昇降機門之遮煙性能驗證研究

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(1)昇降機門之遮煙性能驗證研究. 內政部建築研究所自行研究報告中華民國 99 年 12 月.

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(3) 099301070000G2031. 昇降機門之遮煙性能驗證研究. 研究人員：蘇鴻奇副. 研. 究. 員. 王天志專案助理研究員. 內政部建築研究所自行研究報告中華民國 99 年 12 月.

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(5) 目次. 目次表次. ……………………………………………………………………………………………………. Ⅲ. 圖次. ……………………………………………………………………………………………………. Ⅴ. 摘要. ……………………………………………………………………………………………………. Ⅶ. 第一章緒論第一節研究動機. ……………………………………………………………………. 1. 第二節研究目的. ……………………………………………………………………. 1. 第三節研究流程與步驟. ………………………………………………………. 2. 第二章昇降機門之遮煙性能概論第一節昇降機構成與原理. ………………………………………………. 第二節昇降機相關防火性能法規第三節遮煙性能測試規範. 5. ………………………………………. 7. …………………………………………………. 7. 第三章昇降機門之遮煙性能實驗計畫第一節實驗目的與範圍. …………………………………………………. 15. 第二節實驗設備. …………………………………………………………………. 15. 第三節實驗規劃. …………………………………………………………………. 20. 第四章實驗結果整理與分析第一節驗結果整理. ………………………………………………………………. 29. …………………………………………………. 37. 第一節結論. …………………………………………………………………………. 39. 第二節建議. …………………………………………………………………………. 40. 第二節實驗結果討論分析第五章結論與建議. 附錄一昇降機門遮煙性試驗法（草案） ………………………………… 41 附錄二期初、期中及期末審查會議紀錄. …………………………………. 47. 參考書目 …………………………………………………………………………………………… 55 I.

(6) 昇降機門之遮煙性能驗證研究. II.

(7) 表次. 表次表 2-1. 各國防火門與昇降機門遮煙性能規範. …………………. 8. 表 2-2. 各國防火門與昇降機門遮煙性能規範（續 1）… … … …. 9. 表 2-3. 各國防火門與昇降機門遮煙性能規範（續 2）… … … … 10. 表 2-4. EN 1363-1 升溫時間表. 表 4-1. 試體間隙量測結果表－雙扇中央對開滑動式層門. 表 4-2. 試體間隙量測結果表－雙扇同側滑動式層門. 表 4-3. 實際洩漏量結果表. …………………………………………. 12. …. 31. …………. 31. …………………………………………………. 37. III.

(8) 昇降機門之遮煙性能驗證研究. IV.

(9) 圖次. 圖次圖 1-1. 研究流程 ………………………………………………………………………. 3. 圖 2-1. 電梯構造構成組件 …………………………………………………………. 6. 圖 2-2. BS-EN 81-58 試驗裝置圖 ……………………………………………… 11. 圖 2-3. EN 1363-1 升溫時間曲線圖 ………………………………………… 12. 圖 3-1. 遮煙設備整體外觀. 圖 3-2. 加壓循環部構成. 圖 3-3. 測試艙構成. 圖 3-4. 壓差計. 圖 3-5. 壓差量測點及熱電偶. ……………………………………………………. 18. 圖 3-6. 爐壓及爐溫控制面板. ……………………………………………………. 18. 圖 3-7. 爐溫用燃燒機. ………………………………………………………………. 19. 圖 3-8. 煙洩漏量量測裝置. 圖 3-9. 昇降機門現場裝設實景－雙扇中央對開滑動式層門. 圖 3-10. 昇降機門現場裝設實景－雙扇同側滑動式層門 …………… 20. 圖 3-11. 層門構造圖－雙扇中央對開滑動式層門. 圖 3-12. 上部滑輪導軌及控制元件組雙扇中央對開滑動式層門. 22. 圖 3-13. 上部滑輪導軌及控制元件組雙扇同側滑動式層門. ………. 22. 圖 3-14. 試體安裝設計圖－雙扇中央對開滑動式層門. ………………. 23. 圖 3-15. 試體安裝設計圖－雙扇同側滑動式層門. ………………………. 23. 圖 3-16. 試體製作過程. ………………………………………………………………. 24. 圖 4-1. 試體間隙之量測位置圖－雙扇中央對開滑動式層門. 圖 4-2. 試體間隙之量測位置圖－雙扇同側滑動式層門 …………… 30. 圖 4-3. CNS15038 之試體縫隙填封方法. 圖 4-4. ………………………………………………………. 16. …………………………………………………………. 16. …………………………………………………………………. 17. …………………………………………………………………………. 18. ……………………………………………………… ……. ………………………. ……. 19 20 21. 30. …………………………………. 32. UL1784 之試體縫隙填封方法. ………………………………………. 32. 圖 4-5. 試體與量測測試倉組立完成. ………………………………………. 33. 圖 4-6. 測試艙之洩漏量基準值－雙扇中央對開滑動式層門. …. 33. 圖 4-7. 測試艙之洩漏量基準值－雙扇中央對開滑動式層門. …. 34. V.

(10) 昇降機門之遮煙性能驗證研究. 圖 4-8. 測試艙之洩漏量基準值－雙扇同側滑動式層門. 圖 4-9. 雙扇中央對開滑動式層門型式－正面（乘場側）洩漏量. 35. 圖 4-10. 雙扇中央對開滑動式層門型式－反面洩漏量. 35. 圖 4-11. 雙扇同側滑動式層門型式－正面（乘場側）洩漏量 ……… 36. 圖 4-12. 雙扇同側滑動式層門型式－反面洩漏量 ……………………… 36. VI. …………. ……………. 34.

(11) 摘要. 摘要關鍵詞: 昇降機門、遮煙性、火災一、研究緣起火災的發生常造成人員與大量的財物之損失，而國內發生火災的頻率卻始終居高不下，徒增社會成本與不安。建築物昇降機平時扮演各樓層人員與貨物之垂直聯繫動線，惟火災時昇降機道可能造成火災延燒擴大與煙毒流竄的路徑，所以昇降機道與出入口須具備防火性能與遮煙性能。建築技術規則第 79-2 條規定「防火構造建築物內之挑空部分、電扶梯間、安全梯之樓梯間、昇降機道、垂直貫穿樓板之管道間及其他類似部分，應以具有一小時以上防火時效之牆壁、防火門窗等防火設備與該處防火構造之樓地板形成區劃分隔。昇降機道裝設之防火設備應具有遮煙性能。…；昇降機間出入口裝設之門非防火設備但開啟後能自動關閉且具有遮煙性能時，昇降機道出入口之防火設備得免受應具遮煙性能之限制」。所以昇降機門除應具有火性能之外也應具有遮煙的性能。二、研究方法及過程本研究擬採文獻回顧、收集各國門與昇降機門之遮煙性能規範，並利用本實驗中心所建置之防火門遮煙檢測設備來對於昇降機道出入口門之遮煙性能進行實驗驗證分析研究。最後預期研究成果可提供擬定昇降機道出入口門之遮煙性能驗證規範草案參考。三、重要發現（一）目前昇降機層門之防煙性能並沒有相關的檢測規範，而從所收集的文獻也僅有 EN 81-58 有相關規範，但該規範所要求的耐火性能及遮煙性能係針對昇降機層門在火災歷程時的性能要求。我國目前類似的建築用門或防火門遮煙性能要求，是針對 VII.

(12) 昇降機門之遮煙性能驗證研究. 常溫及中溫下的遮煙性能，與 EN 81-58 在高溫下的量測是不同的。（二）UL1784 之門遮煙測試方法除適用於一般建築用門之外，也適用於昇降機門或捲門等。此測試方法採用常溫（24±ll℃）與中溫（204±5℃）之加熱試驗條件，測試壓差為 25、50 與 75Pa，與 CNS 15038 之測試條件相近。（三）本研究所採用的昇降機門為一般目前常見之型態，第一種為雙扇中央對開滑動式層門；第二種為雙扇同側滑動式層門。分別代表一般承載量與高承載量二種常見形態。依據實際測量的昇 2. 降機門間隙第一種平均為 5.1mm 洩漏面積為 311.3cm ，第二種 2. 間隙平均為 5.5mm 洩漏面積為 374.3cm 。這二種常見的昇降機門洩漏量太大皆超出本所防火實驗中心設備量測範圍。（四）本案昇降機門試體正面（乘場側）與背面之洩漏量其實驗結果並不相同。雖然 CNS15038 在對門的遮煙性試驗的要求門的組件兩面皆須進行測試。但在 EN81-58 即指出昇降機門一種特殊用途的門，通常火災會從特定方向發生，也就是在乘場側發生，所以昇降機門一般都不設計成具有雙向遮煙之性能。所以昇降機門應該考慮乘場側遮煙性能即可。（五）進行測試艙之洩漏量基準值量測時，須先將試體所有縫隙填封，對於縫隙填封施作方式 CNS15038 與 UL1784 之描述方式略有不同。實驗結果顯示測試艙之洩漏量基準值略有不同，應該是實驗上的誤差所致。（六）完成昇降機道出入口門之遮煙性試驗法草案。四、主要建議事項建議一立即可行建議－CNS15038「建築用遮煙性試驗法」之實驗設備可供進行昇降機門遮煙測試使用。主辦機關：本部建築研究所 VIII.

