智慧型技術應用於建築防火之可行性研究 The Feasibility Study of Applying Intelligent

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中華大學碩士論文

智慧型技術應用於建築防火之可行性研究 The Feasibility Study of Applying Intelligent

Technology for Fire Precaution of Buildings

系所別：營建管理學系碩士班學號姓名：M09816023 吳炳勳指導教授：鄭紹材博士

中華民國 100 年 7 月

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摘要

國內正發展智慧型建築產業，該產業結合建築業與資通訊業兩大不同技術領域，

推動智慧型建築防火技術，對於提升建築物防火安全有其重要性。智慧型建築防火之內涵為建築物透過良好的資訊通信網路科技，結合自動化建築技術，將建物安全防火防災系統與中央監控系統作完整的連結與互動，獲得正確的資訊並掌握狀況的先機，

發揮有效的動作，達到安全防(救)災之目的。本文蒐集國內外文獻，整理在早期偵測、

逃生避難、自動滅火、消防救災、系統整合等五個模式之先進智慧型技術與應用。了解產業發展之現況，再透過專家學者與專業廠商訪談，並收集現今業界相關產品與技術歸納智慧型建築防火技術模組，經由專家問卷訪談來分析智慧型建築防火技術，於技術、市場、法令三個層面的可行性。在技術可行性方面，本研究所用之智慧型建築防火模組技術為可行之技術，且現今業界已有在使用。市場可行性方面，雖然智慧型建築防火技術在初期設備建置的成本較高，但是可以減低後續維護管理成本，以及大幅提升建築物內使用者生命財產的安全。法令可行性方面，現行法令中對於智慧型建築防火技術模組中火災探測、系統整合，兩項系統的技術並無明確規範，雖然可以透過性能式法規來審查後使用，但由於審查所需的時間過長及程序繁瑣，使這樣的技術設備多偏向於自行設置。

關鍵詞：建築、建築防火、智慧型建築防火技術

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ABSTRACT

The intelligent building technology industry is currently developing in Taiwan. This industry combines the different technologies from both construction- and building industries. Promoting the intelligent fire protection technology plays an important role for improving the building fire safety. The main purpose of intelligent building fire protection technology is to obtain the correct information together with preempt possible situation for controlling and effectively forewarning, save disasters by using good information communication technology, cooperating automatic building technologies and also through the perfect connection as well as interaction between the building fire disaster safety system and central monitoring system. This study has collected and arranged papers of utilization for the intelligent technologies from five areas; namely the early detection, escaping, automatic fire distinguishing, fire rescue and system integration in Taiwan and internationally. From understanding the current situation in this industrial development, interviewing professional scholars as well as manufacturers and collecting relevant modules from the intelligent building fire protection system industries, a survey was conducted to analyze the feasibility of intelligent building fire protection technologies in the aspect of its technique, markets and legislations. In consideration of the technical feasibility, the intelligent building fire protection module technique used in this research is feasible and it has already been used in the industry now. Regarding its market feasibility, although the initial cost for the first implementation of the intelligent building fire protection technique is more expensive, it could reduce the cost for further maintenance management as well as increase the safety for the building users. In view of the legal feasibility, the recent law has no clear standard for the fire detection and system integration of intelligent building fire protection technique system. Although it could be exanimate through performance-based legislation, the procedure is long and complicated which leads to a preference for self-setting for using this technique.

Keywords: Building, Building fire safety, Intelligent building fire safety technology.

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誌謝

經過二年來的努力，歷經了許多艱辛與困難，終於到了可以畢業時刻，自己都覺得很不可思議，進入職場之後，還能再進入校園學習，我要感謝家人給與我最大的支持鼓勵，讓我可以順利的唸完這兩年的研究所。利晉工程的長官們以及在，於研究所學習過程中，亦不吝於給予協助與無限包容，由衷感謝。論文撰寫期間，承蒙恩師鄭紹材教授之悉心教導，每周都不辭辛勞的指導我們，更於學生遭遇瓶頸時給予鼓勵、

及時的督促前進，為學生得以完成論文的一大要因，在此致上本人最誠摯的謝意與敬意。

感謝陳建忠組長、林哲次博士於校外審查時細心的給予學生研究建議與指導，以增論文的嚴謹與完整性，而學習過程中，承蒙鄭紹材博士、余文德博士、田慶誠博士等於智慧型技術、建築防火專業上之教導，獲益良多，深表感謝。還有感謝一同打拼的研所同學家裕、庭芳、浩榕、士凱、雅芳、秋梅等，於寫論文期間，互相鼓勵一起前進，共同度過寫論文難熬的挫折與辛苦，感謝以前在利晉工程的長官、潘冀聯合建築師事務所李顧問對於我在寫論文時的關心及協助，以及問卷調查上的大力幫忙，才得以順利完成學業，我衷心的感謝你們。

