建筑物火灾之特性课件

1、木造建築物火災燃燒之過程 一、燃燒過程 起火原因無焰著火發焰著火 起火最盛期燒盡倒塌滅火 二、每一過程時間長短之影響因素a.(起火原因無焰著火):起火原因種類、發生 場所位置。b.(無焰著火發焰著火):起火原因程度、 發生場所位置、空氣供應條件c.(發焰著火起火):發焰著火位置、建築 物構造。木構造與耐火構造建築物“時間-溫度曲線”等溫線 若以火源棟建築物外壁下端為標準，測定鄰 棟建築物壁面之溫度，將同一溫度之各點連 成一條曲線，此曲線即稱之為等溫線。 火源建築物燃燒時之等溫面曲線 等溫線其關係式如下: h=pd2 h:鄰棟建築物高度(m) P:延燒係數(m-1) d:距火源棟距離(m)耐火建

2、築物意義 本節所稱之耐火建築物則係泛指具有抗火(Fire Resistance)性能構造之建築物。諸如：磚造、石造、空心磚造、混凝土造、鋼筋混凝土造等建築物，其中尤以鋼筋混凝土造者更具有代表性。 耐火建築物火災特性 耐火建築物火災之延燒狀況，與前述木造建築物火災之情況大致相同，亦可分為初期成長期最盛期衰退期，每一時期的火災特性分述如下 輻射能回饋效應 當火勢由牆面上昇到達天花板時，若天花 板為可燃性者，火勢將迅速點燃天花板， 並快速向外擴散發展。燃燒中之天花板會 向地面放射大量之輻射熱，促進地面可燃 物之燃燒速度，此種現象即為密閉空間具 有之輻射能回饋效果。(Radiant Energy Fe

3、ed Back)。閃燃 (轟燃，Flash Over) (一)定義 室內起火後，火勢逐漸擴大，並生成大量 可燃性氣體，蓄積於天花板附近，當與空 氣混合濃度到達燃燒範圍時，達燃點後一 舉引火，室內頓時成為火海之現象，即稱 之。 影響F.O.T最大之三種因素 1.內部裝潢材料: (1)使用裝潢材料之位置： 同種類等面積之裝潢材料中，影響最大 之部位為天花板板面，其次為壁面，影 響最小者為地板面。 (2)裝潢材料之燃燒性： 耐燃者F.O.T愈大. (3)裝潢材料之熱傳導率： 熱傳導率低之材料，由於保溫性良好， 熱之擴散緩慢，不僅縮短F.O.T，亦使該 時之溫度顯著增高。 (4)裝潢材料之厚度： 材料

4、厚度愈薄者， F.O.T自然愈短。 天花板及牆面部份使用耐燃、熱傳導率大 且厚度大之材料，F.O.T愈大 2.火 源 大 小 定義:可燃物表面積/室內全體表面積 影響：(火源愈小，F.O.T愈大)3.開 口 率 定義:開口面積/室內牆壁面積 影響:(開口率愈小，FOT愈大，當開口率小 至 1/16 以下時，則不易有F.O出現) 三、最盛期 火災進入閃燃之後，由於燃燒速度增加，放出大量之熱，高溫持續，火勢亦達鼎盛，此一時期稱為最盛期。 (一)燃燒型式1.通風控制燃燒 意義:初期火場通風口流入空氣量尚不足使所有 的可燃物同時燃燒，因此燃燒速度乃受流 入之空氣量所決定，與可燃物表面積無關。 判斷方式

5、:g1/2 AH / AO （0.29） ：空氣密度 g：重力加速度 A：開口部面積 H：開口部高度 AO：可燃物表面積 (二)最盛期之燃燒速度 R=5.5AH R:燃燒速度 (Kg/min) A:開口面積 (m2) H:開口高度 (m) (三)火災溫度 火災溫度隨時間經過而發生變化，此種溫 度-時間關係圖，稱為火災溫度曲線。此曲 線因室內條件之差異，有時較標準曲線為 高，有時較標準曲線為低。此一條件即稱之 為“溫度因子”(Temperature Factor) 。 溫度因子= AH/AT A:開口部之面積(m2) H:開口部之垂直高度(m) AT :室內天花板、牆壁、地板之全表面積 (m2)

