以
以
以
以 BIM 輔助建築及室內裝修防火避
輔助建築及室內裝修防火避
輔助建築及室內裝修防火避
輔助建築及室內裝修防火避
難之審查驗證研究
難之審查驗證研究
難之審查驗證研究
難之審查驗證研究
內政部建築研究所協同研究報告
內政部建築研究所協同研究報告
內政部建築研究所協同研究報告
內政部建築研究所協同研究報告
中華民國
中華民國
中華民國
中華民國 107
107
107
107 年
年
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12 月
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以
以
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以 BIM 輔助建築及室內裝修防火避
輔助建築及室內裝修防火避
輔助建築及室內裝修防火避
輔助建築及室內裝修防火避
難之審查驗證研究
難之審查驗證研究
難之審查驗證研究
難之審查驗證研究
研 究 主 持 人 ： 陳建忠 協 同 主 持 人 ： 莊英吉 研 究 員 ： 陳佳榮、陳士明、劉青峰、白景富 研 究 助 理 ： 李玉蘭、蔣心婷 研 究 期 程 ： 中華民國 107 年 2 月至 107 年 12 月內政部建築研究所協同研究報告
內政部建築研究所協同研究報告
內政部建築研究所協同研究報告
內政部建築研究所協同研究報告
中華民國 107 年 12 月I
目
目
目
目次
次
次
次
目次 目次 目次 目次... I 表次 表次 表次 表次... III 圖次 圖次 圖次 圖次... IV 符號表 符號表 符號表 符號表... IX 摘要 摘要 摘要 摘要... XIII ABSTRACT ... XVII 第一章 第一章 第一章 第一章 緒論緒論緒論緒論 ... 1 第一節 研究緣起與目的... 1 第二節 研究內容... 2 第三節 研究方法與流程... 6 第二章 第二章 第二章 第二章 文獻回顧文獻回顧文獻回顧文獻回顧 ... 9 第一節 防火性能驗證之相關技術回顧... 9 第二節 BIM 介接之應用程式 ... 24 第三章 第三章 第三章 第三章 技術分析與驗證技術分析與驗證技術分析與驗證技術分析與驗證 ... 27 第一節 資訊化之避難性能參數分析... 27 第二節 手冊資訊與 API 程式之對應 ... 28 第三節 小結... 62 第四章 第四章 第四章 第四章 案例分析與比較案例分析與比較案例分析與比較案例分析與比較 ... 64 第一節 避難驗證案例之類型... 64 第二節 導入個案驗證... 65 第三節 小結... 267 第五章 第五章 第五章 第五章 結論與建議結論與建議結論與建議結論與建議 ... 269 第一節 結論... 269 第二節 建議事項... 273II 附錄一 附錄一 附錄一 附錄一 期初審查會議紀錄回應表期初審查會議紀錄回應表期初審查會議紀錄回應表期初審查會議紀錄回應表 ... 277 附錄二 附錄二 附錄二 附錄二 期中審查會議紀錄回應表期中審查會議紀錄回應表期中審查會議紀錄回應表期中審查會議紀錄回應表 ... 281 附錄三 附錄三 附錄三 附錄三 期末審查會議紀錄回應表期末審查會議紀錄回應表期末審查會議紀錄回應表期末審查會議紀錄回應表 ... 289 附錄四 附錄四 附錄四 附錄四 第一次專家座談會會議記錄第一次專家座談會會議記錄第一次專家座談會會議記錄第一次專家座談會會議記錄 ... 295 附錄五 附錄五 附錄五 附錄五 第二次專家座談會會議記錄第二次專家座談會會議記錄第二次專家座談會會議記錄第二次專家座談會會議記錄 ... 299 附錄六 附錄六 附錄六 附錄六 第三次專家座談會會議紀錄第三次專家座談會會議紀錄第三次專家座談會會議紀錄第三次專家座談會會議紀錄 ... 303 附錄七 附錄七 附錄七 附錄七 第四次專家座談會會議紀錄第四次專家座談會會議紀錄第四次專家座談會會議紀錄第四次專家座談會會議紀錄 ... 307 附錄八 附錄八 附錄八 附錄八 歷次工作會議紀錄歷次工作會議紀錄歷次工作會議紀錄歷次工作會議紀錄 ... 309 附錄九 附錄九 附錄九 附錄九 Template 防火避難樣版使用者案例操作手冊防火避難樣版使用者案例操作手冊防火避難樣版使用者案例操作手冊防火避難樣版使用者案例操作手冊-二版二版二版 ... 313 二版 附錄十 附錄十 附錄十 附錄十 程式設計編寫說明手冊程式設計編寫說明手冊程式設計編寫說明手冊程式設計編寫說明手冊 ... 315 附錄十一 附錄十一 附錄十一 附錄十一 研究成果說明會研究成果說明會研究成果說明會 ... 317 研究成果說明會 參考書目 參考書目 參考書目 參考書目... 321
III
表次
表次
表次
表次
表 2-1 建築物防火避難安全性能驗證法適用範圍 ... 11 表 2-2 應進行避難安全性能驗證之方式 ... 14 表 2-3 居室避難性能驗證法 ... 16 表 2-4 樓層避難性能驗證法 ... 17 表 2-5 整棟避難性能驗證法 ... 19 表 2-6 煙層簡易二層驗證法適用範圍 ... 21 表 3-1 建築物防火避難安全性能驗證參數分類表 ... 29 表 4-1 案例分類 ... 64IV
圖次
圖次
圖次
圖次
圖 1-1 財團法人臺灣建築中心 近五年防火避難綜合檢討案評定案件統計圖 ... 3 圖 1-2 研究流程 ... 8 圖 2-1 防火避難安全驗證方法架構圖 ... 9 圖 2-2 避難安全性能驗證法之構成 ... 13 圖 2-3API 應用程式介面概念圖 ... 24 圖 3-1 居室面積 ... 29 圖 3-2 居室避難時間 ... 29 圖 3-3REVIT生成之表格_居室面積與居室避難時間 ... 29 圖 3-4 最大步行距離 ... 31 圖 3-5 步行速度 ... 31 圖 3-6REVIT生成之表格_最大步行距離與步行速度 ... 31 圖 3-7 樓層的步行時間 ... 31 圖 3-8 步行速度 ... 31 圖 3-9REVIT生成之表格_樓層的步行時間與步行速度 ... 31 圖 3-10REVIT顯示之表格 ... 32 圖 3-11 人員密度 ... 32 圖 3-12 居室人數總和 ... 32 圖 3-13REVIT顯示之表格_人員密度與居室人數總和 ... 32 圖 3-14 有效流動係數 ... 33 圖 3-15 最大出口有效出口寬度 ... 33 圖 3-16REVIT顯示之表格_有效流動係數與最大出口有效出口寬度 ... 33 圖 3-17 可燃物發熱量 ... 36 圖 3-18 可燃物之火災成長率 ... 36 圖 3-19REVIT顯示之表格_可燃物發熱量與可燃物之火災成長率 ... 36 圖 3-20 裝修材料之火災成長率 ... 36 圖 3-21 火災擴大時間 ... 36V 圖 3-22REVIT顯示之表格_裝修材料之火災成長率與火災擴大時間 ... 36 圖 3-23 最大出口之有效出口寬度 ... 37 圖 3-24 有效出口寬度 ... 37 圖 3-25REVIT顯示之表格_最大出口之有效出口寬度與有效出口寬度 ... 37 圖 3-26 其他出口的總寬度 ... 37 圖 3-27 有效出口寬度合計 ... 37 圖 3-28REVIT顯示之表格_其他出口的總寬度與有效出口寬度合計 ... 37 圖 3-29 通過居室出口的時間 ... 38 圖 3-30REVIT顯示之表格_通過居室出口的時間 ... 38 圖 3-31REVIT顯示之表格 ... 38 圖 3-32 煙生成量 ... 40 圖 3-33 有效排煙量 ... 40 圖 3-34REVIT顯示之表格_煙生成量 ... 40 圖 3-35REVIT顯示之表格_有效排煙量 ... 40 圖 3-36 居室煙層下降時間 ... 40 圖 3-37REVIT顯示之表格_居室煙層下降時間 ... 41 圖 3-38 機械排煙 ... 42 圖 3-39 天花板高度 ... 42 圖 3-40REVIT顯示之表格_機械排煙 ... 42 圖 3-41REVIT顯示之表格_最高天花板高度 ... 42 圖 3-42 排煙口上端平均高度 ... 42 圖 3-43 最低點起算的平均天花板高度 ... 42 圖 3-44REVIT顯示之表格_機械上端平均高度 ... 42 圖 3-45 最低點起算的平均天花板高 ... 42 圖 3-46A*E 有效排煙量 ... 43 圖 3-47VE有效排煙量 ... 43 圖 3-48REVIT顯示之表格_A*E 有效排煙量與 VE有效排煙量 ... 43 圖 3-49 居室避難時間 ... 44 圖 3-50 居室煙層下降時間 ... 44 圖 3-51REVIT顯示之表格_居室避難時間與居室煙層下降時間 ... 44
