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火災學
https://books.google.com.tw/books?id=GbDRDgAAQBAJ&pg=PA22&lpg=PA22&dq=(3)金屬建造+每年折舊率1.2%25+耐用年數(年)2+殘值37.6%25&source=bl&ots=nT4go6AVt2&sig=zif1w9u0EYoLV2-pxp1oOScdI4o&hl=zh-TW&sa=X&ved=0ahUKEwieqba48IjYAhUBJpQKHd-nAHMQ6AEIJDAB#v=onepage&q=(3)%E9%87%91%E5%B1%AC%E5%BB%BA%E9%80%A0%20%E6%AF%8F%E5%B9%B4%E6%8A%98%E8%88%8A%E7%8E%871.2%25%20%E8%80%90%E7%94%A8%E5%B9%B4%E6%95%B8(%E5%B9%B4)2%20%E6%AE%98%E5%80%BC37.6%25&f=false
★【(第一章)火災學】
*何謂火災
1.違反正常用途，
人們縱火而發生擴大燃燒現象。
2.有滅火必要的燃燒現象。
3.必需使用滅火設備進行滅火。
*火災分類
1.普通火災
2.油類火災
3.電氣火災
4.特殊火災
瓦斯火災(臺灣B類火災)。
(德國比利時C類火災)。
有壓縮液化瓦斯，
燃燒特性與油火災相似。
1.A類(普通火災)
指木材，紙張，纖維，棉毛，
橡膠，塑膠，可燃性固體引起火災。
用水，含水溶液的冷卻作用，
使燃燒物溫度降低，達滅火效果。
2.B類(油類火災)
指石油類，油脂類，油漆類，
有機溶劑，可燃性液體、
固體引起火災。
以(掩蓋法, 隔離法)
隔離氧氣，使之窒息。移開可燃物，降低溫度達到滅火效果。
3.C類(電氣火災)
指電氣配線，馬達，引擎，變壓器，配電盤，通電中機械和電器設備，引起之火災。
不導電滅火劑控制火勢，
如能截斷電源，可用A或B火災處理。
4.D類(金屬特殊火災)
指(鈉鉀鎂鋰鋯)，(可燃性金屬)及(禁水性物質)，引起之火災。
【ISO3941】
A類火災:固體材料有關。
B類火災:液體或液化固體有關。
C類火災:氣體有關。
D類火災:金屬有關。
F類火災:炊煮器烹調用介質
(植物動物油脂肪)有關。
【依火災對象物】
1.建築物火災。
2.山林火災。
3.車輛火災。
4.船舶火災。
5.航空火災。
6.其他火災。
【依罹災程度】
1.全毀火災:損傷程度70%↑
2.半毀火災:損傷程度20~70%
3.部份毀損火災:損傷程度20%↓
【依起火原因】
1.失火
2.人為縱火
3.自然發火
4火災
【依火勢大小】
1.大型火災。
2.中型火災。
3.小型火災。
1.【成長性】
火災具有不斷發展，變化性與無窮大的特性，其燃燒之面積與經過時間的平方成正比。Mαt²
故燃燒時間愈長，
搶救人員投入人力愈多。
t²火災釋熱率
Q(MW)=(t/K)²
Q:釋熱率(MW)=MJ/Sec
t:經過時間(sec)
K:火災成長常數(sec/MW½)
K=600(火災慢速成長)
K=300(火災中速成長)
K=150(火災快速成長)
K=75(火災極快速成長)
2.【不定性】
1.火災現場極為不安定之場所。
2.燃燒氣流上升，造成燃燒方向急速轉變。
3.搶救人員必需時時提高警告。
3.【偶發性】
1.為突發，不可預測，隨時隨地可能發生。
2.消防人員必需24小時警備，待命。可以迅速出動，立即趕至現場。
【氣象對火災的影響】
1.溫度:
與火災發生次數無關。
2.風:
與火災發生次數無關。
風與延燒→
風可助長火災延燒即燃燒速度。
速度:
無風→圓形狀。
風勢強勁→橢圓狀變帶狀。
速度:
上風處→變慢。
下風處→變快。
風速在13m/s↑
→上風處延燒速度變為零。
3.風與飛火
飛火定義:
火場下風處，被風吹濺起的火星。
飛火種類:
鐵皮>板塊>塊狀
>棒狀>葉狀>火粉>火花
飛火距離:
風速在16m/s↑，
風速愈大，距離愈短。
