112 年 · 火災學概要官方答案已對帳
19 單選 · 1.25 分

建築物火災中,在所謂通風控制燃燒(Ventilation Controlled)情形下,可燃物燃燒速度主要受何因素決定?

  1. A自由基數量
  2. B可燃物重量
  3. C可燃物表面積
  4. D流入空氣量

正解 D — 流入空氣量

出處:112 年專門職業及技術人員普通考試消防設備人員考試 ·「火災學概要」第 19 題(測驗題共 40 題,另有申論 2 題)

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本題考點

室內火災的兩種燃燒控制型態——燃料控制與通風控制的判別要素,通風控制下燃燒速度由開口流入的空氣量決定。

正解理由

依室內火災的通風因子理論,當開口供氣不足、室內可燃物表面所能提供的可燃氣體超過氧氣所能消耗的量時,火災進入通風控制(Ventilation Controlled)階段,燃燒速率受限於流入空氣量,實驗上與通風因子 A√H(A 為開口面積、H 為開口高度)成正比,川越邦雄關係式即以 ṁ≒0.5A√H(kg/s)描述此比例,故選 D。

逐項排除

  1. (A)

    自由基數量屬火焰內的化學動力學因素,主導的是連鎖反應速率與抑制式滅火(如乾粉、鹵化物的負觸媒作用),非通風控制階段的限制因子。

  2. (B)

    可燃物重量(火載量)決定的是燃燒可持續的「時間長度」與總發熱量,不是單位時間的燃燒速度。

  3. (C)

    可燃物表面積是燃料控制(Fuel Controlled)階段的決定因素:氧氣充足時,可燃氣體的生成量隨受熱表面積增加而增加,此階段常見於火災初期或開口甚大的空間。

  4. (D)

    流入空氣量正是通風控制階段的限制因子,開口越大、越高則供氣越多、燃燒速度越快,為本題應選者。

記憶點

氧氣不夠看開口、燃料不夠看表面:通風控制由 A√H 決定,燃料控制由表面積決定。

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室內火災的燃燒速率控制型態,是火災學貫穿整章的主軸。火災初期室內氧氣充足,燃燒速率由可燃物受熱裂解產生可燃氣體的能力決定,與燃料的表面積、排列方式、熱慣性(kρc)有關,稱燃料控制;隨著熱釋放率增大、耗氧量超過開口所能補充的空氣量後,轉為通風控制。閃燃(flashover)通常正是這個轉換點附近的現象,因此區劃空間內的火災多在閃燃後進入通風控制。

通風因子 A√H 的由來可由開口處的壓差流動推得:熱煙自開口上部流出、冷空氣自下部流入,中性帶上下的浮力壓差與高度成正比,流速正比於 √(gΔh),再乘上開口面積並積分,即得質量流率正比於 A√H。以空氣含氧與燃燒計量換算後,木材類火載的燃燒速率經驗式為 ṁ≒0.5A√H(kg/s),室內平均溫度與持續時間亦可由此推估;此式也說明「開窗會使火勢變猛」的現象——增加 A 或 H 都直接放大供氣。

通風控制的火場特徵值得整理成對照記憶:①當量比 φ>1,屬富燃燃燒,一氧化碳與煙粒產率大增,CO 濃度可達數千 ppm,是傷亡主因;②未燃可燃氣體隨煙層流入相鄰空間,遇新鮮空氣即可能出現滾燃(rollover)或閃燃延伸;③門窗突然開啟導致空氣湧入、蓄積的可燃氣體瞬間燃燒,即為複燃(backdraft),與閃燃的成因不同——閃燃是輻射加熱使全室可燃物同時起火,複燃是供氧突變引發已蓄積燃氣的爆燃;④滅火戰術上的通風管制與此直接相關,考題常以「開口條件改變後燃燒速度如何變化」設問。

延伸考點包含:以 A√H 判斷同一空間開兩窗與開一窗的燃燒速率差異、以火載量密度與 ṁ 推估火災延續時間(t≒火載量/燃燒速率)、以及通風控制與燃料控制在標準加熱曲線、實際火災溫度曲線上的差異。

內容更新:2026-07-26 · 答案以考選部公布解答為準,本站不修改官方答案 · 詳解引用法條以 112 年(考試當年)條文為準,其後修法請自行留意 · 本詳解僅供國考複習,不構成消防安全設備設計、檢修或法規諮詢建議

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