全尺度實驗模擬實測

火災煙控全尺度實驗模擬，就開口位置的差異性：自然排煙室內分為長向(CASE1) 與短向(CASE2)兩個不同方向，長向(CASE1)的部分以開口位置變化再區分為置中 (CASE1-A)、置左(CASE1-B)及置右(CASE1-C)三種情境；短向(CASE2)的部分為置中 (CASE2-A)；外氣風速的差異性採用 0 m/s、2 m/s、4 m/s、6 m/s、8 m/s 之正面風速。

自然排煙口的性能優劣判定以人可維生環境為依據，採用高度離地面 1.8 米之溫度低 於 60℃與能見度 4.8m 為基準。

一、模擬情境說明-長邊(CASE1)

長邊部分以開口位置區分為置中、置左及置右，並搭配風速變化 0 m/s、2 m/s、4 m/s、6 m/s、8 m/s，故長邊(CASE1)實驗情境共 15 種，並在實驗時紀錄溫度與照度數 值變化情形，詳表 20 所示。

第六章 全尺度模型實驗量測與電腦模擬分析

開口置中之情境，測試結果發現排煙室在無外氣風速影響時，測得位於離地面 180 公分處之最高溫度為 60℃，當有外氣風進入排煙室時，對於排煙室的溫度較有利於人 員逃生避難條件，而以外氣風速 8m/s 最高溫度為 43℃，溫度從 43℃降至 32℃(室溫) 的時間約 35 秒特別明顯，詳圖 56 所示。

實測曲線

1.8m 高最高溫度 60℃，回復至 32℃常溫 160 秒 (A0)

1.8m 高最高溫度 55℃，回復至 32℃常溫 119 秒 (A1)

1.8m 高最高溫度 56℃，回復至 32℃常溫 86 秒 (A2)

第六章 全尺度模型實驗量測與電腦模擬分析

1.8m 高最高溫度 56℃，回復至 32℃常溫 71 秒 (A3)

1.8m 高最高溫度 43℃，回復至 32℃常溫 35 秒 (A4)

圖 56 長向(CASE1-A)排煙室溫度曲線圖 (資料來源：本研究整理)

２．長向(CASE1-B)排煙室溫度

開口置左之情境，測試結果發現排煙室在這組實測數值中，無論有無外氣風的影 響最高溫度為 58-55℃，與 CASE1-A 相比較下對於排煙室的溫度較不利於人員逃生避 難條件，而以外氣風速 8m/s 最高溫度為 55℃，溫度從 55℃降至 32℃(室溫)的時間約 81 秒，詳圖 57 所示。

實測曲線

1.8m 高最高溫度 57℃，回復至 32℃常溫 142 秒 (B0)

1.8m 高最高溫度 55℃，回復至 32℃常溫 187 秒 (B1)

1.8m 高最高溫度 57℃，回復至 32℃常溫 134 秒 (B2)

1.8m 高最高溫度 58℃，回復至 32℃常溫 126 秒 (B3)

第六章 全尺度模型實驗量測與電腦模擬分析

1.8m 高最高溫度 55℃，回復至 32℃常溫 81 秒 (B4)

圖 57 長向(CASE1-B)排煙室溫度曲線圖 (資料來源：本研究整理)

３．長向(CASE1-C)排煙室溫度

開口置右之情境，測試結果發現排煙室溫度情形與 CASE1-B 類似，無論有無外氣 風的影響，測得位於離地面 180 公分處最高溫度為 59-55℃，與 CASE1-A 相比較下對 於排煙室的溫度較不利於人員逃生避難條件，而以外氣風速 8m/s 最高溫度為 57℃，

溫度從 57℃降至 32℃(室溫)的時間約 76 秒，詳圖 58 所示。

實測曲線

1.8m 高最高溫度 58℃，回復至 32℃常溫 175 秒 (C0)

1.8m 高最高溫度 58℃，回復至 32℃常溫 225 秒 (C1)

1.8m 高最高溫度 59℃，回復至 32℃常溫 110 秒 (C2)

