第二章 大空間建築全尺度熱煙試驗定量化分析
第四節 發煙量校正結果分析
於AS 4391 C1.2 中開宗明義說明,其原文與中文翻譯分別如下:
「本項測試程序,主旨在印證煙控系統的運轉、控制程序、或者技術可行的話,煙 之沉積厚度。本項測試程序並不嘗試重現在真實火災狀況下之濃煙遮蔽性質或煙控系 統的性能。本項試驗的主旨,在於提供一個工具,來加強了解與減少煙控系統運轉的一 些不確定性,也不要求必須強制執行。」上述說明,道出了應用 AS 4391 主要的限制 條件。
換言之,目前澳洲的AS 4391 及我國內容相似的 CNS 15937 之主要制訂的任務,
仍然集中於將煙流可視化(Flow Visualization)、可示踪(Gas Tracking),使現場全尺 度實驗之煙流特性,更容易觀察為主要功能。若可行的話,再同步觀察濃煙沉積之厚 度。以定性化分析為主要考量(Qualitative Analysis)。
因此,前者所提示的,都是一些使用上的限制條件;但是後者,這一重點,卻也指 引出一個重點,那就是未來評估煙控系統性能的一個重要發展方向所在。也就是未來 AS 4391 及/或 CNS 15937 是否可以經由部分修訂,而可對於煙控系統的性能,進行數 量化分析的可能性(Quantitative Analysis)。
這項動機,就是本計畫的主旨與目標所在,也是納入煙控系統發煙量校正程序的 主要動機所在,並將以CNS 15937 為主要修訂對象。
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7. 2 台發煙器皆以 30 psi 擊發,配合以 t-squard, Fast 成長曲線運轉之捲吸增強變頻式 風機系統。
8. 2 台發煙器皆以 40 psi 擊發,配合以 t-squard, Fast 成長曲線運轉之捲吸增強變頻式 風機系統。
9. 2 台發煙器皆以 50 psi 擊發,配合以 t-squard, Fast 成長曲線運轉之捲吸增強變頻式 風機系統。
10. 2 台發煙器皆以 60 psi 擊發,配合以 t-squard, Fast 成長曲線運轉之捲吸增強變頻式 風機系統。
11. 2 台發煙器皆以 70 psi 擊發,配合以 t-squard, Fast 成長曲線運轉之捲吸增強變頻式 風機系統。
12. 2 台發煙器皆以 80 psi 擊發,配合以 t-squard, Fast 成長曲線運轉之捲吸增強變頻式 風機系統。
以下就上述不同測試項目所產生之不同發煙量校正結果,加以分析說明。
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實驗項目1: 1 台發煙器以 30 psi 擊發,配合以 t-squard, Fast 成長曲線運轉之捲吸增 強變頻式風機系統
測試情境:
進行本項實驗前,首先將1 台發煙器設備之 CO2鋼瓶壓力控制閥,以電腦程式控 制為30 psi 輸出,以輸出實驗用白煙。其次,設定捲吸增強變頻式風機系統為以 t-squard, Fast 成長曲線運轉,以捲吸周圍空氣增大發煙量。接著開啟煙層高度與溫度量測系統與 能見度距離量測系統,準備進行實驗。
於現場指揮官倒數完畢後,開啟所有瓦斯燃燒爐以產生熱源。接著開啟 1 台發煙 器設備與捲吸增強變頻式風機系統,開始由導煙管發出白煙,如圖2-28 所示。捲吸增 強變頻式風機系統依t-squard, Fast 成長曲線之運轉結果,如圖 2-29 所示。
圖2-28 實驗項目 1 由導煙管發出白煙之測試情形
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圖2-29 實驗項目 1 捲吸增強變頻式風機系統依 t-squard, Fast 成長曲線之運轉結果
煙層高度量測結果:
檢視所有8 條煙層高度與溫度量測系統之煙層高度與鳴動時間後,求得其平均值,
