建築消防水系統滅火實驗與撒水頭作動性能評估

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(1)建築消防水系統滅火實驗與撒水頭作動性能評估. 內政部建築研究所研究報告中華民國 95 年 12 月.

(2) 095301070000G3-215. 建築消防水系統滅火實驗與撒水頭作動性能評估. 研究主持人：陳建忠組長協同主持人：蕭邦安助理教授研. 究. 員. ：何三平助理教授蒲仁勇研究員謝煒東研究員. 研究人員：林展仰研究助理. 內政部建築研究所研究報告中華民國 95 年 12 月.

(3) 095301070000G3-215. MINISTRY OF THE INTERIOR MIDTERM RESEARCH PROJECT REPORT. Fire Extinguishing Experiments By Water-Based System and Performance Assessment for Actuation of Ceiling Sprinklers in Buildings. BY Plan Director : Coordinated Director : Researcher :. Chien-Jung, Chen Pang-An, Hsiao San-Ping, Ho Wei-Dong, Heish Chan-Yang, Lin. December 2006.

(4) 目次. 目次表次............................................V 圖次.......................................... VII 摘要......................................... XIII 第一章研究方法及步驟 ...........................1 第一節研究方法......................................................1 第二節研究步驟......................................................2 第二章蒐集之資料、文獻分析 .....................5 第一節火源分類......................................................5 第二節天花板噴流與撒水啟動之熱釋放率關係式 …………………………………………….7 第三節穩態火源實驗與 FDS 模擬之比較 ............8 第三章實驗方法及設備 .......................... 11 第一節實驗設備簡介- ISO 9705 試驗房間(Test room) ......................................................... 11 第二節多功能房間火災模式驗證實驗屋............13 第三節 10MW 大尺度燃燒分析裝置 ...................14 第四節 10MW 大尺度燃燒分析裝置熱釋放率方法 …………………………………………..16 I.

(5) 建築消防水系統滅火實驗與撒水頭作動性能評估. 第五節油盤理論質量損失率計算熱釋放率 ....... 17 第六節多功能房間實驗模型的設計構想及整體架構 ............................................................... 19 第四章穩態火源及時間平方火災實驗.............. 31 第一節多功能房間火災模式驗證實驗屋實驗-開放空間實驗 ............................................... 35 第二節 FDS 模擬與實驗(T63)比較 ..................... 49 第三節火源熱釋放率量測實驗 ........................... 51 第四節 ISO9705 實驗屋實驗 ................................ 55 第五節時間平方火災模擬系統說明及設計圖 ................................................…………...57 第五章撒水頭作動性能實驗...................... 67 第一節火源：100kW 丙烷 LPG 燃燒器............ 67 第二節火源：170kW 油盤.................................. 74 第三節火源：400kW~500kW (2ft 庚烷、正己烷油盤)實驗.................................................. 76 第六章結論與建議 ............................. 81 第一節結論 ........................................................... 81. II.

(6) 目次. 第二節建議............................................................82 附錄一......................................... 85 附錄二......................................... 89 附錄三......................................... 93 參考資料....................................... 99. III.

(7) 建築消防水系統滅火實驗與撒水頭作動性能評估. IV.

(8) 表次. 表次表 1. 1 穩態火災(Steady State Fire)實驗規劃表 ..2 表 1. 2 時間平方火災實驗規劃表..........................3 表 2. 1 時間平方火災分類表..................................6 表 2. 2. Alpert’s Correlation(1972) ........................7. 表 2. 3 Heskestad and Delichatsios 之天花板噴流經驗公式......................................................8 表 3. 1 九二無鉛汽油油盤燃燒之相關參數值與燃燒特性預估值(Babrauskas 1988) ............18 表 3. 2 72℃優美向下型撒水頭規格表................25 表 3. 3 68℃向上(下)型撒水頭規格表 .................25 表 4. 1 不同火源於 ISO9705 房間及實驗屋實驗一覽表............................................................31 表 4. 2 HC-407A 定溫式探測器規格表..............40 表 4. 3 HC-306 差動式探測器規格表.................41 表 4. 4 火災模擬器控制條件表 .......................................64 表 5. 1 LPG 火源撒水管路充氣實驗...................68 表 5. 2 LPG 火源，撒水管路充水實驗...............71 表 5. 3 火源為油盤之實驗資料............................75 V.

(9) 建築消防水系統滅火實驗與撒水頭作動性能評估. 表 5. 4 火源為 2 ft 油盤之實驗資料 ................... 77. VI.

(10) 圖次. 圖次圗 1. 1. 研究流程圖................................................3. 圗 2. 1. Soonil 實驗速度分佈曲線 ........................9. 圗 2. 2. Soonil 實驗溫度分佈曲線 ........................9. 圗 2. 3. FDS 模擬 Soonil 實驗之速度曲線...........9. 圗 2. 4. FDS 模擬 Soonil 實驗之溫度曲線.........10. 圗 2. 5. Soonil 實場測試與電腦模擬之差異比較圖 .................................................................10. 圗 3. 1. ISO 9705 實驗設備示意圖 .....................12. 圗 3. 2. ISO 9705 實驗設備相片 .........................13. 圗 3. 3. 多功能房間火災模式驗證實驗屋..........14. 圗 3. 4. 10MW 大尺度燃燒分析裝置實際設備組裝圖 .........................................................15. 圗 3. 5. 氣體與光量測定系統..............................16. 圗 3. 6. 多功能房間實驗模型實驗場實體架構圖 .................................................................20. 圗 3. 7. 實驗場重新建置之圖面..........................22. 圗 3. 8. 實驗場西南向透視圖..............................22. 圗 3. 9. 天花板元件示意......................................22 VII.

(11) 建築消防水系統滅火實驗與撒水頭作動性能評估. 圗 3. 10 撒水頭位置 ............................................. 24 圗 3. 11 撒水頭管路及壓力表 ............................. 24 圗 3. 12 撒水頭外觀 ............................................. 24 圗 3. 13 (a)整體熱電偶樹配置圖及(b)單組熱電偶樹配置圖................................................. 26 圗 3. 14 壓力表 ..................................................... 26 圗 3. 15 丙烷燃燒器 ............................................. 27 圗 3. 16 直徑 40cm 鐵盤 ...................................... 28 圗 3. 17 直徑 2ft 油盤 .......................................... 28 圗 3. 18 火源位置圖 ............................................. 29 圗 4. 1. 熱偶線與風速計立面配置示意圖 ......... 36. 圗 4. 2. 熱偶線與風速計平面配置示意圖 ......... 36. 圗 4. 3. 實驗用圓形油盤 ..................................... 36. 圗 4. 4. 3ft 油盤穩態火源實驗相片 ................... 37. 圗 4. 5. 火源置中之 3ft 油盤穩態火源實驗圖... 37. 圗 4. 6. 火源置中之 3ft 油盤穩態火源實驗（T1）溫度與速度時間關係圖......................... 38. 圗 4. 7. VIII. 火源靠牆之 3ft 油盤穩態火源實驗圖... 39.

(12) 圖次. 圗 4. 8. 火源置中之 3ft 油盤穩態火源實驗（T1）溫度與速度時間關係圖..........................39. 圗 4. 9. HC-407A 定溫式探測器........................40. 圗 4. 10 HC-306 差動式探測器...........................41 圗 4. 11 多功能房間火災模式驗證實驗屋實驗情形 .............................................................41 圗 4. 12 實驗(T50~T58)平面配置示意圖............42 圗 4. 13 T50-各探測器位置之溫度上升曲線含探測器作動時間圖......................................43 圗 4. 14 T50、T52、T53 於 3 呎油盤 3 種燃料下，測點 Z1 之溫度上升曲線圖 ...................44 圗 4. 15 T55、T56、T57 於 1 呎油盤 3 種燃料下，測點 Z1 之溫度上升曲線圖 ...................44 圗 4. 16 實驗(T59~T76)平面配置示意圖............46 圗 4. 17 T62&T71 探測器位置溫度分布圖 ........47 圗 4. 18 測點 X1 溫度分布圖 ...............................48 圗 4. 19 T63 實驗照片 ..........................................49 圗 4. 20 FDS 模擬 T63 實驗配置圖.....................50. IX.

(13) 建築消防水系統滅火實驗與撒水頭作動性能評估. 圗 4. 21 測點 X1-FDS 模擬結果與實驗值比較 . 50 圗 4. 22 油盤實驗燃燒情形 ................................. 51 圗 4. 23 實驗 T5、T40、T49-ISO9705 煙罩下 1ft 油盤實驗 HRR 圖 .................................. 52 圗 4. 24 實驗 T77、T78、T79-ISO9705 煙罩下 2ft 油盤實驗 HRR 圖 .................................. 53 圗 4. 25 實驗 T11、T41、T45-ISO9705 煙罩下 3ft 油盤實驗 HRR 圖 .................................. 54 圗 4. 26 ISO9705 實驗屋內實驗配置圖 ............. 55 圗 4. 27 1ft 油盤-ISO9705 實驗屋內實驗結果圖 ................................................................. 56 圗 4. 28 時間平方火災模擬系統示意圖 ............. 57 圗 4. 29 時間平方火災模擬器操作元件示意圖 . 58 圗 4. 30 時間平方火災模擬系統初步完成設置部分相片圖................................................. 59 圗 4. 31 火災模擬器各閥測試結果圖 ................. 62 圗 4. 32 時間平方火災模擬系統-熱釋放率測試總圖............................................................. 63. X.

(14) 圖次. 圗 4. 33 時間平方火災模擬系統測試情形..........64 圗 4. 34 火災模擬器-模擬曲線圖 ........................65 圗 5. 1. LPG-M1-A 溫度圖 ..................................69. 圗 5. 2. LPG-M1、W1、W2、W3-W 溫度曲線.72. 圗 5. 3. LPG-C1、X1、X2、X3-W 溫度曲線 ....72. 圗 5. 4. LPG-Y1、Y2、Z1、Z2-W 溫度曲線.....73. 圗 5. 5. 火源為油盤之溫度曲線圖......................76. 圗 5. 6. 油盤火焰相片圖......................................76. 圗 5. 7. 68℃向上型撒水頭-充水、充氣作動結果圖 .............................................................78. 圗 5. 8. 68℃向上型撒水頭-不同火源作動結果圖 .................................................................79. 圗 5. 9. 2ft 庚烷火源-不同撒水頭作動結果圖...80. XI.