最後感謝我妻子不辭辛勞的幫我照顧家庭及孩子，讓我可以無後顧之憂的盡心去完成我論文中每一個重要的歷程，在此獻上十二萬分的謝意。

吳炳勳謹誌於中華大學營建管理學系碩士班中華民國 100 年 7 月

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圖目錄

圖 1. 1 研究流程圖...3

圖 2. 1 樓宇自動化系統 ...7

圖 2. 2 具火災偵測之追蹤式數位錄影系統 ... 11

圖 2. 3 感知網路架構圖 ...12

圖 2. 4 GSM 緊急導引裝置系統架構圖...14

圖 2. 5 智慧型大樓中的自動化系統 ...15

圖 2. 6 高層建築物內部防火應變程序圖 ...18

圖 2. 7 大型賣場火災安全計畫流程圖 ...22

圖 3. 1 一般型建築防火流程圖...25

圖 3. 2 智慧型建築防火流程圖...27

圖 3. 3 空氣取樣煙霧探測系統...31

圖 3. 4 空氣取樣煙霧探測系統原理圖...32

圖 3. 5 IFD 雲霧室型極早期火災偵測原理圖...32

圖 3. 6 視覺型火災偵測系統架構...34

圖 3. 7 定址式火警警報系統...35

圖 3. 8 蓄光式消防安全指標...37

圖 3. 9 緊急廣播總機...38

圖 3. 10 數位影音疏散系統...39

圖 3. 11 低壓二氧化碳滅火系統...40

圖 3. 12 高壓細水霧自動滅火系統...40

圖 3. 13 INERGEN 氣體自動滅火系統 ...41

圖 3. 14 ANSUL SAPPHIRE 氣體自動滅火系統 ...41

圖 3. 15 高壓二氧化碳滅火系統...42

圖 3. 16 紅外線熱影像儀...43

圖 3. 17 自動防火垂幕...44

圖 3. 18 智慧型多迴路火警受信總機...45

圖 3. 19 智慧型建築自動化系統架構...46

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圖 3. 21 樓宇自動化監控系統...48

圖 3. 22 R 型火警警報系統...49

圖 3. 23 技術來源比例圖...50

圖 3. 24 技術發展瓶頸...51

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表目錄

表 3. 1 消防安全設備表...24

表 3. 2 2010 台北國際安全博覽會參展廠商供應產品表...28

表 3. 3 建築防火技術層級表...29

表 3. 4 智慧型建築防火供應產品表...30

表 4. 1 特定條件可行技術分析表...56

表 4. 2 系統技術相關法規對應表...65

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第一章緒論

1.1 研究背景與動機

智慧建築為現今建築行業中一個最具代表性的象徵，智慧建築中多數以居家舒適、

節能、便利為主軸。目前國對內於智慧型建築的評估方式多採用智慧建築解說與評估手冊[1]中的七項指標為基準，這七項指標包含「資訊通信」、「安全防災」、「健康舒適」、「設備節能」、「綜合佈線」、「系統整合」及「設施管理」七大指標，將建築物內的空調、電力、排水、電氣等建築設備透過系統的方式，將所有設備連結成為有效率且互動性高，並俱有自動化功能，大幅提升建築物的功能與品質。建築防火為七大指標中「安全防災」的一部份，構築有效率性防火系統的生活，是大眾對於生命財產安全的一大保障、亦是智慧建築中不可或缺的重要項目。結合資通訊科技的自動偵測與訊息傳輸系統，即時掌握火場現況、警報通報、避難引導與自動滅火、或是強化火災早期預防的科技技術等，皆是保護生命財產安全需求符合大眾期待。目前國內正於發展智慧型建築產業，該產業包含建築業與資通訊產業的整合，前者是肩負「火車頭」

使命的傳統產業，後者是產值屢創新高的高科技產業，兩者各有其複雜且龐大的分工模式與產業結構，如何將這相異產業之產品做一個最有效的結合，並將智慧型技術應用於建築防火，對於建築物火災安全防護提升有其重要性。

本論文主要在引用國際安全防災新趨勢與結合國內產、學界研發之成果進行探討，

以建築防火工程結合智慧型技術之應用，配合目前網路通訊、ZigBee 無線傳輸、數位通訊、無線感知技術等通訊技術，透過學者專家及國內相關廠商訪談來評估智慧型技術應用於建築防火的可行性，另透過開發端及使用者端訪談，了解現今產品、技術的發展趨勢與實用性，歸納整理出建築防火在應用智慧型技術後，所帶來的附加效益分析，並經過專家學者訪談後評估其可行性。

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1.2 研究目的

本論文擬以過去文獻中整理出有關智慧型技術應用在建築防火工程會遭遇之問題，並收集業界現有之設備與技術，透過有關消防防火專業之先進與學者訪談，了解到目前智慧型技術應用於建築防火上的瓶頸，以及將智慧型技術融入建築防火後的損益關係，將其歸納出下列兩個方向：

1. 探討智慧型技術在建築防火上應用之瓶頸。

2. 分析現有建築防火技術結合智慧型技術應用之的可行性。

1.3 研究方法

本研究擬以次級資料分析法及專家訪談的方式，蒐集過去國內、外相關智慧型建築防火文獻，並透過專家訪談方式了解現在業界對於智慧型建築防火技術在應用可行性上的見解並加以分析。

次級資料分析法：擬回顧之文獻，包括智慧型建築之發展、國內外 ICT 技術之發展、

國內外性能式防火設計之經驗、國內外智慧型技術應用於建築防火技術之發展等文獻。

專家訪談法：本論文擬訪談兩個類群的專家進行訪談，一是國內防火智慧型技術之業者，運用訪談了解產品特性、技術水準、瓶頸之產業調查、應用上之可行性；一是國內性能式防火設計與研究之學者專家，透過訪談了解智慧型技術應用於建築防火與性能式防火設計之驗證分析情境與可能性。

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1.4 研究流程

本研究之研究流程分為研究背景、文獻回顧、建築防火產業調查、智慧型技術應用於建築防火之可行性評估、結論與建議五個階段。如下圖 1.1 所示：

專家驗證

可行或條件下可行否

圖 1. 1 研究流程圖

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第二章文獻回顧

2.1 智慧型技術與建築防火的定義

2.1.1 智慧型技術之定義

智慧型顧名思義就是讓既有的設備更加聰明，使一個只能接受指令動作的設備添加了可以自我判斷及相互支援的能力，讓設備不單是一個只接受制式指令或設定來動作的物件。在 Outline for a Theory of Intelligence[2]提到智慧化至少要能感應偵測週圍環境、並且同時據有判斷與控制相關設備動作的能力。進階者可以包含分辨及識別物體與事件、將其呈現為已知模式的訊息，以及預測未來計畫的能力。更高階型式，智慧化提供了感知與理解能力，可由電腦替代人腦做出明智的選擇，而且在大規模環境的變化下可以做出成功之反應。智慧化是整合知識與執行特定目的之互動式控制並具有判斷與決策功能之系統，有效地達成預定目的。

在建築物方面的就使用者端而言，則是能夠立即察覺內環境週遭的變化，快速回應使用者的需求，並提供使用者一個便利、舒適的環境[3] 智慧化建築內部的家電及設備不但能獨立操作，更可以相互連結控制，透過資訊通信技術達到使用者可在遠端監控及操作，並結合自動化建築技術，將建築防火系統與中央監控系統作完整的連結與互動，獲得正確的資訊掌握火災發生的先機，並發揮有效的抑制動作，達到智慧化建築防火之目的[4]。如此方式不僅省力、省時，更允許以系統整合方式來管理。智慧化建築具備有能收集和傳達資訊的通訊能力，也藉由自動化系統的運作，來提昇建築物整體環境品質與安全。

智慧化是賦與物件辯識與判斷能力的一項技術，不單僅有物件單獨的作動，而是透過物件之間相互的連結與支援達到更強大的功能，同時加上現有TCP/IP網路通訊、

ZigBee無線傳輸、無線感知技術等先進資訊通信科技，強化設備間的訊息傳遞，更進一步將設備內所整合之訊息傳至遠端使用者的無線通訊設備中，使人類生活達到更便利及舒適的一種科技。

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2.1.2 建築防火之概述

由建築技術規則[5]提到相關建築防火之規範可分為兩大項目來說明，一是防火區劃，二是防火構造。防火區劃的部份主要是為避免火災發生時的漫延，對於一定空間或特定使用空間於火災發生時能予以自動區隔，區隔的材料依需具有一定的防火時效及阻熱性。防火構造的部份針對承重牆、梁、柱、版依樓層不同有不同的防火時效規定，其防火時效有半小時、一小時、二小時、三小時。又根據CNS12514建築物防火構造部分耐火試驗方法，防火時效分為半小時、一小時、二小時、三小時及四小時等五個等級。其試驗方法大致上為以CNS12514規定之加熱曲線對試體加熱，試驗結束時間為其防火等級，試驗過程中符合CNS12514規定之遮燄性，阻熱性，並結束後依規定再進行噴水試驗、衝擊試驗、承重能力等測試需符合CNS12514規定才能判定合格。

在建築物中結構體所使用的鋼筋混凝土為良好的防火材料，但在內裝工程中大多選用標榜防火建材的材料來使用，但在火災發生時仍造成生命財產的損失。由此可見只對建築物結構體防火性來規範是明顯的不足，同時需考量火災時室內燃燒所產生的毒氣及濃煙如何去降低，且可將有害氣體侷限或減緩漫延的速度，使建物使用者有更充裕的時間逃離火場。現有的建築物可由預防、通報、逃生、包圍、撲滅[6]五大項目來構築：

