由於試驗場地電力的因素,導致全尺寸試驗只能進行溫度數據的 收集,輻射熱通量的數據即無法量測。每次試驗在場中有10處熱電偶 樹,每株熱電偶樹在設定的高度安置5枚熱電偶。溫度的資料可提供 住宅廚房火災溫度與時間的關係,以及廚房內溫度的危害狀況。在試 驗中並以V8錄影,可於分析時獲得詳細的煙層及火焰性狀資料。紅外 線熱像儀可迅速獲得火場溫度的分布。
試 驗 A 的 試 驗 裝 置 情 形 如 圖 5-1所 示 , 在 圖 中 左 側 牆 上 有 二 處 觀 測的開口(30×30;140×70cm)。在油鍋內倒入800g食用油,油面直 徑約25cm,開大火供熱進行試驗,試驗過程的記錄如表5-1所示。試 驗A中量測溫度的熱電偶樹如圖5-1所示,量測的結果發現室內最高溫 度在編號A的熱電偶樹,單點最高溫度274℃(A4點)。試驗過程的照 片如圖5-10所示,在試驗結束後,發現抽油煙機上方的櫥櫃門板燒毀
,推測試油鍋著火的火焰燒到抽油煙機後,接著引燃塑膠的排油煙管
,及抽油煙管附近的櫥櫃門板,可由圖5-4中A1點的第二個波峰得知
,因此風管的材質在防火上是必要考慮的。在抽油煙機旁邊吊櫃有著
火的痕跡,炭化的長度約25㎝,在調理台面的飾條,有部分熔融燒焦
,因此在靠近火源處的材料,著火性的性能是需要考量的。
試驗B的試驗裝置如圖5-2所示,左側的窗戶及門都是關閉的,與 試驗A的燃燒方式不同,試驗A屬換氣型燃燒,試驗B則是燃料型燃燒
。試驗過程的紀錄詳表5-2所示,部 分的照片如圖5-11。從熱電 偶 樹 量得的溫度以接近火源的熱電偶樹溫度較高,單點溫度約94℃。在此 試驗中,抽油煙機風管改為鋁箔的伸縮管。雖然沒有發生延燒的現象
,但值得注意的是在試驗中滷肉燒焦在著火前大約有15分鐘長的煙生 成時期,需要思考的是煙的毒性與偵煙及早報知觀念(在本次試驗中 所預先裝設的離子式偵煙器發生故障)。
試驗C的裝置情形如圖5-3所示,櫥櫃及爐火靠近窗戶,試驗時只 有往室內的門是開著的。試驗C所要探討的重點是,水晶板的材料影 響與天花板對煙、熱的影響。在油鍋內倒入1000g食用油,開大火供 熱 進 行 試 驗 , 試 驗 過 程 的 紀 錄 如 表 5-3所 示 , 試 驗 情 形 照 片 如 圖 5-12 所示。在最靠近櫥櫃的熱電偶樹溫度曲線如圖5-6~5-9,斷訊的部分 可能是電力不足而中斷數據收集,但與表5-3對照,可發現因吊櫃掉
燒 方 式 因 玻 璃 燒 破 而 形 成 換 氣 型 燃 燒 , 全 面 燃 燒 的 最 高 溫 度 在 B3的 930℃與D5的945℃。
從試驗中可以獲得對於住宅廚房火災的影響因素:
1.火源形式:不同的火源,不同物質的熱釋放率,就會有不同的 火焰模式,隨著火源重量增加,總發熱量增加,即會造成更大的危害
。當食用油用800g時,在油鍋中沒有發現沸油濺出的現象(試驗A)
,而在試驗C時增加食用油至1000g時,著火的油濺出鍋外,很容易 對油鍋周圍的可(易)燃物造成危害。
2.空間大小:在試驗C有天花板裝修,空間即變得較小,熱氣的 蓄積比較容易。若有開窗、開口(如試驗A),熱空氣或是物質受熱 分解的可燃氣體,會從能量高的屋內擴散至屋外,減低閃燃發生的危 險。(在試驗C時,只有單一的開口,室內的熱氣聚積,溫度陡生,
試驗人員都擔心閃燃發生,後來在窗戶玻璃破裂後才稍微不緊張。)
3.抽油煙機:在本研究實驗觀察發現,當瓦斯爐上方釀成火源後
,火焰的成長首先會波及抽油煙機,比較試驗A與B,試驗A抽油煙 機上方風管是塑膠材料,在火舌上升舔到抽油煙機,很快的排煙風管 就會被引燃著火,試驗A時就發現火源因可燃的油減弱時,卻因風管
著火多增加被延燒的範圍與危害。試驗B的抽油煙基本身塑膠質的面 板物件即較少,風管是使用鋁箔的材質,因此可減少被延燒的機率。
4.櫥櫃材料:當產生火焰後,櫥櫃材料即受到輻射熱的影響,若 火焰升高舔到吊櫃或面板,若耐燃性差的櫥櫃材料,很容易被延燒而 釀成災害。水晶板作為櫥櫃面板,雖然美觀大方,質感不錯,但是在 受熱環境下熱學性能不良,穩定性不好,而發生熱分解、熱熔融,變 形垂流,不但造成難聞惡臭與有毒氣體,而且助長延燒,擴大火災危 害。
表5-1 試驗A之觀察記錄