(15) 建築消防水系統滅火實驗與撒水頭作動性能評估. XII.

(16) 摘要. 摘要關鍵詞：Alpert Correlation、FDS、穩態火災、時間平方火災一、研究緣起本計畫擬參考國內外試驗標準以設置撒水頭動作實驗，配合預測火場天花板附近之熱氣溫度與速度的半實驗預測模式，進行實測研究以建立適用於目前一般建築物高度之性能化設計評估方法，並比對火災之實際情況以得到較佳之關係式來預測撒水頭之作動時間，以達到早期滅火之目的。二、研究方法及過程 1.蒐集國內外現行之檢測標準並初步規劃偵測器作動與撒水頭滅火等實驗及探討性能化設計之範圍及方法並進行低閃火點油料或木堆之燃燒率及熱釋放率測量，與其火災發生時，偵測器作動與撒水頭滅火性能之測試實驗。 2.彙整預測火場天花板附近之熱氣溫度與速度的半實驗預測模式（如 Alpert Correlation（適用於穩態火源假設），Heskestad and Delichatsios Correlation（適用於時間平方火源假設）文獻並比較探討與性能式設計規範之關係。 3.將以酒精、汽油為主要之燃料，放入直徑 1 英呎之油盤，作為穩態火災之火源，於高度 2.5m、3m、4m 之位置，裝設熱對偶及風速計，分別記錄其溫度及速度。另以瓦斯為燃料，利用流量自動控制裝置控制其流量，模擬時間平方火災之過程，量測燃燒時之溫度及速度。同時利用實驗室的圓錐量熱儀，記錄燃料之熱釋放率並交互比對。並使用 FDS 模擬程式模擬實際情形，將模擬結果數據與所得數據進行比對分析並，可有效掌握火災之成長情境，進而成為驗證性能化評估之標準設備，以期對 ABRI 性能化評估提供良好之評定基準。此必要時亦可作為相關防火設備性能化評估使用 4.使用場模式（如：FDS）電腦火災模擬程式，模擬大規模空間發生火災時之火場境況，藉由分析模擬所測得之數據與結果，對照預測火場天花板附近之熱氣溫度與速度的半實驗預測模式，進而發展出一套適用於ㄧ般住宅建築物高度之估算經驗公式，而利用實驗規劃中之天花板附近熱氣溫度與速度等數據之測量，將使得偵測器或撒水頭之裝設，更加能發揮其功效。. XIII.

(17) 建築消防水系統滅火實驗與撒水頭作動性能評估. 5.探討實際火災成長曲線及實際裝設灑水頭及溫度探測器等裝置，以比較電腦模擬與實驗之測量所得數值間之差距，並將分析結果與現行法規與性能化設計之規定進行探討，以提供未來性能化設計驗證模式與性能式評估之參考。三、重要發現 1.本研究所使用之穩態火源之燃料，以庚烷與正己烷較能達到穩態之情況，實驗時使用此二種燃料能得到較穩定之結果。 2.火災模擬器目前可利用十組針閥控制流量大小，及電磁閥與計時器開關組合，模擬出快速及中度成長火災，且各閥組皆可輸出穩定熱釋放率之火源。四、主要建議事項建議一探討水管內充水或充氣與撒水頭作動時間之關係：立即可行建議主辦機關：內政部建築研究所協辦機關：內政部消防署一般撒水頭管內會以高壓水或高壓空氣填充，當管內充填水時，可能會因水吸熱，造成撒水頭延遲作動，須探討該延遲之時間，是否會使得火災成長至撒水頭無法控制之情況。建議二法規規定探測器安裝高度以 4m 為分界，建議修正 Alpert Correlation 公式，以提供預測一般高度建築房間(天花板高 4m 以下)探測器作動之時間：立即可行建議主辦機關：內政部建築研究所協辦機關：內政部消防署目前 Alpert Correlation 之公式其適用之天花板高度範圍為 4.6m 至 15.5m，若欲利用此公式推測一般高度建築房間，可能會有所誤差，期望利用實驗所得之數據，與公式推算値進行分析比較，進而找出合理之修正係數，以利對於法規所規定房間高度 4m 以下之探測器，其作動性能化設計之評估。建議三將火災模擬器之性能評估驗證後，作為「建築物防火避難安全性能設計」時間平方成長火源之標準儀器設備：立即可行建議主辦機關：經濟部標準檢驗局協辦機關：內政部建築研究所目前火災模擬器已能輸出穩定之熱釋放率，且能初步模擬出時間平方火. XIV.

(18) 摘要. 災成長之曲線，若能將其流量與產生之熱釋放率，訂出量化之標準，並提高該設備流量控制之穩定性及操作介面之方便性，於設備規格標準化後，可做為建築物防火避難安全性能設計標準火源之儀器設備。建議四標準實驗屋內火災模擬器，與室內裝潢材料火災成長曲線比較：立即可行建議主辦機關：內政部建築研究所協辦機關：內政部營建署將火災模擬器置於標準實驗屋內與實際裝修材料相同位置，進行實驗比較兩者火災成長曲線之差異，日後可將室內裝修材料燃燒成長曲線之情況，以火災模擬器模擬出來，並置於實驗屋不同位置比較各別之差異。建議五利用火災模擬器建立大空間防火材料測試基準：中長期建議主辦機關：內政部建築研究所協辦機關：內政部營建署火災模擬器可利用控制閥組及時間，變化較多不同成長狀況之火源，作為防火材料測試之基準。. XV.

(19) 建築消防水系統滅火實驗與撒水頭作動性能評估. ABSTRACT Keywords: Alpert Correlation、Fire Dynamics Simulator、Steady State Fire、Time Square Fire In large space building, the smoke curtain, smoke storage, and mechanic smoke vent are major design concepts of the active smoke management systems. In order to maintain tenable conditions in means of egress. The design and operation strategies of active smoke management system in large space building will be analyzed. The full-scale hot smoke test can be performed to evaluate the temperature distribution of smoke layer and the smoke descending rate at ABRI large space fire lab in Tainan. It is anticipated that through the execution of this research project, the design concept developed in this study can be applied to improve the active smoke management performance of in large space building in Taiwan. In this proposal, we continue to study the fire suppression characteristics of office fires by using the office model built before with additional modifications. Various kinds of fire-fighting methods particularly with water sprays will be considered to determine the major control parameters for fire suppression, and to further evaluate the fire suppression performances of building designs based on the Performance-Based Code. In the study, full-scale fire suppression tests will result in several complete sets of experimental data for future comparisons. This research will develop a new correlation to predict the temperatures and velocities in the fire plume and ceiling jet of the hot gas on the ceiling for office heights based on Alpert’s correlation and test data. The new correlation could be part of the standards for the performance based design in ABRI. This project includes six contents as follows: 1. This research team will collect, analyze, and compare the regulations and standards in domestic and other countries. Detector activation and sprinkler suppression tests will be developed and explored for the base of performance based design in ABRI. 2. The burning rate and heat release rate of low flash point fuels and wood cribs will be obtained in bench scale tests and large scale tests for further research. 3. In this study, we will explore the literatures about the Alpert’s correlation and incorporate the important results into the performance based design in ABRI. 4. This project will use Fire Dynamics Simulator to simulate large scale fire scenarios to compare with Alpert’s correlation in order to develop a new correlation for the performance based design in ABRI. 5. Time square fire simulator will be also developed to simulate the furniture fires and used for the approval of the performance based design in ABRI. 6. In this research, we will measure the temperatures and velocities of the hot gas on the ceiling in order to find the best installation location for detectors and sprinkler heads. The fire suppression characteristics of pool fires and wood crib fires will be identified and used in the performance based design.. XVI.

(20) 第一章研究方法及步驟. 第一章. 研究方法及步驟第一節研究方法. 本計畫實驗及火災數值模擬中擬考量偵煙探測器、自動撒水設備（本案初步選定撒水頭）影響人命安全之因子，並利用 t-square 火災成長模式及穩態火源 (Steady State Fire) 成長模式作為火源設計，以場模式（如：FDS）及區域模式加以評估撒水設備及偵煙器的動作時間並與避難安全驗證法加以驗證其中條文公式並嘗試提出建議。文獻收集：主要收集國內外有關 Fire Product Collector、圓錐量熱儀(Cone Calorimeter)及 Alpert Correlation 之資料和文獻，加以整理和分析，並作為實驗計畫之規劃準備。測試方法：本計畫擬將以酒精、汽油為主要之燃料，放入直徑 1 英呎之油盤，作為穩態火災之火源，於高度 2.5m、3m、4m 之位置，裝設熱對偶及風速計，分別記錄其溫度及速度。另以瓦斯為燃料，利用流量自動控制裝置控制其流量，模擬時間平方火災之過程，量測燃燒時之溫度及速度。同時利用實驗室的圓錐量熱儀，記錄燃料之熱釋放率並交互比對。並使用 FDS 模擬程式模擬實際情形，將模擬結果數據與所得數據進行比對分析。其結果分析比較、實驗所需儀器設備或裝置分述如下： (1). 結果分析比較 a. 溫度上升曲線比較 b. 熱氣速度比較 c. 熱釋放率比較 d. 各式定溫式探測器及撒水頭作動時間比較 e. 電腦模擬結果與實驗結果之分析比較 (2). 實驗所需儀器設備或裝置 a. 圓錐量熱儀 b. c. d. e. f.. Fire Product Collector 熱對偶（Thermal Couple）風速計流量自動控制裝置 FDS 模擬程式. 1.