實驗項目1 其煙層高度量測結果,如下圖 2-30 所示。
圖2-30 實驗項目 1 之煙層高度量測結果
發煙量校正結果:
若以校正場地之樓地板面積342.25 m2計算,煙層下降至離地9 公尺共費時 260 秒,
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故發煙量校正結果為3.95 m3/sec。
實驗項目2: 1 台發煙器以 40 psi 擊發,配合以 t-squard, Fast 成長曲線運轉之捲吸增 強變頻式風機系統
測試情境:
進行本項實驗前,首先將1 台發煙器設備之 CO2鋼瓶壓力控制閥,以電腦程式控 制為40 psi 輸出,以輸出實驗用白煙。其次,設定捲吸增強變頻式風機系統為以 t-squard, Fast 成長曲線運轉,以捲吸周圍空氣增大發煙量。接著開啟煙層高度與溫度量測系統與 能見度距離量測系統,準備進行實驗。
於現場指揮官倒數完畢後,開啟所有瓦斯燃燒爐以產生熱源。接著開啟 1 台發煙 器設備與捲吸增強變頻式風機系統,開始由導煙管發出白煙,如圖2-31 所示。捲吸增 強變頻式風機系統依t-squard, Fast 成長曲線之運轉結果,如圖 2-32 所示。
圖2-31 實驗項目 2 由導煙管發出白煙之測試情形
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圖2-32 實驗項目 2 捲吸增強變頻式風機系統依 t-squard, Fast 成長曲線之運轉結果
煙層高度量測結果:
檢視所有8 條煙層高度與溫度量測系統之煙層高度與鳴動時間後,求得其平均值,
實驗項目2 其煙層高度量測結果,如下圖 2-33 所示。
圖2-33 實驗項目 2 之煙層高度量測結果
發煙量校正結果:
若以校正場地之樓地板面積342.25 m2計算,煙層下降至離地8 公尺共費時 196 秒,
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故發煙量校正結果為6.98 m3/sec。
實驗項目3: 1 台發煙器以 50 psi 擊發,配合以 t-squard, Fast 成長曲線運轉之捲吸增 強變頻式風機系統
測試情境:
進行本項實驗前,首先將1 台發煙器設備之 CO2鋼瓶壓力控制閥,以電腦程式控 制為50 psi 輸出,以輸出實驗用白煙。其次,設定捲吸增強變頻式風機系統為以 t-squard, Fast 成長曲線運轉,以捲吸周圍空氣增大發煙量。接著開啟煙層高度與溫度量測系統與 能見度距離量測系統,準備進行實驗。
於現場指揮官倒數完畢後,開啟所有瓦斯燃燒爐以產生熱源。接著開啟 1 台發煙 器設備與捲吸增強變頻式風機系統,開始由導煙管發出白煙,如圖2-34 所示。捲吸增 強變頻式風機系統依t-squard, Fast 成長曲線之運轉結果,如圖 2-35 所示。
圖2-34 實驗項目 3 由導煙管發出白煙之測試情形
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圖2-35 實驗項目 3 捲吸增強變頻式風機系統依 t-squard, Fast 成長曲線之運轉結果
煙層高度量測結果:
檢視所有8 條煙層高度與溫度量測系統之煙層高度與鳴動時間後,求得其平均值,
實驗項目3 其煙層高度量測結果,如下圖 2-36 所示。
圖2-36 實驗項目 3 之煙層高度量測結果
發煙量校正結果:
若以校正場地之樓地板面積342.25 m2計算,煙層下降至離地4.5 公尺共費時 462
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秒,故發煙量校正結果為5.56 m3/sec。
實驗項目4: 1 台發煙器以 60 psi 擊發,配合以 t-squard, Fast 成長曲線運轉之捲吸增 強變頻式風機系統
測試情境:
進行本項實驗前,首先將1 台發煙器設備之 CO2鋼瓶壓力控制閥,以電腦程式控 制為60 psi 輸出,以輸出實驗用白煙。其次,設定捲吸增強變頻式風機系統為以 t-squard, Fast 成長曲線運轉,以捲吸周圍空氣增大發煙量。接著開啟煙層高度與溫度量測系統與 能見度距離量測系統,準備進行實驗。
於現場指揮官倒數完畢後,開啟所有瓦斯燃燒爐以產生熱源。接著開啟 1 台發煙 器設備與捲吸增強變頻式風機系統,開始由導煙管發出白煙,如圖2-37 所示。捲吸增 強變頻式風機系統依t-squard, Fast 成長曲線之運轉結果,如圖 2-38 所示。
圖2-37 實驗項目 4 由導煙管發出白煙之測試情形
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圖2-38 實驗項目 4 捲吸增強變頻式風機系統依 t-squard, Fast 成長曲線之運轉結果
煙層高度量測結果:
檢視所有8 條煙層高度與溫度量測系統之煙層高度與鳴動時間後,求得其平均值,
實驗項目4 其煙層高度量測結果,如下圖 2-39 所示。
圖2-39 實驗項目 4 之煙層高度量測結果
發煙量校正結果:
若以校正場地之樓地板面積342.25 m2計算,煙層下降至離地2 公尺共費時 595 秒,
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故發煙量校正結果為5.75 m3/sec。
實驗項目5: 1 台發煙器以 70 psi 擊發,配合以 t-squard, Fast 成長曲線運轉之捲吸增 強變頻式風機系統
測試情境:
進行本項實驗前,首先將1 台發煙器設備之 CO2鋼瓶壓力控制閥,以電腦程式控 制為70 psi 輸出,以輸出實驗用白煙。其次,設定捲吸增強變頻式風機系統為以 t-squard, Fast 成長曲線運轉,以捲吸周圍空氣增大發煙量。接著開啟煙層高度與溫度量測系統與 能見度距離量測系統,準備進行實驗。
於現場指揮官倒數完畢後,開啟所有瓦斯燃燒爐以產生熱源。接著開啟 1 台發煙 器設備與捲吸增強變頻式風機系統,開始由導煙管發出白煙,如圖2-40 所示。捲吸增 強變頻式風機系統依t-squard, Fast 成長曲線之運轉結果,如圖 2-41 所示。
圖2-40 實驗項目 5 由導煙管發出白煙之測試情形
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圖2-41 實驗項目 5 捲吸增強變頻式風機系統依 t-squard, Fast 成長曲線之運轉結果
煙層高度量測結果:
檢視所有8 條煙層高度與溫度量測系統之煙層高度與鳴動時間後,求得其平均值,
實驗項目5 其煙層高度量測結果,如下圖 2-42 所示。
圖2-42 實驗項目 5 之煙層高度量測結果
發煙量校正結果:
若以校正場地之樓地板面積342.25 m2計算,煙層下降至離地2 公尺共費時 657 秒,
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故發煙量校正結果為5.21 m3/sec。
實驗項目6: 1 台發煙器以 80 psi 擊發,配合以 t-squard, Fast 成長曲線運轉之捲吸增 強變頻式風機系統
測試情境:
進行本項實驗前,首先將1 台發煙器設備之 CO2鋼瓶壓力控制閥,以電腦程式控 制為80 psi 輸出,以輸出實驗用白煙。其次,設定捲吸增強變頻式風機系統為以 t-squard, Fast 成長曲線運轉,以捲吸周圍空氣增大發煙量。接著開啟煙層高度與溫度量測系統與 能見度距離量測系統,準備進行實驗。
於現場指揮官倒數完畢後,開啟所有瓦斯燃燒爐以產生熱源。接著開啟 1 台發煙 器設備與捲吸增強變頻式風機系統,開始由導煙管發出白煙,如圖2-43 所示。捲吸增 強變頻式風機系統依t-squard, Fast 成長曲線之運轉結果,如圖 2-44 所示。
圖2-43 實驗項目 6 由導煙管發出白煙之測試情形