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建築研究簡訊第113期

  • 日期:110-10-26
業務報導王天志
原有合法場所既設消防安全設備有效性及改善技術與工法研析

  相較於新建建築物,原有合法建築物符合興建當時的法令標準,但與現今標準相較,其原始防火避難設施及消防安全設備要求可能低於現行法令規定,同時設備也有可能會隨著時間、環境因素而逐漸老化、損壞,一旦發現設備功能異常或性能衰減,如何在不破壞建築物結構、設備情況下,透過對建築物衝擊影響較小的技術、工法或同等性能的替代性方案使安全與經濟可達到平衡,確實是值得重視的議題。

本研究內容針對「老舊撒水頭之性能試驗」、「撒水設備放水試驗與模擬」以及「防災監控系統調查與整合」三個研究主軸進行,成果摘要如下:

老舊撒水頭之性能試驗

  為調查於建築物設置一段時間之撒水頭,其放水性能是否會因為產品材質、設置環境、管內水質而造成影響,本研究首先針對新品撒水頭進行動作試驗,了解市面上銷售及安裝之撒水頭樣品的放水性能試驗結果。在已設置之撒水頭取樣方面,本研究以11層以上且屋齡20年以上6棟分布於台北市、桃園市及高雄市之原有合法建築物為調查對象抽取撒水頭,並依序進行外觀檢查、耐洩漏試驗、動作溫度試驗、功能試驗及熱氣流感應試驗。根據試驗結果及試驗過程中之觀察,提出既設撒水頭之管理與政策上之建議。

撒水設備放水試驗與模擬

  首先挑選實驗場域進行現地試驗,針對自動撒水設備最末端之末端查驗裝置進行放水測試。將現地測試結果和水力計算工具進行比較,確認水力計算工具正確性後,進行不同設計參數(幫浦揚程、海森威廉C值、撒水頭防護半徑、撒水頭放水係數)的樣本計算模擬分析。最後,針對原有合法建築物之現況特性,並提出提升民眾改善意願的管理制度和政策建議。

防災監控系統現況調查與整合

  首先進行防災監控系統現地調查,了解目前高層建築物防災監控系統與認可基準功能規範之符合度。其後,探討P型或R型火警受信總機進行電氣傳輸和通訊整合之技術相容性。引用資通訊(ICT)及物聯網(IoT)相關技術,提供新建及既存原有合法建築物可行的整合方式,並提出法規增修之建議。

研究發現

() 老舊撒水頭試驗

1. 外觀檢查結果:不合格率高達55.8%。不合格的情況包括迴水板碰傷、本體產生銅鏽、進水口有沉積物等。

2. 動作溫度試驗:此項試驗結果皆為合格,但是其中有22%的撒水頭可能因堆積水垢和銹泥,造成撒水頭動作用迴水板未正常落下,將造成撒水頭的水流無法正常均勻噴放。

3. 功能試驗:試驗結果有27%撒水頭因發生沉積現象超過1分鐘而判定不合格。經檢查撒水頭,其有可能造成沉積現象的原因為本體內部有堆積水垢和銹泥。

4. 感度熱氣流試驗:不合格率為21.1%,顯示長期設置的撒水頭,有可能因本身材質或環境而影響到撒水頭對熱氣流的感度。另外試驗過程中,發現部分撒水頭的止水墊或止水承座無法在撒水頭動作後正常脫落,造成放水不均勻甚至無法開啟放水。

5. 綜整前開結果,外觀不合格率高達55.8%,其餘試驗也有2成多的不合格率,明顯影響撒水頭效能。因外力及環境因素所造成撒水頭外觀缺失和撒水頭洩漏部分,可透過定期檢修作業察覺並予以汰換,而其他造成不合格的原因,如長時間的管內鏽蝕、汙垢之物理、化學等因素,難以於檢修時以外觀目視察覺和判斷。建議參照美、日之做法,裝設一定時間以上之撒水頭應實施抽樣試驗,並視試驗結果決定是否汰換。

() 撒水設備放水試驗與模擬

1. 管路系統長時間使用老化、銹蝕或雜質,會造成海森威廉C值下降,進而影響撒水頭放水性能。幫浦性能也可能逐漸衰減而影響撒水設備放水性能。建議管理權人於定期消防檢修時,紀錄幫浦性能曲線和末端查驗裝置放水壓力。當撒水設備放水性能衰減時,可交叉比對長期紀錄,決定經濟、合理、有效的改善方式。

2. 原有合法建築物撒水設備性能改善可透過增大幫浦揚程或減少配管摩擦損失;或藉由調整撒水頭防護半徑和放水係數提高放水密度,相關改善建議事項等研究成果,將提供主管機關研修相關規定參考。

() 防災監控系統現況調查與整合技術

1. 在防災監控系統與受信總機的整合上,則必須考慮硬體設備之相容性;通訊傳輸上,建議用國際通用通訊協定,以確保使用者長期具備新增、刪除、修改的彈性,且政府單位可透過應用程式界面(API)協議制定,達到政府管理或第三方管理的效益。

2. 本案現地調查後發現,既有高層建築物在防災監控系統的電腦設施建置,以及防災設施、設備的表示項目、警報項目、操作項目等功能,普遍來說尚未完備。研究建議可將防災監控系統要求的具體事項增列於「各類場所消防安全設備設置標準」本文中。如此,一方面可提供消防專技人員設計、監造、裝置有明確標準,另一方面各縣市消防主管機關亦能更明確於消防圖說審查及竣工查驗進行要求。

結語

  為提高原有合法場所之消防安全,亟需更新其消防安全設備,但既成空間有諸多限制,不易改善。因此本研究內容針對「老舊撒水頭之性能試驗」、「撒水設備放水試驗與模擬」以及「防災監控系統調查與整合」三個研究主軸進行,提供如何在不破壞建築物結構、設備之情況下,透過新技術、移動式的工法或簡易性、同等性能的替代性設備,使安全與經濟達平衡,提供國人可行解決方案。