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1、高科技廠房消防安全設備 主講人 邱 晨 瑋防火工程設計理念防火工程設計理念無塵室製程設備之財產防護與無塵室人命安全防護並重之防火設計目標運用空調系統及排煙設備之結合，控制煙流之設計系統多重消防防護設計火災緊急應變程序避難逃生計畫 國內高科技廠房三大災例場所別項目聯瑞積體電路股份有限公司天下電子股份有限公司華邦電子股份有限公司發生時間86/10/03/14：59-17：3886/11/11/08：1585/10/14/13：00人員傷亡無一人受傷無損失金額（直接損失）120億以上30億以上60億以上原因類別機器類機器類藥品類起火原因排氣管濕式清洗檯濕式清洗檯無塵室消防安全設備分級有供應製程危險氣
2、體（如晶圓廠及光電廠， 潔淨等級較高） SEMI S2-2000M7-7/17-12NFPA318無供應製程危險氣體（如生化科技廠及封裝測試廠，潔淨等級較低） NFPA318各類場所消防安全設備設置標準晶圓廠晶圓廠消防工程設計消防工程設計 -國內外法規差異國內外法規差異n n1. 1.製程設備及輔助設施之化學系統防護製程設備及輔助設施之化學系統防護（COCO2 2自自 動滅火系統及動滅火系統及FM200FM200）n n2. 2.製程設備之警報或撒水系統防護製程設備之警報或撒水系統防護n n3. 3.設置極早型預警系統設置極早型預警系統，於於回風處設偵回風處設偵 測點並配合定址式高感度偵煙探測
3、器之警報測點並配合定址式高感度偵煙探測器之警報 設計設計n n4. 4.排氣風管使用耐腐蝕金屬材質或撒水防護排氣風管使用耐腐蝕金屬材質或撒水防護n n5. 5.製程氣體供應製程氣體供應/ /儲存系統之氣瓶櫃使用火焰儲存系統之氣瓶櫃使用火焰 式探測器及撒水防護並設置於遠離無塵室之式探測器及撒水防護並設置於遠離無塵室之 DLCDLC防火結構內防火結構內n n6.6.考量整體氣流空間因子之煙控設計考量整體氣流空間因子之煙控設計 特殊環境特性特殊環境特性垂直的循環空氣低溫環境與正壓系統潔淨室與潔淨室下層間有高架地板相通空間的密閉性必須保持class1至class1000等級的高潔淨度機台發生事件數統計
4、（1977-1997）機台種類火災件數Metalization4MEBES5EPIReactor8IonImplanter10Etch12Stepper12Furnace22Wet Bench75火災情境火災情境 消防設備作動流程一消防設備作動流程一 FabFab區區的的WetWetBenchBench起起火火，應應變變人人員員在在警警報報系系統統，或或從從監監控控螢螢幕幕取取得得現現場場實實際際狀狀況況，確確確確認認認認火火火火災是否發生災是否發生災是否發生災是否發生uu若若為為誤誤動動作作-則則現現場場將將設設備備復復歸歸，關關閉閉火火警警警警鈴鈴，使使火火警警自自動動警警報報設設備備恢恢
5、復復正正常常使使用用狀態狀態uu若若確確認認為為真真實實火火災災-即即立立即即以以無無線線電電回回報報應應變變中中心心，應應變變中中心心人人員員在在指指揮揮官官指指揮揮下下，進進行行緊緊急急廣廣播播，請請整整棟棟建建築築物物內內人人員員緊緊急急疏疏 散散消防設備作動流程消防設備作動流程 二二n nFAB區的WetBench發生火災時，自動啟動該製程機台之CO2 2自動滅火系統；n n如無法控制後uu則假設火災於無法控制後手動啟動排煙設備uu並將起火區FFU降載及相遴區劃FFU增載消防設備作動流程消防設備作動流程 三三n n撒水設備作動-則依其實際撒水頭之RTI值作動，並依其實際K值放射水量；亦
6、可大量降低熱釋放率。n n初期運用室內消防栓及滅火器進行搶救n n如廠房火災已無法控制，則由指揮官下令通知消防單位，全力入內救災。 多重消防防護設計警報系統RAP回風處佈設各類經自動取樣之早期預警系統（VESDA系統）定址式高感度偵煙型探測器螢幕監控系統防災中心功能製程設備之CO2自動滅火系統潔淨室之密閉濕式自動撒水設備排氣風管使用耐腐蝕金屬風管之設計極早期空氣取樣系統n nNFPA72NFPA72uu一偵測器與連接器延伸至保護區域的管路所一偵測器與連接器延伸至保護區域的管路所組成組成, ,偵測器內之抽氣風扇經由空氣取樣孔偵測器內之抽氣風扇經由空氣取樣孔, ,取樣管路抽取保護區域內的空氣至偵測
7、器取樣管路抽取保護區域內的空氣至偵測器, ,進進而分析是否有火災生成物而分析是否有火災生成物n nNFPA318NFPA318uu無塵室應使用空氣取樣式偵煙探測器系統動作流程n n不可見煙霧-incipient stagen n可見煙霧-Visible Smoken n火焰-Flaming Firen n熱-Intense Heatn nAlert /action/Fire1/Fire2多段警報n回風區dry coiler前n格子樑下空調主機迴風處nWet benchnImplanter無塵室VESDA系統設置位置uu提升防災中心人員知識與技術uu位置uu構造uu功能防災中心滅火系統對火源大小