(13) 摘要. 協辦機關：財團法人台灣建築中心國內目前昇降機層門之防煙性能並沒有相關的檢測規範，相關文獻也僅有 EN 81-58，但該規範所要求的耐火性能及遮煙性能係針對昇降機層門在火災歷程時的性能要求。我國目前類似的建築用門或防火門遮煙性能要求，是針對常溫及中溫下的遮煙性能，與 EN 81-58 在高溫下的量測是不同的，而 UL1784 所設定之條件與 CNS15038 較為相似。可建議未來制定昇降機層門之防煙性試驗方法以 CNS15038 為主，並能參採 UL1784 之相關內容，CNS15038「建築用遮煙性試驗法」之實驗設備可供進行昇降機門遮煙測試使用。建議二中長期建議－制訂「昇降機門遮煙性試驗法」。主辦機關：經濟部標準檢驗局協辦機關：內政部建築研究所國內目前昇降機層門之防煙性能並沒有相關的檢測規範，為提升未來昇降機門的安全性能，建議未來應制定昇降機層門之防煙性能規範，制定內容與架構可以 CNS15038 為主並可參考 UL1784 之相關內容。. IX.

(14) 昇降機門之遮煙性能驗證研究. Abstract Keywords: elevator door, air leakage, fire. 1. The research background. The elevator is important equipment for vertical connection in building. But in fire the tunnel of elevator may occur fire and smoke spread. The Building code request that elevator door possess sheltering smoke except fire resistance.. 2. Research process. This research process collects various method of elevator door test for air leakage and carries on the experiment. Finally Completes the method draft of elevator door test for air leakage. 3. conclusion （1）The testing temperature of air leakage performance requests general and medium temperature in Taiwan. The CNS testing temperature of fire door is different from EN 81-58. （2）The air leakage testing conditions are similar between UL1784 and CNS 15038. （3）Usually the fire will happen in the landing side of elevator. Therefore, the elevator door should test the landing side. （4）Completes the method draft of elevator door test for air leakage.. X.

(15) 第一章緒論. 第一章. 緒論. 第一節研究動機建築物昇降機平時扮演各樓層人員與貨物之垂直聯繫動線，惟火災時昇降機道可能造成火災延燒擴大與煙毒流竄的路徑，所以昇降機道與出入口須具備防火性能與遮煙性能。建築技術規則第 79-2 條規定「防火構造建築物內之挑空部分、電扶梯間、安全梯之樓梯間、昇降機道、垂直貫穿樓板之管道間及其他類似部分，應以具有一小時以上防火時效之牆壁、防火門窗等防火設備與該處防火構造之樓地板形成區劃分隔。昇降機道裝設之防火設備應具有遮煙性能。…；昇降機間出入口裝設之門非防火設備但開啟後能自動關閉且具有遮煙性能時，昇降機道出入口之防火設備得免受應具遮煙性能之限制」。所以昇降機門除應具有火性能之外也應具有遮煙的性能。. 第二節研究目的目前國內昇降機門之防火防煙性能並沒有相關的檢測規範，所以對其所須具備的防火防煙性能也缺乏相關規定。本研究希望利用收集各國門與昇降機門之遮煙性能規範，並利用本實驗中心所建置之防火門遮煙檢測設備來對於昇降機道出入口門之遮煙性能進行實驗驗證分析研究。最後擬定昇降機門之遮煙性能驗證規範草案。所以本研究希望以「昇降機門之遮煙性能驗證研究」為主題，以目前國內常用之昇降機門設置實驗試體，進行實尺寸昇降機門之遮煙性能驗證實驗，達到下列各項研究目的：. 1.

(16) 昇降機門之遮煙性能驗證研究. 一、進行實尺寸昇降機門之遮煙性能驗證實驗利用收集各國門與昇降機門之遮煙性能規範，設計實驗條件參數，配合國內常用之昇降機門設置實驗試體，進行實尺寸昇降機門之遮煙性能驗證實驗，以瞭解國內昇降機門實際之遮煙性能。三、擬定昇降機道出入口門之遮煙性能驗證規範草案研究成果預定擬定昇降機道出入口門之遮煙性能驗證規範草案。. 第三節研究流程與步驟本研究擬採文獻回顧、收集各國門與昇降機門之遮煙性能規範，並利用本實驗中心所建置之防火門遮煙檢測設備來對於昇降機道出入口門之遮煙性能進行實驗驗證分析研究。最後預期研究成果擬定昇降機道出入口門之遮煙性能驗證規範草案。一、文獻回顧包含相關昇降機道出入口所須具備之遮煙性能與檢驗方式之文獻收集與整理。二、進行實尺寸昇降機道出入口門之遮煙性能實驗設計進行實尺寸昇降機道出入口門之遮煙性能實驗設計，建置實尺寸昇降機道出入口門實驗樣品，利用防火實驗中心所之防火門遮煙檢測設備進行實驗分析研究。三、擬定昇降機道出入口門之遮煙性能驗證規範草案最後研究成果預定擬定昇降機道出入口門之遮煙性能驗證規範草案。. 2.

(17) 第一章緒論. 昇降機門之遮煙性能驗證研究. 研究動機與目的. 搜集國外與國內昇降機門遮煙性能測試規範. 國外遮煙性能文獻整理. 實尺寸昇降機道出入口門實驗設計. 進行實驗、實驗結果整理、分析完成報告. 圖 1-1 研究流程. 3.

(18) 昇降機門之遮煙性能驗證研究. 4.

(19) 第二章昇降機門之遮煙性能概論. 第二章. 昇降機門之遮煙性能概論. 第一節昇降機構成與原理現代化建築的主要特徵之一為高層化，高層化建築的興建必須搭配建築材料與施工技術的進步，而昇降機維繫垂直運輸的順暢則是使用便利性的重要因素。建築技術規則設計施工編第 55 條規定「六層以上之建築物，至少應設置一座以上之昇降機（電梯）通達避難層。建築物高度超過十層樓，依本編第一○六條規定，設置可供緊急用之昇降機。」所以電梯已屬高層化建築的必要設備。電梯的構造因驅動方式而有不同，大致分為吊索式與油壓式兩大類，大多數的電梯是利用鋼索連接承載人們或貨物的梯廂與配重，驅動齒輪與鋼索間的摩擦驅動力使梯廂升降的吊索式電梯。吊索式電梯結構的基本原理，是利用「配重」以保持與梯廂的平衡，再利用鋼索連接梯廂（梯廂框架）與配重，並經由數個滑輪所組成的捲揚機執行升降。[1] 昇降機總體的組成有機房、昇降機豎穴、轎廂和層站四個部份，昇降機層門屬於層站的部份，層門是設置在層站入口的封閉門，層門的開放是由轎門帶動的，層門上裝有機械連動裝置的門鎖，只有轎門開放才能帶動層門的開放，所以轎門稱為主動門，層門稱為被動門，層門平時以彈簧（或重鍾）保持在關閉的狀態[2]。昇降機門系統主要包括轎門、層門與開門關門等系統及其附屬零件。昇降機層門主要有兩類，分別為滑動門和旋轉門，目前普遍採用的是滑動門。滑動門按其開門方向可分為中分式、旁開式和直分式三種，昇降機門扇有封閉式、空格式之分，封閉式門扇一般用 1～15mm 厚的鋼板製成。台灣最常見的昇降機層門為雙開與封閉式層門。昇降機層門一般由門扇、門滑輪、門靴、門地坎、門導軌架等組成。層門由門滑輪懸掛在層門導軌上，下部通過門滑與層門地坎配合，昇降機層門門縫層為層門與層門裝飾框之間及層門與層門地坎 5.

(20) 昇降機門之遮煙性能驗證研究. 間之縫細，分別與昇降機豎穴呈水平及垂直狀態，上下左右及中間之門縫皆可以墊片做調整，一般門縫留設覓度以開門流暢，層門與裝飾框不相互摩擦為基準，層門的開閉是由轎門上的門刀又入層門上的自動門鎖，使鎖臂脫開鎖鉤復而跟著轎門一起運動，轎廂離開復利用彈簧使其呈關閉狀態[2]。. 圖 2-1 電梯構造構成組件（資料來源：文獻[1]）. 6.

(21) 第二章昇降機門之遮煙性能概論. 第二節昇降機相關防火性能法規昇降機相關防火性能法規於「建築技術規則」包含有第五十五條，昇降機道之出入口，周圍牆壁或其圍護物應以不燃材料建造，並應使機道外之人、物無法與機廂或平衡錘相接觸。第七十九條之二，防火構造建築物內之挑空部分、電扶梯間、安全梯之樓梯間、昇降機間、垂直貫穿樓板之管道間及其他類似部分，應以具有一小時以上防火時效之牆壁、防火門窗等防火設備與該處防火構造之樓地板形成區劃分隔。第二百零三條超過一層之地下建築物，其樓梯、昇降機道、管道及其他類似部分，與其他部分之間，應以具有一小時以上防火時效之牆壁、防火門窗等防火設備予以區劃分隔。第二百四十二條高層建築物除應依本規則規定設防火區劃外，其昇降機道及梯廳應以具有一小時以上防火時效之牆壁、防火門窗等防火設備及該處防火構造之樓地板自成一個獨立之防火區劃。昇降機相關防火性能法規於「原有合法建築物防火避難設施及消防設備改善辦法」包含有第九條，規定原有合法建築物垂直區劃之電扶梯及昇降機間部分，應以具有一小時以上防火時效之牆壁、防火設備與該處防火構造之樓地板形成區劃分隔。鄰接電扶梯及昇降機間部分之區分所有權專有部分，以一小時以上防火時效之牆壁、樓地板及防火設備區劃分隔，且防火設備具有遮煙性者，得僅就專有部分檢討。. 第三節遮煙性能測試規範一、各國防火門與昇降機門遮煙性能規範目前各國對於遮煙性能的規範多設定於建築用門的測試規定，例如 CNS11227「建築用防火門耐火試驗法」、CNS15038「建築用門遮煙性試驗法」、ISO 5925-1「Fire tests -- Smoke-control door and shutter assemblies -- Part 1: Ambient- and medium-temperature leakage tests」、UL1784「Air Leakage Tests for Door Assemblies」、 7.