VI 圖 3-52 區域 ... 45 圖 3-53 樓層避難開始時間 ... 45 圖 3-54REVIT顯示之表格_區域與樓層避難開始時間 ... 45 圖 3-55 樓層最大步行距離 ... 46 圖 3-56 樓層的步行時間 ... 46 圖 3-57REVIT顯示之表格_樓層最大步行距離與樓層的步行時間 ... 46 圖 3-58 人員密度 ... 47 圖 3-59 居室人數 ... 47 圖 3-60REVIT顯示之表格_人員密度與居室人數 ... 47 圖 3-61 有效流動係數 ... 47 圖 3-62 通過樓層出口時間 ... 47 圖 3-63REVIT顯示之表格_有效流動係數與通過樓層出口時間 ... 47 圖 3-64 居室樓地板面積總和 ... 49 圖 3-65 直通樓梯出口寬度 ... 49 圖 3-66REVIT顯示之表格_居室樓地板面積總和與直通出口寬度 ... 49 圖 3-67 避難路徑中最小出口寬度 ... 49 圖 3-68 避難人數 ... 49 圖 3-69REVIT顯示之表格_避難路徑中最小出口寬度 ... 49 圖 3-70REVIT顯示之表格_避難人數 ... 49 圖 3-71 避難逃生人數 ... 50 圖 3-72 有效流動係數 ... 50 圖 3-73REVIT顯示之表格_避難逃生人數 ... 50 圖 3-74REVIT顯示之表格_有效流動係數 ... 50 圖 3-75 樓層避難時間 ... 51 圖 3-76REVIT顯示之表格_樓層避難時間 ... 51 圖 3-77 區域 ... 52 圖 3-78 基準點起算之平均天花板高度 ... 52 圖 3-79REVIT顯示之表格_區域 ... 52 圖 3-80REVIT顯示之表格_基準點起算之平均天花板高度 ... 52 圖 3-81 煙層極限高度 ... 52
VII 圖 3-82VS煙生成量 ... 52 圖 3-83REVIT顯示之表格_煙層極限高度 ... 52 圖 3-84REVIT顯示之表格_VS煙生成量 ... 52 圖 3-85VE有效排煙量 ... 53 圖 3-86 各居室煙層下降時間 ... 53 圖 3-87REVIT顯示之表格_VE有效排煙量 ... 53 圖 3-88REVIT顯示之表格_各居室煙層下降時間 ... 53 圖 3-89 最低點起算的平均天花板高 ... 54 圖 3-90 可燃物發熱量 ... 54 圖 3-91REVIT顯示之表格_最低點起算的平均天花板高 ... 54 圖 3-92REVIT顯示之表格_可燃物發熱量 ... 54 圖 3-93 可燃物之火災成長率 ... 54 圖 3-94 裝修材料之火災成長率 ... 54 圖 3-95REVIT顯示之表格_可燃物之火災成長率 ... 54 圖 3-96REVIT顯示之表格_裝修材料之火災成長率 ... 54 圖 3-97VS煙生成量 ... 55 圖 3-98REVIT顯示之表格_VS煙生成量 ... 55 圖 3-99 最高天花板高度 ... 56 圖 3-100 開口部面積總和 ... 56 圖 3-101REVIT顯示之表格_最高天花板高度 ... 56 圖 3-102REVIT顯示之表格_開口部面積總和 ... 56 圖 3-103 開口部高度 ... 56 圖 3-104 距離排煙中心之基準點的平均高度 ... 56 圖 3-105REVIT顯示之表格_開口部高度 ... 56 圖 3-106REVIT顯示之表格_距離排煙中心之基準點的平均高度 ... 56 圖 3-107 機械排煙 ... 57 圖 3-108A*E 有效排煙量 ... 57 圖 3-109REVIT顯示之表格_機械排煙 ... 57 圖 3-110REVIT顯示之表格_A*E 有效排煙量 ... 57 圖 3-111VE有效排煙量 ... 57
VIII 圖 3-112REVIT顯示之表格_VE有效排煙量 ... 57 圖 3-113 最高天花板高度 ... 59 圖 3-114 開口部面積總和 ... 59 圖 3-115REVIT顯示之表格_最高天花板高度 ... 59 圖 3-116REVIT顯示之表格_開口部面積總和 ... 59 圖 3-117 開口部高度 ... 59 圖 3-118 距離排煙中心之基準點的平均高度 ... 59 圖 3-119REVIT顯示之表格_開口部高度 ... 59 圖 3-120REVIT顯示之表格_距離排煙中心之基準點的平均高度 ... 59 圖 3-121 機械排煙 ... 60 圖 3-122A*E 有效排煙量 ... 60 圖 3-123REVIT顯示之表格_機械排煙 ... 60 圖 3-124REVIT顯示之表格_A*E 有效排煙量 ... 60 圖 3-125VE有效排煙量 ... 60 圖 3-126REVIT顯示之表格_VE有效排煙量 ... 60 圖 3-127 各居室煙層下降時間 ... 61 圖 3-128REVIT顯示之表格_各居室煙層下降時間 ... 61 圖 4-1 案例編號 A 平面圖... 65 圖 4-2 案例編號 B 平面圖 ... 79 圖 4-3 案例編號 C 平面圖 ... 95 圖 4-4 案例編號 D 平面圖... 109 圖 4-5 案例編號 E 平面圖 ... 125 圖 4-6 案例編號 F 平面圖 ... 143 圖 4-7 案例編號 G 平面圖... 159 圖 4-8 案例編號 H 平面圖... 175 圖 4-9 案例編號 I 平面圖 ... 201 圖 4-10 案例編號 J 平面圖 ... 223 圖 4-11 案例編號 K 平面圖 ... 237
IX
符號表
符號表
符號表
符號表
建築物防火避難安全性能驗證法之符號表 建築物防火避難安全性能驗證法之符號表 建築物防火避難安全性能驗證法之符號表 建築物防火避難安全性能驗證法之符號表 an ： 按照避難途徑等部份要求的法定密度。 Aa ： 該居室的各個進風口（該進風口應保持常時開啟或連動開啟）之開 口面積（m2）。 Aa ： 該居室所設置個進風口（隨著該有效開口部之開啟，限該開啟之居 室內的進氣口）之開口面積（m2）。 Aarea ： 該居室之總樓地板面積（m2）。 Aarea ： 該居室等各部分之樓地板面積（m2）。 Aco ： 該避難路徑等各部份的樓地板面積（m2）。 Afloor ： 該樓層各居室與必須通過該樓層所設置之直通樓梯等建築物各部分 之總樓地板面積（m2）/樓層及整棟避難。 Aload ： 假設該樓層必須要通往該直通樓梯出口來進行避難之各部分樓地板 面積（m2）/居室及樓層避難。 Aload ： 如不通往（需經過避難路徑等處才能避難的各建築物樓地板面積）。 該地面出口就無法避難的建築物部分樓地板面積（m2）。 Aop ： 開口部面積之總合（m2）。 Aroom ： 該居室樓地板面積（m2）。 As ： 該防煙區劃之各個有效排煙口（該排煙口應保持常時開啟或連動開 啟，與該排煙口相距 30m 以內之排煙口應能同時動作）之開口面積 （m2）。 As ： 該防煙區劃內所設置個煙層界限高度內有效開口部（隨著該有效開口 部之開啟，且該開啟之防煙區劃內之有效開口中，距該有效開口部 30m 以內範圍者）之開口面積（m2）。 Asc ： 該防煙區劃面積（m2）。 Ast ： 該樓層至直下層樓梯間的樓地板面積（m2）。 Ast ： 樓梯間的樓地板面積總合（m2）。 A* ： 排煙效果係數。 Bd ： 避難層以外樓層人員安全通過避難路徑出口寬度（m）。X αm ： 有效出口寬度（m）。 Bload ： 需經過避難途徑等處始能避難的各建築物部份的出口總寬度（m）。 Bneck ： 該居室的出口寬度或是避難路徑等出口（僅限於直達樓梯或 是通往 地面者）寬度中任何一項較小值者（m）。 Broom ： 該居室的出口寬度（m）。 Bst ： 該樓層直通樓梯之出口寬度（m）。 Bst ： 通往地面出口的樓梯寬度（m）。 E ： 該防煙區劃所設置排煙設備之排煙量（m3/分） hs ： 該防煙區劃排煙口之上端與下端間之垂直距離（m）。 hs ： 設於該防煙區劃內之煙層界限高度內有效開口部上端與下端之垂直 距離（m）。 Hc ： 該防煙區劃之每個排煙口中心點至基準點之平均高度（m）。 Hc ： 該防煙區劃所設置各煙層界限高度內有效開口部中心基準點起算之 平均高度（m）。 Hlim ： 煙層界限高度（m）。 Hlow ： 從該居室樓地板面最低點起算之平均天花板高度（m）。 Hroom ： 該居室自地面最高的位置至天花板間的平均高度（m）。 st ： 該居室排煙口上方至該居室基準點之平均高度（m）。 st ： 自居室基準點起算至該空間煙層界限高度內有效開口部上端之平均 高度（m）。 Htop ： 該居室基準點至天花板之最大高度（m）。 Htop ： 從該防煙區劃內基準點起算至天花板之最大高度（m）。 Hw ： 防煙垂壁下端至該居室基準點之最大高度（m）。 li ： 居室任何一點到達居室出口之步行距離（m）。 li ： 該樓層各居室到達直通樓梯任一出口（該起火室直接通往直通樓梯 時，在通往該起火室的直通樓梯出口中，便不考量其中最大寬度 者；該樓層為避難樓層時，通過該起火室的地面出口中，不考量其 中最大寬度者）之步行距離（m）。 li ： 建築物居室內各位置到達地面出口（當該起火居室為地面層，係指 其他最大出口以外之通過地面出口之步行距離）之步行距離（m）。