1. 預防（Prevention）：經由管制及限制的方式來減低引火源及燃料源，確保火災不會發生。

2. 通報（Communication）：在火災發生時，可以即時的通知相關單位及人員。

3. 逃生（Escape）：使室內人員在受到熱及煙加害之前，透過避難系統引導能夠安全、

迅速的移動至安全地點。

4. 包圍（Containment）：確保火災被包圍在最小可能區域內(如：防火幕、防火捲門的啟動)，以限制煙、熱的漫延速度，降低可能損失之財產數量及對人命安全為害

5. 撲滅（Extinguishment）：確保火災能夠迅速被撲滅，且對於建築物造成最少後續破壞。

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2.1.3 智慧型防火的定義

綜合智慧型技術與建築防火的定義，本文整理歸納出智慧型建築防火技術，為建築設備透過良好資訊通信網路科技，結合現代化自動建築技術，將建築防火系統內之相關設備與防災中心的中央監控系統，作一有效行結合，達到火災的預防、撲滅及逃生。提升整體設備的效能與完善的互動性，如圖2.1所示。於火災發生時可迅速獲得資訊及掌握狀況的先機，設備間發揮有效的相互支援功能，達到最高效率的建築火災預防。智慧化建築防火技術可分為五個層面來應用[4]。

1. 發揮火災早期偵測預警，並具準確快速的反應能力。

2. 準確的動火災發生之防護區域內的自動滅火設備。

3. 火災時以最正確與最迅速指引人員避難至安全區域。

4. 輔助火災現場救援資訊。

5. 有效率的整合建築防火相關系統，確實發揮聯動機制。

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圖 2. 1 樓宇自動化系統（資料來源：SIEMENS）

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2.2 國內、外智慧型技術建築防火應用之現況

2.2.1 國內智慧型技術建築防火應用之現況

在智慧化居住空間有關建築防火避難系統之應用[7] 提到目前整合其他系統已監視系統居多,但防火設備，避難設施，消防搶救及支援等系統整合有待加強，建築自動化不等於智慧化，智慧化應有作業系統及無線通訊技術、資訊顯像科技、感測技術、

資訊設備及能與空間互動的元件為技術主軸。

溫琇玲教授於 2005 年主持的內政部建築研究所委託研究:「智慧建築物營運計畫與設施管理技術之研訂」[8]，提到智慧建築的興起是由 1984 年首座舉世公認的智慧建築—City Place 大樓，導入電腦設備、資訊通信技術與自動化控制技術等，以應對逐漸朝向高層化、大規模化與複雜化發展的建築設備與管理維護等問題。智慧建築即是在此一時代科技的變革下為因應大量資訊通信設施導入建築空間，而產生的高科技建築，也成為當今建築領域中重要的發展方向。

以無線網路來建置一套智慧型防火資訊系統[9]。當火警探測器偵測到火災發生時，可立即透過遠端探測器上的通訊協定，透過無線網路的訊息傳遞，將最新的現場訊息傳送到防災中心的消防資訊系統上。此時系統會利用語音配合逃生指示燈，提供火場內人員逃生指引，並在防災中心螢幕上顯示火災發生位置及顯示相關消防設備連動之情況，同時透過語音向鄰近的消防隊發出通知。在消防資訊系統收到火災訊息同時，會由系統資料庫中找尋該火場之位置圖、消防設備設置圖及其相關資料等，透過傳真傳送到消防隊上，提供消防隊搶救火場之重要參考，增加火災的救援速度。採用無線網路方式，平時除了相關設備擴充容易外，還有容易維護的優點，更可供管理人員隨時掌控建築物之狀況，在火災時並可自動正確的判斷火場位置，提供相關人員逃生相關資訊，以達到火場的人員有效逃生目的，降低生命財產的損失。

2.2.2 國外智慧型技術建築防火應用之現況

美國國家標準技術研究院(NIST)建築及防火研究所(Building and Fire Research Laboratory, BFRL) (http://www.bfrl.nist.gov/)[10]為美國建築防火防災之主要研究單位

。其研究所下分為許多組，而其中以火災研究組與本文最為相關。以下說明 NIST 建

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築及防火研究所火災研究組最近幾年之主要研究方向，分為九項領域(Topic areas)包括

(1)Emergency Egress and Access (緊急通道) (2)Fire Detection (火災偵測)

(3)Fire Fighting Technologies (滅火災技術) (4)Fire Materials Research (防火材料研究) (5)Fire Measurements (火災量測)

(6)Fire Modeling (火場模擬)

(7)Fire Resistance of Structures (結構耐火) (8)Fire Spread (火場擴散)

(9)Wildland-Urban Interface (WUI) Fires (野地與都市火災介面)

美國建築及防火研究所發展出大樓智慧化應變（Intelligent Building Response）系統，以下簡稱 IBR 系統。IBR 系統包括建築物內部之建築網路以及建築外部之公共安全網路，其中建築網路是以感測器驅動之火災偵測模式為基礎，整合建築資訊主機及各種決策支援工具，成為一套智慧型火災偵測與警報系統。此系統特別強調資訊安全，

並已經制定出資訊安全之架構與標準。

英國建築研究院(The Building Research Establishment, BRE)在 2005 年也開始發展

「火災格網系統(FireGrid)」[11]。所謂的火災格網系統是結合高性能計算機之模擬功能、感測器、網格技術、軟體技術等，將火災之偵測、運算及判斷決策等功能整合為一智慧型之防火系統。FireGrid 系統已經組成產業協會，並開始進行產業整合作業，

未來將進行雛形系統之研發及測試。

除了 FireGrid 研究外，BRE 亦進行有關建築防火之相關基礎研究，包括：

(1)火災模擬(Fire modelling)

(2)火災安全工程(Fire safety engineering)

日本建築研究所 [12](Building Research Institute, BRI)是日本有關建築防火研究之重要政府單位，過去幾年之研究重點包括：

(1) 都市防火性能評估方法之研究 (The development of the fire performance evaluation method for city fire)

(2)多風條件下都市火災散佈之實驗與數值分析(Experimental and Numerical Study on Urban Fire Spread under Windy Conditions)

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(3)防火區劃內隨機散佈可燃物熱釋放率之評估方法(Evaluation method of heat release rate of a fire compartment considering random distribution of combustibles) (4)特殊空間火場特性及其評估方法(Elucidation of fire properties by peculiar space

and method of evaluating safety).

