Page 34 - 2026-消防月刊-4月-012期

Fire
Safety 消防做得好 居家安全沒煩惱
財團法人消防安全中心基金會 Monthly
January 2026

火場動力學下的閘門考驗：釋熱 C g （kJ/(kg*K)）、氣體密度ρ 0 （考量煙氣為混合物，
類同於熱容量之情況，以單純室溫空氣進行討論）
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率與排煙口之關聯 （1.2kg/m ）、起火空間之室溫 T 0 。最後影響火場溫
差之物理量，則為火災學學科中所提及的通風因子，意
前段花了不少篇幅介紹排煙口與排煙閘門的重要 2
即開口面積 A(m ) 與開口部高度 H(m) 相乘之乘積。
多工角色，編者在此段落希望利用基礎火災學的學理
搭配案場設計的概念，帶領讀者解析若國內法系中排
讀者可能發現上述關係式中尚有二個物理量並未完
煙口當中若其氣密性與高溫性能等條件無法達到，將 2
整介紹到，首先為 A w (m ) 係指區劃空間可以反射熱能
對於防護區域內之使用者將會造成何等影響。於計算
的面積，意即四周牆面（包含開口）外加天花板與樓地
前為了簡化題目之複雜程度，先行假設火場中所生成
板所構成的面積。再者，前述介紹之公式中，牆面的熱
的煙氣與既有空氣等皆符合理想氣體行為。
能反射的考量貌似非常合乎我們基礎理化行為，惟不可
忘記的部分乃熱傳相關物理量為與溫度具相關聯性的多
於火災學學科中，有一重要評估區劃火災成長速
變函數，亦即其值會受不同溫度而有所改變。為了解決
率之概念，乃建築物火災 T 平方成長理論，此等模型
這個問題點，學者在進行模型與實驗數據擬合之研究
乃評估火災釋熱率隨時間變化關聯曲線圖，不同之成
中，加入了等效熱傳係數（ ）進行此溫度預估模型
長速率，對應其不同之火災成長係數（國內常見之成
的精進。對於穩態燃燒，等效熱傳係數為牆面之熱傳係
長係數利用 K 值做表達；NFPA 相關法系好利用α值
數（k（kW/(m*K)））與牆面厚度（δ（m））之比值，
進行呈現）。此等模型當中隱含數個重要觀念，首先
意即 。針對非穩態燃燒，則須利用材料科學
火災成長之過程乃複雜快速的指數性成長，而非單純
中進行解析擴散偏微分方程式當中，半邊極限逼近法
線性成長行為，此觀念告訴所有消防從業人員，相關 Academic Exchange
（Semi-Infinite Approximation）的方式近似等效熱傳
的消防設備早期動作與晚期動作，將會造成極大的結
係數，因此其熱傳係數，會受到時間變化而有所改變，
果差異。再者，指數成長的曲線幅度，與防護區劃內
其詳細型式為： 當中 c 代表牆面熱容量、ρ
部的可燃物特性有極大之關聯。例如按照 NFPA 92B
為牆面之密度，t 則為火災經過時間。
當中的研究結果，當含有軟墊泡棉構造的家具進行燃
燒多半會達到極快速的火災成長（Ultra-Fast）；若
理論計算檢討：排煙口未開啟時空
為棉花與其他構造物所充填之物品，其火災成長約莫
在快速（Fast）至中速（Medium）成長階段。
間的煙氣逆流風險 - 辦公空間

截至目前為止，我們在前述所討論之內容，都圍 假設二個鄰近辦公空間，樓高為三公尺，各辦公
繞在熱量與時間之關係上，雖說釋熱率與環境溫度成 空間正方形且其面積為 100 平方公尺（邊長為 10 公尺
正比之關聯性，但於火災中熱量的表達方式依舊對於 之正方區劃）。此兩空間因位在無開口總樓層，故二
一般民眾較不直覺且較亦無法體會其可怕性。為了解 區劃內皆設有一排煙口（寬度 45cm、高度 45cm），
決此等問題，麥卡弗里（McCAFFREY）等學者、藉 且各區劃之隔間、地板與天花板皆為水泥磚牆之構造
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由研究分析多場燃燒試驗數據後，藉由線性回歸之方 （k=0.0007(kW/(m*K))，ρ =1900(kg/m )，
式推估釋熱率與火場溫度的變化行為 [3]，發現火場 C ρ =0.84(kJ/(kg/K)) 並且具有一個向走廊進出的開口
空間的溫差變化與釋熱率有以下之關係式： 門（寬度 1.2m、高度 2m），由於同一樓層因此其機
械風管主管為共用之情況。假設其中之一的空間發生火
災，並且屬於 NFPA 72 當中中速成長
之火災類型，環境室溫為攝
上述關係式中，∆ T 為環境室溫與經過 t（s）時間 氏 20 度，假設當火災發生後經過 60 秒 (1 分鐘 ) 後，
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後的火場溫度之差值，並且受重力加速度 g(m/s )、 火災的煙氣尚未觸發排煙設備之自動啟動裝置（偵煙探
（計算，以單純室溫空氣進行討論）氣體熱容量 測器）並且未開啟排煙閘門。假設此現場排煙口符合

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