XI Neff ： 有效流動係數（人/m 分）。 P ： 收容人員密度（人/m2）。 S ： 該防煙區劃之送風機對於該區劃有效進風口之進風能力（m3/分）。 S ： 藉由該空間之送風機，從該空間煙層界限高度內有效開口部排出空氣 之能力（m3/分）。 tqueue ： 該居室人員通過出口所需之時間（分）。 tqueue ： 位於該樓層者從該樓層通過直通樓梯出口所需時間（分）。 tqueue ： 整棟建築物人員通過地面出口所需之時間（分）。 treach ： 居室避難人員抵達出口所需之時間（分）。 ts ： 該居室火災產生的煙層下降達到避難障礙高度的時間（分）。 ts ： 樓層煙層下降時間（分）。 tstart ： 從火災發生至居室人員開始避難之時間（分）。 tstart ： 火災時，該樓層人員開始進行避難所需時間（分）。 tstart ： 從火災發生開始至建築物收容人員開始進行避難行動所需時間 （分）。 ttravel ： 居室任何一點到達居室出口所需之最長步行時間（分）。 ttravel ： 位於該樓層者，從該樓層各居室到達任一直通樓梯所需的步行時間 （分）。 ttravel ： 建築物內收容人員從建築物居室各位置到達地面出口所需之步行時 間（分）。 V ： 步行速度（m/分）。 Ve ： 有效排煙量（m3/分）。 Vs ： 煙霧產生量（m3/分）。 Vs0 ： 利用算式計算之起火室發煙量（m3/分）。 w ： 該防煙區劃之每個排煙口（其有效排煙口必須保持常開或火災時可 以連動開啟，且其排煙口的位置必須離天花板 30cm 範圍內）之排煙 能力（m3/分）。 αf ： 該居室堆積可燃物每 1m2的發熱量（堆積可燃物之火災成長率）。 αm ： 該居室內部裝修材料依材質的不同而有不同的設定值（內部裝修材料 之火災成長率）。
XIII
摘要
摘要
摘要
摘要
關鍵詞：室內裝修、建築物防火避難、建築資訊模型 一 一 一 一、、、、研究緣起研究緣起研究緣起研究緣起 目前建築防火避難性能驗證都是以人工讀取 AutoCAD 圖面中的數據，再由 人工輸入的方式建立防火避難 Excel 表格，若是建築師事務所將原有圖面進行修 正或修改時，同樣需由評定單位人工檢查且再次輸入或進行修正，此方式不僅耗 費人力與時間，而且亦有人工作業所導致數值輸入或輸出錯誤的可能。所幸拜科技之賜，建築資訊模型（Building Information Modeling，以下簡稱 BIM）已廣泛的應用在建築、工程、營建的產業，其運用數位化的元件，表示真 實世界中用來建造建築物的構件，它將傳統電腦輔助設計的向量圖像，結合其他 眾多資訊展示的物件，以方便我們選取所須的資訊，產出精確的數值有利於記錄 與分析，因此建立完整之模型資料庫是建築相關產業共同努力的目標。有鑑於此， 將建築及室內裝修防火避難之審查驗證的相關資訊，建置於 BIM 資料庫中，可 提升評定單位人工審查的查核品質及效率、落實後續營運管理及救災預防，以保 障建築物之防火避難安全。 二 二 二 二、、、、研究方法與過程研究方法與過程研究方法與過程研究方法與過程 本研究所採行的研究方法包含文獻回顧法、理論與方法、樣版建置與應用法、 案例驗證法、比較分析法、專家座談法等。 根據文獻回顧之內容，將防火避難樣版所需之參數進行分析及分類，作為建 置 Template 防火避難樣版之基礎；邀請與本研究主題相關的國內專家學者進行 座談會議，以諮詢討論及意見交流的方式，前後召開三次專家學者座談會，以作 為研究計畫執行要項內容之審視及改進；運用集合住宅等建築設計之案例，在導 入不同案例的過程中，驗證樣版內之參數設定，確立建構的樣版系統與後續可執 行性；比較及運用本研究所建置的「Template 防火避難樣版」二版，所產生出 的防火避難驗證結果與原評定單位判定之差異，分析及驗證其建置之資料庫的正 確性。
XIV 三 三 三 三、、、、重要發現重要發現重要發現重要發現 「煙層簡易二層驗證法」與本樣版之介接 由於生活型態改變，集合住宅規劃朝向小坪數設計發展，其小居室之防火 避難驗證如採用「建築物防火避難安全性能驗證技術手冊」進行驗證時，有其困 難性，故針對小居室採用「煙層簡易二層驗證法」，以確認建築物防火避難是否 安全。本樣版可與「煙層簡易二層驗證法」介接驗證，拋轉簡易二層的數值至本 樣版中，以驗證居室面積≦300m2之類型。 計算數值進位與步行距離可視化的檢討 依「建築物防火避難安全性能驗證技術手冊」定義之步行距離計算，是以 路線起點和牆壁間的距離 0.5m 為起算，到達該出口之最長距離，為了可視化及 確保使用之路徑與法規限制條件相符，故於樣版中建置逃生步距之立體元件，供 使用者作逃生步距繪製之基準，以進行建築物防火避難安全性能驗證。 依業界評定單位的審核圖表，進行樣版驗證結果之輸出頁面設計，該樣版輸 出之驗證結果，同等於防火避難驗證評定，以供審查單位審查。另將以建築師事 務所與防火避難評估公司等使用者為主，建置「Template 防火避難樣版使用者案 例操作手冊」二版。依據手冊中的操作步驟，導入及選取相關可辨識參數後，能 快速產生防火避難 excel 明細表。且相較傳統過去利用人工操作的方式讀取 AutoCAD 資訊所產出之防火避難 excel 明細表格，本研究利用 BIM 技術所產出 之「Template 防火避難樣版」excel 明細表格可達到： (1) 提升使用者作業之便利性。 (2) 提升前提條件參數數值的精確度。 (3) 提升性能驗證結果數值的精準度。 (4) 提升建築物之安全性。 (5) 共享資料以減少重複作業的浪費。 (6) 使用標準資料格式減少因檔案交換而產生的錯誤與遺漏。 故本研究以上述之「Template 防火避難樣版」作為延續，並列出操作方式及 適用範圍後能夠獲致準確之數據，避免因人工輸入導致之錯誤產生，亦可節省大
XV 量之輸入作業時間。本研究初步擬定出之樣版檔操作手冊，內容包括：1.防火樣 版架構。2.專案基本設定。3.元件使用注意事項。4.操作方法。5.檔案交付及匯出 原則。作為應用 BIM 系統協助進行「建築物防火避難安全性能驗證」，未來更可 提供評定機構有效管理驗證單位之計算品質。 四 四 四 四、、、、主要建議事項主要建議事項主要建議事項主要建議事項 根據研究發現，提出下列具體建議︰ 1. 建議建築物防火避難審查評定機構採用本案研究成果輔助建築物防火避難 審查︰立即可行。 2. 發展以 BIM 樣版及外掛程式輔助建築物防火避難綜合檢討報告書產出自動 化︰中長期建議。 3. 建置評定機構線上審核平台︰中長期建議。
XVII
ABSTRACT
Keywords：interior renovation, Fire Prevention and Evacuation, BIM（Building Information Modeling）
Ⅰ Ⅰ Ⅰ
Ⅰ、、、、Purpose of research
At present, the building fire refuge performance verification is to manually read the data in the AutoCAD drawing, and then establish the fire refuge Excel form by manual input. If the architect firm corrects or modifies the original drawing, it also needs to be The evaluation unit manually checks and re-enters or corrects it. This method not only consumes manpower and time, but also has the possibility of numerical input or output error caused by manual work.