(5)營建材料可燃性檢查方法之研究(A study of the combustion examining method of materials for building construction)

(6)火災條件下耐火結構物張力強度評估(Evaluation tensile strength of structural components for fire resistance design under fire condition)

經由上述的研究課題，可以了解到 BRI 所研究的範圍，多數於建材防火、建物構造耐火、火災危害等，皆為較傳統防火技術上的研究，相對的在智慧化防火技術上較為少見。

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2.3 智慧型防火設備、技術現況

關於智慧型防火設備與技術相關之研究現況，本文依據 Wong et al[13]定義，可將智慧型防火技術所有設備與技術可分成整合層面（最頂層）、設備物件系統話（中間層）、

技術與單一物件應用（最下層）三個層級，對於智慧型防火方面可分為四大類型來探討，包含極早偵測、自動滅火、逃生避難、消防救災。下列小節將依據各類形態，由文獻中回顧相關的發展。

2.3.1 火災偵測

由現今的消防設備產業看來，火災偵測器種類繁多，依不同環境的需求有相異感測型式的偵測器，其中以煙霧探測與感應溫度這兩種型式最為普遍使用，偵測器的功用在於火災發生第一時間將偵測器內所感應的訊息傳送至防災中心。較為現代化偵測器，使用數位式錄影系統，透過 RGB 色彩模型將火燄色彩的參數設定於系統中[14]，

使數位式錄影系統除了原有的移動物體偵測、車流量分析、自動辨識車牌的功能外，

同時也可作為一種偵測器來使用。

圖 2. 2 具火災偵測之追蹤式數位錄影系統[14]

國內有關研究中提到 Verstockt et al.則比較了視覺為基礎(Vision-based)之偵火與偵煙技術發展現況，該研究指出影像火焰偵測(video image flame detection, VIFD)及影像煙霧偵測(video image smoke detection, VISD)是目前視覺為基礎之偵火與偵煙技術的兩大主流。該論文並詳細比較文獻中有關上述兩種技術之發展現況及其著重點 [4]。

傳統式的偵煙探測器都是使用線接的方式來與火警受信總機做連結，只要火場溫

2.3 智慧型防火設備、技術現況

2.3.1 火災偵測

2.3 智慧型防火設備、技術現況

2.3.1 火災偵測

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度過高將連接用線破壞時，探測器就無法發揮早期警報的功能。偵煙探測器之偵煙效能穩定一致地能夠達成住宅用火災警報器技術規範認定的標準，有助於將來導入後端智慧化演算法用以擷取有意義之特徵。藉無線感測網路傳回的息，對現場環境之火災情報更能掌握。基於無線感測網路可由其網路拓樸取得煙濃度在空間中的分佈的資訊，

的確具有取代有線網路火警感測器的優勢，偵煙探測器結合Zigbee無線傳輸技術，以 Zigbee 平台為基礎，依傳統偵煙式火警探測器訊號輸出，結合在嵌入式系統平台發展的火災成長模式演算法[15]，再將感測器收到資料傳到中控室火警受信總機如圖2.2 所示，使管理人員能夠利用監控系統介面了解單一空間火勢成長及多空間火勢擴散情形，未來透過不同網路，將資訊傳送至應變人員。期望以其佈建完成的無線感測網路能夠克服目前建築防火上面臨之諸多困難。

將火災偵測系統結合無線感測網路系統，能使既有的偵測系統更加強大，在火災偵測系統整合無線感測網路、資通訊技術、簡訊技術以及語音技術[16]，火災偵測系統中提供火焰定位與溫度監控功能，判斷火焰產生的位置及監控室內的溫度是否有發生異常狀況，以便發出警報，達到火災警示的功用。

圖 2. 3 感知網路架構圖[15]

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2.3.2 自動滅火

在滅火方面的設備屬於較被動型的設備，需要透過訊息輸入或手動控制才會啟動。

要達到設備可以在必要使用時只要透過設備間訊號的傳遞輸入，啟動滅火設備達到自動化的目地，在類型上可大致區分出自動撒水系統、泡沫滅火設備、二氧化碳滅火設備、水霧滅火設備及乾粉滅火設備五種類型[17]

1. 自動撒水系統：是最主要的滅火設備。其主要功能藉由管線的延伸，平均分布於防護對象上方，依其功能有密閉溼式、密閉乾式、開放式及預動作式等 4 種型式，一般台灣地區均採用密閉溼式，亦即於管線平時充滿高壓水，末端撒水頭動作時即撒水滅火

2. 泡沫滅火設備：依據「各類場所消防安全設備設置標準」規定，泡沫滅火設備依其放射方式可分為固定式和移動式，而依其放射泡沫膨脹比種類，可分為泡沫（水）或高發泡二種型式。

3. 二氧化碳滅火設備：二氧化碳滅火設備滅火功能係將防護對象或防護空間處於密閉之環境中，利用二氧化碳氣體將密閉空間之氧氣濃度降至 14％以下，使燃燒中斷無法持續，以達到滅火之功效。

4. 水霧滅火設備：其功能及設置方式與自動撒水設備相似，但水霧滅火設備設置及維護之費用相較自動撒水設備而言較高，不符合經濟效益。

5. 乾粉滅火設備：功能及設置方式則與二氧化碳滅火設備相似適用於各種類別的火災中。

就上述類型看來相異類式的滅火設備，雖然已不同的方式來撲滅火災，相較於在極早偵測上所看到先進技術較為偏少，自動滅火設備中較趨向於滅火藥劑功效與環保性。

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2.3.3 逃生避難

在火災發生時逃離災害現場是唯一最為有保障的方法，但是在火災近入初期、成長期[7]的階段時，現場已有大量的濃煙及有毒氣體的產生，嚴重的阻礙了逃生的時間，此時在這樣一個環境中協助逃生用的設施就顯的相當重要。

依各類場所消防安全設備設置標準規定設置之出口標示燈、避難方向指示燈等導引燈具，其構造、材質與性能等技術上之規範及試驗方法，應符合本基準之規定[18]。

但是逃生避難導引燈具於現今大多也是用接線的方式或內建緊急電源提供所需的電源，只要火災那的煙霧過大將燈具的光源遮敝著，導引燈具就無法發揮功能。

GSM緊急照明及導引裝置應用[19]，GSM通訊系統是採用數位通訊方式，將數位化訊息轉換成無線電波以手機天線發射到空間傳送。可以有效的提醒、警告及即時的訊息，讓人潮清楚了解狀況，語音可以輔助字幕，在急難警報器內，裝設了電池，如同緊急照明燈設施，防止原本的電力因災害而斷電馬上失去運作，在煙霧的狀況下，

語音提示便可發揮作用，減少人員的緊張恐慌狀態。GSM急難警報通報裝置，其系統架構如圖2.1。

圖 2. 4 GSM 緊急導引裝置系統架構圖[19]

GSM 緊急導引裝置可改善安全設備獨立之問題，透過整合的系統能夠使人們有更多正確的指引與訊息以利疏散，加速逃生的時間，減少人員的傷亡。且系統兼具彈性，擴充性高，亦可在災害狀況時，在漆黑或恐慌情況下，因有 LED 亮光及聲音引導能在身陷恐慌的人群中，大幅的降低其惶恐的程度。

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除了引導燈具為火場逃生避難的設備外，建築物中的進、排氣及空調系統也是一項可以提高逃生避難機會的工具。在文獻中提到火災盡可能使用定址式排煙，以控制煙層高度於防煙垂壁之高度以上，以防濃煙經由樓梯口往上竄升，形成一危險之避難路徑，造成更大災害，配合建立逃生動線，於災害發生時可盡早將人員疏散至安全地帶[20]。

雖然進、排氣及空調系統利用熱氣上升的原理搭配電腦模擬的方式來設計並沒有應用到有關的智慧型技術的層面，但確在火災發時，為一項不可或缺的系統。也許在後續的業界訪談中，可以找尋到有關於進、排氣及空調系統結合智慧型技術的應用。

