通風控制燃燒下，居室內有可燃物 1200 kg，該居室有一開口面積 6 m2，高度 2 m，則火災持續時間約幾分鐘？

本題考點

通風控制型燃燒的燃燒速率經驗式與火災持續時間推估。

正解理由

室內火災進入通風控制階段後，燃燒速率由開口進氣量決定，經驗式為 R＝5.5A√H，其中 R 為燃燒速率（kg/min）、A 為開口面積（m²）、H 為開口高度（m），A√H 即通風因子；火災持續時間等於可燃物總量除以燃燒速率。代入 A＝6 m²、H＝2 m，得 R＝5.5×6×√2＝5.5×6×1.414≒46.7 kg/min，再以 1200 kg÷46.7 kg/min≒25.7 min，最接近 26 分鐘，故選 D。

逐項排除

1. (A)

   20 分鐘須對應約 60 kg/min 的燃燒速率，比通風因子算出的值高出甚多，與題給開口條件不符。

2. (B)

   30 分鐘對應約 40 kg/min，等於低估了開口帶進來的空氣量，與 6 m²、2 m 的開口不合。

3. (C)

   36 分鐘對應約 33 kg/min，是把根號二漏掉、或把開口高度誤當成 1 m 計算時才會落到的量級。

4. (D)

   依 R＝5.5A√H 求得約 46.7 kg/min，1200 kg 可燒約 25.7 分鐘，取最接近者為 26 分鐘，為正解。

記憶點

室內火災依供氧狀況分成兩個階段。初期可燃物受熱面積有限、空氣充足，燃燒速率由燃料本身的裂解速度決定，稱燃料控制型；當火勢成長到全室可燃物都在裂解、開口進來的空氣不敷所需時，燃燒速率改由開口進氣量決定，稱通風控制型，室內火災的最盛期幾乎都屬此型，本題即設定在此階段。

通風因子 A√H 的物理意義值得多講一層。開口內外的壓差來自熱煙與冷空氣的密度差，這個壓差隨開口高度增加而增加；依流體力學中流速與壓差開根號的關係，進氣流速正比於根號 H，再乘上開口面積 A，就得到體積流率正比於 A√H。實驗把質量燃燒速率對 A√H 迴歸，得到廣為引用的經驗式 R＝5.5A√H（單位為 kg/min），也常見改以每秒為單位的等價寫法。

火災持續時間的推估即由此展開：可燃物總量除以燃燒速率。本題通風因子為 6×√2≒8.49，乘以 5.5 得約 46.7 kg/min，1200 kg 除之得約 25.7 分鐘。若把火載量改以每平方公尺樓地板面積的等價木材重量表示，同一式子也能反推建築物所需的耐火時效。

易混淆對照：開口愈大，燃燒速率愈快但火災持續時間愈短，室內溫度未必愈高；開口過小則燃燒不完全，產生大量一氧化碳與未燃氣體，反而提高回燃風險。相關考點連結：回燃與閃燃的成因區辨、開口因子與室內最高溫度的關係曲線，以及等價火災延時與耐火時效的對應。

單位一致性提醒：本式的 R 以每分鐘公斤計，A 須以平方公尺、H 須以公尺代入，若把開口高度誤填成公分、或把面積與開口寬度混用，算出的量級會整個偏掉。作答時先把通風因子 A√H 單獨算出來核對，再乘上係數，可避免連鎖性誤算；本題的 √2≒1.414 也建議先寫下再相乘，直接心算容易掉到 (C) 那個量級。題型變化上，若改問「開口面積加倍後持續時間變成原來的幾分之幾」，只需比較兩組 A√H 的比值，不必重算全式。