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申論題資訊

試卷:112年 - 112 公務升官等考試_薦任_消防與災害防救、消防技術:火災學#117198
科目:火災學概要
年份:112年
排序:0

申論題內容

三、高層建築物火災在消防力尚未介入前,除外部風的作用外,還有那五種引起煙氣流動的驅動力?另請說明外部風的作用對中性帶的影響以及臨界風速的意義。(25 分)

詳解 (共 2 筆)

詳解 提供者:已.斬邦延(114設備師上榜)
●煙囪效應/逆煙囪效應
高層建築物內部有各種垂直管道(樓梯、升降梯間)的對流現象
冬天在建築物內溫度比外部高,內部空氣溫度高相對密度低
外部密度高的冷空氣會由低樓層的開口流入,將內部空氣往上推
經過中性帶以後才從開口流出
▶逆煙囪效應:建築物內部溫度較外面低,則此現象相反,內部冷而重的空氣下沉
外部空氣由開口填入並往下,直到經過中性帶後才由開口流出
 
●浮力作用
火場產生的煙霧密度低因而有浮力,造成著火房間內外有壓力差
且此壓力與中性帶的距離有關,距離中性帶越遠壓力差會越大(正比關係)
因此高樓層有可能因為浮力作用壓差大而無法排煙
 
●空氣膨脹 PV=nRT,V正比於T
由於火場的溫度較高導致區域內的空氣體積膨脹
導致空氣流出,但同時外界空氣也會流入
空氣的流入流出比與溫度成正比關係
 
●未關閉的空調
隨著火災成長,建築物內的空調管道也會成為濃煙的擴散路徑
導致建築物內各個空間都為煙霧瀰漫
 
●外部風效應對中性帶的影響
外部風的方向以及強弱對建築物內的氣流有重大影響
迎風面承受正壓力;背風面則是負壓力
如果開口沒有關閉,承受正壓力的迎風面的有效排煙面積將會縮小,不利於自然排煙
風會抬升煙層,造成迎風面的中性帶上升;背風面的中性帶則會下降
 
●臨界風速
煙控設計需將濃煙抑制使其不往上游繼續蔓延移動,而其所需之最小風速稱為「臨界風速」
 
詳解 提供者:隊員拚三等
一、煙氣流動的驅動力:
       (一)煙囪效應(Stack effect):
       (二)浮力作用:
             熱空氣D小、上浮;冷空氣D大、下沉。
       (三)空氣膨脹:
             氣體熱漲冷縮,在M不變的條件下,因D改變,使V變大。
             造成氣體流動現象,其流量與環境溫度成正比(Q1:Q2=T1:T2)
       (四)外部風效應:
             Pw=(Cw*Dair*Vw2)/2
       (五)未關閉之空調:
             ......
       (六)電梯活塞效應(Piston effect):
             ......
二、外部風的作用對中性帶的影響:
       (一)中性帶(Neutral Plan)上升
             1.風速增加。
             2.空氣密度大(空氣相對冷時)。
             3.風壓係數,是風向而定,迎風面時中性帶上升。
       (二)中性帶(Neutral Plan)下降
             1.風速變慢。
             2.空氣密度小(空氣相對熱時)。
             3.風壓係數,是風向而定,背風面時中性帶下降。
三、臨界風速的意義:
       煙控設計需將濃煙抑制,為使其不繼續蔓延流動,
       其所需之最小風速稱為''臨界風速''(ucr,critical ventilation velocity)。