內 政 部 建築 研 究所 自 行研究 報 告
中華民國 100 年 12 月
100301070000G1043
正壓通風結合水霧滅火之可行性研究
內 政 部 建築 研 究所 自 行研究 報 告
中華民國 100 年 12 月
（本報告內容及建議，純屬研究小組意見，不代表本機關意見）研 究 主 持 人 ： 蔡銘儒
研 究 人 員 ： 邱英倫
目次
目次 ………i 圖次 ………iii 表次 ………vii 摘要 ………ix Abstract ………xiii 第一章 緒論 ………1 第一節 研究緣起與背景 ………1 第二節 研究方法與流程 ………1 第二章 文獻回顧 ………5 第一節 正壓通風對房間火災之影響 ………5 第二節 水霧滅火效能影響因子 ………7 第三節 水霧滅火實場試驗 ………12 第三章 實驗計畫 ………23 第一節 實驗目的與範圍 ………23 第二節 實驗設備 ………24 第三節 實驗規劃 ………27 第四章 初步成果與後續研究 ………35 第一節 正壓通風風機特性量測 ………35 第二節 開放空間正壓通風結合水霧滅火試驗………39 第三節 正壓通風房間流場………49 第四節 噴頭噴水特性………57 第五節 正壓通風對水霧滅火影響實驗………64 第六節 水霧滅火效能與正壓通風影響分析 ………104 第五章 結論與建議 ………113 第一節 結論 ………113 第二節 建議 ………114 參考書目 ………117 附錄 ………121圖次
圖 1-1 研究流程圖 ………2 圖 1-2 研究進度 ………3 圖 2-1 錐形正壓氣流與 PPV 運作方式 ………5 圖 2-2 辦公室整體概觀 ………14 圖 2-3 桌部件配置圖 ………15 圖 2-4 桌上物件配置圖 ………16 圖 2-5 引火源配置圖 ………17 圖 2-6 噴頭配置圖 ………19 圖 3-1 水霧幕噴頭裝置 ………23 圖 3-2 氣體分析系統 ………24 圖 3-3 廢氣處理系統 ………25 圖 3-4 集氣煙罩組成示意圖 ………25 圖 3-5 集氣煙罩 ………26 圖 3-6 實驗屋 ………26 圖 3-7 正壓通風機 ………27 圖 3-8 實驗規劃配置 ………28 圖 3-9 單一開口房間水霧滅火試驗………29 圖 3-10 子噴頭噴射情形 ………31 圖 4-1 風機吸引風量測點 ………35 圖 4-2 風機吸引風速量測結果 ………36 圖 4-3 風機吸引風量 ………36 圖 4-4 正壓通風影響範圍測點 ………37 圖 4-5 風機供應頻率 10Hz 風速 ………38 圖 4-6 風機供應頻率 30Hz 風速 ………38 圖 4-7 風機供應頻率 60Hz 風速 ………39 圖 4-8 風機、水霧噴頭與火源關係示意圖 ………40 圖 4-9 不同正壓通風與水霧量下火源燃燒熱釋放率 ………40 圖 4-10 水霧噴射壓力 60 kg/cm2 變化正壓通風之火源燃燒情形 ………41 圖 4-11 水霧噴射壓力 100 kg/cm2 變化正壓通風之火源燃燒情形 ………43 圖 4-12 正壓通風 60HZ 變化水霧噴射壓力之火源燃燒情形 ………45 圖 4-13 正壓通風 0HZ 變化水霧噴射壓力之火源燃燒情形 ………47 圖 4-14 正壓通風對房間內流場變化量測點 ………50 圖 4-15 風機頻率 30Hz 距地面 50 ㎝處風速分佈………51圖 4-17 風機頻率 30Hz 距地面 230 ㎝處風速分佈………53 圖 4-18 風機頻率 60Hz 距地面 50 ㎝處風速分佈………54 圖 4-19 風機頻率 60Hz 距地面 120 ㎝處風速分佈………55 圖 4-20 風機頻率 60Hz 距地面 230 ㎝處風速分佈………56 圖 4-21 細水霧粒徑量測位置 ………58 圖 4-22 不同操作壓力下單顆水霧噴頭出水量關係 ………64 圖 4-23 木框架於房間燃燒流出開口之熱釋放率 ………65 圖 4-24 房間內天花板下 10 ㎝處燃燒溫度分佈 ………66 圖 4-25 房間內各熱電偶樹每一測點溫度時間成長歷程 ………67 圖 4-26 水霧噴水壓 60kg/cm2 滅火試驗房間內各熱電偶樹溫度時間成長歷程 69 圖 4-27 木框架試驗後情況 ………70 圖 4-28 木框架內測溫點溫度時間曲線 ………70 圖 4-29 調整子噴頭位置 ………71 圖 4-30 水霧噴水壓 60kg/cm2 木框架滅火試驗後 ………71 圖 4-31 子噴頭位置調整前後木框架內測點溫度時間曲線 ………72 圖 4-32 水霧噴水壓 80kg/cm2 木框架滅火試驗 ………73 圖 4-33 水霧噴水壓 60 及 80kg/cm2 木框架內測點溫度時間曲線………73 圖 4-34 木框架引燃 ………74 圖 4-35 實驗 1 房間內各測點測溫樹溫度時間曲線圖………75 圖 4-36 實驗 1 木框架內及火源上方天花板下 10 ㎝測點溫度時間曲線圖……76 圖 4-37 燃燒煙與水蒸氣排出開口 ………76 圖 4-38 水霧滅火 20 分鐘後餘焰………77 圖 4-39 實驗 1 實驗後木框架殘留情況………77 圖 4-40 水霧滅火 20 分鐘後復燃情形………78 圖 4-41 實驗 1 排出口之熱釋放率時間曲線圖………78 圖 4-42 實驗 2 房間內各測點測溫樹溫度時間曲線圖………80 圖 4-43 實驗 2 木框架內及火源上方天花板下 10 ㎝測點溫度時間曲線圖……81 圖 4-44 停止噴水後餘焰燃燒情況 ………81 圖 4-45 實驗 2 實驗後木框架殘留情況………82 圖 4-46 實驗 2 過程中正壓通風 205m3 /min 情形………82 圖 4-47 實驗 2 排出口之熱釋放率時間曲線圖………83 圖 4-48 實驗 3 房間內各測點測溫樹溫度時間曲線圖………84 圖 4-49 實驗 3 木框架內及火源上方天花板下 10 ㎝測點溫度時間曲線圖……85 圖 4-50 實驗 3 實驗過程中房間內燃燒與正壓通風 410m3 /min 情形………85 圖 4-51 實驗 3 實驗後木框架殘留情況………86 圖 4-52 實驗 3 排出口之熱釋放率時間曲線圖………86 圖 4-53 實驗 3 房間內各測點測溫樹溫度時間曲線圖………87 圖 4-54 實驗 4 木框架內及火源上方天花板下 10 ㎝測點溫度時間曲線圖……88
圖 4-55 實驗 4 木框架引燃燃燒………88 圖 4-56 實驗 4 木框架燃燒水霧滅火情形………89 圖 4-57 實驗 4 木框架燃燒滅火後情形………89 圖 4-58 實驗 5 房間內各測點測溫樹溫度時間曲線圖………90 圖 4-59 實驗 5 木框架內及火源上方天花板下 10 ㎝測點溫度時間曲線圖……91 圖 4-60 實驗 5 木框架引燃燃燒………91 圖 4-61 實驗 5 實驗過程中房間內燃燒與正壓通風 205m3 /min 情形………92 圖 4-62 實驗 5 木框架燃燒滅火後情形………92 圖 4-63 實驗 6 房間內各測點測溫樹溫度時間曲線圖………93 圖 4-64 實驗 6 木框架內及火源上方天花板下 10 ㎝測點溫度時間曲線圖……94 圖 4-65 實驗 6 木框架引燃燃燒………94 圖 4-66 實驗 6 木框架燃燒正壓通風 410m3 /min 與水霧滅火情形………95 圖 4-67 實驗 6 木框架燃燒滅火後情形………95 圖 4-68 實驗 6 排出口之熱釋放率時間曲線圖………96 圖 4-69 實驗 7 房間內各測點測溫樹溫度時間曲線圖………97 圖 4-70 實驗 7 木框架內及火源上方天花板下 10 ㎝測點溫度時間曲線圖……98 圖 4-71 實驗 7 木框架燃燒滅火後情形………98 圖 4-72 實驗 8 房間內各測點測溫樹溫度時間曲線圖………99 圖 4-73 實驗 8 木框架內、火源上方第 1 點及天花板下 10 ㎝測點溫度時間曲線 圖………100 圖 4-74 實驗 7 木框架燃燒滅火後情形………100 圖 4-75 實驗 9 房間內各測點測溫樹溫度時間曲線圖………101 圖 4-76 實驗 9 木框架內及天花板下 10 ㎝測點溫度時間曲線圖………102 圖 4-77 實驗 9 木框架燒在正壓通風 410m3 /min 與水霧滅火情形 ………102 圖 4-78 實驗 9 木框架燃燒滅火後情形………103 圖 4-79 實驗 9 排出口之熱釋放率時間曲線圖………103 圖 4-80 由子噴頭噴角比較 PPV 風量對滅火時間之影響………107 圖 4-81 由 PPV 風量比較子噴頭噴角對滅火時間之影響………107 圖 4-82 由子噴頭噴角比較 PPV 風量對滅火後殘留率之影響………108 圖 4-83 由 PPV 風量比較子噴頭噴角對滅火後殘留率之影響………108 圖 4-84 滅火時間因子反應圖………110 圖 4-85 滅火後殘留率因子反應圖………111
表次