Thanks to the technology, Building Information Modeling (BIM) has been widely used in the construction, engineering, and construction industries. It uses digital components to represent the real-world components used to build buildings. It combines traditional computer-aided design vector images with other
information-displayed objects to facilitate us to select the information we need to produce accurate numerical values for record and analysis. Therefore, building a complete model database is a construction-related industry. The goal of working together. In view of this, the relevant information on the review and verification of fire prevention and evacuation of buildings and interior decoration is built in the BIM database, which can improve the quality and efficiency of the manual review of the assessment unit, implement follow-up operation management and disaster prevention to ensure buildings. Fire refuge safety.
Ⅱ Ⅱ Ⅱ
Ⅱ、、、、Research methods and processes
The research methods adopted in this research include literature review method, theory and method, pattern construction and application method, case verification method, comparative analysis method, expert discussion method and so on.
According to the contents of the literature review, the parameters required for the fire prevention refractory sample are analyzed and classified as the basis for the
XVIII
establishment of the Template fire prevention refuge sample; domestic experts and scholars related to the research topic are invited to conduct a discussion meeting to consult and discuss. In the way of communication, three expert and scholar
symposiums were held before and after, as a review and improvement of the contents of the research project implementation items; using the case of architectural design such as collective housing, in the process of importing different cases, verify the parameter settings in the sample. Establish the constructed pattern system and
subsequent enforceability; compare and use the second version of the "Template Fire Refuge Pattern" built by the Institute, the difference between the fire evasion
verification results and the original assessment unit's judgment, analysis and verification The correctness of the database it has built.
Ⅲ Ⅲ Ⅲ
Ⅲ、、、、Significant findings
“A two-zone fire growth and smoke movement model for multi-compartment buildings”
and the application of this sample.
Due to changes in lifestyle, the collective housing plan is designed and developed towards Xiaopingyu, and its small living room is fireproofed. It is difficult to verify the evacuation verification using the "Building Fire and Evacuation Safety Performance Verification Technical Manual". Therefore, the "smoke layer simple two-layer verification method" is adopted for the small room to confirm whether the fire prevention and evacuation of the building is safe. This version can be verified with the "Simple Layer Two-Layer Validation Method", and the value of the simple two-layer can be transferred to this sample to verify the type of room area ≦300m2.
A review of the calculation of numerical carry and walking distance visualization.
The calculation of the walking distance defined by the "Technical Manual for the Safety Performance Verification of Building Fire and Evacuation" is based on The distance between the starting point of the route and the wall is 0.5m, and the
XIX
longest distance to the exit. In order to visualize and ensure that the path of use is consistent with the regulatory restrictions, the three-dimensional component of the escape step is built in the template for the user to make. The benchmark for the escape step is drawn to verify the safety performance of the building fire refuge.
According to the audit chart of the industry evaluation unit, the output page design of the sample verification result is performed, and the verification result of the sample output is equivalent to the fire evacuation verification evaluation for review by the review unit. In addition, the second edition of the "Template Fire Dust Prevention User Case Operation Manual" will be built mainly for users such as the Architects and the Fire and Dust Assessment Company. According to the operation steps in the manual, after importing and selecting relevant identifiable parameters, the fire refuge excel schedule can be quickly generated. Compared with the traditional fire safety evacuation excel detail form produced by AutoCAD information in the past, this study uses the "Template Fire Refuge Pattern" excel detail form produced by BIM