2.3.4 消防救災

當火災進入最盛期、滅火及事後處理[7]兩個階段時，撲滅火勢與火場救援就成了最重要的工作。抵達火場的消防隊員手邊並無任何有關火災現場的情報，此時只可以建物防災中心所提供給消防隊的訊息來進行滅火、救援行動。

大樓監控以往就空調、能源、電力等大樓設備之運轉狀況或異狀之監控為主，而後因電腦技術之進步及數位通信技術之提昇並結合應用，除了空調之能力控

制外，中央監控之功能不斷增加如圖2.5[21]。與防災設備連結搭配進行大樓火災時空調緊急停止控制等監控功能不斷增加並一再提昇其管理效能，利用電腦之資料處理速度快功能，實施能源管理、機器檔案管理，一方面減少人力，亦可在火災救援的同時由中央監控系統中的電腦，調閱相關可靠資料，提供消防隊員使用，達到更有效率的救援行動。

圖 2. 5 智慧型大樓中的自動化系統[21]

(27)

2.4 不同建築型式之火災特性

國內建築種類繁多，而不同的類型都有其特殊的防火需求存在。本研究參考建築防火防災智慧型技術之發展趨勢與整合[4]。挑選出超高層複合式建築、高科技產業廠房、大型購物量販商場、地下街車站設施四種類型建築，針對這四類型建築物之火災特性作一回顧，作為本研究評估智慧型建築防火技術可行性之用。

2.4.1 超高層複合式建築

建築物高樓化日益增多，且隨著樓高的增加室內空間可應用的層面也較為多元化

，如同台北市的京站廣場，在建築物中有購物中心、住宅、辦公、飯店、交通轉運站等多項不同類別的型態，考驗著消防部門的搶救應變能力，基於財物減損及人命安全防護目標，除面積廣闊、使用性複雜、內部裝潢材料多樣、開口通道眾多、出入人員數量極為龐大等內部使用因素，一旦發生火災，易造成延燒快速、高溫、高熱與濃煙聚積等危險，但若未考量建築物有限之敷地及四周道路狀況、建築物內部防火區劃及人員避難動線，導致火災發生時，即使投入周邊所有救援人力與車輛，因避難與救援動線無整合，搶救作為將無法有效發揮功用。

超高層建築之定義各國規定不同，如日本對高度 100 公尺以上為超高層建築。

國內在建築技術規則建築設計施工編第 227 條中，定義高層建築物為高度在 50 公尺或樓層在 16 層以上之建築物。在建築技術規則建築設計施工編第 259 條要求建築高度達 25 層或 90 公尺以上者，其防災中心應具備防災、警報、通報、滅火、消防及其他必要之監控系統設備。而超高層建築對於防災中心並未有統一且明確的之定義，基於消防力之考量，以建築物高度達 25 層或 90 公尺定義為超高層建築物[4]。

超高層建築物在火害上較一般建築為高，其原因主要有下列六點[4,22]：

(一) 空間廣、用途多，管理複雜：

複合式超高層建築物規模大，用途種類繁多及使用時段不同，在管理上較為複雜。

因此不可避免會有指揮傳達遲緩及消防設備管理上等問題產生，其中防火偵測通報等電子設備機具所構成的感知系統，較易故障，加之因面積大、數量多在裝備檢測上常有秏費時日之虞。

(二) 防火區域造成災害擴大較快：

複合式超高層建築物規模愈大，則其空間面積愈多元化，故遇火災時，若防火區

(28)

劃不完整或遭破壞，則無法拘束火災，相對造成火災延燒擴大。高層建築物內部有眾多的樓梯間、電梯管道、電纜管道、風道、排氣道等等垂直管道，如果防火區劃或防火處理不完善，火害發生時，就好像一座高聳的煙囪，成為火勢快速蔓延的途徑。

(三) 避難動線複雜，增加逃生困難：

因層數多，垂直距離長，造成疏散避難到地面層或其他安全的區域所需的時間也較長。災害發生時若各樓層同時避難，因避難動線合流關係而容易引起混亂，且火害發生時垂直管道氣壓牽引力大，火焰以及煙氣向上蔓延快速，增加了疏散避難的困難度，多數超高層建築物的垂直逃生主要倚靠樓梯，由於由樓梯逃生至避難層所需時間極多，一旦煙氣竄入，就會嚴重影響避難若無良好統合的自衛避難指揮引導人員疏散，將引發避難上混亂，而造成遲滯逃生機會。

(四) 預防、搶救災害因應時間較長：

因廣大面積設施使用多元化，易使防災上的反應動作時間變長，相對消防搶救人員到達火災現場的距離增長，迫使在複合化的錯綜複雜空間中確認起火、滅火、

避難救助所需時間也相對增長。相對提高救助相當困難度，一般均以自救為主考量，即主要靠室內防火設施並配合消防安全設備，但防火安全設施及設備若設置不完善並有年久失修等的問題，因此，高層建築物往往較為困難。

(五) 造成火災隱憂甚多：

高層建築物因空間較多，功能複雜，大多為複合用途建築物，可燃物多，建築公共安全及消防安全管理相當不易；例如：設有商業營業的空間，可燃物的儲存；

人員密集的表演場、餐廳；辦公大樓，又分租給若干家單位使用，使用狀況及安全管理不統一，潛藏火災發生可能性多，一旦起火容易造成大面積火災，從國內火害實例可知，這類火災發生，火災蔓延迅速，撲救、疏散更為困難，容易造成更大的損失。

(六) 防災、救災指揮不易：

超高層複合式建築樓層高、縱深長、面積廣，造成防災、救災指揮傳達不易，尤在混亂的場所中指揮、蒐集、處理所要災情狀況，將造成遲滯或訊息錯誤之影響。

(29)

圖 2. 6 高層建築物內部防火應變程序圖[24]

‧連結送水管

‧送水口

‧緊急用電話

‧消防用水

（排煙設備）

‧緊急用電源插座

火災預防感知

（現場→防災中心）

通報

（防災中心→

相關人員）

避難逃生

防災中心正式滅火防止倒塌

消防隊

情報處理相關計畫直接牽涉到人命的一連串計

畫

‧煙探測器

‧熱探探器

‧^{緊急用電話}

‧電話

‧^{自動火災警}

報、發訊機 (感知)

‧^{廣播設}

備

‧電話

‧自動火警報、地區警鈴

‧特別安全梯 ‧避難器具、緊急

‧進口安全區劃（走廊、排煙室、前廳）

防火構造、防火門、排煙設備陽台

‧緊急用昇降機

‧排煙區劃排煙垂壁、排煙設備

‧步行距離、二方向避難

‧緊急照明

‧通道標示燈

‧出口標示燈

‧廣播設備

火災對策計畫正式滅火活動之對策計畫

‧滅火器

‧自動撒水設備

‧室內消防栓

‧泡沫滅火設備

‧海龍

‧滅火設備

‧防火區域

‧防火構造（地板、牆壁）

‧防火門

‧防火鐵捲門

‧防火閘門

‧防火構造柱子、牆壁

‧裝潢採用不燃材料

‧限制可燃物等

發生

（通報）

人命救助

初期滅火防止延燒

(30)