(21) 建築消防水系統滅火實驗與撒水頭作動性能評估. (3).實驗次數初步規劃如下，但將依實際之實驗行程進行調整 a.穩態火災（參考表 1. 1） i.燃燒率及熱釋放率測量：燃料(2 種)*燃燒率及熱釋放率(2 種) = 4 次 ii.實作燃燒燃料(2 種)*容器直徑(2 種)*高度(3 種) = 12 次 b.時間平方火災 i.流量及時間變化關係測量：1 次 ii.實作燃燒：燃料(1 種)*火災成長(2 種)*高度(3 種) = 6 次. 第二節研究步驟研究步驟包括下列內容，其架構如圗 1. 1 所示： 1.蒐集 Cone Calorimeter 與 Fire Product Collector 相關研究與試驗法 2.定溫式探測器及撒水頭之資料、文獻和法規標準之蒐集 3.預測火場天花板附近之熱氣溫度與速度的半實驗預測模式如 Alpert Correlation（適用於穩態火源假設），Heskestad and Delichatsios Correlation （適用於時間平方火源假設）之資料和文獻蒐集 4.場模式(如：FDS）或區域模式（如：CFAST）電腦模擬驗證 5.穩態火災火災情境下煙探測及撒水動作性能評估實驗 6.時間平方火災情境下煙探測及撒水動作性能評估實驗 7.結果分析 8.撰寫研究成果報告 9.研究成果提出表 1. 1 油品種類實驗一實驗二實驗三實驗四實驗五實驗六實驗七. 2. 穩態火災(Steady State Fire)實驗規劃表. 穩態火災(Steady State Fire) 92 無鉛汽油庚烷正己烷使用 Fire Product Collector 及 cone calorimeter 測量此三種油類之燃燒率（Burning Rate）及熱釋放率（Heat Release Rate）以直徑 1ft 之油盤為火源，置於 ISO9705 煙罩下量測其熱釋放率。以直徑 2ft 之油盤為火源，置於 ISO9705 煙罩下量測其熱釋放率。以直徑 3ft 之油盤為火源，置於 ISO9705 煙罩下量測其熱釋放率。以直徑 1ft 之油盤為火源，且油盤表面距離天花板 2.8m，並於天花板上裝設熱對偶（Thermocouples）測量其溫度。以直徑 2ft 之油盤為火源，且油盤表面距離天花板 2.8m，並於天花板上裝設熱對偶（Thermocouples）測量其溫度。以直徑 3ft 之油盤為火源，且油盤表面距離天花板 2.8m，並於天花板上裝設熱對偶（Thermocouples）測量其溫度。.

(22) 第一章研究方法及步驟. 表 1. 2 實驗一實驗二. 實驗三. 時間平方火災實驗規劃表. 時間平方火災(t Square Fire) 以瓦斯(propane)為燃料並以流量計控制其流量，用以模擬時間平方火災，並紀錄其流量及時間之變化關係。使用時間平方火災模擬器模擬中度（medium）成長火災，並於天花板上裝設熱對偶（Thermocouples）及風速計測量其溫度與速度。所得數據與 FDS 模擬數據在進行比對分析。使用時間平方火災模擬器模擬快速（fast）成長火災，並於天花板上裝設熱對偶（Thermocouples）及風速計測量其溫度與速度。所得數據與 FDS 模擬數據在進行比對分析。. 蒐集Cone Calorimeter與Fire Product Collector相關研究與試驗法. 定溫式探測器及灑水頭之資料、文獻和法規標準之蒐集. Alpert Correlation之資料和文獻蒐集與FDS模擬. 依NFPA標準、條例式法規或性能式. 法規設計穩態火災火源及時間平方火災燃燒器. 穩態火災情境下煙探測及撒水動作性能評估實驗並探討修正 ceiling jet 速度、溫度分布及修正Alpert Correlation與性能式相關法規. 時間平方火災情境下下煙探測及撒水動作性能評估實驗並探討修正ceiling jet 速度、溫度分布及修正Alpert Correlation與性能式相關法規. 穩態火災實驗與時間平方火災結果之比對分析及煙探測及撒水動作性能關係探討. 結果分析與建議. 圗 1. 1. 研究流程圖. 3.

(23) 建築消防水系統滅火實驗與撒水頭作動性能評估. 4.

(24) 第二章蒐集之資料、文獻分析. 第二章蒐集之資料、文獻分析一般而言在火源成長的過程初期會先產生煙，其次才感受到溫度的上升，最後才產生火燄，因此火災初期所能探測到的因子乃是煙，所以能在第一時間內，探測到火災訊息的消防設備當屬火警探測器，而同樣在這個火災成長的初期，此時若以密閉式撒水系統的玻璃球柱來感知溫度，勢必無法到達足以破裂之程度，而延誤發報，另外開放式的撒水系統，雖然也可利用感知撒水頭或探測器來感應火警訊號並做連動，惟開放式系統一經啟動，則以一齊開放閥做全區放水滅火，但此滅火方式在一般的住宅大樓勢必造成較大的水損傷害，基於上述理由以及從火源成長的曲線當中得知，從火警探測器感應發報到密閉式撒水頭破裂撒水前的這一段時間對消防設備而言，若能提早啟動撒水那麼對火勢的抑制將有相當大的影響，為了說明本研究案的整體規劃及全程發展，本文先簡述火源分類、 SFPE 相關天花板噴流與熱釋放率之經驗公式（ Alpert’s Correlation，Heskestard and Delichatsios Correlation），並介紹 Soonil 採用 FDS 模擬穩態火源的比較，最後說明本案之研究目的，希望探討撒水頭作動之滅火抑制效果及撒水頭作動與滅火間之關連性以及其他狀況下對其熱釋放率之影響，以期推估日後該如何有效控制火災，進而能夠準確預測偵測器之作動時間提出合乎實際之設計規範供相關人員做為參考則需持續的研究成果方能提出實際建議。. 第一節火源分類火源設計進行火場預測分析或消防工程設計是相當重要的，就如同進行結構分析時必須採用適當的負荷一樣，攸關整個設計案分析是否趨近實際狀況，而選擇合適的火源成長設計的首要目的，是為了預測得知偵測器及撒水頭的作動時間而一般火源的設計需考慮隨時間變化的熱輸出值，在火災的初期階段，火源可充分地使氣流流動，因此其熱釋放率由燃燒體之型式數量及外型輪廓來決定，由於火源的蔓延非常快，稍有不甚，當火源達到屋頂時，閃燃即會發生，此時整個區域的火勢即發展完成，當閃燃（Flashover）發生後，煙會大量產生此刻的煙控系統已無效了。但是如果火源發生在大空間鄰接的小區域內，適當的煙控系統設計仍可將閃燃後經由窗或門進入空間的煙流控制下來以避免煙流無限制地擴大。因此火源開始燃燒到閃燃發生前的這段成長期可說是消防工程設計的關鍵時期，此時的偵煙器、撒水頭及其他煙控系統必須能適時作動，人員的逃生避難也必須在此期間完成。火源之類型大致上可分為下列三種：穩態火災（Steady State Fire）、時間平. 5.

(25) 建築消防水系統滅火實驗與撒水頭作動性能評估. 方火災（t Squared Fire）及時間次方火災（ Power Law Fire）。穩態火災即為油池火災（Pool Fire），由於油類燃燒速度快，使得此類火災之成長率極快，間平方所代表的意義是：熱釋放率隨著時間平方之曲線而成長，以 Q& = α t 來表示， 2. 其中 α 為成長係數，共分為超快速成長、快速成長、中度成長及慢速成長四類（如表 2. 1）。表 2. 1 時間平方火災分類表類別 α 值（kW/s2）超快速成長（Ultrafast） 0.1876 快速成長（Fast） 0.0469 中度成長（Medium） 0.01172 慢速成長（Slow） 0.00293. 時間多次方火災即為倉庫火災，其熱釋放率隨著時間多次方之曲線而成長，與時間平方火災類似，唯一之差別在於時間次方火災因遵從時間之三次方，甚至於四次方曲線，故其成長速度較快，其危害亦較大。. 6.

(26) 第二章蒐集之資料、文獻分析. 第二節天花板噴流與撒水啟動之熱釋放率關係式 (1)Alpert’s Correlation Ceiling Jet 之溫度與速度分佈研究最早為 Ronald L. Alpert（1972）所提出， Alpert 之半實驗公式乃於開放空間且其天花板無任何阻礙物，其設計條件為天花板高度須在 4.6m 至 15.5m 之間，而火源為固定熱釋放率之油池火（Pool Fire），其火源大小在 668kW 至 98MW 之間，經由實驗數據配合公式推導而成。Alpert 發現在煙層到達天花板尚未開始累積之前，Ceiling Jet 之厚度約為 5％～12％的天花板高度，而 Ceiling Jet 的最大溫度與速度值約在 1％的天花板高度處。另外 SFPE Handbook Chapter 2 (SFPE 2002) 與 Alpert 的實驗結果如表 2. 2 所述，當 r/H≦0.18 時，其煙氣屬於 Fire Plume 之區域，故其最大溫度不受水平距離所影響，且只與天花板高度之三分之五次方（H3/5）成反比；若 r/H＞0.18 時，則屬於 Ceiling Jet 之區域，則其最大溫度與水平距離之三分之二次方（r2/3）及天花板高度（H）成反比。當 r/H≦0.15 時，其煙氣屬於 Fire Plume 之區域，故其最大速度不受水平距離所影響，只與天花板高度之三分之一次方（H1/3）成反比；若 r/H＞0.15 時，則屬於 Ceiling Jet 之區域，則其最大速度與水平距離之六分之五次方（r5/6）成反比，並與天花板高度之二分之一次方（H1/2）成正比。表 2. 2. Alpert’s Correlation(1972). 最大溫度 Tmax − T0 = 16.9. Q&. 2 3. ，. 5. H3 2. Tmax − T0 = 5.38. 5. r ≦0.18 H. Q& 3 H 3 ，. (r. H). 2 3. r ＞0.18 H. Q& ：火的熱釋放率 T0：室內常溫 r：至火源中心之水平距離. 最大速度. r ≦0.15 H ( Q& H ) ， r ＞0.15 = 0.195 H (r H ) 1. Vmax. ⎛ Q& ⎞ 3 = 0.96⎜⎜ ⎟⎟ ⎝H⎠. ，. 1 3. Vmax. 5 6. Tmax ：煙氣最高溫度 or Maximum gas temperature at the sprinkler Vmax：煙氣最大速度 or gas velocity at the sprinkler H：天花板高度. (2) Heskestad and Delichatsios Dimensionless Correlations Heskestad and Delichatsios(1989) 由 Cribs and Pallet Stacks 燃燒實驗之結果，提出時間平方火災（亦即傢俱火災）之天花板噴流，其最大溫度與速度之無因次經驗公式，並發現天花板噴流的速度與溫度差之關係式，如表 2. 3。. 7.