(22) 昇降機門之遮煙性能驗證研究. BS-EN476-31「Fire tests on building materials and structures. Methods for measuring smoke penetration through doorsets and shutter assemblies. Method of measurement under ambient temperature conditions」、DIN 18095「Smoke control doors」等。而特別針對昇降機門之遮煙性能者僅 BS-EN 81-58「Safety rules for the construction and installation of lifts. Examination and tests. Landing doors fire resistance test」有相關規定，而 UL 進行昇降機門之遮煙性能時則是採用 UL1784 的規範。表 2-1 各國防火門與昇降機門遮煙性能規範規範. 適用構件. 項目. 說明. 主要規定. 1.作業溫度環境：25±15℃，相對溼度 40％～ 65％。 2.壓力量測器：量測範圍 5～100Pa，精確度為±10％，誤差不得超過 5Pa ，環境壓力量測之精確度為±1％。 3. 通氣量測設備：精確度±5％以內。. 通氣量規定. 1.無試體通氣量限制規定。 2.僅規定試體艙之通氣量數值於 100Pa 下小 3 於 1m /h. 修正通氣量. Qa'  Qa . 備註. Qa' =標準狀態下通氣量（m 3 / h ) Qa =量測的通氣量（m 3 / h ) Pa =壓力計壓力（Pa ) p =壓力增加值（Pa ) Ta =空氣溫度（℃ M w =相對溼度（％) Es =飽和水蒸汽壓（Pa ). ISO 5925-1 門.   Pa  p M Es  293.15    1   0.3795  w  101325 Ta  273.15   100 Pa  p . 資料來源：文獻[3]. 8.

(23) 第二章昇降機門之遮煙性能概論. 表 2-2 各國防火門與昇降機門遮煙性能規範（續 1）規範. 適用構件. 項目. 主要規定. 通氣量規定. DIN 18095 -1[4]. 說明 1.壓力測試範圍：O～50Pa。 2.測試環境溫度：常溫 10～40℃。 3.命名（Designation ) ：單扇門：Door DIN 18095-RS-l、雙扇門：Door DIN 18095-RS-2 l.單扇門 20m3/h，雙扇門 30m3/h 以下。 2.實際火災測試：10Pa 下，單扇門 9 m3/h；雙扇門 13 m3/h。 1. Q  Qm  pa  pm  293.15  1  0.3795  U m  101325. 門. 修正通氣量. em   100 pa  pm . . Tm. 2. Qm  20m3 / h 濕度的影響可以忽略，可簡化公式為： Q  Qm . pm  pm 345.65  Tm. Qm =在 Tm 和  p a  p m  下量測的通氣量（m /h) 3. p a =壓力計壓力（Pa ). 備註. p m =直接在流量計之後量測之壓力差（Pa) Tm =直接在流量計之後量測之溫度（K） U m =相對溼度（％) em =飽和水蒸汽壓（Pa ). 昭和 48 年建設省告示第 2564 號の別記漏煙門試驗方法 [5]. 主要規定. l.常溫：20℃，1atm 下，測試壓力差 10、20、 30Pa，測定結果以此三點之數值，求出回歸關係式之 a 及 n 。 2.關係式： Q  aP1 / n 以 P  19.6 Pa 求其通氣量。. 通氣量規定. 1.測定值：在 0.2m3/(min·m2)以下 3. 3. 備註. 主要規定 CNS11227 [6]. 2. Q =通氣量（m /(min·m )）. 門通氣量規定. 2. 1/n. a =通氣率（m /(min·m ·Pa )) P =壓力差（Pa ) n =隙間特性值（無次元）. 1.遮煙試驗：20℃，latm 下，以試體在壓力差 19.6Pa 作為遮煙試驗試體之通氣量，任一測定值應在 0.2 m3/(min·m2)以下· 1.試體在壓力差 19.6Pa 作為遮煙試驗試體 3 2 之通氣量，任一測定值應在 0.2m /(min·m ) 以下。資料來源：文獻[3]. 9.

(24) 昇降機門之遮煙性能驗證研究. 表 2-3 各國防火門與昇降機門遮煙性能規範（續 2）適用. 規範. 構件. 項目. 主要規定 CNS. 15038. [7]. 門. 通氣量規定. 主要規定 BS-EN. 476. -31[8]. 門. 通氣量規定. 主要規定. 門、昇通氣量規定 UL 1784[9]. 降機門、捲. 修正通氣量. 說明 1.常溫測試溫度：25±15℃ ，相對溼度 40％～90％。 2.壓力量測設備：量測範圍 5～100Pa，精確度為±10％，誤差不得超過 5Pa，環境壓力量測之精確度為±1％。 3.壓力測試：在 10、25 與 50Pa 的壓力差下進行測試。 1.測試艙：密封時洩漏量於 100 Pa 壓力差下 3 不得超過 2m /h。 2.洩漏量：測定值 20Pa 時，總洩漏量扣除測試艙洩漏量，應在 12 m3/(h·m2)以下· 1.常溫測試溫度：25±15℃，相對溼度 55±10 ％。 2.壓力量測設備：量測範圍 5～100Pa ，精確度為±10％，誤差不得超過 5Pa，環境壓力量測之精確度為±1％。 3.壓力測試：在 5 、10、25 與 50Pa 的壓力差下進行測試 1.測試艙：密封時洩漏量於 50Pa 壓力差下不得超過 7m3/h。 2.無試體洩漏量限制規定 1.常溫測試溫度：24±ll℃( 75±20oF ）。 2.壓力測試：25、50 與 75Pa 的壓力差下進行測試。 1.僅規定試體艙之通氣量數值於 100Pa 下小於 1m3/h。 2.無試體通氣量限制規定。 Q  Qm Wm / Ww   QL Q =試體之洩漏量. 門. Qm =通過測量系統之洩漏量. 備註. Wm =通過測量器之空氣密度 Ww =通過試體之空氣密度 QL =系統本身之洩漏量. BS-EN 81-58[10]. 昇降機門. 主要規定通氣量規定. 1.艙體加溫 14 分鐘復趨穩定狀態下，至門底每上升 lm 艙體壓力上升 8Pa。 1.基本洩漏量限制，每 1 公尺門寬允許 3 m3/min 之洩漏量。資料來源：文獻[3] 10.

(25) 第二章昇降機門之遮煙性能概論. 二、昇降機門遮煙性能規範內容（一）BS-EN 81-58「Safety rules for the construction and. installation of lifts. Examination and tests. Landing doors fire resistance test」[10]是目前各國僅見針對昇降機門所制定之遮煙性能試驗規範，其試驗主要係模擬昇降機門於實際火災時，曝火面加熱條件採標準升溫曲線，而以爐內 CO2 濃度與試體外罩排氣導管之 CO2 濃度比值乘以係數所計算出洩露量。主要試驗程序與設備內容如後所述。 1.測試升溫條件：試驗爐之升溫時間曲線主要依據 EN 1363-1[11]規範之規定。 2.試體數量：昇降機門只對乘場側進行加熱，並進行遮煙試驗。 3.試體尺寸：配合開口部 3m×3m 垂直加熱試驗爐，試體尺寸限制為 2.6m×2.8m（寬×高）。 3. 4.洩漏量規定：基本洩漏量限制，每 1 公尺門寬允許 3 m /min 之洩漏量。. 圖 2-2. （加熱爐）. （測試試體門）. （開孔版）. （壓力計）. （排氣管）. （溫度計）. （遮罩）. （試驗裝置）. （遮簾）. （風扇）. BS-EN 81-58 試驗裝置圖（資料來源：文獻[10]） 11.

(26) 昇降機門之遮煙性能驗證研究. 表 2-4 時間（分）. EN 1363-1 升溫時間表加熱爐. 時間. 時間. （溫度）. （分）. （溫度）. 資料來源：文獻[11]. 溫度時間. 圖 2-3. EN 1363-1 升溫時間曲線圖（資料來源：文獻[11]）. 12.