technology to achieve:
(1) Improve the convenience of the user's work.
(2) Improve the accuracy of the precondition parameter values.
(3) Improve the accuracy of the performance verification result values. (4) Improve the safety of buildings.
(5) Share data to reduce waste of repetitive tasks.
(6) Use standard data formats to reduce errors and omissions caused by file exchange.
Therefore, this study uses the above-mentioned "Template Fire Refuge Pattern" as a continuation, and lists the operation mode and scope of application to obtain accurate data, avoiding errors caused by manual input, and saving a large amount of input operation time. The sample operation manual originally prepared by this study includes: 1. Fireproof pattern architecture. 2. Basic settings of the project. 3.
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remittance principles. As the application of the BIM system to assist in the "safety verification of building fire refuge safety", in the future, the evaluation organization can effectively provide the calculation quality of the verification unit.
Ⅳ Ⅳ Ⅳ
Ⅳ、、、、Main suggestions
Based on the research findings, the following specific recommendations are made: 1. It is recommended that the building fire and evacuation review and assessment
agency use the research results of this case to assist the building fire prevention and evacuation review︰Immediately feasible.
2. Development of a comprehensive review report on the fire prevention and evacuation of buildings assisted by BIM samples and plug-ins︰Medium and long term advice.
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第一章
第一章
第一章
第一章 緒論
緒論
緒論
緒論
第一節
第一節
第一節
第一節 研究緣起與目的
研究緣起與目的
研究緣起與目的
研究緣起與目的
國內建築物現今朝向高層化、集合化、大型化及多元複合化的趨勢發展下日 益增多，為了確保建築物內使用人員的安全，不受煙及火的危害，目前台灣將建 築物防火避難安全驗證分為三種，分別為「法定規格式基準（Route A）」、「替代 性方法（Route B）」、「性能式設計（Route C）」。Route A 依照建築技術規則等 國內法規的規定方式設計；而 Route B 以內政部建築研究所出版的「建築物防火 避難安全性能驗證技術手冊」為驗證基準；Route C 則是使用電腦進行「火災煙 控電腦模擬」及「動態避難電腦分析」，如FDS、Simulex 等，模擬火場之煙流與 避難時間之情形。Route B 的驗證方式目前是以內政部建築研究所出版之「建築 物防火避難安全性能驗證技術手冊」為驗證基準，目的在於驗證建築中任一居室 或樓層發生火災，該樓層之避難人員從避難開始至避難結束之避難逃生時間，與 居室到走廊、樓梯因火災造成煙層下降之危險時間，是否可於安全時間內完成避 難行動。 目前建築防火避難性能驗證都是以人工讀取 AutoCAD 圖面中的數據，再由人 工輸入的方式建立防火避難 Excel 表格，若是建築師事務所將原有圖面進行修正 或修改時，同樣需由評定單位人工檢查且再次輸入或進行修正，此方式不僅耗費 人力與時間，而且亦有人工作業所導致數值輸入或輸出錯誤的可能。所幸拜科技之賜，建築資訊模型（Building Information Modeling，以下簡稱 BIM）已廣泛的應用在建築、工程、營建的產業，其運用數位化的元件，表示真 實世界中用來建造建築物的構件，它將傳統電腦輔助設計的向量圖像，結合其他 眾多資訊展示的物件，以方便我們選取所須的資訊，產出精確的數值有利於記錄 與分析，因此建立完整之模型資料庫是建築相關產業共同努力的目標。有鑑於此， 將建築及室內裝修防火避難之審查驗證的相關資訊，建置於 BIM 資料庫中，可 提升評定單位人工審查的查核品質及效率、落實後續營運管理及救災預防，以保 障建築物之防火避難安全。
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第二節
第二節
第二節
第二節 研究
研究
研究內容
研究
內容
內容
內容
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、前期研究結果
前期研究結果
前期研究結果
前期研究結果
「建築物防火避難安全性能驗證技術手冊」係依據「建築技術規則總則編第 三條及第三條之四」所稱「建築物防火避難安全性能設計計畫書」中避難計畫之 避難安全性能驗證規定，旨在說明其避難安全性能設計與驗證方法，以量化的計 算公式提供避難安全性能驗證，可供檢核端建置 Excel，輔助使用者方便計算， 也能較清楚地了解系統建置時的錯誤檢證與依據，它除了提供手動計算與驗證作 為基礎，亦可進行 Excel 建置輔助之作業。 內政部建築研究所前於 106 年度委託進行「以 BIM 輔助建築防火避難性能 驗證之研究」提出以下研究發現： 將建築物防火避難驗證相關資訊與數值建立於 BIM 資料庫中，可以提升後 續營運管理及救災預防的目的，依據本研究所撰寫之「Template 防火避難樣版使 用者案例操作手冊」使用「Template 防火避難樣版」初版，經由實作驗證，可獲 得下列效益： 1. 提升防火避難評估公司等使用者作業的便利性，達到節省成本（人工手動操 作、縮短時程）的目的。 2. 提升防火避難前提條件參數數值的精確度及防火避難性能驗證結果數值的 精準度，達到減少人工輸入、輸出錯誤之可能，影響後續驗證結果的計算， 提升建築物之安全性。 3. 共享 BIM 元件資料以減少重複作業的浪費，結合 BIM 元件庫，植入建築防 火避難性能驗證所需資訊屬性，深化及本土化國內 BIM 技術應用。 4. 使用標準資料格式減少因檔案交換而產生的錯誤與遺漏，提供使用者三種 檔案匯出及交付原則，達到資料及檔案標準化，以利後續研究可依本樣版 為母體，針對通案做相對參數分析及規範後，可分版本加入設定。3 圖 1- 1 財團法人臺灣建築中心 近五年防火避難綜合檢討案評定案件統計圖
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、本期研究內容
本期研究內容
本期研究內容
本期研究內容