(27) 建築消防水系統滅火實驗與撒水頭作動性能評估. 表 2. 3 Heskestad and Delichatsios 之天花板噴流經驗公式最大溫度與速度無因次經驗公式速度與溫度差之關係式 V∗ =. Vmax. V∗. ⎛ r ⎞ 0 . 59 = ⎜ ⎟ ⎝H⎠ ∆T ∗. ( AαH ) 5 1. Tmax − T0 −3 2 ⎛T ⎞ 2 A 5 ⎜⎜ 0 ⎟⎟α 5 H 5 ⎝g⎠ H：天花板高度 r：至火源中心之水平距離 α：為火災成長係數 Tmax：煙氣最高溫度 g：重力加速度 Vmax：煙氣最大速度 ∆T ∗ =. A=. −0.63. g ρ 0 c pT0. T0：室溫 ρ∞：室溫下之空氣密度 cp：室溫下之空氣比熱. 第三節穩態火源實驗與 FDS 模擬之比較在火場實驗中，使用最頻繁之火源其燃燒狀態多為穩態火災，於 Soonil （2004）等三人的論文裡對於穩態火災之探討，得到其煙氣速度可於短時間內達一定值如圗 2. 1，而溫度上升之速率卻與煙氣速度之現象不同，而是如圗 2. 2 所示，成一穩定上升之趨勢，可見穩態火災其溫度上升速率，並非為一定值，乃是一個時間函數。此外，由 FDS 模擬程式模擬 Soonil 所做之實驗，得到之速度分佈如圗 2. 3，其趨勢與 Soonil 實驗非常相近，而溫度分佈如圗 2. 4，也是於短時間即達到一定值，但卻和 Soonil 實驗所得到的溫度曲線不同（如圗 2. 5），可見 FDS 模擬程式並無法完全模擬出真實的穩態火災，因此，應提供 FDS 模擬程式參數之修正，才能使其運用在模擬穩態火災之成長狀況。目前現行於工業界由 Alpert 所發展出之預測火場天花板附近之熱氣溫度與速度的半實驗預測模式，稱之為 Alpert Correlation，其建築物高度之適用範圍為 4.6 公尺~15.5 公尺，並僅適用於穩態火災之情形下。惟國內目前ㄧ般住宅之建築物高度多半在 4.6 公尺以下，所以並不符合 Alpert 所訂定之建築物高度範圍之內，但因國內、外仍然習慣使用 Alpert 所發展之預測模式實施火場情境之預估，如此則容易造成預估結果之誤差，一般我們從火災成長的過程中，可以得知在第一時間內，能探測到火災訊息的消防設備當屬火災探測器，而在此時密閉式撒水系統所賴以啟動之玻璃球柱溫度尚未到達足以破裂之程度，因此如何在偵知火災的同時也能一併啟動撒水設備，以使滅火行為從「消極滅火」進一步達到「積極滅火」的目的。. 8.

(28) 第二章蒐集之資料、文獻分析. 圗 2. 1. Soonil 實驗速度分佈曲線. 圗 2. 2. Soonil 實驗溫度分佈曲線. 煙氣速度 (m/s). Soonil速度模擬曲線. 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 0. 20. 40. 60. 80. 模擬時間(s). 圗 2. 3 FDS 模擬 Soonil 實驗之速度曲線. 9.

(29) 建築消防水系統滅火實驗與撒水頭作動性能評估. 溫度(℃). Soonil溫度模擬曲線. 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0. 20. 40 60 模擬時間(s). 80. 100. 圗 2. 4 FDS 模擬 Soonil 實驗之溫度曲線. 溫度. Soonil實場測試與電腦模擬之差異 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20. Soonil實場測試溫度曲線電腦模擬之溫度曲線 0. 20. 40. 60. 80. 100. 120. 140. 時間圗 2. 5. 10. Soonil 實場測試與電腦模擬之差異比較圖.

(30) 第三章實驗方法及設備. 第三章實驗方法及設備本計畫案以不同燃料（九二無鉛汽油、九五無鉛汽油、正己烷與混合庚烷），置入不同直徑大小（直徑分別為 D=1ft,2ft,3ft）之油盤，作為擬穩態火災之火源，且考量不同房間高度（目前已採用之高度 H＝2.8m、3.4m、3.6m）並裝設熱電偶及風速計，分別記錄其溫度及速度。另以瓦斯為燃料，利用流量自動控制裝置控制其流量，模擬時間平方火災之過程，量測燃燒時之溫度及速度。同時利用實驗室的圓錐量熱儀，記錄燃料之熱釋放率並交互比對。並使用 FDS 模擬程式模擬實際情形，將模擬結果數據與所得數據進行比對分析。本研究除了進行不同燃料的熱釋放率及穩態火源實驗量測，後續也將配合配合本所其他研究案（95 委辦案性能式防火設計基準全尺寸驗證研究，計畫主持人：林大惠教授）繼續進行全尺寸火災的滅火性能實驗，利用已建立的辦公室空間實驗模型，施予不同的滅火手法，驗證性能法規的火災控制性能，探討並界定滅火性能的主控參數。此章節將首先介紹量測油盤實際熱釋放率之 ISO 9705 角落/房間量熱儀及實尺寸火災實驗所使用的 10MW 大尺度燃燒分析裝置以及熱釋放率分析方法。. 第一節實驗設備簡介- ISO 9705 試驗房間(Test room) 國際標準 ISO 9705 測試法(1993)主要構成可分為兩個部分：火災試驗房間與包括集煙罩、排氣風管的排氣系統(圗 3. 1)。以標準引燃源引火燃燒後，使用攝影機、照相機等)全程紀錄火災成長過程。另一方面，測試中所產生的燃燒產物則經由開口排出，集煙罩收後，進入排氣風管中，在管道中經由取樣管進入氣體分析儀，因而可測出 O2、 CO2、CO 等氣體濃度，並配合風管中設置的熱電偶和雙向皮托管分別測出溫度和流速，因此可利用實驗計算原理算出試驗過程之熱釋放率和燃燒產物的產生率，此外亦可將實驗樣品置於集煙罩下進行熱釋放率實驗。 1.ISO 9705 試驗房間(Test room) 試驗房間長、寬、高分別為 3.6m±0.05m、2.4m±0.05m 及 2.4m±0.05m，並有一寬度、高度尺寸為 0.8m±0.01m、2.0m±0.01m 之開口。 2.集煙罩及排氣導管(Hood and exhaust duct) 排氣系統主要包含集煙罩、排氣導管及可讓氣體混合均勻的擾流片。集煙罩設置於分析房間開口上方，收集從房間開口部所流出之燃燒產物並經由排氣導管抽至氣體分析儀中進行分析。 3.O2/CO/CO2 氣體分析儀(Gas Analyzers) O2 氣體分析儀採用順磁性(Paramagnetic) 氣體分析儀，測量範圍 0~21% vol.. 11.

(31) 建築消防水系統滅火實驗與撒水頭作動性能評估. O2。CO/CO2 採用非散射性紅外線(NDIR) 氣體分析儀，測量範圍為 0~1% CO 及 0~10% CO2。 4.熱通量計(Heat flux meter) 量測範圍 0~100kW/m2，且其具有±3%的準確度，和 0.5%以內的重複性。 5.熱電偶(Thermocouple) 使用 0.32mm K-type (Chromel-alumel thermocouple) 之熱電偶。本研究之實驗程序將油盤置於房間內，並以點火槍引燃，房間內在天花板、門口角落處設置熱電偶計 (樹)與地板中心之熱通量計進行溫度與熱通量測量，並使用資料擷取系統進行實驗紀錄。煙濃度及熱釋放率的量測，利用煙罩的光學分析及氣體分析系統，藉以分析不同種液體燃料的熱釋放率及發煙量，近一步得到不同燃料的穩態燃燒情形，測量天花板處之煙氣溫度與速度，分析所得之數據，並與電腦模擬之數據相互比較，以求更符合實際狀況之結果，對於時間平方火災模擬器之熱釋放率燃燒測試亦可置於 ISO 9705 之煙罩蒐集器下進行之。. Optical Density (Lamp /Photocall ). Gas Analysis (O2 ,CO ,CO2 ) Volume low (Temperature and Differential Pressure). Exhaust Gases Exhaust Hood. 2.4m. Doorway 0.8m*2.0m. 3.6m. 圗 3. 1. 12. ISO 9705 實驗設備示意圖.

(32) 第三章實驗方法及設備. 圗 3. 2 ISO 9705 實驗設備相片. 選定本所台南防火實驗室綜合實驗場，如圗 3. 2 所示，目前本案已完成之燃燒實驗穩態火災之設計，並參考實驗 3 及實驗 6 設計進行穩態火源實驗：以直徑 1ft、2ft 及 3ft 之油盤為火源，且油盤表面距離天花板 340cm，並於天花板上裝設熱電偶（Thermocouple）及風速計測量其溫度與速度。本案茲針對實驗 6 的 3ft 油盤穩態火源實驗初步說明發現，以汽油為燃料，變化火盤於空間中之位置(中央與靠牆壁)，測量天花板處之煙氣溫度與速度，分析所得之數據，並與電腦模擬之數據相互比較，以求更符合實際狀況之結果。. 第二節多功能房間火災模式驗證實驗屋本實驗屋（圗 3. 3）高度可配合實驗要求予以調整天花板高度，由於一般建築物常為美觀而以天花板裝修，因而降低房間高度也降低防火安全性，本實驗屋內設置可調整高度之天花板、送排煙風管及溫度量測點等裝置並可搭配 10MW 大尺度分析裝置將測試中產生之燃燒產物，經由開口排出後被吸入排氣系統中，在管道中經由取樣管進入氣體分析儀，分別可量測 O2、CO2、CO 等氣體濃度，並計算經由該材料排出之熱釋放率與及煙氣性質。. 13.

