第四章 結果與討論
第三節 單開口部沙發實驗(Test 6~Test 7)
20 40 60 80 100
HC(ppm)
17 18 19 20 21
O2(%)
0 400 800 1200 t(s) 0
1000 2000 3000 4000
CO(ppm)
0 400 800 1200 1600 t(s)
0 0.4 0.8 1.2 1.6
CO2(%)
圖 4-33 全尺寸火災所抽煙氣之特性變化(Test 5) (本研究案)
第三節 單開口部沙發實驗(Test 6~Test 7)
本研究另外進行兩次實尺寸實驗，實驗內容將移動式火載量型態由 木框架改變為真實沙發，固定式火載量則不變動配置。整體配置如圖 4-34，量測設備位置與編號請參考圖 3-7，而為了將實驗簡化，熱電偶樹 的配置數量減少(○1 -○13)，且將配置改變為天花板下 0 至 50 公分處，每 10 公分一點。實驗依照日期先後編號為Test 6 及 Test 7。
第四章 結果與討論
149 (a) (b)
圖 4-34 (a) Test 6 及(b) Test 7 實驗配置圖 (本研究案)
(a) 移動式火載量位於中央及西北角(Test 6)
本次實驗將單人座沙發配置於實驗場西北角，雙人座沙發配置於實 驗場中央，點燃西北角沙發後實驗開始進行，整體實驗歷程如表4-6。
表 4-6 全尺寸火災實驗之火災歷程(Test 6) 時間歷程(t) 發生現象
0秒 點火
47秒 沙發座椅開始燃燒 80秒 黑煙從開口竄出 115秒 煙層累積至房間高度一半 140秒 撒水頭作動(一號) 160秒 撒水頭作動(二號) 180秒 撒水頭作動(四號) 195秒 北面壁裝引燃 206秒 撒水頭作動(三號)
492秒 實驗終止
(本研究案)
本次實驗從點火開始，到 195 秒時北面壁裝材被引燃，而直到實驗 結束前，火勢並未擴大，而實驗結束後，進實驗場內部發現北面壁裝僅 在表面有被引燃的跡象，並未造成北面壁裝材整體燃燒。
0 2 4 6 8
Q0(MW)
0 1000 2000 3000
THR(MJ)
0 400 800 1200 1600 2000
t (s) 0
0.4 0.8 1.2
QT(MW)
圖 4-35 全尺寸火災之熱釋放率變化圖(Test 6) (本研究案)
圖4-35 是本次實驗的熱釋放率圖，整體實驗最大熱釋放率為 1MW，
總熱釋放為122MJ，由 Test 5 及 Test 6 中可以發現在角落其移動式火載量 的熱釋放率臨界值為 1MW，而火載量約在 120 到 200MJ，圖 4-36 為單 人座沙發測重平台重量變化圖，可以發現單人座沙發座椅的質量損失率 較木框架低。
第四章 結果與討論
151
0 100 200 300 400 500
t(s) 0
10 20 30 40 50
mass(kg)
m=-0.021 [kg/s]
.Corner Sofa
圖 4-36 測重平台重量變化圖(Test 6) (本研究案)
圖4-37 是本次實驗的熱偶樹溫度變化圖，可以發現靠近北面壁裝的 熱偶樹在 200 秒附近有急劇升溫的情形，可說明在此時北面壁裝已被沙 發所引燃，而在 250 秒後溫度又急遽下降，可以說明壁裝僅在表面有被 引燃的情形，而無全面性的引燃。從圖4-38 等溫線圖中亦可觀察到此一 情況。
TC1 TC2 TC3 TC4
第四章 結果與討論
t=150，h=10 t=200，h=10
t=150，h=20 t=200，h=20
t=150，h=30 t=200，h=30
t=150，h=40 t=200，h=40 圖 4-38 (a) 全尺寸火災等溫線圖(Test 6) (t=150s、t=200s) (本研究案)
第四章 結果與討論
155
t=250，h=10 t=300，h=10
t=250，h=20 t=300，h=20
t=250，h=30 t=300，h=30
t=250，h=40 t=300，h=40 圖 4-38 (b) 全尺寸火災等溫線圖(Test 6) (t=250s、t=300s) (本研究案)