依據內政部建築研究所 105 年度委託研究案─防火避難綜合檢討評定後建 築物之使用安全查核驗證研究，從其彙整的評定案件統計圖得知，如圖 1- 1 所示， 高度達 25 層或 90 公尺以上之高層建築物的案件數最多，代表此範圍之驗證需求 為建物類型中最高的，因此本研究將以集合住宅類之建築物為案例，作為主要應 用及測試之範圍。 ■ ■ ■ ■ 地下公共運輸系統相連接之地下街或地下商場 ■ ■ ■ ■ 供建築物使用類組 B-2 組使用之總樓地板面積達 30,000 平方公尺以上之 建築物 ■ 高度達 25 層或 90 公尺以上之高層建築物（但僅供建築物用途類組 H-2 組使 用者，不受此限） （資料來源：防火避難綜合檢討評定後建築物之使用安全查核驗證研究 內政部 建築研究所）4 有鑑於此，本研究案除延續 106 年度委託「以 BIM 輔助建築防火避難性能驗 證之研究」成果，精進「Template 防火避難樣版」外，並增加以下研究內容： 一、 研究範圍 1. 以集合住宅為主要應用及測試之範圍 依前述之統計圖得知，評定案件中以高度達 25 層或 90 公尺以上之住宿 類高層建築物的案件數最多，因此應以集合住宅為主要應用及測試之範圍， 本研究將以十二個已通過評定之案件為基準，建立相關參數設定之資料庫， 供評定單位、建築師及室內裝修從業人員使用。在導入不同案例時，系統會 提供使用者自行填入數值之選項，而使用者可依照其需求做參數之調整，此 系統會利用 BIM 能連動自動化的技術，輔助檢驗其 BIM 模型是否符合防火避 難相關規定及確認模型資訊的正確性。 2. 簡易二層程式計算煙層時間 因生活型態之改變，現今集合住宅設計以小坪數為居多，此範圍如以「建 築物防火避難安全性能驗證技術手冊」進行驗證，有其通過之困難性，因此 須採用「煙層簡易二層驗證法」。本樣版為可應應集合住宅之建築物類型， 將以使用者手動輸入簡易二層驗證數據的方式，以樣版輔助其進行驗證，但 此範圍仍採用原軟體進行檢驗。 二、 程式語言撰寫 以 C++或 C#程式語言撰寫，以有利於樣版管理者鎖定防火避難樣版中不可變 更之參數及連動參數，並將 BIM 之作業樣版提供給業界使用，輔助使用者以「建 築物防火避難安全性能驗證技術手冊」的替代性方法 Route B 進行驗證，讓使用 者可依手冊說明建置模型、設定參數於樣版中。 再使用電子上傳系統，讓審查者可以保有原模型及變動後之審查資訊，以利 於審查之便利性及做為後續審核之參考資料。另外將提供防火避難驗證業界上手 操作樣版，供業界操作測試，以利業界回饋使用意見及確認模型資訊正確性，藉 以增加系統之精確性。 三、 樣版操作手冊
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研擬以 BIM 輔助建築及室內裝修防火避難之審查驗證流程及相關內容，建置 防火避難樣版案例操作手冊二版，以其一案例撰寫操作手冊，使用者可依據手冊 中的操作步驟，導入及選取相關可辨識參數，能快速連動產生防火避難時間計算 明細表。手冊撰寫及樣版建置完成，供授權提供使用者參考使用。
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第三節
第三節
第三節
第三節 研究方法與流程
研究方法與流程
研究方法與流程
研究方法與流程
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研究方法
研究方法
研究方法
研究方法
根據前述之研究目的以及研究內容，本研究所採行的研究方法包含文獻回顧 法、理論與方法、樣版建置與應用法、案例驗證法、比較分析法、專家座談法等， 說明如下： 一、文獻回顧法 1. 蒐集及參考建築技術規則、建築物防火避難安全性能驗證、建築資訊模型 BIM 等相關書籍及文獻資料。 2. 分析與歸納防火避難性能驗證、室內裝修、簡易室內裝修等現行相關法規、 流程及相關學術性研究探討。 3. 探討此系統相關之應用技術文獻資料，確立其研究之可行性。 二、理論與方法 依據研究背景、目的與文獻分析，本研究將研究範圍為兩部分，一是輔助使 用者用「建築物防火避難安全性能驗證技術手冊」的替代性方 Route B 進行驗證， 並導入集合住宅及簡易室內裝修等相關案例，利用案例驗證分析其應用架構，及 歸納其相關參數設定；另一則是納入防火避難性能驗證常使用之簡易二層模式， 計算居室煙層下降時間， 配合本「Template 防火避難樣版」進行驗證。 三、樣版建置與應用法採用的是建築師事務所常用之 Autodesk Revit 為 BIM 執行應用軟體，以新 北市政府推行之「建造執照電腦輔助查核系統」為發展概念，以建築物防火避難 安全性能驗證技術手冊進行驗證的替代性方法 Route B 為主，納入防火避難性能 驗證常使用之簡易二層模式，並且發展以 C++或 C#程式語言撰寫系統程式，以 利於後續樣版管理者鎖定防火避難樣版中不可變更之參數及連動參數。 四、案例驗證法 運用集合住宅等建築設計之案例，在導入不同案例的過程中，驗證樣版內之 參數設定，確立建構的樣版系統與後續可執行性。
7 五、比較分析法 比較及運用本研究所建置的「Template 防火避難樣版」二版，所產生出的 防火避難驗證結果與原評定單位判定之差異，分析及驗證其建置之資料庫的正確 性。 六、專家座談法 因本研究涉及建築物防火避難、消防安全、室內裝修等不同領域，邀請國內 專家學者進行座談會議，彙整相關重要意見後，進行研究內容審視及改進之依 據。
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研究
研究
研究流程
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8 圖 1- 2 研究流程圖
第一節
第一節
第一節
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、驗證工具概述
驗證工具概述
驗證工具概述
驗證工具概述
於近年來，人口居住與活動日漸密集化 傷損案例，因此現行人們對於防火之概念日漸普及 為使防火工程擁有一套基準 前建築物防火避難安全驗證分為三種 代性方法（Route B）」、「 用架構如圖 2- 1 所示。（ 9 圖 2- 1 防火避難安全驗證方法架構圖第二章
第二章
第二章
第二章 文獻回顧
文獻回顧
文獻回顧
文獻回顧
第一節
第一節
第一節
第一節 防火性能驗證之相關技術回顧
防火性能驗證之相關技術回顧
防火性能驗證之相關技術回顧
防火性能驗證之相關技術回顧
人口居住與活動日漸密集化，亦於過去有許多火災造成嚴重人財 因此現行人們對於防火之概念日漸普及。 為使防火工程擁有一套基準，因此，內政部建築研究所自民國 前建築物防火避難安全驗證分為三種，分別為「法定規格式基準（Route A ）」、「性能式檢證法（Route C）」。防火避難安全驗證方法選 。（資料來源：財團法人建築中心） 亦於過去有許多火災造成嚴重人財 內政部建築研究所自民國 88 年起，目 Route A）」、「替 防火避難安全驗證方法選10 一 一 一 一、、、、 法定規格式基準法定規格式基準法定規格式基準法定規格式基準（（（（Route A））） ） 依建築技術規則建築設計施工編第三、四、五、十一、十二章有關建築物防 火避難一部或全部之規定方式設計。 二 二 二 二、、、、替代性方法替代性方法替代性方法替代性方法（（（Route B）（ ））） 以內政部建築研究所出版之「建築物防火避難安全性能驗證技術手冊」為驗 證基準，主要分為「居室避難安全性能驗證」、「樓層避難安全性能驗證」及「整 棟避難安全性能驗證」三種驗證方式。 三 三 三 三、、、、性能式設計性能式設計性能式設計性能式設計（（（Route C）（ ））） 以電腦軟體模擬防火避難狀況，如 FDS 火災煙控軟體、Building EXODUS 避難軟體、SIMULEX 避難軟體。 本研究目的為以 BIM 輔助設計者以「建築物防火避難安全性能驗證技術手 冊」為基礎，進行防火避難之相關驗證。
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、建築物防火避難安全性能驗證技術手冊
建築物防火避難安全性能驗證技術手冊
建築物防火避難安全性能驗證技術手冊
建築物防火避難安全性能驗證技術手冊
（資料來源：內政部建築研究所 建築物防火避難安全性能驗證技術手冊） 一 一 一 一、、、、依據與目的依據與目的依據與目的依據與目的 隨著火災工學的發展，避難行為及火災發展模式已開始被合理的量化評估， 因而避難安全的設計開始朝評估建築物避難安全性能方向設計，以確保人員在遭 受火煙侵襲前可以完成避難行動，這樣的設計理念就是避難安全性能設計法規化 之起源。 「建築物防火避難安全性能驗證技術手冊」係依據「建築技術規則」總則編 第三條及第三條之四所稱「建築物防火避難安全性能設計計劃書」中避難計劃之 避難安全性能驗證規定，旨在明其避難安全性能設計與驗證方法，全名為「建築 物防火避難安全性能驗證技術手冊」，以下簡稱本手冊。 本手冊採國際火災工學相關學術及規範準則資料分析避難人員能承受之煙 層下降高度，推算出避難容許時間，然後再以調查歸類所得之收容人員密度、步 行速度、出口流量、居室面積、步行距離、出口寬度等資料，依所建立之驗算公 式推估避難完成所需之時間後，再與避難容許時間比對，確認避難是否符合安 全。 世界各先進國家依據科學為基礎的防火工程進行避難安全工程設計，以突破11 傳統的規格式設計，建立一個可以將火災與風險採以量化分析，並利用評估分析 方法驗證是否可以達到法定安全值的性能規範。 我國也在 93 年起藉「建築技術規則」總則編第三條及相關條文之增訂，開 始實施性能式設計法之防火避難安全計畫審查新制。 其目的為因應世界建築防火工程科技發展之潮流，並解決特殊建築物建構之 需求及追求安全投資之經濟效益，以推動我國建築避難安全設計走向性能式法規， 同時以國內的需求為基礎，建立一個合理可行的法規規範，並與國際調和，實為 我國發展避難安全性能法規之主要方向。 二 二 二 二、、、、適用範圍適用範圍適用範圍適用範圍 本手冊之適用範圍，不包含 C 類（工業、倉儲類）、F 類（衛生、福利、 更生類）及Ｉ類（危險物品類）場所，下列情形之建築物為適用範圍： 表 2- 1 建築物防火避難安全性能驗證法適用範圍 類別 類別 類別 類別 類別定義類別定義類別定義類別定義 空間名稱空間名稱空間名稱空間名稱 A 類 公共集 會類 供集會、觀賞、社交、等候 運輸工具，且無法防火區劃 之場所。 戲（劇）院、 電影院、演藝 廳、車站、航空站、候船室 等空間。 B 類 商業類 供商業交易、陳列展售、娛 樂、餐飲、消費之場所。 夜總會、酒家、理容院、 KTV、MTV、公共浴室、百 貨公司、商場、市場、量販 店、餐廳、旅館、觀光飯店 等空間。 D 類 休閒、 文教類 供運動、休閒、參觀、閱覽、 教學之場所。 保齡球館、溜冰場、會議廳、 展示廳、博物館、美術館、 圖書館、各級學校教室等空 間。 E 類 宗教、殯 葬類 供宗教信徒聚會殯葬之場 所。 寺、廟、教堂、宗祠等空間。 G 類 辦公、服 務類 供商談、接洽、處理一般事 務或一般門診、零售、日常 服務之場所。 金融機構、證券交易所、政 府機關、一般辦公室、事務 所、一般診所、衛生所、店 舖等空間。 H 類 住宿類 供特定人住宿之場所。 寄宿舍、招待所、住宅、集 合住宅等空間。 備註：
