无尘室性能式烟控系统设计与应用分析.PDFVIP

無塵室性能式煙控系統設計與應用分析 楊冠雄 國立中山大學機電系榮譽教授 吳鳳科技大學消防研究所教授 Fellow ASHRAE, Distinguished Lecturer jerry2709@ 摘要 廠計畫中。其火災情境流程圖，如下圖 1 所示。 大型電子廠之無塵室，為全面自動化生產廠 房，經常於廠區內設置頭頂搬運（Overhead Transport ）系統來替代人工搬運，無法符合「各類 場所消防安全設備設置標準」第 188 條第 1 項第 1 款防煙區劃面積規定之限制。且其防煙區劃打破 後，機械排煙系統之排煙量，無法達到在大區域防 煙區劃面積每平方公尺每分鐘一立方公尺以上之 規定，因此必須進行性能式煙控系統設計，並進行 電腦模擬與性能驗證，以確認其於發生火災時可確 圖1 無塵室火災情境流程圖 保人員之避難安全。此即為本文之主旨所在。 關鍵字：無塵室、性能式煙控系統設計、電腦模擬 2. TRUSS區蓄煙空間之形成 分析。 本創新設計之關鍵因素，在於火災於悶燒階段 1. 前 言 為VESDA 偵側到後煙控系統仍維持 INTEL 原廠 目前台灣晶圓製造廠無塵室之創新型煙控系 設計之下排煙模式; 於火災成長至明火階段，煙塵 統設計理念，為本研究團隊於 1997 年所建立; 主 自多孔地板上竄至FAB 區內部，則起動其上排煙 要肇因於當時發生之半導體廠火災，導致120 億元 系統，為小火及中火之情境火勢依NFPA 92 B 所 台幣之損失後所研發而成，後經普遍應用於大型8 規範之t-squared Ultra Fast Fire 曲線成長而起動撒 吋與 12 吋晶圓廠之實際建廠計畫中；當時，本煙 水系統;於萬一仍無法壓制火勢時，FFU 將於200 oC 控系統之設計理念為世界上首度提出，並一舉突破 時被5 MW 之火源所燒毀，濃煙順勢向上，而形成 INTEL 原廠設計只提供下排煙系統之弱點。 TRUSS 區蓄煙之有利條件。因此，整體煙控系統 INTEL 之排煙系統設計，可適用於如悶燒 形成多重防線之良好性能。 （Smoldering ）等70 W 至3kW 以下之小火災，因 由於無塵室內之TRUSS 區具備有大空間蓄煙 為FFU 之向下氣流只達0.35 m/s 至0.45 m/s 之間； 區之特性，亦即當於晶圓廠無塵室發生火災時，若 當火災規模大於此，則火災產生之濃煙向上熱浮力 FFU 被燒毀墜落後，將於FFU 上方形成空窗缺口， 速度已遠大於 FFU 向下之氣流速度，於壓制上有 濃煙將因熱浮力而上竄至TRUSS 區；此時，廣大 極大困難，可能導致濃煙快速之水平擴散，而整個 的TRUSS 區可形成蓄煙區，以減緩煙層之下降， 無塵室陷入嚴重之煙損中。 以利人員安全避難。 為此，本研究團隊提出針對小火、中火、及大 為印證此設計理念，本研究團隊於 2011 年 9 火（自70 W 至5 MW ）之情境，進行性能式煙控 月7 日及8 日在內政部建築研究所台南防火試驗中 系統設計，並進行電腦模擬與性能驗證，落實於建 心進行了 FFU 燃燒之全尺度實驗，獲得相當之成 功。此次實驗不但為我國首次進行，且亦為世界上