲線圖 ...................................................112 圖 5-18 模擬 (Ⅱ-A) 鋼柱溫度時間曲線鋼柱溫度時間曲線圖曲線圖 ...................................................113 圖 5-19 模擬 (Ⅱ-B) 鋼柱溫度時間曲線鋼柱溫度時間曲線圖曲線圖 ...................................................114 圖 5-20 模擬 (Ⅲ-A) 鋼柱溫度時間曲線鋼柱溫度時間曲線圖曲線圖 ...................................................119 圖 5-21 模擬 (Ⅲ-B) 鋼柱溫度時間曲線鋼柱溫度時間曲線圖曲線圖 ...................................................119 圖 5-22 模擬 (Ⅲ-C) 鋼柱溫度時間曲線鋼柱溫度時間曲線圖曲線圖 ...................................................121 圖 5-23 模擬 (Ⅲ-D) 鋼柱溫度時間曲線鋼柱溫度時間曲線圖曲線圖 ...................................................121 圖 5-24 模擬 (Ⅳ-A) 鋼柱溫度時間曲線鋼柱溫度時間曲線圖曲線圖 ...................................................124 圖 5-25 模擬 (Ⅳ-B) 鋼柱溫度時間曲線鋼柱溫度時間曲線圖曲線圖 ...................................................125 圖 5-26 模擬 (Ⅳ-C) 鋼柱溫度時間曲線鋼柱溫度時間曲線圖曲線圖 ...................................................127 圖 5-27 模擬 (Ⅳ-D) 鋼柱溫度時間曲線鋼柱溫度時間曲線圖曲線圖 ...................................................127 圖 5-28 第二層貨架撒水頭改變位第二層貨架撒水頭改變位置及數量改變位置及數量 ..................................................129 圖 5-29 第四層貨架撒水頭改變位第四層貨架撒水頭改變位置及數量改變位置及數量 ..................................................129 圖 5-30 模擬 (Ⅴ-A) 鋼柱溫度時間曲線鋼柱溫度時間曲線圖曲線圖 ...................................................130 圖 5-31 模擬 (Ⅴ-B) 鋼柱溫度時間曲線鋼柱溫度時間曲線圖曲線圖 ...................................................131 圖 5-32 模擬 (Ⅴ-C) 鋼柱溫度時間曲線鋼柱溫度時間曲線圖曲線圖 ...................................................133 圖 5-33 模擬 (Ⅴ-D) 鋼柱溫度時間曲線鋼柱溫度時間曲線圖曲線圖 ...................................................133 圖 5-34 模擬 (Ⅵ-A) 鋼柱溫度時間曲線鋼柱溫度時間曲線圖曲線圖 ...................................................136 圖 5-35 模擬 (Ⅵ-B) 鋼柱溫度時間曲線鋼柱溫度時間曲線圖曲線圖 ...................................................137 圖 5-36 模擬 (Ⅵ-C) 鋼柱溫度時間曲線鋼柱溫度時間曲線圖曲線圖 ...................................................138 圖 5-37 模擬 (Ⅵ-D) 鋼柱溫度時間曲線鋼柱溫度時間曲線圖曲線圖 ...................................................139. VIII.

(13) 摘要摘. 要. 關鍵詞：自動化、儲存倉庫、防火規定. 一、研究緣起隨著生產製造物品之種類不斷增加、供給數量急遽攀升及土地資源有限，購買土地成本偏高等現象交互影響情況下，倉儲業者為儲存更多式樣、更大量之物品，儲存倉庫之規模不斷地朝向大型化發展。換言之，儲存貨架面積之總和愈來愈多，儲存倉庫建築物本體愈蓋愈高。在儲存倉庫規模趨於大型化情況下，為降低存取物品所需時間、為減少揀選或儲存物品之失誤率、為減少人力成本以及為克服貨架高度過高不利於人員或傳統堆高機具搬運等多項目的，自動化儲存倉庫及其相關 AS/RS 系統（ Automated Storage / Retrieval Systems）[1]因應而生。目前儲存倉庫市場中，自動化系統已經逐漸. 形成儲存倉庫之主流，自動化儲存倉庫之需求量持續增加。再者儲存倉庫為串連我國內需市場與外銷市場之重要環節，為了因應國內物流產業之需求，自動化儲存系統為經濟部推動自動化設備獎勵項目之一。料盒式、棧板式及一體式（存放物品之貨架，即為建築結構之一部份）等自動化儲存倉庫近年來已廣泛被業界採用。. 二、研究方法及過研究方法及過程本研究主要透過相關文獻資料蒐集與回顧、國內外相關法規研析、研究團隊腦力激盪、歸納分析專家座談與訪談資料及實際案例電腦模擬等方法，進行相關標的與議題之研究。 1. 文獻資料蒐集與法規研析。 2. 歸納分析。 3. 學者專家訪談及座談會。 4. 火災情境模擬。. IX.

(14) 自動化倉儲防火規定之研究本研究將以文獻收集、國內現況調查、研究團隊研究討論、資料彙整與分析及電腦模擬等方法，執行本計畫。除此之外，本研究更以專家學者訪談及座談會等方式，增加本研究之廣度與深度，本計畫之研究步驟，如下所示： 1. 進行文獻收集。 2. 國內自動化儲存倉庫調查。. 原則及模擬情境參數設定。舉行兩次產官學專家學者座談會，並以專家學者提出之意見，修訂防火對策、替代原則及設定模擬情境參數。進行電腦軟體模擬 (CFD) [2] 。提出結論與建議。. 3. 草擬防火對策、替代 4.. 5. 6.. 三、重要研究發現經過文獻整理、專家座談與市場現況調查與訪談，得知目前業界採用 ASRS 系統之自動化儲存倉庫，數量龐大且各倉庫配屬之 ASRS 系統廠牌種類眾多而複雜。因此，若要針對各廠牌甚至該廠牌所屬類型之 ASRS 自動化儲存倉庫一一加以分析與研究，於有限時間與有限研究經費等等條件之下，實屬不易。其次，流通於市面上之物品（不論是原料、零件、半成品或成品）數以千萬計，若要針對每一樣儲存於自動化儲存倉庫之物品分別加以分析研究，除不易討論外，研究標的將變得非常複雜並且無法聚焦。因此本研究僅根據目前國內自動化儲存倉庫儲存物品之現況加以研究與分析，然為了擴大日後適用範圍、藉以協助政府訂定相關法規所需，並供作業界應用參考之依據，本研究將以彙整國際間常用且具有代表性之分類方式與實際應用情況，進行相關分析與研究。. 針. 依據各國國情加以分類。各國相關儲存倉庫之防火規定亦不相同，大多依據民眾需求、國情需要及政府既定政策加以訂定。分析比較各國相關規定後得知，美國 NFPA [3] 之規範較為完備，但相對地限制及適用規定多，故其規範種類較為繁瑣且嚴格。. 1. 國際間對儲存倉庫之分類方式，大多 2.. 3.. X.