(b) 移動式火載量位於中央及西北角(Test 7)
本次實驗和 Test 6 實驗配置大致相同，而將西北角的沙發改為雙人 座，中央沙發改為三人座，兩個沙發的重量均約為 34kg。實驗開始將西 北角的沙發點燃後，實驗共進行1300 秒，實驗歷程如表 4-7 所示。
表 4-7 全尺寸火災實驗之火災歷程(Test 7)
時間歷程(t) 發生現象 參考相片(圖4-39)
0秒 點火
70秒 沙發煙霧產生 圖4-39 (a) 91秒 沙發背面火苗竄出 圖4-39 (b) 112秒 黑煙從南面門口竄出 圖4-39 (c) 123秒 撒水頭作動(一號)
134秒 撒水頭作動(二號)
142秒 煙層累積至開口一半高度 圖4-39 (d) 151秒 火焰接觸天花板 圖4-39 (e) 153秒 撒水頭作動(三號)
168秒 北面壁裝引燃 圖4-39 (f) 171秒 撒水頭作動(四號)
181秒 大量黑煙竄出
198秒 西面壁裝引燃 圖4-39 (g) 215秒 中央沙發近西北沙發處引燃
242秒 閃燃
302秒 黑煙累積超過10MW抽風罩幃幕 320秒 加大抽風變頻器設定至55Hz
331秒 大量火焰持續從出口處竄出 圖4-39 (h) 1300秒 實驗結束
(本研究案)
本次實驗在 168 秒時，北面壁裝材先被引燃，如圖 4-39(f)所示，而 後實驗進行到 198 秒時，西面壁裝材亦被引燃，而中央三人座沙發則在 215 秒時，被西北面雙人座沙發的火勢影響而引燃，並非由煙氣層累積的 高溫所引燃，而後實驗觀察到黑煙大量竄出，較木框架實驗有更密濃煙，
第四章 結果與討論
157 在320 秒增加抽風機轉速至 55Hz，而到 1300 秒時，實驗結束。
a(南面) b(南面)
c(南面) d(南面)
e(南面) f(南面)
g(南面) h(南面) 圖 4-39 全尺寸火災歷程照片(Test 7) (本研究案)
圖4-40 為本次實驗的熱釋放率變化圖，而實驗初期在 0 到 320 秒前
是因10MW 抽風馬達位啟動而呈無抽風狀態，煙氣藉由自然對流進入抽 風管，而在320 秒時才啟動。本次實驗的最大熱釋放率為 12.9MW，遠超 過以木框架為火源的實驗，而總熱釋放也較歷次實驗大，為3934MJ，可 能因為木框架及沙發成分型態不同而導致。
0 4 8 12 16
Q0(MW)
0 1000 2000 3000
THR(MJ)
0 400 800 1200 1600 2000
t (s) 0
0.4 0.8 1.2 1.6
QT(MW)
圖 4-40 全尺寸火災之熱釋放率變化圖(Test 6) (本研究案)
圖4-41 是本次實驗測重平台重量變化圖，其中可以發現，在時間約 200 秒時，中央沙發質量開始損失，和實驗觀察的結果相符，而實驗中，
中央沙發質量損失率較角落沙發大。
從圖4-42 各熱偶樹溫度變化圖中可發現，在 200 秒時，各熱偶樹溫 度急遽升高，顯示房間內部在 200 秒時，可能受到中央沙發引燃的影響 而溫度整體升高，從圖4-43 等溫線圖中亦可發現到 200 秒到 250 秒之間，
溫度是整體上升最為快速的階段，且溫度最高點由先被引燃的西北側壁 裝，往中央沙發處延伸，形成房間中央為火場內溫度最高處，顯示此時
第四章 結果與討論
159 火勢為中央沙發主導。
圖4-44 為本次實驗的實驗屋氣體濃度圖，在 200 到 300 秒內，實驗 屋內氧氣濃度達到最小值，此時房間內大量缺氧，所以 CO 及 CO2濃度 也上升到最大值。
Test 7 沙發實驗和 Test 1~5 木框架為引火源實驗比較，可以發現沙發 實驗，沙發實驗火場溫度較高，溫度最高處超過 1000℃，而木框架實驗 火場溫度最高約為900℃，顯示以沙發作為引火源，會造成火場火勢更加 強烈，且引燃周圍固定式火載量的時間縮短。
0 400 800 1200 1600 t(s)
0 10 20 30 40 50
mass(kg)
m=-0.063 [kg/s].
