實驗結果與分析

本節將探討排煙室排煙系統全尺度實驗所得結果進行整理分 析，主要實驗參數為正負壓排煙、進排風量相等以及不同開關門情 境，主要為模擬當居室發生火災時，煙流漫延進入逃生走道，人員避 難將經過逃生走道再通過排煙室進入梯間，排煙室在不同進排風量所 形成之壓差與開關門的壓力變化是否會影響到煙(以 CO₂濃度呈現)進 入排煙室的量而影響逃生。

1.案例一之結果分析

案例一為假設單人通過排煙室，利用安全梯進行逃生，起火後煙 流漫延至逃生走道，30 秒後人員到達防火門 A 並開啟，通過防火門 A 後將防火門 A 關閉(實驗至此時約 35 秒)，間隔 5 秒後人員通過排 煙室並開啟防火門 B，通過防火門 B 後將防火門 B 關閉(實驗至此時 約45 秒)。

實驗編號(1)為假設單人通過排煙室，利用安全梯進行逃生，該 排煙室的進風量等於排風量，結果如圖 5-14 所示，由實驗數據圖可 發現梯間的CO₂濃度幾乎持續保持在背景值，此結果表示當避難人員 通過防火門後若能確實關閉防火門，便能夠大幅減少濃煙(CO₂ 濃度) 侵入安全梯。

由圖 5-14 中知道當防火門 A 開啟後，走道與排煙室的壓差接近 4.5Pa，當防火門 A 關閉後，排煙室的 CO2濃度持續略高於背景值，

因此時逃生走道的CO2濃度持續增加，且壓差高於排煙室約2.2Pa 左 右，故此情形研判應是逃生走道的濃煙由防火門 A 的門縫洩漏至排 煙室所致。而最重要梯間的CO2濃度並無改變，代表沒有濃煙侵入此

梯間。

圖5-14 案例一排煙室等壓時各點之 CO2及壓差變化 (資料來源：本研究整理)

實驗編號(2)為假設單人通過排煙室，利用安全梯進行逃生，該 排煙室的進風量大於排風量約30%(正壓)，結果如圖 5-15 所示，由實 驗數據圖可發現梯間的CO2濃度仍幾乎持續保持在背景值。

而由實驗數據圖可知，當防火門 A 關閉 30 秒後(實驗至此時約 65 秒)，排煙室的 CO₂濃度將持續略高於背景值，此情形研判仍是逃 生走道的濃煙由防火門 A 的門縫洩漏至排煙室所致。但因此時逃生 走道的CO₂濃度已高於背景值五倍左右，雖然排煙室的進風量大於排 風量約30%，其壓差高於逃生走道約 4Pa 內，但由實驗結果看來，只 能延緩逃生走道的濃煙由防火門 A 的門縫洩漏至排煙室的時間(約延 緩30 秒)，可見在逃生走道濃煙持續增加的情況下，排煙室即使保持 在正壓的情況下，仍不能完全阻止煙流由門縫侵入排煙室，但梯間的 CO₂濃度並無明顯的改變。

圖5-15 案例一排煙室正壓時各點之 CO₂及壓差變化 (資料來源：本研究整理)

實驗編號(3)為假設單人通過排煙室，利用安全梯進行逃生，該 排煙室的排風量大於進風量30%(負壓)，結果如圖 5-16 所示，由實驗 數據圖可發現梯間的CO₂濃度仍幾乎持續保持在背景值以上。

而由實驗數據圖中可知，當防火門 A 關閉後，排煙室的 CO2濃 度高於背景值且持續增加，此情形研判仍是逃生走道的濃煙由防火門 A 的門縫洩漏至排煙室所致。但因此時逃生走道的 CO2濃度已高於背 景值五倍左右，而且排煙室為負壓(即排風量大於進風量約 30%)，逃 生走道的壓差高於排煙室約 3.5Pa，開門瞬間壓差可達約 5Pa 左右，

由防火門 A 的門縫洩漏至排煙室濃煙的 CO₂濃度較實驗編號(1)高出 約一倍左右，由實驗結果可知，負壓排煙室在逃生走道濃煙持續增加 的情況下，將可能增加由防火門 A 門縫侵入排煙室濃煙之濃度，但 梯間內的CO₂濃度無明顯改變。

圖5-16 案例一排煙室負壓時各點之 CO2及壓差變化 (資料來源：本研究整理)

綜合上述可知，當避難人員通過防火門後若能確實關閉防火門，

便能夠大幅減少濃煙(CO₂ 濃度)侵入安全梯。而在濃煙持續增加的情 況下，將可能增加由防火門門縫侵入排煙室濃煙之濃度。雖然正壓排 煙室可延緩濃煙由防火門門縫侵入排煙室的時間，但卻無法完全阻 擋，根本之道仍應從防火門的阻煙性進行考量，但只要保持梯間兩道 防火門不要同時開啟，不論正、負壓的排煙室，皆不會造成濃煙侵入 梯間。

