高層建築物防火安全設備之概要 －消防水系統介紹

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高層建築物防火安全設備之概要 －消防水系統介紹 林傳鐙　技師 建築物火災之發生，全世界古今中外常會發生，人員傷亡卻以近代較為嚴重，也較受重視。台灣於85年3月1日於內政部成立消防署，即刻於同年8月11日修正公布新的「消防法」，並於86年3月13日修正公布「各類場所消防安全設備設置標準」。此「設置標準」分三編共計198條之條文。其中有關撒水系統之法令，依滅火時機分初期滅火及消防搶救兩種功能。本文介紹初期滅火之水系統消防安全設備，計有室內外消防栓及自動撒水或水霧設備以及消防搶救設備之消防用水與送水口、連結橫管與出水管等設施。 一般而言，撒水系統是滅火系統中應用最廣泛者。基本上撒水系統與煙管理系統的防垂壁、自動釋煙口、排煙機等相互結合，一旦火災發生可以讓建築物內人員逃生避難更安全，也可以讓消防人員工作更容易與安全。 水系統初期滅火－撒水動作之時機 各種消防安全設備乃隨著火場燃燒過程各階段活動之進行，配合適當時機而運用，以提高火場之安全度。設備與火場間之對應關係，參見圖一所示，水系統之室內撒水或水噴霧在火災初期時需發揮效用。 基本上，所有之消防安全設備系統都是屬於強制式之防火安全裝置，它的機能都僅在閃燃點之前才有效，並且須配合自然式之防火安全系統性能才可充分發揮。由於消防安全設備系統並不是百分之百能防止閃燃點的發生，所以具有防火安全設備系統之建築，並不表示已絕對安全，火災發生時人員隨時需準備做任何逃生或避難之行動。 表一　消防安全設備系統種類 滅火設備系統 滅火器 屋內消防栓設備 撒水龍頭設備及水噴霧等滅火設備 動力消防泵浦設備 警報設備系統 自動火災感測警報設備 瓦斯漏氣警報設備 漏電火災警報設備 消防單位火災通報設備 逃生避難設備系統 逃生器具設備 誘導照明燈設備 誘導標識設備 煙控設備 救火活動必要設備系統 排煙設備 連接送水管設備 無線電通信輔助設備 緊急電源插座設備 消防水系統之功能與分類   滅火設備系統乃是直接對火場內燃燒物，進行窒息、降溫、或隔離作用，以達阻止燃燒現象之持續發展。火場內不同的可燃物，其燃燒現象與原理不同，故其最有效而安全之滅火方法也不同。表二係表示火場之燃料種類及其各種適用之滅火方法，水系統僅能在A類火災適用之。 不論採用何種滅火方法，在規劃設計時都須考慮空間大小及其燃料分佈範圍，發生火災燃料儲量，來決定為中央式滅火系統或個別手提式滅火器。例如在某一機械電氣設備樓層，火源分布廣，可考慮利用中央式自動消防系統，將滅火管線分佈整個設備層，以提高其防火安全性能。又例如在大型百貨建築之商店區，其內部陳列大量之各種衣服、商用品等易燃物，可利用中央式之自動滅火系統，以滅火管線分佈整個區，來提高該區之防火安全性及功能。所謂自動滅火設備系統，是利用自動探測及控制裝置，能自動將中央式滅火系統啟動。   反之，如果只為個別之小住宅房舍，全部空間面積不大，僅採用個別手提式滅火裝置就已足夠。因此滅火設備系統之規劃設計方向，須視空間特性(即空間規模、火源密度、燃料存量等)來決定較理想。 表二　火災燃料之滅火原理與適用方法 火災分類 燃料種類 滅火原理 適用滅火方法 A 紙、木、布 覆蓋、冷卻 酸鹼液、泡沫、水 B 油脂、溶劑、瓦斯 覆蓋 泡沫、CO2、乾粉劑 C 電氣設備 覆蓋 CO2、乾粉劑 D 金屬粉末 特殊方式 特殊乾粉、食鹽、石墨 基本上，中央式滅火系統由於都須以管線配設至各需要消防空間，在空間安排上，須注意水平管線及垂直立管管線位置、高度、有效範圍。