風速在16m/s↓，
風速愈大，距離愈長。
飛火產生:
風勢愈大，愈易產生飛火。
4.濕度
(1)絕對濕度:
1m³空氣
所含水蒸氣量(g)，g/m³
(2)相對濕度:
實際蒸氣量/飽和蒸氣量
相對濕度↓火災發生次數↑
(3)實效濕度:
He=
(1-r)×(Hm+r'H1+r²H2+....r^nHn)
r:影響值
Hm:當日濕度
He:實效濕度(%)
Hm:當天相對濕度(%)
Hi:日前之相對濕度(%)
r:過去濕度之影響。
一般火災r=0.7
森林火災r=0.5
實效濕度↓
火災發生次數↑ 愈易延燒。
【火災對氣象的影響】
(1)安定氣層(反向層)
1.下層空氣冷而重，上層空氣熱而輕。
2.每上升1000ft，
溫度上升15C°。
3.降低火場之延燒力
→有抑制定用。
(2).不安定氣層(大自然現象)
1.下層空氣熱而輕，上層空氣冷而重。
2.每上升1000ft 溫度下降14C°。
3.助火火場之延燒力。
4.常見氣流:
1.亂氣流
2.對流
3.突發性陣風
4.旋風
5.火災暴風
6.雷風暴
【火災統計之意義】:
(1)可顯示火災趨勢。
(2)可評估火災危險性與消防作業效率。
(3)可比較全國火災狀況，可暸解防火教育、生活習慣、經濟環境、建築狀況。
(4)作為分析研究材料。
【火災記錄之功能】
1.火災發生事實經永久紀錄，為一種法律文件。
2.消防單位評估作績效依據。
3.為社區改進消防管理基礎。
4.為公眾提供有效資料。促使民眾與消防機關之溝通。
5.為全國消防資料庫提供數據，指明消防行政改進方向。
【火災調查】
定義:
為暸解火災發生原因及火災後所造成的損害程度，所進行的調查。
種類與目的:
1.火災原因調查
(1)確定火災原因，作為消防預防政策之參考。
(2)確定有無犯罪嫌疑。
(3)對消防報告提供一定完整資料。
2.火災損害結果調查:
估算人命、財產及其他損失，以作為民事賠償或火災保險給付額之參考。
【火災損失】
(1)直接損失:
1.燒毀損害
2.滅火搶救的損害
3.人命傷害的損害
(2)間接損失
1.燒毀痕跡整理費用。
2.停業休業所造成損失。
3.隨著復舊所造成的損失。
(信譽降低等)
(3)火災成本
1.損失
[1]火災損失
[2]受傷損失
[3]財務損失
[4]使用損失
2.經費支出
(1)預防經費支出(宣導訓練)
(2)搶救經費支出(動員人員、物力)
(3)防護經費支出(滅火設備)
(4)保險經費支出
(5)研究與發展支出
【建築物及物品損失估算基準】
房屋本體損失估算:
1.拆除重建:
損失=每坪重建成本×
(1-每年折舊率×n)×坪數
n:使用年數
殘值→
低於法定殘值時，以法定殘值計。
2.無需重建，僅作補強:
損失=重建損失20~50%。
*裝潢損失估算:
1.損失=
每坪重置成本×
(1-折舊率)×坪數
折舊率=使用年限/(耐用年限+1)
耐用年限=10年
2.當折舊率超過50%時，以50%計。
3.裝潢每坪重置成本:
(1)1萬元/坪→
簡單傢俱，牆壁粉刷。
(2)2~3萬元/坪→
固定式傢俱，壁紙，電氣設備。
(3)4~5萬元/坪→
特別裝潢及電器。
*物品的損失估計:
1.商品→依進貨價格計。
2.衣服、棉被、日用品→
依購買價格或同程度物品時價估算。
3.工廠倉庫
(1)成品:依批發價估算。
(2)半成品:依成品價酌減估算。
(3)原料:依進貨價估算。
4.古董、字畫、藝術品
→依購置價格或社會認知程度計。
5.車輛、運輸及機械設備
→購買價值×殘值
6.智慧產生權另計。
【火災危險度評估方法】
危險度分析有四個著名方式:
(一)瑞士Zurich提出Gretener
危險評估方式:
R(危險度)=P/(N×S×F)
R:代表火災危險度。
P:代表潛在危險。
N:代表一般的消防安全設備。
S:代表特殊的消防安全設備。
F:代表抗火組件。
(二)美國消防安全評估方法:
1.防火區劃範圍:評估範圍標準
2.對銷特性:安全餘裕值滅掉危險因素。
3.安全裕值與危險因素要分開評估。
4.所有所得的值均為正值，判定合格。
5.評價核心:包括「安全因素值評價」和「個別安全評價」。
