某大樓設有室內消防栓設備，使用第一種室內消防栓，若該室內消防栓之瞄子壓力經檢測為 4 kg/cm2，試問在這種壓力下，其放水量為每分鐘多少公升？

本題考點

第一種室內消防栓在指定瞄子壓力下之放水量計算。

正解理由

依《消防安全設備及必要檢修項目檢修基準》第二章 室內消防栓設備 三、綜合檢查，放水量計算式為 Ｑ＝0.653Ｄ²√Ｐ（Ｑ 為放水量 l／min、Ｄ 為瞄子口徑 mm、Ｐ 為瞄子壓力 kgf／cm²）。第一種室內消防栓依《各類場所消防安全設備設置標準》第 34 條第一項第一款第三目，配置口徑十三毫米以上之直線水霧兩用瞄子，故取 Ｄ＝13 mm；代入 Ｐ＝4 得約每分鐘 220.7 公升，故選 C。

逐項排除

1. (A)

   180：以同式回推，每分鐘一百八十公升對應之瞄子壓力約 2.7 kgf／cm²，與題給 4 kgf／cm² 不符。

2. (B)

   200：每分鐘二百公升對應之瞄子壓力約 3.3 kgf／cm²，低於題給壓力。

3. (C)

   220：0.653×13²×√4 之計算值約 220.7，取整數即每分鐘二百二十公升。

4. (D)

   240：每分鐘二百四十公升對應之瞄子壓力約 4.7 kgf／cm²，高於題給值。

演算步驟

1. Ｑ＝0.653Ｄ²√Ｐ。
2. Ｄ＝13 mm，Ｄ²＝169 mm²，0.653×169＝110.357。
3. Ｐ＝4 kgf／cm²，√4＝2。
4. Ｑ＝110.357×2＝220.714 l／min。
5. 結果：約每分鐘 220 公升。

記憶點

【公式由來與單位】Ｑ＝0.653Ｄ²√Ｐ 並非憑空而來。流體自瞄子口流出時，流量等於流出係數乘以出口斷面積再乘以流速；流速依托里切利定律為 v＝√(2gH)，而壓力 Ｐ 以每平方公分公斤表示時，1 kgf／cm² 相當於約 10 公尺水頭、約 0.098 MPa。把斷面積 πＤ²／4（Ｄ 以毫米計）、重力加速度、流出係數與各項單位換算併攏之後，常數就收斂成 0.653，於是式子只剩下口徑與壓力兩個變數。這也說明為何口徑影響最大：Ｄ 是平方項，壓力只是平方根項，口徑加倍放水量成為四倍，壓力加倍放水量僅約一點四倍。

【判定值對照】同章綜合檢查的判定方法另定三組數值，常與本式併考：放水壓力方面，一般場所之消防栓應在 1.7 kgf／cm² 以上 7 kgf／cm² 以下；公共危險物品等場所達顯著滅火困難者所設第一種滅火設備之消防栓，則為 3.5 kgf／cm² 以上 7 kgf／cm² 以下。放水量方面，第一種消防栓應在 130 l／min 以上，第二種消防栓應在 80 l／min 以上，公共危險物品等場所達顯著滅火困難者所設者則為 260 l／min 以上。放水試驗的同時放水支數也有規定：於裝置消防栓最多之最高樓層做放水試驗，消防栓超過二支時以二支同時放水；公共危險物品等場所達顯著滅火困難者設置之消防栓數量超過五支時，以五支同時放水。

【易混淆對照】《設置標準》第 34 條給的是「設置」門檻，第一種與第二種消防栓的瞄子放水壓力同為每平方公分一點七公斤以上或 0.17 MPa 以上，放水量則分別為每分鐘一百三十公升以上與八十公升以上；檢修基準給的是「檢修判定」值。兩者的角色不同，題幹出現「經檢測」「判定合格」字樣時，判定值以檢修基準為準。

【測量方法】同章並定明測量方式：測量瞄子直線放水之壓力時，將壓力表之進水口放置於瞄子前端、距離為瞄子口徑二分之一之處讀取指示值。這個「二分之一口徑距離」也是常見的敘述型考點。

【相關考點】本式可延伸到室外消防栓的放水量核算，也常與第 36 條水源容量（繼續放水二十分鐘、超過二支以二支計算）合併出成兩段式計算題。