(15) 摘要. 針對一般傳統倉儲，各國大多利用防火設施及消防設備兩種手法，藉以降低儲存倉庫火災危險度並提高儲存倉庫之防火性能。 5. 國際上先進國家訂定之消防安全設備及建築設施之防火安全法令或規定大多以倉庫類或倉儲類為對象，僅針對自動化儲存倉庫之相關規範則付之闕如。 6. 自動化儲存倉庫使用人力資源較低，若不幸發生火災人員傷亡人數將低於一般傳統儲存倉庫。 7. 以健全之管理機制、嚴格管制儲存物品類型、有效環境監控及完善維修保養機制，將可有效降低自動化儲存倉庫火災發生機率。 8. 若排除人為縱火之因素，自動化儲存倉庫由內而外之火災發生機率將低於由外而內之火災發生機率。因此，加強自動化儲存倉庫自身防火管理制度與機制，將可有效降低自動化儲存倉庫火災發生機率。 9. 國內「各類場所消防安全設備設置標準」 [7] 針對「倉庫」之相關規定，已詳列於第 4 條、第 12 條、第 17 條、第 46 條、第 49 條、第 50 條、第 57 條、第 58 條、第 160 條以及第 190 條。然而，針對「自動化儲存倉庫」卻未見其相關規定。站在保障人民生命與財產安全之觀點上，針對此日益蓬勃發展之新興產業，其機具設備以及建築設施之防火安全性能，政府相關單位應予以深入且廣泛探討。 10. 自動化儲存倉庫，進、出、搬運或儲存物品都依賴機械化設備，並以電腦管理系統全程控制，其防火安全性優於一般傳統儲存倉庫，即使不幸發生火災，對於工作人員的危害程度，可以預期地亦低於一般傳統儲存倉庫。 11. 針對自動化儲存倉庫火災發生後，如何確保建築物結構安全性此一議題，經由本研究發現，其防護手法首重初期滅火，避免火勢擴大與蔓延。換言之，庫架合一式的自動化儲存倉庫，因結構構件無法施做防火被覆，設自動灑水設備是必要的防護手段之一。且應避免儲存於自動化儲存倉庫之大量可燃物品，全面引燃。一旦自動倉儲儲存之物品全部引燃時，再多再完善之自動消防安全設備，亦無法挽救。最後，也只能進行拆除與清理工作而已。 4.. XI.

(16) 自動化倉儲防火規定之研究. 達到上述「初期滅火」之首要目的，必須嚴格管控之「重要影響因子」，包括即時發現火災、撒水頭及時進行有效滅火行動，自動撒水設備應具備足夠量能。而決定「重要影響因子」是否發揮功能，是否能夠達到初期滅火，避免火勢擴大與蔓延等多項重要目的，其關鍵因素，包括：設備因素與管理因素兩大類。 A. 設備因素： (1) 撒水頭動作時間。 (2) 撒水頭放水壓力。 (3) 撒水頭設置數量（密度）。 (4) 是否具備足夠滅火水源。 B. 管理因素： (1) 撒水頭與存放物品之有效距離。 (2) 作業人員管理。 (3) 機具設備維修、保養及安全檢驗查核機制。. 12. 為. 四、主要建議事項建議事項本研究根據文獻回顧、專家學者座談、研究團隊腦力激盪、實地參訪及電腦軟體（FDS）模擬與分析結果，提出以下具體建議。並區分為立即可行建議及中長期建議兩種。立即可行之建議立即可行之建議：可行之建議：主辦機關：經濟部商業司協辦機關：各地方縣市政府要求自動化儲存倉庫業者或工會，擬定自動化儲存倉庫作業管理辦法，有效管制物品存取流程、人員操作步驟、儲存空間運用、擬定人員進出儲存庫區管制規定、機具（如叉車或汽、材油式堆高車、電器設備及機電設備）、消防安全設備定期維修及保養之標準作業程序 (SOP) 以及建構自動化儲存倉庫防火安全性能標準。. XII. 格式化: 式化: 格式化: 式化:. 縮排: 左:. 0.99 cm. 項目符號及編號.

(17) 摘要. 中長期建議：中長期建議：主辦機關：經濟部商業司協辦機關：各地方縣市政府應培訓專業查核人員，定期或是不定期考核自動化儲存倉庫相關作業程序與軟硬體設備安全性，藉以有效降低系統化錯誤之發生機率。就如同消防安全檢查人員必須具備相關專業證照及定期訓練，才能不斷吸收日新月異之專業知識，才能有效防止建築物發生火災，保障工作人員生命安全及確保儲存物品免受火災侵襲，可將損失降至最低，進而達到零災害之目標。. 格式化: 式化: 格式化: 式化:. 中長期建議：中長期建議：主辦機關：內政部營建署協辦機關：內政部建築研究所由於自動化儲存倉庫相關機具及附屬設備種類繁多，且多屬高科技產業，不論機具設備或是建築物本體之建構技術及程序均相當精密且複雜。再者儲存於自動化儲存倉庫之物品大多屬於高經濟產品且種類眾多。因此建議遵循「建築技術規則」「總則編」「第三條」相關規定，將可以有效解決政府執法單位以及經營業者，兩造對於「自動化儲存倉庫」此類型建築物其建築構造防火安全性能之質疑與困擾。並應著手進行自動化倉庫實體防火實驗，藉以瞭解已配置自動撒水設備之自動化儲存倉庫之火災性能。. 格式化: 式化: 格式化: 式化:. XIII. 縮排: 左:. 0.99 cm. 項目符號及編號. 縮排: 左:. 0.99 cm. 項目符號及編號.

(18) 自動化倉儲防火規定之研究. XIV.

(19) 摘要 Summary Keyword: Automation, store warehouse, fire prevention stipulation 1. Reasons: The quantity and kinds of products increasing, the land limited, the higher cost for buying land, those reasons influence each other, the more products are stored by the warehouse proprietor, the maximal warehouse are built. In other words, the more storing shelves are, the higher store warehouse built. When the store warehouse towards to maximization, for spending less time to taking products, for reducing mistakes to picking or storing products, for hiring employee less, for overcoming inconvenient because of higher shelves, there is related system of AS/RS (Automated Storage / Retrieval Systems) [1] developed and built. The automated system has already formed the mainstream of the warehouse gradually, the demand for the warehouse increases continuously. Moreover the warehouse is the important link of the domestic market between import and export. For demand of logistics industry, automation store systems promote the automation equipment to reward one of the projects by the Economic Department. Box type, board type and one whole type (shelves for products are a part of the structure of the building) those automation warehouses have already been worked by the warehouse proprietor extensively. 2. Processes and method: This research study by collecting relevant documents and materials, by analyzing domestic and international relevant regulations, by group's mental work, by analyzing expert interview materials and real case computer simulation, etc. 1. Collecting documents and materials and analyzing the regulation. 2. Sum up and analyses. 3. Interviewing the scholars and experts. 4. Simulating the fire situation. The study method of this research is by collecting documents, investigating domestic present situation, making group discussion, analyzing materials and computer simulation, etc. In addition, this research visits and refers with experts and scholars discussion meetings to increase the scope and depth of this research; the step of this research as below: 1. Collect documents. 2. Investigate the domestic automation warehouse. XV.

(20) 自動化倉儲防火規定之研究 3. Draw up the fire prevention measures, substitution and set up simulation situation parameter. 4. Hold the experts and scholars discussion meetings, the suggestion that the experts and scholars put forward, to revise the fire prevention measures, substitution and set up the simulation situation parameter. 5. Computer software simulation (CFD).[2] 6. Propose the conclusion and suggestion. 3. Results: Through documents filing, the present marketing situation investigation and the expert interviewing discussion, it is learnt that the warehouse proprietor uses the automation of ASRS system, the quantity is huge. And the kinds of ASRS systematic factory brands for warehouse are numerous and complicated. So, it is difficult to analyze and study one by one on ASRS automation warehouse, which is under the condition in limited time and limited research funds. Secondly, there are above ten millions of articles circulating on the market (no matter raw materials, part, semi-manufactured goods or finished product). It is unable to focus on if each product in automation warehouse is analyzed. So this research is studied and analyzed only according to the present situation of stored products in the warehouse. But in order to expand the future scope of application, to help the government to stipulate relevant regulations, to provide the warehouse proprietor for management, this research will be gathering the situation on international representative categorization to carry on relevant analysis and study. 1. The storing categorization of the warehouse, mostly according to national conditions of various countries. 2. The fireproofing stipulation of the warehouse in various countries, mostly according to demands of people, national conditions need and government's policy is different. 3. After analyzing various countries' relevant regulations, the norm of U.S.A. NFPA [3] is comparatively complete, but limit and covered by the regulation it more relatively, so it standardizes the kind comparatively tedious and strict. 4. The general traditional storage, various countries mostly utilize fire prevention facilities and fire-fighting equipments, to reduce fire hazard degree in the warehouse and improve the fireproofing performance.. XVI.