1.8m 高最高溫度 55℃，回復至 32℃常溫 74 秒 (C3)

1.8m 高最高溫度 57℃，回復至 32℃常溫 76 秒 (C4)

圖 58 長向(CASE1-C)排煙室溫度曲線圖

第六章 全尺度模型實驗量測與電腦模擬分析

（二）能見度

１．長向(CASE1-A)排煙室能見度

開口置中之情境，測試結果發現排煙室能見度在無外氣風速影響時，測得位於離 地面高 180 公分處能見度，從 4.8m 以下回升至 4.8m 以上回復時間約 76 秒，當有外 氣風進入排煙室時，對於排煙室的能見度較有利於人員逃生避難條件，而以外氣風速 8m/s 時能見度均維持在 4.8m 以上特別明顯，詳圖 59 所示。

實測曲線

高 1.8 米能見度從 4.8m 以下回升至 4.8m 以上 76 秒 (A0)

高 1.8 米能見度從 4.8m 以下回升至 4.8m 以上 54 秒 (A1)

高 1.8 米能見度從 4.8m 以下回升至 4.8m 以上 58 秒 (A3)

高 1.8 米能見度皆在 4.8m 以上 (A4)

圖 59 長向(CASE1-A)排煙室能見度曲線圖 (資料來源：本研究整理)

２．長向(CASE1-B)排煙室能見度

開口置左之情境，測試結果發現排煙室能見度在無外氣風速影響時，測得位於離 地面高 180 公分處能見度皆在 4.8m 以上，相對之下反而當有外氣風進入排煙室時，對 於排煙室的能見度的改善較無明顯之差異，詳圖 60 所示。

第六章 全尺度模型實驗量測與電腦模擬分析

實測曲線

高 1.8 米能見度皆在 4.8m 以上 (B0)

高 1.8 米能見度從 4.8m 以下回升至 4.8m 以上 56 秒 (B1)

高 1.8 米能見度從 4.8m 以下回升至 4.8m 以上 44 秒 (B2)

高 1.8 米能見度從 4.8m 以下回升至 4.8m 以上 42 秒 (B4)

圖 60 長向(CASE1-B)排煙室能見度曲線圖 (資料來源：本研究整理)

３．長向(CASE1-C)排煙室能見度

開口置右之情境，測試結果發現排煙室能見度在有無外氣風速影響時，測得位於 離地面高 180 公分處能見度皆有在 4.8m 以下的情形發生，當有外氣風進入排煙室時，

反而對於排煙室的能見度的改善較不利，詳圖 61 所示。

實測曲線

高 1.8 米能見度從 4.8m 以下回升至 4.8m 以上 32 秒 (C0)

第六章 全尺度模型實驗量測與電腦模擬分析

高 1.8 米能見度從 4.8m 以下回升至 4.8m 以上 54 秒 (C1)

高 1.8 米能見度從 4.8m 以下回升至 4.8m 以上 40 秒 (C2)

高 1.8 米能見度從 4.8m 以下回升至 4.8m 以上 42 秒 (C3)

高 1.8 米能見度從 4.8m 以下回升至 4.8m 以上 48 秒 (C4)

圖 61 長向(CASE1-C)排煙室能見度曲線圖

三、模擬說明-短邊(CASE2)

短邊部分以開口置中，並搭配風速變化 0 m/s、2 m/s、4 m/s、6 m/s、8 m/s，故短 邊(CASE2)實驗情境共 5 種，並在實驗時紀錄溫度與照度數值變化情形，詳表 21 所示。

表 21 模擬情境表-短邊(CASE2)

項次 模擬項目編號 條件 量測項目

1 CASE2-A0

(BASE CASE) 排煙口置中，外部風速= 0m/s

1、排煙室溫度 2、走廊溫度 3、照度

4、開門時間 10S 2 CASE2-A1 排煙口置中，外部風速= 2m/s

3 CASE2-A2 排煙口置中，外部風速= 4m/s 4 CASE2-A3 排煙口置中，外部風速= 6m/s 5 CASE2-A4 排煙口置中，外部風速= 8m/s (資料來源：本研究整理)

四、實測溫度與能見度曲線圖

（一）短邊(CASE2-A)排煙室溫度

位於短邊開口置中之情境，測試結果發現排煙室在有無外氣風速影響時，測得位 於離地面 180 公分處之最高溫度為 56-60℃，當有外氣風進入排煙室時，以外氣風速 8m/s 最高溫度為 56℃，溫度從 56℃降至 32℃(室溫)的時間約 98 秒，故無特別明顯差 異，詳圖 62 所示。