6、 *溫度因子愈大，則溫度曲線呈愈高溫之狀 態。反之，溫度曲線愈低。(如圖) (四) 、火災持續時間 火災最盛期之燃燒速度大致呈一定狀態時，則其 火災持續時間: T=W/R =WAF/(5.5AH) W:單位面積之可燃物量(kg/m2) AF:地板面積(m2) W:室內可燃物量(kg) = WAF R:燃燒速度(kg/min) 持續時間因子(Fire Duration Factor) =AF/AH 四、衰退期 最盛期過後，隨著可燃物的燃燒殆盡，火 勢逐漸轉弱。當室內已一覽無遺時，已進 入衰退期。 複燃 一、定義： 火災在悶燒(Smoldering)狀態時期，因空氣中的氧氣量不足，而產生大量之可燃

7、性氣體，充滿整個室內空間。惟不久之後，由於門窗玻璃或其他處所之破裂或自外部開啟開口，而形成空氣之流通口。此時，若造成大量空氣湧入時，將可能使充滿室內之可燃性氣體一舉燃燒，火焰從窗口噴出，造成危險。此種現象一般稱為複燃(Back Draf)現象。 二、閃燃與複燃之差異 美國學者Dunn於2000年時亦提出是閃燃 (Flash over)與複燃(Back Draf)現象，二 者之間差異點：在火場中，複燃現象發生的機率較少；但 相對的，閃燃現象則較常發生。複燃現象為一種爆炸現象，其所釋放出的 能量常造成門窗的破壞；而閃燃則是火勢 快速發展的一種現象。造成複燃發生的原因為空氣；造成閃燃發生的原因則為熱

8、，而不是空氣。在火災發展時期中，複燃發生在成長期或衰退期；閃燃則僅可能發生在成長期。高層建築物之特性一、高樓建築結構特點1.結構堅固結實。2.樓層面積廣闊。3.裝璜材料複雜。4.開口通道眾多。5.各種管道密佈。二、用途特色1.用途複雜。2.人口密集。高層建築物火災特性1.濃煙密佈: 高樓建築氣密性良好,初期外部進入之空氣不足，通常形成不完全燃燒，而產生大量濃煙。 2.高溫灼熱: 高樓大廈多為密閉式建築，內部燃燒所生之熱， 不易擴散至外部，因此熱量蓄積之結果，形成高 溫、高熱。 。 3.延燒快速: 高樓內部之垂直管道與上下樓梯通道，不但造成火勢延伸之孔道，更易形成所謂煙囪效應(Stack Eff

9、ect)，使火災延燒迅速。4.逃生不易: 高樓建築物由於距離地面高，縱深大，通路轉折，人們逃生不易。 5.搶救困難: 高樓之高度如果超出雲梯車之界限，固無 法到達，即使雲梯車可以到達，亦因風 力、荷重及噴水反作用力之關係，其穩定 性與安全性要大打折扣。逃生對策原則 1.直覺之原則: 指在非常狀態下，即使頭腦混沌，處於無 法作正常判斷之智能低劣狀況下，亦能憑 其直覺而採取必要之行動。例如：在標示 板上書寫文字，不如以圖形或箭頭等簡單 符號表示，使人一眼即能明白。基於此觀 念，對建築物內部裝設避難方向指標 以及出口標示燈等。 2.萬全原則: 係指萬一某種手段故障而生阻礙時，另備 有第二種甚至第三種

10、手段，可以保證遂行 其目的之意。例如：為防止停電，而備有 緊急電源，乃至於建築物逃生之設計，強 調二方向避難原則等，均是此項原則 之運用。地下建築物火災之特性 地下建築與高層建築物火災相似之處列舉如下： (一)二者在救火時，均需利用樓梯(或電梯) 到達起火地點。 (二)二者發生火災時，均濃煙密佈，充滿有毒氣 體。 (三)二者均呈現高溫灼熱。 (四)二者火災時，均有迅速向上延燒之特性。 (五)二者均逃生不易。 (六)二者之搶救均極困難。 地下建築物火災，除上述與高樓火災有相似之特徵外，尚有下列特殊之處： (一)地下建築物火災現場瞬息萬變: 地下層因結構複雜，用途分歧，因此隨時 可能產生不同之情勢，呈現一種極不安定之狀 態。 (二)搶救工作危險重重 地下層之救火工作，因受上升之濃煙與高熱之 壓迫，困難重重。 (三)火點發現困難。 由於地下建築火災經常延誤發現，消防隊到達時 已隔相當時間。此外搶救時內