6.個別安全評價安全因素外，尚包括四個代表火災安全策略，包括
1.火災擴大抑制機制對策。
2.初期滅火對策。
3.人員避難安全對策。
4.總體安全對策。
(三)英國愛丁堡點計畫法
消防安全決策
1.政策
2.目標
3.對策
4.因素
【權重值3】
升降機電梯。
手動滅火器具。
自動滅火設備。
【權重值4】
消防隊
信號標誌
接近防護區
直接通往屋外出口
風管管道間和孔洞空隙
【權重值5】
走道
樓梯間
步行距離
內部裝修
明照設備
通訊系統
【權重值6】
室內陳設
病人和訪客
設有防護的區域
【權重值7】
危險防護
影響煙流動之因素
【權重值9】
職員
(四)日本建築物評估
(1)與人類相關抽出:
將與人命最相關的對策項目抽出。
(2)抽出後分級:
將對策項目等級化並予分配。
(3)定分數:
決定必要項目，將分數綜合考量後，評估分五個等級。
(4)評估結果以總分及最後評估值表示之，各項評估值亦以表列示之。
(5)進行防火性能矩陣評估。
【房屋本體損害之估算】:
1.不堪使用需重建部分之估算:
損失金額=每坪重建成本×
(1-經歷年數×每年折舊率)×重建總坪數
1.每坪重建成本:「依房屋重置成本估算標準」之房屋重置成本及房屋重置成本加減計算。
2.房屋本體每年折舊率、耐用年數、殘值:
(1)鋼筋(骨)混凝土建造:
每年折舊率1%
耐用年數(年)60
殘值40%
(2)加強磚造
每年折舊率1.2%
耐用年數(年)52
殘值37.6%
(3)金屬建造
每年折舊率1.2%
耐用年數(年)52
殘值37.6%
(4)磚石構造
每年折舊率1.4%
耐用年數(年)46
殘值35.6%
(5)木造
每年折舊率2%
耐用年數(年)35
殘值30%
(6)土磚造
每年折舊率5%
耐用年數(年)18
殘值10%
(7)竹造
每年折舊率8%
耐用年數(年)11
殘值12%
未拆除重建標準但需補強之估算:
視房屋損壞狀況，依不堪使用需要重建部分之所需要費用之百分之20%~50%估算。
【房屋裝潢損害之估算】:
裝潢天花板、地板、地毯、門窗、牆壁、衣櫃、家具。
被燒損、水損、煙燻致使不堪使用必須重建使用
裝潢損害金額=
裝潢每坪重置成本×
(1-裝潢折舊率)×損害總坪數
裝潢折舊率=
裝潢已使用年數÷
(裝潢已用年數+1)
(1).裝潢耐用年數:以10年計算，裝潢折舊率超過50%，以50%計算。
(2).裝潢重置成本:
一般裝潢分三個等級
一、每坪估價金額1萬
普通油漆粉刷及簡單家具陳設。
二、每坪估價金額2~3萬
固定裝潢家具、貼壁紙附有家電設備。
三、每坪估價金額4~5萬
特別裝潢家具擺設。
(3).火災後屋本體及裝潢以外之其他建築物損失依實際價值估算。
【物品之火災損害估算基準】:
1.商品:依罹災前的進貨價格計算。
2.衣服、棉被、日用品:
依購買之價格或火災發生時，該罹患物同程度物品及時價估算。
3.工廠倉庫
(1)成品:依批發價估算。
(2)半成品:依成品價酌減估算。
(3)原料:依進貨價估算。
4.書畫、古董、字畫、藝術品、美術藝品:
除了提示明確購買價格外，依社會認知一般概念評價估算。
5.車輛、運輸及機械設備
→購買價值×殘值
依取得價值×殘值值
使用年限超出耐用年限時，
以殘存率10%估算。
6.智慧產生權另計。
★【(第二章)燃料與燃燒】
【燃燒意義】
伴隨著發熱、發光的氧化反應。
【物質燃燒形態】
(物質三態燃燒機構)
(1)擴散(易燃性混合氣體)(能源)
→(2)燃燒(輻射能)
→(3)火焰
*固體
→熱分解
→可燃性氣體
→擴散
*液態(酒精汽油)
→蒸發
→蒸氣
→擴散
*氣態(瓦斯)→擴散
【物質燃燒形態】
(1)
定常燃燒：
產生之熱=逸散之熱
非定常燃燒：
產生之熱>逸散之熱→(爆炸)
(2)
完全燃燒：
可燃性成份完全燃燒殆盡(C.H.S)碳氫硫
不完全燃燒：
可燃性成份無法完全燃燒殆盡
(會產生CO.C粒子)一氧化碳,碳
(3)
發焰燃燒：
燃燒時會產生火焰。
不發焰燃燒：
燃燒時不會產生火焰。
(4)
分解燃燒：
可燃性固體受熱分解產生可燃性氣體與空氣混合後之燃燒(木材)