(27) 第二章昇降機門之遮煙性能概論. 5.洩漏量計算：是以爐內 CO2 濃度與試體外罩排氣導管之 CO2 濃度比值乘以係數所計算出洩露量。. 洩漏量計算式：. 氣孔流率算式：計算參數說明：加熱爐內 CO2 濃度. 位於排氣管之開孔版 CO2 濃度. 試體門上端位於加熱爐之壓力. 開孔版壓力差. 開孔版壓力差. 實驗環境壓力. 開孔版氣體溫度. 排氣管斷面面積. （二）UL1784「Air Leakage Tests for Door Assemblies」之門. 遮煙測試方法除適用於一般建築用門之外，也適用於昇降機門或捲門等。此測試方法採用常溫（24±ll℃）與中溫（204±5℃）之加熱試驗條件，測試壓差為 25、50 與 75Pa，與 CNS 15038 之測試條件相近。為此規範並無判定標準而是由引用之規範自行設定，例如 NFPA 105 「Standard for the Installation of Smoke Door Assemblies and Other Opening Protectives」第 4.3.1 節有關遮煙性能規定即引用 3. 2. UL1784 之規定，並訂定遮煙門試體的洩漏量應小於 0.9 m /min/m 。. 洩漏量的計算如下式： Q  Qm Wm / W w   Q L. 13.

(28) 昇降機門之遮煙性能驗證研究. 計算的參數說明如下： Q =試體之洩漏量 Qm =通過測量系統之洩漏量 Wm =通過測量器之空氣密度 Ww =通過試體之空氣密度. QL =系統本身之洩漏量. 14.

(29) 第三章昇降機門之遮煙性能實驗計畫. 第三章昇降機門之遮煙性能實驗計畫. 第一節實驗目的與範圍建築物昇降機平時扮演各樓層人員與貨物之垂直聯繫動線，惟火災時昇降機道可能造成火災延燒擴大與煙毒流竄的路徑，而火災時的高溫煙毒常常是造成人員傷亡的主要原因，所以昇降機道出入口之遮煙性能就扮演相當重要的角色。本實驗目的在建置升降機出入口層門遮煙性能的量測規範及利用本所既有建築用門遮煙性能量測裝置來驗證昇降機層門的遮煙性能。目前昇降機層門之防煙性能並沒有相關的檢測規範，而從所收集的文獻也僅有 EN 81-58 有相關規範，但該規範所要求的耐火性能及遮煙性能係針對昇降機層門在火災歷程時的性能要求。我國目前類似的建築用門或防火門遮煙性能要求，是針對常溫及中溫下的遮煙性能，與 EN 81-58 在高溫下的量測是不同的。據此，本研究希望先依國內門遮煙性檢測方式為主來建置及驗證昇降機層門之遮煙性，以利未來國內推動擬定昇降機層門之遮煙性試驗法參考。. 第二節實驗設備利用本所既有建築用門遮煙性能量測裝置來驗證昇降機層門的遮煙性能，並參考文獻有關昇降機層門或建築用門/防火門的煙洩漏量要求來建立適當的判定標準。有關遮煙性能量測實驗設備簡要說明如下：本設備主要分成（一）加壓循環部（含熱風供應）、（二）測試艙、（三）溫度和壓力控制裝置及（四）煙洩漏量量測裝置，設備整體外觀如圖 3-1 所示。. 15.

(30) 昇降機門之遮煙性能驗證研究. 試體. 圖 3-1 遮煙設備整體外觀各構成內容詳述如下：一、加壓循環部（含熱風供應）加壓循環部係由加壓艙、循環風車與循環風管所構成，如圖 3-2。加壓循環部之主要作用係以循環風車將空氣壓入加壓艙內，使在試體兩測形成壓力差，達到試驗要求之壓力差值（10Pa {1kgf/㎡}、25Pa {2.5kgf/㎡}及 50Pa {5kgf/㎡}），或者是更高之壓力差。. 循環風管. 加壓艙. 加壓艙內部. 循環風車. 圖3-2 加壓循環部構成 16.

(31) 第三章昇降機門之遮煙性能實驗計畫. 二、測試艙測試艙係由氣密箱體、耐火材料、吸引風罩和吸引管、吸引風車與小型台車所構成，如圖 3-3。當進行 CNS 15038 建築用門遮煙性試驗時，測試艙與加壓艙壓力差應 10Pa {1kgf/㎡}、25Pa {2.5kgf/㎡} 及 50Pa {5kgf/㎡}。試驗時經由試體洩漏的空氣量可由此艙體收集後量測。吸引風罩. 吸引管. 氣密箱體. 吸引風車. 小型台車. 圖 3-3 測試艙構成三、溫度和壓力控制裝置溫度和壓力控制裝置係由熱電偶、差壓發信器、差壓調節器、差壓流量計、流量演算計、資料收集裝置與控制盤所構成。設備需符合 CNS 15038 建築用門遮煙性試驗法中室溫與中溫（200℃）溫度控制之規定，及可穩定提供試體兩側空氣壓力差為 10Pa、25Pa 及 50Pa 之壓差控制。遮煙試驗裝置之整體控制系統，如圖 3-4~3-7 所示。. 17.

(32) 昇降機門之遮煙性能驗證研究. 圖 3-4 壓差計. 圖 3-5 壓差量測點及熱電偶. 爐溫. 爐壓. 圖 3-6 爐壓及爐溫控制面板. 18.

(33) 第三章昇降機門之遮煙性能實驗計畫. 圖 3-7 爐溫用燃燒機. 四、煙洩漏量量測裝置本裝置主要由三根不同管徑的吸引管、切換閥門，及分別搭配不同流量範圍的流量計所組成，如圖 3-8。三根不同管徑吸引管分別為 2＂4＂及 8＂。試驗時，吸引風車吸引測試艙內的洩漏空氣，依據試體洩漏量大小切換選用適當的吸引管，吸引的洩漏空氣流經流量計得到洩漏流量。. 圖 3-8 煙洩漏量量測裝置. 19.

(34) 昇降機門之遮煙性能驗證研究. 第三節實驗規劃一、試體選用本研究昇降機門選用二種市面常用之尺寸，第一種為 10 人份昇降機門，以防火實驗中心行政區客用昇降梯為例，現場裝設實景如圖 3-9，該型式為目前市面上廣泛使用中的雙扇中央對開滑動式層門。第二種為醫院所使用可載運病床之昇降機，開門方式採雙扇同側滑動式層門如圖 3-10 所示。. 圖 3-9 昇降機門現場裝設實景－雙扇中央對開滑動式層門. 圖 3-10 昇降機門現場裝設實景－雙扇同側滑動式層門. 20.

(35) 第三章昇降機門之遮煙性能實驗計畫. 二、試體構造及尺寸昇降機整體的組成包括機房、豎穴、車廂、層站和機坑。本研究所針對的層門則為層站開口部的封閉門，二種試體層門開口尺寸分為：第一種（雙扇中央對開滑動式層門）為 800mm 寬、2100mm 高。第二種（雙扇同側滑動式層門）為 1200mm 寬、2100mm 高。昇降機門其主要構造大致分為門扇、框架、下部導軌、上部滑輪導軌及控制元件組等，如圖 3-12、圖 3-13。一般層門的開啟是由車廂門帶動，只有車廂到位車門開啟，層門才會開啟，以避免乘客誤入無車廂的豎穴，造成墜落危險。試體除未連接電源外，均與現場使用層門相同，另因無車廂存在，層門平時以彈簧保持在關閉的狀態，需增設拉繩以手動釋放層門門扇扣環以開啟門扇，確認其開閉功能。. 單位：mm. 圖 3-11 層門構造圖－雙扇中央對開滑動式層門 21.

(36) 昇降機門之遮煙性能驗證研究. 圖 3-12 上部滑輪導軌及控制元件組－雙扇中央對開滑動式層門. 圖 3-13 上部滑輪導軌及控制元件組－雙扇同側滑動式層門. 三、試體製作試體需安裝於一片牆壁，以符合現場使用情境，利用本所 3m × 3m 試體框，先於四周砌磚，牆厚為 15cm，中央預留開孔，如圖 3-14 與圖 3-15，之後才進行層門的安裝作業。製作過程如圖 3-16 所示。. 22.

(37) 第三章昇降機門之遮煙性能實驗計畫. 3000. 電梯出入口預留開口部 2200. 磚牆. 300. 3000. 900. 單位：mm. 圖 3-14 試體安裝設計圖－雙扇中央對開滑動式層門 3000. 1400 900. 2200. 電梯出入口預留開口部. 300. 3000. 磚牆厚:20cm. 單位：mm. 圖 3-15 試體安裝設計圖－雙扇同側滑動式層門. 23.

(38) 昇降機門之遮煙性能驗證研究. 圖 3-16 試體製作過程四、實驗條件（一）場景設定本研究主要探討一般客用升降梯層門遭受煙氣流過的情形，因火災發生時，一般客用電梯是禁止乘坐的，因此豎穴內的車廂是停止不動的，而不致有活塞動作影響整個豎穴的氣流動向。而煙氣的來源方向，則依火災實際發生位置而定，有可能為該樓層或其下樓層蔓延過來，因此實驗時層門兩側的煙洩漏量均會進行量測，以了解不同侵入路徑的洩露量差異。另外除 CNS15038 試驗之外，也將依 UL1784 進行比對實驗，了解兩者差異，以供後續標準訂定參考。. 24.