表 2-1 水霧滅火影響因子 ………12 表 2-2 辦公室火載量 ………14 表 2-3 ISO 5660-1 圓錐量熱儀的泡棉測試結果 ………16 表 2-4 火災測試 ………20 表 3-1 撒水頭實場動作溫度與時間 ………32 表 3-2 實驗控制因子及水準表 ………33 表 3-3 直交表 L18(21 ×37 )各組實驗之因子與水準配置 ………33 表 4-1 水霧噴射壓力 60 kg/cm2 變化正壓通風火源燃燒過程 ………42 表 4-2 水霧噴射壓力 100 kg/cm2 變化正壓通風火源燃燒過程 ………44 表 4-3 正壓通風 60HZ 變化水霧噴射壓力火源燃燒過程 ………46 表 4-4 正壓通風 0HZ 變化水霧噴射壓力火源燃燒情形 ………48 表 4-5 風機頻率 30Hz 距地面 50 ㎝處風速 ………51 表 4-6 風機頻率 30Hz 距地面 120 ㎝處風速………52 表 4-7 風機頻率 30Hz 距地面 230 ㎝處風速………53 表 4-8 風機頻率 60Hz 距地面 50 ㎝處風速 ………54 表 4-9 風機頻率 60Hz 距地面 120 ㎝處風速………55 表 4-10 風機頻率 60Hz 距地面 230 ㎝處風速………56 表 4-11 水壓 40kg/cm2 噴頭粒徑量測結果………59 表 4-12 水壓 60kg/cm2 噴頭粒徑量測結果………60 表 4-13 水壓 80kg/cm2 噴頭粒徑量測結果………61 表 4-14 水壓 100kg/cm2 噴頭粒徑量測結 ………62 表 4-15 不同操作壓力下水霧噴頭水霧平均粒徑………63 表 4-16 不同操作壓力下單顆水霧噴頭出水量………63 表 4-17 實驗因子與水準分配 ………104 表 4-18 實驗因子與水準對應實驗滅火時間 ………105 表 4-19 滅火時間雙因子變異數分析：無重複試驗………105 表 4-20 滅火時間雙因子變異數分析：ANOVA………105 表 4-21 實驗因子與水準對應實驗滅火後木框架木材殘留比率 ………106 表 4-22 木材殘留量雙因子變異數分析：無重複試驗………106 表 4-23 木材殘留量雙因子變異數分析：ANOVA………106 表 4-24 田口實驗計劃滅火時間結果表 ………109 表 4-25 滅火時間因子反應 ………109 表 4-26 田口實驗計劃滅火後殘留率結果表 ………110摘要
關鍵詞：水霧、正壓通風、滅火性能
一、研究緣起
本所研究計畫成果分別於 2008 年取得「水霧幕噴頭裝置」及 2009 年取得「水 霧式隔煙」中華民國專利，在專利申請期間及獲得後，運用此二項專利進行實務 性研究僅 4 案，研析此 4 案研究成果對於此二項專利作實務性應用仍有所差距， 為使本所專利得以具體可行，本研究將以本所專利「水霧幕噴頭裝置」，除專利 用於隔煙外，在於滅火之可行性進行探討，以增加此噴頭之用途，另外，本年度 將初期探討正壓通風量對水霧滅火效能之影響程度。二、研究方法與過程
(一)文獻探討：蒐集國內外相關正壓通風及水霧滅火相關究研，整理其滅火 機理與影響因子，作為本研究實驗規劃之參考。 (二)實驗規劃與設計：由文獻探討所得正壓通風及水霧滅火機理與影響因 子，以田口實驗設計法探討主要影響要因及較佳滅火組合。 (三) 正壓通風及水霧組合滅火實驗：分階段逐步進行，第一階段先依據 CNS 1387 規定進行風量與水霧量組合以水平方向施加於已達燃燒成長階段 之木框架，探討風壓與水霧對於火源根部影響實驗與分析，第二階段依 據各類場所消防安全設備設置標準，及參考 EN 14972 規劃配置，探討水 霧噴頭配置位置與正壓通風對單一房間火災滅火實驗與影響分析。三、重要發現
本研究以本所於 2008 年取得「水霧幕噴頭裝置」專利噴頭，延用文獻[7] 與[33]所用子噴頭，在開放空間及參考消防撒水系統配置，在單一房間（6 m 長 ×6 m 寬×2.4 m 高），於單一開口及雙開口條件下，對 CNS 1387 滅火器之第 1 模 型木框架燃燒，進行滅火實驗研究，研究結果可得以下幾點結論。 1. 於開放空間中單向側面噴射水霧，不論有無加強風力，對於木框架火源燃燒， 不易達到滅火效能，且有助燃情形。 2. 於單一開口房間進行滅火實驗，本研究所用子噴頭噴角 40°噴射水霧壓力 60 kg/㎝ 2 ，未直接噴射至火源，僅於火源四側形成水霧場，並無法達到滅火效 能。 3. 於單一開口房間進行滅火實驗，本研究所用子噴頭噴角 40°噴射水霧壓力 60 kg/㎝ 2 ，並調整可直接噴射至火源，且於火源四側形成水霧場情況下，可達 到滅火效能，但滅火時間長。 4. 於單一開口房間進行滅火實驗，本研究所用子噴頭噴角 40°噴射水霧壓力 80 kg/㎝ 2 ，並調整可直接噴射至火源，且於火源四側形成水霧場情況下，可有 效達到滅火效能。 5. 於雙開口房間進行滅火實驗，本研究所用子噴頭噴角 30°，噴射水霧壓力 80 kg/㎝ 2 ，雖可直接噴射至火源，且於火源四側形成水霧場，仍無法達到滅火 效能。 6. 於雙開口房間進行滅火實驗，本研究所用子噴頭噴角 40°及 65°，噴射水霧壓 力 80 kg/㎝2 ，可直接噴射至火源，在自然通風與 205 m3 /min 正壓通風量下， 可達到滅火效能，但正壓通風會增長滅火時間。 7. 正壓通風量由 205 m3/min 增加至 410 m3 /min，對火源助燃性增加，且大幅影 響水霧滅火效能。 8. 本研究所用「水霧幕噴頭裝置」搭配子噴頭噴角 40°或 65°，在適當配置下能 達到滅火效能。 9. 本所「水霧幕噴頭裝置」專利噴頭，在慎選子噴頭(如噴角 40°或 65°)及適當 配置(每一子噴頭在其防護範圍內可直接噴射至火源)與噴射壓力（80 kg/㎝ 2 ）下，可進一步開發應用於密閉、自然通風及正壓通風量 205 m3 /min 以下空 間內之建築物滅火設備。
四、主要建議事項
建議一 立即可行建議-本所專利「水霧幕噴頭裝置」應用於滅火改良。 主辦機關：內政部建築研究所 協辦機關：內政部建築研究所防火實驗中心由本研究所用「水霧幕噴頭裝置」搭配子噴頭噴角 40°或 65°，於本研究實 驗條件下，可達滅火效能，但因所用子噴頭其配置會有防護空隙，用於滅火仍須 進行改良，以使得噴頭防護範圍內皆能直接噴射到火源，因此於「水霧幕噴頭裝 置」方面，在配置子噴頭與裝置本身噴射防護面與角度，仍有改良空間，而子噴 頭之搭配選用範圍無限，並將專利實用化。 建議二 中長期建議-水霧滅火影響因子研究。 主辦機關：內政部建築研究所 協辦機關：內政部建築研究所防火實驗中心 水霧是以較大水霧顆粒表面積及較少用水量，發揮水之功能，以達到滅火 效能，但因每一研究因時間因素、經費因素並未能充分研究，本研究亦同，由文 獻探討整理可見，有許多影響滅火效能因子待研究與探討，所以在市場上雖有許 多水霧系統產品，但大多數建築仍主要以撒水頭系統為主，因此如能計劃性、系 統性及完整性進行研究，研究整理水霧系統滅火之設計規範、驗證法及相關使用 限制與適用場合，在氣候變遷下水霧系統能有效運用水資源，並可達到消防之功 能，研究可運用電腦模擬，以提高研究效能減少實驗量與研究時間。 建議三 中長期建議-水霧系統滅火驗證法研究。 主辦機關：內政部建築研究所 協辦機關：經濟部標準檢驗局、內政部消防署 水霧系統滅火效能得以驗證，水霧將可有效運用，由於國內對於水霧系統 尚無驗證方法，在國外已有些可參考標準，如 NFPA 750、FM 5560、UL-2167、 EN14972、AS4587、河南省工程建設標準-細水霧系統設計、施工及驗收規範等規 範，在這些標準或規範有實驗場驗證方法，其方法係以撒水頭系統為實場，並與 撒水頭系統滅火效能比對驗證實驗，這些標準或規範值得國內參考，以建立國內 水霧系統滅火驗證法與基準研訂，有助國內運用水霧系統之驗證，提供建築物防 火多元化及性能化設計，提高建築防火之最佳化與有效性。
Abstract
Keywords:Water mist, positive pressure ventilation, fire-fighting
performance
In this study, which in 2008 made the "curtain nozzle spray device" patent nozzle, the extension of [7] and [33] used in sub-nozzle in the open space and fire sprinkler system configuration information in a single room (6 m long × 6 m wide × 2.4 m high), in a single opening and double opening conditions, the CNS 1387 fire extinguishers of the first model the combustion of wood frame, put out the fire experiments.
The results can be obtained the following conclusions, the Institute "curtain nozzle spray device" patent nozzle, the nozzle carefully choose the child (such as spray angle of 40° or 65°) and the appropriate configuration (each sub-head within the scope of protection in its direct injection to fire) and the injection pressure (80 kg/cm2), it can be used to further develop airtight, natural ventilation and positive pressure ventilation rate 205 m3/min space within the building the following fire fighting equipment.
