::: 首頁   資訊與服務    建築簡訊    建築研究簡訊第101期《專題報導》參加第12屆性能法規與防火設計方法國際研討會  
建築簡訊

建築研究簡訊第101期 《專題報導》

參加第12屆性能法規與防火設計方法國際研討會

       第12屆性能法規與防火設計方法國際研討會(The SFPE 12th International Performance-Based Codes and Fire Safety Design Methods)係由美國防火工程師協會(The Society of Fire Protection Engineers,SFPE)每兩年舉辦一次的國際研討會,本次活動研討會會議地點在美國夏威夷檀香山市,包括Poster Session、消防避難產業設施展覽及研討會議。整個活動由SFPE主席John "JC" Harrington開場,說明研討會內容,並強調該會相當重視現代科技的資訊推播交流,全球相關領域研究者可利用各種網路社群媒體(包括website、blog、facebook、twitter、linkedin、youtube、SFPE event App等),追蹤討論相關火災科學議題,以即時獲取最新的資訊。

一、消防避難產業設施展示

       在消防避難產業設施展出方面,內容包括各種消防泵設備(含配件)以及整體系統的規劃設計、製造和安裝,另外包括系統週遭驅動器、控制器等;綜整未來發展趨勢包括在系統設計運用建築空間資訊,採智慧化設計,搭配整合設計、計算、物件座標等三維空間設計軟體,以使撒水滅火系統管路具有適當高程和坡度並按照業者現場安裝需求繪製系統,後續此設計模型資訊可轉作維護管理使用,以節省成本及提高效率。另外在維護管理方面,多採用圖形化、智慧化以及雲端化管理系統,以進行操作、監控和故障或甚至事故的通報、損管等處理。

圖1. Peerless Pumps雲端操作監控系統示意圖 

圖2. AutoSPRINK系統設計資料庫示意圖

圖3. 研討會會場

圖4. 本次參與的SFPE夥伴介紹 

二、研討會及海報發表

       本次研討會分成A、B兩場地同時進行,會場內擺設如同宴會的圓桌,參加者採開放式自由入席,增進參加者互動討論的方便性,綜整研討會簡報及海報內容與建築防火有關之重要內容如下:

(一)性能式設計

性能式設計傳統上主要依據其流程架構 – 定義計畫範圍、確立目標、定義目標、發展性能要求、發展火災情境及設計火災、發展試驗設計、評估試驗設計、選擇符合性能要求設計、修改設計或目標及選擇最終設計等步驟進行。但在這些步驟中,有些值得進一步的探討,例如發展火災情境及設計火災,有多篇文章提到大空間火災行為與傳統火災假設不同,火場空間可能不會同時劇烈燃燒,需考量travelling fire此類火焰連續擴散的影響;還有依據標準構件試驗所獲得的耐火性能,在遭遇局部火災時的性能差異,這些皆須納入性能式設計去考量。這問題近來也逐漸浮現在對於標準耐火試驗與實際火災差異的檢討,目前的標準防火測試,亦可稱為纖維素火災,亦即燃燒物主要為纖維素,但現今塑膠、化學及工業等可燃源充斥在各類型的建築內,其所引起的火災成長曲線勢必更嚴重;同時標準防火測試也未考量降溫階段對構件或結構的影響;另外火災的嚴重程度也與火場通風有關,這些差異在性能式設計時均應依據各案加以探討,以獲得最佳且安全的防火設計。

圖5. Travelling fire和周遭氣體溫度示意圖

(資料來源: Improved Formulation of Travelling Fires and Application to Concrete and Steel Structures,Rackauskaite Egle, Hamel Catherine, Law Angus, Rein Guillermo, 2015)

(二)綠建築環境(綠屋頂/綠牆)火災預防

都市建築往朝高層、高密度發展過程中,對都市造成最大的挑戰是環境綠化空間的不足,因此垂直綠化做為內部或外部立面或屋頂綠化成了替代方法的一種,這種綠化植栽同時具有隔熱效果,也能有效降低都市高溫,形成節能綠環境的一環。

圖6. 典型綠屋頂植栽系統斷面圖

(資料來源: Fire Performance of Green Roofs and Walls,Department for Communities and Local Government,UK,August 2013)

圖7. 綠屋頂

(資料來源: Reaction to fire of Green Facades and Roofs,Nataša Knez, BRI/ENBRI Workshop, Brusseis, 12th Nov. 2014)

圖8. 綠植栽牆

(資料來源: Fire Performance of Green Roofs and Walls,Department for Communities and Local Government,UK,August 2013)

       但這種新型態的綠植生牆//綠屋頂防火安全仍有些疑慮,包括在建築法規上、安全設計、使用維護及相對應的測試標準等要求。對於這類新型物件的防火對策整理如下:

1.火災預防

• 增加生長培養基的不可燃含量或降低其有機含量

• 降低植栽框架系統材料的可燃性

• 建議限制植生種類

• 防止植生系統乾燥

2.設置防火阻隔帶

       如同建築防火區劃要求,許多的指導文件要求在達特定面積大小時,應設置非植物邊界區域以中斷火災擴散,火災中斷通常由非植物帶組成,例如維護通道。

3.使用管理

維護管理及生長良好的綠屋頂/牆,其火災風險其實是不高的,但使用管理上要注意維持灌溉系統的運作可靠度、避免植物乾枯、適時清除乾枯的枯葉枯枝、植栽系統週遭勿有高發熱器具(如探照燈)長期照射以及設置適當的消防安全設備。

(三)外牆延燒防火

       受到2017年英國Grenfell tower大火影響,多篇文章探討外牆防火,此主題與其他篇文章如大型戶外電視牆、綠屋頂或綠色植生牆等所引起的火災危害亦為相關,而國內近來因應氣候變遷,部分建築外牆增設具有隔熱效果的外覆牆,其防火性能值得加以探討,包括其安裝的法令規定、設置的防火性能標準、對應的標準試驗以及後續使用維護注意事項等。

       在FM Global的簡報中,研究評估ACM牆組件的火災危險性,使用ANSI / FM 4880的平行板測試(16英尺PPT)方法,並比較NFPA 285(美國)和BS 8414(英國)的防火測試結果。測試證明16英尺PPT可有效評估ACM組件火災中的危害。另外結果還顯示,即使通過NFPA 285,在16英呎PPT測試中仍可能呈現較高的危害,主要是由於NFPA 285測試中採用的熱通量相對低於真實火災情景。

圖9. 大型外牆火災試驗類型(資料來源:FM Global簡報資料)

       我國業已施行建築防火性能法規及設計評定審查十餘年,藉由參與國際研討交流平台汲取國外創新技術,有利於國內法規制度及設計技術之提升,及建築防火性能法規與設計評定審查作業之精進參考。另外研討會所獲得的許多寶貴資料,可供本所依據本部中程施政計畫施政綱要「建構永續、宜居環境」的目標下,據以規劃後續科技計畫研擬內容參考。