Corner Sofa
圖 4-41 (a) 測重平台重量變化圖(Test 7) (本研究案)
0 400 800 1200 1600
t(s) 0
10 20 30 40 50
mass(kg)
m=-0.086 [kg/s].
Center Sofa
圖 4-41 (b) 測重平台重量變化圖(Test 7) (本研究案)
第四章 結果與討論
161 TC1 TC2 TC3 TC4
0 400 800 1200 1600 t (s)
0 400 800 1200 1600 t (s)
0 400 800 1200 1600 t (s)
0 400 800 1200 1600 t (s)
0 400 800 1200 1600 t (s)
0 400 800 1200 1600 t (s)
0 400 800 1200 1600 t (s)
0 400 800 1200 1600 t (s)
TC9 TC10 TC11 TC12
0 400 800 1200 1600 t (s)
0 400 800 1200 1600 t (s)
0 400 800 1200 1600 t (s)
0 400 800 1200 1600 t (s)
0 400 800 1200 1600 t (s)
第四章 結果與討論
163
t=150，h=10 t=200，h=10
t=150，h=20 t=200，h=20
t=150，h=30 t=200，h=30
t=150，h=40 t=200，h=40 圖 4-43 (a) 全尺寸火災等溫線圖(Test 7) (t=150s、t=200s) (本研究案)
t=250，h=10 t=300，h=10
t=250，h=20 t=300，h=20
t=250，h=30 t=300，h=30
t=250，h=40 t=300，h=40 圖 4-43 (b) 全尺寸火災等溫線圖(Test 7) (t=250s、t=300s) (本研究案)
第四章 結果與討論
165
t=350，h=10 t=400，h=10
t=350，h=20 t=400，h=20
t=350，h=30 t=400，h=30
t=350，h=40 t=400，h=40 圖 4-43 (c) 全尺寸火災等溫線圖(Test 7) (t=350s、t=400s) (本研究案)
t=450，h=10 t=500，h=10
t=450，h=20 t=500，h=20
t=450，h=30 t=500，h=30
t=450，h=40 t=500，h=40 圖 4-43 (d) 全尺寸火災等溫線圖(Test 7) (t=450s、t=500s) (本研究案)
第四章 結果與討論
167
t=550，h=10 t=600，h=10
t=550，h=20 t=600，h=20
t=550，h=30 t=600，h=30
t=550，h=40 t=600，h=40 圖 4-43 (e) 全尺寸火災等溫線圖(Test 7) (t=550s、t=600s) (本研究案)
t=650，h=10 t=700，h=10
t=650，h=20 t=700，h=20
t=650，h=30 t=700，h=30
t=650，h=40 t=700，h=40 圖 4-43 (f) 全尺寸火災等溫線圖(Test 7) (t=650s、t=700s) (本研究案)
第四章 結果與討論
0 400 800 1200 1600 t(s)
0 400 800 1200 1600 t(s)
(b)廢氣濃度變化
0 40 80 120
HC(ppm)
15 16 17 18 19 20 21
O2(%)
0 400 800 1200 t(s) 0
1000 2000 3000 4000
CO(ppm)
0 400 800 1200 1600 t(s)
0 0.4 0.8 1.2 1.6
CO2(%)
圖 4-45 全尺寸火災所抽煙氣之特性變化(Test 7) (本研究案)
第四章 結果與討論
171