(21) 摘要 5. Fire-fighting equipments and fireproofing stipulations in advanced countries in the world are mostly for buildings and warehouses. The relevant stipulations for automation warehouse are not much. 6. The workers in automation warehouse are less than the general tradition warehouse; therefore if the fire takes place unfortunately the injured people will be lower. 7. Perfect management, controlling and storing the type of articles, effective environmental monitoring and perfect fixing management, those could reduce fire happened in automation warehouse effectively. 8. Get rid of artificial factor, the probability to get fire inside of automation warehouse is lower than outside. To strengthen fire prevention management system in automation warehouse, it can reduce the probability to get fire in automation warehouse effectively. 9. Domestic relevant regulations ' the standards in all kinds of place about fire-fighting equipments ', the ' warehouse ' stipulations is already rank in details at article 4, article 12, article 17, article 46, article 49, article 50, article 57, article 58, article 160 and article 190. But there is no stipulations for' automation warehouse '. 10. No matter inputting, outputting, carrying or storing articles in automation warehouse, there are all rely on the mechanized equipment, and with the whole control of administrative system of the computer. So the fires prevention in security is superior to the general tradition warehouse, even the fire takes place unfortunately, the injury staff members can be lower than the general tradition warehouse. 11. When the fire happened in the automation warehouse, how to guarantee the structure security of the building, to put out the fire in the first place and prevent the fire expanding and spreading. In other words, the structure component in automation warehouse is unable to cover by materials of fire prevention; therefore the automatic sprinkle water equipment is one of the essentials, then to avoid storing a large number of combustible materials in the automation warehouse. 12. In order to achieve above-mentioned ' put out a fire in initial stage ', ' the important influence factor ' must be controlled strictly, including find the fire immediately, sprinkle water equipment function in time. The key factor of those relations above is equipment and management.. XVII.

(22) 自動化倉儲防火規定之研究 A. Factor of the equipment: (1) The peak time of the sprinkle water equipment function. (2) The water pressure of the sprinkle water equipment flood. (3) The quantity (Density) of the sprinkle water equipment set up. (4) Enough source of water to put out a fire. B. Management of the factor: (1) Effective distance between the sprinkle water equipments and storing products. (2) Workers management. (3) Maintenance of machines, examining safety. 4. Suggestions: This research is reviewing documents, holding experts and scholars discussion meeting, group's mental work and computer software (FDS) simulation and analysis. There are immediately feasible propose and medium or long terms propose related below: 1. Immediately feasible suggestion: A. Main government institutions: Department of Commerce of MOEA B. Assistant government institutions: Local County and Municipal governments Requiring the automation warehouse proprietor or the trade union to draft the automation warehouse management standards in the warehouse, including to control the procedure of depositing and withdrawing products, personnel's operating sequence, the store space using, draft personnel pass in and out the store area stipulations, machines (oil type car, electric equipment and electromechanical equipment), set up the standard operation procedure that the fire-fighting equipments are maintained regularly (SOP) , fire prevention safe performance standard build in the automation warehouse. 2. Medium or long terms propose: A. Main government institutions: Department of Commerce of MOEA B. Assistant government institutions: Local County and Municipal governments. XVIII.

(23) 摘要 Training the specialist examines automation the relevant operation procedure of the warehouse and software and hardware equipment security fixedly or irregularly, in order to reduce systematized mistakes probability effectively. 3. Medium or long terms propose: A. Main government institutions: Construction and Planning Agency of Ministry of the Interior B. Assistant government institutions: Architecture and Building Research Institure of Ministry of the Interior There are various machines and accessory equipments, Hi-Tech industries, in automation warehouse, procedure quite accurate and complicated. Following ' building technology rule ' 'general provisions ' 'article 3 ' relevant regulations, it can solve the confusion of government and warehouse proprietor about fire prevention safety of warehouse building construct. Also to understand the automatic sprinkle water equipments can function in automation warehouse by setting up a whole warehouse fire prevention experiment.. XIX.

(24) 自動化倉儲防火規定之研究. XX.

(25) 第一章緒論第一章緒. 論. 第一節研究緣起與背景. 壹、研究緣起隨著社會進步與發展，各類型經濟活動與日俱增。製造與生產業者除了提供民眾維生所需之物品外，更不斷地製造與生產各式各樣商品，藉以滿足廣大民眾多樣化、多量化及舒適化等需求。為使各類原物料、零件、半成品及成品，能夠供貨穩定不虞匱乏。不論是小型直銷業者或經銷規格化、量產商品之大型業者，均需要大小不一之儲存場所，藉以達到配送、銷售、轉運及儲存等多項目的。因此各類型儲存倉庫如雨後春筍般蓬勃發展。其次隨著生產製造物品之種類不斷增加、供給數量急遽攀升及土地資源有限，購買土地成本偏高等現象交互影響情況下，倉儲業者為儲存更多式樣、更大量之物品，儲存倉庫之規模不斷地朝向大型化發展。換言之，儲存貨架面積之總和愈來愈多，儲存倉庫建築物本體愈蓋愈高。在儲存倉庫規模趨於大型化情況下，為降低存取物品所需時間、為減少揀選或儲存物品之失誤率、為減少人力成本以及為克服貨架高度過高不利於人員或傳統堆高機具搬運等多項目的，自動化儲存倉庫及其相關 AS/RS 系統（ Automated Storage / Retrieval Systems）因應而生。目前於儲存倉庫市場中，自動化系統已經逐漸. 形成儲存倉庫之主流，自動化儲存倉庫之需求量持續增加。再者儲存倉庫為串連我國內需市場與外銷市場之重要環節，為了因應國內物流產業之需求，自動化儲存系統為經濟部推動自動化設備獎勵項目之一[8]。料盒式、棧板式及一體式（存放物品之貨架，即為建築結構之一部份）等自動化儲存倉庫，近年來已廣泛被業界採用。. 根據相關文獻資料得知，建構自動化儲存倉庫時，考量自動化儲存倉庫之特性，若該儲存倉庫已設置自動撒水設備時，得免為防火構造建築物，惟自動撒水設備是否適用於各類型貨品，是否為有效滅火設備，是否足以維護建築物結構安全，除自動撒水設備外是否仍須其他配套措施等課題，均必須藉由深入研究與探討，才能夠擬定有效防火對策。並在考量安全性之前提下，解決政府主管機關及業者於實務操作上之困難。 1.