12 參酌「建築技術規則」總則編第 3 條之 3 之分類。參酌「建築物使用類別及 變更使用辦法」之使用項目舉例，G-3 類包含設置病床未達十床之醫院、療養院 等類似場所，樓地板面積未達一千平方公尺之診所；H-1 類包含樓地板面積未達 五百平方公尺之民宿、招待所、護理之家機構、產後護理機構、老人福利機構之 長期照顧機構（長期照護型）、長期照顧機構（失智照顧型）、身心障礙福利服務 中心等類似場所，均不適用本手冊驗證方法。 三 三 三 三、、、、限制條件限制條件限制條件限制條件 本手冊並非適用於任何空間特性之建築物，目前在執行上仍有其限制條件， 其限制條件如下所列： 1. 建築物必須為防火構造建築物。 2. 不適用於無法自力完成避難行動人員之場所。 3. 本驗證法是在以下火災模式進行之： （1）火災進行之假設限定發生於起火居室內，指起火到擴大延燒初期火 災。 （2）− ire growth model。 （3）Zone model。 4. 每一防煙區劃面積≦1500 ㎡。 5. 天花板高度限制 < 20m 6. 除排煙設備外，不考量其他自動滅火設備動作之影響。 7. 進行住宅類（H-2）驗證時，須提供內部隔間平面圖，毛胚屋仍須提供內部 隔間參考平面圖。 四 四 四 四、、、、避難安全性能避難安全性能避難安全性能避難安全性能 建築物所需避難安全性能，依驗證對象之不同，而區分為「樓層避難安全 性能」及「整棟避難安全性能」二種。 「樓層避難安全性能」係以建築物之單一樓層為對象。自該樓層之任一居室 發生火災，位於該樓層之所有避難人員從開始避難至避難完成為止，各居室及從 各居室通往直通樓梯之走廊等設施，需能保持侵入該空間之火災所產生之煙或氣 1. G-3 類醫院、醫療院等類似場所不適用本手冊驗證方法。 2. H-1 類護理之家機構、產後護理機構、老人福利機構之長期照顧機構（長 期照護型）、長期照顧機構（失智照顧型）、身心障礙福利服務中心等類似 場所不適用本手冊驗證方法。
圖 體不會下降到造成避難障礙之高度 「整棟避難安全性能 位於該棟建築物內所有避難人員從開始避難至避難完成為止 通往直通樓梯之走廊等設施 難障礙之高度與蔓延至直通樓梯間之性能表現 上述樓層避難安全性能定義中所提及的 難人員進入直通樓梯間； 係指該建築物內所有避難人員避難至建築物外部空間或具有類似機能之據點 五 五 五 五、、、、避難安全性能驗證法之運用避難安全性能驗證法之運用避難安全性能驗證法之運用避難安全性能驗證法之運用 1. 範圍 本手冊提供建築物避難安全性能驗證法之對象包括居室 避雖安全評估之計算方式及相關規定 居室至直通樓梯為止之避難安全驗證工作 居室及樓層之避難安全性能驗證為建築之其中任一居室或樓層發生火災 該樓層之避難人員從避難開始至避難結束之避 梯因火災造成煙層下降之危險時間 整棟建築物之避難安全性能驗證 全部避難人員完成避難時間是否低於煙流入樓梯時間之避難安全驗算 對於符合建築防火法規之避難通道及樓梯部分 因直接運算整棟建築物之人員避難安全並驗證之 故可直接針對不適法或欲驗證之樓層部分 全驗證工作。至於欲驗證整棟建物之安全 數通過避難層出口，如圖 13 圖 2- 2 避難安全性能驗證法之構成 體不會下降到造成避難障礙之高度。 整棟避難安全性能」係以整棟建築物為對象。建築物內任一居室發生火災 位於該棟建築物內所有避難人員從開始避難至避難完成為止，各居室及從各居室 通往直通樓梯之走廊等設施，需能保持火災所產生之煙或氣體不會下降到造成避 難障礙之高度與蔓延至直通樓梯間之性能表現。 上述樓層避難安全性能定義中所提及的「避難完成」，係指該樓層內所有避 ；至於整棟避難安全性能定義中所提及的「 係指該建築物內所有避難人員避難至建築物外部空間或具有類似機能之據點 避難安全性能驗證法之運用 避難安全性能驗證法之運用 避難安全性能驗證法之運用 避難安全性能驗證法之運用 本手冊提供建築物避難安全性能驗證法之對象包括居室、樓層及整棟建築物 避雖安全評估之計算方式及相關規定，並可直接針對欲驗證之樓層部分 居室至直通樓梯為止之避難安全驗證工作。 居室及樓層之避難安全性能驗證為建築之其中任一居室或樓層發生火災 該樓層之避難人員從避難開始至避難結束之避難逃生時間，與居室到走廊 梯因火災造成煙層下降之危險時間，驗證是否可於安全時間內完成避難行動 整棟建築物之避難安全性能驗證，則為其中一居室發生火災時 全部避難人員完成避難時間是否低於煙流入樓梯時間之避難安全驗算 對於符合建築防火法規之避難通道及樓梯部分（具充分抗火防煙能力者 因直接運算整棟建築物之人員避難安全並驗證之，所需數據及運算資料必然龐大 故可直接針對不適法或欲驗證之樓層部分，進行自居室至直通樓梯為止之避難安 至於欲驗證整棟建物之安全，則是煙未進入樓梯前， 圖 2- 2 所示。 建築物內任一居室發生火災， 各居室及從各居室 需能保持火災所產生之煙或氣體不會下降到造成避 係指該樓層內所有避 「避難完成」， 係指該建築物內所有避難人員避難至建築物外部空間或具有類似機能之據點。 樓層及整棟建築物 並可直接針對欲驗證之樓層部分，進行自 居室及樓層之避難安全性能驗證為建築之其中任一居室或樓層發生火災， 與居室到走廊、樓 驗證是否可於安全時間內完成避難行動。 則為其中一居室發生火災時，建築物內 全部避難人員完成避難時間是否低於煙流入樓梯時間之避難安全驗算。 具充分抗火防煙能力者）， 所需數據及運算資料必然龐大， 進行自居室至直通樓梯為止之避難安 ，避難人員已全
14 2. 可排除法規之項目 依據「建築物防火避難性能設計計畫書申請認可要點」，如運用避難安全性 能驗證法確認具有避難安全性能者，得不受建築防火法規部分內容之規範。排除 法規項目依據表 2- 2 所示。 表 2- 2 內的條文規定經樓層避難安全性能驗證通過後，得排除之，但若該 樓層濃煙有可能侵入樓梯間或其他樓層時，仍需進行整棟避難安全性能驗證通 過後，才得以排除。 表 2- 2 應進行避難安全性能驗證之方式 項目 項目 項目 項目 條文條文條文條文 項項項項 規定概要規定概要 規定概要規定概要 應進行之驗證方式 應進行之驗證方式 應進行之驗證方式 應進行之驗證方式 樓層避難 樓層避難 樓層避難 樓層避難 性能驗證 性能驗證 性能驗證 性能驗證 整棟避難 整棟避難 整棟避難 整棟避難 性能驗證 性能驗證 性能驗證 性能驗證 建 築 構 造 70 防火構造建築物主要構造部 分之防火時效 － ○ 註1 防 火 區 劃 79 防火構造建築物之防火區劃 － ○註2 79-2 1 防火構造建築物之垂直區劃 － ○註2 79-3 防止上層延燒 － ○註2 83 1 款 11 樓以上的防火區劃 － ○註2 內 裝 限 制 88 建築物之內部裝修材料 ○ － 避 難 設 施 90 直通樓梯開向屋外出入口 － ○ 90-1 避難層開向屋外出入口寬度 － ○ 91 避難層以外樓層出入口寬度 ○ － 92 走廊寬度 ○ － 93 2 款 到達直通樓梯之步行距離 ○ － 94 避難層步行距離 － ○ 98 直通樓梯總寬度 － ○
15 ○：需進行驗證 －：不需進行驗證 註 1：欲排除「建築技術規則」第 70 條之規定，除應進行整棟避難安全性能 驗證外，應一併驗證建築物結構耐火性能後，才得以排除。 註 2：欲排除防火區劃面積之條文規定，除應進行整棟避難安全性能驗證 外，應一併驗證火災延燒防止性能後，才得以排除。 避難安全性能法規規定在於檢驗避難人員的逃生安全，以日本為例，其避難 安全性能驗證可分為樓層避難安全性能驗證及整棟建築物避難安全性能驗證，經 驗證符合法令要求性能者，其在避難設施、排煙設備、內部裝修材料及防火區劃 可一部分或全部不受到規格式法規內容之限制。 我國建築技術規則第三條及第三條之四亦規定其適用範圍內之建築物，採行 性能式設計法進行防火避難安全性能設計時，經提具建築物防火避難安全性能設 計計畫書，送中央主管建築機關認可者，得不適用建築技術規則有關防火避難的 一部分或全部之規定。 前項建築物防火避難安全性能設計計畫書，應依表 2-5 所列各類用途建築物 之避難人員數檢討必需之防火避難安全設施，達到本規則各條文同等以上安全性 能。 能獲得樓層避難安全性能之驗證，有關至直通樓梯之步行距離、走廊寬度、 排煙設備構造及內部裝修限制之規定，可被部分排除適法性；但如因不適用於樓 層及區劃之相關規定，則需進行整棟避難安全性能驗證。 但是，有關消防搶救活動之確保，由於即使根據各避難安全性能驗證法也不 能完全確保其性能的相關規定，便不能排除其適用性。
16
參
參
參
參、
、
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居室
居室
居室/樓層
樓層
樓層
樓層/整棟避難性能驗證法
整棟避難性能驗證法
整棟避難性能驗證法
整棟避難性能驗證法
