五層樓的建築物，每層設有特別安全梯，樓梯採正壓且加壓壓力為 35 Pa，每層特別安全梯之前室採正壓且加壓壓力為 25 Pa，居室則未設煙控設計，居室避難到特別安全梯，需經過設有煙控之前室，且空間均為密閉構造，唯一開口為安全門，流動面積為 0.01 m2，試問每一排煙室設加壓煙控時，應送的風量為多少？

本題考點

加壓防煙的送風量計算，關鍵在於排煙室是同時「漏出去」與「被灌進來」的中間空間，送風機只補差額。

正解理由

前室加壓二十五帕、居室零帕、樓梯間三十五帕。前室的空氣經安全門洩漏至居室，樓梯間的空氣又經安全門流入前室，送風機需補足的是流出量減去流入量。依開口洩漏流量公式 Q＝0.839×A×√ΔP，算得流出0.0420、流入0.0265，淨送風量0.0155立方公尺／秒，故選 C。

逐項排除

1. (A)

   1.55 m³/s：把流動面積誤取為一平方公尺即得此值，放大一百倍。

2. (B)

   0.155 m³/s：把流動面積誤取為零點一平方公尺即得此值，放大十倍。

3. (C)

   0.0155 m³/s：以題給流動面積零點零一平方公尺與兩段壓差計算所得，為正解。

4. (D)

   1.55×10⁻³ m³/s：把流動面積誤取為零點零零一平方公尺即得，縮小十倍。

演算步驟

1. Q＝0.839×A×√ΔP（Q：m³/s；A：流動面積 m²；ΔP：壓差 Pa）
2. ① 前室→居室：ΔP＝25－0＝25 Pa；Q₁＝0.839×0.01 m²×√25＝0.0420 m³/s
3. ② 樓梯間→前室：ΔP＝35－25＝10 Pa；Q₂＝0.839×0.01 m²×√10＝0.0265 m³/s
4. ③ Q＝Q₁－Q₂＝0.0420－0.0265＝0.0155 m³/s

記憶點

加壓防煙與機械排煙的方向相反：機械排煙是在火災室或排煙區劃內抽風形成負壓，把煙抽走；加壓防煙則是在避難路徑內送風形成正壓，讓煙推不進來。本題的三個空間構成一道壓力階梯：樓梯間三十五帕最高、前室二十五帕居中、居室零帕最低，壓力一路由最安全的空間往火災側遞減，任何縫隙的氣流方向都是由安全側流向危險側，煙自然被擋在居室內。也正因為前室夾在中間，它同時是「漏出者」與「受灌者」，送風機只需補差額，這是本題與單一空間加壓題最大的不同。

公式 Q＝0.839A√ΔP 不是憑空來的。孔口流量式為 Q＝C×A×√(2ΔP／ρ)，C為流量係數、ρ為空氣密度。代入常溫空氣密度1.2 kg/m³，√(2／1.2)約等於1.291，再乘上約0.65的流量係數，即得0.839這個係數，所以它已經把空氣密度與縮流效應包在裡面，使用時ΔP直接以帕斯卡代入、A以平方公尺代入，算出來就是立方公尺／秒。單位換算上，一帕斯卡等於一牛頓／平方公尺，而一毫米水柱約等於9.8帕斯卡，二十五帕約合二點五五毫米水柱；考題若給的是毫米水柱要先換算再代入，否則會差一個數量級。

流動面積的處理也是常考點。多個開口若為並聯（同一道壓差下各自漏氣），有效面積為各面積直接相加；若為串聯（氣流須依序穿過），則以各面積平方的倒數相加後再開方取倒數，串聯的等效面積必定小於其中最小的一個。本題各空間之間都只有一道安全門，屬單一路徑，直接以零點零一平方公尺代入即可。

另外兩點容易被忽略。第一，題目問的是「每一排煙室」的送風量，所以答案就是單一前室的值，不必再乘以五層；若改問全棟送風機容量，才需要按加壓層數累計並加上風管漏風與餘裕。第二，加壓壓力不是愈高愈好：壓差要大到足以擋煙，但門扇上的壓力會轉成推門所需的力，壓差過大會使避難者推不開安全門，反而妨礙避難，所以規範對加壓空間的壓差是同時設下限與上限的區間，本題給的三十五帕與二十五帕即落在這種區間設計的思維裡。與本題成對的計算型考點還有：門開啟時為維持向火災室的逆流風速所需的風量，以及以斷面平均風速乘開口面積求得的風量，兩者的計算對象與本題的縫隙洩漏不同，不可互套。