(39) 第三章昇降機門之遮煙性能實驗計畫. （二）實驗方法實驗方法主要依據 CNS 15038「建築用門遮煙性試驗法」及 UL 1784「Air Leakage Tests of Door Assemblies」兩種試驗標準來進行。兩標準對洩漏量量測之簡要說明如下： 1、CNS 15038「建築用門遮煙性試驗法」（1）測試艙之基礎洩漏量測試 3. A、量測測試艙在 55Pa 壓差下洩漏量，且不得超過 7m /h。 B、進行壓力測試前，任何門組件間及周邊接合處之所有縫隙須加以填封，以量測測試艙之洩漏量，並記錄之。（2）門組件之洩漏量測試 A、試體須符合規定，並於關閉狀態下進行測試，惟測試前須將所有填封材移除。 B、門組件兩面均須受測。 C、試驗程序 a、量測試驗場所之大氣壓力 Pa、溫度 Ta(洩漏吸引管溫度)及相對溼度 Mw。 b、開啟加壓系統並記錄流量，依 10－25－50 Pa{1－2.5－5kgf/ ㎡}設定之壓力差順序下量測洩漏量，當測試環境持續穩定 3 分鐘以上後，量測門組件之洩漏量，在每一壓力差下量測洩漏量之時間應持續 2min。洩漏量應量測 10－25－50 Pa 兩個循環的值。 c、兩量測點上所建立之壓力差，其與設定值之差異不得大於± 2Pa{0.2kgf/㎡}。 d、試體洩漏量 qd 應為總洩漏量 qt 與測試艙洩漏量 qa 之差。（3）結果計算記錄量測兩循環各壓力差環境下之測試艙洩漏量及門組件洩漏量之平均值，並依下式換算為標準狀態下［溫度20℃ (293.15K)與標準1大氣壓力(101325Pa)下］之洩漏量。 q. qd k [( pa  pm )  3.795  10 3  M w  pH 2 O ] (Ta  273.15) 3. 式中：q=標準狀態下之洩漏量(m /h) qd= 試體於 (Ta+273.15) 及 (pa+pm) 條件下之洩漏量 25.

(40) 昇降機門之遮煙性能驗證研究 3. (m /h) pm=壓力增加值(pa) pa=大氣壓力(pa) Ta=供給測試艙之空氣溫度(℃) K=常數(293.15/101325)=2.89×10. -3. Mw=相對濕度(%) pH2O=飽和水蒸汽壓(pa) （4）門扇洩漏量判定基準換算為標準狀態下(溫度 20℃與標準 1 大氣壓力) 之洩漏量， 3. 以有效數字 2 位表示之，其值應在 25 m /h 以下。 2、UL 1784「Air Leakage Tests of Door Assemblies」（1）通則 A、量測測試艙之基礎洩漏量。 B、進行壓力測試前，任何門組件間及周邊接合處之所有縫隙須以每邊至少 3 點量測記錄。（2）門組件之洩漏量測試 A、常溫試驗時試體受測面溫度須在 24±11℃，且試體兩面溫度差需小於±3℃。 B、開啟加壓系統並記錄流量，依 25－50－75 Pa{0.1－0.2－0.3 inch water}設定之壓力差順序下量測洩漏量。 C、兩量測點上所建立之壓力差，其與設定值之差異不得大於± 1.25Pa {0.005 inch water}。 D、量測並記錄試驗場所之大氣壓力、溫度及相對溼度。 E、試體洩漏量 qd 應為總洩漏量 qt 與測試艙洩漏量 qa 之差。（3）結果計算記錄量測各壓力差環境下之測試艙系統洩漏量及門組件洩漏量之平均值，並換算為標準狀態溫度、大氣壓力下之洩漏量。另需考量試驗所用氣體密度之影響，所以需依據當時的大氣壓力、溫度及相對溼度值來加以修正。 Q  Qm Wm / Ww   QL. 26.

(41) 第三章昇降機門之遮煙性能實驗計畫. 其中，Q：流過試體的空氣量 Qm：流過量測系統的空氣量 Wm：流過量測系統的空氣密度 Ww：流過試體的空氣密度 QL：測試艙的基礎洩漏量. 27.


(43) 第四章實驗結果整理與分析. 第四章實驗結果整理與分析. 第一節實驗結果整理. 經收集各國門與昇降機門之遮煙性能規範整理與分析，設定採用 CNS15038 之測試方法，配合國內常用之昇降機門設置實驗試體，進行實尺寸昇降機門之遮煙性能驗證實驗，以瞭解國內昇降機門實際之遮煙性能。一、試體查驗結果實驗試體配合國內常用之二種昇降機門，第一種雙扇中央對開滑動式層門型式尺寸為 80cm×210cm（寬×高）；第二種雙扇同側滑動式層門型式尺寸為 120cm×210cm（寬×高）。進行實尺寸昇降機門之遮煙性能實驗前先進行試體門扇與門框間隙之量測，如圖 4-1 與圖 4-2 此為升降機門之主要洩漏範圍。門扇與門框間隙所實際量測之結果如表 4-1 與表 4-2，洩漏面積合計約為 2. 2. 311.3cm 與 374.3cm 。. 29.

(44) 究昇降機門之遮煙性能驗證研究. 3000. 800. B. CD. E. F G. U. H. T. I. S. J. 乘場側. K. R. 300. 2100. 3000. A V. Q. P. ON. M. L. 單位：mm. 圖 4-1 試體間隙之量測位置圖－雙扇中央對開滑動式層門. 單位：mm. 圖 4-2 試體間隙之量測位置圖－雙扇同側滑動式層門. 30.

(45) 第四章實驗結果整理與分析. 表 4-1 試體間隙量測結果表－雙扇中央對開滑動式層門項目 1.左側門扇上端 2.右側門扇上端 3.右側門扇右側 4.右側門扇下端 5.左側門扇下端 6.左側門扇左側. 洩漏面積 cm2. 量測間隙值 mm A. B. C. -. -. 4.8. 4.9. 5.2. -. -. D. E. F. -. -. 5.3. 5.3. 5.3. -. -. G. H. I. J. K. 5.9. 6.0. 6.3. 6.2. 3.0. L. M. N. -. -. 5.0. 4.4. 4.0. -. -. O. P. Q. -. -. 4.0. 3.7. 3.6. -. -. R. S. T. U. V. 5.9. 6.4. 6.7. 5.5. 4.6. 合計洩漏面積 cm2. 19.9. 21.2. 115.1. 17.9. 15.1. 122.1 311.3. 表 4-2 試體間隙量測結果表－雙扇同側滑動式層門項目 1.左側門扇上端 2.右側門扇上端 3.右側門扇右側 4.右側門扇下端 5.左側門扇下端 6.左側門扇右側. 洩漏面積 cm2. 量測間隙值 mm A. B. C. -. -. 6.5. 6.3. 6.3. -. -. D. E. F. -. -. 7.6. 7.6. 7.6. -. -. G. H. I. J. K. 7.1. 6.7. 5.8. 5.4. 4.9. L. M. N. -. -. 2.7. 2.6. 2.4. -. -. O. P. Q. -. -. 4.5. 4.0. 3.5. -. -. R. S. T. U. V. 5.8. 5.8. 6.1. 6.1. 6.1. 合計洩漏面積 cm2. 38.2. 45.6. 125.6. 15.4. 24.0. 125.6 374.3. 二、實尺寸昇降機門之遮煙性能初步實驗結果實尺寸昇降機門之遮煙性能依據 CNS15038 實驗程序，先將試體所有縫隙填封如圖 4-3，並比較 UL1784 實驗程序之縫隙填封方法如圖 4-4，再進行量測測試艙之洩漏量基準值。開啟加壓系統分別進行. 31.

(46) 究昇降機門之遮煙性能驗證研究. 2 個循環之 10、25、50Pa 壓差條件下量測洩漏量基準值，測試艙洩漏量實驗結果如圖 4-6～圖 4-8 所示。. 圖 4-3 CNS15038 之試體縫隙填封方法. 雙扇中央對開滑動式層門. 雙扇同側滑動式層門. 圖 4-4 UL1784 之試體縫隙填封方法. 32.

(47) 第四章實驗結果整理與分析. 圖 4-5 試體與量測測試艙組立完成. 0.60. 100 q(m3/min) Pm. 90. 0.50 80 70 0.40. 0.30. 50 40. 0.20 30 20 0.10 10 0.00 1100. 0 1700. 2300. 2900. 3500. 4100. 4700. 5300. 5900. time(sec). 圖 4-6 測試艙之洩漏量基準值－雙扇中央對開滑動式層門（CNS15038 之試體縫隙填封方法）. 33. Pm(Pa). 3. q(m /min). 60.

(48) 究昇降機門之遮煙性能驗證研究. 0.50. 100. 洩漏量qt(m3/min). 系統壓差Pm. 0.40. 90 80 70. 50 0.20. Pm(Pa). 60. qt(m3/min). 0.30. 40 30. 0.10. 20 10. 0.00. 0 0. 300. 600. 900. 1200. 1500. 1800. 2100. 2400. 2700. 3000. 3300. 3600. time(sec). 圖 4-7 測試艙之洩漏量基準值－雙扇中央對開滑動式層門（UL1784 之試體縫隙填封方法）. 0.50. 100. 洩漏量qt(m3/min). 系統壓差Pm. 0.40. 90 80 70. 50 0.20. Pm(Pa). 60. qt(m3/min). 0.30. 40 30. 0.10. 20 10. 0.00. 0 0. 300. 600. 900. 1200. 1500. 1800. 2100. 2400. time(sec). 圖 4-8 測試艙之洩漏量基準值－雙扇同側滑動式層門（UL1784 之試體縫隙填封方法）量測洩漏量基準值（測試艙洩漏量）完成之後，將昇降機門試體縫隙填封處拆除，進行昇降機門洩漏量測試。本案所使用之二種昇降機門試體其門扇與門框間隙所實際量測之洩漏面積合計分別為 34.