2.4.2 高科技產業廠房

伴隨高科技產業的進步，國內從最早期的竹科發展到現今，政府陸續開發中科、

南科成為臺灣地區三個科技重鎮。雖然高科技產業在化學物質之儲存量與使用量遠低於石化工業，但高科技廠房在製成和產能不斷更新、擴增下，使用的化學原料更為複雜，用量更是與日俱增，亦大幅增加高科技廠房災害的風險[23]。因生產技術的複雜性，常包含許多危害物質，或產生具著火性、易燃性、腐蝕性等危害性化學物質。製程單元一旦發生洩漏或操作異常，由於廠房中無塵室的密閉效果，除了導致人員傷亡外，甚至可能造成重大財產損失。例如 1997 年發生的天下電子公司火災事件及 1999 年發生的世大積體電路公司火災，即為顯駐的案例[24]。

對於高科技廠房火災之特性，由文獻參考後歸納出下列三項[4,25]：

1.無塵室建築空間特性：

(1)無塵室大都無窗壁與外界隔壁，出入多關卡，災害時外界救援難。

(2)機具充斥，災害發現慢，逃生不易。

(3)大量空氣循環，有毒或易燃氣體洩漏，擴散、揮發快難發現。

(4)製程中使用太多化學品，許多具有毒、自燃性…等，易發生事故。

(5)內部裝潢及路面平滑，行走不易，易跌倒造成災害發生。

(6)操作人員因作業性質不同，應變能力差異大。

2.無塵室與一般建築物火災不同處：

(1)意外損失極高之高風險行業。

(2)製程中使用高毒性、腐蝕性、易燃性氣體與液體。

(3)使用大量可燃素材，提高火災風險。

(4)密閉作業環境及迴風系統，有害物不易排出。

(5)發生災害，搶救困難。

3.無塵室與傳統救災不同處：

(1)濃煙密佈，視線不良，不易找火點。

(2)無開口樓層，搶救困難，形成高溫悶燒。

(3)無塵室因樓層廣闊及貫穿樓層，容易延燒。

(4)毒化物極多，救災人員處於極大風險。

(5)障礙物多、陷阱多，不易安全撤離。

(31)

高科技廠房防火對策，一般加強以極早型偵測為優先考良，基於防火慧型技術的考量，可以極早偵測為首要之務。

2.4.3 地下街車站設施

在都會區由於平地面積的應用趨向飽合的狀態，鐵路、捷運及商店街都朝地下化發展，在構造與火載量雖有不同，但同屬地下空間。在火災發生時，地下空間之火災有搶救工作危險、火災發現困難度及火災情勢發展多變難以掌握之特性，伴隨火災濃煙所產生之毒性，常為火場中最為致命的因素，濃煙之遮蔽性會阻礙人員逃生視線而造成恐慌之心理，因此為使人員能於火災時迅速疏散，除了有良好之消防系統做積極性之滅火功能外，尚須有排煙系統之配合，防止濃煙之擴散漫延，增加人員逃生之空間及時間。地下街車站設施火災特性分析如下[4,26,27]：

1.火災特性:

(1) 因環境空間開口有限且具密閉性，採光不足、排煙困難，使火災發生的地點及火勢狀況不易控制。

(2) 空間己受到限制，不完全燃燒的火災可能產生大量濃煙，特別是電纜或電器之燃燒，易產生有毒氣體，對於內部人員逃生及消防人員進入搶救造成困難。

(3) 因空間密閉，散熱及排煙困難，易蓄積高溫，火場溫升速度快，阻礙初期救災及避難疏散。

2.避難逃生:

(1) 因開口有限，火煙擴散方向與避難方向相同的可能性極高，需仰賴大規模之通風換氣及排煙設備。

(2) 屬於大規模地下密閉空間，同樣具有通達結構外安全開放空間之避難出口各數、位置及大小等，明顯受限之情形。

(3) 多為無開口設計，自然採光受限，對內部人員可能造成不安全感、壓迫感、

恐懼感等負面心理因素，增加避難時不安的心理因素；若路線複雜，易失去方向感，難以確認方向及位置。

3.消防救災:

(1) 因受地形、距離及硬體設施之阻絕，地下街及地下車站站體，內、外通訊聯絡及狀況掌握均顯困難。

(32)

(2) 出入路徑及空間上的限制，無法同時間容納大量人員及器材設備進入內部救災，且內部空間狹小，限制了救災機具之操作空間。

(3) 地下車站站體設施有高壓電，必須斷電接地後方可以水灌救，斷電程序勢必延後救災時機。

(4) 因滅火所產生之積水，排放不易，阻礙搶救及逃生，並造成水損。

(5) 對外開口有限，結構複雜、排煙困難，且火場溫度高，消防人員需攜帶大量裝備進入火場，並完全仰賴呼吸器具供給空氣，體力耗損嚴重，增加人員替換頻率，消防戰力耗損大。

2.4.4 大型購物量販商場

大型購物量販包含大型購物商場與大型量販商場，大型購物商場常結合多元的購物、休閒、娛樂；大型量販商場亦是多數民眾前往購物採買、休閒的去處。一般大型賣場小面積挑空、密閉性強、收容人數密度高、可燃物量高、通道寬度不利救災等特性。說明如下[4,28,29]:

1. 出入人數眾多：該類型建築物於平時上班工作人員外，更有洽商、購買等類型人員，若是一旦發生火災，此場所人員如何疏散亦為重要的課題。

2. 門禁不易管制: 人數眾多將導致出入人員複雜，不易做良好的管制，假若有縱火，將導致嚴重後果。

3. 設施管理歸屬複雜:該類型建築物用戶，常因營運成本或性質，常有違規隔間、破壞或封閉正常使用梯間（電梯）等，一旦火災發生除逃生時會造成困難更容易使火勢擴大延燒。

4. 消防搶救不易：因樓層腹地或建物材質（玻璃帷幕、易燃裝修等），於火警發生時，除搶救人員器材無法瞬間靠進搶救外，更無法有效搶救，如有毒氣體無法排出暨蓄積熱等因素。

(33)

圖 2. 7 大型賣場火災安全計畫流程圖[29]

(34)

第三章智慧型技術建築防火產業之概況

3.1 一般建築防火與智慧型建築防火分析 3.1.1 一般建築防火

一般建築防火使用規格式設計居多，以「建築技術規則」、「消防法」作為設計與施工的依據。國內消防安全設備的設置主要是依照「消防法」、「各類場所消防安全設備設置標準」來設置。消防安全設備設置依據的法規：「消防法」是在民國七十四年十一月二十九日公布施行，歷經八十四年、八十九年、九十四年、九十六年、九十九年五次修訂。本法分為七章，共四十七條[30]。「各類場所消防安全設備設置標準」是依據「消防法」第六條第三項之規定，由中央主管機關內政部於七十八年七月三十一日公布施行。歷經八十五年、八十八年、九十三年、九十五年、九十六年、九十七年六次修訂。分為五編共二百三十九條[31]。第一編總則、第二編消防設計、第三編消防安全設計、第四編公共危險物品等場所消防設計及消防安全設備、第五編附則。第三編規定滅火設備、警報設備、避難逃生設備及消防救災必要設備的設置，第四編規定公共危險物品及可燃性氣體存放場所之消防設備設置，第五編附則。規格式設計若無法符合部份類型建築物的使用需求時，可用建築物防火安全性能驗證、火災延燒防止性能驗證、結構耐火性能驗證的方式來進行替代性的設計方案。

