4.1 模擬情境結果與實模擬情境結果與實模擬情境結果與實模擬情境結果與實驗比對驗比對驗比對驗比對
4.1.1 密閉陽台情境模擬結果與實驗比對密閉陽台情境模擬結果與實驗比對密閉陽台情境模擬結果與實驗比對密閉陽台情境模擬結果與實驗比對
本小節主要是針對實驗的密閉情境來做模擬，將模擬結果與實驗的
數據來做比較，主要比較的項目有 CO2、O2以及 CO 氣體濃度曲線圖，分 別如圖 4-1~圖 4-3 所示。
本案例主要是模擬熱水器在密閉陽台下燃燒的情境，將陽台上的 窗戶全數關閉，當熱水器燃燒的時候會消耗陽台內的 O2，進而產生出 CO2，從圖 4-1 與圖 4-2 的模擬結果中可發現到隨著熱水器的燃燒，O2 的濃度不斷的降低，而 CO2的濃度卻不斷的增加，這趨勢與實驗出來的 結果趨勢相符合，但從圖 4-2 可以發現到模擬值的 O2濃度在接近 4 分 鐘的時候其下降趨勢較實驗值來的快，因此圖 4-1 相對應的 CO2濃度卻 在同時上升的趨勢較實驗值來的高，當時間到達 8 分鐘的時候，O2濃 度已經低於 14%且不再下降，此時 CO2的濃度也在 8 分鐘後不再上升；
反觀圖 4-3 的 CO 濃度變化圖在 6 分鐘以前因為 O2濃度高於 15%，故其 曲線上升趨勢較為緩慢，而當 6 分多鐘時 O2濃度低於 15%，其 CO 濃度 上升的趨勢更快，在 7 分多鐘即到達 1500ppm，對陽台空間造成危害。
從模擬值與實驗值的曲線圖來比較，可發現模擬曲線變化的趨勢 都比實驗值還要來的高，主要是因為模擬所設定之密閉空間與實驗場 地比較下，其環境為完全封閉，實驗場地本身含有 2 個窗戶及 1 扇落 地窗，考量現場會因各窗戶的縫隙而使該空間 O2含量受到補充，因此 造成 O2的下降趨勢沒那麼快，間接影響到 CO2及 CO 的產生。
圖 4-1 密閉陽台實驗值與模擬值 CO2濃度比較圖
圖 4-2 密閉陽台實驗值與模擬值 O 濃度比較圖
圖 4-3 密閉陽台實驗值與模擬值 CO 濃度比較圖 4.1.2
4.1.2 4.1.2
4.1.2 修正密閉陽台模擬結果與實驗比對修正密閉陽台模擬結果與實驗比對修正密閉陽台模擬結果與實驗比對修正密閉陽台模擬結果與實驗比對
由 4.1.1 小節可得知，實驗陽台存在有縫隙的問題，因此本小節會
增加縫隙來使模擬情境更符合實際實驗場地，本情境將縫隙尺寸設定 為長 1.6M×寬 0.05M，並以實驗值來比較，確認縫隙影響模擬結果的狀 況。
從圖 4-4~圖 4-6 中可發現，模擬值的結果和趨勢與實驗值來做比 對，其曲線圖較為相近，而從圖 4-5 的 O2濃度曲線圖中可發現，當 O2濃度低於 15%時（模擬時間約 10 分鐘時），其 CO 濃度的曲線會開始 有比較明顯的上升，主要因為在 FDS 模擬軟體的設定中，當 O2濃度低 於 15%時才會產生較多量的 CO，此現象在 4.1.1 小節中也有相同的趨 勢；而當 CO 濃度快速上升的同時，會對空間中的流場造成影響，而 使得 CO 濃度曲線圖有上下起伏的現象（模擬時間約 10～14 分鐘時）， 爾後再往上飆升。
由 4.1.1 和 4.1.2 小節的討論中可發現，使用 FDS 來進行模擬時，
模擬空間與實際空間的差異性在於模擬空間能做到完全密閉，而實驗
空間並不能達到完全密閉，此因素會對模擬結果有所影響，在模擬的 時候需加以考慮；另外，FDS 程式中，CO 是因為燃燒不完全所產生的 產物，當 O2濃度低於 15%時才會大量產出，所以 CO 濃度的曲線圖會 有急速飆升的現象。
