115 一般警察特考三等 消防警察人員類別 建築防火 考古題詳解

115 年・一般警察特考・三等・消防警察人員類別
試題代碼 建築防火

第 一 題25 分

近年鋰離子電池工廠火災事件頻傳,造成民眾生命財產的損失,並對消防搶救人員的安全亦造成嚴重威脅,請依建築技術規則及工廠自動撒水設備設計指引,說明其有關建築物之防火、防火區劃及內部裝修材料的規定為何?

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核心觀念

本題以鋰離子電池工廠之「熱失控」及高熱釋放率為背景,考生應從三層次作答:

  1. 建築物本體應具備足夠之防火構造。
  2. 以防火區劃限制製程區、化成及老化區、儲存區之火勢與煙熱蔓延。
  3. 以不燃或高耐燃性能之內部裝修材料及設備外殼,降低起火及延燒風險。

法源包括《建築技術規則》建築設計施工編第三章,以及內政部於民國 114 年 12 月 30 日發布、民國 115 年適用之《工廠自動撒水設備設計指引》。

本解以命題當年(民國 115 年)法規為準。建築技術規則於民國 115 年 2 月 23 日修正部分條文,並自同年 7 月 1 日施行,現行法已修正部分規定;本題仍依命題時點作答。


解題方法

作答時可依「建築物防火構造 → 防火區劃 → 內部裝修材料」三段式處理,並將《建築技術規則》的基本要求與《工廠自動撒水設備設計指引》對鋰離子電池工廠的加強要求相互結合。

鋰離子電池火災具有下列特性:

  • 電池熱失控後可能快速升溫並持續燃燒。
  • 可能產生可燃、有毒及腐蝕性氣體。
  • 火災不易單純以一般撒水立即撲滅,須以冷卻、限制火載量及防止延燒為主要策略。
  • 化成、老化、充放電測試及儲存區域,其危害程度高於一般工廠空間。

因此,建築防火不能只依賴消防設備,而須以防火構造、防火區劃及裝修材料形成完整之被動防護。


一、建築物之防火構造

(一)《建築技術規則》的基本要求

依《建築技術規則》建築設計施工編第 69 條,工廠建築屬 C 類工業、倉儲類建築物。除依 C 類表列條件判斷是否應為防火構造外,工廠作業廠房之樓地板面積合計超過 50 平方公尺者,其主要構造均應以不燃材料建造。

所謂主要構造,包括承重牆、柱、梁、樓板及屋頂等主要承重或防火構件。其目的在於:

  • 延緩建築物受火後之破壞。
  • 防止鋼構件、樓板或屋頂過早失去承載能力。
  • 爭取人員避難及消防搶救時間。
  • 降低廠房倒塌對消防人員之威脅。

(二)《工廠自動撒水設備設計指引》的加強要求

鋰離子電池工廠之建築物及廠房,指引明定應採防火構造。故鋰離子電池工廠不宜僅以一般鐵皮、鋼骨或可燃性夾芯板建造,而應使建築物之主要構造具備法定防火性能。

此外,製程、處理及相關設備之外殼或包護材料,應避免使用塑膠材料;如因製程需要使用塑膠,應具備耐燃或阻燃性能。

此項規定係針對鋰離子電池熱失控時可能產生之高溫及火焰,避免設備外殼成為額外火載量,並防止火勢沿設備、管線或包護材料迅速擴大。


二、防火區劃

(一)《建築技術規則》的基本原則

依《建築技術規則》建築設計施工編第 79 條,防火構造建築物之總樓地板面積達 1,500 平方公尺以上者,應按每 1,500 平方公尺,以具有一小時以上防火時效之牆壁、防火門窗等防火設備,與該處防火構造之樓地板形成區劃分隔。

非防火構造但主要構造使用不燃材料之建築物,總樓地板面積達一定規模時,亦須以具有一小時以上防火時效之牆壁、防火門窗等防火設備予以區劃。

防火區劃之核心要求是「完整性」。牆壁、樓板、門窗、風管、電線及管線穿越處,均不得成為火焰、煙氣及熱量之蔓延通道。

依第 85 條,貫穿防火區劃之風管,應設置防火閘門或閘板,且其與貫穿部位合成之構造,應具有一小時以上防火時效。電力、通訊、給排水及消防管線貫穿處,也應以具一小時以上防火時效之構造處理。

(二)鋰離子電池工廠之區劃對象

依《工廠自動撒水設備設計指引》,鋰離子電池工廠應依製程風險,將下列區域予以防火區劃:

