火灾烟控系统之应用.pdfVIP

中興工程季刊．第105期．2009年10月．PP. 51-59 SINOTECH ENGINEERING CONSULTANTS,INC. .tw/journal/ 火災煙控系統之應用 術 技 程 工 丁 俊 智* 術 技 程 工 摘 要 煙為火災時人員傷亡的主要原因，其影響時間比火災更久。煙對於人體的危害主要來自其本身 TAO 的高溫、毒性及遮蔽。影響煙的流動因素則包括煙囪效應、浮力、熱膨脹、自然風等之自然驅使力 以及空調系統及電梯活塞效應等之強制驅使力。煙控系統可分為自然式煙控系統及機械式煙控系 統，其中自然式煙控系統包括了區隔、蓄煙及自然排煙，而機械式煙控系統則包括了加壓、氣流及 機械排煙。本文針對影響煙的流動因素進行探討，並討論不同的煙控系統，以期進行相關設計時能 依建築物及空間之特性設計出最適當的煙控系統。 關鍵字：煙、煙流動因素、煙囪效應、浮力、自然風、自然排煙、機械排煙、煙控系統 一、前 言 周圍氣體溫度達到 60℃時，人體尚能忍受一段時 間，不過要視當時人的衣著及個人體質等因素決 根據美國國家防火協會（NFPA ）對煙的定 定承受時間的長短，若周圍溫度為 120℃時，人 義，煙乃是物質燃燒後形成之固體懸浮物、液體 體只能承受十幾分鐘而已，當火場溫度達 175℃ 微粒子、氣體及引進之空氣混合而成，亦即包括 時，只要一分鐘人的皮膚就會受到嚴重的傷害。 固體灰燼碳粒、未燃燒完全之焦油液滴、水蒸 此外，煙的高溫會直接引起上呼吸道水腫，造成 氣、二氧化碳、其他有毒或腐蝕性氣體。煙對人 上呼吸道的阻塞，因而產生窒息。 的傷害主要在於煙的毒性、溫度與遮蔽性。 以上所述，煙的毒性及高溫是對人體造成生 關於煙的毒性方面，煙主要包含 CO 、 理的傷害，而煙的遮蔽性則是會對人的心理造成 HCN 、NH3 、HCl 、SO2 等有毒氣體。其中最嚴重 影響。火災發生時，人的心理已相當恐慌，加上 且最普遍的是一氧化碳中毒，因為一氧化碳會阻 煙的遮蔽，使人看不清周圍環境，使得人員逃生 礙血液運送氧氣的功能，只要火場空氣中一氧化 的困難度大增，尤其是那些對空間環境不熟悉的 碳的濃度在 1﹪左右，即會使人停止呼吸，幾分 人員，此項也是常造成火災嚴重傷亡的主因之 鐘後就會死亡。此外，煙亦會對呼吸系統造成傷 一。 害，使得黏膜脫落，阻塞呼吸道的通暢，使得肺 由以上可知，煙為火災時造成人員傷亡的主 部水腫，氧氣無法交換，因而缺氧而死。 因，甚至火已經熄滅後，煙仍對人的生命構成威 在煙的溫度方面，由於近代的建築物內大量 脅，因此火災發生時煙的控制就格外重要。本文 使用人工合成材料的裝潢、傢俱及電器材料，使 將探討影響煙流動的因素，進而說明不同的煙控 得火災發生時，其火場溫度可達 1000℃左右。當 系統以作為煙控設計的參考。 * 中興工程顧問公司機械工程部工程師 51 中興工程季刊．第105期．2009年10月．PP. 5