8、之影響（設計火災） n n以以FABFAB層的層的Wet BenchWet Bench起火起火uu是否為獨立火源是否為獨立火源nCO2自動滅火系統及自動滅火系統及FM200FM200對熱釋放率的影響對熱釋放率的影響uCO2自動滅火系統自動滅火系統依依各類場所消防安全設備設各類場所消防安全設備設置標準置標準第第8484條規定條規定應於應於6060秒放完畢秒放完畢uuFM200FM200依依NFPA2001NFPA2001規定放射時間最長規定放射時間最長10 10 secsecn n自動撒水設備對熱釋放率的影響自動撒水設備對熱釋放率的影響uu依依RTIRTI值及值及K K值值R wet Bench
9、到其他可燃物之間的分隔距離Q 來自火災的熱釋放率（Btu/sec）q“ 非引導性點火所需投射的輻射通量 對於其他可燃物距離Wet Bench的大小均大於分隔距離，故為單一可燃物之獨立火源 獨 立 火 源 PP熱釋放率曲線圖 Early Suppression Fast Response Sprinkler (ESFR)n nListed for its capability to provide fire suppression of Listed for its capability to provide fire suppression of specific high challenge
10、 fire hazards. specific high challenge fire hazards. n nFor storage protection up to 40 ft building high without in-For storage protection up to 40 ft building high without in-rack sprinklers.rack sprinklers.n nLow RTI 50 (ft-sec.) Low RTI 50 (ft-sec.) 1/2 1/2 n nHydraulic Design 12 sprinklersHydrau
11、lic Design 12 sprinklers 70 70 psipsi min. min.n nK=14.0K=14.0, Ordinary Temperature Rating, Ordinary Temperature Ratingn nTo be used in wet-pipe systems onlyTo be used in wet-pipe systems only. .n nLimited roof construction and slope.Limited roof construction and slope.(2 in. per ft max.)(2 in. per
12、 ft max.)Upright ESFR感度係數與熱釋放率之關係圖感度係數與熱釋放率之關係圖TimeEarly suppressionachievedin this zoneRDD(RequiredDeliveredDensity)ADD(ActualDeliveredDensity)DensityGal/min/sqft(mm/min)Generalized RDD-ADD Generalized RDD-ADD relationshiprelationship撒水系統的火災控制與火災制壓概念Presentation of fire control and fire suppression
13、 by sprinklers火災制壓(Fire Suppression)(heat release rate)Q Q 熱釋放率熱釋放率時間時間 (Time)火災控制(Fire Control)(heat release rate)Q Q 熱釋放率熱釋放率時間時間 (Time)。By Spray SprinklersBy ESFR Sprinklers製程廢氣排風管防護n n是否需要設置撒水裝置，可由下列條件決定：uu風管及其所排放物質之可燃性uu風管系統之尺寸及其重要性uu火災可能造成之損失uu火災可能對於生產造成之影響 製程廢氣排風管防護n n使用可承受腐蝕性之金屬風管uu風管之內含物與風管
14、之材質、其物理及化學特性、和其易燃性等級 n n或使用耐腐蝕型速動型撒水頭uu被覆蠟、鉛、或者先鉛後蠟之撒水頭uu輕度腐蝕性的環境，且其溫度不得高於華氏150度（攝氏66度） uu直徑六英吋以上（ FM7-7/17-12）uu直徑十英吋以上（ NFPA318 ）製程廢氣排風管防護n n如風管之寬度或直徑超過如風管之寬度或直徑超過1212呎呎（3.73.7米米），），），），應另設一配應另設一配管裝置撒水頭管裝置撒水頭n n撒水裝置的管線應設於風管外撒水裝置的管線應設於風管外 n n設有分支風管之系統設有分支風管之系統，每一分支風管每一分支風管，在其匯入主風在其匯入主風管系統距離管系統距離3 3