  1. 製程區。
  2. 化成及老化區。
  3. 電池儲存區或倉儲區。
  4. 大量成品電池或其他高風險區域。
  5. 無塵室、充放電測試區等容易發生熱失控之空間。

上述區域應以具有一小時以上防火時效之牆、樓板及防火門窗予以區劃分隔。

其中,儲放鋰離子電池之區劃,樓地板面積超過 100 平方公尺者,應設置自動撒水設備。此一門檻是鋰離子電池區域之特別要求,不能僅以一般工廠危害等級之面積門檻替代。

(三)防火區劃之細部要求

1. 牆壁及樓板

  • 應具有一小時以上防火時效。
  • 高風險區域宜採不燃材料牆體區隔。
  • 防火區劃應連續至樓板、屋頂或其他具同等防火性能之構造。
  • 不得因天花板、設備夾層或管道間而形成隱藏性延燒路徑。

2. 出入口

防火區劃出入口應設置常時關閉式防火門。防火門應能在平時保持關閉,避免火災發生時因門扇敞開而失去區劃功能。

3. 窗戶及其他開口

防火區劃之窗戶或其他開口,應具備與區劃構造相同或相當之防火時效,不能以一般玻璃窗或普通門窗代替。

4. 風管及管線貫穿處

  • 風管貫穿防火區劃處,應設置防火閘門。
  • 牆壁、樓板及管線間之縫隙,應施作具防火時效之防火填塞。
  • 電線、通訊、給排水及消防管線穿越處,應維持原防火區劃之一小時防火性能。
  • 空調及排煙系統不得使煙氣由一區域蔓延至另一區域。

5. 充放電及測試區

電芯、模組及電池進行充電、放電或品質測試時,應置於下列任一安全環境:

  • 負壓空間。
  • 具專用機械排氣之通風罩。
  • 封閉式測試設備。
  • 具有適當排氣、通風及消防防護之獨立空間。

其目的在於限制熱失控時產生之煙熱、可燃氣體及有毒氣體擴散至其他區域。


三、內部裝修材料

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第 二 題25 分

都會區地下建築物使用用途多元,發生火災時火勢易快速蔓延、濃煙竄天。以高鐵、台鐵及捷運共構車站內地下街商店場所為例,若建築物以緩衝區間接連接地下街商店者,其設計規定為何?

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核心觀念

本題考《建築技術規則》建築設計施工編第十一章「地下建築物」中,建築物與基地外地下建築物、地下運輸系統間,以「緩衝區」間接連接時,得免全面適用地下建築物規定的例外設計。

以高鐵、台鐵及捷運共構車站內地下街商店為例,地下街屬地下建築物;車站、商場等建築物如透過緩衝區與地下街連接,必須藉由防火區劃、排煙、避難及中央管理系統,防止火災及濃煙互相蔓延。

以下以命題當年,即民國115年法規為準。

一、相關定義

依《建築技術規則》建築設計施工編第179條:

  1. 地下建築物:主要構造物定著於地面下的建築物,包括地下使用單元、地下通道、直通樓梯、專用直通樓梯及必要的出入口、通風採光口等。
  2. 地下使用單元:地下建築物中,供一種用途,或使用上具有不可區分關係的二種以上用途所構成的區劃單位。
  3. 專用直通樓梯:設於地下使用單元或緩衝區內,專供該地下使用單元及緩衝區使用,並可通達地面道路或永久性空地的直通樓梯。
  4. 緩衝區:設於地下建築物或地下運輸系統與建築物地下層的連接處,具有專用直通樓梯,供緊急避難使用的獨立區劃空間。

解題方法

本題應先判斷連接型態,再依第181條第2項逐款作答:

  • 若建築物以地下通道直接連接地下街,建築物地面以下部分及地下通道原則上應適用地下建築物規定。
  • 若採緩衝區間接連接,且符合第181條第2項各款規定,則不適用前述全面適用的效果。

因此,答題核心是完整說明緩衝區的十一項設計要求。

緩衝區間接連接地下街之設計規定

一、防火區劃及內部裝修

緩衝區與下列兩側空間之間:

  • 地下建築物或地下運輸系統;
  • 建築物地下層;

均應以具有一小時以上防火時效的牆壁、防火門窗等防火設備,以及該層防火構造的樓地板,予以區劃分隔。

其中,防火門窗等防火設備還須具有一小時以上的阻熱性;緩衝區內部裝修材料應使用耐燃一級材料。

如設有通風管道,通風管道不得同時貫穿緩衝區與兩側建築物的防火區劃,以免通風管成為火煙蔓延通道。

二、連接出入口寬度及防火設備

緩衝區連接兩側的出入口,應符合下列要求:

