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第二章 細水霧特性、專利與規範研究

第八節 研究討論

由於目前UL 以及國際相關規定針對粒徑及速度量測的部分,均係原則 性之規定,許多先進國家(如歐盟)亦仍在草案研議階段,故實際運作上仍 有許多待克服,除本研究團隊內部討論外並多次諮詢專家學者意見,擇重要 者,整理如下:

(一)量測 25 個點之粒徑速度時(圖 2-5)應採用噴頭移動或者是 PDA 移 動:

1、 甲案:噴頭固定而移動 PDA 分別量測 25 個點,設備改良方式為 於PDA 底座加裝大型移動平台(讓整台 PDA 可以移動)並加長 PDA 光纖雷射長度到 15m,初步估計所需經費約需 500 萬元。優 點是,使用固定式硬管配接可以容許較大的壓力及水量,試體固定 而移動量測儀器的方式比較符合噴頭實際安裝時的情形。缺點是,

PDA 必需送回丹麥原廠改裝耗時,移動平台長期暴露於撒水噴淋 狀況維護費用高,以及PDA 對焦不易,發射端與接收端不允許 1mm 或1°的偏差,技術上仍須克服。

2、 乙案:PDA 固定而移動噴頭分別量測 25 個點。設備改良方式為於 實驗室天花板下安裝噴頭的小型三軸移動平台(讓噴頭可以移 動),配合高壓軟管處理,初步估計所需經費約需45 萬元。優點是

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經濟,維護容易。缺點是高壓軟管震動、高壓軟管與硬管接頭易爆 管及水量限制等問題有待克服。

3、 綜合評估:目前乙案的震動、爆管問題已經獲得初步的解決,乙 案的水量及壓力尚可滿足本所取的3 種細水霧噴頭實驗所需,在經 濟性、時效性及維護性考量,現階段採用乙案為宜,未來如細水霧 市場在國內具一定規模,而有大量檢測需求時再考慮甲案。

(二)撒水分布實驗中,計算總水量22.5%時,其總水量應如何認定問題:

1、 甲案:依現行「密閉型自動撒水頭檢驗法(CNS11255)」4.26 節,

應以流水經過規定之整流筒且以撒水壓力1kgf/cm2,量100 公升之 水由撒水頭撒出時間,求取每1 分鐘之撒水量求得。

2、 乙案:由於細水霧會飄散,因此流經噴頭的水量與集水盆收集到 的水量有極大的落差,故應以及水盆收集到的總水量為基準來計算 22.5%水量範圍。

3、 綜合評估:按密閉式撒水頭係以收集到 90%水量的範圍來估算其 防護範圍,係以此推測火源處實際接受的水量。UL-2167 規定,達 到22.5%水量範圍訂為量測半徑(細水霧規範規定量測第 1 象限即 可,故4 個象限合計則為 22.5%×4=90%),理論上,集水盆收集 到的水量會比較接近火源接受到的水量,以此來估算防護半徑較為 合理。實際實驗上,由於水霧會飄散蒸發,集水盆收集到的水量可 能低於噴頭出水量的90%,此時如以流經噴頭的水量為基準,將 得出防護範圍無限大的矛盾結果。縱上所述,撒水分布實驗中計算 總水量22.5%時,應採乙案,其總水量應以集水盆收集到的總水量

33 為準。但流經噴頭的水量亦不妨一併記錄,提供滅火效果參考分析 之用。

(三)量測高度1m 是否合理:

1、 甲案:應小於 1m 為宜,主要是因為目前並無針對細水霧粒徑量測 而設計的設備,即使採用最先進的PDA 或 Malvern,其最佳量測 範圍均在30cm 至 70cm 左右,而距離撒水頭愈遠量測範圍將愈大,

導致設備必需進入水霧之中,準確度也會降低。

2、 乙案:依國際標準,訂為 1m。

3、 丙案:應大於 1m(建議為 1.8m),細水霧密度會隨著距離噴頭愈遠 而愈小,細水霧密度太高的話即無法量測22

4、 丁案:量測高度應與實際應用於建築物時之高度相當。

5、 綜合評估:目前學理上僅知道粒徑、速度對於滅火效果有關鍵性 的影響,惟尚無法利用噴頭之粒徑、速度推測滅火效果。UL-2167 規定細水霧的滅火效果,仍須藉由實場實驗來驗證。粒徑速度量測 環境係無火源狀態,而滅火效果實驗係全尺寸有火源狀態,兩者流 場動態差異有天壤之別。故可推測,粒徑及速度之量測僅係表示該 噴頭之特性,實際運作上,當主管機關進行「個別檢驗」或者是實 地抽查時,均必需藉由粒徑與速度的量測,來確認該噴頭之特性是

22蔡榮鋒,“水霧式隔煙系統之技術與應用研究(1/3)”,內政部建築研究所,2005.

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否與「形式認定」時,滅火效果實場測試的噴頭特性相同,故量測 高度應以足以取得個別噴頭特性資料為準。現階段既然國際標準規 定在1m 之距離進行量測,暫宜參照之。惟進行相關研究時,仍應 嘗試各種不同高度之量測。

第 九 節 小 結

(一)在細水霧滅火設備概述蒐集了各種不同分類的細水霧系統組合方式,

也瞭解業界使用的細水霧仍以單流為主,工作壓力 12.2kg/cm2 到 122kg/cm2之間,可作為實驗室建置的重要參考。

(二)細水霧的主要滅火機制為熱移除、氧氣取代及熱輻射衰減,次要滅火 機制為空氣稀釋及動力效應。透過細水霧與其他滅火系統之比較可知 細水霧確實擁有乾淨、無公害、滅火劑便宜易取得、適用範圍廣、無 水損等優點,缺點則為高壓設備昂貴、滅火效果仍待進一步研究證實。

(三)在細水霧噴頭特性檢測基準之探討比較了國內外的規範,其中「粒徑」

及「速度」與滅火效果關係密切具關鍵地位應優先研究,除了參照 UL-2167 的規範外,並考量實驗操作的需求撰擬了「細水霧粒徑速度 量測方法」乙種,除可供本研究室進行相關試驗的標準作業手冊外,

也可供國內細水霧研究團隊及國家標準(CNS)或者是消防主管機關 訂定規範之參考。

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