(26) 自動化倉儲防火規定之研究. 貳、研究背景由於儲存倉庫經常堆放各式各樣可燃物品貨物且數量龐大，為避免儲存倉庫發生火災時危害到儲存倉庫建築物本體結構、內部工作人員以及其周遭環境 (包括居民與鄰近建築物) 之安全性，「建築技術規則建築設計施工編」 [9](民國 98 年 05 月 08 日修正)「第三節防火構造」第 69 條明訂：屬於工廠或倉儲類 (C 類) 使用用途之場所，其總樓地板面積超過 1,500 平方公尺時，該建築物應為防火構造建築物。且第 70 條明訂：防火構造之建築物，其主要構造之柱、樑、承重牆壁、樓地板及屋頂應具有防火時效。然而，自動化儲存倉庫之 ASRS 系統乃由精密自動控制設備、電腦資訊系統及無數細小金屬與非金屬構件組構而成。因此，上述之條文規定，對於自動化儲存倉庫業界 (包括：一體式 ASRS 系統、料盒式 ASRS 系統及棧板式 ASRS 系統) [10] 均造成極大困擾，尤其對於貨架即為建築物結構一部份之一體式 ASRS 系統之影響更是嚴重。地方政府為了執行建築技術規則相關法令，因而要求倉儲業者必需滿足第 69 條及 70 條相關規定，然而基於現有流通設備、倉儲業界應用一體式 ASRS 系統技術及倉儲業者實際營運現況來看，如圖 1-1 及圖 1-2 所示。為了滿足建築技術規則建築設計施工編第 70 條規定之防火時效時，對於總樓地板面積超過 1,500 平方公尺之一體式自動化儲存倉庫貨架，施作防火被覆或是防火塗裝，於實際操作層面上防火被覆或防火塗裝，將因檢選或存取貨物之過程中遭受破壞或毀損，而無法達到保護建築結構之目的。在無法達成相關法令規定情況下，經營業者因此而無法取得建築執照。基於上述原因除導致經營自動化儲存倉庫之業者投資意願低落外，經銷廠商或者是製造廠商購置自動化儲存倉庫之計畫亦呈現裹足不前情況，且常常被迫倒向購置存取物品效率較低、投資報酬率較差（考量購買土地初期成本/儲存容量時）人力成本花費較高之一般儲存倉庫。此一狀況不僅造成業界損失，亦使政府促進產業升級增加國際競爭力，全力促進經濟活動發展之政策，遭受到責難與打擊。站在經營業者立場上，不應只有想到如何減少建築結構購置成本，如何增加儲存倉庫內部空間活用性、順暢性及實用性，亦應該審慎思考萬一不幸發生火災，應如何降低內部工作人員傷亡，如何將財物損失降至最低。站在政府立場上，除了應考量如何維護公共安全，如何降低民眾傷亡與財產損失， 2.

(27) 第一章緒論. 何止害擴大外，亦應思考在遵循上述原則之前提下，該如何協助業者解決當前面臨之各種問題。. 如防火災災. 圖 1-1 一體式自動化儲存倉庫建築結構示意圖 (資料來源：2008-2009 臺灣大福高科技設備股份有限公司). 圖 1-2 一體式自動化儲存倉庫貨架與建築結構共用 (資料來源：2008-2009 臺灣大福高科技設備股份有限公司). 3.

(28) 自動化倉儲防火規定之研究. 圖 1-3 一般傳統儲存倉庫貨架與建築結構各自獨立情形 [11] (資料來源：The Fire Protection Research Foundation). 圖 1-4 一般傳統儲存倉庫貨架與走道堆放貨物之情形 [11] (資料來源：The Fire Protection Research Foundation). 4.

(29) 第一章緒論第二節研究範圍與內容. 壹、研究範圍. 理、專家座談與市場現況調查與訪談，得知目前業界採用 ASRS 系統之自動化儲存倉庫，數量龐大且各倉庫配屬之 ASRS 系統其廠牌種類眾多而複雜。因此若要針對各廠牌甚至該廠牌所屬類型之 ASRS 自動化儲存倉庫一一加以分析與研究，於有限時間與有限研究經費等等條件之下，實屬不易。其次，流通於市面上之物品（不論是原料、零件、半成品或成品）數以千萬計，若要針對每一樣儲存於自動化儲存倉庫之物品分別加以分析研究，除不易討論外，研究標的將變得非常複雜並且無法聚焦。因此本研究僅根據目前國內自動化儲存倉庫儲存物品之現況加以研究與分析，然為了擴大日後適用範圍、藉以協助政府訂定相關法規所需，並供作業界應用參考之依據，本研究將彙整國際間常用且具有代表性之分類方式與研究方法，進行分析與研究，特例或特殊情況將不在本研究範圍內。至於，公共危險物品之包裝、儲存與放置方式，應依政府現行相關法令執行，不在本研究範圍內。由於本計畫之研究人員，多為建築與土木方面專長，對於消防安全設備之專業知識較不熟悉，若要針對消防安全設備進行理論探討、評估、分析與規劃設計，唯恐發生過多疏漏。然為使本計畫之研究成果更趨於完善，使得研究成果能對目前政府相關單位與自動化儲存倉庫業界有所助益。本研究另聘請具有消防安全設備專長人員一名，進行必要之情境模擬與應用分析。本計畫將研究範圍限縮在自動化儲存倉庫之防火安全規定，防護之原則以建築物設施為主，消防安全設備為輔。如此在研究分析過程中，較能發揮應有的專業素養，而達成預期研究目的。至於自動化儲存倉庫研究對象包括下列兩大主要項目： 1. 倉庫結構與儲存貨架各自獨立（自立式）(Independ structure) 經過文獻整. A. 料盒式 ASRS 系統 (Bulk Storage)。 B. 棧板式 ASRS 系統 (Rack Storage)。. 5.

(30) 自動化倉儲防火規定之研究. 依. 2. 倉庫結構與儲存貨架相互存（一體式）(Depend structure) A. 料盒式 ASRS 系統 (Bulk Storage)。 B. 棧板式 ASRS 系統 (Rack Storage)。. 貳、研究內容. 「. 」. 容包括以下八個. 本研究為進行自動化倉儲防火規定之研究，研究內主要項目： 1. 研析自動化倉儲類型與儲存物品之分類方式。 2. 自動化倉儲相關防火規定收集與彙整。 3. 自動化倉儲現況調查與彙整。 4. 自動化倉儲國內外火災案例分析。. 特性與軟體（CFD）模擬。自動化倉儲之防護對策建議與替代原則擬定。. 5. 自動化倉儲之火災 6.. 7. 法規或草案之研擬與建議。. 6.

(31) 第一章緒論第三節研究方法與流程. 壹、研究方法本研究主要透過相關文獻資料蒐集與回顧、國內外相關法規研析、研究團隊腦力激盪、歸納分析專家座談與訪談資料及實際案例電腦模擬等方法，進行相關目標與議題之研究。 1. 文獻資料蒐集：. 作期刊。蒐集國內外自動化倉儲防火安全管理相關規定。探討該類型建築物防火構造相關規定。. A. 蒐集國外防火構造相關論文、著、 B. C.. 2. 資料歸納分析：. 範並加以歸納彙整。. A. 收集國內外文獻及規. B. 調查彙整國內自動化儲存倉庫之應用情況。. 性能規範。. C. 研究分析國外自動化儲存倉庫相關建築構造防火 D. 調查分析國內一體式自動化儲存倉庫之型式。. 撒水設備應用於本研究之可行性。 F. 探討自動化儲存倉庫存放物品之特性。 G. 提出初步之替代原則。 H. 以替代原則，作為擬定火災發生時之模擬參數。 I. 修訂自動化儲存倉庫模擬參數，並持續進行火災模擬分析。. E. 研究分析國內自動. 3. 學者專家訪談及座談會：. 邀請國內產、官、學界，學有專精之專家學者，針對自動化儲存倉庫防火相關規定，舉辦座談會。實際訪談各界專家學者，討論自動化儲存倉庫火災情境模擬之內容與方向，以便藉由訪談及座談會適時修正電腦模擬參數，期更符合自動化儲存倉庫火災實際狀況。請專家學者提供有關自動化儲存倉庫建築構造，防火性能規格之建議，藉以作為增列或修訂自動化儲存倉庫，防火性能替代原則之參考。. A. 本研究將. B.. C.. 7.

