撒水影響煙層之相關文獻整理

內政部建築研究所在 91 年建築防煙技術及實驗研究(I)排煙與撒水設備 交互影響特性〔11〕研究報告內中指出由各熱電耦樹所量測到之垂直煙溫變 化，當火源一點燃，則天花板附近之溫度會迅速的升高，越靠近火源處，溫 度變化越大。而隨著時間的增加，煙層的厚度也逐漸的累積增加。並使用 N- percent method (N=10 %) ，火場最高溫度為 180℃，火場之初溫為 30℃，

因此當熱電耦所量測到之溫度升高 15℃，則可判定煙層已降至此高度。另 外實驗指出撒水之後確實可以降低火場溫度，以及排煙方向會影響撒水頭作 動，煙流方向撒水頭會作動，反之無煙流而火源上方之撒水頭並不會作動，

本實驗目前火場最高溫不超過 90℃，因此目前不採用使用 N- percent method。

第二章 文獻資料蒐集與分析

溫度達到撒水作動條件時，火源很快地就受到控制並遭到撲滅；採用之撒水 頭型式為緩慢型（RTI=141）因此火源在燃燒過程中由於沒有足夠之火載量 以達到撒水作動條件，可以發覺在較危險之場所應當採用較靈敏的撒水頭，

才能真正的達到有效控制火災並且減少損失。

內政部建築研究所在 93 年滅火系統技術研發之規劃研究（I）水系統啟 動機制對建築火災滅火性能之影響評估〔13〕研究指出，普通型（RTI=105）

及快速反應型（RTI=33）撒水頭其啟動撒水的因子為溫度，因此實際欲使撒 水頭破裂（普通型 74℃；快速反應型 68℃）的周遭溫度已高 110~120℃，

其火源已成長到一定規模，只能有效的抑制火源，並無法立即有效的將火源 撲滅，若利用定溫式探測器連動以及偵煙式探測器連動撒水所造成的熱釋放 率約在 75kW(周遭溫度 60~40℃)時即很快受到控制而急速下降，說明當有 火災發生時，火警探測器若能連動撒水系統做滅火行為，將能快速的控制火 勢並予以撲滅。另外小尺寸房間平均最高溫度為 246.2℃，時間需 1164 秒；

大尺寸房間平均最高溫度為 258.4℃，時間需 490.8 秒；但大空間由於氧氣 供應較為充足，燃燒較為猛烈，室內達到最高溫度之時間較短。從有撒水時 的層面來看，小尺寸房間撒水頭作動時間為 300 秒，室內平均最高溫度為 89.8℃，達到之時間約 309 秒；大尺寸房間撒水頭作動時間為 182 秒，室內 平均最高溫度為 121.5℃，達到時間約 187.2 秒。大尺寸房間，溫度上升較 快，而撒水設備作動時間亦較短。

王瓊媚〔14〕區劃空間火場內撒水液滴行為之研究提到，在撒水液滴的 作用下，隨著撒水時間增加，液滴與火柱區間將產生對流作用，且由於液滴 粒徑越大則受火柱區流場影響越小，所以此作用將隨液滴粒徑的增加而越趨 顯著。液滴粒徑越小的液滴則越易被熱氣層所帶動而散佈，因此液滴很快的 便能均勻的散佈在整個空間中。在火柱區粒徑越小的液滴越不容易到達火柱

撒水頭的作動使火場溫度可以得到良好的控制，但隨著時間的增加，在撒水 液滴與火源所產生的熱氣體相互帶動牽引下，空間中的溫度呈現均勻的分 佈，而粒徑越小的液滴在空間的溫度上升速率控制方面也越好。而粒徑大的 液滴在撒水頭下方所形成的水柱對熱氣層有阻絕作用，所以液滴分佈濃度越 大的區域其熱氣層濃度越低，不過整體而言，在空間熱氣體濃度的控制上，

液滴粒徑越小則成效越顯著，本研究主要為了解撒水液滴影響煙層分佈，與 溫度變化之關係，因此將變化不同液滴粒徑大小，做為實驗條件之一。

王孝中〔15〕水滅火主控參數之探討，探討手動作動部分，撒佈量壓力：

（0.35、0.7、1.5 及 3 kg/cm2）、質量預焚百分比（8、23 及 40％）及火載量

（9、12 及 15 層木框架）對滅火效能之影響，並以整合性方法歸納並計算 出針對特定火載量之滅火時間關係式。研究結果發現：1.未滅火木框架燃燒 特性上最大熱釋放率與最大氧氣消耗量及二氧化碳產生量三者皆發生於質 量損失 23%時，且木框架燃燒是屬於快速型火災。而一氧化碳產生量最大發 生在熱釋放值最大及燃燒後期的悶燒時，木框架質量呈指數遞減。2.自動撒 水對抑制燃燒的效應中得知，燃燒達自動撒水時立即撲滅，且依法規規定下 撒水滅火效能甚佳。3.手動撒水時，水壓力越大滅火效能越佳，水壓 0.35 kg/cm2 的水量時所需滅火時間較 0.7、1.5 及 3 kg/cm2 長，因此並得知 水壓 越大時滅火時間越短，層數愈大所需滅火時間越長，但在質量預焚百分比 23%較 8%及 40%滅火時間快。4.而在滅火效能整合性分析部份，得知火載 量、單位面積撒水率和時間具有 之關係（R²=0.82），可預估在 特定火載量及單位面積撒水率下之滅火時間，提供各類場所以性能設計設置

第二章 文獻資料蒐集與分析

毒性氣艦（窒息性、昏迷性刺激性、其他毒害成分）、煙（視線遮蔽），火場 造成濃煙往往比溫度更早達到令人難以忍受程度。真實火災發生時可能有下 列狀況，易造成慌亂，保持鎮靜有利於減低受傷可能：

（一）市電及緊急電均斷線，因眼睛無法立即適應緊急照明燈較暗燈光，且 可能因煙霧過大而遮敝緊急照明燈原有亮度。

（二）防火門動作，改變原有通道外觀，造成對環境錯誤判斷，故可能選擇 錯誤避難路線。

（三）撒水系統噴撒，並未斷電電器產生火花及漏電，地面積水濕滑，持續 的水花影響視線。

K.Y.Li 等人〔17〕測量了不同噴淋壓力下的煙氣層溫度和厚度;結合理 論分析,提出了以噴頭正下方單位面積總拖曳力和總浮力之比 D0/B0 作為煙 氣層穩定性判據結果表明,D0/B0>1 時,煙氣層發生失穩,D0/B0<1 時,煙氣層 發生穩定.失穩狀態下,煙氣層厚度與 D0/B0 呈近似指數增長關係。