• 沒有找到結果。

3-2 試驗結果與分析

在模擬應用於外牆開口之實驗,室內火載量為 25kg/m2,於天花板 下緣量得九個測溫點之平均溫度,如圖 3-9 所示,此次試驗時間為 22.5 分鐘,與標準溫度曲線之時間-溫度面積比較,約-3.95%。而撒水幕啟 動機制採室內溫度約 70℃時,以手動方式開啟。於撒水幕前(即受火側

)與撒水幕後溫度之比較,如圖 3-10 所示。從圖中上方曲線為撒水幕 前方受火空間之平均溫度,下方之曲線為撒水幕後方之平均溫度,火災 之高熱經過撒水幕,水滴吸收熱能成為水蒸氣,兩條曲線間及可代表撒 水幕遮熱之效果。

在本次之實驗中,在設定之條件下,火焰穿過撒水幕向外向上延燒

,在開口正上方 150 ㎝處,發現最高溫度達 858.7℃,如圖 3-11 所示,

依建築中心之評定基準,並未滿足遮熱性之要求。照片 1~2 為試驗 10 分鐘時,火焰穿過撒水幕向上延燒情形。

0 200 400 600 800 1000 1200

0 5 10 15 20 25 30 35

Time(min)

Temperature(℃)

標準溫度曲線

火災室內天花板平均溫度

圖 3-9 撒水幕裝置於外牆開口之火災溫度曲線(火載量 25kg/m2

0 200 400 600 800 1000 1200

0 5 10 15 20 25

Time(min)

Temperature(℃)

撒水幕前受火側平均溫度 撒水幕後平均溫度

圖 3-10 外牆開口處撒水幕前與撒水幕後之平均溫度比較

0 200 400 600 800 1000 1200

0 5 10 15 20 25 30 35

Time(min)

Temperature(℃)

垂直延燒受害部單點最高溫度(B6) 最高溫度 858.7℃

圖 3-11 外牆開口上方受害部單點最高溫度曲線

照片 1 試驗 10 分鐘正面 照片 2 試驗 10 分鐘側面

第二項實驗是將撒水幕設計與裝置於阻隔之火災室火焰,向水平方 向擴大延燒之實驗。目的在模擬中華建築中心評定標準中,圖三與圖四 之水平區劃構件狀況,並與建築技術規則建築設計施工編第七十五條裝 設於「防火區劃」處,,如照片 3~4 所示,經由火災實驗獲得進一步之 瞭解。

火災室面積為 3m×4.2m,設計防火時效為 1 小時,火載量為 50kg/m2

,火災室內天花板下緣之平均溫度如圖 3-12 所示。試驗進行至約 20 分 鐘時,火災室內形成閃燃現象,火勢與濃煙快速成長擴大,超過預期能 控制的程度,考量試驗場地安全,提前於 33 分鐘時進行消防滅火終止 實驗。

撒水幕於室內天花板溫度約 70℃時開始啟動,撒水幕受火側九點平 均溫度,如圖 3-13 所示,撒水幕非受火側,依水平距離撒水幕 0 ㎝(G)

、50 ㎝(H)、100 ㎝(I)、150 ㎝(J)、200 ㎝(K)之平面平均溫度如圖 3-13 所示。在試驗過程中,平均溫度均未超過 170℃。而各平面(排)單點 最高溫度之變化情形如圖 3-14 所示。距離撒水幕 0 ㎝(G 排)之測溫 銅片易受水滴顆粒沾濕的影響,溫度量測有不穩定現象,除此之外,試

驗顯示,溫度隨著與撒水幕距離增加而下降。試驗過程如照片 5~8 所示

照片 3 試驗裝置正面 照片 4 試驗裝置側面

照片 5 撒水幕噴水情形(8 分鐘) 照片 6 閃燃前情形(20 分鐘)

照片 7 旺盛燃燒(25 分鐘) 照片 8 濃煙與火勢擴大(30 分鐘)

0

0 100 200 300 400 500

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Time(min)

Temperature(℃)

撒水幕後 0cm單點最高溫度(G9) 撒水幕後 50cm單點最高溫度(H1) 撒水幕後100cm單點最高溫度(I5) 撒水幕後150cm單點最高溫度(J9) 撒水幕後200cm單點最高溫度(K5)

圖 3-14 撒水幕後各排單點最高溫度之變化

從實驗中觀察與紀錄,有以下幾點發現:

1撒水幕對火災室內溫度,有降低的作用。本研究曾進行一次沒有啟動 撒水噴頭的實驗,量得火災室天花板下緣之平均溫度,與有啟動撒水 幕之實驗相比較,如圖 3-15。發現啟動撒水幕會使火災室的溫度下降

,且高峰值會向右偏離,即旺盛期會延遲形成。在圖 3-12 中,也有 相同情形。可能的原因是水幕中水滴吸收大量的熱,將熱量帶走而降 低火災室的溫度。在圖 3-15 中,沒有啟動撒水幕與有啟動撒水幕兩 個試驗,在相同 22.5 分鐘之時間-溫度曲線下面積,與標準加熱試驗 相比較時間-溫度曲線面積差值,分別是 24.7%與-3.95%,圖 3-12 中 亦有-17.6%之差值(時間累計至 33 分鐘)。因此,撒水幕在降溫方面

,應有良好的成效。

0 200 400 600 800 1000 1200

0 5 10 15 20 25 30 35

Time(min)

Temperature(℃)

標準溫度曲線

未撒水火場內9點平均溫度 有撒水火場內9點平均溫度

圖 3-15 撒水幕對火災室天花板平均溫度之影響

2撒水幕若搭配足夠空間,可以達到良好的隔熱性能。從第二次試驗(

防止水平延燒擴大)之圖 3-13 與圖 3-14,發現撒水幕若能配合適當 安全距離,或是參考圖 2-1 的形式,在設計應用撒水幕時,可增加設 計之彈性化。

3水幕之管路與接頭處理,應考慮火害問題,以確保撒水頭之穩定性,

方能獲得水幕之完整防護。另外,撒水頭之撒水角度與是否形成均佈 之水幕,皆會影響撒水幕之隔熱性能。

4從實驗中發現影響撒水幕隔熱或耐火性能之變數仍多,例如:水壓、

水幕寬度、水幕密度、空間與距離等,尤其是水幕的水粒子,會隨下 方新鮮空氣流入,影響燃燒行為,導致再現性仍需再探討。

5撒水幕系統是抽水加壓設備,經由管路將壓力水送至撒水頭後撒下形 成阻絕火熱之水幕帶,因此整個系統的可靠性需確保,否則難以達成 水幕之效果。

相關文件