(32) 自動化倉儲防火規定之研究. 4. 火災情境模擬與分析： A.. B. C.. 依據學者專家座談會之建議，修正模擬情境，並彙整學者專家之意見修訂報告書內容。依據學者專家意見，修正自動化儲存倉庫防火性能替代原則。本研究依照修正後之情境進行模擬參數設定，並利用美國 NIST 所發展之電腦模擬軟體（FDS, Fluid Dynamics Simulator），進行電腦模擬。. D.. E.. 藉由電腦模擬驗證自動化儲存倉庫防火性能之適用性，並據以研提可行之替代原則。研究與分析國內相關建築法令及消防安全設備設置規定，建議法規修訂草案。. 貳、研究流程. 商. 本研究將以文獻收集、國內現況調查、研究團隊研討論、資料彙整與分析及電腦模擬等方法，執行本計畫。除此之外，本研究更以專家學者訪談. 程. 圖 1-3. 及座談會等方式，增加本研究之廣度與深度，本計畫之研究流，如. 程. 所示。本計畫之研究流，如下所示： 1. 進行文獻收集。. 範國外防火規範。. A. 國內防火規。 B.. C. 相關文獻回顧。 2. 國內自動化儲存倉庫調查。. 原則及設定模擬情境參數。舉行兩次產官學專家學者座談會，並以專家學者提出之意見，修訂防火對策、替代原則及設定模擬情境參數。進行電腦軟體模擬 (CFD) 。提出結論與建議。. 3. 草擬防火對策、替代 4.. 5. 6.. 8.

(33) 第一章緒論. 資料蒐集國內防火規範. 國外防火規範. 相關文獻回顧. 國內自動化儲存倉庫調查草擬替代原則及模擬情境. 舉辦學者專家座談會. 期中報告修正及回饋情境模擬結論建議期末報告理. 圖 1-3 研究流程圖. 格式化: 式化:. （資料來源：本研究整）. 9. 靠左.

(34) 自動化倉儲防火規定之研究第四節蒐集資料與文獻分析. 包括「高架儲存倉庫消防安全設備設計規範」（邱文豐）[12]及「物流倉儲類建築物防火安全評估基準之研究」（葉世文） [13] 等等相關專題研究報告。這些專題研究報告針對其關注的議題深入研究，但亦提供本研究相當多寶貴資訊，並頗具參考價值。除了專題研究報告之外，亦包括「各國儲存倉庫防火規定及分類方式」、「網路公開資訊」、「學位論文」及「國內外期刊論文」等。上述文獻會隨著客觀條件、不同的研究主題、不同研究方向，甚至研究者的專業背景與知識，而呈現出不同的研究成果與貢獻。因此，若只想要以文獻資料來完成本研究各項研究主題，乃緣木求魚。換言之，必須針對本研究計畫之特性、設定主題與探討方向，審慎揀選出本研究所需之資訊。就如同自動化倉儲揀選功能一般，必須將揀選錯誤率降到最低，並達到快速及經濟等目本研究為進行自動化倉儲防火規定之研究，蒐集之資料. 的。. 壹、自動倉儲概述自動倉儲概述. 必須具備一般倉庫基本功能（儲存）以外，其有別於傳統儲存倉庫主要內容，為自動儲存倉庫以自動控制系統 (AS/RS) 執行下列各項機能，並隨時以資訊管理系統查核與記錄各項已執行之動作，在設計與建造過程中，以不使用人力資源為最高指導原則。然而於特殊轉換位置（倉庫/ 搬運卡車），或於特殊環境而必須應用人力作業情況下，亦以使用最少人力、作業時間最短，精確度最高及確保安全無虞 (Safety and Security) 為設計建造之基本條件。 1. 卸貨 (Unloading)。自動化倉儲除. 2. 分類 (Sorting)。 3.. 入庫 (Put-away)。. 4. 儲存 (Storage)。 5. 揀選 (Order-picking)。 6. 7.. 10. 出庫 (Staging)。裝載 (Loading)。.

(35) 第一章緒論. 達上述功能，自動化儲存倉庫應具備堆放物品設備、物品由外進入或由內輸出之搬運設備、紀錄並查核各項作業過程之資訊系統及統籌、協調、串聯、控制各設備與各系統界面之管理系統 Warehouse Management System (WMS) [14]。一般而言，自動化儲存倉庫主要構成要件包括下列四個項目：為成. 1. 儲存貨架 (Storage rack)。 2. 3. 4.. 出入庫系統 (Input/Output system)。儲存與取出設備 (Storage and Retrieval (S/R) equipment)。電腦管理系統 (Computer management system)。. 聘僱人力成本不斷攀升、土地資源有限，購買或承租土地價格偏高等兩大不利因素影響下，經營業者或建構廠商在考量各項支出成本情況下，已逐漸以自動化儲存倉庫取代傳統儲存倉庫。其原因為自動化儲存倉庫具下列一般儲存倉庫無法取代之優點： 1. 高架立體化及自動化之儲存倉庫，可以節省車道、機具迴轉空間、暫存空間、上下貨品轉運空間以及堆疊作業空間，大大提高土地之使用效率。 2. 機具自動化可克服工資高漲及隨意罷工或怠工等不利情況。亦可以藉由機具自動化取代不足之人力。 3. 收貨、發貨、物品儲存數量、物品儲存貨架位置、編號、進貨數量、銷售數量、物品品名、物品成本、物品尺寸、物品重量、保存期限、製造廠商、銷售價格、產地、性質、功能及使用產品應注意事項等相關資訊，皆可利用電腦管理系統予以紀錄並可即時呈現正確資訊。 4. 藉由正確之即時資訊，決策者可隨時調整物品儲存數量、銷售價格、購入貨物數量及銷售數量。對於經營業者而言，可藉由系統資訊而靈活調度公司資金，減少資金積壓，便於統籌與管理公司財務。 5. 自動化儲存倉庫管理資訊，可以藉由網際網路與營運總部管理資訊相連通，而成為企業自動化經營之重要工具。企業高層可隨時掌握最新且即時資訊，作為進行重要決策時之參考。傳統儲存倉庫無法達成上述功能。因. 11.

(36) 自動化倉儲防火規定之研究 6.. 項目. 改善工作環境及倉儲環境、提高作業效率進而提升產業之競爭力。傳統儲存倉庫與自動化儲存倉庫之比較如表 1-1 所示。表 1-1 傳統儲存倉庫與自動化儲存倉庫之比較傳統儲存倉庫. 同. 1. 儲存相數量之貨品，土地用面積大。. 使較 2. 堆放貨物無法向高處發展，空間利用率低。土地資源 3. 公用設施（車道、機具迴轉與暫存空間）面積大。 4. 須要更多暫存空間、上下貨品轉運空間以及堆疊作業空間。 1. 操作人員多人力成本高。 2. 管理難度高，存在休假、人力資源福利、退休金、情緒、破壞、偷竊、勞資關係問題。 1. 物品出入庫過程中，需人員陪同進行紀錄與檢查作業，耗費人力 2. 堆高機配合作業，工作時間長，物品出入庫速度較作業過程為緩慢。 3. 物品搬運過程中，既費時又費力，搬運效率不佳。 4. 物品搬運過程中，容易發生碰撞損害、掉落情況。人員出入庫房頻繁，管理不易安全管理 2. 貨架高度較低，物品容易遭竊 3. 工作人員可近距離靠近貨架，防竊難度高。 1.. 12. 自動化儲存倉庫. 同使較小 2. 堆放貨物向高處發展，空間利用率高。 3. 公用設施（車道、機具迴轉與暫存空間）面積小。 4. 暫存空間、上下貨品轉運空間以及堆疊作業空間，可降至最低。 1. 操作人員少，人力成本低。 2. 自動機具作業，無休假、福利、退休金、情緒、破壞、偷竊等勞資問題。 1. 電腦系統自動控制機器運搬，無需人員陪同進行紀錄與檢查作業，節省人力 2. 機器自行完成物品出入庫動作，工作時間短，物品出入庫速度較為快速。 3. 機器自動運搬物品，既省時又省力，搬運效率佳。 4. 以自動設備運送，物品於規劃之路徑運行，不易發生碰撞損害、掉落情況。 1. 人員出入庫房頻率低，易於管理。 2. 貨架高度較高，不易遭竊。 3. 工作人員僅能於取貨 / 送貨區活動，無法直接進入庫房內部，防盜安全性高。 1. 儲存相數量之貨品，土地用面積。.

