第四章 垂直簾幕結合水膜系統之設計與驗證
第二節 布幕選擇
4-2-1吸水性布幕選擇
在布幕的選定過程之中，由於防火性布幕與防水性布幕種類與製造工法單純，其 中前者以人造化聚酯纖維材質為大宗，後者以尼龍材質為主流，因此本研究於決定該 兩者布幕材質十分容易。然而，吸水性布幕種類極其繁多，市售有絨布、棉布、毛巾 布、針織布、牛仔布以及亞麻布等等，更可因不同編織工法而有不同材質混成之合成 布；然而，為選定吸水性布幕，本研究特針對吸水強度以及吸水速率進行測試，並選 定吸水速率與強度最佳者作為吸水性布幕試驗材料。
本研究中，選取五種材質布料，分別為棉布、毛巾布、牛仔布、亞麻布以及桌巾 布進行測試，布幕面積大小皆為10cm 10cm，並以含有紅墨水之染劑之渲染面積比 例作為吸水程度的判斷基準，以及電子磅秤量測含水布幕重量驗證吸水量。試驗過程 中僅布幕下緣接觸染劑，每種布幕共進行三次實驗，實驗數據為三次數據平均值。實 驗結果如表4-1所示。布幕圖樣如圖4-4所示。
表 4-1 不同布幕之吸水速度/吸水量結果
材質 特性
絨布 毛巾布 牛仔布 亞麻布 桌巾布
布幕重量(g) 2.3 2.4 3.7 4.1 1 吸水量(ml) 20.4 15.9 2.57 2.7 0.4
染色面積 X O
△ △
X(O: 70%以上，
△
:70%~40%，X :40%以下)(本研究整理)
圖 4-4 不同布料實體圖
(左上至右下依次為:桌巾布、毛巾布、牛仔布、亞麻布、絨布) (本研究整理)
由實驗結果我們得知，絨布具有最佳吸水性，可以吸取其中重量九倍左右之水量
，然而絨布於試驗過程中，必須實驗操作人員強壓絨布於水中方可吸水，因此吾人判 斷絨布不適合作為本研究的垂直簾幕；故本研究將採用吸水性次之的毛巾布作為吸水 性布幕之材質。
4-2-2 火焰測試
本研究初步利用火燄溫度1178℃之火焰噴燈加熱三種布幕，以評估此三種布幕的 防火耐燃性能。布幕試體的尺寸為15cm x 15cm，一面以不同噴水量的噴水器加濕試 體並且形成水膜，一面以火焰噴燈模擬火災發生的火焰加熱。
實驗結果發現，防水性布幕因為具有防水性，因此雖然水膜能在未曝火面形成，
但是防水性布幕不能吸收水分且布幕纖維不具耐燃性，故結果為起火燃燒。防火性布 幕則是本身纖維的耐火溫度為700℃，且布幕可以吸收少許的水分，因此在供水量為 126與168 mL/min的情況下，布幕不會破損。至於吸水性布幕，雖然毛巾布纖維不具 耐燃性，但是毛巾布吸收的水分可以吸收大量的熱量，而保護毛巾布免於起火。故本 研究計畫選擇防火性與吸水性布幕進行下一步驟的冷流場實驗。
表 4-2 不同布幕的火焰測試結果
示，形成均勻水膜之最小供水壓力為0.6kgf/cm2，最小供水量為81.2L/min，但是能使 布幕具有阻熱性能的供水量則必須有待門牆爐實驗驗證。至於吸水性布幕的冷流場實驗結果則顯示毛巾布的吸水性強，因此透過集水槽內 部溢出的水可以迅速地讓毛巾布浸濕，浸濕的時間與供水壓力成反比。而浸濕的毛巾
。
表 4-3 防火性布幕冷流場試驗結果
供水壓力 (kgf/cm2)
平均單孔流量 (L/min)
總流量 (L/min)
門片水膜流 速(cm/s)
平均水膜 厚度(mm)
是否形成均 勻水膜(Y/N)
0.4 2.354 65.92 33.46 3.127 N
0.6 2.9 81.2 35.51 3.629 Y
0.8 3.834 107.34 38.72 4.4 Y
1 4.123 115.44 39.93 4.589 Y
1.2 4.599 128.76 43.66 4.681 Y
(本研究整理)
圖 4-5 水膜在防火性布幕形成
(本研究整理)
表 4-4 吸水性布幕冷流場試驗結果
供水壓力 (kgf/cm2)
平均單孔流量 (L/min)
總流量 (L/min)
布幕完全吸水耗時 (s)
0.4 2.264 63.38 15.3
0.6 2.772 77.62 13.6
0.8 3.535 98.98 11.1
1 3.907 109.4 10.1
1.2 4.484 125.54 8.9
(本研究整理)
圖 4-6 水膜浸濕吸水性布幕 (本研究整理)
綜合上述實驗結果，本研究發現吸水性布幕雖然吸水性能佳，但是其纖維不具耐 燃性，若實際發生火災時，水膜系統無法均勻浸濕吸水布幕將會使得布幕被火燒穿，
甚至有著火之可能性，因此，本研究選擇防火布幕結合水膜系統進行後續的阻熱與遮 煙性能測試。