蒸發燃燒：
可燃性液體受熱蒸發產生之蒸發氣體與空氣混合後之燃燒(汽油)
(5)
均一系燃燒：
燃燒之反應物與產生物均為同一物質形態者。(氣體→氣體)
非均一系燃燒：
燃燒反應物與產生物不為同一物質形態者。(液、固→氣體)
【氣體發焰燃燒種類】
1.【預混合燃燒】：
定義:
可燃性氣體+空氣
→預先混合成混合氣
→燃燒(例如:瓦斯爆炸)
２.【火焰結構】：
(預混合燃燒火焰)
(1)預熱區:
可燃性氣體與空氣的混合氣體
自室溫到燃體的區域。
(2)反應區:(正在燒)
指燃燒反應的區域。
(3)後火焰區:(燒光光)
燃燒後產物所在的區域。
３.【影響火焰傳播速率因素】
(1)組成:成份、濃度。
(2)溫度:溫度↑速率↑
(3)壓力:壓力↑速率↑。
【擴散燃燒】
(1)定義:
可燃性氣體與空氣相互擴散，
一面混合一面燃燒
(瓦斯噴口之燃燒)
(2)火焰結構(浮升火柱(羽))
1.近場區域：
靠近瓦斯噴口的區域，
此區域的高溫流體呈加速狀態。
2.間歇火焰區域：
此區域流速呈等速狀態(最大速)
。
3.浮生火柱區域：
此區域流體之速率、溫度，
隨高度的增加而降低。
(3)影響火焰傳播速率因素
依可燃性氣體與空氣之擴散混合速率而定。
【不發焰燃燒】
定義:
燃燒時不產生火焰。
例如:焦碳「表面燃燒」
焦碳幾乎均為碳元素，其受熱時不會溶解成液體，也不會產生可燃性氣體，其燃燒方式為空氣中的氧分子直接附著在焦碳表面而燃燒。
【燃燒要素】
1.要素
三要素：
可燃物、空氣、熱能。
四要素：
可燃物、空氣、熱能、連鎖反應。
五要素：
可燃物、空氣、熱能、
連鎖反應、發火。
六要素：
可燃物、空氣、熱能、
連鎖反應、發火、混合及配合。
2.可燃物:
(1)可與氧化合者。
(2)發熱量Q>100kcal/mole
(3)熱傳導率<0.001kcal/cm sec°C
3.助燃物
能幫助燃燒之氣體以氧氣為主
氧O2
體積21% 比例1
重量23% 比例1
氮N2
體積79% 比例3.76
重量77% 比例3.35
空氣Air
體積100% 比例4.76
重量100% 比例4.35
【燃燒四要素】
【１】可燃物
1.定義:
能與氧化合並引起放熱反應之物質，
其莫耳燃燒熱(發熱量)
大於100kcal/mole
熱傳導率小於0.001kcal/cm.sec.°C。
滅火方式:移除法。
【２】助燃物(氧)
1.空氣中氧含量
→體積21%，重量23%。
2.滅火方法:窒息法。
【３】熱能(溫度)
1.提供方式:
(1)火焰直接加熱。
(2)電能:
短路、漏電、過電流、
弧光、火花、靜電火花。
(3)機械能:
摩擦、撞擊、落下
(位能→動能)。
(4)化學能:
中和、稀釋、發酵、溶解
所生成之熱。
(5)絕熱(斷熱)壓縮。
(6)物質之自然發火。
【４】連鎖反應:
1.定義:
化學反應生成自由基時，因自由基存在而使得原先的反應加速且擴大的現象。
2.反應步驟:
(1)起始步驟:
自由基的(生成)反應步驟。
(2)繁衍步驟:
自由基的(增值)反應步驟
(3)終了步驟:
自由基的(結束)反應步驟。
滅火方式:抑制反應
燃燒過程中之自由基:
(H、OH)氫氫氧。
【燃燒四要素】
1.可燃物:
有可燃燒之物質。
滅火方法:
移除法。移除搬離可燃物。
將可燃燃物搬離火中
或自燃燒的火焰中除去。
2.助燃物(氧)
氧氣提供(空氣)，
可燃物需要有氧氣才能燃燒。
滅火方法:
窒息法，除去助燃物。
排除、隔絕或稀釋空氣中氧氣。
3.熱能
可燃物與氧化合時尚有點火源，達到一定的溫度，才能燃燒。
滅火方法:
冷卻法。滅少熱能。
使可燃物的溫度降低到燃點以下。
4.連鎖反應
即是三者互相連動，互為一體，不可缺一，而為其間之化學反應。
滅火方法:
抑制法。破壞連鎖反應。
加入能與游離基結合的物質，
破壞或阻礙連鎖反應。
1.隔離法(移除可燃物)
採用消防砂，膨脹蛭石
等滅火藥劑為主。
2.冷卻法(以水降低溫度)
以水為最主要滅火設備。
水滅火器。室內室外消防栓。
自動撒水及水霧滅火設備。
3.窒息法(隔絕助燃物)
