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建築研究簡訊第95期 《業務報導》

具防火阻熱遮煙性能之水膜簾幕獲新型專利

       近年來,由於台灣民眾生活形態及需求的變化,大型商場、購物中心及高樓大廈雨後春筍般地出現,加上一般民眾對於逃生避難的意識逐漸覺醒,前述各類大型空間相關的防火及避難逃生也因而受到重視。現今的大型商場及高層建築物,為確保火災發生時的逃生避難路線,常使用防火鐵捲門以及防火牆等防火設備建構「防火區劃」,以確保避難人員於逃生過程中的安全。然而,目前使用之防火設備有其限制,較缺乏使用上的彈性,例如當建築物多個樓層在火災發生時,避難人員會同時進入樓梯間逃生避難,樓梯處便可能發生擁塞導致避難人員回堵於樓梯處,故在樓梯周圍增加安全區劃與在樓梯前走廊建置水平避難等待空間等,以延緩火焰、煙霧等進入樓梯間,將可提升避難逃生時的安全。但是現有防火牆、防火玻璃及防火鐵捲門等於設置上有其施工環境限制,缺乏空間利用彈性,如前述樓梯周圍等空間處即不適合防火牆、防火玻璃及防火鐵捲門等設置;各式防火設備亦有其自身的限制,以防火鐵捲門為例,當火災發生時,捲門一旦啟動降下後,便難以再開放供逃生用途,而同時可能妨礙消防人員進入救災,近日亦有防火鐵捲門在無火災時突然降下,導致車輛壓毀的事故。

       為解決上述問題,本所於102年進行「垂直簾幕結合水系統應用於建置水平避難等待救助區域之技術研究」,其研究成果近期獲得新型專利(具防火阻熱遮煙性能之水膜簾幕,新型M535097),此種水膜簾幕即針對需要防火、阻熱之場合,其最大特點就在於設置與避難上的彈性。

       防火簾幕一般而言相較於防火鐵捲門其結構輕巧、簡便,使用上也較有彈性,不過在阻熱性能上較差。但是此專利之水膜簾幕,藉由外加灑水系統配合,得以大幅強化簾幕的防火、遮煙及阻熱效果。其構造如所示,在主體的布幕外,另設有灑水機構,布幕上方設有集水槽,當中又有一灑水管,管上設有複數灑水孔,水灑入集水槽內後,便由集水槽前方之出水口流出,而形成一擋水簷。當水流過布幕即可形成一均勻之水膜,兼具有阻熱及保護布幕之功能。而使用的水則由下方回收槽進行回收,可有效減少用水量、延長水膜之持續時間。此設計為利用水的高潛熱,在蒸發時帶走大量熱量,而可使布幕表面維持在100℃以下並減緩布幕因受熱而劣化、損壞。當火災發生時,係可將簾幕下放,並開始供水至灑水管,於簾幕表面形成水膜,當高溫火焰與煙氣其輻射熱到達水膜時,水膜會將熱吸收並蒸發或隨水流帶走,而達到阻熱、遮煙及防火等效果。此水膜之效果十分強大,在實驗中除防火布幕外,一旦水膜形成,一般非防火布幕(如毛巾布)亦可獲得短暫性的防焰、阻熱效果。

       簡而言之,此新型的水膜簾幕最大特色為:

(1) 優秀的阻熱效果,當水膜存在時,表面溫度可控制於100℃以下。

(2) 構造簡單,使用簡單的灑水管,無需灑水頭或是細水霧噴頭及其相關設備。

(3)用水量小,與其它水系統不同,僅在表面形成水膜,故可用減少用水量而延長水膜簾幕的持續時間。

圖.水膜簾幕系統示意圖