第一章 緒論
第 一 節 研 究 緣 起 與 背 景
火災對人員與財產的威脅相當嚴重，由於火災的成長快速，在無自動撒水設 備場所，若消防隊未能即時到達，此時火勢已接近閃燃或者是已經閃燃，因此在 消防隊到達時，僅能用滅火器或消防栓之強力水柱進行灌救，因而造成相當大的 水損，同時因為房間內部有嚴重的遮蔽性問題，水柱灌救往往淪為火勢壓制。國外在火災搶救上，有利用正壓通風機（Positive Pressure Ventilation Blower，PPV）作為救災工具，正壓通風或 PPV 是一種滅火技術，使用空氣作為 一種工具來控制一個密閉結構內不利的環境，小型電動和汽油驅動鼓風機是以清 新空氣，用來取代室內環境不利的空氣，一方面正壓通風將火災居室內有毒煙氣 排出，另一方面可以將風扇附近降溫，讓消防人員得以進入，或於消防搶救過程 中用於加壓樓梯間，以保持樓梯間正壓無煙空間，以利人員逃生避難及救災人員 之滅火； PPV 的使用證明，在火場可以是一個有用的搶救工具，但研究資料顯 示如果使用不當，也可能造成消防人員和民眾的傷亡。 水霧係將水透過高壓或者是高速噴射，霧化成細小之顆粒，由於水的蒸發 潛熱相當大，因此當細小水滴進入火場時，可以迅速吸收周遭熱量，達到降溫之 效果。然而水霧若要相當細小時，其本身所具有的動量不足以將細水霧輸送至火 源處進行滅火，且容易受到火焰熱浮力及正壓強制通風影響而飄散。 本所研究計畫成果分別於2008年取得「水霧幕噴頭裝置」及2009年取得「水 霧式隔煙」中華民國專利，在專利申請期間及獲得後，運用此二項專利進行實務 性研究僅4案，研析此4案研究成果對於此二項專利作實務性應用仍有所差距，為 使本所專利得以具體可行，本研究將以本所專利「水霧幕噴頭裝置」，除專利用 於隔煙外，在於滅火之可行性進行探討，以增加此噴頭之用途，另外，本年度將 探討水霧滅火系統結合正壓通風場所，其正壓通風量對水霧滅火效能之影響程 度。 本研究以”水霧”為研究而非”細水霧”，係因所用之專利噴頭名稱，而 本研究主要用於消防滅火，依據各類場所消防安全設備設置標準之滅火設備種 類，所列為水霧滅火設備。
第 二 節 研 究 方 法 與 流 程
(一)文獻探討：蒐集國內外相關正壓通風及水霧滅火相關究研，整理其滅火 機理與影響因子，作為本研究實驗規劃之參考。 (二)實驗規劃與設計：由文獻探討所得正壓通風及水霧滅火機理與影響因 子，以田口實驗設計法探討主要影響要因及較佳滅火組合。 (三) 正壓通風及水霧組合滅火實驗：分階段逐步進行，第一階段先依據 CNS 1387 規定進行風量與水霧量組合以水平方向施加於已達燃燒成長階段 之木框架，探討風壓與水霧對於火源根部影響實驗與分析，第二階段依 據各類場所消防安全設備設置標準，及參考 EN 14972 規劃配置，探討水 霧噴頭配置位置與正壓通風對單一房間火災滅火實驗與影響分析。 二、研究目的 (一)以本所專利「水霧幕噴頭裝置」，運用於建築初期火災滅火效能研究。 (二)水霧若要相當細小時，其本身所具有的動量不足以將水霧輸送至火源處 進行滅火，且容易受到火焰熱浮力影響而飄散，探討正壓通風量對滅火效 能之影響。 三、研究流程 計畫確定 文獻蒐集分析 田口實驗設計 正壓通風與水霧滅 火效能影響實驗 正壓通風與水霧噴 頭配置對單一區畫 房間火災滅火實驗 與影響分析 完成報告 圖 1-1 研究流程圖
四、研究進度 識別碼 工作名稱 開始 完成 期間 2011年 03月 04月 05月 06月 07月 08月 09月 10月 11月 12月 2 期初審查 2011/4/25 2011/4/25 .2w 3 文獻回顧 2011/3/1 2011/5/31 13.2w 4 實驗規畫 2011/5/2 2011/6/30 8.8w 5 正壓通風風機特性量測 2011/6/1 2011/6/30 4.4w 6 開放空間正壓通風結合水霧滅火試驗 2011/7/1 2011/7/29 4.2w 8 正壓通風房間流場量測 2011/8/1 2011/8/31 4.6w 9 噴頭噴水特性量測 2011/9/1 2011/9/30 4.4w 10 正壓通風對水霧滅火影響實驗 2011/10/3 2011/10/31 4.2w 12 成果報告 2011/11/1 2011/12/30 8.8w 11 期末審查 2011/11/25 2011/11/25 .2w 1 計畫研擬 2011/3/1 2011/4/29 8.8w 7 期中審查 2011/8/12 2011/8/12 .2w 圖 1-2 研究進度
第二章 文獻回顧
第 一 節 正 壓 通 風 對 房 間 火 災 之 影 響
在以往正壓通風(PPV)經常被消防隊使用於火災撲滅後，進行建築內通風， 可以讓消防隊員在危險性較小之情況下可以徹底清查殘火及搜救。正壓通風也被 使用在火災搶救作為技巧，主要可以提高火場能見度、降低走廊、前室的溫度， 使消防隊員易於接近火場、侷限危害保持起火區劃以外的避難路徑之空氣潔淨、 減少火勢向鄰接區劃蔓延的可能性， 以避免建築物內其他人員吸入有毒的濃煙 [1,2]。 正壓通氣是一種消防搶救技術，使用在移除火災之濃煙，燃燒熱和其他建 材燃燒產物，利於消防員搶救作業。通常情況下，正壓通風風扇放置在門口約 1.82 m至3.0 m處。所放置的位置，在使風機產生之“錐形氣流”含蓋整個門口， 以正壓氣流增加建築內部氣壓，將濃煙，熱等燃燒產物往開放的屋頂或打開的窗 口被壓出建築物，而代之以新鮮空氣[3]，如圖2-1所示。 圖2-1 錐形正壓氣流與PPV運作方式[3] 這種增壓或正壓通風（PPV）的戰術可以幫助排煙和高溫燃燒產物，比沒有 PPV狀況下更容易火場搶救。但是，這種戰術也提供了額外的氧氣，增大火勢， 提高熱釋放率及能量釋放。 Stephen等人[1,4,5]進行一系列經裝修的房間火災試驗，觀測氣體溫度、 流速及總熱釋放率。發現PPV在開始啟動後200秒，造成熱釋放率增加，但熱釋放 率下降速率比自然通風實驗更快，實驗結果顯示，PPV期間增加60％燃燒率。且 在大多數的試驗中，PPV開始啟動通風後火災以更快的速度增長。在自然通風狀℃/s（5.04 ℉/s）。 許安安[2]指出在實務上的火災搶救作為，通風排煙大概是打開窗戶、水霧 排煙，較少運用到排煙機並使用正壓、負壓強制排煙，究其原因，可能與相關的 火災搶救訓練課程較少、對於使用上的安全疑慮仍多有關。 並提出PPV使用時機與限制如下： 正壓通風排煙使用時機： 一、地下室火災(Basement fire)：由於地下室的建築型態封閉，火災產生的高 溫高熱不易排出，消防人員通常難以進入搶救，需注意的是，該地下室必 須有其他開口當做排煙口。經實驗研究，於地下室火災使用正壓通風排煙 (PPV)，可以有效降低樓梯口的溫度約攝氏200度，但值得注意的是：對於 起火室內的溫度則有增無減。
二、一般小型建築物火災(small family dwelling house fire)：近年來由於消 防法規的推行，大型供公眾使用建築物發生火災的次數已逐年降低，反而 是集合住宅類型建築物火災的發生次數佔絕大多數，而集合住宅類型建築 物的防火區劃通常較為完整，使用PPV做為通風排煙的戰術效果也較顯著。 三、高層樓建築物(High-rise building):高層樓建築物用途複雜，建築物使用 人多，當火災發生時，常會造成避難人潮難以疏散的困境，而樓梯則為其 主要的避難路徑，因此，保持樓梯的安全即是確保避難人員的安全，在樓 梯豎井使用正壓通風排煙可有效降低一氧化碳濃度及溫度，但須注意送風 機的選擇，尤其是對於低樓層之部分，假如送風機造成之風壓太大，則有 可能無法符合NFPA 92A對於安全門開啟所需之力的最大規定。另NIST美國 國家標準暨科技協會(National Institute of Standard and Technology) 在2007年的全尺寸實驗研究顯示，平行(parallel) 或V字形擺放的送風機 的送風能力(壓力)比串聯式(series)擺放較好。 正壓通風排煙使用限制： 一、當起火室內有人員受困時，便不適合使用正壓通風排煙戰術。NIST的實驗顯 示，使用正壓通風排煙戰術後，起火室內的溫度大都會先是驟升(整體平均 溫度上升速率由1.91 °C/s提升至2.80 °C/s)，而後才降到與一般自然通風 排煙差不多的溫度；另一方面，對於鄰接區劃有降溫及防止一氧化碳等有 毒氣體侵入的效果，因此，消防人員應了解使用正壓通風排煙戰術的危險 性及必要性。 二、無法在起火室找到兩個開口時，即無法使用正壓通風排煙，如果執意執行， 則可能產生roll over，或是高溫炙熱煙氣回流，造成人員灼傷，或使煙氣