隔絕助燃物，以二氧化碳
及泡沫為主要滅火藥劑。
CO2滅火器。CO2滅火設備。
泡沫滅火器。泡沫滅火設備。
4.抑制法(中斷連鎖反應)
以中斷連鎖反應為主。
有乾粉，海龍，海龍替代品。
【燃燒時所需要空氣量】
理論空氣量:
定義:
由化學反應式中推算出
燃料在燃燒時所需要空氣量。
反應式
(1)C+O2→CO2
(2)H2+(1/2)O2→H2O
(3)S+O2→SO2
(4)2O→O2
(5)C+(1/2)O2=CO
公式法:【CHOS】
體積Lv=
{8.9C+26.7(H-(O/8))+3.33S}×1/100×Nm³
重量Lw=
{11.6C+34.8(H-(O/8))+4.35S}×1/100×Nkg
Lv:1Kg
燃料完全燃燒所需之空氣容積(m³)
Lw:1Kg
燃料完全燃燒所需之空氣重量(kg)
C:燃料中之碳量%
H:燃料中之氫量%
O:燃料中之氧量%
S:燃料中之硫量%
【理論空氣量補充】
定義:
在標準狀態下，可燃物完全燃燒所需要最小空氣量。
理論空氣量之計算說明
1.可燃物成分之大部份為
碳(C)氫(H)硫(S)所組成。
2.氫與氧大多結合成水。計算將氫含有量減去與氧結合之氫，剩於氫稱為自由氫或有效氫。
3.1kg之碳完全燃燒時所需要空氣量。
C+O2=CO2
12：32：44
H2+O=H2O
2：16：18
S+O2=SO2
32：32：64
【CO2】
*(1kg之碳)需要11.6kg之理論空氣量。
*空氣之體積8.9(m³)
【H2O】
*(1kg之氫)需要34.8kg之理論空氣量。
空氣之體積26.7m³
【SO2】
*(1k之硫)需要4.35kg之理論空氣量。
空氣之體積3.33m³
【理論空氣量重量】
1kg之碳C需11.6kg之空氣量
1kg之氫H需34.8kg之空氣量
1kg之硫S需4.35kg之空氣量
【理論空氣量容積】
1kg之碳C需8.9m³之空氣量
1kg之氫H需26.7m³之空氣量
1kg之硫S需3.33m³之空氣量
【實際空氣量】:
真實的燃燒中所需耗用中之空氣量
【過剩空氣量求算】:
可由燃燒之廢氣中的二氧化碳量之分析得其結果。
1.過剩空氣量:
實際燃燒所需之空氣量減掉理論空氣量
過剩空氣量=La-L0
=mL0-L0
=(m-1)×L0
因La=mL0
實際空氣量La
理論空氣量L0
2.空氣比(m)=
實際空氣量/理論空氣量
=La/L0
La=mL0(m>1)
mole(莫耳)=
重量(g)/分子量(原子量)
【物質形態對燃燒的影響】
1.固體物質
(1)不燃性固體:消極抵抗力。
(2)可燃固體:初期為消極抵抗力，起火燃燒時為積極助長火勢力量。
【影響可燃性固體，燃燒因素】
(1)質與量:
紙較木易燃，量多就易燃。
(2)形態:薄、細、小就易燃。
(3)狀態:豎立較平放易燃。
(4)空氣量:量多易燃。
(5)加熱速率:速率大就易燃。
2.液體物質
(1)不可燃液體:
具抑制燃燒之能力。
(2)可燃性液體:
助長火勢的延燒。
【助長火勢影響因素】
(1)沸點:沸點↓助燃↑
(2)閃火點:閃火點↓助燃↑
(3)流動性:流動性↑助燃↑
3.氣體物質
(1)不可燃氣體:
1.惰性氣體:抑制燃燒
2.空氣:間接燃燒
(2)可燃氣體:
積極助長燃燒火勢。
【影響氣體燃燒因素】
(1)氣積差:
火焰往空間面積大之方向流動。
(2)溫度差:
受熱空氣因溫度差變為密度差，造成對流，而產生不安定氣層。
【熱量傳遞】
(1)熱傳遞
1.定義:
一物質內部有溫度差或兩不同溫度之物質相接觸，熱由高溫處傳向低溫處。
2.熱傳導
q=-k×A×(△T/d)=-△T/(d/KA)
q:熱傳導量(W)
K:熱傳導係數(W/m×k)
(K固>液>氣)
A:截面積(m²)
△T:溫度差(K)
d:距離(m)
3.影響熱傳導之因素
(1)熱傳導系數↑熱傳導量↑
(2)溫度梯度↑熱傳導量↑
(3)截面積↑熱傳導量↑
(2)熱對流
1.定義:
熱經由流動介質，
由高溫處傳向低溫處。
2.種類:
(1)強制對流(機械馬達)
(2)自然對流。
3.影響熱(煙霧)