  1. 緩衝區與地下建築物或地下運輸系統連接部分,其出入口總寬度為 W1W_1。
  2. 緩衝區與建築物地下層連接部分,其出入口總寬度為 W2W_2。
  3. 兩側連接出入口的總寬度,均不得小於 33 公尺,且不得大於 66 公尺。
  4. 任一出入口的淨寬度不得小於 1.51.5 公尺。
  5. 連接出入口應設置具有一小時以上防火時效及阻熱性的防火門窗等防火設備。
  6. 非連接出入口部分,應以防火區劃牆分隔,不得以防火門窗取代防火區劃牆。

其目的在於限制連接口的大小,並確保火煙受到牆壁及防火設備控制。

三、防火門窗應具自動關閉及連動功能

緩衝區與地下建築物、地下運輸系統連接處的防火門窗,平時應為常時開放式,但須裝設:

  • 利用煙感應器連動的自動關閉裝置;
  • 其他具有同等控制效果的自動關閉裝置。

該裝置並應與下列場所連動監控:

  • 地下建築物中央管理室或防災中心;
  • 地下運輸系統中央管理室或防災中心;
  • 建築物中央管理室或防災中心。

發生火災時,防火門窗應能自動關閉,切斷火煙蔓延路徑。

四、緩衝區面積計算

緩衝區面積應符合:

A≥W12+W22A \geq W_1^2+W_2^2

其中:

  • AA:緩衝區面積,單位為平方公尺;專用直通樓梯面積不得計入。
  • W1W_1:緩衝區與地下建築物或地下運輸系統連接部分的出入口總寬度,單位為公尺。
  • W2W_2:緩衝區與建築物地下層連接部分的出入口總寬度,單位為公尺。

例如,若 W1=3W_1=3 公尺、W2=4W_2=4 公尺,則:

A≥32+42=9+16=25平方公尺A \geq 3^2+4^2=9+16=25\text{平方公尺}

因此,緩衝區面積至少為 2525 平方公尺,且不包括專用直通樓梯面積。

五、專用直通樓梯寬度

緩衝區所設置的專用直通樓梯,其寬度不得小於緩衝區與地下建築物或地下運輸系統連接出入口總寬度的二分之一:

B≥W12B \geq \frac{W_1}{2}

其中 BB 為專用直通樓梯寬度。

專用直通樓梯分開設置時,各樓梯寬度得合併計算,但合計寬度仍不得小於 W1/2W_1/2。

此規定的計算基準是地下街或地下運輸系統一側的連接出入口總寬度,不是 W2W_2,亦不是兩側出入口寬度的合計。

六、挑空及排煙

緩衝區面積百分之三十以上,應挑空至地面層。

地面層挑空上方如設置頂蓋,須符合:

  1. 頂蓋距地面淨高不得小於 33 公尺。
  2. 地面以上立面的透空部分,應達立面周圍面積的三分之一以上。
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第 三 題25 分

請依建築技術規則建築設計施工編規定,說明建築物自第十一層以上部分有關防火區劃中,垂直區劃及水平區劃要求為何?

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核心觀念

本題在考《建築技術規則建築設計施工編》第七十九條之二及第八十三條,重點是高層建築物第十一層以上部分,如何藉由:

  1. 垂直區劃:防止火勢、煙氣沿挑空、樓梯間、昇降機道及管道間向上下樓層延燒。
  2. 水平區劃:限制同一樓層內火災的水平擴大範圍。

以命題當年(民國115年)法規為準。


一、垂直區劃要求

依《建築技術規則建築設計施工編》第七十九條之二,防火構造建築物內,下列垂直貫穿或連通空間,應予區劃:

  • 挑空部分;
  • 昇降階梯間;
  • 安全梯之樓梯間;
  • 昇降機道;
  • 垂直貫穿樓板之管道間;
  • 其他類似部分。

其區劃方式如下:

1. 區劃構造

上述部分應以:

  • 具有一小時以上防火時效之牆壁;
  • 防火門窗等防火設備;
  • 該處防火構造之樓地板;

相互形成區劃分隔。

也就是說,不能僅以一般隔間或普通樓板阻隔,而應形成完整的防火構造,避免火焰及煙氣上下貫通。

2. 昇降機道之遮煙要求

昇降機道所裝設的防火設備,應具有遮煙性能。

若昇降機道前設有昇降機間,且昇降機間與昇降機道併同區劃,則有下列特別規定:

  • 昇降機間出入口裝設具有遮煙性能的防火設備時,昇降機道出入口得免受「防火設備須具遮煙性能」的限制。
  • 昇降機間出入口的門雖非防火設備,但開啟後能自動關閉,且具有遮煙性能時,昇降機道出入口的防火設備得免受遮煙性能限制。

此處的重點是:昇降機道本身仍須受到防火區劃保護,只是符合特定條件時,出入口的遮煙性能要求得以調整。

3. 管道間維修門

管道間的維修門,應同時具有:

  • 一小時以上防火時效;
  • 遮煙性能。

因此,只有防火時效而沒有遮煙性能,仍不符合規定。

4. 挑空部分的例外

挑空部分符合下列任一情形時,得不受第七十九條之二第一項區劃限制:

(1)避難層連通之挑空

避難層通達直上層或直下層的挑空、樓梯及其他類似部分,其室內牆面與天花板均以耐燃一級材料裝修者。

(2)三層以下且面積限制內

挑空、樓梯及其他類似部分符合:

  • 連跨樓層數在三層以下;
  • 樓地板面積在一千五百平方公尺以下。

兩項條件必須同時具備,始得免受第一項限制。


二、水平區劃要求

依第八十三條,建築物自第十一層以上部分,除應依第七十九條之二辦理垂直區劃外,還應依下列規定作水平區劃。

1. 一般情形:每一百平方公尺區劃

樓地板面積超過一百平方公尺時,應按每一百平方公尺範圍內區劃分隔。

區劃構造應包括:

  • 具有一小時以上防火時效之牆壁;
  • 防火門窗等防火設備;
  • 各該樓層防火構造之樓地板。

例如,某樓層面積為 350350 平方公尺,原則上應分成不超過一百平方公尺的區劃單元,不能僅設一道隔間而使單一區劃超過一百平方公尺。

但建築物使用類組為 H-2 組時,區劃面積得放寬為每二百平方公尺範圍內。

2. 牆面及天花板部分使用耐燃一級材料:每二百平方公尺

若自地板面起一點二公尺以上的室內牆面及天花板,均使用耐燃一級材料裝修,得按每二百平方公尺範圍內區劃。

此時仍須以:

  • 一小時以上防火時效之牆壁;
  • 一小時以上防火時效之防火門窗等防火設備;
  • 該樓層防火構造之樓地板;

形成區劃。

若為 H-2 組使用者,區劃面積得增為每四百平方公尺範圍內。

應注意「自地板面起一點二公尺以上」是對牆面高度範圍的要求,不是只要天花板使用耐燃一級材料即可。

3. 牆面及天花板,包括底材,均為耐燃一級:每五百平方公尺

若室內牆面及天花板,包括其底材,均以耐燃一級材料裝修,得按每五百平方公尺範圍內區劃。

此為最寬的面積放寬規定,但仍須設置:

  • 一小時以上防火時效之牆壁;
  • 一小時以上防火時效之防火門窗等防火設備;
  • 該樓層防火構造之樓地板。

4. 有效自動滅火設備之面積扣除

上述前三款的區劃範圍內,如設有有效自動滅火設備,得免計算其有效範圍樓地板面積的二分之一。

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第 四 題25 分

都會區地下建築物使用用途多元,若發生火災時火勢易快速蔓延、濃煙竄天。以高鐵、台鐵及捷運共構車站內地下街商店場所為例,請依建築技術規則說明其有關建築物之防火、防火區劃及內部裝修材料的規定為何?

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核心觀念

本題以民國 115 年法規為準,考查地下建築物面對火災時,如何透過:

  1. 防火構造:提高建築主要構造的耐火能力。
  2. 防火區劃:將地下使用單元、地下通道、樓梯、昇降機道及管道等分隔,限制火勢與煙氣蔓延。
  3. 內部裝修材料限制:降低裝修材料的燃燒及發煙危險。

主要法源為《建築技術規則建築設計施工編》第 70 條、第 88 條,以及第十一章地下建築物第 179 條、第 181 條、第 201 條至第 205 條。

題目所稱高鐵、台鐵及捷運共構車站內之地下街商店,具有「地下建築物」、「地下使用單元」及「地下通道」等性質,不能只依一般商業場所規定回答,應優先適用地下建築物專章。


一、相關名詞及適用範圍

(一)地下建築物

依《建築技術規則》第 179 條,地下建築物係指主要構造物定著於地面下之建築物,包括:

  • 地下使用單元;
  • 地下通道;
  • 地下通道直通樓梯;
  • 專用直通樓梯;
  • 地下公共設施;
  • 附設於地面上的出入口、通風採光口及機電房等必要構造物。