2.案例二之結果分析

案例二為假設逃生行為連續使用安全梯進行逃生，起火後煙流漫 延至逃生走道，30 秒後人員到達防火門 A 並開啟，間隔 5 秒後人員 通過排煙室並開啟防火門B(此時防火門 A 不關閉)，通過防火門 B 後 將防火門 B 保持開啟(實驗至此時約 35 秒)，而後防火門 A、B 保持

開啟形成逃生走道與排煙室、梯間連通之情形。

實驗編號(4)為假設逃生行為連續使用安全梯進行逃生，該排煙 室的進風量等於排風量，結果如圖 5-17 所示，由實驗數據圖可發現 在防火門A、B 保持開啟形成逃生走道與排煙室、梯間連通之情形下，

濃煙將漫延至梯間，且濃煙之濃度將隨著時間而增加，濃煙漫延至梯 間後，由於熱浮力與煙囪效應之作用，將造成整個逃生避難通道充滿 濃煙，影響人員逃生。

圖5-17 案例二排煙室等壓時各點之 CO2及壓差變化 (資料來源：本研究整理)

實驗編號(5)為假設逃生行為連續使用安全梯進行逃生，該排煙 室的進風量大於排風量30%(正壓)，結果如圖 5-18 所示，由實驗數據 圖可發現在防火門A、B 保持開啟形成逃生走道與排煙室、梯間連通 之情形下，濃煙將漫延至梯間，但與實驗編號(4)之情境相較之下，

濃煙漫延至梯間之濃度減少約46%，由實驗結果表示將排煙室的進風

法阻擋煙漫延至梯間，但的確能減少濃煙漫延至梯間之濃度。

圖5-18 案例二排煙室正壓時各點之 CO2及壓差變化 (資料來源：本研究整理)

實驗編號(6)為假設逃生行為連續使用安全梯進行逃生，該排煙 室的排風量大於進風量30%(負壓)，結果如圖 5-19 所示，由實驗數據 圖可發現在防火門A、B 保持開啟形成逃生走道與排煙室、梯間連通 之情形下，梯間的CO2濃度尚可持續保持在背景值，此結果表示當逃 生走道與排煙室、梯間連通之情形下，該排煙室的排風量增大約30%

時(此時壓差約 2.5~3Pa)，較實驗編號(4)之情況，梯間的濃煙大幅降 低約 90%，較實驗編號(5)也降低約 40%左右，更能有效減少濃煙侵 入安全梯之情形。

圖5-19 案例二排煙室負壓時各點之 CO2及壓差變化 (資料來源：本研究整理)

綜合上述，在案例一中，若是避難逃生人員有確實關閉防火門，

無論在何種進排風量差異下，即便逃生走道的濃煙可能由防火門 A 的門縫洩漏至排煙室，但濃煙幾乎不會漫延至梯間。而在案例二中，

進風量等於排風量之情形下，由逃生走道漫延至梯間的濃煙量約為 43%；在正壓的情形下，由逃生走道漫延至梯間的濃煙量約為 15%；

在負壓的情形下，由逃生走道漫延至梯間的濃煙量約為2%。

3.案例二與電腦模擬之結果分析

再由案例二中的實驗編號(6)與電腦模擬與加入走道與排煙室加 寬的模擬結果進行比較，結果如圖 5-20 所示，走道與排煙室濃度約 低於實驗值約為 20%，梯間則高 20%；走道與排煙室加寬之後，尺 寸如圖 5-21 所示，逃生走道不會因走到加寬而影響 CO₂濃度，而排 煙室與梯間則會降低約為10%的濃煙量，由此結果可知排煙室面積加

寬可降低濃煙進入排煙室與梯間的濃度。

圖5-20 案例二排煙室負壓時與模擬之 CO₂濃度變化 (資料來源：本研究整理)

圖 5-21 排煙室與走道加寬示意圖 (資料來源：本研究整理)

由實驗結果可知，排煙室面積影響防火門開啟與關閉的操作時間 與條件，只要在災時能夠確實關閉防火門，便能夠大幅減少濃煙侵入 安全梯的機率，但若是考慮避難心理以及多數逃生人員一起避難之情 境，防火門可能無法確實同時關閉的情況下，僅設置相同進排風量之 排煙室，將不足以防止濃煙侵入安全梯，必須增加進風量或排風量，

但依據本研究結果，增加排風量之阻煙效果大於增加進風量，且兩室 間的壓差應維持在5Pa 以上。