有一長 15 公尺、寬 12 公尺及高 3 公尺之密閉空間裝置二氧化碳滅火設備，假設空氣中氧氣之體積百分率濃度為 21%，在溫度壓力固定下，欲使氧氣濃度降至 15%以下，需注入多少立方公尺之二氧化碳？

本題考點

密閉空間注入二氧化碳稀釋氧氣，由目標氧濃度反推所需體積。

正解理由

在溫度與壓力固定下，注入二氧化碳不改變原有空氣中的氧氣量，改變的是氣體總體積，總體積由 V 脹為 V＋Vc。以氧氣量守恆列式：0.21V＝0.15（V＋Vc），整理得 Vc＝V×（21－15）÷15。本題 V＝540 立方公尺，代入得 Vc＝216 立方公尺，故選 B。

逐項排除

1. (A)

   105：總體積 645 立方公尺，氧濃度 113.4 ÷ 645＝17.6％，高於 15％。

2. (B)

   216：總體積 756 立方公尺，氧濃度 113.4 ÷ 756＝15.0％，恰為所求，正確。

3. (C)

   318：總體積 858 立方公尺，氧濃度約 13.2％，與所求之 15％不符。

4. (D)

   442：總體積 982 立方公尺，氧濃度約 11.5％，同樣與 15％不符。

演算步驟

1. 空間體積 V＝15 公尺 × 12 公尺 × 3 公尺＝540 立方公尺；
2. 氧氣體積 VO2＝0.21 × 540 立方公尺＝113.4 立方公尺；
3. 設注入二氧化碳 Vc 立方公尺，總體積為（540＋Vc）立方公尺，令 113.4 ÷（540＋Vc）＝0.15，得 540＋Vc＝756，故 Vc＝756－540＝216 立方公尺。

記憶點

這一題走的是理論稀釋濃度路線，與《設置標準》第 83 條以重量核算藥劑量的路線並行，兩條都要會。二氧化碳的設計濃度常寫成 CO2％＝（21－O2）÷21×100％，代入目標氧濃度 15％可得 28.57％，指的是二氧化碳在稀釋後氣體總量中所占的體積比；換算回注入體積為 Vc＝V×28.57％÷（1－28.57％）＝540×0.2857÷0.7143＝216 立方公尺，與本題以氧量守恆列式所得完全一致。兩式的前提相同：原有空氣中的氧氣量不變，總體積由 V 脹為 V＋Vc。若題目改問二氧化碳的體積濃度，答案即為 216÷756＝28.6％。

法定藥劑量的算法則完全不同。依《設置標準》第 83 條第一款，全區放射方式所需滅火藥劑量依設置場所與防護區域體積分級計算：電信機械室、總機室為每立方公尺 1.2 公斤；其他場所按體積分為五十立方公尺未滿 1.0、五十立方公尺以上一百五十立方公尺未滿 0.9、一百五十立方公尺以上一千五百立方公尺未滿 0.8、一千五百立方公尺以上 0.75 公斤／立方公尺。每平方公尺開口部所需追加滅火藥劑量，電信機械室、總機室為 10 公斤，其他各欄為 5 公斤；滅火藥劑之基本需要量，五十立方公尺以上一百五十立方公尺未滿為 50 公斤、一百五十立方公尺以上一千五百立方公尺未滿為 135 公斤、一千五百立方公尺以上為 1200 公斤。本題的 540 立方公尺落在一百五十立方公尺以上一千五百立方公尺未滿那一欄。

配套規定一併記：第 85 條，全區或局部放射方式防護區域內之通風換氣裝置，應在滅火藥劑放射前停止運轉；第 86 條，全區放射方式防護區域之開口部不得設於面對安全梯間、特別安全梯間、緊急昇降機間或其他類似場所，位於距樓地板面高度三分之二以下部分者應在滅火藥劑放射前自動關閉，不設自動關閉裝置之開口部總面積，供電信機械室使用時應在圍壁面積百分之一以下，其他處所則應在防護區域體積值或圍壁面積值二者中之較小數值百分之十以下；第 94 條，放射之滅火藥劑應於一小時內排出。

記憶口訣：氧量不變、體積脹大——Vc＝V×（21－O2）÷O2。