1、防安全設備防排煙設備,孔光源老師,為什麼要設置排煙系統？,火災會造成人員傷亡的主要原因除了火以外，其實濃煙更是可怕的殺手。濃煙中常含的一氧化碳會和人體血液中的血紅素結合，使組織無法獲得氧氣，還會破壞人體細胞結構。若空氣中一氧化碳濃度有0.32%，30分鐘內人會喪命；若增至1.3%，1到3分鐘內便會死亡。,自然式排煙系統分析,自然式煙控系統，基本上利用建築區劃與浮力兩種煙控基本原理，以非機械之方式來控制煙流動。其優點有：1.可以利用建築物既有結構，作排煙、蓄煙等功能。2.自然式煙控系統沒有機械設施，故不必用電。一旦火災斷電時。仍可作用。3.順勢利用煙的熱浮現象，達到煙控目的。,自然式煙控系統其主
2、要方法有：,1.防煙阻體（Smoke Barrier）2.蓄煙區（Smoke Storage）3.防煙區劃（Smoke Compartment）4.自然排煙（Smoke Vent）,防煙阻體,防煙阻體的設計，係利用建築物內部之防煙牆壁、防煙垂壁、防煙門等，阻擋煙的擴 散。防煙壁的設計為利用居室內部之防火牆壁，形成蓄積煙的空間，減緩煙往水平方向擴散。再藉由自然式或機械式排煙系統，將煙排出火場，達到控制煙的目的。 此種自然式煙控系統的設計，於地下停車場、百貨公司及購物中心等等，樓地板面積很大的建築物中，廣泛被使用。以彌補因樓地板面積太大，煙不易控制的缺點。,常見的防煙壁設計，為自居室天花板下垂某一
3、長度，而成所謂的防煙垂壁。防煙垂壁須用不燃材料所建造，若天花板亦為不燃材料所建造，則防煙垂壁只須自天花板下垂某個高度。若天花板為非不燃材料所建造，則防煙垂壁必須自上層樓地板下方開始建造，再穿過天花板下垂某個高度。,我國現行的建築技術規則中，對於各類建築物規定應設置防煙垂壁。一般建築為自天花板下垂50以上，而地下建築之地下通道則為自天花板下垂80以上。,防煙垂壁的設計亦可為活動式，即遇到火災發生時，與火警警報器連動，再自天花板內下降，而形成垂壁。平時則以類似鐵捲門形式，收藏於天花板內。這種活 動式的防煙壁，甚至可下降至離地約50處，以期形成更大的蓄煙空間。但人們逃生時，則須匍匐前進。還有另一種型
4、式的活動防煙垂壁，在平時防煙垂壁為天花 板的一部份。遇到火災時，則擺下而成防煙垂壁。,蓄煙區,蓄煙區的設計方式有二種，一為蓄煙頂，另一為蓄煙井。於建築物內預留可蓄積煙之頂部空間，若煙流過來就讓其滯留於其中，不讓煙太快移至其他區域，再配合排煙系統將煙排出。此即為蓄煙頂的設計。從圖中可明顯看出蓄煙頂其設計觀念與防煙垂壁相類似，都是讓建築物於發生火災時有蓄積煙的空間，以控制煙的擴散利於人的逃生。,蓄煙頂,蓄煙頂的設計就是直接利用建築物的構形，譬如中庭（Attrium）、室內巨蛋 體育場或機場大廳等大跨距、大空間的建築物。其本身的淨空，就可容納大量的煙量。只要本身的逃生路線規劃適當，出入口個數足夠的話
5、，不需要任何煙控系統， 就可使人員安全離開火場。而若再配合其屋頂的自然或機械排煙的話，則逃生時間就更充裕了。日本東京巨蛋球場，其煙控設計手法為典型蓄煙頂的觀念。由於其室內淨高約60公尺，於火災發生後濃煙上升至巨蛋頂部開始沉積，直到最高一排座位觀眾站立時眼睛高度，約需時12分鐘。故即可據此，計算 56000人以12分鐘內疏散完畢，來規劃整個逃生計劃。包括疏散口之個數、大小、相互距離等。在許多地下街或當地下鐵之連接通道，亦皆大量採用此種設計 手法。,蓄煙井,利用煙的熱浮效應，藉著各種設施，如風管、防煙垂壁等，讓煙自然地從火場流至蓄煙井，排至戶外。在逃生梯入口之前，設置蓄煙井。若通道發生火災或居室火
6、災的煙流至通道時，煙沿著天花板流動。流至逃生梯入口前，則受防煙垂壁的阻擋，使煙向上流入蓄煙井，而排至屋外。如此可確保逃生梯為無煙狀態，真正提供安全的逃生管道。此設計常見於地下車站或地下街等。,防煙區劃,是以防火防煙之牆板、樓板將建築物內部區隔成數區，讓煙的移動被限制在一個區劃內。而該區內須具有獨立的排煙系統將 煙排出，達到煙控制的目的。在圖中顯示，當居室區發生火災時，由於有防煙區劃的設計，則煙被局限在火災區內，而避難區或逃生路徑便可成為明確通道，以供人 避難或逃生。,平面區劃,在建築物中為了防止煙的擴散，應於樓地板面積較大的使用空間，設置適當的平面區劃，一般大多與防煙垂壁相配合。可增 加煙層累