實測曲線

1.8m 高最高溫度 58℃，回復至 32℃常溫 122 秒 (A0)

第六章 全尺度模型實驗量測與電腦模擬分析

1.8m 高最高溫度 58℃，回復至 32℃常溫 173 秒 (A1)

1.8m 高最高溫度 60℃，回復至 32℃常溫 118 秒 (A2)

1.8m 高最高溫度 59℃，回復至 32℃常溫 105 秒 (A3)

1.8m 高最高溫度 56℃，回復至 32℃常溫 98 秒 (A4)

圖 62 短向(CASE2-A)排煙室溫度曲線圖

（二）短邊(CASE2-A)排煙室能見度

位於短邊開口置中之情境，測試結果發現排煙室能見度在有無外氣風速影響時，

皆有在 4.8 公尺以下的情形，而從 4.8m 以下回升至 4.8m 以上回復時間約 30-47 秒之 間，在無外氣時相較下當有外氣風進入排煙室時，對於排煙室的能見度的改善效果較 無益助，詳圖 63 所示。

實測曲線

高 1.8 米能見度從 4.8m 以下回升至 4.8m 以上 30 秒 (A0)

高 1.8 米能見度從 4.8m 以下回升至 4.8m 以上 47 秒 (A1)

高 1.8 米能見度從 4.8m 以下回升至 4.8m 以上 33 秒 (A2)

第六章 全尺度模型實驗量測與電腦模擬分析

高 1.8 米能見度從 4.8m 以下回升至 4.8m 以上 37 秒 (A3)

高 1.8 米能見度從 4.8m 以下回升至 4.8m 以上 33 秒 (A4)

圖 63 短向(CASE2-A)排煙室能見度曲線圖 (資料來源：本研究整理)

五、實測 CASE1-A 與實測 CASE2-A 溫度與能見度曲線圖比較

兩者均為開口置中，分別位於長向與短向不同側，分析結果發現排煙室在長向時，

測得位於離地面 180 公分處之最高溫度為 43-60℃，短向時，測得位於離地面 180 公分 處之最高溫度為 56-60℃，兩者差異不大；而當有外氣風進入排煙室時，長向對於排煙 室的溫度相較於短向有較低之溫度，尤其是以外氣風速 8m/s 最高溫度為 43℃，溫度 從 43℃降至 32℃(室溫)的時間約 35 秒，比起短向時間 98 秒特別明顯，詳圖 64 所示，

故可得知，長向置中比起短向置中對於降溫有較佳之性能表現。

（一）排煙室溫度比較

實測 CASE1-A(長向開口置中) 實測 CASE2-A(短向開口置中)

1.8m 高最高溫度 60℃，回復至 32℃常溫時間 160 秒 (A0) 1.8m 高最高溫度 58℃，回復至 32℃常溫時間 122 秒 (A0)

1.8m 高最高溫度 55℃，回復至 32℃常溫時間 119 秒 (A1) 1.8m 高最高溫度 58℃，回復至 32℃常溫時間 173 秒 (A1)

1.8m 高最高溫度 56℃，回復至 32℃常溫時間 86 秒 (A2) 1.8m 高最高溫度 60℃，回復至 32℃常溫時間 118 秒 (A2)

1.8m 高最高溫度 56℃，回復至 32℃常溫時間 71 秒 (A3) 1.8m 高最高溫度 59℃，回復至 32℃常溫時間 105 秒 (A3)

第六章 全尺度模型實驗量測與電腦模擬分析

1.8m 高最高溫度 43℃，回復至 32℃常溫時間 35 秒 (A4) 1.8m 高最高溫度 56℃，回復至 32℃常溫時間 98 秒 (A4)