(49) 第四章實驗結果整理與分析 2. 2. 311.3cm 與 374.3cm ，進行量測洩漏量，但此昇降機門的洩露面積太大超出設備之操作範圍。所以後續實驗模擬將昇降機門門扇縫隙填封門扇膠條改善縮小洩漏情況，改善洩漏面積後進行洩漏量量測實驗，分別為試體正面（乘場側）洩漏量與試體反面洩漏量實驗，實驗結果如圖 4-9～圖 4-12 所示。. 100. 0.50. 洩漏量qt(m3/min). 系統壓差Pm. 90 80. 0.40. 70. 3. 50 0.20. Pm(Pa). 60. qt(m /min). 0.30. 40 30. 0.10. 20 10. 0.00. 0 0. 300. 600. 900. 1200. 1500. 1800. 2100. 2400. time(sec). 圖 4-9 雙扇中央對開滑動式層門型式－正面（乘場側）洩漏量. 0.50. 100. 洩漏量qt(m3/min). 系統壓差Pm 90. 0.40. 80 70. 0.30. 50 0.20. 40 30. 0.10. 20 10. 0.00. 0 0. 300. 600. 900. 1200. 1500. 1800. 2100. 2400. time(sec). 圖 4-10 雙扇中央對開滑動式層門型式－反面洩漏量 35. Pm(Pa). qt(m3/min). 60.

(50) 究昇降機門之遮煙性能驗證研究. 0.50. 100. 洩漏量qt(m3/min). 系統壓差Pm. 0.40. 90 80 70. 50 0.20. Pm(Pa). 60. qt(m3/min). 0.30. 40 30. 0.10. 20 10. 0.00. 0 0. 300. 600. 900. 1200. 1500. 1800. 2100. 2400. time(sec). 圖 4-11 雙扇同側滑動式層門型式－正面（乘場側）洩漏量 100. 0.50. 洩漏量qt(m3/min). 90. 系統壓差Pm. 80. 0.40. 70. qt(m3/min). 50 40. 0.20. 30 20. 0.10. 10 0.00. 0 0. 300. 600. 900. 1200. 1500. 1800. 2100. 2400. time(sec). 圖 4-12 雙扇同側滑動式層門型式－反面洩漏量. 36. Pm(Pa). 60. 0.30.

(51) 第四章實驗結果整理與分析. 表 4-3 實際洩漏量結果表昇降機門型式. 項次. 測試艙之洩漏量基準值A （CNS15083之試體縫隙填封方法）測試艙之洩漏量基準值a 雙扇中央對開滑動式層門型式（UL1784之試體縫隙填封方法）正面洩漏量b 正面扣除基準值洩漏量b－a 反面洩漏量c 測試艙之洩漏量基準值Ⅰ （UL1784之試體縫隙填封方法）雙扇同側滑動式層門型式正面洩漏量Ⅱ 正面扣除基準值洩漏量Ⅱ－Ⅰ 反面洩漏量Ⅲ. 系統壓差備註 10Pa 25 Pa 50 Pa 2.64 5.13 9.01 3.88. 7.42. 6.26 2.38 7.79 2.19. 11.56 4.14 15.43 4.00. 3.72 1.53 3.38. 7.59 3.59 6.57. 12.98 19.03 6.05 單位 25.90 m3/h 6.47 14.76 8.29 10.73. 第二節實驗結果討論分析一、昇降機門間隙量本研究所採用的昇降機門為一般目前常見之型態，第一種為雙扇中央對開滑動式層門，尺寸分為 800mm 寬、2100mm 高；第二種為雙扇同側滑動式層門，尺寸分為 1200mm 寬、2100mm 高。分別代表一般承載量與高承載量二種常見形態。依據實際測量的昇降機門間隙第一 2. 種平均為 5.1mm 洩漏面積為 311.3cm ，第二種間隙平均為 5.5mm 洩漏 2. 面積為 374.3cm 。這二種常見的昇降機門洩漏量太大皆超出本所防火實驗中心設備量測範圍。二、試體正反面洩漏量差異性昇降機門試體正面（乘場側）與背面之洩漏量其實驗結果並不相同，顯示出昇降機門皆設置於機坑牆體的內側位置，而且試體正面與背面的構造並不對稱，所以本案實驗結果之洩漏量約高達有 30％差異。雖然 CNS15038 在對門的遮煙性試驗的要求門的組件兩面皆須進 37.

(52) 究昇降機門之遮煙性能驗證研究. 行測試，除了為符合特殊之環境，或由實驗室研判即可確定一面之洩漏量明顯高於另一面，則得僅就於洩漏量較高之ㄧ面進行測試。但在 EN81-58 即指出昇降機門一種特殊用途的門，通常火災會從特定方向發生，也就是在乘場側發生，這樣就會僅僅在火燄進入昇降機坑道之後才會發生危險，所以昇降機門一般都不設計成具有雙向遮煙之性能。所以昇降機門應該考慮乘場側遮煙性能即可。三、測試艙之洩漏量基準值進行測試艙之洩漏量基準值量測時，須先將試體所有縫隙填封，對於縫隙填封施作方式 CNS15038 與 UL1784 之描述方式略有不同。 CNS15038 係針對所有縫隙加以填封，UL1784 系對門的構件整體封閉。理論上這 2 種對於縫隙填封施作方式都是將縫隙封閉，應該是會獲致相同結果，實驗結果顯示測試艙之洩漏量基準值略有不同，應該是實驗上的誤差所致。. 38.

(53) 第五章結論與建議. 第五章結論與建議. 第一節結論一、目前昇降機層門之防煙性能並沒有相關的檢測規範，而從所收集的文獻也僅有 EN 81-58 有相關規範，但該規範所要求的耐火性能及遮煙性能係針對昇降機層門在火災歷程時的性能要求。我國目前類似的建築用門或防火門遮煙性能要求，是針對常溫及中溫下的遮煙性能，與 EN 81-58 在高溫下的量測是不同的。二、UL1784 之門遮煙測試方法除適用於一般建築用門之外，也適用於昇降機門或捲門等。此測試方法採用常溫（24±ll℃）與中溫（204±5℃）之加熱試驗條件，測試壓差為 25、50 與 75Pa，與 CNS 15038 之測試條件相近。三、本研究所採用的昇降機門為一般目前常見之型態，第一種為雙扇中央對開滑動式層門；第二種為雙扇同側滑動式層門。分別代表一般承載量與高承載量二種常見形態。依據實際測量的昇降機門 2. 間隙第一種平均為 5.1mm 洩漏面積為 311.3cm ，第二種間隙平均 2. 為 5.5mm 洩漏面積為 374.3cm 。這二種常見的昇降機門洩漏量太大皆超出本所防火實驗中心設備量測範圍。四、本案昇降機門試體正面（乘場側）與背面之洩漏量其實驗結果並不相同。雖然 CNS15038 在對門的遮煙性試驗的要求門的組件兩面皆須進行測試。但在 EN81-58 即指出昇降機門一種特殊用途的門，通常火災會從特定方向發生，也就是在乘場側發生，這樣就會僅僅在火燄進入昇降機坑道之後才會發生危險，所以昇降機門一般都不設計成具有雙向遮煙之性能。所以昇降機門應該考慮乘場側遮煙性能即可。. 39.

(54) 昇降機門之遮煙性能驗證研究. 五、進行測試艙之洩漏量基準值量測時，須先將試體所有縫隙填封，對於縫隙填封施作方式 CNS15038 與 UL1784 之描述方式略有不同。實驗結果顯示測試艙之洩漏量基準值略有不同，應該是實驗上的誤差所致。六、完成昇降機道出入口門之遮煙性試驗法草案（詳附錄一）。. 第二節. 建議. 一、目前昇降機層門之防煙性能並沒有相關的檢測規範。EN 81-58 規範所要求的耐火性能及遮煙性能係針對昇降機層門在火災歷程時的性能要求。我國目前類似的建築用門或防火門遮煙性能要求，是針對常溫及中溫下的遮煙性能，與 UL1784 所設定之條件較為相似，可建議未來制定昇降機層門之防煙性試驗方法可以 CNS15038 為主要架構，並能參採 UL1784 之相關內容。二、本案昇降機門試體正面（乘場側）與背面之洩漏量其實驗結果並不相同。雖然 CNS15038 在對門的遮煙性試驗的要求門的組件兩面皆須進行測試。因昇降機門一種特殊用途的門，通常火災會從特定方向發生，也就是在乘場側發生，建議可參考 EN81-58 之內容考慮乘場側遮煙性能即可。三、進行測試艙之洩漏量基準值量測時，須先將試體所有縫隙填封，對於縫隙填封施作方式雖 CNS15038 與 UL1784 之描述方式略有不同，並且實驗結果顯示測試艙之洩漏量基準值略有不同，建議未來應增加實驗加以驗證，以確認縫隙填封施作方式。. 40.