(33) 建築消防水系統滅火實驗與撒水頭作動性能評估. 圗 3. 3. 多功能房間火災模式驗證實驗屋. 第三節 10MW 大尺度燃燒分析裝置早期發展的燃燒產物收集器逐漸演變成目前所謂的圓錐量熱儀，世界上現有小尺度圓錐量熱儀約有 140 多套；至於大尺度燃燒產物收集器，量熱尺度可達 10MW 的燃燒分析裝置全世界現今亦有多套被建立，如英國 BRE 的 FRS 部門，美國 UL 公司，和美國 FM 公司等。本裝置為亞洲首套可達 10MW 量熱裝置主要分為（1）集煙罩系統(Hood and Exhaust gas collecting system)（2）氣體與光量測定系統(Gas and Optical measuring system) （3）廢氣處理系統(Exhaust gas cleaning system)，本研究將利用 10MW 大尺度燃燒分析裝置和燃燒氣體排放連續線上分析系統進行實尺寸火災實驗，此裝置設置於內政部建築研究所防火實驗群（國立成功大學歸仁校區）之綜合實驗室南端，鄰近部材防火實驗場。其基本功能在於量測分析大型物件或結構體於開放空間燃燒過程之引燃特性、熱釋放率、質量損失率、有效發熱量、發煙特性、及毒氣分析等。與本裝置相關之主體基本設計、量測儀器配置及分析計算原理，可參考小型圓錐量熱儀設備標準，如： ASTM E1354 和 ISO 5660-1，以及全尺寸房間火災試驗標準，如：ISO 9705，以下針對主要部分設備簡述。 (1). 集煙罩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（圗. 14.

(34) 第三章實驗方法及設備. 3. 4）。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。 (2). 氣體與光量測定系統本裝置（圗 3. 5）為燃燒氣體排放連續線上分析系統，整體系統具備氣體組成、光學密度、流率⁄溫度之量測功能，以及訊號輸出與數據處理之分析功能；藉此系統，可以線上連續分析燃燒排氣之溫度與體積流率，以及大型物件或結構體於燃燒過程之熱釋放率、發煙特性、及毒氣分析等。 (3). 廢氣處理系統廢氣處理系統可以將燃燒後所抽之廢氣經過處理後再排放至大氣，並提供本裝置集煙所需之抽風量。系統之總抽氣量主要由變頻器來控制，操作頻率最大可達 55Hz，對應之最大煙氣流率為 30m3/s。 (4). 燃燒氣體排放連續線上分析系統具備氣體組成、光學密度、流率⁄溫度之量測功能，以及訊號輸出與數據處理之分析功能；藉此系統，可以線上連續分析燃燒排氣之溫度與體積流率，以及大型物件或結構體於燃燒過程之熱釋放率、發煙特性、及毒氣分析等。其主要設備包括： (1)氣體分析系統（含 O2、CO、CO2、NOX、HC 分析儀和氣體採樣⁄校正系統）、 (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；所有設備需安置於穩固箱體，可以方便移動或懸吊至不同實驗區域，搭配各式燃燒實驗設施進行量測分析。. 圗 3. 4 10MW 大尺度燃燒分析裝置實際設備組裝圖. 15.

(35) 建築消防水系統滅火實驗與撒水頭作動性能評估. 圗 3. 5. 氣體與光量測定系統. 第四節 10MW 大尺度燃燒分析裝置熱釋放率方法 10MW 大尺度燃燒分析裝置之熱釋放率計算中，利用燃燒產物分析之方法有：(1) 氧氣消耗法（Oxygen Consumption, OC ）、(2)CO 及 CO2 生成法(Carbon Dioxide Generation, CDG)、(3)熱對流升溫法(Gas Temperature Rise, GTR)。其中前兩者為利用測量燃燒前後煙氣中氣體濃度消耗及生成量，藉由其單位質量變化產生之固定生成熱求得熱釋放率，故可稱作氣體生成熱法；熱對流升溫法則是利用燃燒後煙氣之熱對流效應，藉由量測混合氣前後焓差來求取其熱釋放率，此方法亦可同時搭配熱輻射計來估算整體熱釋放率。而利用質量損失率的計算法則有：(1)理論質量損失率估算法、(2)實際質量損失率計算法。 . 氧氣消耗法(Oxygen Consumption, OC) 氧氣消耗法係藉由量測大氣與煙氣中氧氣濃度之差值，利用每單位質量氧氣產生固定熱量之原理來計算整體燃燒形成的熱釋放率，其整體熱釋放率表示式如下：. Q&O = ∆H O2 (m& Oo 2 − m& O2 ) ……………………………………………………… (3.1) 根據 Thornton【22】及 Huggett【23】研究發現，有機物在完全燃燒後，每單位質量氧氣的熱釋放趨近一個定值；同時後者也在文中指出，經由實驗結果顯示烷類、烯類、炔類或含有苯環之碳氫化合物，其同類之單位質量氧氣燃燒熱在某一固定值左右。由於氣體分析儀量測得到的數據為體積分率，且受限於分析儀偵測原理上的限制，必須將燃燒後產物中含有的水氣濾除，且燃燒反應後. 16.

(36) 第三章實驗方法及設備. 引起的氣體膨脹效應也勢必改變燃燒前後儀器量測之體積分率；為了對熱釋放率有較精確之估算，吾人以 Parker（1982）及 Janssen（1991）在文獻中提到的氣體濃度與實際濃度間之修正方程式作為本實驗氣體濃度修正之計算式。 . CO 及 CO2 生成法(Carbon Dioxide Generation, CDG) CO 及 CO2 生成法為計算燃燒氣體中二氧化碳及一氧化碳氣體生成量，利用每單位質量二氧化碳及一氧化碳產生固定熱量之原理來計算整體燃燒形成的熱釋放率。. . 熱對流升溫法( Gas Temperature Rise, GTR ). Q&T = m& eC p (Te − To ) ………………………………………………………….. (3.2) & e 為進入量測段的煙氣總質量流率， C p 值取空氣 300K 時的比熱式(3.2)中 m 1.0035 kJ/(kg-K)， Te 為熱電偶量得的燃燒反應後經過量測段煙氣溫度， To 為未燃燒前所測得之大氣平均溫度。對熱釋放率在 1MW 以下之大型黃色火焰而言，本方式只能代表約 50~60%之熱釋放率，尚有約 30~40%熱輻射及 1~5%熱傳導必須經由其他儀器測得。. 第五節油盤理論質量損失率計算熱釋放率理論質量損失率( M&L ,Th )在 Babrauskas(1983)研究中指出油盤火焰之熱釋放率與油盤表面積有關，而熱釋放率之大小可以利用燃料質量損失率直接表示，並由許多實驗中歸納出油盤火焰之單位面積質量損失率與油盤直徑之關係式：. m&′′ = m&∞′′ (1 − e − k β D ) ……………………………………………………….……(3.3). m&′′ 、 m&∞′′ 分別表示實際油盤及無限大之油盤燃燒單位面積質量損失率，對於不同燃料而言有不同之質量損失率，而此值乃經由實驗計算經過曲線之回歸分析所得到， D 為油盤直徑，若油盤為方形或不規則形狀，則以其燃燒表面面積換算出對應此面積之直徑方式求得，計算式中之 k (extinction-absorption coefficient)與 β (mean-beam-length corrector)則與燃料燃燒特性有關，因其燃燒產物及火焰型態結構不同而有所差異，取決於火焰煙氣粒子(soot)熱吸收及火焰焰色形成之輻射熱傳行為，一般而言在液態有機燃料中此兩參數之乘積為一固定值，並不得將兩參數分開單獨納入計算式中。將求. 17.

(37) 建築消防水系統滅火實驗與撒水頭作動性能評估. &′′ 乘上油盤表面積 A 及每單位質量燃料燃燒熱 ∆H 後，可得到熱釋放率 Q&M ,Th ：得之 m Q&M ,Th = m&" × A × ∆H ………………..…………………………………………(3.4) 油盤火焰之特色為其穩定燃燒過程，當油盤火焰點燃後即迅速反應並成長，到達完全發展時期(即全盛期)之燃燒模式為維持固定的速率燃燒，並持續一段穩定之長時間至衰退，故可利用測重裝置(load cell)量測此時期質量變化資料繪成質量-時間關係圖，在油盤燃燒實驗中由燃燒中期部分與時間呈現之線性關係求得其質量損失率. M&L (kg/s)，再乘上汽油的燃燒熱，得到實際之熱釋放率，此為利用實際燃燒質量損失所得到之熱釋放率，另外針對油盤燃燒之質量損失及熱釋放率相關式 2 Q&M = m&" × A × ∆H ，式中 A (m )則為本實驗使用油盤之表面積，而 92 無鉛汽油之每公斤燃燒熱 ∆H = 10176kcal / kg = 42.7 MJ / kg ， m&′′ 吾人則利用 Babrauskas(1983)歸納出油盤. 直徑與燃料質量損失率之關係式 m&′′ = m&∞′′ (1 − e. −kβ D. ) 估算，其中汽油燃燒之 m&∞′′ = 0.055. kg / m 2 ⋅ s 、 k β = 2.1 。表 3. 1 為本實驗使用之 92 無鉛汽油油盤燃燒之相關參數值與燃燒特性預估值，其他穩態火源如正己烷及更烷亦可參考該表完成相關資料。. 表 3. 1. 九二無鉛汽油油盤燃燒之相關參數值與燃燒特性預估值(Babrauskas 1988). Properties of Fuels Material Density 3. ( kg / m ) Petroleum Products Gasoloine 740. 43.7. 2. ( kg / m s ) 0.055(±0.022). De: Equivalent Pool Diameter (m) 2 B(m) De (m) e − k β D A( m ). L(m). κ. κβ. m& ∞′′. ∆hc ( MJ / kg ). −1. (m ). (m ). 2.1(±0.3). 2.0. −1. 1 − e − k β De m& ∞′′. T f (K). 1450. m& ∞′′ (1 − e − k β De ) ∆hc. Tb (℃) 70-200. HRR(MW). Circle Pool Size D=1ft Oil pan D=2ft Oil pan. 0.073. 0.3048. 0.527. 0.473. 0.055. 0.0260. 43.7. 0.0829. 0.292. 0.6096. 0.278. 0.722. 0.055. 0.0397. 43.7. 0.5065. D=3ft Oil pan. 0.657. 0.9144. 0.147. 0.853. 0.055. 0.0469. 43.7. 1.3470. Square Pool Size 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500. 18. 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500. 0.010 0.040 0.090 0.160 0.250. 0.1128 0.2257 0.3385 0.4514 0.5642. 0.789 0.623 0.491 0.388 0.306. 0.211 0.377 0.509 0.612 0.694. 0.055 0.055 0.055 0.055 0.055. 0.0116 0.0208 0.0280 0.0337 0.0382. 43.7 43.7 43.7 43.7 43.7. 0.0051 0.0363 0.1101 0.2355 0.4171.

