火場能見度與煙霧消光係數有密切關係，若以煙霧的質量光學密度 Dm（m2/g）代表煙霧密度，假定在長 8m、寬 6m、高 3m 之實驗室燃燒 600g 之聚氯乙烯（PVC），其 Dm＝0.12 m2/g，試估算實驗室內發光避難指示燈之能見度為何？

本題考點

由質量光學密度 Dm 求減光係數 Cs，再依能見度公式估算發光型標示的能見度。

正解理由

煙的減光係數 Cs 由 Cs＝2.3 × Dm ×(M ÷ V) 求得，式中 2.3 為常用對數與自然對數的換算係數。實驗室容積 V＝8 m × 6 m × 3 m＝144 m³，燃燒質量 M＝600 g，煙濃度 M ÷ V＝4.17 g/m³，故 Dm ×(M ÷ V)＝0.12 × 4.17＝0.5，Cs＝2.3 × 0.5＝1.15 每公尺。發光型標示的能見度公式為能見度＝8 ÷ Cs，代入得 8 ÷ 1.15＝6.96 m，故選 D。

逐項排除

1. (A)

   10.44 m 相當於 12 ÷ 1.15，分子取 12 並非發光型標示所用的係數。

2. (B)

   5.22 m 相當於 6 ÷ 1.15，分子取 6，同樣不是發光型標示的係數。

3. (C)

   2.61 m 相當於 3 ÷ 1.15，3 是反光型標示常用的係數，與題目的發光避難指示燈不合。

4. (D)

   6.96 m 即 8 ÷ 1.15，與發光型標示的能見度公式一致，為正解。

記憶點

能見度計算的源頭是朗伯比爾定律：光線穿過濃度均勻的煙層時，透過光強度與入射光強度之比為 e 的負 Cs 乘以光程次方，Cs 就是減光係數，單位為每公尺。光學密度定義為入射光與透過光強度比值取常用對數，因為一個用自然對數、一個用常用對數，兩者換算就差一個 ln10，約等於 2.3，這正是公式裡那個係數的由來，也是本題最容易漏掉的一步；漏掉它算出來會是 16 m，四個選項都對不上。

質量光學密度 Dm 的定義，是單位質量可燃物燃燒後在單位體積內產生的光學密度，單位為 m²/g，數值只與材料有關而與燃燒量無關，因此可以查表使用。含氯、含芳香環的高分子材料發煙量特別大，聚氯乙烯與聚苯乙烯的 Dm 明顯高於木材與聚乙烯，這也是本題選用聚氯乙烯的用意。

能見度公式來自神忠久的實驗，形式為能見度等於某係數除以減光係數。係數依標示種類而不同：自身發光的標示因為亮度高，係數約在 5 至 10 之間，工程上常取 8；反射光的標示係數約在 2 至 4 之間，常取 3。若煙中含有刺激性氣體，眼睛受刺激會使實際能見度再降低，這是另一項修正。避難安全驗證常以能見度降至若干公尺作為人員無法辨識避難方向的判定門檻，因此本題的計算流程與性能式設計是直接相通的。

延伸考點：同型題常改問反光型標示的能見度、改問要維持某一能見度最多可燃燒多少質量、或給定減光係數反推煙濃度；也常與排煙設備的排煙量計算合併命題。計算時務必統一單位，容積用 m³、質量用 g，Dm 才能直接相乘。