(35)

依據「各類場所消防安全設備設置標準」第七條至第十一條規定，綜合歸納應設置之消防安全設備之項目如下表3.1。

表 3. 1 消防安全設備表[31]

滅火設備 警報設備 避難逃生設備 消防搶救設備

滅火器火警自動警報設備出口標示燈連結送水管

消防砂手動警報設備避難方向指示燈消防專用蓄水池

室內消防栓設備警急廣播設備觀眾席引導燈排煙設備

室外消防栓設備瓦斯漏氣火警自動警報設備

避難指標緊急電源插座

自動撒水設備止滑臺無線電通信輔助設備

水霧滅火設備避難梯

泡沫滅火設備避難橋

二氧化碳滅火設備救助袋

乾粉滅火設備緩降機

避難繩索滑杆緊急照明設備

在「建築技術規則」[5]第四章、第十一章第四節中對於防火避難空間與消防設施設置也明確的訂定，現有建築物防火方面多數也依循這樣一個規則來設計。

一般的建築防火由主動型設備探測器探測到煙霧及火源的產生後，隨即連動所聯結的被動設備自動滅火設備與防火區劃中鐵捲門、防火門、自動防煙垂壁等設備，或經由人工手動啟動警報與設備，在同時間將訊息傳達到該建物的中控室（防災中心）

火警受信總機，經由廣播系統發佈火警訊息，並透過人員聯絡有關單位進行消防搶救等工作。上述流程如下圖 3.1 所示：

(36)

圖 3. 1 一般型建築防火流程圖

(37)

3.1.2 智慧型建築防火

在一般建築防火設計方式中，對於部份有特定需求的建築物並無法滿足，進而衍變出性能式設計，性能式設計與規格式設計最大的不同在於提供計算量化建築物的效能，並與既定的效能目標和基準對應以評量消防安全，比規格式設計較具靈活性、高安全性、經濟投資效益、風險量化等優點[32]。加上電腦模擬演算可以預算到災害發生時的狀況，並事先知道設計上的缺失，且加以改善。

智慧型建築防火因法令規範的要求與一般建築防火在設計並無明顯的差異，但智慧型建築防火的設備在極早期火災偵測與良好整合設備能力，卻是一般建築防火中所不及與欠缺的功能。本文將構成智慧型建築防火分為主動型防火設備、被動型防火設備、整合型防火設備三個需求：

1. 主動型防火設備：

於設備安裝的有效範圍內，可以自動監測、判斷該區域中是否有火災的生成，

並直接連動附近防火區劃內有關設備。

2. 被動型防火設備：

透過建物中控室主機、主動式設備訊號、人工操作方式來啟動，例如在智慧型建築防火流程圖 3.2 中自動滅火、逃生避難、消防救災等設備。

3. 整合型防火設備：

結合主動型防火、被動型防火設備、中央空調系統、安全監控系統、能源監控系統，透過有線或無線網路的連結，將各系統的訊息及操控統一由中控室火警受信總機，且能由開放式通訊平台將各項系統的監控，透過網際網路讓管理者可在遠端監控。

如圖 3.2 所示與一般的建築防火流程圖並無很大的差異，其中較不同的地方在於系統整合、極早探測與消防救災三個部份。智慧型建築防火將安全監控、通訊、照明、

中央空調、電力能源監控、火災煙控、引導避難、自動化火警警報等系統，透過開放式標準通訊平台將各系統整合為一，在火災未發生時做為一個完善的預防。在極早偵測的部份使用空氣取樣煙霧探測系統、智慧型雷射偵煙器、定址式火警探測器、紅外線影像辨視監視器、影像火災偵測系統等設備提升探測的效率及準確性。消防救災方面使用無線通訊設備、衛星定位儀、熱源影像辨視器、3G 影像傳輸設備等輔助救災人員來提高救援的效能。

(38)

圖 3. 2 智慧型建築防火流程圖

(39)

3.2 現今智慧型技術應用於建築防火之趨勢

本研究透過問卷與訪談的方式將現有市面產品與技術應用在透過專家訪談問卷調查探討與分析智慧型技術應用於建築防火的可行性。於2010 台北國際安全博覽會中參與展覽廠商中與建築防火相關之二十家廠商所販售的產品進行調查，經由本研究智慧型建築防火定義的篩選後如表3.2 所示。以及在2010年七、八月拜訪四家消防設備產品供應商及一家使用端的公司進行訪談，以瞭解有關消防設備的產品與實際應用的情況。可瞭解到現今業界所提供之產品與技術的走向，以早期偵測方面的相關產品較多。

表 3. 2 2010 台北國際安全博覽會參展廠商供應產品表

廠商模組

火災偵測 自動滅火 逃生避難 消防救災 系統整合

中美防火企業 有限公司

警急廣播總機

台灣安利威科 技股份有限公 司

視覺型火災偵測系統

FirePro 自動滅火系統 信誠昌有限公

司

繩索救援裝備

紅外線熱影像儀

亞提斯台灣 數位影音疏

散系統 漢威聯合股份

有限公司

智慧型多迴路火警受信總機

數位語音疏散系統

網路整合

誼信科技有限 公司

AVA 空氣取樣式極早探測系統 聯宙科技股份

有限公司

光學式煙氣排放流速監測系統 競日消防工程

股份有限公司

定址式火警警報系統

二氧化碳自動滅火系統

(40)

透過本文第二章對於智慧型技術所需求之設備及五大類型的分類，參考建築防火防災智慧型技術之發展趨勢與整合計畫案[4]將建築防火技術分為三個層級，最頂層建築防火技術，中間層為構成建築防火技術的系統，底層為各系統裡的基礎設備與技術，如表3.3所示：

表 3. 3 建築防火技術層級表

建築防火技術

火災偵測自動化火警系統

光電式偵煙探測器、離子式偵煙探測器、

感溫式探測器、複合式探測器、空氣取樣煙霧探測系統、智慧型雷射偵煙探測器、

定址式火警探測器

安全監測系統紅外線影像監視器、移動式探測器、影像火災偵測器、漏電檢知器

逃生避難中央空調系統進氣設備、排煙設備

照明系統 LED人體感應照明、出口指示燈、逃生避難指示燈、緊急照明設備、標示設備自動滅火自動滅火系統潔淨滅火器、自動灑水器、泡沫滅火器、

水霧滅火器、二氧化碳滅火器、乾粉滅火器

消防救災

通訊系統有線通訊設備、緊急廣播設備、無線通訊設備、衛星定位儀

現場救災緊急電源插座、3G影像傳輸設備、熱源影像辨視器

系統整合建築自動化開放式標準通訊平台、資訊流程整合、中央監控設備、電力能源監控系統、圖控軟體、引導避難系統、火災煙控系統

(41)

經由技術分層表知道現有建築防火的相關技術與設備，再與消防設備廠商訪談更進一步的了解現今業界所較為使用的智慧型建築防火技術後，將分類為主動型設備早期探測、逃生避難、系統整合，被動型設備自動滅火、消防救災，所篩選及新增的產品與技術規格，如表3.3所示為產品名稱：

