第三章 第三章
第三章 自動撒水設備性能評估實驗 自動撒水設備性能評估實驗 自動撒水設備性能評估實驗 自動撒水設備性能評估實驗
本章節針對不同撒水滅火設備（一般反應型、快速反應型撒水頭）對區劃不 同條件（高度或火載量）下之效能進行評估。
第一節 第一節 第一節
第一節 實驗設計 實驗設計 實驗設計 實驗設計
為了解撒水效能與火災熱流對於撒水頭之作動影響，實驗使用不同直徑之油 盤（
30cm
、45cm
、60cm
、75cm
），以正庚烷、異丙醇為燃料置於可調整高度的 升降台上（如圖3-1
），藉此變換不同之天花板高度（3m
、3.5m
、4m
、4.5m
、5m
），並於天花板設置熱電偶及撒水頭（如圖
3-2
），用以量測溫度及作動時間。實驗所 用之一般型撒水頭RTI
值為105
，快速反應型撒水頭RTI
值為33(
如圖3-3)
，皆 通過國內消防檢測機構之認證；本研究以正庚烷、異丙醇為燃料將可瞭解燃料發 煙性對撒水頭作動之影響。圖 圖
圖 圖 3-1 實場測試實驗配置圖 實場測試實驗配置圖 實場測試實驗配置圖 實場測試實驗配置圖
（
（
（
（資料來源 資料來源 資料來源 資料來源）： ）： ）： ）：本研究 本研究 本研究 本研究
1m 1m 1m 1m 1m 1m
2.8m
2.8m
為熱通量計 為熱電偶 為撒水頭
圖 圖 圖
圖 3- 2 實場測試儀器配置俯視圖 實場測試儀器配置俯視圖 實場測試儀器配置俯視圖 實場測試儀器配置俯視圖
（ （
（ （資料來源 資料來源 資料來源 資料來源）： ）： ）： ）：本研究 本研究 本研究 本研究
圖 圖
圖 圖 3- 3 一般型與快速型 一般型與快速型 一般型與快速型撒水頭 一般型與快速型 撒水頭 撒水頭 撒水頭
（ （
（ （資料來源 資料來源 資料來源 資料來源）： ）： ）： ）：本研究 本研究 本研究 本研究
第二節 第二節 第二節
第二節 實驗結果 實驗結果 實驗結果與討論 實驗結果 與討論 與討論 與討論
在正庚烷燃料實驗中，共使用了
3
種油盤，分別為30cm
、45cm
及60cm
， 圖3-4
為正庚烷各尺寸油盤熱釋放率，30cm
油盤約為80kW
、45cm
油盤約為200kW
、60cm
油盤約為380kW
。圖3-5
為30cm
油盤對應各高度天花板所量測 之溫度，在30cm
油盤中，因溫度皆未超過60
℃，故撒水頭皆無作動。圖3-6
為45cm
油盤對應各高度天花板撒水頭作動時間，圖3-7
為所量測溫度，在45cm
油 盤中，3m
、3.5m
及4m
天花板高度下之撒水頭皆有作動，4.5m
及5m
未作動，各高度對應作動溫度如表
3-1
所示，作動溫度約在74
～85
℃間，且快速型作動時 間並未較一般型快。圖3-8
為60cm
油盤對應各高度天花板撒水頭作動時間，圖3-9
為所量測溫度，在60cm
油盤中，天花板在各高度下撒水頭皆有作動，各高 度對應作動溫度如表3-2
所示，作動溫度約在74
～85
℃間，與45cm
油盤相似，另快速型作動時間亦未較一般型撒水頭快。
在異丙醇燃料實驗中，因異丙醇之熱釋放率與發煙量皆小於正庚烷，故在實 驗部分把油盤尺寸加大
15cm
，分別為45cm
、60cm
及75cm
，圖3-10
為異丙醇 各尺寸油盤熱釋放率，45m
油盤約為150kW
、60cm
油盤約為280kW
、75cm
油盤約為
500kW
。圖3-11
為45cm
油盤對應各高度天花板所量測之溫度，在45cm
油盤中對應各天花板高度最高溫度雖有超過
70
℃，但撒水頭皆無作動。圖3-12
為60cm
油盤對應各高度天花板撒水頭作動時間，圖3-13
為所量測溫度，在60cm
油盤中，3m
及3.5m
天花板高度下之撒水頭皆有作動，而4m
一般型撒水頭有作 動，4.5m
及5m
未作動，各高度對應作動溫度如表3-3
所示，作動溫度約在76
～
85
℃間，且快速型作動時間並無較快於一般型，特別是高度4m
時，一般型有 作動而快速型沒有作動。圖3-14
為75cm
油盤對應各高度天花板撒水頭作動時 間，圖3-15
為所量測溫度，在60cm
油盤中，天花板高度除5m
以外其餘撒水頭 皆有作動，各高度對應作動溫度如表3-4
所示，作動溫度約在76
～94
℃間，這與60cm
油盤有較大的落差，且快速型作動時間並無較快於一般型。因兩種撒水頭之設定作動溫度皆為
68
℃，故熱氣溫度未超過68
℃甚多時，撒水頭則未作動。天花板較低時，快速反應型撒水頭大多比一般型撒水頭較快作 動，但作動時間差異不大。天花板較高時，快速反應型撒水頭可能甚至比一般型 撒水頭更慢作動。
圖 圖
圖 圖 3- 4 正庚 正庚 正庚烷油盤熱釋放率圖 正庚 烷油盤熱釋放率圖 烷油盤熱釋放率圖 烷油盤熱釋放率圖
（ （
（ （資料來源 資料來源 資料來源 資料來源）： ）： ）： ）：本研究 本研究 本研究 本研究
圖 圖
圖 圖 3- 5 正庚烷 正庚烷 正庚烷 30cm 油盤溫度圖 正庚烷 油盤溫度圖 油盤溫度圖 油盤溫度圖
20 40 60 80 100 120 140 160
0 100 200 300 400 500 600
Time(sec)
Temperature(
℃)
30cm-hp(3m) 30cm-hp(3.5m) 30cm-hp(4m) 30cm-hp(4.5m) 30cm-hp(5m) 0
100 200 300 400 500 600 700
0 100 200 300 400 500
Time(sec) HRR
(kW )
45cm-hp 60cm-hp 30cm-hp
（
（
（
（資料來源 資料來源 資料來源 資料來源）： ）： ）： ）：本研究 本研究 本研究 本研究
圖 圖
圖 圖 3- 6 正庚烷 正庚烷 正庚烷 正庚烷 45cm 油盤撒水頭作動時間圖 油盤撒水頭作動時間圖 油盤撒水頭作動時間圖 油盤撒水頭作動時間圖
（
（
（
（資料來源 資料來源 資料來源 資料來源）： ）： ）： ）：本研究 本研究 本研究 本研究
20 40 60 80 100 120 140 160
0 100 200 300 400 500 600
Time(sec)
Temperature
(℃
)
45cm-hp(3m) 45cm-hp(3.5m) 45cm-hp(4m) 45cm-hp(4.5m) 45cm-hp(5m)