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第四章 結果與討論

第五節 實驗總結

本研究主要藉由改變移動式火載量大小及位置,及開口大小,觀察 對於週遭固定式火載量的影響,且藉由撒水頭及偵煙器作動評估其滅火 時效。

實驗場中北面壁裝為高櫃及吊櫃,距離為 6 公尺,東西面壁裝為矮 櫃及全面壁裝,距離為 5 公尺。當引火源在房間中央時,火源位置到兩 面壁裝材距離可視為相同。而由Test 1、Test 2 及 Test 4 三次實驗發現,

當引火源在房間中央時,被引燃的順序僅跟通風有關。採取單開口時,

內側壁面北面及西面較易產生高溫的煙氣層累積,較容易被引燃,而與 壁裝形式較無關係。而在Test 3 及 Test 5 實驗中可以發現,較接近火源處 的壁裝容易先被引燃,而高櫃及吊櫃上層均較壁裝材接近火源中心,故 容易使煙氣累積形成高溫後引燃。

圖4-48 為五次實驗熱釋放率比較圖,圖中實驗編號後方數字表平移 秒數,平移是為了將木框架底部點燃時間不同的因素消除,平移的時間 量是從各次實驗10MW 抽風機開始偵測到數值為基準。可以發現在 Test 1 中採雙開口,故其成長的曲線較 Test 2 迅速,且因通風效應使得熱釋放 率峰值較大,而Test 3 成長較 Test 5 稍慢是因為 Test 5 中的引火源,較容 易使北面吊櫃及西面矮櫃引燃,所以成長較迅速。

圖 4-48 中的 α 值為根據第一章 t2函數計算而得,可以發現 Test 1、

Test 3 及 Test 5 中,其成長速度已在「快」到「極快」之間,而 Test 2 及 Test 4 中,成長速度在「中」到「快」之間。

根據第一章利用通風因子計算閃燃所需最小熱釋放率,要使本實驗 場閃燃情況發生,在雙開口部時,所需熱釋放率約為4MW,單開口部時,

所需熱釋放率約為2MW。而在熱釋放率在雙開口部及單開口部實驗時,

均有超過所需最小熱釋放率,且在實驗中均有觀察到閃燃的情況,驗證 了經驗公式,故往後實驗均可用經驗公式設計及規劃實驗。

第四章 結果與討論

177 表4-10 為 Test 1~5 實驗熱釋放率分析表,在 Test 1 及 Test 2 中,集 煙比例較其他三次實驗低,可能原因為 Test 1 實驗採雙開口,故有大量 煙氣從北面開口洩漏導致,而 Test 2 集煙比例低則可能是因為中央移動 式火載量較集中,瞬間產生大量的煙氣使抽風量相對不足導致煙氣外 洩。而實驗中可以發現若採用雙開口部配置,及將移動式火載量放置在 距離固定式火載量較近的位置,或將移動式火載量置於吊櫃及全面櫃周 圍,均有助於火勢增強,故未來實驗若欲採取最嚴苛試驗,均可採用此 一設計。

而移動式火載量本身材料差異亦會造成實驗結果不同。以木框架及 沙發作為移動式火載量,因沙發延燒速度較木框架迅速,沙發全面引燃 時間較木框架短,故採用沙發亦可使火災強度增強。

而針對滅火時效部份,從Test 1 (雙開口)與 Test 2 (單開口)實驗得 知,開口大小對偵煙式探測器作動時間影響甚大。從Test 3、Test 4 及 Test 5 發現 ,火源位置改變對偵煙式探測器作動時間並無明顯之影響。於小 空間中,真正影響探測器作動的因素為開口大小;可得知於小空間中探 測器作動時間不因裝設位置而有明顯之差異。

綜合歸納上述結果得知,當通風量足夠時,可縮短火災醞釀期及加 快成長速率;而火源周圍若有可燃物質則其引燃所產生的熱氣,亦會縮 短火災醞釀期及加快成長速率。由此得知,空間內的開口多寡(通風量) 以及火源周圍可燃物延燒的情形,皆會對撒水頭作動時間快慢產生顯著 的影響。

分析探測器之作動位置,由於氣流之關係造成位於內側之探測器較 易產生作動。由實驗數據得知,於小空間單一開口時,位於火源上方之 偵煙式探測器的作動時間較撒水頭之作動時間為長,顯示偵煙式探測器 並非絕對比撒水頭較早作動。火災成長曲線較慢時,探測器與撒水頭之 作動時間有明顯之差異,但若火災成長曲線較快時,則無明顯差異。

而不同型態的火載量對偵煙器作動亦有相當的影響。發煙量較小的 木框架,和具有相同熱釋放率成長曲線的沙發相比較,因沙發發煙量較 木框架大,偵煙器在以沙發作為火載量的試驗中均較早作動,顯示若室 內空間有較易產生濃煙的環境,裝設偵煙器可儘早發現火災。

0 400 800 1200 1600 2000

t(s)

0 2000 4000 6000 8000

Q(kW)

Test 1 (136s) Test 2 (265s) Test 3 (148s) Test 4 (164s) Test 5 (164s)

1=0.147 4= 0.029

2=0.036 5= 0.047

3= 0.060 .

圖 4-48 熱釋放率比較圖 (本研究案)