自然對流之因素。
(1)通風面積與高度A√H
A:通風面積
H:高度
熱對流速度αA√H
(2)溫度差:
溫度差↑，對流愈嚴重。
(3)通風口高度愈高→
熱對流速度愈快(煙囪效應)
4.高溫固體熱對流量。
q=h×A×△T=△T/(1h/A)
h:熱對流係數(w/m²×k)
A:截面積(m²)
△T:溫度差(K)
5.熱對流係數(h)影響因素:
(1)流體性質:
熱傳導係數,密度,黏度。
(2)流動參數:
速度,流動狀態(層流,混度)。
(3)溫度。
(4)固定幾合形狀。
(狀液體之容器形狀)。
*熱輻射
1.定義:
熱無需藉由任何介質，
即可由高溫處傳向低溫處。
2.熱輻射為0.4~100μm
可見光及紅外線光譜(電磁波)
以光速前進。
史帝芬波茲曼公式：
q＝εσA T^4
ε:物體熱輻射率(黑體ε=1)
σ:史帝芬.波茲曼常數
(σ=5.67×10^(-8) )
A:物體表面積(m²)
T:物體溫度
3.熱輻射量
4.受輻射物體所受熱輻射量
與下列因素有關
(1)與熱輻射物質的距離有關。
與距離平方成反比。
(2)與熱輻射物質之相對位置有關q'=qcosθ
(3)與受輻射物體之表面狀況有關。顏色愈粗糙，吸收熱量愈高。
*氣體發火條件
組成條件
1.燃燒範圍:
可燃性氣體與空氣混合氣，要可以發火，其混合濃度需達到一定的範圍，此濃度範圍謂之。
2.燃燒界限，濃度範圍之上限與下限，謂之。
3.影響燃燒範圍因素:
(1)壓力:
壓力愈大，燃燒範圍愈大，其下限幾乎不改變，壓力變小，燃燒範圍變小，當壓力下降到某一定值時，燃燒上限與下限為同一值，此時壓力值即為壓力界限，且在此壓力下，無法燃燒。
(2)空氣組成:
當加入惰性氣體時，燃燒範圍變窄，其燃燒下限幾乎不改變，當添加量達一定值時，其燃燒上限與下限為同一值，此值即稱為易(可)燃性峰，易燃性峰值愈小，表示惰性氣體的抑制(滅火)效果愈好。
(3)燃燒上下限計算
1.飽和碳化氫化合物，
利用莫耳燃燒熱求燃燒下限:
C×Q=1100或1059
C:燃燒下限(%)
Q:莫耳燃燒熱(kcal/mole)
2.烷類利用完全燃燒時，
化學理論濃度，計算其燃燒下限
L下=0.55×Co×100%
L下:燃燒下限(%)
0.55常數
Co:化學理論濃度
3.利用閃火點下的蒸氣壓，
求L下:
L下:(P/Po)×100%
L下:燃燒下限(%)
P:閃火點下之蒸氣壓。
Po:一大氣壓1atm(760mmHg)
4.多種可燃性氣體混合，
燃燒上下限:
L下:
1/[(V1/L1下)+(V1/L1下)+......
(Vn/Ln下)]×100%
L上:
1/[(V1/L1上)+(V1/L1上)+......
(Vn/Ln上)]×100%
Vn:第n種
可燃性氣體之體積百分率。
Ln:第n種
可燃性氣體之燃燒上下限。
能量條件:
1.最少發火能量:
使混合氣發火，而使用氣火花，必須有足以令其產生火花的能量。
2.影響最少發火能量因素
(1)溫度:
溫度↑，最少發火能量↓
(2)壓力:
最少發火能量與壓力平方成反比
hα ×(1/p²)。當P↓h↑
壓力小到某一值時，無論供給多大的能量給予混合氣，均不會產生發火現象，此壓力值為「最小發火壓力」。
(3)空氣組成:
加入惰性氣體將增大最少發火量，惰性氣體之熱傳導率愈大，添加效愈好，代表最少發火能量愈高。
3.發火溫度(發火點，著火點)
(1)定義:
使混合氣體發火，而使用加熱之固體，該固體表面溫度達一定值以上此溫度稱為發火點或發火溫度。
(2)發火溫度非物質固有特性，其隨加熱源之不同而改變。
*液體的引火(閃火)
(一)引火點(引火溫度)，
可燃性液體→可燃性蒸氣→
+(空氣)→混合氣體→達燃燒下限，此時液面溫度即稱為引(閃)火點。
(二)燃燒點(火焰點):
使燃燒持續下去的溫度，謂之。
(維持燃燒下限)
燃燒點>引火點。
(三)液體之發火:
非明火方式(間接火源:電熱包)
對可燃性液體加熱，液體溫度越高，蒸氣越多，可燃性氣體若與空氣混合達燃燒範即燃燒之現象。
(四)液體之引火:
以明火方式(直接熱源:如火焰)
