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0 100 200 300

0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60

Time(min) W al

l t em pe ra tu re (℃

)

3000m2+一般型 3000m2+快速型 1500m2無撒水

260℃ ℃ ℃ ℃

圖 圖

圖 4- 14 天花板高度 天花板高度 天花板高度 3.6m 機械 天花板高度 機械 機械排煙 機械 排煙 排煙 排煙牆面背溫 牆面背溫 牆面背溫 牆面背溫

( (

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3. 天花板高度天花板高度天花板高度 7.2 公尺開窗天花板高度 公尺開窗公尺開窗公尺開窗

在天花板高度7.2m 開窗各區劃空間模擬結果如圖 4-15、4-16,由熱釋放率 圖得知,區劃空間1500m2未裝設自動撒水系統,引火源很快引燃泡棉,且在5 分鐘左右即會發生閃燃,造成大量放熱,最大熱釋放率達350MW,之後因換氣 不足使火勢變小,熱釋放率減少,而導致熄滅。區劃空間3000m2裝設自動撒水 系統,火勢在5 分鐘內即會受到抑制並被撲滅,熱氣流溫度如圖 3-17,區劃空間 1500m2未裝設自動撒水系統,空間內之熱氣流隨熱釋放率增加,在266 秒即超 過65℃,且最高達 650℃,而 3000m2裝設自動撒水系統因火勢被撲滅,所以在 模擬結束前皆未超過65℃。火場能見度如圖 3-18,區劃空間 1500m2未裝設自動 撒水系統,空間內之能見度隨熱釋放率降低,在271 秒能見度即小於 10 公尺,

而3000m2裝設自動撒水系統因火勢被撲滅,所以在模擬結束前皆未低於10 公 尺。火場氧濃度如圖3-19,區劃空間 1500m2未裝設自動撒水系統,空間內之氧 濃度隨熱釋放率降低,在310 秒氧濃度即小於 12%,而 3000m2裝設自動撒水系 統因火勢被撲滅,所以在模擬結束前皆未低於12%。牆面背溫度如圖 3-20,當 超過260℃即造成區劃失效,區劃空間 1500m2未裝設自動撒水系統,牆面背溫 隨熱釋放率升高,在318 秒牆面背溫即超過 260℃,而 3000m2裝設自動撒水系 統因火勢被撲滅,所以在模擬結束前皆未超過260℃。

0 100 200 300 400

0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60 Time(min)

H R R (M W )

圖 圖

圖 4- 15 1500m2 天花板高度 天花板高度 天花板高度 天花板高度 7.2m 開窗 開窗 開窗 開窗

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圖 圖

圖 4- 16 3000m2 有 有 有撒水 有 撒水 撒水系統 撒水 系統 系統天花板高度 系統 天花板高度 天花板高度 天花板高度 7.2m 開窗 開窗 開窗 開窗

(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

0 100 200 300 400 500 600 700

0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60

Time(min)

T em pe ra tu re (℃ )

3000m2+一般型 3000m2+快速型 1500m2無撒水 3000m2+放水型

65 ℃ ℃ ℃ ℃

圖 圖 圖

圖 4- 17 天花板高度 天花板高度 天花板高度 天花板高度 7.2m 開窗平均熱流溫度 開窗平均熱流溫度 開窗平均熱流溫度 開窗平均熱流溫度

(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 0

1 2 3 4 5

0 1 2 3 4 5 6

Time(min)

H R R (M W )

一般型

快速型

放水型

0 5 10 15 20 25 30 35

0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60

Time(min)

V is ib il it y (m )

3000m2+一般型 3000m2+快速型 1500m2無撒水 3000m2+放水型

10m

圖 圖

圖 4- 18 天花板高度 天花板高度 天花板高度 7.2m 開窗能見度 天花板高度 開窗能見度 開窗能見度 開窗能見度

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0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25

0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60

Time(min)

O x y g en (% ) 3000m2+一般型

3000m2+快速型 1500m2無撒水 3000m2+放水型

12%

圖 圖

圖 4- 19 天花板高度 天花板高度 天花板高度 7.2m 開窗氧濃度 天花板高度 開窗氧濃度 開窗氧濃度 開窗氧濃度

( (

( (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

0 100 200 300 400

0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60 Time(min)

Wall tem pera ture (℃

)