(38) 第三章實驗方法及設備. 0.600 0.700 0.800 0.900 1.000 1.100 1.500 2.000. 0.600 0.700 0.800 0.900 1.000 1.100 1.500 2.000. 0.360 0.490 0.640 0.810 1.000 1.210 2.250 4.000. 0.6770 0.7899 0.9027 1.0155 1.1284 1.2412 1.6926 2.2568. 0.241 0.190 0.150 0.119 0.094 0.074 0.029 0.009. 0.759 0.810 0.850 0.881 0.906 0.926 0.971 0.991. 0.055 0.055 0.055 0.055 0.055 0.055 0.055 0.055. 0.0417 0.0445 0.0467 0.0485 0.0499 0.0509 0.0534 0.0545. 43.7 43.7 43.7 43.7 43.7 43.7 43.7 43.7. 0.6565 0.9535 1.3072 1.7161 2.1787 2.6936 5.2532 9.5299. 0.055 0.055 0.055. 0.0366 0.0427 0.0460. 43.7 43.7 43.7. 0.3409 0.7482 1.1768. CNS Square Pool Size (CNS1387 滅火器第六節油盤模型號碼) 0.447 0.633 0.775. 0.477 0.633 0.755. 0.213 0.401 0.585. 0.5210 0.7143 0.8631. 0.335 0.223 0.163. 0.665 0.777 0.837. 第六節多功能房間實驗模型的設計構想及整體架構多功能房間實驗模型的設計構想係由本所 95 委辦案「性能式防火設計基準全尺寸驗證研究」研究團（計畫主持人：林大惠教授）對所規劃，本研究案於該研究團對規劃中考量能夠結合不同研究計畫以作比較分析，並充分整合本所研究資源，故本研究計畫所提及之滅火及撒水作動實驗係以搭配該委辦案取得所需實驗資料，俟該委辦計畫案相關實驗結束後，再利用本案之火源及平方火災模擬器於目前已建置完成的多功能房間實驗模型實驗場進行實驗。本研究案搭配相關研究案利用本章第二節已建立的多功能房間火災模式驗證實驗屋，擴充建置具備多功能的防火與滅火實驗模型，其設計構想示於相片 3.2，實驗模型必須具備撒水系統、洩水系統（地板坡度和洩水溝）、可動式屋頂、大面積觀測視窗（防火玻璃）等。灑水系統必須可精確控制和調節水壓和水流率，且可於不同的位置安置不同型式的水霧噴嘴。去年度實驗模型的缺失，包括：屋頂受熱變形、接縫氣密不佳和集煙性能不完全等，將一併改善。多功能辦公室空間實驗場已建構完成，現況如圗 3. 6 所示，本案維持過去已建立的辦公室空間實驗場之架構，進行重新設計，建置一個多功能且具多案整合機能的防火與滅火辦公室實驗模型。新增設備有：活動天花板、窺視窗、撒水系統等構造與設施，並針對去年度的實尺寸實驗設計的缺失作改進，包括屋頂板受熱變形，牆構件接縫氣密不佳，燃燒分析裝置集煙性能不完全等問題，都一併改善。新建實驗場以下依三個項目來加以說明：(1)實驗場架構 (2)撒水系統 (3)量測系統。. 19.

(39) 建築消防水系統滅火實驗與撒水頭作動性能評估. (a)實驗場北牆 (b)實驗場南牆圗 3. 6 多功能房間實驗模型實驗場實體架構圖. 20.

(40) 第三章實驗方法及設備. (一)實驗場建置架構為了與已完成的實驗條件與結果相互驗證，模型的平面尺寸，依照以往尺度，仍然維持6m×5m（牆心線）；牆壁部分94年度使用的是厚度0.2m的ALC（aerated lightweight concrete）板來構築，而此次為求更真實的牆面熱流狀況，採用了砌磚的方式來建構牆面，牆面厚度設計為0.26m、並使用加強磚造工法；另外，同樣參照先前實驗，新規劃模型的東北側與東南側各有一個2.1m×0.9m之單開門作為房間開口，可依實驗需求自由開啟或關閉，實驗場平面圖如圖圗3. 7(a)所示。本年度實驗將因需考量滅火實驗及撒水作動，為能更直接地觀測火場內撒水頭撒水情形與水對火焰的仰制情況，另外增設了窺視窗的設計；分別於西牆北側與南牆西側配置了兩個大面積窺視窗，材質為防火玻璃，尺寸皆是2.1m×1.2m，窗體距地面高度則為. 0.6m，西向與南向立面圖如圗3. 7(b)與圗3. 7(c)所示，整體3D意象如圖圗3. 7(d)所示。先前實驗中，煙氣逸散造成實驗數據誤差也是一個待解決之問題，因燃燒分析裝置的大型抽煙罩其抽風機之抽氣量已是目前技術上的極限，因此，直接在實驗場上設置防漏煙措施為較可行之方法。. 10MW燃燒分析裝置的抽氣影響，實驗體整體空氣走向皆為東北開口入，東南開口出，煙氣都自東南開口排放而進入10MW，先前實驗漏煙情形大多為煙氣自牆面之縫隙、天花板與牆面之間的縫隙露出，為解決此問題，此次牆面以加強磚造工法來建構，牆面氣密勢必能得到改善；磚牆也將直接砌至結構框架體頂部，與其屋頂密合，並在南面設置一3.55m×0.3m的排煙開口，如圗3. 8 所示，就算有煙氣自實驗場的天花版溢出，將會積存於實驗模型與結構框架之間，再由排煙開口排出，讓10MW抽走，達到防漏煙之目的；另外，結構框架體之屋頂四周還會增設導煙板，形成導煙通道，與10MW抽氣煙罩連結，作為防漏煙之用。. (a)實驗場平面圖. (b)實驗場西向立面圖. 21.

(41) 建築消防水系統滅火實驗與撒水頭作動性能評估. (c)實驗場南向立面圗 3. 7. (d)實驗場重新設置後3D意像實驗場重新建置之圖面煙氣流動途徑，讓煙氣由 10MW 抽氣罩抽走. （a）. （b）. （c）. （a）導煙版（b）排煙開口（c）窺視窗. 圗 3. 8. 實驗場西南向透視圖. 為配合實驗所需，天花板採活動式設計，如圗3. 9所示；天花鋼板由四條鐵鍊懸吊在實驗模型外之結構鋼樑上，由馬達捲動或由實驗場天車拖吊來改變高度；天花鋼板下再加掛輕鋼架天花，以便真實模擬實際建築結構之天花板與裝修面關係。. 利用 4 條鐵鍊懸吊活動天花. 活動天花下方懸吊輕鋼架天花板圗 3. 9. 22. 天花板元件示意.

(42) 第三章實驗方法及設備. (二)實驗場撒水設備火災為一種「燃燒放熱現象」，一般自動撒水系統中的撒水頭，是透過感熱元件，感受火災時所產生的熱而啟動；而在火場中，熱透過輻射、對流與傳導三種方式傳遞；過去研究顯示，影響撒水頭啟動（密閉式撒水頭）最主要的熱傳遞方式，是火場中以空氣為介質的「熱對流」傳遞方式。建築空間內發生火災時，火源上方的空氣受火源影響，會產生上浮力，形成上升氣流，上升氣流到達天花板，便會四處逸散，形成天花板氣體噴流。天花板氣體噴流層大約是火源與天花板距離的 5~12%，而溫度最熱、流速最大的區域大約是在火源與天花板距離的 1%左右，而此溫度層所傳遞的熱也是啟動撒水頭的主要因素；現行消防法規規定，撒水頭必須設置在天花板下三十公分內，便是為了能讓撒水頭能有最佳的反應條件，避免撒水頭過早或太晚作動；不過，也不能夠距離天花板過近，免得撒水頭處於天花板下方空氣流動不佳的死角。為了模擬真實建築，符合法規規定，撒水頭數量則選用四顆；若將模型房間假定為辦公室，依消防法，辦公大樓等防火構造建築物的撒水頭數量最低需求，由每一個撒水頭有效防護面積計算，撒水頭防護半徑為 2.3m，則每一個撒水頭最大有效防護面積為 =10.56 m2；因此，撒水頭數量=5×6/10.56=3 個。而實際設計時，因有整齊配置等美觀因素之考量，需長寬均衡設置，故實際設置時會依：（r=2.3m 時，S= 2r =3.25m=撒水頭間距）長：6/3.25=2，寬：5/3.25=2。所以實際撒水頭數量為 4 個。撒水系統由 4 根獨立的管路組成，水管出口接撒水頭以進行實驗；水管出口分別位於模型房間四個平面的中心點，每個水管末端皆接上壓力計及快速接頭，可依實驗需要獨立進行壓力觀測及水源或空氣充填等工作，整體配置如圗 3. 10~圗 3. 12 所示。圗 3. 10 主要顯示撒水頭分佈位置；圗 3. 11 則是代表四個撒水頭外接管路以及壓力表配置之情形，分別獨立銜接到圗 3. 10 中四顆撒水頭之接口，至於圗 3. 12 則是代表撒水頭之照相圖，實驗使用撒水頭之規格如表 3. 2 及表 3. 3。. 23.

(43) 建築消防水系統滅火實驗與撒水頭作動性能評估. 圗 3. 10 撒水頭位置. 圗 3. 11 撒水頭管路及壓力表. 72℃優美向下型. 68℃向下型. 圗 3. 12 撒水頭外觀. 24. 68℃向上型.