(55) 附錄一遮煙性試驗法草案. 附錄一昇降機門遮煙性試驗法（草案） Method of test for evaluating smoke control performance of landing doors l.適用範圍：本標準規定昇降機門在室溫及中溫狀態下，評估遮煙性能之試驗方法。 2.用語釋義（1）門組件（door assembly)：由固定之結構（如門樘）、門扇、附屬五金配件等所構成之組合。（2）室溫（ambient temperature)：本試驗法之室溫為（25±15)℃。（3）中溫（medium temperature)：本試驗法之中溫為（200±20)℃。（4）洩漏量（leakage ) ：在壓力差下通過門組件之洩氣量或漏氣量。 3.試驗裝置 3.1 測試艙測試艙密封時，於室溫或中溫下，壓力差為 55Pa{5kgf/m2}所量得之洩漏量修正為標準狀態後，不得超過 7m3/h（測試艙之設計範例參照圖 l）。此艙須裝設：（1）能提供在門兩面壓力差至 55Pa{55kgf/m2}以上之加壓系統、能加熱空氣至(200±20)℃之加熱系統及供氣 55m3/h 之供氣系統。（2）供應測試之氣源設施，應足以使兩門面間之壓力差保持均勻。 3.2 壓力量測裝置 3.2.1 量測門組件兩門面間之靜壓力差所需壓力量測裝置，其量測範圍須達 55Pa{55kgf/m2}精確度為±10％，且誤差不得超過±5Pa{05kgf/m2}，大氣壓力量測之精確度為±5％。 3.2.2 測試艙內所安裝壓力量測裝置於艙體內距約試體中心之表面前方（100±10)mm 處。 3.3 洩漏量測試設備須能量測 55m3/h 以上之洩漏量，其精確度須在 lm3/h 以內。 3.4 中溫氣體生成設備產生 200℃空氣之設備，其精確度須在±10％以內。 3.5 溫度量測裝置進行中溫測試時，測試艙內溫度應以熱電偶測定與控制之，測點位置於有效試驗面 12 處以上，以 4 列每列 3 處配置（範例如圖 2 所示），試驗時其外露測溫接點分別設置於距離試體表面前方約（100±10)mm 處。熱電偶應為直徑 0.5mm 金屬裸露型熱電偶或直徑 10mm 以下之不誘鋼鞘管型熱電偶，量測設備應能量測溫度至 250℃ ，精確度須在士 5％以內。. 41.

(56) 昇降機門之遮煙性能驗證研究. 圖 l 測試艙（範例）. 圖例： l.測試艙 2.測試框架 3.裝配構造 4.門扇 5.試體（含門框） 6.門樘 7.支撐框架下標符號： a 設備 t 總和 d門備考 l. qa （測試艙洩漏量（ m 3 / h ) ）= qa1 + qa 2 2. qt （總洩漏量（ m 3 / h ))＝ qa + qd 3. qd （試體洩漏量（ m 3 / h ))= qd 1 + qd 2 圖 2 測試艙溫度測點（範例）. 42.

(57) 附錄一遮煙性試驗法草案. 4.試體 4.1 組成構造 4.1.1 試體之構造、附屬五金配件、安裝方法與完成後之門扇間隙應與實際之使用情形相同，其裝配、支撐構造應依業者之施工規範，在門框與門扇部分應含適當間隙及淨空間。 4.1.2 含石灰等乾式框架應以填充材安裝於支撐構造上，以避免裝配或支撐構造與門框間產生間隙。 4.1.3 所有支撐構造與測試框架應進行填封。 4.1.4 測試框架應安裝於測試艙及填封，並確認應關閉位置是否關閉。 4.1.5 量測洩漏量之前，所有可能洩漏區域之縫隙應進行量測（如圖 l 之圖例 2～7）。 4.2 試體之尺度應與實物相同，但實物尺度在 300cm×300cm（寬×高）以上時，得以 300cm ×300cm 作為試體。厚度應與實物相同。 5.試驗 5.1 測試環境溫濕度：溫度須為（25±15）℃，相對溼度為 40％～90％。惟所有組件為不親水性材質（例如金屬· 玻璃等）則無需任何環境要求。 5.2 功能操作測試試體安裝於測試艙後，每一門扇須進行 5 次打開然後關閉之功能操作。 5.3 測試艙之洩漏量測試 5.3.1 進行壓力測試前，使用不透氣布覆蓋試體，以量測測試艙之洩漏量，並記錄之。. 43.

(58) 昇降機門之遮煙性能驗證研究. 5.3.2 測試艙應在初次使用或每年進行 l 次以上於室溫及中溫與壓力條件下進行之洩漏量評估。 5.4 門組件之洩漏量測試 5.4.1 試體須符合第 4 節之規定，並於關閉狀態下進行測試，惟測試前須將第 5.3.1 節填封材移除。 5.4.2 門組件僅需乘場側面均須受測（1）。註（1）昇降機門是一種特殊用途的門，通常認為火災從特定方向發生，也就是乘場側，這樣就會僅僅在火燄進入電梯機坑之後才會發生危險。 5.4.3 試驗程序（1）量測試驗場所之大氣壓力 Pa 二溫度 Ta 及相對溼度 M W 。（2）開歐加壓系統並記錄流量，依 10—25—50Pa{1—2.5—5kgf/m2} 設定之壓力差順序下量測洩漏量，在每一壓力差下量測洩漏量之時間應持續 2min。然後將壓力差調回至 10Pa{1kgf/m2}，再依上述加壓順序逐次改變壓力差且量測洩漏量，並計算其平均值。（3）第 3.2.2 節所規定之量測點上所建立之壓力差，其與設定值之差異不得大於±2Pa{0.2kgf/m2}。（4）測試環境持續穩定 3 分鐘以上後，量測門組件之洩漏量。 5.4.4 加熱程序中溫試驗時，依第 3.5 節量測裝置量測，平均溫度應於（20±3)min 達 160℃，之後應在總時間（30±3)min 維持 200℃。艙內每支熱電偶所量測溫度應為（200±40）℃。加熱期間應維持艙內無過壓情況。 5.4.5 於加熱開始後 35min 方可進行總洩漏量 qt 之量測。 5.4.6 試體洩漏量 qd 應為總洩漏量 qt ，與測試艙洩漏量 qa ．之差。 qd = qt + qa 6.結果之計算記錄第 5.3 節及第 5.4.3 節量測各壓力差環境下之測試艙洩漏量及門組件洩漏量之平均值，並依下式換算為標準狀態下［溫度 20℃(293.15K）與標準 l 大氣壓力（l01325Pa）下］之洩漏量。. . . qd k  pa  pm   3.795  103  M W  pH2O (Ta  273.15) 式中 q =標準狀態下之洩漏量（m3/h) qd =試體於（ Ta +273.15）及（ pa + p m ）條件下之洩漏量（m3/h) q. p m =壓力增加值（Pa） pa =大氣壓力（Pa）. Ta =供給測試艙之空氣溫度（℃） -3. k =常數（293.15/101325)=2.89×10 M W =相對濕度（％） 44.

(59) 附錄一遮煙性試驗法草案. p H2O =飽和水蒸汽壓（Pa）例：若測試環境溫度為 27℃（300.15k），大氣壓力為 102000Pa，壓力增加為 10 Pa，相對濕度 50％，為 3567Pa，則標準狀態下之洩漏量計算如下。 q. qd  2.89  10 3 102000  10  3.795  10 3  50  3567  0.976qd ( 27  273.15). . . 7.觀察及記錄（1）於室溫及中溫試驗時觀察門面有無變形並記錄之。（2）測試後，觀察試體有無損壞。 8.試驗報告試驗報告須包含下列事項：（1）試驗室名稱及地址。（2）測試者及報告簽署人。（3）試驗日期。（4）製造廠商與委託者名稱及地址。（5）詳細結構資料、物理特性、試體情形及完整記錄門扇與門框間之縫隙。（6）描述測試試體之測試環境。（7）試驗結果。. 45.


(61) 附錄二期初、期中及期末審查會議記錄. 附錄二期初、期中及期末審查會議記錄期初審查會議記錄審查意見. 意見回應. 1.請確實收集各國有關昇降機門 1.預定收集 ISO、DIN、BS、UL 與之遮煙性能驗證規範以供研究. 日本等有關昇降機門之遮煙性. 內容參考。. 能驗證規範。. 2.研究內容應著重在研究之完整 2.預期成果預定完成昇降機門之遮煙性能驗證規範草案。. 性，預期成果考量以擬定驗證規範草案架構為主。. 47.

(62) 昇降機門之遮煙性能驗證研究. 期中審查會議記錄審查意見. 意見回應. 張教授寬勇： 1.進度與研究內容符合預期進 1.謝謝指正。度。 2.測試結果圖之繪製，建議可同 2.納入參考。時顯示壓力與溫度參數。 3.UL1784 與 CNS15038 之洩漏量 3.謝謝指正。單位不符，採不同實驗標準其結果比較分析時應加注意。 4.後續研究成果是否有訂出規範 4.預期成果預定完成昇降機門之遮煙性能驗證規範草案。. 以供外界參考。許教授銘顯：. 1.建議考慮側向壓的影響，因每 1.納入參考。一升降機道內依規定有 0.14 ㎡之通風口可能造成有煙囪效應的現象，而引起側向壓的現象。張教授尚文： 1.本研究在文獻收集、實驗計 1.謝謝指正。畫、試體製作與實驗，均已經有很好的規劃與初步成果。 2.接下來擬訂規範部份，是否考 2.預期成果預定完成昇降機門之遮煙性能驗證規範草案。. 慮以 CNS15038 建築用門遮煙試驗法為主軸，考慮國外規範與 CNS 不同處，以及電梯門與一般門不同處，並在 CNS15038 增加一個專章之草案。張技正明長：. 1.昇降機門試體縫隙填封技術可 1.納入參考。 48.