圖 4-4 修正密閉陽台實驗值與模擬值 CO2濃度比較圖
圖 4-5 修正密閉陽台實驗值與模擬值 O2濃度比較圖
圖 4-6 修正密閉陽台實驗值與模擬值 CO 濃度比較圖
以 FDS 向量立面切片圖來看，從圖 4-7 中可發現當模擬時間在第 600 秒時，其 CO 濃度顏色明顯的轉為淡藍色，表示這時候的 CO 濃度已 有明顯的增加，接下來的 4 分鐘內，陽台空間中 CO 濃度的變化較為快 速，主要是受到 O2濃度不足產生不完全燃燒的影響，而使 CO 濃度在 600 秒～840 秒中快速增加；從濃度向量圖中也可發現 CO 會往空間中較高 的地方擴散蓄積，濃度變化也從高處產生蓄積後再往低處擴散。
圖 4-7 模擬密閉陽台空間 CO 濃度向量立面切片圖（共 14 幅）
4.1.3 4.1.3 4.1.3
4.1.3 陽台對內落地窗開啟情境模擬結果與實驗比對陽台對內落地窗開啟情境模擬結果與實驗比對陽台對內落地窗開啟情境模擬結果與實驗比對陽台對內落地窗開啟情境模擬結果與實驗比對
本小節實驗情境主要是將密閉陽台通往室內之落地窗打開，觀察 居室內部的 CO2、O2和 CO 氣體濃度曲線變化；本小節模擬情境與全尺寸 實驗情境設定參數相同，並參考密閉陽台之修正模擬結果，同樣增加 長 0.16m×寬 0.05m 的縫隙來模擬此情境。
此情境增加 78m3的內部居室空間，故其空間中的 O2總量較陽台空 間 14m3還要來的多；從圖 4-8 中可發現當時間在 23～58 分鐘時，模 擬值之 CO 濃度都較實驗值還要來的低，而在 50 分鐘的時候有比較明 顯的飆升，而對照圖 4-9 的 O2濃度曲線圖，O2濃度呈現一定的比例下 降，而在 50 分鐘的時候低於 15%，故此時 CO 濃度會大量產生，此結 果與前 2 小節相同，FDS 程式中當 O2濃度低於 15%時，CO 濃度因不完 全燃燒而大量產生，而之後其 CO 濃度才會逐漸逼近實驗值，而陽台 空間的 CO 及 O2濃度則與室內空間相同，在 55 分鐘後才有明顯的上升
（如圖 4-10、4-11）。
圖 4-8 陽台對內落地窗開啟情境之 CO 濃度比較圖（室內空間）
圖 4-9 陽台對內落地窗開啟情境之 O2濃度比較圖（室內空間）
圖4-10 陽台對內落地窗開啟情境之CO濃度圖（陽台空間模擬值）
圖4-11 陽台對內落地窗開啟情境之O2濃度圖（陽台空間模擬值）
以FDS向量立面切片圖來看，從圖4-12中可發現當模擬時間在第 2641.8秒（約第44分鐘）的時候，其CO濃度顏色明顯的轉為淡藍色，
表示這時候的CO濃度已有明顯的增加，因陽台空間之O2濃度持續下 降，陽台空間中CO濃度快速上升，並往室內空間擴散（第3120.6秒），
隨著時間演進，整個空間的CO濃度均往上飆升。
圖4-12 模擬陽台對內落地窗開啟情境CO濃度立面切片圖（共16幅）
4.14.1
4.14.1.4 .4 .4 強制通風情境模擬結果與實驗比對.4 強制通風情境模擬結果與實驗比對強制通風情境模擬結果與實驗比對強制通風情境模擬結果與實驗比對
上述 2 個情境主要是探討外氣密閉時，熱水器在內部陽台與居室 長時間燃燒下，其對空間之影響，而本小節則是在陽台對外窗戶開口 處增加風扇，模擬外氣強制通風的環境，觀察如窗戶開啟的狀態下，
遇到吹入室內的外氣時，陽台內 CO 濃度值之變化。