(44) 第三章實驗方法及設備. 表 3. 2. 72℃優美向下型撒水頭規格表. 型式. 向下型. 口徑測試壓力. 1/2"(12.7mm) 35kgf/cm2. 動作溫度. 72℃. 規定放水量. 80L/min(1kgf/cm2). 表 3. 3. 68℃向上(下)型撒水頭規格表. 型式. 向上(下)標準反應型. 認證. UL，CUL，CNS. 口徑. 1/2"(12.7mm). K值. 5.6Imp.(80s.i.). 最大工作壓力. 175PSI(1200kPa). 工廠水力測試. 500PSI(3450kPa). 最小動作壓力動作溫度. 7PSI(48kPa) 68℃. 反應速度. 標準(玻球直徑:5mm). 成品表面. 銅面,鍍鉻,白漆,訂製. (三)量測系統. (a) 溫度場量測實驗使用了許多熱電偶來量測室內的溫度變化，以十個熱電偶為一組，垂直方向綁於細鐵鏈上組成一組熱電偶樹；總共在實驗模型中用了 13 組熱電偶樹，有八組位於房間的八個角落，主要是用來蒐集繪製平面溫度等溫線圖的數據；剩下五組則分別配置於四個撒水頭的位置上與房間的中心點，西北方向的熱電偶樹編號為 T1，其他的熱電偶樹則依順時針方向編號為 T2、T3、T4；單組熱電偶樹的垂直方向分配為，自天花版下 50 公分內每 10 公分分配一點，共分配五點；天花板下 50 公分後，每 50 公分分配一點，亦分配 5 點；房間內的熱電偶樹配置如圗 3. 13(a)；單組熱電偶樹的熱電偶配置如圗 3. 13(b)所示。. 25.

(45) 建築消防水系統滅火實驗與撒水頭作動性能評估. 天花板. （a）（b）圗 3. 13 (a)整體熱電偶樹配置圖及(b)單組熱電偶樹配置圖. (b)壓力表在四組獨立的撒水系統管路末端，各自接了壓力表，可以藉由壓力表指針的驟降來確定撒水頭的作動，壓力表配置如圗 3. 14 所示。. 圗 3. 14 壓力表. (c) 影像記錄實驗進行的同時，以攝影機透過模型房間的防火窺視窗對室內進行攝影，記錄實驗過程；另外也以相機拍攝房間內的火場狀況。. 26.

(46) 第三章實驗方法及設備. (d) 數據擷取系統透過 Data log 將實驗過程中熱電偶、壓差計、流量計所得到的電子數據轉換為數位數據，再傳送至電腦進行記錄；總計同時記錄 135 筆不同的數據資料。 (四)實驗火源本所 95 委辦案「性能式防火設計基準全尺寸驗證研究」研究團之實驗主要使用丙烷燃燒器（後續可與本案之時間平方火災模擬器結果比對）以及 92 無鉛油盤（後續可與本案之不同穩態火源結果比對）作為實驗的火源，本案將初步引用其實驗成果並簡述其實驗現象，俟該委託計畫實驗結束後，再利用本研究計畫所提及之滅火及撒水作動實驗並搭配目前本計畫設計之不同穩態火源及平方火災模擬器於目前已建置完成的多功能房間實驗模型實驗場進行實驗以利完成本計畫實驗，本案茲將使用丙烷燃燒器及 92 無鉛油盤之火源分別敘述如下:. (a) 丙烷燃燒器（LPG）實驗使用丙烷燃燒器，以流量計控制丙烷的流量；丙烷燃燒器為 18cm×18cm 的矩形燃燒器，中間鋪有小石頭整流，使火焰均勻分布，如圗 3. 15 所示。原本計劃只以熱釋放率 40KW 的火源進行實驗，但在正式實驗前的幾次實驗演練，發現 40KW 火源在超過十分鐘後，還是無法讓任何一個撒水頭作動；經過反覆考慮，顧及實驗成果及時間經濟性，決定以熱釋放率 100KW 的火源進行實驗。. 圗 3. 15 丙烷燃燒器. (b) 油盤油盤如圗 3. 16 為一直徑 40cm 的鐵盤，實驗前先裝 15cm 高的水，再添入 1200c.c.的 92 無鉛汽油，熱釋放率為 170kW，另外使用直徑 2ft 油盤如圗 3. 16，實驗前先裝 4L 的水，再添入 8L 的庚烷或正己烷，熱釋放率為 400kW~500kW。. 27.

(47) 建築消防水系統滅火實驗與撒水頭作動性能評估. 圗 3. 16 直徑 40cm 鐵盤. 圗 3. 17 直徑 2ft 油盤. (五)多功能房間實驗參數與流程 (a) 實驗規劃實尺寸房間的設計，便是為了模擬實際的建築火災狀況，實際建築火災中，起火點可能位於房間的任何一個角落；本實驗想要了解的是，當火源位於房間中不同的位置，可能產生的各種情況；今次計劃想要了解的是當火源位於房間中較特別的位置，比如牆壁邊緣與房間角落，對於房間內的撒水系統會有什麼樣的影響；此外，為了了解研究內容及作為比對基準，火源位於房間中央之「標準實驗」，也是必要的。因此，便對模型房間進行實驗規劃，訂定出許多不同的火源位置，包含了解角落、壁面及房間的中心點；為了方便記憶及實驗進行，依照位置特性對其進行編號。為了了解火源位於壁面時所造成的 Wall effect，選定房間四面牆壁的中心點作為實驗火源，編號 W1~W3；為了解火源位於房間角落時所造成的 Corner effect，選定房間西北方角落作為火源，編號 C1；選定房間中心點作為. 28.

(48) 第三章實驗方法及設備. 標準實驗的火源位置，編號為 M1；其他則在房間中的對稱線以及對角線中取數點編號 X1~X3、Y1~Y2、Z1~Z2，如圗 3. 18 所示。另外，為方便描述，房間牆面、防火窗及開口都加以編號；以平面圖為基準，西牆設為 1 號牆，再以順時針方向編號，北牆為 2 號牆，東牆為 3 號牆，南牆為 4 號牆；防火窗及開口依隨牆面編號，西北窗為 1 號防火窗，西南窗為 4 號窗，北開口編為 2 號門，南開口編為 4 號門。火源位置及牆、窗、門等編號如圗 3. 18 所示。因為對稱性的關係，目前主要以右半部實驗為主，未來視所搜集的資料充足程度，將會再決定是否進行另一半的實驗。管中充氣，火源位於房間中央的實驗，目前共進行了五組；管中充水，火源隨不同位置變動的實驗目前共進行了 12 組。. 圗 3. 18 火源位置圖. (b) 實驗流程氣流效應相關實驗中，為避免作動的撒水頭所撒出來的水影響室內溫度四個撒水管線皆以填充空氣為主；其他壁面效應及角落效應等實驗，則在管路中充水以模擬實際的撒水系統。將管路充氣（充水）後，實驗由火源點火開始計時，溫度紀錄、攝影…等工作也開始進行，當撒水頭的玻璃球達到作動溫度爆破時，管內壓力會驟降，經壓力表我們可精確的判斷撒水頭作動與否，並記錄時間；撒水管路充填高壓氣實驗的進行待四顆撒水頭全部作動後實驗終止，而撒水管路充填高壓水實驗則是在第一顆撒水頭作動後便終止。. 29.

(49) 建築消防水系統滅火實驗與撒水頭作動性能評估. 30.

(50) 第四章穩態火源及時間平方火災實驗. 第四章穩態火源及時間平方火災實驗本年度研究計畫以第三章所介紹的實驗場地及設備，目前已完成不同火源及時間平方火災測試，所進行實驗多達120次（見表4. 1），本章節針穩態火源於開放空間實驗、開放空間實驗與FDS模擬比較、熱釋放率量測、ISO9705實驗屋內實驗及時間平方火災模擬器等，所完成的實驗結果做說明。表 4. 1. 不同火源於 ISO9705 房間及實驗屋實驗一覽表. 日期. 編號. 實驗條件. 2006. Test No.. 油盤(ft). 0607. 1. 3. 3.4m 高實驗屋置中. 95. 6. 3. 0607. 2. 3. 3.4m 高實驗屋靠牆. 95. 6. 3. 0607. 3. 1. 3.4m 高實驗屋置中. 95. 1.5. 0.2. 0607. 4. 1. 3.4m 高實驗屋靠牆. 95. 1.5. 0.2. 0707. 5. 1. ISO9705 煙罩置中. 92. 2. 2. 0707. 6. 1. ISO9705 煙罩置中. 92. 4. 2. 0707. 7. 1. ISO9705 煙罩置中. 92. 6. 2. 0707. 8. 3. ISO9705 煙罩置中. 92. 9. 9. 0710. 9. 3. ISO9705 煙罩置中. 92. 18. 9. 0710. 10. 1. ISO9705 煙罩置中. 92. 2. 4. 0710. 11. 3. ISO9705 煙罩置中. 92. 9. 18. 0710. 12. 1. ISO9705 煙罩置中. 95. 2. 4. 0710. 13. 1. ISO9705 煙罩置中. 95. 2. 2. 0710. 14. 1. ISO9705 實驗屋置中. 95. 2. 2. 0719. 15. 3. ISO9705 煙罩置中. 95. 6. 3. 0719. 16. 3. ISO9705 煙罩置中. 95. 6. 3. 0719. 17. 3. ISO9705 煙罩置中. 95. 6. 3. 0719. 18. 3. ISO9705 煙罩置中. 95. 9. 3. 0719. 19. 3. ISO9705 煙罩置中. 95. 9. 18. 0720. 20. 1. ISO9705 煙罩置中. 95. 1.5. 0.2. 0720. 21. 1. ISO9705 煙罩置中. 95. 1.5. 0.2. 0720. 22. 1. ISO9705 煙罩置中. 95. 1.5. 0.2. 0720. 23. 1. ISO9705 煙罩置中. 95. 4. 0.2. 0720. 24. 1. ISO9705 煙罩置中. 95. 8. 0.2. 0720. 25. 1. ISO9705 煙罩置中. 95. 2. 1. 地點. 位置. 油類. 水量(L) 油量(L). 31.