7、積的厚度，提高偵煙器及撒水頭動作的確實性。區劃原理大致可分為以樓地板面積，及以距排煙口長度來區劃。我國建築技術規則規定，以樓地板面積做區 劃時，一般建築其區劃面積須在500平方公尺以內，自天花板面下垂80公分以上之防煙壁予以區劃分隔，如圖2-14所示，但地下通道其區劃面積須在300 平方公尺以內。而區劃範圍內任一部份至排煙口之水平距離，不得超過45公尺。,垂直區劃,係將建築物內之垂直動線，如電梯豎井、樓梯間或其他管道間等，用防火牆及防火門作區劃，以防止煙流入豎井中，而經由 豎井向其他樓層蔓延。此種垂直區劃最常應用在樓梯間的設計。樓梯間為火災時逃生的重要路徑，若有垂直區劃，而成為一封閉的構型，則
8、火跟煙皆無法進入樓梯間 內。一旦火災時，只要跑到樓梯間內，就是到達安全地帶。若再配合樓梯間加壓的強制式煙控系統的話，更能保證樓梯間為一明確通道，提供人們逃生。沒有依垂直區劃設計的樓梯間。因為居室的開口破壞了其封閉的構型，若居室發生火災，則煙跟火有可能隨著開口被打開而進入樓梯間內。樓梯間不再是安全的逃生路徑。,層間區劃,指以樓層為基礎，所構成之天花板和樓地板間的區劃，其目的乃在防止煙之往上層擴散。在此區劃中，其通風管、配管、電纜等設施，不管水平與垂直的施工，均應 注意其防火及防煙的功能，如圖2-16所示。垂直區劃的設計為強制式樓梯間正壓化（Staircase Pressurization）煙控系
9、統的基礎。同樣地，層間區劃為正負壓區劃煙控系統（Zone Smoke Control）的基礎。,自然排煙,這種方式利用牆面、天花板、中庭或天井頂部的開口讓煙藉由風管，或直接排出建築物外。此開口於平常時可由擋板控制開或關，遇有火災時則自動或人工手動開啟，以利室內的煙排出。自然排煙於設計時，經常配合其他煙控方法，將煙排出。與防煙垂壁的設置配合。貯煙區的規劃等，對煙作更有效的控制。另外，若在進入樓梯間前設置前室， 且其牆壁是外牆的話。則可於外牆上設排煙口，使欲進入樓梯間的煙，能在樓梯間前室就自然排出，以保持樓梯間為無煙狀態，讓人順利逃生。,煙濃度（減光係數）與能見距離,火災時的安全對策（防火對策),
10、概可分為三大基本工作策略項目，亦即(1)火災預防(2)火災控制(3)避難救助因此，在防火對策上應儘量朝四方面努力，亦即(1)防止起火（預防失控燃燒狀況發生）(2)延緩或防止室內延燒及向外擴大(3)減低煙毒氣體生成量(4)確保火災時避難救助行動的安全性、有效性,防火手段可區分為,主動式防火(Active fire precaution) 以消防安全設備為主，是隨著建築物本體的規模、複雜程度變大而賦予之強化措施。被動式防火(Passive fire precaution) 以材料、構件、構造為主，是建築物防火安全設計的基本措施,防火安全區劃廣義上包括防火區劃(FCC)防煙區劃(SCC)避難安全區劃
11、(ESC),防火安全區劃功能目標及其構成部件,火災延燒之可能途徑依據國際標準化組織防火安全技術委員會(ISO/TC92)之最新防火安全工程技術報告草案(ISO/DTR 13387)，起火居室，可歸納整理成下列12種類型：,1.穿越牆壁延燒2.穿越開口部延燒3.越過屋頂上方延燒4.透過屋頂內部延燒5.由天花板上方空間延燒6.穿越樓板下方空間延燒7.藉由水平或垂直風管延燒,8.藉由垂直管道間（升降機 道、樓梯間）延燒9.穿越樓板延燒10.經由窗戶延燒11.透過建築物立面(Faade) 內側延燒12.經由建築物立面表面延燒,本圖採自3M廣告,美國重要的防火規範(一),1.不燃性測試ASTM E136
12、Standard Test Method for Behavior of Materials in a Vertical Tube Furnace at 750。,不燃性材料測試儀,美國重要的防火規範(二),2.燃燒熱測試ASTM D2015、NFPA 259Standard Test Method for Potential Heat of Building Materials。,燃燒熱測試儀,美國重要的防火規範(三),3.煙濃度試驗ASTM E662、NFPA 258 Standard Test Method for Determining Smoke Generation of Soli