汙染其他未受火災影響之居室，造成避難路徑(escape route)的障礙。 三、正壓通風排煙戰術的執行仍需多方面的配合，不僅需要嚴謹的訓練、標準作 業流程、正確的現場風險評估(risk assessment)，以目前國內大部分消防 機關初期消防搶救人力(manpower)不足的情形之下，恐怕難以施行。
第 二 節 水 霧 滅 火 效 能 影 響 因 子
SFPE [6]的防火工程手冊記載細水霧主要滅火機制為（1）冷卻效果（Gas phase cooling）、（2）氧氣排擠效應及可燃蒸汽稀釋（Oxygen depletion and flammable vapor dilution）、（3）沾濕與冷卻可燃物表面（Wetting and cooling of the fuel surface）；而次要的滅火機制為（4）降低輻射回饋（ Radiation attenuation）、（5）細水霧流場動態效應（Kinetic effects）。謝煒東[7] 整理細水霧的其他特性如下：對於大火的滅火效果較佳；在不通風的空間滅火效 果較佳；安裝在大空間的滅火效果差；有足夠的動量穿透火焰滅火效果較佳；可 以應用於遮蔽火焰；可以應用於A 類、B 類及C 類火災；除了細水霧的噴灑密度、 噴頭位置對於滅火效果有絕對的影響外，噴頭特性中，噴頭的噴撒角度、噴出水 霧的行進速度以及水霧粒徑大小的分布情形或添加劑等，也會影響滅火效果。 何明錦[8]研究指出細水霧基本上僅對於暴露於空間中的火源才有影響。對 於遮蔽性火源，細水霧設置位置影響性不大，且空間密閉性若不足，則細水霧濃 度無法累積產生窒息效果，而無法達到滅火目的。因此，細水霧應用在滅火上必 須考慮空間密閉程度與細水霧噴灑密度。由於空間密閉性、細水霧濃度、火源大 小等，對於細水霧滅火性能有決定性因素，而且這些參數間又有交互作用，因此 需加以研究各參數對於細水霧滅火效能影響程度，進而提供細水霧應用限制以及 適用場所，或者由空間條件反推求得適合的細水霧系統選擇方式。如此一來，對 於細水霧系統的應用限制才能夠加以界定，讓細水霧系統可以發揮滅火的功效。 陳俊勳[9]指出因為區劃空間限制了熱能擴散，使得該空間內氧氣濃度降 低，導致燃燒效率較差，機械空間在設有細水霧滅火防護系統的情況下，其抑制 效能取決於區劃空間內的通風率、火災尺寸、火災類型和噴頭安裝的位置。細水 霧滅火系統的滅火性能與火場大小、火源遮蔽的情況、通風條件以及細水霧滅火 系統本身的特性有關。在其研究之文獻回顧美國海軍Navy在全尺寸實驗研究顯 示，在小火載量的火災情況下，在通風口增設2到4顆低壓細水霧噴頭數量，通風 條件對於細水霧的滅火時間並沒有什麼影響，而在大火載量的情況下，相同在門 口增設低壓細水霧噴頭，其通風條件對於滅火時間不會有太大的影響，這是因為響。劉維義[10] 研究顯示細水霧滅火系統在自然通風的狀態下均有效的抑制了 火災。然而在強制通風狀態下，由於區劃空間和周圍環境間強大的質傳現象，而 導致細水霧滅火系統降低了抑制效能。因而陳俊勳[9]提出建議未來可增加在不 同通風狀態下的滅火效能評估，利用不同的通風條件，如強制通風（通風口打開， 並使用風扇強制對流）。陳俊勳[11]另一研究指出細水霧在排煙的情況下，亦能 有效的撲滅油盆火災。但滅火時間會受到排煙風量大小的影響，當排煙風量愈 大，其滅火時間就愈長。 劉維義[10]在文獻整理顯示對於真實的應用方面，有效水量是一個好的參 數，而且，對燃油表面的冷卻勝於對火燄表面的冷卻，而有效流量在這種狀況下 就有實際的意義。另外燃燒比率一般隨著噴霧推力增加而增加，在同樣的情況 下，超過臨界推力時火將被熄滅，這是因為汽油氣化將會有效地被噴霧壓制。細 水霧在滅火行為上實際上受到區劃空間中火災尺寸、遮蔽度、天花板高度及通風 狀況等影響。 陳建忠等人[12]研究得到細水霧噴頭特性的「粒徑」與「速度」對滅火效 果的影響極具關鍵地位。針對噴頭滅火特性的探討發現，影響滅火速率的因子輕 重分別為噴頭高度>噴水時間>噴水壓力。 傅炳坤[13]以不同的油料種類、噴頭噴灑角度、添加劑溶液的體積濃度、 油量及油盆截面積為主要實驗參數。研究結果顯示高噴灑角度時的主要滅火機制 為火焰冷卻和氧氣置換；低噴灑角度時為油氣的阻隔與稀釋。細水霧加入添加劑 後可使滅火性能極明顯提升，但過多的添加劑反而會造成滅火性能下降。 鍾基強[14] 研究探討細水霧系統主要的幾個設計參數（水霧滴粒徑大小、 噴頭裝設高度、添加環保滅火葯劑）及火場通風條件對細水霧啟動噴撒後之抑火 效能。獲的以下結論： （1） 研究結果顯示當細水霧放射壓力大於7 kgf/cm2、粒徑小於700 μm，所有 實驗皆能在8秒內快速滅火，細水霧在此條件下，火場通風狀況或是噴頭 距火源高度對細水霧滅火時間似乎沒有太大的影響。 （2） 細水霧噴撒壓力較小時，火源撲滅所需時間隨著噴頭裝設高度與火源距離 越近，呈現越短的趨勢。較高放射壓力下，噴頭與火源距離之長短對滅火 時間似乎沒有太大的影響。對於火場溫度的影響則呈現無論噴撒壓力大 小，噴頭裝設高度越高，細水霧在火場停留時間越久，吸熱降溫效果越好 之趨勢。 （3） 細水霧啟動滅火過程，水霧滴會有瞬間增強燃燒的現象，主要是水霧滴噴 撒會帶進空氣進入燃油附近之火焰區，當油氣與空氣混合而產生蒸發膨脹
之現象，噴頭距火源越近增強現象越明顯。 （4） 若細水霧噴頭之設計流量較小，且其放射壓力也不夠大，將會延長有效滅 火時間。同時在具有通風的環境下更容易受到影響，滅火時間會隨通風排 煙量的增加而延長滅火所需時間。主要放射壓力攸關水霧液滴之動量，會 影響水霧液滴穿透火焰進入燃料表面之數量。 （5） 通風狀況對於小水量或放射壓力較低的噴撒條件有些微的影響，因此在具 有通風排煙之環境下，細水霧系統之放射壓力或噴撒之水流量需要提高， 以本研究採用最大之通風排煙量720 m3/hr 情況下，實驗結果顯示當放射 壓力超過7 kgf/cm2，通風排煙量對於滅火時間並無明顯之影響。 （6） 由細水霧之滅火機制分析可知，當水霧滴粒徑蒸發所需時間大於其於火場 停留時間，吸熱蒸發膨脹形成氧氣窒息之滅火機制將無法完成，此時滅火 機制將由火焰吸熱冷卻及燃料表面吸熱沾濕主宰，水流率及放射壓力是否 足夠將攸關能否有效撲滅火源。 （7） 由實驗結果可知，在相同使用水量下細水霧之水滴直徑越小，對於火場溫 度降溫吸熱效果越好，且可以加速火源撲滅之時間。 （8） 火源在噴頭正下方時，噴頭裝設高度距火源越近由於細水霧粒滴更能穿越 火焰達火源根部，具有更多的水滴能於火源噴部進行預濕與吸熱之滅火機 制，可以縮短火源撲滅之時間。 （9） 採用添加添加劑之滅火劑進行細水霧噴撒滅火，當粒滴直徑越大滅火效能 越好，此一與採用純水之現象相反，主要是添加添加劑後之滅火距更具表 面張力，當粒滴越大時其穿越火焰、覆蓋火源根部形成至熄滅火之效應更 加顯著，能更有效的撲滅火源。 （10）相同流量下使用多孔噴頭會較單孔噴頭有更好的滅火效能，不僅可加速滅 火且對於火場空間之吸熱降溫更為顯著，吸熱降溫之能力約可增加25 ％。 高崇洋等人[15] 在開發火災模擬器試用評估研究，以移動式水霧採用順風 進行噴灑於火源上，使水霧能有效到達火源根部，達到整體空間之降溫及抑制閃 燃發生機率。 林志明[16] 以不同方向之高速液滴流來滅油類火災（B 類火災）時,滅火 效果依序為橫向、斜向及縱向。火焰會被熄滅其主要原因是因為液滴流流經火焰 的同時會將周遭的氣流引入火焰中，造成空燃比改變進而使火焰的外型跟著改 變。 尚永強[17]指出小於 100 mm 粒徑的水霧，對於風的影響較為敏感，並有 蒸發的風險。故一般在室外環境大都使用大於300 mm粒徑的水霧。
