消防安全之排煙設備plugholing

室內排煙設備設計風量及排煙口數量時都是參照設置標準第188條，機械排煙排煙量應在最大一區防煙區劃面積每平方公尺每分鐘一立方公尺以上。
但是排煙口的數量，法規中只有規定同一防煙區劃內排煙口間距不得超過30公尺。

什麼是plugholing？

http://www.dachyplaskie.info.pl/imgs_upload/photo/2010_02/klapy/5.jpg

A圖所示就是正常情況下排煙設備排除濃煙的樣子。

如果排煙口的體積/質量流率(或風速)過大的話，就會造成B圖的情況發生，排除太多的新鮮空氣，除了不利人員避難(呼吸需要新鮮空氣的維持)之外，也會引起新鮮空氣的大量對流(通風良好情況下)，造成火勢的成長。

如何避免呢？在設計程序中，可以參考NFPA 92B所提供的計算式來評估(依公式知：排煙口要貼近天花板、遠離牆壁才能避免PLUGHOLING發生)，或是使用CFD做電腦模擬。

我用這個公式來驗證設置標準的規定是否會產生這種情況，也就是說，使用法規的合法標準來驗證是否會安全。

假設一場所500平方公尺，依法設一排煙閘門(60cm*50cm)於區劃的中央(r = 1)，不考慮壓損情況下，設排煙機一台500CMM(8.33CMS)。天花板高度3米，煙層厚度以避難允許之最低1.2米(等效直徑0.54m，1.2>2*0.54，ok!)計算，排煙口與天花板切齊。

計算後得知，僅設一個排煙口會造成單一開口流量太大，理想情況下，應該要設置至少兩個排煙口。
而兩個排煙口邊之間距至少要1.836米以上。

假若式排煙口設於牆壁上或太靠近牆壁(r = 0.5)的話，則排煙口至少要三個以上。

消防安全之撒水頭集熱板

撒水頭距離裝置面超過30公分，所以解決方案變成加裝集熱板(heat collector plate)。乍看之下是一個合理的解決方案，但翻翻設置標準就可以知道，允許裝設集熱板的情形只有兩種，一是裝設於貨架的撒水頭，另一個是撒水頭側面有樑的情形。
集熱板的集熱效果已被相關實驗及模擬否定了。
再者，貨架用的’集熱板’應該不能叫做集熱板，應該叫擋水板(SHIELD)，功能是防止撒水頭被上層已動作撒水頭淋濕，減緩動作時間。
NFPA 13已明文表示集熱板不能當做輔助撒水頭動作的裝置(“Heat collectors shall not be used as a means to assist the activation of a sprinkler.”)，集熱板形成熱流的停滯點(STAGNATION POINT)反而會成為撒水頭啟動的障礙。

消防署也在99年3月份的執法疑義做出解釋：
提案三：各類場所消防安全設備設置標準自動撒水設備撒水頭集熱板之設
置，得否在高架儲存倉庫之貨架或撒水頭側面有樑等兩種情況以
外設置。
決議：為確保依各類場所消防安全設備設置標準設置之自動撒水
設備功能正常，上開標準第 46 條高架儲存倉庫貨架撒水
頭設置集熱板，係為避免感熱元件遭上方撒水頭撒水淋濕
，影響作動時間；另第 47 條撒水頭側面有樑，係考量撒
水頭要符合設於裝置面下方 30 公分內，迴水板又要與樑
底保持在一定距離以下，因可能無法兼顧二者之規定，故
有得設集熱板之規定；至其他處所應考量能及早動作，避
免作動延遲造成無法滅火之疑慮，撒水頭之迴水板應設於
裝置面下方，其間距在 30 公分以下。另撒水頭下方有沖
孔天花板等是否會有整流效果，致生因撒水無法充分擴散
之撒水障礙，有檢討是否設置二層撒水頭之必要，請業務
單位蒐集國內外相關資料，提下次會議討論。

為什麼撒水頭要裝在靠近天花板的地方呢？火災的燃料不只是平常眼睛所見那些’被防護物’，在火災成長之後，主要都是蓄積在天花板下方的煙，煙就是一種燃料，撒水頭的很重要功能就是冷卻天花板下方的煙層，延緩閃燃的發生、延緩火勢的成長，以前在消防局做3D滅火訓練時，其中有一項是以水霧冷卻天花板，實際參加過就會知道冷卻天花板對於延緩火勢成長是多麼重要。

至於時常遇到這種問題的開放式天花板、餐廳造型天花板怎麼解決問題呢？我也覺得頭很大。