(二)地下使用單元

地下建築物之一部分,供一種用途,或在使用上具有不可分割關係之二種以上用途所構成的區劃單位。

地下街各商店、餐飲店及其他營業空間,通常可視為地下使用單元。

(三)地下通道

地下建築物中,專供連接地下使用單元、地下通道直通樓梯、地下公共設施,並供行人通行之部分。

因此,地下街的公共走道並非商店使用單元,而是地下通道,兩者在防火區劃上分別計算。


二、建築物之防火規定

(一)地下建築物主要構造應具防火性能

依《建築技術規則》第 70 條,防火構造建築物之柱、梁、承重牆壁、樓地板及屋頂,應具有規定之防火時效。

地下建築物如依防火區劃面積區分,主要構造之防火時效如下:

防火區劃面積主要構造應具防火時效
一百平方公尺以上、二百平方公尺以下一小時以上
二百零一平方公尺以上、五百平方公尺以下二小時以上

答題時應注意,這裡的「耐燃一級、耐燃二級」是內部裝修材料的分級;「一小時、二小時」則是牆壁、樓地板等構造的防火時效,兩者不可混用。

(二)地下使用單元與地下通道應分隔

依第 201 條:

地下使用單元與地下通道之間,應以具有一小時以上防火時效之下列構造區劃分隔:

  • 牆壁;
  • 防火門窗等防火設備;
  • 該處防火構造之樓地板。

此規定的目的,是避免商店發生火災時,火焰及煙氣直接進入地下街公共通道,並避免地下通道的煙氣蔓延至其他商店。

(三)燃氣設備及鍋爐設備應集中並予以區劃

設有燃氣設備及鍋爐設備之使用單元,應儘量集中設置,並與其他使用單元之間,以具有一小時以上防火時效的牆壁、防火門窗及樓地板區劃分隔。

此外,地下建築物不得存放或使用桶裝液化石油氣,瓦斯供氣設備並應依第 206 條辦理。


三、防火區劃規定

(一)地下使用單元之面積區劃

依第 202 條,地下建築物供地下使用單元使用之總樓地板面積達一千平方公尺以上者,應按每一千平方公尺,以具有一小時以上防火時效之:

  • 牆壁;
  • 防火門窗等防火設備;
  • 該處防火構造之樓地板;

予以區劃分隔。

例如地下街商店使用單元合計為三千平方公尺,應分成三個不超過一千平方公尺的防火區劃。區劃不是以商店數量計算,而是以地下使用單元的總樓地板面積計算。

(二)地下通道之面積區劃

供地下通道使用之總樓地板面積達一千五百平方公尺以上者,應按每一千五百平方公尺,以具有一小時以上防火時效之牆壁、防火門窗及樓地板予以區劃。

且每一防火區劃內,均應設有地下通道直通樓梯,以確保人員能由地下通道直接避難至地面道路或永久性空地。

(三)樓梯、昇降機道及管道之區劃

依第 203 條,超過一層的地下建築物,其下列部分與其他部分之間,應以具有一小時以上防火時效之牆壁、防火門窗等防火設備區劃分隔:

  • 樓梯;
  • 昇降機道;
  • 管道;
  • 其他類似部分。

其中:

  1. 樓梯及昇降機道的防火設備,並應具有遮煙性能。
  2. 管道間維修門,應具有一小時以上防火時效及遮煙性能。
  3. 昇降機道前若設有昇降機間並與其併同區劃,符合規定時,昇降機道出入口之防火設備得有部分遮煙性能上的例外。

本規定的重點是「防火」與「遮煙」必須同時考慮。地下火災中煙氣往往比火焰更早造成避難危險,因此地下樓梯及昇降機道不得只有耐火性能而欠缺遮煙性能。

(四)地下建築物與車站或其他地下建築物連接

地下街與高鐵、台鐵或捷運車站共構時,若地下建築物、地下運輸系統與其他建築物直接連接,連接部分原則上應符合地下建築物專章規定。

若採緩衝區間接連接,依第 181 條,緩衝區與兩側空間之間應符合下列要求:

  • 以一小時以上防火時效之牆壁、防火門窗及樓地板區劃;
  • 防火門窗等應具有一小時以上阻熱性;
  • 緩衝區內部裝修材料應為耐燃一級;
  • 通風管道不得同時貫穿緩衝區與兩側建築物的防火區劃;
  • 連接出入口應設置具一小時以上防火時效及阻熱性的防火門窗;
  • 防火門窗應與煙感應器、中央管理室或防災中心連動,於火災時自動關閉;
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