狀態下，由火勢較小處進行放射，如此細水霧較能伴隨被吸引之空氣（Entrain air）進入較大火勢之火源根部（Firebase）進行冷卻，達到快速冷卻火場溫度 之效用。 黃聖安[19] 使用高壓細水霧系統，在機械排煙火災實驗結果：細水霧在排 煙的情況下，亦能有效的撲滅油盆火災。但滅火時間會受到排煙風量大小的影 響，當排煙風量愈大，其滅火時間就愈長，並能有效降低火場的煙濃度、CO2、 CO 和溫度，降低了火場內部的危害，可以延長火場內人員避難逃生的時間；在 木堆火源的實驗中，細水霧對於火場的抑制能力和火場內部的降溫效果，以及對 氣體濃度的影響，都比傳統撒水頭還要好，對於人員的避難逃生也較為有利。在 自然通風火災實驗結果：細水霧在大空間自然通風的情況下，因没有四周圍壁造 成水霧粒子飄散，若未能集中放射達一定程度的水霧通量，將會造成滅火失敗， 若於室外進行時風向和風速更將造成滅火變數，因應變數必須調整噴頭高度間距 角度及放射壓力。 自然風強度將和滅火效果成反比，因此如果要運用於室外的 噴頭，至少應明確說明適用風場條件，如風速等級下對應安裝高度及間距。 房玉東[20]通風作用即可提高火場氧氣濃度，助燃火焰，又可以破壞火焰 燃燒的穩定性，加速火焰熄滅。當風量小於1.5 kg/s時，通風造成的助燃火焰發 揮主導作用，當風量大於1.5 kg/s時，通風造成的熄滅火焰發揮主導作用。當細 水霧工作壓力超過10 MPa時，細水霧的助燃作用被明顯弱化，細水霧抑制燃燒的 作用發揮主導作用。粒徑較小的細水霧蒸發速率快、滯空時間長，這保證了霧滴 可以快速蒸發形成過飽和蒸汽，同時有較長的時間停留在空中與煙顆粒發生凝 聚，合併，速度較大的細水霧能夠更加有效的沖擊煙顆粒，強化煙顆粒與霧滴之 間的碰撞運動，這有利於煙顆粒和霧滴之間發生凝聚、合併，加速了煙顆粒的沉 降過程。 張枝成等人[21] 研究脈衝式滅火槍之滅火機制為高速水霧引進的氣流改 變了燃氣的空燃比，進而造成火焰熄滅，且利用微小液滴的瞬間吸熱，降低火場 溫度，進而控制火場。 林志明[22] 以不同方向之高速液滴流來滅油類火災（B 類火災）時,滅火 效果依序為橫向、斜向及縱向。火焰會被熄滅其主要原因是因為液滴流流經火焰 的同時會將周遭的氣流引入火焰中，造成空燃比改變進而使火焰的外型跟著改 變。在其研究實驗條件下，大顆粒液滴流的滅火效果較小顆粒液滴流好,這是因 為大顆粒液滴引進的氣流量較小顆粒液滴為大，所以空燃比濃度的上升較明顯， 所以大顆粒液滴流滅火效果較好。採用高速液滴流並使液滴有足夠的動量貫穿火 焰的情形來進行滅火,液滴受熱而汽化的對火焰影響遠不如液滴流引進的氣流對 火焰的影響。
Pepi[23] 在低壓水霧滅火系統上的研究結果顯示，於通風狀態下，細水霧 滅火系統仍然可以有效火勢給撲滅，但相較於無通風狀態下增加30 ％到70 ％撲 滅時間。 Zhigang Lu [24]指出細水霧滅火系統的滅火性能與火源的位置以及細水霧 滅火系統本身的特性有關。在報告中指出在使用單流高壓細水霧防護的情況下， 只有在門口附近的測試火源滅火時間會受到通風條件的影響，而測試空間內其他 測試點滅火時間則不受通風條件的影響。而當細水霧系統改為雙向低壓細水霧系 統時，除門口附近測試點的滅火實時間受通風影響外，測試空間內其餘的測試點 的滅火時間也會受通風條件的影響。這是因為對雙向低壓的細水霧而言，其產生 的動量較單向高壓細水霧系統來的低，因此，外界的空氣仍有足夠的動能穿透氣 幕因而造成其他測試點的滅火時間的增加。 Liu等人[25]針對細水霧系統的噴頭特性與噴射技術對於水霧性能的影響 進行文獻回顧，顯示水霧技術在穩定成長的火源控制上有優勢，且在水霧作用 下，火災空間內仍可讓人員進入，但是相對地火災源頭不易被直接撲滅，但水霧 可以用作控制閃燃的防禦性工具。 Kim等人[26]在全尺寸火災實驗中顯示，在強制通風的測試條件下，使用連 續性放射的細水霧滅火系統，無法將有遮蔽強況下的圓形油盤火源給撲滅。以間 歇性放射方式，在相同通風條件下，細水霧滅火系統卻能將火勢給撲滅。 加拿大國家火災風險管理計畫研究所的研究委員會，一項初步研究顯示細 水霧滅火系統若以一個間歇性進行防護，其結果較以持續性放射的滅火性能來的 好。因為，間歇性放射中可以避免細水霧粒子的動量受到受熱而上升的水蒸汽影 響。換言之，在間歇性放射的情況下細水霧會有較在持續放射下大的動能產生， 因此會有更多的細水霧進入到火源內部將燃燒所需的新鮮空氣給取代。 李炎峰等人[27]對於細水霧系統應用於建築滅火中的理論研究指出依據細 水霧的滅火特性，如何降低受限空間中的氧氣濃度是細水霧能否滅火的關鍵因 素，透過間歇式的水霧噴射有利於提高細水霧的滅火效果，同時可以節省水量， 隨著「關」的時間增加，火焰更容易被熄滅。 Erdem等人[28]在防護間為80m3 的機械空間實驗中，在天花板以牆壁兩側分 別安裝6顆以及8顆細水霧噴頭，20秒放射20秒停止放射的防護情況下，細水霧滅 火系統能有效將火給熄滅並成功滿足FMRC對機械空間防護的操作試驗協議要求。
頭直接對火源進行防護，其滅火所需的時間會較側向(90 °)防護所需的時間來的 短。當細水霧噴頭被安置在距地較高的位置時，即使都是直接對火源進行防護的 情況，兩者將火勢撲滅所需時間仍會有所不同，顯示高度、噴撒角度與細水霧的 滅火效能有關。 Bill等人[30]在大空間的測試(樓地板面積2800 ㎡，天花板高度為18 m)， 指出增加樓地板面積以及天花板高度，會降低火源周圍細水霧粒子的濃度，進而 增加了滅火的困難度。 綜整上述文獻回顧，水霧滅火效能之影響性可概分為六大項，及各項影響 因子整理於表2-1。 表2-1 水霧滅火影響因子 項目 影響因子 噴頭特性 水霧動量、噴灑密度、噴水壓力、 水霧粒徑、噴頭孔數、噴頭單雙流 噴頭設置 噴頭位置、噴撒角度、噴頭高度 噴撒方式 噴水時間、噴撒方式(持續式或間歇式) 有效水量、添加劑 空間條件 密閉性、大小、天花板高度 通風狀態 通風條件、強制通風、排煙風量 火源狀態 火源大小、火災類型、遮蔽度 本研究整理
第 三 節 水 霧 滅 火 實 場 試 驗
在標準規範之研究上，目前國外已有針對細水霧之設置以及驗收規範，包 含NFPA 750、FM 5560、UL-2167、EN 14972、AS 4587、河南省工程建設標準-細水霧系統設計、施工及驗收規範等規範。而國內之研究，陳俊勳[31]針對細水 霧系統的適用性、國際相關測試協定以及各個測試協定中的測試空間與實驗項目 做一整理，並以UL-2167 作為主體，與國內現有之密閉式撒水頭認可基準測試項 目進行比對。簡賢文等人[32]針對細水霧滅火系統審查作業制度及認可基準進行 研究，以國內現有之密閉式撒水頭認可基準以及泡沫噴頭認可基準為藍本，融合 UL 2167 之項目，建立出細水霧噴頭認可基準草案，何明錦等人[8]針對細水霧 實場測試參考EN 14972附錄A.5研擬測試草案。 本研究將延續何明錦等人[8]引用EN 14972 附錄A.5 之辦公室場所作為細水霧防護對象，草擬之「細水霧實場測試規範草案」作為本研究之實驗規劃。其 測試規範摘要如下： 細水霧系統實場驗證規範草案-辦公室火災測試程序 1.適用範圍 本測試程序為評估細水霧系統(等效於撒水系統)在辦公室及學校內的防火 表現，分類為OrdinaryHazardGroup1，如EN 12845 所定義。適用於設置於天花 板上的自動噴頭，用於無限體積的空間，其最小水壓需求區域為72 m2 而最小持 續時間與EN 12845 中一致。本測試程序適用於水平、固體、扁平的天花板設計， 高度由2m到最高天花板測試高度。 此測試的目的是為了確保細水霧系統在最小限度上能有與傳統撒水頭系統 相同的效果。為了以上目的，兩者需進行相同的火災測試。由於燃料組成相對的 複雜，參考用的現行撒水頭系統亦代表各不同配置與設定下的基準。因此，準備 測試時，使用之燃料組成應最可能接近現實，但一系列的測試中，使用的燃料組 成應相同。 2.情境設定 2.1 辦公室燃料組成概觀 辦公室燃料組成應包含典型辦公室工作站所含的燃料量。其複雜的幾何可 能造成垂直與水平噴霧的屏蔽效應和初期撒水頭作動導致的火勢成長。燃料組成 包含以下元件： 兩張桌板 一張有墊料的木框架椅。 一個在桌下的木製抽屜。 桌上的文件、書籍、顯示器與鍵盤。 包圍桌子的合板牆面。 引燃用的氣態燃燒器與木框架。 各元件一般常見的質量如表 2-2。 註：各尺寸允差為5 %.
