火場中若已知熱釋放速率、火災總時間發展長短，則可估算下列何者？

本題考點

熱釋放速率對時間積分即為總熱釋放量，以及火載量、熱通量等名詞的區別。

正解理由

熱釋放速率的單位是千瓦，代表每單位時間所釋放的熱量；把熱釋放速率對火災延續時間積分，也就是求熱釋放速率對時間曲線下的面積，所得結果的單位為千焦耳，即整場火災釋放出來的總熱量。題目既已給定熱釋放速率與火災總時間發展長短，可直接推得的正是總熱釋放量，故選 A。

逐項排除

1. (A)

   正確。總熱釋放量等於熱釋放速率對時間的積分，題目給定的兩項條件恰好構成該積分所需的全部資訊。

2. (B)

   火載量是空間內可燃物的潛在總發熱量，須知道可燃物的種類、質量與單位質量發熱量才能推算，並非由燃燒過程的速率與時間直接界定。

3. (C)

   煙層密度須另外掌握煙粒子生成率、空間容積、換氣條件與煙層厚度，無法由熱釋放速率與時間換算得到。

4. (D)

   熱通量指單位面積、單位時間所受的熱量，須再知道受熱面的位置、面積與輻射分率，題目所給條件不足以求得。

記憶點

熱釋放速率是火災學裡最核心的單一參數，常被稱為描述火災規模的第一指標。它的基本定義是單位時間的燃燒放熱量，可寫成質量燃燒速率乘上燃燒熱；若以燃料表面積表示，則為單位面積質量燃燒速率乘燃料表面積再乘燃燒熱。實驗上多以耗氧量法量測，其原理是多數有機可燃物每消耗一公斤氧氣所釋放的熱量約為十三點一百萬焦耳，變異不大，因此量測排氣中的氧濃度變化即可反推放熱速率。

把熱釋放速率對時間積分得到的總熱釋放量，代表火災實際燒掉的能量，與火載量是不同層次的概念：火載量談的是「空間裡有多少可燃物、理論上可以放出多少熱」，屬於火災發生前就已決定的靜態量，常以每平方公尺樓地板面積多少百萬焦耳表示；總熱釋放量談的是「這場火實際燒出多少熱」，屬於燃燒過程的結果。當可燃物完全燒盡且燃燒效率接近百分之百時，兩者才會接近。

火災成長階段常以平方成長火模型描述，也就是熱釋放速率與時間平方成正比，並依成長係數分為慢速、中速、快速與極快速四種，這使得只要知道成長型態與延續時間，就能以積分求出成長期累積的放熱量。進入最盛期後，通風控制型火災的熱釋放速率受開口的通風因子支配，與可燃物量的關聯反而降低。平方成長火的四種成長型態，常以達到約一千零五十五千瓦所需的時間來定義：極快速約七十五秒、快速約一百五十秒、中速約三百秒、慢速約六百秒，時間越短代表成長係數越大、火勢竄升越急，可用避難時間也越短。

延伸考點：熱通量與熱釋放速率的區別（前者是單位面積的受熱強度，後者是火源的總放熱速率）、耗氧量法的原理，以及火載量密度在防火性能設計中的角色，都常與本題搭配出現。