圖二為中央式之自動撒水滅火系統構成，顯示管線及各元件之相關設置方式情形。 事實上，撒水頭種類繁多，其撒水量、反應時間、撒水射程皆不相同，須視空間規模、室內火災發生型態、火負荷量，以及逃生可用時間來選設。同樣地，其他滅火種類，其噴嘴放射量、放射方向等，亦須視室內火災發生型態、火負荷分佈來規劃設計。 一般而言，依撒水頭的安裝位置，撒水系統可分為垂懸式與側壁式。如表三，如果依撒水動作系統方式，則可分為：1.濕式系統、2.乾式系統、3.預動式系統、4.一齊開啟式系統。其原理分別如下： 濕式撒水系統：平時管內貯藏水，撒水頭融片受熱熔化即立刻撒水出來。 乾式撒水系統：平時管內貯高壓空氣或氮氣，火災時撒水頭融片受熱熔化後，先將管內氣體排出，才啟動水閥或泵浦將水送入管內，水才會撒出來。 預動式撒水系統：平時管內無水，火災時先由自動裝置將水泵入管內，俟撒水頭融片熔化後，水才撒出來。 一齊開啟式撒水統：平時管內無水，火災時直接將水泵入管內並由撒水頭立即將水撒出。 這四種撒水頭撒水系統之構成方式，如圖三所示。各系統之動作順序，以及其適用建築物類型，如表四所示。 表三　撒水頭系統種類適用場所及動作順序 系統種類 動作順序 適用場所 濕式系統 撒水頭融片熔開→撒水 不結冰地區建築物 乾式系統 撒水頭融片熔開→釋氣→水泵水閥打開→撒水 小規模建築物 預動式系統 探測器感知→水泵水閥打開→撒水頭融片熔開→撒水 電腦機房、售物商店、電信機房(怕水物品之場所) 一齊開啟式系統 探測器感知→水泵水閥打開→撒水 影劇舞台、飛機棚廠、易燃液體置放場 表四　撒水頭設置之基本規劃設計準則 撒水頭規劃設計項目 空間火災危害程度 輕度 中度 高度 每一撒水頭最大含蓋面積 垂懸型 12～18m2 12m2 8m2 側壁式 11～18m2 7～9m2 － 支管上撒水頭之最大間距 垂懸型 4.6m 4.6m 3.7m 側壁型 4.3m 3m － 支管上撒水頭之最多數量 8個 8個 6個 高層建築撒水頭系統 撒水頭系統之供水立管，在高層建築時因為要降低給水量，而須將撒水系統做分區之規劃設計。一般分成三種系統：1.單區式，2.獨立兩區式，3.高架水槽兩區式。圖四表示高層建築三種撒水系統之立管方式。 較高層之自動撒水設備係指在建築物之天花板，以一定之間距裝置撒水頭，當發生火災至一定溫度(通常大約在72℃)時，撒水頭之感應片會脫落，並開始撒水以撲滅火災。此種設備因不必依賴人工操作，對於火災初期之滅火具有相當大的效果，一般高層建築物等危險性高且滅火不易之場所使用。 一、設置基準 依「設置標準」第17條之規定，表五所列之場所應設置自動撒水設備。(待續) 表五　應設置自動撒水設備之場所 樓層或高度 用途場所 樓地板面積（FA） £10F 甲-1 FA³300m2 甲-2～甲-7、乙-1 FA³1500m2 ³11F 全部場所 FA³100m2 甲類、戊-1 無限制 地下層或無開口樓層 甲類 FA³1000m2 供甲類使用樓層 戊-1 甲類場所FA³3000m2 高度>10m 乙-11 FA³700m2之高架儲存倉庫 地下建築物   FA³1000m2 註：應設置自動撒水設備之場所，依本標準設有水霧、泡沫、CO2、乾粉等滅火設備者，在該有效範圍內，得免設自動撒水設備。

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最後更新日期: 2005/05/07