表2-2 辦公室火載量 可燃材質 物件 典型質量(kg) 桌板 56 牆面 30 抽屜 15 木料 椅子(框架) 6 文件 90 書籍 5 紙 1 紙 報紙 1 椅子(墊料) 1 聚醚泡綿 仿造文件 1 電子元件 顯示器與鍵盤 16 (資料來源：EN 14972) 典型燃料組成如圖2-2，各元件詳述如下： 圖2-2 辦公室整體概觀(資料來源：EN 14972) 2.1.1 桌部件 桌子應由兩素面 22 mm 厚的木板組 成 ， 尺寸 分別為 (304×76×76) cm 與 (152×108×76) cm，如圖2-3。桌面與抽屜應由螺絲固定。
圖2-3 桌部件配置圖(資料來源：EN 14972) 2.1.2 椅子(含墊料) 含墊料的木椅包括一(40,100) cm的綿面聚醚泡綿坐墊與螺絲及墊片。坐椅 前緣應與桌1 齊平，而與桌2 間有20 cm的空隙。聚醚泡綿與綿製表面應如下述： 坐墊應以非耐火泡綿所製，而密度約為33 kg/m3 。綿製品不應經耐火處理，重約 140 g/㎡至180 g/㎡。當測試與ISO 5660-1 一致時，聚醚泡綿之表現應如表2-3。 床架為鋼製，2 mm厚。
表2-3 ISO5660-1 中圓錐測熱儀的泡綿測試結果 測試條件 輻射量:35 kW/m2 水平擺放 樣本厚度50 mm 不得使用火焰固定器 測試結果 引燃時間2 s~6 s 3分鐘平均熱釋放率，q180＝（270±50）kW/m2 有效燃燒熱(28±3) MJ/kg 總熱釋放(50±12) MJ/m (資料來源：EN 14972) 2.1.3 木抽屜 抽屜應由 20 mm厚的膠合木板製成尺寸約為(40x42x58) cm而約14.6 kg重。 底部應有鋼支架以維持高度。抽屜應由4 個螺絲固定於自大桌底部算起20 cm處。 2.1.4 桌上物件 桌上的可燃材料應包含有：包於文件中的紙張、書籍、仿製塑膠文件、顯 示器與鍵盤，如圖2-4。仿製塑膠文件尺寸為30x30x10 cm由聚醚泡綿上取下。報 紙重約900 g，應置於引火源上。 圖2-4 桌上物件配置圖(資料來源：EN 14972)
2.2 牆面 合皮牆面立於地板上，由4 mm厚合板所製，尺寸(125x180) cm。每面牆應 自轉角延伸250 cm，桌面與牆間應留有10cm空隙。合板應固定於(125x180) cm 的不可燃平板上。 2.3 火載量保存情況 燃料組成的元件應有一般的溼度，在測試前儲放於室內(25±5 °C)兩週。 2.4 引火源 引火應由氣態燃燒器與木框架進行。燃燒器的熱釋放率為 30 kW，木框架 由16根木條組成，材質為雲杉木或杉木，尺寸為(38×38×250) mm，放置於方形鋼 盤中(30×30×10) cm分為四層。加入250 ml的庚烷至鋼盤中以確保可點燃木框架。 鋼盤與木框架應置於抽屜與牆間，而鋼盤邊緣與抽屜邊緣齊平。引火源設置相片 如圖2-5。在氣態燃燒器上點火並開啟瓦斯，則火焰應出現。此燃燒器應開啟300 s，無論撒水頭或細水霧是否作動。 圖2-5 引火源配置圖(資料來源：EN 14972)
3.參考用撒水頭系統 作為參考用的撒水頭系統應有以下特性： 分類:OrdinaryHazard1 水流率:5 l/min/m2 單一撒水頭防護面積:12 m2 撒水頭配置:方格狀(3.5 m間距) 撒水頭： 型號：符合EN 12259-1 的懸吊式噴霧撒水頭，以鎖眼蓋固定於天花板表面。 熱感度：如EN 12845。 Nominal K factor：80 Temperature rating：68 °C. 以上為EN 12845 中的最小值，如標準改變則應隨之改變。 供水量為可在0.563 bar的工作壓力下供給至少300 LPM流率。 4 測試程序 此細水霧系統測試應在最大天花板高度、最大噴頭間隔與最小釋放情形下 進行。系統應依製造商的安裝手冊進行安裝，反應出可容許下最大的延遲時間。 應進行在最差的細水霧設置下的測試。 4.1 參考用撒水頭測試 撒水頭系統應被加到在第一個撒水頭作動後可供給 0.56 bar的壓力，當第 一個撒水頭作動後，系統應可維持0.56 bar的操作壓力。在第一個撒水頭作動30 分鐘後應關閉水源，任何殘留的火源應手動熄滅，而後記綠火災損害。 4.2 細水霧系統測試 測試系統應為下例其一： (a)加壓到製造商所註明之最小操作壓力。在定壓系統中，當第一個噴頭作動 後系統壓力應維持在最小操作壓力。在非定壓系統中，壓力特性應相似於 實際運用中供給72 m2 的系統，並應相似於其最後30 min的操作時間。 (b)加壓到製造商所註明之最小待機壓力。在定壓系統中，當第一個噴頭作動 後系統壓力應逐漸上升至最小操作壓力。壓力上升至最小操作壓力前的延 遲時間應與實際運用的系統相同。在第一個噴頭作動30 min後應關閉水 源，任何殘留的火源應手動熄滅，而後記綠火災損害。
4.3 測試配置 測試程序應包含在點火源在一噴頭下及四噴頭間的測試。噴頭設置點應相 對於火載量如圖2-6 所示。應使用Sp1 至Sp9 的九個點位。Sp1 直接固定於木框 架上方。其餘位置則依間隔X配置，但應依圖3.1 配置。 如系統需用於未限尺寸的房間中，其最低測試設施需求為：天花板面積80 m2，天花板邊緣到設施牆面最小1m，有足夠的通風或空間。若不符以上條件，則 細水霧系統只應被安裝於房間內，房間大小最大等同於其測試設施限制。當點火 源在單一噴頭下時，撒水頭應安裝在Sp1 至Sp5。點火源在四噴頭之間時，撒水 頭應安裝在Sp6至SP9。安裝撒水頭時，其連接臂應與椅背平行。 圖2-6 噴頭配置圖(資料來源：EN 14972)
4.4 火災測試 應進行表 2-4 內的四種火災測試。 表2-4 火災測試 測試編號 點火源 抑制系統 REF-1 1點下 參考用撒水頭系統 REF-2 4點之間 參考用撒水頭系統 WM-1 1點下 細水霧系統 WM-2 4點之間 細水霧系統 (資料來源：EN 14972) 4.4.1 測試儀器 在測試中應量測以下性質： 天花板下 75 mm處的氣體溫度，包含點火源上、角落上與顯示器上共三點。 使用K-type熱電偶進進測量，熱電偶應安裝於桌板與牆間隙中的天花板 上，並避免與噴頭的直接接觸。 天花板高度的水壓。 測試應以影像記綠之。對牆面與桌上物件的損害在每次測試後應以相片記 錄之，並視為報告的一部分。 4.5 測試結果評估 細水霧系統的表現應與參考用撒水頭系統的表現進行評估比較。此評估應 可反應出兩系統的整體表現。由於燃料組成的複雜性，辦公室燃料組成所受的損 害應進行量化比較。評估應至少包含下列項目： 已消耗的材料與牆面的碳化範圍（依面積）(50 %)。 桌上可燃性物件受火損害的數量（至少碳化）(50 %)。 括號內的百分比代表項目所佔的評估比例。 4.6 性能判定 4.6.1 REF-1和REF-2中所受到的總損害應與WM-1和WM-2的總損害進行比較。 4.6.2 每個WM測試中的損害都應比REF中最差的結果少。
4.6.3 在評估損害時，應作出關鍵的判斷。
4.6.4 測試中所得之溫度曲線應以30 s以上進行平均(最大測量時間間隔1 s)，最高溫度應由平均後的曲線決定。
4.6.5 天花板的平均氣體溫度應由最高的三個溫度進行平均。
第三章 實驗計畫
第 一 節 實 驗 目 的 與 範 圍
水霧滅火效能受噴頭特性、噴頭設置、水霧噴撒方式、防護空間條件、空 間通風狀態及火源狀態等多種因子影響，本研究主要以內政部建築研究所新型專 利(專利證書編號：M328292) 水霧幕噴頭裝置(圖 3-1)，此裝置應用於一消防設 備，包含一母座本體、至少一第一子噴頭，與至少一第二子噴頭。母座本體具有 一側面與一底面，第一子噴頭可配置於母座本體之側面，第二子噴頭可配置於母 座本體之底面。水流可經由母座本體之入口，經其內部流道之，再分流至第一子 噴頭與第二子噴頭，以噴出複數個水霧幕。 圖 3-1 水霧幕噴頭裝置 水霧幕噴頭裝置在張尚文[33] 研究中運用於機車火災滅火實驗，在何明錦 [8]研究中運用於汽車火災滅火實驗，但尚未實際運用於建築火災滅火實驗驗 證，本研究將以此水霧幕噴頭裝置進行一系列火災滅火效能實驗，同時就表2-1 影響因子，衡量實驗設施設備條件可研究範圍，以及有限時間、人力與經費，選 擇可行之多因子組合，進行實驗、分析與探討各因子對滅火效能之影響程度。第 二 節 實 驗 設 備
本研究以內政部建築研究所防火實驗中心10 MW大尺度燃燒試驗實驗裝置及 實尺度房間進行實場實驗，10 MW 大尺度燃燒試驗裝置必須同時搭配氣體排放連 續線上分析系統以及廢氣處理系統一起使用。整體設備由集煙罩、集煙彎管、混 合管、量測段、排氣彎管、排氣管以及升降平台所構成。 氣體排放連續線上分析系統主要作為燃燒後之下游產物分析所使用，主要 包含(1)氣體分析系統(圖3-2)、(2)光學密度分析儀、(3)流率⁄溫度監測儀以及 (4)數據處理系統等。氣體分析系統包含O2、CO、CO2、NOX、HC 五個獨立氣體分 析儀、氣體分析儀連線與排放氣體採樣所需之氣體採樣⁄校正系統，以及校正用 氣體鋼瓶等。 圖 3-2 氣體分析系統 廢氣處理系統(圖3-3)可以將燃燒後所抽之廢氣經過處理後再排放至大 氣，以達環標要求。本系統主要以大型抽風機設備為主，同時搭配集塵等後處理 設備使用。系統之總抽氣量最大煙氣流率為30 m3 /s。圖 3-3 廢氣處理系統 整體裝置由集煙罩、集煙彎管、混合管、量測段、排氣彎管、與排氣管所 組成(圖3-4、圖3-5)。大型物件或結構體將置於升降平台上進行燃燒試驗，試驗 區之燃燒煙氣由集煙罩收集後垂直向上流動，經由集煙彎管轉成水平流入混合 管，經過量測段，再由排氣彎管及排氣管排出，集煙罩下緣距離地面至少12 m。 圖 3-4 集氣煙罩組成示意圖