對可燃性液體加熱，可燃性氣體若與空氣混合達燃燒範圍，一旦遇有火源(點火源)，即刻引火燃燒，此種原因火源點燃而燃燒之現象。
(五)引火性液體:
引火性液體係常溫下可蒸發，火焰靠近即可引燃的液體物質。
此類物質本身具有可燃性，常溫下又可流動，一旦外洩極易擴大面積，更因常溫下可以蒸發產生可燃性蒸氣於大氣中，一遇火源有氣體爆炸的可能。
(六)公共危險物品及可燃性高壓氣體設置標準暨安全管理辦法，稱所謂「高閃火點物品」。
指閃火點在攝氏100度以上
第四類(易燃液體、可燃液體)
公共危險物品。
(七)引火液體:
引火點在30度以下之可燃性液體，謂之。
引火點低之物質，其燃燒點與閃火點之差異較小(約5度)，閃火點高之物質兩者差別較大，
通常閃火點在100度以下者，
其燃燒與閃火點之差異均甚小。
(八)引火點在100度以下的
可燃性液體之特性。
1.富流動性，比水輕，與水難混合，具帶電性，有靜電著火可能。
2.引火點與燃燒點極為接近，一旦引火即持續燃燒，燃燒溫度高時，可能產生爆炸。
3.若滲入多孔性物質時，即使溫度低於引火點，亦極易引燃。
4.具毒性，對人體有害，處理時小心。
*固體發火
(一)初期的熱分解速率:
主要與溫度有關，溫度↑速率↑
，達熱分解組成條件時間愈短。
V=K × e^-(Ea/RT)
V:熱分解速率
K:頻率因子
Ea:熱分解所需能量
R:氣體常數
T:絕對溫度
(二)可燃性固體的燃燒型式:
1.表面燃燒:
木碳、焦碳、金屬粉等固體可燃物，加熱後既不成液體，亦不分解蒸發，而由氧直接在其表面與碳素化合燃燒著，稱為表面燃燒(焦碳、金屬粉)。
2.蒸發燃燒:
硫磺、樟腦丸等固體，一旦加熱，並不生熱分解，而直接蒸發成為蒸氣燃燒(硫磺、奈球)。
3.分解燃燒:
木材、紙等可燃性固體，加熱後經複雜之過程而熱分解成多種物質。
包括:
一氧化碳、氫、甲烷、碳化氫、乙醇等多種可燃性氣體，此等分解生的成物著火燃燒，即為分解燃燒。
4.自己燃燒:
硝化棉，塞璐璐等硝化酯類中，此類物質不需空氣中之氧氣助燃，只依賴分子中之氧即可燃燒，此種燃燒稱為自己燃燒。
5.固體爆炸(粉塵爆炸):
浮游於空氣中之可燃性固體微粒子，到達一定濃度時，此時供足夠能量，將產生燃燒爆炸。
*發火源種類
(1)微火源:
即無焰火種。
煙蒂、線香、火花、火星。
(2)有焰火源:
燃燒最直接之發火源，火焰溫度在空氣中約800度~1200度
之間，此等高溫除不燃燒材料外，在短時間內可以固體分解發火，對可燃性氣體則立即發火。
(3)高溫固體:
即本身溫度甚高之固體，雖未達產生火焰境界，但已足以供給熱能，成為發火源。如煙囪，煉炭爐。
(4)玻璃之集中作用:
如透鏡之聚焦作用。
(5)撞擊、摩擦:
固體因撞擊或摩擦時，會發出火花造成高溫固體，皆可成為發火源。如軸承、電鑽。
(6)斷熱壓縮:
當氣體本身受到壓縮，除會增高溫度外，亦可發火。
(7)靜電:
即二種物質接觸後，在分離時，因為彼此帶電性質不同，而產生靜電。
(8)自然發火:
即固體物質大量堆積，內部的發熱與蓄積而形成的自然發熱現象。
*木材的碳化與分解
木材
→水蒸份蒸發(經100度)
→完全乾燥
→開始熱分解(經150度)
→木材呈現黑色(經170~180度)
→熱分解速率加快。
產生
1.可燃性氣體:
(CO、H2、Ch4、C2H4)
2.不可燃性氣體:
(CO2、H2O)
*影響木材碳化速率因素
1.與木材種類有關:
杉木>松木>檜木(杉>松>檜)
2.與木材含水量有關:
含水量↑碳化速率↓
3.與木紋結構有關:
與木紋垂直之碳化速率
>與木紋平行之碳化速率。
(因平行方向之熱傳導快，不易積熱)垂直碳化>平行碳化。
*在固定溫度下，
木材的碳化速率
X=K[(Q/100)-2.5]×√t
X:碳化深度(mm)。
K:木材種類常數。
杉木(K:1.0)。
松木(K:0.78)。
檜木(K:0.6)。
Q:溫度。
t:時間。
*木材的引火點(危險溫度)
木材受熱產生熱分解的現象，溫度愈高，熱分解速度愈快，當木材(表面溫度達260度時)，將釋熱放出大量的(可燃性氣體)，故260度為木材的危險溫度，又此時給予明火，可燃性氣體隨即引火燃燒，雖然無法持續，但其260度時，如同可燃性液體的引火點，此稱為木材的引火點(260度)。