(51) 建築消防水系統滅火實驗與撒水頭作動性能評估. 日期. 編號. 2006. Test No.. 油盤(ft). 0720. 26. 1. ISO9705 煙罩置中. 95. 4. 1. 0720. 27. 1.5(40cm). ISO9705 煙罩置中. 95. 6. 1. 0724. 28. 1. ISO9705 煙罩置中. 95. 6. 1. 0724. 29. 1. ISO9705 煙罩置中. 95. 8. 1. 0724. 30. 1. ISO9705 實驗屋屋 B. 92. 4. 2. 0724. 31. 1. ISO9705 實驗屋屋 A. 92. 4. 2. 0726. 32. 1. ISO9705 實驗屋屋 C. 92. 4. 2. 0726. 33. 1. ISO9705 實驗屋屋 D. 92. 4. 2. 0726. 34. 1. ISO9705 實驗屋屋 E. 92. 4. 2. 0726. 35. 1. ISO9705 實驗屋屋 D. 92. 4. 2. 0726. 36. 1. ISO9705 實驗屋置中. 92. 1.5. 0.2. 0726. 37. 1. ISO9705 實驗屋置中. 92. 1.5. 0.2. 0726. 38. 1. ISO9705 實驗屋置中. 92. 6. 3. 0727. 39. 3. ISO9705 實驗屋置中. 92. 6. 3. 0727. 40. 1. ISO9705 煙罩置中. 庚烷. 2. 2. 0727. 41. 3. ISO9705 煙罩置中. 庚烷. 9. 18. 0727. 42. 3. ISO9705 煙罩置中. 庚烷. 6. 3. 0727. 43. 1. ISO9705 煙罩置中. 正己烷. 2. 2. 0728. 44. 1. ISO9705 實驗屋置中. 庚烷. 2. 2. 0728. 45. 3. ISO9705 煙罩置中. 正己烷. 9. 18. 0728. 46. 1. ISO9705 實驗屋置中. 正己烷. 2. 2. 0728. 47. 3. ISO9705 實驗屋置中. 正己烷. 6. 3. 0728. 48. 3. ISO9705 實驗屋置中. 庚烷. 6. 3. 0728. 49. 1. ISO9705 煙罩置中. 正己烷. 2. 2. 0804. 50. 3. 高 2.8m 開放空間置中. 92. 9. 18. 0804. 51. 3. 高 2.8m 開放空間置中. 庚烷. 9. 18. 0804. 52. 3. 高 2.8m 開放空間置中. 正己烷. 9. 18. 0804. 53. 3. 高 2.8m 開放空間置中. 庚烷. 9. 18. 0805. 54. 3. 高 2.8m 開放空間置中. 92. 6. 3. 0805. 55. 1. 高 2.8m 開放空間置中. 92. 2. 2. 0805. 56. 1. 高 2.8m 開放空間置中. 正己烷. 2. 2. 0805. 57. 1. 高 2.8m 開放空間置中. 庚烷. 2. 2. 0805. 58. 1. 高 2.8m 開放空間置中. 92. 1.5. 0.2. 32. 實驗條件地點. 位置. 油類. 水量(L) 油量(L).

(52) 第四章穩態火源及時間平方火災實驗. 日期. 編號. 實驗條件. 2006. Test No.. 油盤(ft). 0825. 59. 1. 高 2.8m 開放空間置中. 92. 2. 2. 0825. 60. 1. 高 2.8m 開放空間置中. 庚烷. 2. 2. 0825. 61. 1. 高 2.8m 開放空間置中. 正己烷. 2. 2. 0825. 62. 2. 高 2.8m 開放空間置中. 92. 4. 8. 0825. 63. 2. 高 2.8m 開放空間置中. 庚烷. 4. 8. 0825. 64. 2. 高 2.8m 開放空間置中. 正己烷. 4. 8. 0825. 65. 3. 高 2.8m 開放空間置中. 92. 9. 18. 0825. 66. 3. 高 2.8m 開放空間置中. 庚烷. 9. 18. 0825. 67. 3. 高 2.8m 開放空間置中. 正己烷. 9. 18. 0825. 68. 1. 高 3.6m 開放空間置中. 92. 2. 2. 0825. 69. 1. 高 3.6m 開放空間置中. 庚烷. 2. 2. 0825. 70. 1. 高 3.6m 開放空間置中. 正己烷. 2. 2. 0825. 71. 2. 高 3.6m 開放空間置中. 92. 2. 8. 0825. 72. 2. 高 3.6m 開放空間置中. 庚烷. 4. 8. 0825. 73. 2. 高 3.6m 開放空間置中. 正己烷. 4. 8. 0825. 74. 3. 高 3.6m 開放空間置中. 92. 9. 18. 0825. 75. 3. 高 3.6m 開放空間置中. 庚烷. 9. 18. 0825. 76. 3. 高 3.6m 開放空間置中. 正己烷. 9. 18. 1018. 77. 2. ISO9705 煙罩置中. 92. 4. 8. 1018. 78. 2. ISO9705 煙罩置中. 庚烷. 4. 8. 1018. 79. 2. ISO9705 煙罩置中. 正己烷. 4. 8. 0724. 80. 火災模擬器. 直徑 30cm 燃燒環(ISO9705 煙罩)-最初測試. 0922. 81. 火災模擬器. 直徑 30cm&40cm&50cm 燃燒環組合(實驗場空地)-燃燒組合測試. 1020. 82. 火災模擬器. 直徑 30cm&40cm&50cm 燃燒環組合(ISO9705 煙罩)-測試 1. 1020. 83. 火災模擬器. 直徑 30cm&40cm&50cm 燃燒環組合(ISO9705 煙罩)-測試 2. 1020. 84. 火災模擬器. 直徑 30cm&40cm&50cm 燃燒環組合(ISO9705 煙罩)-測試 3. 1020. 85. 火災模擬器. 直徑 30cm&40cm&50cm 燃燒環組合(ISO9705 煙罩)-測試 4. 1020. 86. 火災模擬器. 直徑 30cm&40cm&50cm 燃燒環組合(ISO9705 煙罩)-測試 5. 1020. 87. 火災模擬器. 直徑 30cm&40cm&50cm 燃燒環組合(ISO9705 煙罩)-測試 6. 1020. 88. 火災模擬器. 直徑 30cm&40cm&50cm 燃燒環組合(ISO9705 煙罩)-測試 7. 1020. 89. 火災模擬器. 直徑 30cm&40cm&50cm 燃燒環組合(ISO9705 煙罩)-測試 8. 1020. 90. 火災模擬器. 直徑 30cm&40cm&50cm 燃燒環組合(ISO9705 煙罩)-測試 9. 1020. 91. 火災模擬器. 直徑 30cm&40cm&50cm 燃燒環組合(ISO9705 煙罩)-測試 10. 地點. 位置. 油類. 水量(L) 油量(L). 33.

(53) 建築消防水系統滅火實驗與撒水頭作動性能評估. 日期. 編號. 2006. Test No.. 油盤(ft). 地點. 位置. 油類. 1115. 92. 2. ISO9705 實驗屋. 置中. 92. 4. 8. 1115. 93. 2. ISO9705 實驗屋. 置中. 庚烷. 4. 8. 1115. 94. 2. ISO9705 實驗屋. 置中正己烷. 4. 8. 1116. 95. 2(68up). 庚烷. 4. 8. 1116. 96. 2. ISO9705 煙罩. 置中. 庚烷. 4. 8. 1116. 97. 2. ISO9705 煙罩. 置中. 庚烷. 4. 8. 1116. 98. 1.5(40cm). ISO9705 煙罩. 置中. 庚烷. 4. 4. 1116. 99. 1.5(40cm). ISO9705 煙罩. 置中. 92. 4. 4. 1117. 100. 火災模擬器. 測試燃燒器之最大 HRR. 1117. 101. 火災模擬器. 調整火源 HRR 為 25kW. 1117. 102. 火災模擬器. 調整火源 HRR 為 50kW. 1117. 103. 火災模擬器. 調整火源 HRR 為 75kW. 1117. 104. 火災模擬器. 調整火源 HRR 為 100kW. 1117. 105. 火災模擬器. 調整火源 HRR 為 140kW. 1117. 106. 火災模擬器. 調整火源 HRR 為 160kW. 1117. 107. 火災模擬器. 調整火源 HRR 為 200kW. 1117. 108. 火災模擬器. 依 T100~T107 結果模擬快速成長火災. 1117. 109. 火災模擬器. 依 T100~T107 結果模擬中度成長火災. 1213. 110. 2(68up). 多功能實驗屋(氣) 置中. 庚烷. 4. 8. 1213. 111. 2(68up). 多功能實驗屋(氣) 置中. 庚烷. 4. 8. 1213. 112. 2(68up). 多功能實驗屋(水) 置中. 庚烷. 4. 8. 1214. 113. 2(68up). 多功能實驗屋(水) 置中. 庚烷. 4. 8. 1219. 114. 2(68up). 多功能實驗屋(氣) 置中正己烷. 4. 8. 1220. 115. 2(68up). 多功能實驗屋(水) 置中正己烷. 4. 8. 1220. 116. 2(68D). 多功能實驗屋(氣) 置中正己烷. 4. 8. 1221. 117. 多功能實驗屋(氣) 置中. 庚烷. 4. 8. 1226. 118. 2. ISO9705 實驗屋. 屋A. 庚烷. 4. 8. 1226. 119. 2. ISO9705 實驗屋. 屋B. 庚烷. 4. 8. 1226. 120. 2. ISO9705 實驗屋. 屋C. 庚烷. 4. 8. 07/0116. 121. 火災模擬器. 測試燃燒器之最大 HRR. 07/0116. 122. 火災模擬器. 調整火源 HRR 為 25kW. 07/0116. 123. 火災模擬器. 調整火源 HRR 為 50kW. 07/0116. 124. 火災模擬器. 調整火源 HRR 為 75kW. 34. 實驗條件. 2(72 優美 D). 多功能實驗屋(水) 置中. 水量(L) 油量(L).