(63) 附錄二期初、期中及期末審查會議記錄. 進一步改善，是否考量 UL 以大塑膠膜填封整個門。 2. 目前較相似的規範有 2.會進行兩面量測測試。 CNS15038 、 UL1784 及 BS-EN 476-31，實務檢測資訊收集是否考量於壓力測試點在相同條件之異同，及是否兩面量測等。 3.表 2-3 CNS15038 主要規定，壓 3.已修正。力測試應為在 10、25、50Pa，非 10、20、30Pa。 4.第 25 頁之 UL1784(3)結果計 4.已修正。算，內容中紀錄及量測與洩漏量之平均值是否有誤。中華民國消防設備師公會全國聯合會代表： 1.研究動機：「國內發生火災的頻 1.已修正。率卻始終居高不下」，這段敘述與事實不符，建議修改。 2.P.5 第三段第 3 行有一段錯誤 2.已修正。的陳述，請再校對。 3.P.9 表 2-2 CNS11227 通氣量規 3.應為 19.6Pa 已修正。定，壓力差 196Pa，是否為筆誤，請再確認。 4.P.10 CNS15038 通氣量規定， 4.已修正。總洩漏量「和除」應改為「扣除」。 5.圖 2-2 與表 2-4 及洩露量計算 5.已修正。參數說明請中文化。中華民國電梯協會代表： 1.升降梯乘場門，非為密閉式門 1.納入參考。扉，其為經常活動之裝置，遮 49.

(64) 昇降機門之遮煙性能驗證研究. 煙之空隙過大，實驗時應考量在火災發生時，如何自動遮閉。 2.因電梯門遮煙性能很難製造， 2.本案係僅針對昇降機門遮煙性可否考量研究替代案。. 測試方法。. 3.以較大尺寸測試擬定規範為 3.後續實驗會增加較大尺寸式體宜。. 測試。. 4.試體得採具「防火時效一小時」 4.本案係僅針對昇降機門遮煙性乘場門為宜。. 進行研究。. 5.規範草案建議排除 CNS15038 5.納入參考。（煙流路徑/危害程度不同）。洩漏量參考 CNS ： 15038 － 3. 2. 7m /h/m 、 UL ： 1784 － 3. 2. 54m /h/m 3. 、. EN-81-58. －. 2. 180m /h/m ，洩漏量建議介於 UL1784＆EN-81-58 之間。林教授文興(書面意見)： 1.執行進度建議以圖例繪製並與 1.納入參考。預訂進度做比較。 2.P.2 文獻回顧，應摘述所蒐集 2.已修正。之文獻及其內容。 3.P.7 昇降機防火性能法規，請 3.納入參考。以表列方式說明？國外部分亦請收集。陳組長建忠： 1.我國防火法規（非防火性能法 1.國內法規尚未規定昇降機門之具體遮煙性能。. 規），是否已具體要求昇降機門要有遮煙性，時效多久，要求的規定如何以及何時實施。. 2.昇溫曲線，各國規定不一，而 2.係考量等同防火門於防火區劃位置須具備遮煙性能。. 國內門的遮煙性在配合業者製造驗證能力數度修訂，以中溫 50.

(65) 附錄二期初、期中及期末審查會議記錄. 的氣密性為準，而以電梯門的遮煙是作何用途？請加以釐清及決定。 3.目前曝火面是做在乘場面，是 3.本案係僅針對昇降機門遮煙性考量煙進到電梯間，但火災. 測試方法進行研究，可提供未. 時，電梯又不供避難，而且梯. 來昇降機門欲進行遮煙性驗證. 廳目前法規已規定要自成一防. 時之測試方法。. 火區劃，似與國外不同，請加以檢討。李主任秘書玉生: 1.試體可增製較大尺寸之昇降機 1.後續實驗會增加較大尺寸式體門進行實驗，以擴充實驗數據. 測試。. 之完整性。. 51.

(66) 昇降機門之遮煙性能驗證研究. 期末審查會議記錄審查意見. 意見回應. 王總幹事榮吉： 1.本研究案對昇降機門遮煙文獻 1.謝謝指正。整理完整齊全，具有參考價值。 2.昇降機門實驗試體選用之構造及尺寸是目前國內普及常見 2.謝謝指正。者，對擬定昇降機門之遮煙性能驗證規範將有相當之佐證參考意義與價值林教授文興： 1.實驗規範合理，對實驗結果亦 1.謝謝指正。有完善的分析，此部分在研究中貢獻極大。 2.報告中有結論及建議事項，但 2.研究成果已提出昇降機門之遮煙性能驗證規範草案。. 未見預期成果(三)擬定遮煙性能驗證規範草案，請併入。 3.P.11. BS-EN. 81-58. 應為 3.已修正。. reference 10，即[10]非[4]，請更正。張技正明長： 1.表 2-3 （第 10 頁）有關 CNS15038 1.已修正。說明項中壓力測試點 10、20 與 30Pa 與標準不符，請改正。 通氣量規定有關洩露量規定之出處請求證。 2.有關縫隙填封方法仍有改善空 2.有關縫隙填封方法已與 UL1784 確認為相同方式。. 間，尤其 UL1784 須再確認是否與實驗室施作相同。. 3.結論中第 4 點在 CNS 是否有判 3.CNS15038 第 7 節已提出判定基準。. 定基準，請確認。 52.

(67) 附錄二期初、期中及期末審查會議記錄. 蕭教授邦安（書面意見）： 1.本研究案針對昇降機道出口所 1.謝謝指正。需具備之遮煙性能與檢驗方式之文獻蒐集與整理，已於第二章針對昇降機構成原理、相關性能法規與各國防火門與昇降機門遮煙性能規範完成彙整，實具參考價值。 2.本研究案已於第三章及第四章 2.謝謝指正。完成昇降機門之遮煙性能實驗計畫與實驗整理分析，殊為不易，建議可以將相關成果發表於國內外研討會與期刊。 3.本案實驗結果應可如本案建議 3.研究成果已提出昇降機門之遮煙性能驗證規範草案。. 二所示，將制訂「昇降機門遮煙性試驗法」或昇降機門之防煙性能規範，與實驗法規面切實結合。. 4.本研究案整體而言，符合預期 4.謝謝指正。成果之需求。中華民國全國建築師公會代表（楊檔巖建築師）：. 1.納入參考。. 1.對於制訂昇降機門遮煙性試驗法草案之洩漏量建議，應明確提出之判定標準，以利業主與設計單位依據參考，而非僅提出試驗方法。中華民國消防設備師公會全國聯合會代表(林世昌主委)： 1.有關文獻收集包含歐美日等國 1.謝謝指正。規範，並列表彙整各規範之重 53.

(68) 昇降機門之遮煙性能驗證研究. 點，相當明確。 2.有關昇降機門洩漏量太大超出 2.會納入參考。實驗中心設備測量範圍，將來是否需要添購設備？請說明。 3.有關遮煙性能驗證規範草案，會以 CNS15038 為主，並參採 3.研究成果已提出昇降機門之遮煙性能驗證規範草案。. UL1784 之內容擬定，該草案是否應於本次報告中提出？中華民國電梯協會代表(簡政健組長)：. 1.防火門與昇降機門之作動方式 1 本案係僅針對昇降機門遮煙性不同，目前的電梯門無法達到. 測試方法進行研究，可提供未. 遮煙的要求，對於遮煙性能之. 來昇降機門欲進行遮煙性驗證. 建議，可否採取替代方案之方. 時之測試方法。.. 式執行？ 2.火災時煙竄入昇降機門、進入 2.會納入參考。坑道再從其他昇降機門竄出時，其煙洩漏量應該已經減量很多，建議簡報結論述及昇降 3. 機門洩漏量應是朝大於 25m /h 討論。陳組長建忠： 1.本案預期成果是要提出實驗程 1.研究成果已提出昇降機門之遮煙性能驗證規範草案。. 序、規範或是標準，應於內文中明確界定與提出。. 2.有關昇降機門洩漏量判定之標 2.會納入參考。準值，若是昇降機門具備防火區劃之性能，建議可考量具備防火區劃門之遮煙性能等級要求。. 54.

(69) 參考書目. 參考書目 1.洪筠萱（2003），「電梯配重脫軌機制及耐震改善法研究」，成功大學碩論。 2.王國政（1999），「電梯原理使用維修」，電子工業出版社。 3.余尹能（2008），「建築物升降機層門遮煙性改善之研究」，國立台灣科技大學碩論。 4.DIN 18095 Part1,＂Smoke Control Doors＂,1988 5.「建設省告示第 2564 號の別記漏煙試驗方法」，昭和 48 年。 6.CNS11227，「建築用防火門耐火試驗法」，2002 7.CNS 15038，「建築用門遮煙性試驗法」，2009 8.BS-EN 476 -31,＂ Methods for measuring smoke penetration through doorsets and shutter assemblies＂,1983 9.UL 1784,＂ Air Leakage Tests for Door Assemblies＂,2001 10.BS-EN 81-58,＂Safety rules for the construction and installation of lifts. Examination and tests. Landing doors fire resistance test＂,2003 11.EN 1363-1,“Fire resistance tests. General requirements＂, 1999 12.黃信翔（2007），「建築物昇降機間在不同區劃方式之下火災行為研究」，國立台灣科技大學碩論。. 55.


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