3000m2+一般型 3000m2+快速型 1500m2無撒水 3000m2+放水型

260 ℃ ℃ ℃ ℃

圖 圖 圖

圖 4- 20 天花板高度 天花板高度 天花板高度 天花板高度 7.2m 開窗牆面背溫 開窗牆面背溫 開窗牆面背溫 開窗牆面背溫

(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

4. 天花板高度天花板高度天花板高度 7.2m 機械通風天花板高度 機械通風機械通風機械通風

在天花板高度7.2m 機械通風各區劃空間模擬結果如圖 4-21、4-22,由熱釋 放率圖得知,區劃空間1500m2未裝設自動撒水系統,引火源很快引燃泡棉,且 在10 分鐘左右即會發生閃燃,造成大量放熱,最大熱釋放率達 270MW,之後因 換氣不足使火勢變小,熱釋放率減少,但並未完全熄滅,在30 分鐘及 50 分鐘時 又發生閃燃,之後又因換氣不足使火勢變小,熱釋放率減少。而區劃空間3000m2 裝設自動撒水系統,火勢在2 分鐘內即會受到抑制並被撲滅。熱氣流溫度如圖 4-23,區劃空間 1500m2未裝設自動撒水系統,空間內之熱氣流隨熱釋放率增加,

在491 秒即超過 65℃,且最高達 660℃,而 3000m2裝設自動撒水系統因火勢被 撲滅,所以在模擬結束前皆未超過65℃。火場能見度如圖 4-24,區劃空間 1500m2 未裝設自動撒水系統,空間內之能見度隨熱釋放率降低,在501 秒能見度即小於 10 公尺,而 3000m2裝設自動撒水系統因火勢被撲滅,所以在模擬結束前皆未低 於10 公尺。火場氧濃度如圖 4-25,區劃空間 1500m2未裝設自動撒水系統,空間 內之氧濃度隨熱釋放率降低,在591 秒氧濃度即小於 12%,而 3000m2裝設自動 撒水系統因火勢被撲滅,所以在模擬結束前皆未低於12%。牆面背溫度如圖 4-26,當超過 260℃即造成區劃失效,區劃空間 1500m2未裝設自動撒水系統,牆

面背溫隨熱釋放率升高,但在模擬結束前牆面背溫皆未超過260℃,而 3000m2 裝設自動撒水系統因火勢被撲滅,所以在模擬結束前皆未超過260℃。

0 100 200 300 400

0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60

Time(min) H RR

(M W )

圖 圖 圖

圖 4- 21 1500m2 天花板高度 天花板高度 天花板高度 天花板高度 7.2m 機械 機械 機械 機械排煙 排煙 排煙 排煙

( (

( (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 4- 22 3000m2+撒水 撒水 撒水 撒水天花板高度 天花板高度 天花板高度 7.2m 機械 天花板高度 機械 機械 機械排煙 排煙 排煙 排煙

(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 0

1 2 3 4 5

0 1 2 3 4 5 6

Time(min)

H R R (M W )

一般型

快速型

放水型

0 100 200 300 400 500 600 700

0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60 Time(min)

T em pe ra tu re (℃ )

3000m2+一般型 3000m2+快速型 1500m2無撒水 3000m2+放水型

65 ℃ ℃ ℃ ℃

圖 圖 圖

圖 4- 23 天花板高度 天花板高度 天花板高度 天花板高度 7.2m 機械 機械 機械 機械排煙 排煙 排煙平均熱流溫度 排煙 平均熱流溫度 平均熱流溫度 平均熱流溫度

(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

0 5 10 15 20 25 30 35

0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60

Time(min)

V is ib il it y (m )

3000m2+一般型 3000m2+快速型 1500m2無撒水 3000m2+放水型

10m

圖 圖

圖 4- 24 天花板高度 天花板高度 天花板高度 7.2m 機械 天花板高度 機械 機械排煙 機械 排煙 排煙 排煙能見度 能見度 能見度 能見度

( (

( (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

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25

0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60 Time(min)

O x y g en (% )

3000m2+一般型 3000m2+快速型 1500m2無撒水 3000m2+放水型

12%

圖 圖

圖 4- 25 天花板高度 天花板高度 天花板高度 7.2m 機械 天花板高度 機械 機械排煙 機械 排煙 排煙 排煙氧濃度 氧濃度 氧濃度 氧濃度

(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

0 100 200 300 400

0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60

Time(min) W al

l t em pe ra tu re (℃

)

3000m2+一般型 3000m2+快速型 1500m2無撒水 3000m2+放水型

260 ℃ ℃ ℃ ℃

圖 圖 圖

圖 4- 26 天花板高度 天花板高度 天花板高度 天花板高度 7.2m 機械 機械 機械 機械排煙 排煙 排煙牆面背溫 排煙 牆面背溫 牆面背溫 牆面背溫

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表 表 表

表 4- 5 危害臨界時間 危害臨界時間 危害臨界時間 危害臨界時間

臨界時間(sec)