圖 3-5 集氣煙罩
實驗屋(圖 3-6)為一鋼構造，四面牆以 30 ㎝厚磚牆構築成一內部空間為 6 m 長×6 m 寬×6 m 高之空間，內設一 6 m 長×6 m 寬可上下移動天花板，以變化空間 高度，南、北面牆各留設對稱門開口與窗。
正壓通風(PPV)部分，以一 1 m 直徑風機(圖 3-7)，最大抽風量可達 25000 m3 /h，裝設變頻器可調頻控制提供正壓通風量。 圖 3-7 正壓通風機
第三節 實驗規劃
經由文獻回顧所整理之表 2-1，為本研究因子設計參考基礎，在如此多因子、 有限時間內及專家學者建議，實驗因子擇定說明如下。 由於本研究在水霧噴頭固定採用本所新型專利水霧幕噴頭裝置，因此在噴頭 特性上以噴水壓力為主要控制因子，而噴水壓力影響水霧動量、噴撒密度及粒 徑，亦即此四項因子具有交互作用，但不在本研究範圍，在子噴頭以五個子噴頭， 隨著噴頭設置位置考量裝置於母座本體之底面或側面。 噴頭以設置於天花板下方固定高度為主，設置位置以天花板四等分中央，噴 撒角度不作為探討因子。噴撒方式以持續及間歇方式，噴撒時間以滅火效能考 量，不作有效水量控制及添加劑。 空間條件方面以固定空間面積為 6 m 長×6 m 寬，天花板高度以考量消防管列天花板高度不低於 2.5 m，但為配合「探測器與撒水頭作動與設置位置關係之 探討」研究，將天花板高度固定 2.4 m，在密閉性方面則與通風條件一併考量。 通風狀態方面參考陳俊勳[9]所提出之建議未來可增加在不同通風狀態下的 滅火效能評估，利用不同的通風條件，如強制通風（通風口打開，並使用風扇強 制對流），採正壓通風(PPV)，在房間南側門為固定開口，正壓通風由此一開口進 行自然與不同強制通風量，並由南側牆之窗設為可開閉式，開口設在同一側主要 以煙氣可由 10 MW 系統所收集量測熱釋放率，同時在 Stephen 等人[1,4,5]進行 一系列經裝修的房間火災試驗亦為同一側，所以正壓通風(PPV) 在正壓通風下可 將火災室之煙氣等排出為目的，南側牆之窗設為可開閉式可探討在雙開口之通風 特性對水霧滅火之影響性，本研究不作排煙控制探討。 火源狀態方面，以 A 類火災為主，不同類型火災滅火效能之探討在後續研究 再行考量，以 CNS 1378 滅火器第 1 模型之木框架作為火源，位置固定於房間中 央。圖 3-8 為噴頭、火源、空間、通風及熱電偶樹實驗規劃配置。 TC2 SP6 SP7 SP8 TC1 SP9 TC3 TC4 TC5 TC6 TC10 TC7 TC8 TC9 nozzle Thermocouple tree 可開式窗 TC11 6 0 0 600 2 0 0 TC11 TC13 TC12 @10cm @50cm 40cm
北
圖 3-8 實驗規劃配置確定因子後進行實驗設計，首先進行在單一開口條件下，在無滅火情形下 火源燃燒空間內溫度變化情況，再依不同噴射壓力下之水霧粒徑、噴射水量，擇 取兩種不同噴水壓力進行滅火試驗，再由此兩種噴水壓力之滅火效能擇取較適當 之噴水壓力作為後續實驗。以下為單一開口房間水霧滅火試驗之規畫。 TC2 SP6 SP7 SP8 TC1 SP9 TC3 TC4 TC5 TC6 TC10 TC7 TC8 TC9 nozzle Thermocouple tree 可開式窗 TC11 6 0 0 600 TC11 TC13 TC12 @10cm @50cm 40cm
北
圖 3-9 單一開口房間水霧滅火試驗圖 3-9 為配置條件，滅火試驗程序如下： 第一階段：單一開口房間滅火試驗 滅火試驗一： 1. 木框架 144 支(6 支/層)以酒精膏引燃。 2. 試驗至火源熄滅。 3. 量取燃燒時間與房間溫度分佈情形。 滅火試驗二： 1. 木框架 144 支(6 支/層)以酒精膏引燃。 2. 在 TC6~9 天花板下 10 ㎝之測點溫度任一點達 100 ℃時啟動水霧系統 60 kg/ ㎡。 3. 試驗至火源熄滅。 4. 量取熄滅時間與房間溫度分佈情形。 滅火試驗三： 1. 木框架 144 支(6 支/層)以酒精膏引燃。 2. 在 TC6~9 天花板下 10 ㎝之測點溫度任一點達 100℃時啟動水霧系統 80 kg/ ㎡。 3. 試驗至火源熄滅。 4. 量取熄滅時間與房間溫度分佈情形。 水霧系統啟度時機係依據林大惠[35]以火源在四個撒水頭等距(四個撒水 頭中央)，進行實驗，撒水頭動作時最接近撒水頭的熱電偶溫度，溫度範圍大致 在 90~100℃之間(如表 3-1)。各撒水頭驅動溫度於撒水頭管路充高壓氣之平均分 別為 S1：99.7 ℃、S2：95.2 ℃、S3：101.0 ℃、S4：100.1 ℃，撒水頭驅動溫 度總平均溫度為 99.0 ℃。各撒水頭驅動溫度於撒水頭管路充高壓水之平均 103.3。在張岱軒[36]所作熱電偶靈敏度測試，以 CNS 5534 所規定具有 0.75 級 性能以上及直徑 0.65 ㎜之 K 型熱電偶線。將其熱接點銀銲在厚度 0.2 ㎜面積約 4 ㎝2 銅面，與熱電偶接點 0.05 ㎜進行比對，比對結果前者低於後者約 30~40 ℃。由此，林大惠[35]所得撒水頭動作氣流溫度在 130~140 ℃之間，依密 閉 式 撒 水 頭 認 可 基 準 [ 3 7 ] 之 感度-熱氣流感應試驗，標示溫度未滿 75 ℃，感度 種類第一種，試驗條件氣流溫度為 135 ℃。由上所述本研究所使用熱電偶因考 量實驗高溫因素，以林大惠[35]研究相同之熱電偶，將啟動溫度設定在 100 ℃ 以利控制系統啟動時間。
第二階段：雙開口正壓通風房間滅火試驗 第二階段實驗本研究採用田口實驗計劃法，以 2 因子 3 個水準為主(如表 3-2)，採雙開口如圖 3-8，為能同時兼顧可計行全因子探討，本研究擇取 L9(34) 直交表，即進行 9 組實驗(如表 3-3)，第 1 個因子為固定噴射水壓變化子噴頭噴 角，噴射水壓依第 1 階段結果而定，子噴頭噴角如圖 3-10，在第 1 階段實驗以 40°角噴量 43(以噴射水壓 80 kg/㎡為例，查其噴量為 7.06 l/min)子噴頭進行 實驗，由原廠產品以噴角與噴量區分，為探究噴角對滅火效能之影響，擇取噴角 30°、40°及 65°，其噴量皆為 43(在相同噴射水壓下具相同噴量)，第 2 因子為正 壓通風為運轉頻率 0 Hz、30 Hz 及 60 Hz，第 3 及第 4 因子因受第 1 與第 2 因子 交互作用影，不作因子配置。 圖 3-10 子噴頭噴射情形[40]
表 3-1 撒水頭實場動作溫度與時間 100kW 丙烷(LPG)燃燒器，撒水頭管路充高壓氣 編號 燃燒器位置 被驅動撒 水頭 驅動時間 (s) 驅動溫度 (℃) 日期 S1 173 107.0 S2 218 83.7 S3 150 96.0 LPG-M1-A-1 M1 S4 135 86.7 09/27/2006 S1 121 101.2 S2 159 91.7 S3 114 90.6 LPG-M1-A-2 M1 S4 127 100.0 09/27/2006 S1 156 94.2 S2 253 100.0 S3 162 104.8 LPG-M1-A-3 M1 S4 127 104.7 10/04/2006 S1 172 95.2 S2 165 972 S3 146 101.4 LPG-M1-A-4 M1 S4 135 105.4 10/04/2006 S1 132 102.3 S2 141 98.6 S3 128 102.1 LPG-M1-A-5 M1 S4 99 102.9 10/04/2006 油盤，D=40 ㎝，Qave=176.5~165.9kW，92 無鉛汽油，撒水頭管路充高壓氣 S1 116 98.4 S2 116 100.1 S3 130 111.1 OIL-M1-A M1 S4 138 100.8 10/12/2006 油盤，D=40 ㎝，Qave=176.5~165.9kW，92 無鉛汽油，撒水頭管路充高壓水 S1 108 99.1 S2 -- --S3 101 104.7 OIL-M1-W M1 S4 101 106.0 10/16/2006 (本研究由文獻[35] 整理)
表 3-2 實驗控制因子及水準表 因子 Level A 子噴頭噴角 （°） B PPV (Hz) C D 1 30 0 -- --2 40 30 -- --3 65 60 -- --表 3-3 直交--表 L9(34)各組實驗之因子與水準配置 Exp. A B C D 1 1 1 1 1 2 1 2 2 2 3 1 3 3 3 4 2 1 2 3 5 2 2 3 1 6 2 3 1 2 7 3 1 3 2 8 3 2 1 3 9 3 3 2 1
第四章 實驗結果與分析
為了對後續實驗有更完整的參考與分析依據，本研究在進行主要實驗之 前，依據後續實尺度研究主要動態因子正壓通風與水霧噴頭，先行量測在不同風 量所產生之風場，以及噴頭在不同供應水壓之噴霧特性進行試驗，作為後續研究 參考依據。第 一 節 正 壓 通 風 風 機 特 性 量 測