(資料來源：建築物防火避難安全性能驗證手冊，內政部建築研究所，2016） 一 一 一 一、、、、居室避難性能驗證法居室避難性能驗證法居室避難性能驗證法居室避難性能驗證法 居室避難性能驗證法，針對每個可能起火的居室，假設在火災發生之情況下， 確認居室人員是否可以安全的避難至居室外部。具體言之，乃先計算居室人員避 難至居室外部所需之時間，次而計算煙層下降至造成避難障礙之高度，所形成的 煙層下降時間，最後再確認完成居室避難所需之時間是否超過煙層下降時間，如 表 2- 3 所示。 表 2- 3 居室避難性能驗證法 居室避難時間驗證項目 居室避難時間驗證項目 居室避難時間驗證項目 居室避難時間驗證項目 計算公式計算公式 計算公式計算公式 居室人員 避難所需 之時間 = + + !! 開始避難時間 "#$%# "#$%# = &∑ ($%)$ 30 步行時間 #%$,)- #%$,)- = max 01 23 45 通過出口時間 67)7) 67)7) = ∑ 8($%)$ ∑ 9)::;):: 居室煙層下降時間 " =(max>C%<<=>%<<=− 1.8B "− C), 0.01B 1.起火室 C" = 9FGH:+ H=I(%<<=J K L M-<N O L+ >-<N− %<<=+ 1.8BOLP 2.有效排煙量 C) = min>(∗RB17 判定 當 ≦ 時，居室避難安全性能判定：安全。 （資料來源：106 年度 內政部建築研究所委託研究報告「以 BIM 輔助建築防火 避難性能驗證之研究」） 二 二 二 二、、、、樓層避難性能驗證法樓層避難性能驗證法樓層避難性能驗證法樓層避難性能驗證法 樓層避難安全性能驗證法分為三個階段驗證避難安全性能。第一階段為針對 可能起火的居室，假設在火災發生下，驗證居室人員是否可以安全的避難至居室 外部。具體言之，乃先計算居室人員避難至居室外部所須時間；次而計算煙層下 降至造成避難障礙之高度所形成的煙層下降時間；最後再確認完成居室避難所需 之時間是否超過煙層下降時間。 第二階段為考量起火室以外之部分，驗證該樓層之全部人員是否可以安全避 難。一般人員避難至居室外部後，仍未屬於安全狀況，因煙可能蔓延擴大至居室 外部，形成起火室以外的避難障礙。所以樓層之避難安全性能，應先計算人員避 難至直通樓梯之避難開始時間、步行時間、通過樓梯出口之避難所需時間的總和， 續而計算其避難路徑之煙層下降時間；進而確認樓層避難所需之時間是否超過煙 層下降時間，最後確認該樓層內所有居室人員在不同的避難路徑下是否可以安全 的避難逃生。 第三階段為分別假設樓層內各居室為起火室，驗證樓層避難所需時間均小於 煙層下降時間後，完成樓層避難安全性能驗證，如表 2- 4 所示。 表 2- 4 樓層避難性能驗證法 樓層避難時間驗證項目 樓層避難時間驗證項目 樓層避難時間驗證項目 樓層避難時間驗證項目 計算公式計算公式 計算公式計算公式 樓層人員 避難所需 之時間 = + + !! 開始避難時間 "#$%# (1) 集合住宅、旅館及其他 類似用途（不包含醫 院、診所及兒童福利設 施）
tTUVWU = &A30 + 5YZZW
(2) 其他用途（不包含醫 院、診所及兒童福利設 施） "#$%# = &(30 + 3:-<<% 最大步行距離 #%$,)- #%$,)- = max 012453
18 通過出口時間 67)7) 67)7) = ∑ 8($%)$ ∑ 9)::;"# 樓層煙層下降時間 " =(%<<=max>C>%<<=− -3=B "− C), 0.01B 1.起火室 C" = 9FGH:+ H=I(%<<=J K L M-<N O L+ >-<N− %<<=+ -3=BOLP 2.起火室以外之空間 (1)防火防煙門： C" = 0.2(<] (2)防火門： C" = 2(<] (3)其他開口構造： C" = max>C"^− C), 0B C) = min>(∗RB 判定 當 ≦ 時，居室避難安全性能判定：安全。 （資料來源：106 年度 內政部建築研究所委託研究報告「以 BIM 輔助建築防火 避難性能驗證之研究」） 三 三 三 三、、、、整棟避難性能驗證法整棟避難性能驗證法整棟避難性能驗證法整棟避難性能驗證法 整棟建築物避難安全性能驗證法分為下列三個階段驗證整棟建築物之避難 安全性能。第一階段為先驗證整棟建築物內各樓層均具備「樓層避難安全性能」。 第二階段為檢討整棟建築物之避難安全；即使可以確保各樓層之避難安全性 能，但如果起火室之濃煙蔓延流入直通樓梯間或其他樓層時，仍會造成其他居室 及樓層人員避難上之困難。故首先依假設之起火室，計算建築物內所有人員到達 建築物外部避難所需之時間，其次再計算濃煙經由起火室侵入樓梯間造成危害之
19 時間。最後驗證濃煙進入樓梯間之危險形成時間是否低於人員避難至建築物外部 所需之避難時間後，驗證作業即告完成。 第三階段為分別假設整棟建築物內任一居室為起火室，驗證完成避難所需時 間均小於濃煙流入樓梯間或其他樓層所造成的危害時間後，即完成整棟避難安全 性能驗證，如表 2- 5 所示。 表 2- 5 整棟避難性能驗證法 整棟避難時間驗證項目 整棟避難時間驗證項目 整棟避難時間驗證項目 整棟避難時間驗證項目 計算公式計算公式計算公式計算公式 整棟人員 避難所需 之時間 = + + !! "#$%# 開始避難時間
tTUVWU =2&A15YZZW+ 5
(1) 集合住宅、旅館及其他 類似用途（不包含醫 院、診所及兒童福利設 施） "#$%# =2&(15:-<<%+ 3 (2) 其他用途（不包含醫 院、診所及兒童福利設 施） #%$,)-最大步行距離 #%$,)- = max 012453 67)7) 通過出口時間 67)7) =∑ 9∑ 8($%)$ )::;_ 整棟煙層下降時間 " =(%<<=max>C>%<<=− -3=B "− C), 0.01B C" = 9FGH:+ H=I(%<<=J K L M-<N O L+ >-<N− %<<=+ -3=BOLP C" = 0.2(<] 1.起火室 2.起火室以外之空間 (1)防火防煙門： (2)防火門：
20 （資料來源：106 年度 內政部建築研究所委託研究報告「以 BIM 輔助建築防火 避難性能驗證之研究」） C" = 2(<] C" = max>C"^− C), 0B C) = min>(∗RB (3)其他開口構造： 判定 當 ≦ 時，居室避難安全性能判定：安全。
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、
、
、煙層簡易二層驗證法
煙層簡易二層驗證法
煙層簡易二層驗證法
煙層簡易二層驗證法
一 一 一 一、、、、適用範圍適用範圍適用範圍適用範圍 （資料來源：內政部建築研究所 建築物防火避難安全性能驗證技術手冊） 煙層簡易二層驗證法之適用範圍不包含醫院、養老院、幼稚園、托兒所等無 力自立避難能力人員集中之 G-3、F、H-2 等使用類組場所，以及危險物工廠、 儲藏庫等高火載量及可能快速延燒之 C 類以及 I 類場所，且不包含 B 類之含有 貯藏庫高火載量之可能快速延燒場所，如：量販店貯藏庫。以下列情形之建築物 為適用範圍。 表 2- 6 煙層簡易二層驗證法適用範圍 類別 類別 類別 類別 類別定義類別定義類別定義類別定義 空間名稱空間名稱空間名稱空間名稱 A 類 公共集 會類 供集會、觀賞、社交、等候 運輸工具，且無法防火區劃 之場所。 戲（劇）院、 電影院、演藝 廳、車站、航空站、候船室 等空間。 B 類 商業類 供商業交易、陳列展售、娛 樂、餐飲、消費之場所。 夜總會、酒家、理容院、 KTV、MTV、公共浴室、百 貨公司、商場、市場、量販 店、餐廳、旅館、觀光飯店 等空間。 D 類 休閒、文 教類 供運動、休閒、參觀、閱覽、 教學之場所。 保齡球館、溜冰場、會議廳、 展示廳、博物館、美術館、 圖書館、各級學校教室等空 間。 E 類 宗教、殯 葬類 供宗教信徒聚會殯葬之場 所。 寺、廟、教堂、宗祠等空間。 G 類 辦公、服 務類 供商談、接洽、處理一般事 務或一般門診、零售、日常 服務之場所。 金融機構、證券交易所、政 府機關、一般辦公室、事務 所、一般診所、衛生所、店 舖等空間。 H 類 住宿類 供特定人住宿之場所。 寄宿舍、招待所、住宅、集 合住宅等空間。22 參考「建築技術規則總則篇」第 3 條之 3 建築物用途分類及「建築物使用類 組及變更使用辦法」。無立自立避難能力人員集中之場所包含 G-3 類包含設置病 床未達十床之醫院、療養院等類似場所，樓地板面積未達一千平方公尺之診所、 F 類醫院療養養院等、H-1 類包含樓地板面積未達五百平方公尺之民宿、招待所、 護理之家機構、產後護理機構、老人福利機構之常期照顧機構（常期照護型）、 常期照顧機構（失智照護型）、身心障礙福利服務中心等類似場所，均不適用本 驗證法。 二 二 二 二、、、、煙層簡易二層驗證法之限制條件煙層簡易二層驗證法之限制條件煙層簡易二層驗證法之限制條件煙層簡易二層驗證法之限制條件 1. 建築物必須為防火建築物。 2. 不適用於高火載量及可能快速延燒之場所。 3. 本計算法是建立於以下火災模式： • 火災進行係指起火至火災擴大延燒之初期火災。 • 火災假設限定發生於起火居室內。
• t2火災成長模式（t2-fire growth model）。 • 二層模式（Zone Model）。 4. 一般居室情境限制條件： • 每一防煙區劃面積 ≦ 200 ㎡，天花板高度限制應≦8 m。 • 每一防煙區劃面積 ≦ 300 ㎡，天花板高度限制應≦6 m。 5. 除排煙相關設施外，不考量其他滅火設備動作之影響。 6. 考量夾層情境，但火源設置位置線至如下： （1）無夾層情境火源位置： 距離牆面距離 L≧1m 距離牆面距離 L≧1m
23 （2）夾層情境火源位置： 夾層 挑高空間 距離牆面距離 L≧1m 距離牆面距離 L≧1m 距離牆 面距離L ≧1m 距離牆 面距離L ≧1m 火源位於挑高空間 火源位於夾層上、下方 夾層邊緣