(37) 第一章緒論. 表 1-1 傳統儲存倉庫與自動化儲存倉庫之比較（續） 1. 人工統計與分類易生錯誤 1. 管理系統隨時紀錄物品出且時間長、效率差。入庫情況，相關資訊能即時且精確掌握。 2. 無法隨時瞭解即時之庫存 2. 可設定管理系統，定期查核資訊。與呈現相關資訊、節省人工統計及計算時間。 3. 物品必須儲放於固定之貨 3. 管理系統以相對位置取代架，藉以便於揀選或儲存相絕對位置觀念，物品存放位同物品。該貨架因而無法儲置只要經過登錄，即可記錄放其他物品。貨架之轉用率於管理系統中。因此只要有極低。空位，物品可任意存放於該空位上，貨架不需預留空位，可充分利用物架，物品儲存、遞補及流動率高。 4. 以人工逐區、逐層及逐項， 4. 可利用管理系統直接查詢調查庫存現況，費時費力。即時庫存情況，資訊傳遞迅資訊管理 5. 先入庫之物品常會置放於 5. 速且確實。利用管理系統，達到先進先下層，而後入庫物品卻置放出之功能，可降物品過期而於上層。進而造成貨物先入成廢料之情況發生。即時且後出之情況。容易導致物品確實庫存資訊，可避免重複過期而成廢料，或因不易取進料，進而避免發生呆料情出而成為呆料。況。 6. 進行盤點時作業，必須停止 6. 管理系統可以同時進行盤入庫、儲存、移動與出庫等點、統計、入庫、儲存、移作業，影響層面大。動與出庫，無需因盤點而暫停其他作業。 7. 利用人工及表單盤點耗費 7. 物品可自動運搬至盤點時間，人工進行分類、統計區，人員於固定區位進行查及數量計算困難，容易發生核與清點過程迅速、省力、疏失與錯誤。準確。 8. 盤點過程中，必須物品必須 8. 無需藉由人工運搬物品，可移動甚至必須上下料架，易避免物品上下料架過程發生錯置與危險。中，發生錯置與危險。 (資料來源：天賦自動化倉儲設備股份有限公司，本研究整理) 13.

(38) 自動化倉儲防火規定之研究. 自動化儲存倉庫除應具備卸貨 (Unloading) 、分類 (Sorting) 、入庫 (Put-away) 、儲存 (Storage) 、揀選 (Order-picking) 、出庫 (Staging) 、裝載 (Loading) 七項基本功能外，一般自動化儲存倉庫應具備下列功能，藉以達到靈活管理、節省作業時間、節省人力及節省機具設備作業成本 (油電費)。 1. 合併物品入庫：有別於整座棧板或儲存料盒完全輸入，乃將同質性或具有關連性之物品，分別從不同存放貨架位置呼叫於合併工作區，藉由人工揀選或自動化機械設備揀選 (robotic) 方式，將兩項（或多項）物品同時置於同一棧板或儲存料盒內，重新設定電腦紀錄，再將合併物品後之棧板或儲存料盒，傳送入庫，並放置於貨架適當之位置。 2. 揀選物品出庫：有別於整座棧板或儲存料盒完全輸出。其動作順序乃藉由儲存倉庫之自動化管理系統找出僅需部分出庫（輸出）之物品，並將該物品呼叫至揀選工作區，藉由人工揀選或自動化機械設備揀選 (robotic) 方式，揀選出必須出庫（輸出）之物品後，重新設定電腦紀錄，再將經過揀選物品後之棧板或儲存料盒，傳送入庫，並且放置於貨架適當之位置。 3. 取貨/送貨處理區搬運：取貨/送貨處理區可依需要設置於各樓層適當位置或輸送動線前後端點位置。為取代電梯或堆高機，取貨/送貨處理區應具備直接搬運功能。該處理區並應具備「回收」及「補給」空棧板（空料盒）之功能。 4. 機動調整物品儲存貨架位置：根據隨市場供需機能或季節性商品之銷售狀況，自動化儲存倉庫應具備隨意調整存放位置之能力。舉例來說，當季若為夏季，則應將冬季商品，存放於遠離出貨工作區之貨架上。反之應將熱賣商品或當季之暢銷商品，由遠離出貨工作區之位置，調整至接近出貨工作區之貨架上。 14.

(39) 第一章緒論. 貳、自動儲存倉庫適用行業自動化倉儲系統（或稱 AS/RS 系統），簡言之為一種結合揀選物料系統、自動控制系統及管理資訊系統，進而可以達到準確及快速搬運及儲存物品之整合系統。各個系統可為手動控制系統或為獨立自動系統。但各個系統間，界面應相互整合，藉以建構並完成：自動化倉儲系統整合，物品配送控制、儲存及揀選等多項功能。表 1-2 自動儲存倉庫適用行業 [10] A. 儲存密度高 B. 貨架即為建築物結構之一部份，因此受建築物梁柱性能影響較小 C. 構建費用較低 D. 應用於立體儲存倉庫 A. 提高貨物流通率 B. 有效利用土地資源 C. 精準控制物品出入庫 D. 可同時多方進行儲存與揀選優點 E.F. 倉庫設計彈性化，便於日後擴建或增建減少人力資源 G. 提高作業人員安全性 H. 儲存物品密度高一 I. 無關於倉庫梁、柱設置位置體 J. 構建費用較低式適用行業 A.B. 大型配送中心冷藏或冷凍倉庫 A. 安裝新設備需求條件 B. 發生儲存空間不足情況。 C. 需要更多的生產空間。示意/實例相片. 15.

(40) 自動化倉儲防火規定之研究. 表 1-2 自動儲存倉庫適用行業（續）[10] A. 作業過程中噪音低性能 C.B. 可控制搬運速度搬運速度快、準確度高 D. 模組化設計具有擴充性 A. 有效利用土地資源 B. 精準控制物品出入庫 C. 可快速及穩定進行儲存與揀選作業優點 E.D. 提高生產力減少物品損壞（或損害） F. 作業操作簡易 G. 機具系統維修保養護容易 H. 提高作業人員安全性 A. 服裝 B. 汽車 C. 美容及化妝品 D. 書籍及出版物分銷棧 E. 電子產品適用行業板 F. 食品與飲料式 G. 家用電器 H. 藥品及醫療保健 I. 零售業 J. 半導體 A. 大量暫存原料或成品需求條件 B.C. 大量儲存原料或成品臨時大型貨物之儲存 D. 可取代或變更一般靜態料架或通道狹窄料架示意/實例相片. 16.