13、d Materials。,煙濃度測試儀,美國重要的防火規範(四),4.煙毒性試驗NFPA 269Standard Test Method for Developing Toxic Potency Data for Use in Fire Hazard Modeling。 5.表面燃燒性試驗ASTM E84、UL 723、NFPA 2556.塑膠材試驗UBC 17-5Room Fire Test for Interior of Foam Plastic Systems。,美國重要的防火規範(五),7.地板材熱輻射火焰傳播試驗ASTM E648、ASTM E970、NFPA 253。,地板材熱輻射
14、火焰傳播試驗儀,30分鐘840 ,1小時 925 ,2小時 1010 ,3小時 1050 ,4小時 1095 ,CNS12514標準加熱溫度曲線圖,爐內平均溫度標準曲線之容許誤差，其加熱時間面積在加熱1小時範圍內為10%以內，在1-3小時範圍內為7.5%以內，超過3小時範圍內為5%以內。,由下列公式求之： I0 CA = 240 log10 I上式中 I0 = 加熱試驗開始時之光強度(lux) I = 加熱試驗中光強度之最低值(lux),每單位面積之發煙係數CA,光量測系統(一),在兩側面高度2.150.10 m中心處各水平放置光源與光接收器，不得與箱體接觸光路徑長度為3m光源為鎢絲鹵素石英燈
15、泡(型號M28)，規格如下: 電功率:100 W 穩定電壓:12 V 照度通量:2000流明(本項須週期性驗證) 光溫度:3000 K 經由透鏡組合在接收器處產生直徑約1.5 in的圓形均勻光面,光量測系統(二),光接收器，採用硒型(Selenium)搭配S4頻譜反應器(Megatron MF 45適用)光接收器與一個電壓計連接，其輸出信號與光之穿透率成正比，並在試驗過程中被連續記錄光照度之零值(Zero)與全值(Span)在試驗前須校正完成，中間值須週期性利用標準光密度濾片驗證，誤差值須在5%以內，同時亦可驗證接收器反應之線性度,NES 713 (British Naval Engineer
16、ing standard) 任何用途電纜其毒性指數(Toxicity Index)低應於5 1 2 3 n Toxicity Index. 1 2 3 n C100V ppm m C = 氣體濃度(ppm) m = 測試樣品質量 (gram) V = 測試箱體積 (m3) = 男人曝露30分鐘致命之氣體濃度 (ppm)見下頁.,煙毒性指數計算,Toxicity Concentration PPM Carbon dioxide 100,000 Carbon monoxide 4,000 Hydrogen sulphide 750 Ammonia 750 Formaldehyde 500 Hydr
17、ogen chloride 500 Acrylonitrile 400 Sulphur dioxide 400 Nitrogen oxides 250 Phenol 250 Hydrogen cyanide 150 Hydrogen bromide 150 Hydrogen fluoride 100 Phosgene 25,煙濃度試驗ASTM E 662、NFPA 258 Standard Test Method for Determining Smoke Generation of Solid Materials。,煙濃度測試儀,電纜重要的防火規範(四)煙濃度試驗,1967年美國國家標準局G
18、ross D.等人開發出一種無因次之特定光學密度來量測物質經燃燒或悶燃後產生之煙濃度。經過多年改進，在1979年成為ASTM標準，這個特定光密度(Specific Optical density，Ds) 是以Bouguers或Beers 公式推算出： log10（100/T） optical density:log10(100/T) 18ft3 (geometrical factor)132 3ft0.0456ft2 ：chamber volume ：light beam path ：exposed sample area ：132log10（100/T）此種規範應用範圍很廣泛，塑膠、電纜、建材、織品等均可測試。,ASTM E662煙濃度試驗,兩呎火焰坑道測試儀Two Feet Flame Tunnel Tester,功 能：測試材料在兩呎坑道內其火焰伸展、殘焰、餘燼及隔熱之效果 參考規範：ASTM D3806、ASTM C 739廠 牌：Custom Scientific Instruments Inc. Model CS-196,消防器材展示室1,火警探測器,消防器材展示室3,水系統元件,