本小節依照實驗所給予的參數來做為模擬之參數設定，陽台空間 14m3、室內空間 78m3，其強制進氣風速為 0.9m/s，因考量風扇實際進 氣與估測值之誤差，故將風扇風速乘以 0.9，而採用 0.8m/s 來做為模 擬之風扇風速值。
從圖 4-13 之 CO 濃度圖可發現，強制通風的情境下，由於外氣強 制進氣使得 O2濃度得以補充，故 CO 濃度值都較密閉空間情境還要來 的低很多（模擬值最高僅有 120PPM），將圖 4-14 與圖 4-9 來做比較，
強制通風情境下 O2濃度曲線下降趨勢較為緩慢，且在外氣不斷補給的 同時，O2濃度均高於 15%，CO 濃度無明顯快速上升的現象，因此在強 制通風的情境下，O2濃度的補給減緩不完全燃燒發生的時間，使室內 空間內 CO 濃度值無明顯上升，空間內較為安全；而陽台空間內之因 O2不斷補給，CO 濃度曲線呈現平緩上升趨勢，且保持在低濃度狀態（如 圖 4-15、4-16）。
圖 4-13 強制通風情境之室內空間 CO 濃度比較圖
圖 4-14 強制通風情境之室內空間 O2濃度比較圖
圖4-15 強制通風情境陽台之CO濃度圖（陽台空間模擬值）
圖4-16 強制通風情境陽台之O2濃度圖（陽台空間模擬值）
以FDS向量立面切片圖來看，從圖4-17中可發現當模擬時間在第 838.8秒（約第14分鐘）的時候，其陽台CO濃度顏色明顯的轉為紅色，
表示這時候的CO濃度已有明顯的上升，因強制通風口處可持續補O2，通 風口附近CO濃度始終較其他空間來得低許多，隨著時間演進，陽台產生 之CO也擴散到室內空間，最後整個空間的CO濃度均往上飆升。
圖4-17 模擬強制通風情境CO濃度立面切片圖（共16幅）
4.2 燃燒所需燃料之影響燃燒所需燃料之影響燃燒所需燃料之影響燃燒所需燃料之影響
本小節主要是探討模擬採用丁烷(C4H10)來做為燃燒所需燃料之合理
性，一般市面上瓦斯桶燃料都是丙烷與丁烷混合填充，其混合比例大約 為 1：1～3：7，本小節將以密閉陽台之情境，將燃料改為丙烷(C3H8)並 加以比對，來驗證使用丁烷(C4H10)來做為燃料是否合理。
不同燃料的 CO2、O2和 CO 濃度曲線比較圖如圖 4-18～圖 4-20 所示，
可發現分別使用 C4H10與 C3H8來做為模擬的燃料，其各氣體之濃度曲線圖 相當接近，因此本實驗使用 C4H10來做為模擬燃料其結果會與一般市售瓦 斯桶的混合氣體誤差極小，可忽略之。
圖 4-18 不同燃料模擬之 CO2濃度比較圖
圖 4-19 不同燃料模擬之 O2濃度比較圖
圖 4-20 不同燃料模擬之 CO 濃度比較圖
4.34.3
4.34.3 使用熱水器安全模式之探討使用熱水器安全模式之探討使用熱水器安全模式之探討 使用熱水器安全模式之探討 4.3.1
4.3.1 4.3.1
4.3.1 開窗面積對陽台空間安全之影響開窗面積對陽台空間安全之影響開窗面積對陽台空間安全之影響開窗面積對陽台空間安全之影響
從 4.1 各小節之研究探討中可發現，環境之密閉性對熱水器產生 CO 有很大的影響，本小節將探討不同對外開窗面積大小對於陽台空間 內產生之 CO 濃度來做比較，試著找出可維持陽台空間安全之適當開窗
從 4.1 各小節之研究探討中可發現，環境之密閉性對熱水器產生 CO 有很大的影響，本小節將探討不同對外開窗面積大小對於陽台空間 內產生之 CO 濃度來做比較，試著找出可維持陽台空間安全之適當開窗