(41) 第一章緒論. 表 1-2 自動儲存倉庫適用行業（續）[10] A. 靜音操作性能 B. 變速控制 C. 人性化工作站 A. 提高貨物流通率 B. 有效利用土地資源 C. 精準控制物品出入庫優點 D. 可快速及穩定進行儲存與揀選作業 E. 模組化設計具有擴充性 F. 減少人力資源 G. 提高作業人員安全性 A. 服裝 B. 汽車 C. 美容及化妝品 D. 書籍及出版物分銷 E. 電子產品料適用行業 F. 食品與飲料 G. 家用電器盒 H. 藥品及醫療保健式 I. 零售業 J. 半導體 K. 紡織 A. 發生儲存空間不足情況 B. 貨物量少且多樣需求條件 C.D. 貨物出入庫頻繁（使用週期短）搬運物品時，設備噪音大 E. 需要進行多段運輸，必須經過多個揀選區域 F. 考量機具、設備及人員安全性示意/實例相片 (. 資料來源:2008-2009 大福株式會社，本研究整理) 17.

(42) 自動化倉儲防火規定之研究. 第五節研究成果. 壹、完成之工作項成之工作項目及具體成果體成果 1. 完成之工作項目： A. 文獻資料蒐集。 B. 資料歸納分析。 C. 學者專家訪談及座談會。 D. 火災情境模擬與電腦模擬及分析。 E. 提出結論與建議。 2. 具體成果： A. 倉儲類型與儲存物品之分類。 B. 相關防火規定收集與彙整。 C. 現況調查與彙整。 D. 國內外火災案例分析。 E. 火災特性探究與軟體（CFD）模擬。 F. 防護對策建議與替代原則擬定。 G. 法規或草案之研擬。貳、對於自動化對於自動化儲存倉庫防火安全儲存倉庫防火安全性之安全性之貢性之貢獻 1. 顧及公共安全條件下，提出符合一體式自動化倉儲需求之安全規定及替代原則。 2. 研究成果可供政府及業者參考，進而減少自動化儲存倉庫，於興建實務上之困擾。 3. 降低民眾傷亡與財產損失並維護公共安全。 4. 可提高自動化倉儲業者投資報酬率及降低人力成本。 5. 提高自動化倉儲業者之投資意願。 6. 促進產業升級，增加國際競爭力。 7. 政府促進經濟發展之政策得以落實。 18.

(43) 第二章倉儲類型與儲存物品分類. 第二章倉儲類型與儲存物品分類. 自動化倉儲利用高貨架儲存貨物。這種倉庫利用多種物料搬運機械進行搬運、堆疊和存取作業。倉庫貨架是多層的而且很高，所以空間利用率較高，適用於多種類貨物的儲存。利用電腦系統控制自動化倉儲的貨物入庫、存取、出庫等過程。倉庫作業全面自動化，促使自動化倉儲不只再是單純地保管和收發貨物的場所，而成為公司調整商品生產、出庫及儲存的重要部門。第一節自動化儲存倉庫自動化儲存倉庫類型儲存倉庫類型. 自動化倉儲按其建築構造形式，可以區分為庫架分離式 (自立式) 以及庫架合一式 (ㄧ體式)，茲分述如下：. 庫架分離式 (自立式 Free Stand) 當貨架結構自成一個單元而與建築物結構體無關的倉庫，則稱之為庫架分離式倉庫。庫架分離式倉庫，常出現在貨架高度在 12m 以下之情況，一般採用側向堆疊起重機、三向式堆疊起重機、橋式堆疊起重機或是巷道式堆疊起重機堆疊貨物。 1. 因與建築結構無關，所以利用建築物內部一角隅，就可建設一小型倉庫，也可把現有建築物改造成為倉庫。 2. 當建築物地面之抗壓能力達 3 t /m 、不平度介於 30～50 mm 時，只要經過簡單處理，即可以建造庫架分離式倉庫，費用約占總經費之 5%～15%。庫架合一式倉庫，其建築物基礎強度及要求地面平整度之精度較高。 3. 庫架合一式倉庫的興建時間，依廠房大小而有所不同。一般而言，需 1.5 年～2 年，較庫架分離式倉庫的時間長。 4. 庫架分離式倉庫的貨架、巷道式堆疊起重機及自動化控制機械設備容易實現標準化、規格化及量化生產之目的，而可降低建造成本。 2.1.1. 2. 19.

(44) 自動化倉儲防火規定之研究. 基於上述因素，於國外小型庫架分離式倉庫的發展速度，相較於大型之庫架合一式倉庫，更為迅速約占總量的80%。而大型庫架合一式倉庫，隨著科技和生產技術改進，逐漸朝向系統化、自動化、無人化發展。除此之外，庫架合一式倉庫之管理，更呈現電腦化、網路化之發展趨勢。不但要求庫架合一式倉庫自身經濟效益須日益提升，更希望能為企業整體效益有所貢獻。. 圖 2-1 庫架分離式示意. 庫架合一式(一體式 Rack Building) 庫架合一式倉庫，是指倉庫的貨架，除了承受貨物的荷載外，貨架亦為建築物的骨架。換言之，貨架亦為建築物結構，貨架需支撐屋頂及牆面。故庫架合一式倉庫的關鍵技術是貨架系統之設計構想、製造技術、安裝手續等相較於庫架分離式倉庫，較為複雜困難。而庫架合一式倉庫的堆疊機系統、控制管理系統、周邊輸送系統與庫架分離式倉庫亦不盡相同。 1. 庫架合一式倉庫可有效的利用空間。庫架分離式倉庫其高度受廠房結構限制及堆高機作業能力，一般不能過高。而庫架合一式倉庫能承受較大的風載，建築物較高，能夠有效合理利用空間。目前國內最高的庫架合一式倉庫之高度已達 36m。 2. 於倉庫設計過程中最忌諱的是倉庫內的結構立柱，它的存在使倉庫貨架使用空間縮小，且無法靈活運用有限土地資源，當結構立柱在貨格內，將會浪費整排貨架區位；如立柱在貨架與貨架之間，為了預留機具存取動線，將使倉庫建造面積因此增加。庫架合一式倉庫於庫內無立柱結構，可免除上述缺點，靈活運用有限土地資源。. 2.1.2. 20.

(45) 第二章倉儲類型與儲存物品分類 3.. 4. 5.. 6.. 因庫架合一式倉庫之貨架、建築物結構、C 型鋼、倉庫前、後區位之結構、基礎、外牆及屋頂，共同形成一個完整結構體。因此提高其抗震能力。由於日本及臺灣地區地震頻繁，因此較適合興建庫架合一式倉庫。庫架合一式倉庫外觀雄偉、美觀且呈現出現代化氣息。庫架合一式倉庫，庫內設備安裝容易、施工便利，工程進度快速。庫架合一式倉庫施工之順序依次為：基礎安裝—貨架安裝—堆疊機安裝—牆面安裝—屋頂安裝。而有別於庫架分離式倉庫，在廠房內（意即有屋頂情況下）安裝堆疊機等大型機具設備，使得吊裝顯得更加不易。庫架合一式倉庫之基礎受力比較均勻，基礎設計比較簡單。而庫架分離式倉庫常以 H 型鋼構作為結構立柱，基礎受力不均勻。因此，必須利用特殊基礎予以配合。. 圖 2-2 庫架合ㄧ式示意. 其他形式目前市面上常見之自動化儲存倉庫類型，若以倉庫本體結構、存取物品方式、存取貨物系統或儲存倉庫使用貨架之形式，加以區分，可區分為下列數種類型： 1. 依倉庫本體結構區分 A. 高層倉儲系統 (High-rise Warehouse System) B. 輕負荷倉儲系統 (Miniload System). 2.1.3. 21.