4: 25 抽 油 煙 機 上 方 櫥 櫃 內 的 塑 膠 質 風 管 著 火
0: 05 火 焰 高 度 約 30㎝
中 古 抽 油 煙 機 油 杯 內 有 殘 留 油 垢
此 時 天 花 板 下 聚 集 黑 煙 煙 層 , 無 法 目 視 1: 30 抽 油 煙 機 旁 吊 櫃 底 板 被 延 燒 , 天 花 板 受 熱
變 形 紛 紛 掉 落 ( 部 分 熱 電 偶 被 干 擾 ) 2: 30 煙 層 離 地 約 130㎝
2: 46 上 櫃 掉 落 , 油 鍋 被 打 翻 , 部 分 熱 電 偶 損 壞 3: 06 窗 戶 剝 離 破 裂 , 閉 圍 的 空 間 成 為 空 氣 流 通
的 空 間
5: 57 觀 視 窗 剝 離 破 裂 ( 面 對 廚 具 的 牆 面 上 ) 6: 00 火 舌 高 度 超 過 天 花 板
7: 40 火 舌 自 窗 戶 開 口 飛 出 9: 55 天 花 板 桁 條 著 火 12: 00 第 二 波 旺 盛 期
16: 00 第 三 波 旺 盛 期 ( 掉 落 地 面 櫥 櫃 的 板 材 部 分
)
20: 00 火 勢 衰 退
29: 00 殘 火 , 結 束 試 驗 , 櫥 櫃 完 全 燒 毀 , 企 口 天 花 板 掉 落 地 面 , 炭 化 後 有 自 熄 跡 象 ( 照 片 20)
350 26
0
SD 81×192
★
Thermocouple Tree
×
SD 81×192
★ ★ ★
圖5-2 試驗B熱電偶裝置圖
Thermocouple Tree
×
0
0 600 1200 1800
Time (sec)
Temperature (℃)
A1
0 600 1200 1800 2400 3000
Time (sec)
Temperature (℃)
C1 C2 C3 C4
C5
C3
圖5-5 試驗B中編號C熱電偶樹之溫度曲線
0 200 400 600 800 1000
0 600 1200 1800 2400 3000
Time (sec)
Temperature (℃)
A1 A2 A3 A4 A5
A3 A5
A2
圖5-6 試驗C中編號A熱電偶樹之溫度曲線
0
0 600 1200 1800 2400 3000
Time (sec)
Temperature (℃)
B1
0 600 1200 1800 2400 3000
Time (sec)
Temperature (℃)
C1
0 200 400 600 800 1000
0 600 1200 1800 2400 3000
Time (sec)
Temperature (℃)
D1 D2 D3 D4 D5
D5 D4
圖5-9 試驗C中編號D熱電偶樹之溫度曲線
照 片 1 試 驗 A 之 裝 置 情 形 照 片 2 油 鍋 著 火 前 煙 霧 情 形
照 片 3 油 鍋 著 火 時 照 片 4 油 鍋 著 火 後 一 分 鐘 時
照 片 5 油 鍋 著 火 後 二 分 鐘 時 照 片 6 油 鍋 著 火 試 驗 後
圖5-10 試驗A之過程
照 片 1 滷 肉 著 火 試 驗 裝 置 照 片 2 滷 肉 燒 焦 著 火 之 情 形
照 片 3 滷 肉 著 火 後 4分 鐘 照 片 4 滷 肉 著 火 後 10分 鐘
照 片 5 滷 肉 著 火 試 驗 後 臺 面 照 片 6 滷 肉 著 火 試 驗 後 吊 櫃
圖5-11 試驗B之過程
照 片 1 試 驗 C 裝 置 情 形 照 片 2 試 驗 C 著 火 前
照 片 3 試 驗 C 油 鍋 著 火 時 照 片 4 著 火 後 1分 鐘 的 屋 外
照 片 5 試 驗 C 著 火 後 90秒 照 片 6 著 火 後 166秒 吊 櫃 掉 落
照 片 7 著 火 後 7分 鐘 照 片 8 著 火 後 12分 鐘
照 片 9 著 火 後 16分 鐘 照 片 10 著 火 後 29分 鐘 之 殘
30.7°C
(12)
482.6°C
482.6°C 708.1°C
500 550 600 650 700
(25)
482.6°C 907.9°C
500 600 700 800 900
(30)