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5 months ago

阻煙、防護、節能:氣密性帶來的三重效益

防火區劃,喜利得解決方案,被動式防火,防火氣密性,氣密性

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在建築防火策略中,防火區劃能使火焰與煙霧被限制於特定範圍內,爭取時間進行人員疏散與緊急應變。隨著建築法規不斷更新,以確保更完善且有效的防火區劃,設計者在選用被動式防火系統時除了考量耐火性能,也必須重視其他關鍵屬性。其中,一項日益重要的屬性便是近乎完全的氣密性(virtually airtightness)。此性能不僅與多國建築能源效率法規密切相關,也已被納入許多綠建築認證中的重要要求。
本文將探討為何氣密性是不可忽視的關鍵因素,以及被動式防火封堵系統在達成有效建築氣密性中所扮演的角色。

煙霧與氣體:看不見的威脅


在火災事故中,雖然火焰最容易被人注意,但真正造成最大威脅的往往是煙霧與有毒氣體。煙霧可在每分鐘 15 至 100 公尺的速度快速蔓延,極大地降低能見度,使人員迷失方向。研究顯示,約三分之二的火災相關死亡案例源於煙霧吸入,而超過一半以上的的受害者也並不在火源發生處的同一空間。
高氣密性的防火封堵系統能有效阻止煙霧在區劃間擴散,從而保護生命與財產安全。
除了人員風險外,煙霧對資產的破壞更常被低估。煙霧中常含有如氯、溴等鹵素物質,當與水氣結合後會形成腐蝕性酸液。即使火勢沒有直接波及,這些酸性物質也能破壞伺服器、醫療儀器、線纜、管線及其他建築機電系統,造成高額損失。

氣密性在關鍵任務型設施中的重要性


近乎完全的氣密性在 "關鍵任務型設施(mission critical facilities)"中更是不可或缺。此類設施泛指任何一旦中斷運作就會對企業活動造成重大負面影響的場所。
例如:

  • 資料中心(Data Centers)
  • 實驗室(Laboratories)
  • 醫院(Hospitals)

這些設施需要高氣密性的分區,以滿足以下需求:

  • 維持潔淨環境
  • 提升能源效率
  • 降低全生命週期擁有成本(Total Cost of Ownership, TCO)

有效的氣密防火封堵不僅保障安全,也提升建築性能,是現代高機能建築不可或缺的一環。

醫療院所中的感染控制


在醫療院所中,氣密性能對感染控制至關重要。手術室通常採用正壓,以避免外部受污染的空氣滲入;而隔離病房則使用負壓,防止病原體逸散至周圍空間。此設計能有效保護病患與醫護人員免受空氣傳播感染的威脅。
高氣密性的空間也能提升舒適度並節省能源。若密封不完善,空氣會由接縫與孔隙外洩,使維持潔淨、安全的醫療環境更加困難。因此,良好的氣密設計與施工,是確保醫療院所有效控制感染與提升營運效率的必要條件。


圖 1 空氣中細菌的傳播途徑

氣體滅火系統


在關鍵基礎設施中,若使用水或泡沫可能造成無法挽回的損害,因此常採用氣體滅火系統,藉由將氧氣濃度降低至 15% 以下來抑制火勢。這類系統通常使用二氧化碳、氮氣或惰性氣體混合物等滅火介質。
然而,這些系統的效能 極度依賴區劃的完整性。若穿孔或接縫未妥善密封,滅火氣體便可能外洩,使滅火效果大幅下降。
由於被動式防火封堵系統是防火區劃的一部分,因此必須選用具備氣密性能認證的產品,才能確保滅火系統在關鍵時刻發揮最大效力。

異味與有害氣體的控制


許多人類活動皆會產生異味或有害氣體,例如:

  • 工業園區的燃油或油氣蒸氣
  • 游泳池的氯氣蒸氣
  • 污水處理廠釋放的氣體
  • 甚至是一般家庭廚房的油煙與味道

為防止這些異味與蒸氣逸散至其他區域,並避免污染其他空間,高氣密性的分區設計是絕對必要的
良好的氣密隔間能確保氣味、污染物及危害物質被限制在產生區域內,有助維持建築內部環境的品質、安全與舒適度。

不同標準下的氣密性測試方式


氣密性測試依照 EN 1026(空氣滲透率測試方法) 進行。依據 EN 1026 的規範,會先以木製框架建構測試模組,並將其安裝於壓力測試艙內,再分別施加正壓與負壓階段的壓力,最高壓差可達 600 Pa,以量測空氣外洩量。
測試結果以 每小時每平方公尺立方公尺(m³/h·m²) 表示,用以比較不同材料的氣密性能。數值越低,表示氣密效果越好,材料透漏的空氣越少;反之,若數值偏高,則代表空氣外洩量較大,密封性能較差。因此,氣密性測試值越低,代表產品在阻隔空氣與氣體外洩方面的能力越佳。


圖 2 Hilti 防火封堵產品的氣密性能標誌

Hilti 的解決方案:為高氣密區劃而設計


Hilti 在被動式防火領域深耕超過 30 年,為全球領導品牌之一。多年累積的專業知識,加上不斷創新的研發精神,使 Hilti 得以提供不僅具備耐火性能,更能帶來額外附加價值的被動式防火解決方案,其中包括優異的氣密性能
在其多項產品系列中,如用於貫穿封堵的 Hilti 防火套管(firestop sleeve)、以及應用於接縫封堵的 Hilti 防火密封劑 CP606,皆具備經證實的高氣密能力。

Hilti 亦提供專為補強密封與翻新工程所設計的防火封堵產品,其氣密性已透過 blower door 測試驗證,證明能有效降低空氣外洩。
Hilti 的價值不僅在於產品本身,更在於協助銜接設計到施作之間的落差。Hilti 協助工程師與承包商從規範到安裝,提供符合法規、優化後的設計方案與安全、高效的現場施工方式。此方式能減少重工、提升永續性,並確保設計內容能確實落實於現場施工。
透過這樣的整體方法,Hilti 讓施工變得更快速、更簡單、更可靠,同時確保氣密性從專案一開始就被完整納入並達成

結論:將氣密性視為策略性優勢


氣密性已不再是次要考量,而是現代建築中支撐防火安全、感染控制、能源效率與環境保護的關鍵要素。透過阻止煙霧、氣體與空氣中污染物的擴散,高氣密性的分區能保障生命安全、保護資產並確保符合相關法規要求。
要充分發揮其價值,氣密性應被視為設計優先項,而非專案後期才補強的環節。這能使建築師、規範制定者與工程師選擇合適的材料與系統,妥善規劃貫穿與接縫的密封方式,並確保與其他建築構件的相容性。若在後期才處理,往往將導致高昂的重工成本與性能折損。

備註:
如需了解更多資訊,請參考以下連結:
防火及防火保護產品(點此連結)
防火培訓課程(點此連結)
防火密封系統介紹(點此連結)

參考資料:


·       IFC Technical Library [firestop.org]
·       https://www.fcia.org/Portals/0/FCIA%20ME%20Standards%202024v1-compressed.pdf
·       https://insulation.org/io/articles/the-state-of-fire-resistance-compartmentation-and-firestop-systems/
·       https://www.astm.org/e1827-11r17.html
·       https://www.cibse.org/knowledge-research/knowledge-portal/tm23-testing-buildings-for-air-leakage-2022
·       https://www.intertek.com/blog/2025/02-25-air-barriers-in-modern-construction/
·       https://www.iea-ebc.org/Data/publications/2025-09-10-1725_Airtightness_Paper_Final.pdf
·       https://cdn-web.iccsafe.org/wp-content/uploads/proclamations/TN02-Building-Tightness_pdf.pdf
·       https://www.ashrae.org/file%20library/technical%20resources/covid-19/64-65_ieq_pantelic.pdf
 

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