圖 64 長向(CASE1-A)與短向(CASE2-A)排煙室溫度曲線比較圖 (資料來源：本研究整理)

（二）排煙室能見度比較

兩者均為開口置中，分別位於長向與短向不同側，分析結果發現排煙室在長向時，

測試結果發現排煙室能見度在無外氣風速影響時，測得位於離地面高 180 公分處能見 度，從 4.8m 以下回升至 4.8m 以上回復時間約 76 秒，而位於短向測試結果從 4.8m 以 下回升至 4.8m 以上回復時間約 30 秒，在無外氣風時短向有較佳之性能表現；而當有 外氣風進入排煙室時，長向置中配置對於排煙室的能見度較有利於人員逃生避難條 件，以外氣風速 8m/s 時能見度均維持在 4.8m 以上特別明顯，詳圖 65 所示。

實測 CASE1-A(長向開口置中) 實測 CASE2-A(短向開口置中)

1.8m 高能見度回復至 4.8m 時間 76 秒 (A0) 1.8m 高能見度回復至 4.8m 時間 30 秒 (A0)

1.8m 高能見度回復至 4.8m 時間 52 秒 (A1) 1.8m 高能見度回復至 4.8m 時間 47 秒 (A1)

1.8m 高能見度皆在 4.8m (A2) 1.8m 高能見度回復至 4.8m 時間 33 秒 (A2)

1.8m 高能見度回復至 4.8m 時間 58 秒 (A3) 1.8m 高能見度回復至 4.8m 時間 37 秒 (A3)

1.8m 高能見度皆在 4.8m (A4) 1.8m 高能見度回復至 4.8m 時間 33 秒 (A4)

圖 65 長向(CASE1-A)與短向(CASE2-A)排煙室能見度曲線比較圖 (資料來源：本研究整理)

第六章 全尺度模型實驗量測與電腦模擬分析 六、實測開口 45 度 CASE1-A 與開口 45 度 CASE2-A

以長向 CASE1-A0、A4 與短向 CASE2- A0、A4 自然排煙開口以 45 度開口進行排 煙性能測試，45 度開口情形詳圖 66；外氣風速 A0 採用 0 m/s、A4 採用 8 m/s 之正面 風速。

CASE1-A

CASE2- A

圖 66 CASE1-A 與 CASE2-A 45 度開口示意圖 (資料來源：本研究整理)

（一）溫度曲線圖比較

兩者均為開口打開時呈現 45 度開口置中，分別位於長向與短向不同側，分析結果 發現排煙室在長向時，測得位於離地面 180 公分處之最高溫度為 58、61℃，短向時，

測得位於離地面 180 公分處之最高溫度為 58、59℃，兩者差異不大；而長向當有外氣 風進入排煙室時，在外氣風速 8m/s，溫度從 61℃降至 32℃(室溫)的時間約 110 秒；短 向部分在有無外氣風進入排煙室時，溫度降至 32℃(室溫)的時間均約 120 秒，短向有 無風時並無特別明顯差異，詳圖 67 所示，故可得知，短向置中比起長向置中開口呈現 45 度時，對於降溫相比下有較佳之性能表現；但與長邊置中(圖 56)與短邊置中(圖 62) 全開開口相較之下 45 度開口不及於全開口的性能表現。

實測 CASE1-A (長向開口 45 度置中) 實測 CASE2-A (短向開口 45 度置中)

1.8m 高最高溫度 58℃，回復至 32℃常溫時間 145 秒 (A0) 1.8m 高最高溫度 58℃，回復至 32℃常溫時間 120 秒 (A0)

1.8m 高最高溫度 61℃，回復至 32℃常溫時間 110 秒 (A4) 1.8m 高最高溫度 59℃，回復至 32℃常溫時間 121 秒 (A4)

圖 67 CASE1-A 與 CASE2-A 45 度開口排煙室溫度曲線圖 (資料來源：本研究整理)

第六章 全尺度模型實驗量測與電腦模擬分析