實驗設備與材料規格說明

一、撒水設備規劃：

依《各類場所消防安全設備設置標準》第46條第二款之規定，快 速反應型撒水頭（第一種感度），各層任一點至撒水頭之水平距離在 2.3m以下。但防火構造建築物，其水平距離得增加為2.6m以下。本研 究以防護半徑為2.6m為基準來規劃撒水頭位置，繪製撒水頭防護網，

確立撒水頭設置數量，如圖3-3所示：

表 3-1 實驗空間撒水頭數量表

撒水頭類型 防護半徑 所需撒水頭數量(顆)

泡棉床墊 氣體量測器

煙 層 量 測 設 備

溫 度 熱 電 偶 樹

細水霧 2.6m 4

一般型 2.6m 4

圖 3-3 撒水頭防護半徑覆蓋圖

(資料來源：本研究整理)

(1) 水道連結型自動撒水設備：

本研究團隊之水道連結型撒水設備所採用的撒水頭為第一 種感度易熔元件型水道式撒水頭，其標稱溫度為72℃，依據《密 閉式撒水頭認可基準修正規定》，易熔元件型撒水頭作動溫度應 在標示溫度之 97～103%之間，即為 69.8～74.1℃之間。在試驗氣 流溫度135℃，氣流速度 1.8m/s 的條件下，若室溫設定為 30℃，

其動作時間依《密閉式撒水頭認可基準修正規定》第 10 頁公式 計算，應在 26 秒內。本研究水道連結型撒水頭規格如下說明：

表 3-2 水道連結型撒水頭_規格表

項目 數值/說明

標稱溫度 72 (℃)

防護半徑 2.6 (m)

防護面積 13 (m²)

放水量 43 (LPM)

設備啟動方式 易熔金屬_感溫熔斷啟動

(資料來源：本研究整理)

圖 3-4 水道連結型撒水頭實體圖

(資料來源：本研究整理)

(2) 一般型自動撒水設備：

本研究團隊之一般型水自動滅火設備所採用的撒水頭為一 般反應型(第二種感度)玻璃球式撒水頭，其標稱溫度為 68℃，依 據《密閉式撒水頭認可基準修正規定》，玻璃球式撒水頭作動溫 度應在標示溫度之 95～115%之間，即為 64.6～78.2℃之間。在試 驗氣流溫度197℃，氣流速度 2.5m/s 的條件下，若室溫假定 30℃，

其動作時間依《密閉式撒水頭認可基準修正規定》第 10 頁的公 式計算，應在 65 秒內。本研究一般型撒水頭規格如下說明：

項目 數值/說明

標稱溫度 68 (℃)

防護範圍 2.3 (m)

防護面積 13 (m²) 流量特性係數 80 (LPM)

設備啟動方式 玻璃球破裂啟動

(資料來源：本研究整理)

圖 3-5 水道連結型撒水頭實體圖

(資料來源：本研究整理)

(3)細水霧撒水設備：

細水霧自動撒水設備啟動條件係藉由偵煙探測器偵知火災 後連動啟動，而非透過溫度感知固定溫度啟動。本研究所採用之 細水霧撒水頭規格如下說明：

表 3-4 細水霧撒水頭_規格表

項目 數值/說明

啟動壓力 4 (kg/cm²)

流量特性係數 7 (LPM)

設備啟動方式 火警探測器連動

(資料來源：本研究整理)

圖 3-6 水道連結型撒水頭實體圖

(資料來源：本研究整理)

二、溫度量測設備：

火源附近架設熱電偶樹(Thermocouple Tree)，量測火場溫度變化。

熱電偶規格為 K-type，直徑為 0.3mm，最高量測溫度為 1,000℃，詳 細熱電偶規格如表 3-4 所示。熱電偶樹裝設位置以距離地面 1.0m 處 為第一點，而後每隔 0.5m 設置一點，一串熱電偶樹共計五個量測點，

本實驗空間共設置 5 束熱電偶樹。為避免訊號受煙流或溫度影響，本 研究團隊於熱電偶線外層包覆一隔熱材料。

表 3-5 熱電偶線規格

規格 圖示

◎ 規格：0.32mm × 2C

◎ 材質：鐵氟龍 Tefon

◎ 適用：K TYPE

◎ 量測溫度範圍：≤1,000℃

(資料來源：本研究整理)

三、數據收集系統：

數據擷取裝置主要功能為將實驗過程中，熱電偶(溫度)及煙層量 測設備(遮蔽率)之量測數值進行即時傳輸並記錄。因此所選用的數據 收集系統需滿足高頻率且多點數據收集，同時兼備大容量的儲存空間，

本研究數據收集系統如圖 3-7 所示。

圖 3-7 無紙式紀錄器數據收集系統主機及量測畫面

(資料來源：本研究整理)

四、影像收集系統

為完整保存實驗過程作為後續火場情況分析使用。本研究在實驗 空間周遭架設相機以錄製實驗情形。錄製內容包含火源燃燒的情形、

撒水頭的作動情形、煙層沉降狀況等。

五、煙層量測設備

本研究團隊於實驗空間內設置煙層量測設備，用以量測實驗空間 火場煙層隨時間的變化量。煙層量測設備主要部件可分為發射端與接 收端，採用「雷射煙層量測設備─光敏電阻法」，運用 Beer–Lambert 定律(平行單色可見光能量之衰減原理)。當光源受煙層遮蔽時，將造 成接收端電壓值變化，而後經計算轉換相應遮蔽率。煙層量測設備設 置以離地 1.0m 為第一點，每隔 1.0m 加設一點，共計 3 點，其煙層量 測設備架設方式如圖 3-8 所示。

(左)發射端 (右)接收端 圖 3-8 煙層量測設備裝設示意圖

六、火警探測器

本研究主要探討將原密閉濕式水自動滅火設備改設為開放式系 統之滅火效果分析。一般而言，開放式系統主要以火警探測器作為連 結啟動設備，本研究團隊收集市面常見的火警探測器，包含偵煙式、

定溫式、差動式等類型，詳細火警探測器設備規格如表 3-6、圖 3-9 所示。

表 3-6 火警探測器_設備規格表

項次 類型 圖示

一 偵煙式探測器(一種) 二 偵煙式探測器(二種) 三 定溫式探測器(特種) 四 定溫式探測器(一種) 五 差動式探測器(一種) 六 差動式探測器(二種)

(資料來源：本研究整理)

光電 一種

光電 二種

定溫 特種

定溫 一種

差動 一種

差動 二種

圖 3-9 火警探測器實驗現場裝設圖

(資料來源：本研究整理)

七、氣體量測設備

本研究為瞭解水滅火系統撒水對於居室空間有害氣體濃度變化 影響之探討，本研究將在實驗空間的牆面之距離地面 1.8m 處，設置 氧氣、一氧化碳及二氧化碳的偵測器，以量測實驗過程中氣體濃度變 化，作為後續評估待援住民與救援人員室內危害氣體濃度變化之指標，

實際裝設情況如圖 3-10 所示。

表 3-7 氣體量測設備規格表

項次 類型 量測範圍

一 一氧化碳_量測設備 0 ~ 1,000 (PPM) 二 二氧化碳_量測設備 0 ~ 10,000 (PPM) 三 氧氣_量測設備 0 ~ 25(%VOL)

圖 3-10 氣體量測設備現場裝設圖

(資料來源：本研究整理)

一氧化碳 二氧化碳

氧氣