本研究使用產生正壓通風風機為一般市售大型風機，尺寸為 116 ㎝ × 116 ㎝ × 42 ㎝，六片扇葉，葉片構成直徑 42”(107 ㎝)，馬達為 3/4 HP 最大轉速 540 rpm，為瞭解風機吸引風量，乃由風機(圖 4-1)吸引側中心軸向兩側半徑 0.25r、0.5r、0.7r 及 0.85r 處量測吸引風量，以變頻器調整馬達供電頻率，量 測測點吸引風速結果如圖 4-2 所示，量測結果顯示中心偏右吸引風速最低，主要 是受風機馬達接線盒之影響，而中心吸引風速則受風扇馬達影響，取其平均風速 以計算風機供應風量如圖 4-3，此風機最大供應風量約為 24000 m3 /h。 R 0.25r 0.25r 0.5r 0.7r 0.15r 0.15r r 風向 E-1 圖 4-1 風機吸引風量測點0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 位置(cm) 風 速 (m /s ) 10Hz 20Hz 30Hz 40Hz 50Hz 60Hz 圖 4-2 風機吸引風速量測結果 y = 409.59x R2= 0.9641 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 0 10 20 30 40 50 60 70 Hz Q (m 3/h ) 圖 4-3 風機吸引風量 本研究房間空間大小為 6 m × 6 m，設有一門開口大小為 0.8 m 寬 × 2 m 高。據此，為使正壓通風可含蓋此一門開口，而風量可及房間內側；因此，以開 口高 2 m 為範圍，風量影響距離至少須達房間深 6 m，規劃於開放空間進行量測， 量測範圍如圖 4-4。
風向 E-1 2m 3m 5m r r r r 圖 4-4 正壓通風影響範圍測點 正壓通風影響範圍測試，以馬達運轉頻率 10 Hz、30 Hz 及 60 Hz 進行，量 測結果如圖 4-5 至圖 4-7，在運轉頻率 10 Hz 部分，其正壓風影響寬度約 1 m， 影響距離約 6 m，運轉頻率 30 Hz 及 60 Hz，其正壓風影響寬度可達 2 m，影響 距離可達 10 m，在 30 Hz 時距離風機 2 m 處風速達 2.7 m/s、3 m 處達 1.4 m/s， 至 10 m 仍有 1 m/s，而 60 Hz 時距離風機 2m 處風速約 5 m/s、3 m 處約 2.8 m/s， 至 10 m 仍有 2.2 m/s，由 Stephen 等人[3]其實驗平均由門口進入之正壓通風風 速為 2.2 m/s，本研究可採 30 Hz 以上。另由量測結果顯示，在距離風機 5 m 處 皆產生旋風，在 30 Hz 及 60 Hz 時，在 10 m 處亦產生旋風現象，此一原因可能 在於風機兩側風速差異(如圖 4-2)所致。
2 3 4 5 6 7 8 9 10 -1 -0.5 0 0.5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 -1 -0.5 0 0.5 1 圖 4-5 風機供應頻率 10 Hz 風速分佈 2 3 4 5 6 7 8 9 10 -1 -0.5 0 0.5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 -1 -0.5 0 0.5 1 圖 4-6 風機供應頻率 30 Hz 風速分佈
2 3 4 5 6 7 8 9 10 -1 -0.5 0 0.5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 -1 -0.5 0 0.5 1 圖 4-7 風機供應頻率 60 Hz 風速分佈
第二節 開放空間正壓通風結合水霧滅火實驗
在進行房間滅火效能實驗前，為瞭解火源側面受風壓結合水霧，被火源捲吸 情況加以探討，基於方便觀察採於開放空間下進行實驗，實驗情境參考 CNS 1387 滅火器 A 類火災滅火效能值測定之第一模型施行試驗，但引燃第一模型之杉木木 框架方式由汽油改以酒精膏，木框架之木材經過 105 ℃烘箱烘乾 24 小時，水霧 及風機設與木框架距離 3 m 測向水平施壓(如圖 4-8)，主要模擬由實驗房間門口 施加正壓通風時，風向為水平側向影響火源，而且風機送風情形在距風機 5 m 處 會產生旋風，故以此距離除以較大正壓風對木框架之影響外，並將此旋風能將較 多水霧量送至木框架另一側，水霧部分亦為水平側向，係擬觀察當水霧噴頭非於 火源上方時，水霧氣與正壓風力對火源之影響，實驗時依 CNS 1387 滅火動作規 定，於木框架點火三分鐘後開始啟動水霧及風機至火源熄滅止。E- 1 300cm 圖 4-8 風機、水霧噴頭與火源關係示意圖 實驗之側向正壓通風與水霧組合條件，實驗結果顯示在高風量與高壓水霧 量下，有較多水霧滲入木框架中，由圖 4-9 顯示在較大風量與水壓水霧量或較大 水壓水霧量下，對於火源略有抑制性，單以較低水壓水霧量(40 kg/cm2 )則顯示 對於火源並無抑制效果。 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720 time(sec) H R R (M W ) V0W40 V0W60 V0W100 V30W60 V60W60 V60W100 V0W0 圖 4-9 不同正壓通風與水霧量下火源燃燒熱釋放率
在固定水霧噴射壓力 60 kg/cm 變化正壓通風滅火試驗結果如圖 4-10，表 4-1 為試驗火源燃燒過程，圖 4-10 顯示在啟動水霧噴射壓力 60 kg/cm2 略有抑制 燃燒效果，並縮短燃燒時間，在有正壓通風情況下，其燃燒熱釋放率高於無正壓 通風，但燃燒時間相對更加縮短。 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720 time(sec) H R R (M W ) V0W60 V30W60 V60W60 V0W0 圖 4-10 水霧噴射壓力 60 kg/cm2 變化正壓通風之火源燃燒情形
表 4-1 水霧噴射壓力 60 kg/cm2 變化正壓通風火源燃燒過程 時間 V0W60 V30W60 V60W60 3’ 3’30” 4’ 5’ 6’ 7’ 8’ 9’ 10’ end
在固定水霧噴射壓力 100 kg/cm2 變化正壓通風滅火試驗結果如圖 4-11，表 4-2 為試驗火源燃燒過程，圖 4-11 顯示在啟動水霧噴射壓力 100 kg/cm2 相較於 其他水霧噴射壓力，水霧較易於由木框架孔隙滲入木框架內部及包圍火源，而有 較佳抑制火勢效能，在水霧噴射壓力 100 kg/cm2 下供應正壓通風，對於水霧由木 框架孔隙滲入木框架內部、包圍火源及抑制火勢並無顯著助益。 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720 time(sec) H R R (M W ) V0W100 V60W100 V0W0 圖 4-11 水霧噴射壓力 100 kg/cm2 變化正壓通風之火源燃燒情形
表 4-2 水霧噴射壓力 100 kg/cm2 變化正壓通風火源燃燒過程 時間 V0W100 V60W100 3’ 3’30” 4’ 5’ 6’ 7’ 8’ 9’ 10’ end
在固定最大正壓通風風壓與風量變化水霧噴射壓力滅火試驗結果如圖 4-12，表 4-3 為試驗火源燃燒過程，圖 4-12 顯示隨著水霧噴射壓力增加，對於 抑制火勢有較顯著助益。 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720 time(sec) H R R (M W ) V60W60 V60W100 V0W0 圖 4-12 正壓通風 60 HZ 變化水霧噴射壓力之火源燃燒情形
表 4-3 正壓通風 60 HZ 變化水霧噴射壓力火源燃燒過程 時間 V60W60 V60W100 3’ 3’30” 4’ 5’ 6’ 7’ 8’ 9’ 10’ end
在無正壓通風風壓與風量情況下變化水霧噴射壓力滅火試驗結果如圖 4-13，表 4-4 為試驗火源燃燒過程，圖 4-13 顯示在無正壓通風風壓與風量情況 下水霧噴射壓力 60 kg/cm2 及 100 kg/cm2 ，對於抑制火勢有相同結果。 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720 time(sec) H R R (M W ) V0W40 V0W60 V0W100 V0W0 圖 4-13 正壓通風 0 HZ 變化水霧噴射壓力之火源燃燒情形
表 4-4 正壓通風 0 HZ 變化水霧噴射壓力火源燃燒情形 時間 V0W40 V0W60 V0W100 3’ 3’30” 4’ 5’ 6’ 7’ 8’ 9’ 10’ end 由於本項試驗是以單面側向對木框架此等火源施加正壓通風與水霧，試驗 結果顯示在較高水霧噴射壓力下，水霧相較易於由木框架孔隙滲入木框架內部及 包圍火源，在本研究之供應正壓通風，對於水霧由木框架孔隙滲入木框架內部及 包圍火源並無顯著助益，但對於縮短火源燃燒時間略有幫助。