區劃面積(m2) 氣流平均溫 度達65℃

煙層下降 至1.8m

能見度低 於10 公尺

氧濃度低 於12%

牆面背溫 達260℃

1500m2 高 3.6m 開窗 121 126 180 167 180 3000m2 高 3.6m 開窗

一般型撒水 ∞ ∞ ∞ ∞ ∞

3000m2 高 3.6m 開窗

快速型撒水 ∞ ∞ ∞ ∞ ∞

1500m2 高 3.6m 機械 118 140.4 120 164 ∞ 3000m2 高 3.6m 機械

一般型撒水 ∞ ∞ ∞ ∞ ∞

3000m2 高 3.6m 機械

快速型撒水 ∞ ∞ ∞ ∞ ∞

1500m2 高 7.2m 開窗 266 162.8 271 310 318 3000m2 高 7.2m 開窗

一般型撒水 ∞ ∞ ∞ ∞ ∞

3000m2 高 7.2m 開窗

快速型撒水 ∞ ∞ ∞ ∞ ∞

3000m2 高 7.2m 開窗

放水型撒水 ∞ ∞ ∞ ∞ ∞

1500m2 高 7.2m 機械 491 522 501 591 ∞ 3000m2 高 7.2m 機械

一般型撒水 ∞ ∞ ∞ ∞ ∞

3000m2 高 7.2m 機械

快速型撒水 ∞ ∞ ∞ ∞ ∞

3000m2 高 7.2m 機械

放水型撒水 ∞ ∞ ∞ ∞ ∞

(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

0 5 10 15 20 25 30

0 1 2 3 4 5 6

Time(min)

H R R (M W )

圖 圖

圖 4- 27 天花板高度 天花板高度 天花板高度 天花板高度 3.6m 開窗撒水頭延遲作動 開窗撒水頭延遲作動 開窗撒水頭延遲作動 開窗撒水頭延遲作動

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為模擬撒水頭延遲作動,故當熱釋放率約在25MW 才作動撒水頭,由圖 4-27 所示,當撒水頭作動火源即被撲滅,而量測量皆未超過標準。其餘3 種模擬結果 皆因撒水頭作動後發散而停止,無法繼續模擬。

在不同高度(3.6m、7.2m)及通風條件(開窗、機械換氣)下,區劃面積 1500m2發生火災時,火勢發展迅速,在10 分鐘內皆會發生閃燃。在高度 3.6m 時在3 分鐘即發生閃燃,而其他火場指標也於 3 分鐘內即超過指標值,這將對於 區劃空間內人員的逃生造成很大的危害。設有自動撒水設備之區劃面積3000m2 發生火災時,自動撒水設備在火災初期皆可有效的抑制或撲滅火勢,使火場中之 熱對流溫度、能見度、氧濃度與牆面背溫不至於影響人命安全。而本研究所採用 之模擬房間與實際房間有一明顯差別,主要在於大區劃空間都會設有防煙垂壁,

而當設有防煙垂壁時,會使得撒水頭及探測器提早作動,換言之,若電腦模擬之 自動撒水設備能有效作動,於實際區劃內亦可有效作動。由模擬結果顯示,當區 劃面積內裝設有足夠的自動滅火系統,在火災初期,火源即可有效的被抑制或撲 滅,而與區劃面積無顯著的關係,但與天花板高度有關,由模擬結果顯示,天花 板高度較高者其撒水設備作動時間較慢,因火災熱氣到達撒水頭之時間較慢且周 遭冷空氣之冷卻效應,使得天花板高度7.2m(開窗)其撒水設備作動時間為天花板

高度3.6m(開窗)的兩倍時間以上。

火災發生時,撒水設備作動雖可有效的抑制或撲滅火源,但仍須注意撒水設 備平日之管理與維護,因自動撒水設備在長期設置下,其功能必須維持正常,方 能於火災發生時有效作動並發揮其應有之功效。因此,必須考量系統之操作性可 靠度及功能性可靠度,操作系統之可靠度取決於平日的保養維修,功能之可靠度 則取決於系統啟動時是否有能力抑制或撲滅火源。

實場測試之實驗結果重點在於天花板高度對於撒水頭作動之影響,配合模擬 結果顯示,其影響甚為可觀,由此可見,裝設自動撒水設備時,得考慮該場所之 天花板高度是否過高,進而影響撒水頭之作動時間。