(46) 自動化倉儲防火規定之研究. 循環旋轉鋼架倉儲系統 (Rovoloving Carousels System) D. 高層密集式倉儲系統 (High-density System) 依存取物品方式區分 A. 單位式系統 (Unit Loads System) B. 撿選式系統 (Order Picking System) C. 混合式 (Unit Loads and Order Picking Mixed System) 依存取貨物系統區分 A. 水平循環系統 (Horizontal Carousels) (1) 儲存容器以水平方式移動，使用此系統之儲存容器內，大多為小型零件（如汽車）或生產線上之半成品。 (2) 常利用自動裝置藉以加快傳送速度。 B. 垂直循環系統 (Vertical Carousels) (1) 提高存貨空間之儲存密度。 (2) 常利用自動裝置藉以加快傳送速度。 (3) 儲存容器以垂直方式移動，使用此系統之儲存容器內，大多為小型零件（如汽車）或生產線上之半成品。 C. 輕量型自動進出貨系統 Storage / Retrieval (S/R) Machines (1) 大多用來儲存小型零件或小型物品。 (2) 一般此系統之揀選物品區，設置於存貨區兩端點；或設置於存貨區兩側。依儲存倉庫使用貨架之形式區分 A. 棧板式自動倉儲。 B. 塑膠箱式自動倉儲。 C. 冷凍式自動倉儲 D. 特殊規格自動倉儲目前市面上儲存倉庫，常見之貨架形式及其特性，如下所示：資料來源：DC Mall Logistics Service 2004.[15] A. 開放式料架 (Opening Shelving) C.. 2.. 3.. 4.. 5.. 22.

(47) 第二章倉儲類型與儲存物品分類. 容器（料盒）可穩固地放置於貨架上。 (2) 可大幅提高儲存倉庫之儲存密度。 (3) 開放式料架如下圖所示。 (1). 圖 2-3 開放式料架. B.. 棧板料架（重型料架）(Pallet Racks) (1) 料架多以複層形式加以規畫。 (2) 可大幅提高儲存倉庫之儲存密度。 (3) 可有效降低碰撞、掉落或刮傷貨物之機率。 (4) 棧板料架如下圖所示。. 圖 2-4 棧板料架. C.. 懸臂式料架 (Cantilever-style Racks) (1) 具有有一組（兩套）懸臂裝置。 (2) 適合存放水管、套筒等管狀物品。. 23.

(48) 自動化倉儲防火規定之研究. 適合長條形狀之建材或貨物。 (4) 懸臂式料架如下圖所示。. (3). 圖 2-5 懸臂式料架. D.. 重力流動重型架 (Gravity-lane Storage Racks) (1) 出貨時，棧板或料盒之貨物，整棧板或一個料盒，完整且自動地滑向出貨端之撿貨區。 (2) 進貨時，由後方送入貨架。 (3) 可大幅提高儲存倉庫之儲存密度。 (4) 重力流動重型架如下圖所示。. 圖 2-6 重力流動重型架. E.. 24. 駛入式料架 (Drive-in Racks) (1) 料架縱身較長且多以複層形式建構料架。 (2) 可大幅提高儲存倉庫之儲存密度。.

(49) 第二章倉儲類型與儲存物品分類. 每一棧板（或料盒）具有專屬存貨空間。 (4) 駛入式料架如下圖所示。. (3). 圖 2-7 駛入式料架. 25.

(50) 自動化倉儲防火規定之研究第二節國內外儲存物品之分類方式. 我國分類倉儲類建築物之倉庫貨架及其儲存物品類型種類多樣且複雜，例如民生用品、機械零組件、食品、家電器具與物料等皆為倉儲所儲存的項目，此類建築物火災潛在危險程度，所需的消防安全設備與防火避難設施之設計相形較複雜，成本亦相對提高。高架儲存倉庫火災預防與防制的重點，在於如何針對所存放物品做適當的分類，以減低火災發生頻率，並適當設置滅火設備以抑制火災之嚴重度，茲將國內外相關法規對於儲存物品的分類原則與方式說明如下： 1. 我國各類場所消防安全設備設置標準[7]之分類： A. 依據 97 年 05 月 15 日公布之各類場所消防安全設備設置標準，將倉庫列為第十二條，乙類，第十一目場所。 B. 第十七條第一項及第四十六條之規定，我國對高架儲存倉庫之定義為樓層高度超過 10 公尺且樓地板面積在 700 平方公尺以上之倉庫。對其儲存物品，主要分為下列二大類： (1) 儲存棉花類、塑膠類、木製品、紙製品或紡織製品等易燃物品。 (2) 儲存 (1) 以外之其他物品。 2. 我國公共危險物品及可燃性高壓氣體設置標準暨安全管理辦法[16] 之分類方式如下所示： A. 此辦法於民國 88 年 10 月 20 日公佈，最新修正時間為民國 9 7 年 10 月 17 日。 B. 主要將公共危險物品的範圍分為以下六類，並對其設置、構造及設備訂定相關的安全管理辦法。 (1) 第一類：氧化性固體。 (2) 第二類：易燃固體。 (3) 第三類：發火性液體、發火性固體及禁水性物質。 (4) 第四類：易燃液體。 (5) 第五類：自反應物質及有機過氧化物。 (6) 第六類：氧化性液體。. 2.2.1. 26.

(51) 第二章倉儲類型與儲存物品分類. 3.. 我國經濟部商業司物流倉庫設備手冊[17]，對貨架型式之分類： A. 高架儲存倉庫之貨架型式概略可區分為棧板貨架、倍深棧板貨架、移動式貨架、後推式貨架、流動式貨架、駛入/出式貨架、旋轉式貨架、立體倉儲貨架 B. 其他特殊式貨架。 C. 其細項分類及特性摘述如下列圖、表。. 圖 2-8 倉儲之貨架類型. 27.

(52) 自動化倉儲防火規定之研究. 表 2-1 倉儲的貨架型式及特性倉儲貨架型式特性 1. 高度通常在 6 m 以下，可分 3~5 層存放。棧板式貨架 2. 儲存密度低，需有良好的通道設計。 3. 貨品可用推高機存放，並隨機調整組合。駛入/出式貨架 1.2. 儲存性高但存取受限制。貨架以 3~5 列為原則，高度可達 10 m。 1. 存放與取出分開設置。 2. 容器儲存者，搬動迅速、容易進行。流動式貨架 3. 棧板儲存者，高度約 6 m 以下，每一流動路徑存放一種物品。 1. 空間使用性高達 80％。 2. 貨架需配置機電驅動設備，維修成本高。移動式貨架 3. 貨架高度可達 12 m，適合存取頻度低之貨品。 4. 貨架可水平移動，消防設備之設計較為困難。 1. 分為水平放置及垂直放置二種。旋轉式貨架 2. 可多層設計，操作簡單且效率高。 1. 貨品相互推入，無法以先入先出設計存放。後推式貨架 2. 存放空間加大但存取性較差。立體倉儲貨架 2.1. 控制方式分為全自動、半自動及手動三種。消防設備設計應考慮電動設備引起之火災。 1. 貨架可二列並置，存放量增加。倍深式棧板貨架 2. 應使用加深型推高機操作。 3. 存取方便性較低。 1. 懸臂式貨架：儲存高度約在 6 m 以下，空間使用率約 50%。其他特殊型式貨架 2. 可攜式堆疊貨架：以不規則或易碎物品儲存為多，置放高度受限制。 3. 積層式貨架：通常上層存放箱類及散品類，下層為棧板用途居多，且做為上層支撐用。 28.