表3. 4 智慧型建築防火供應產品表產品類

型

火災偵側逃生避難自動滅火消防救災系統整合

產品名稱

1.IFD 雲霧室型極早期火災偵測器 2.空氣取樣式

探測系統 3.智慧型感壓

式溫度偵測系統 4.視覺型火災

偵測系統 5.定址式火警

警報系統 6.智慧型火警

探測器

1.蓄光式消防安全指標系統 2.警急廣播

總機 3.數位語音

散系統

1.低壓二氧化碳滅火系統

2.高壓細水霧自動滅火系統

3.INERGEN氣體自動滅火系統

4.ANSULS-APPHIRE 氣體自動滅火系統 5.高壓二氧化碳滅火

系統

6.PYROGEN氣體自動滅火系統

1.紅外線熱影像儀 2.自動防火

垂幕

1.智慧型多迴路火警受信總機 2.智慧型建築

自動化系統 3.NOTI-FIRE- NET

4.樓宇自動化監控系統 5.R 型火警警

報系統

(42)

一火災偵測技術相關 1. 空氣取樣煙霧探測系統

一種主動式的偵測系統，系統使用抽氣泵通過由主機延伸至保護區域的空氣取樣管路及取樣孔不斷的抽取空氣樣品進入偵測室進行檢測如圖 3.3 所示。以檢視是否具有火災的生成物—煙霧粒子。

圖 3. 3 空氣取樣煙霧探測系統(資料來源

http://www.ava-prevent.com)

使用抽氣泵通過由主機延伸取樣管路及取樣孔不斷的抽取空氣樣品進入偵測室進行檢測，以檢視是否具有火災的生成物煙霧粒子。火災發生前會先產生可燃性氣體，

吸氣孔約每四秒吸收附近空氣，當吸氣孔吸收這些氣體時會和該防火區劃的分析器內設定值比較後，若有異常將會發出訊號告知受信總機[33]。其檢測原理是由高功率籃色 LED 燈發出散射光，光線透過聚焦透鏡配合高功率籃色 LED 燈同時照射煙霧顆粒來判別如圖 3.4 所示。可適用之場所通信機房、電腦機房、潔淨室或是高架倉庫…等。

缺點為對於電器設備板、線材等過熱燃燒，卻不能於第一時間即時偵測。

http://www.ava-prevent.com)

(43)

圖 3. 4 空氣取樣煙霧探測系統原理圖（資料來源：誼信科技有限公司）

2. IFD 雲霧室型極早期火災偵測器

經由空氣採樣管路將被保護區域內的空氣樣本送入值測主機內，若此區域內的空氣樣本含有高濃度的不可見次微米粒子，雲霧室即有能力透過一簡單的精密機械處理過程，利用水的表面張力將這些不可見的次微米粒子內會於小水滴中心，而形成一顆顆可見的細小霧狀水滴(約20μm) ，透過這些龐大的霧狀水滴所形成的遮光面及透光率，即可測出為數極為可觀的次微米粒子的數量，因而得知極早期火災的訊息。火災於極早期階段所生成之微米粒子數量非常多，由於體積小於一般塵埃粒子，使光電型偵測器無法辨別。經雲霧室處理後，每個極早期火災所產生的不可見次微米粒子皆由一水滴包圍，產生出有效遮光率與包圍灰塵粒子水滴所產生之有效遮光率相當，在數量上的懸殊差異即可被光電儀器所辨視出

圖 3. 5 IFD 雲霧室型極早期火災偵測原理圖

（資料來源：展信科技股份有現公司）

(44)

IFD 極早期火災值測器可自我監控，若有任何運轉參數超過預設之限定範圍，此功能即會立刻發出警訊，使系統異常警告電驛閉台。雲霧室在無任何可視徵兆前即可偵知火災的存在，然而在可觀的涵蓋空間裡，火災極早期偵測使得「未現形」的火災可能位置被縮小至1 平方公尺範圍內。適用範圍通訊機房、資料庫房、電腦室、高架地板、無塵室、電氣開關箱、變壓器室、電纜洞道、電池室、電容器室、運煤輸送帶、

檔案館、博物館、圖書館、貴重物品儲存室、醫學檢驗室、手術室、氧氣儲存區、天井、挑高中庭、裝卸貨台、實驗室、冷凍庫房、食品製造廠、煙草儲存倉庫。

3. 智慧型感壓式溫度偵側系統

基於氣體受熱在一個密封式氣壓變動系統、壓力作用下會膨脹的原理，由感測器銅管（感測器銅管網）與偵測器箱組成。感測器銅管採用銅而製成，偵測器箱內有全電子壓力傳感管、人工壓力生成設備與控制處理器評價電子設備。壓力感測器連續測得感測器銅管的絕對壓力，感測器銅管的信號由微處理機以數學方式精確處理後，可用于各種反應行為的計算處理與判斷。

可用於腐蝕性氣體、高濕度、高溫度及高污染的環境且不受電子及機械干擾，靈敏度可隨外界環境所調整，系統具自我偵錯（自我系統測試）功能，可調整式溫度上升速率及最高溫度之警報門檻值設定，並具有記憶功能。

適用於鐵路、道路、隧道、地下通道、火車站、乘客候車室、機場大廳、運輸車、

電車停靠站、多層式地下停車場、半開放式停車場、不可燃氣体、可燃性液體充填站及防爆區域、開放碼頭、坑道及輸送帶、電氣開關設備、變壓器及其他精密電子電力設備等場所。

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4. 視覺型火災偵測系統

由 CCTV 攝影機或其它相容視訊裝置節擷取影像，利用演算流程及統計方式進行即時分析，可在約 20 秒內偵測影像中是否有火源及煙霧的存在，並發出警報給相關人員。可運用於戶外露天環境，使用影像分析演算法和統計方法，提高辨視率降低誤報，相容多種視訊擷取裝置，可廣範應用於監控系統中的攝影機。適用於船舶、隧道、彈藥庫、化學品儲存區、高科技廠房、車站、博物館、購物中心、電腦機房、學校。

圖 3. 6 視覺型火災偵測系統架構

（資料來源：台灣安利威科技有限公司）

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5. 定址式火警警報系統

火警偵測主機是微處理式，火警偵測系統的心臟，可連接定址式偵測器、監視模組，控制模組的類比式火警偵測迴路適用於各種住宅，商業工業及機關的場所。提供 2 組 4 線式或 4 組 2 線式定址式偵測迴路，2 組共同輸出乾接點，6 組極性警鈴輸出迴路及可程式火警警報和故障警報輸出。定址式偵測迴路可任意更改 4 線式或 2 線式，可以連接副機來達成遠方移報及控制，副機最多可具有（192 區域）576 LED 燈號顯示及 1 組訊息顯示 LCD，及 16 組可程式控制開關，副機可使用通訊介面卡連接達成遠方顯示及移報功能。使用於滅火系統控制上，透過 PC 可程式控制區域規劃設定，可儲存 1400 個事件檔案，具有定址裝置警報顯示。

圖 3. 7 定址式火警警報系統

（資料來源：競日消防工程股份有限公司）

智慧型技術應用於建築防火之可行性研究 The Feasibility Study of Applying Intelligent

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