15、呎呎（0.90.9米米）以內處以內處，應設撒水頭應設撒水頭 n n垂直風管垂直風管uu撒水密度至少應有撒水密度至少應有0.20 gpm/ft0.20 gpm/ft2 2uu x x 風管直徑風管直徑 x x 風管長度風管長度 = = 應防護應防護內部表面積內部表面積 n n水平風管水平風管uu撒水密度至少應有撒水密度至少應有0.20 gpm/ft0.20 gpm/ft2 2 uu風管直徑風管直徑 x x 風管長度風管長度 = = 應投射應投射面積面積煙控設計理念煙控設計理念n n國內排煙規範uu依樓地板面積作為火載量與發煙量之估算原則uu適用一般3-4公尺樓高之建築物uu各類場所消防安全設備設
16、置標準第188至第190條及建築技術規則第101條煙控設計煙控設計n n對於必須達無塵狀態使用之場所，依各類場所消防安全設備設置標準第二十八條規定，應設排煙設備時，有塵埃侵入無法使該居室保持無塵狀態，將影響製造過程及破壞儀器設備之顧慮，擬申請免設排煙設備者，得擬具適當替代方案，依前揭設置標準第二條規定檢具具體證明經中央消防主管機關認可 訂定計畫範圍訂定計畫範圍訂定計畫範圍訂定計畫範圍確立目標確立目標確立目標確立目標定義目標定義目標定義目標定義目標發展性能要求發展性能要求發展性能要求發展性能要求發展火災情境發展火災情境發展火災情境發展火災情境與設計火災與設計火災與設計火災與設計火災發展試驗設計發
17、展試驗設計發展試驗設計發展試驗設計評估試驗設計評估試驗設計評估試驗設計評估試驗設計選擇最終設計選擇最終設計選擇最終設計選擇最終設計準備文件準備文件準備文件準備文件選擇符合性能要選擇符合性能要選擇符合性能要選擇符合性能要求的設計求的設計求的設計求的設計修改設計目標修改設計目標修改設計目標修改設計目標性能式性能式性能式性能式設計報告設計報告設計報告設計報告採行方案採行方案採行方案採行方案, ,規格規格規格規格, ,運轉及維修手冊運轉及維修手冊運轉及維修手冊運轉及維修手冊設計大綱設計大綱設計大綱設計大綱美國性能設計法之流程美國性能設計法之流程煙控防護目標-NFPA92-B2-1 n n1.將煙層交界
18、面維持在預定的高度n n2.維持可維生的狀態充分的時間n n3.火及煙侷限於起火/防煙區劃內n n4.可見度n n5.排煙量n n6.抑制煙層的溫度 定義目標-財產防護n n在在火火災災發發生生時時，我我們們希希望望能能早早期期發發現現並並將將煙煙流流侷侷限限在在單單一一區區域域域域避避免免擴擴散散，進進而而將將煙煙流流排排出出室外室外n n控制無塵室內起火區劃產生之煙流控制無塵室內起火區劃產生之煙流，使其侷限使其侷限於起火區內於起火區內，並經由空調系統及排煙設備之煙並經由空調系統及排煙設備之煙控設計控設計，使其煙流經由排煙風管及回風管道使其煙流經由排煙風管及回風管道，排至室外大氣中排至室外大
19、氣中The cleanroom structurereturn定義目標-人命避難安全n n將煙侷限於起火區域之時間，如可大於避難所需時間，則可滿足人命安全之避難安全發展及評估試驗設計NOFire ScenarioDesmokeIn fire AreaFFUsIn Fire AreaFFUs In other AreaAWetBenchinFABBWetBenchinFABCWetBenchinFAB降載增載：啟動或維持不變；：表示關閉。n n循環空氣循環空氣（e-circulated Aire-circulated Air）及補充外氣及補充外氣（make-up make-up Outdoor
20、AirOutdoor Air）的增載或降載等不同變因以及配合排煙設備作動等氣流影的增載或降載等不同變因以及配合排煙設備作動等氣流影響因子並將響因子並將回風閘門關閉並打開通往大氣之閘門回風閘門關閉並打開通往大氣之閘門以以控制煙流不再循環控制煙流不再循環Downward exhaust systemUpward exhaust systemThe return air shaft exhaust systemreturn建議一 n nWet Wet BenchBench建建議議可可使使用用金金屬屬材材質質，以以降降低低熱熱釋釋放率值及煙產生率放率值及煙產生率, ,更易煙控更易煙控。n n考量增設考
21、量增設防煙垂壁之可能性防煙垂壁之可能性n n設置設置密閉濕式速動型撒水頭密閉濕式速動型撒水頭n n建議運用建議運用FDSFDS軟體或其他軟體或其他field model CFDfield model CFD軟體軟體運算運算，找出無塵室可允許之找出無塵室可允許之熱釋放率最大值熱釋放率最大值，供日後煙控設計參考供日後煙控設計參考n n進行進行上排煙上排煙及及下排煙下排煙之煙控分析比較之煙控分析比較n n縮小無塵室面積縮小無塵室面積建議二-強化警報系統 警報設備警報設備警報設備警報設備 高感度高感度高感度高感度 定址式定址式定址式定址式 極早型警報系統極早型警報系統極早型警報系統極早型警報系統於於RAP回風處設偵側回風處設偵側點點 各管路管線洩漏之偵測。各管路管線洩漏之偵測。各管路管線洩漏之偵測。各管路管線洩漏之偵測。 防災中心通報體系防災中心通報體系防災中心通報體系防災中心通報體系 螢幕監控系統螢幕監控系統 緊急電話緊急電話 型型報警機報警機報警機報警機 無線電手機無線電手機無線電手機無線電手機敬 請 指 教