*木材的發火機構
(1)無焰發火→表面燃燒(木材受熱時，產生熱分解，而產生多孔性物質，氧覆著於表面之燃燒現象→初期燃燒)
(2)引火→350度可引火(係指引火物之溫度，非木材表面溫度)
(3)發火→木材表面溫度達490度為有焰發火。
*木材輻射發火
定義:
木材受輻射熱影響而發火者。
*影響木材輻射發火之因素
1.新舊程度:
舊，易輻射發火(舊>新)。
2.乾濕程度:
(1)無焰發火:
乾，易輻射發火(乾>濕)。
(2)有焰發火:
加熱源接觸時間短(乾>濕)
加熱源接觸時間長(乾濕影響不大)
*木材之低溫著火。
定義:
木材受熱，因內部熱之蓄積，內部溫度高於外部溫度，即使溫度未達260度之引火溫度,亦可著火。
*影響因素
1.物理原因:
木材因熱分解而形成多孔性狀態，而具有良好的斷熱與保溫效果，造成木材內部之溫度大於外部之溫度。
2.化學原因:
木材香油成份中的松脂為一可燃性且分解之物質，當木材受熱時，松脂即發熱造成木材纖維素的發熱且發火。
*森林火災
定義:
係指山林、原野、牧野所燒毀的火災。
種類:
1.地表火:
指地表上樹枝、葉、雜草等可燃物燃燒的火災。
2.樹幹火:
指樹幹燃燒的火災。
3.樹冠火(樹梢火):
指樹木枝葉燃燒的火災。
4.地中火:
地底下泥碳層、亞碳層或可燃性有機物質燃燒的火災。
特性:
1.延燒時間長。
2.延燒面積大。
3.延燒速率快。
4.火燒強度大。
5.受可燃性物種、地形及氣象等因素影響大。
6.對山林造成嚴重的傷害。
*木材熱釋放率:
Q=Af×m"×ΔHeff
Q=Af×(q"/L")×ΔHeff
Q:熱釋放率(KW)
Af:燃燒面積。
m":單位面積質量流率。
m"=q"/L"
q"(輻射熱通量)/L"(氧化熱)
ΔHeff:有效燃燒熱(MJ/Kg)
【(第三章)火災與爆炸】
*爆炸
物質燃燒反應急為快速時，造成四周空氣膨脹，壓力急速上升，當壓力釋放時將伴成激烈的光及爆音現象。
*爆炸過程
1.起爆過程(點火過程)
可燃性物質與空氣混合物，自外部給予能量時，將使得局部產生激烈反應及火焰，此階段為起爆過程。
2.生成過程
上階段火焰將繼續向鄰接未反應區進行，此時無需外界的能量，即使可燃燒繼續下去，此階段為生成過程。
3.定常燃燒
產生熱等於逸散的熱。
*火焰傳播速率，爆炸可分為
1.爆轟:
火焰傳播速率在音速以上。
2.爆燃:
火焰傳播在音速以下。
*何謂爆轟波
當火焰與衝擊波合而為一時，稱為爆轟波。
*爆炸種類
(1)氣體爆炸
1.混合爆炸:瓦斯爆炸。
2.分解爆炸:乙炔爆炸。
(2)液體爆炸
1.液體混合爆炸。
2.蒸氣爆炸:
水蒸氣爆炸(鍋爐爆炸)
(3)固體爆炸
1.固態混合爆炸。
2.爆炸性物質之爆炸:炸藥。
3.電氣爆炸:過電流產生的爆炸。
*爆炸性物質特性
定義:
熱力學上處於不安定平衡的一個或多個，均一或非均一之物質，稍微輕微攪亂，則產生物理或化學變化，造成周圍壓力急速上升的物質。
特性:
1.具爆炸性
2敏感度高
(1)化學組成:
硝基愈多者，敏感度愈高。
(2)起爆溫度:
溫度愈低，敏感度愈高。
(3)雜質:
固體敏感度↑;液體敏感度↓。
(4)結晶晶系:
硝化甘油凝固時，為三斜晶系，敏感度較斜方晶體系高。
(5)密度:
密度↑，敏感度↓
3.具毒性
4.與金屬反應，生成更易爆炸的物質。
5.與酸鹼反應，生成更易爆炸的物質。
6.具吸濕性:
爆炸性物質受潮後，爆炸性將降低。
*物質化學構造爆炸威力關係
氧化平衡
CmHnNpOqXrSt，
100克時，所需氧克數
(需求量愈少，爆炸威力大)
CmHnNpOqXrSt+☐O2
→
mCO2+[(n-r)/2]H2O
+(P/2)N2+tSO2+rHX
*原子間鍵結方式，所需氧克數
MOB=(1600/分子量)(2x+y/2-z)+-(100W/n)
n:分子內結合原子數(x+y+z+u)
W:原子鍵結方式
當-N=0 →W=0
當—C—H or C—O—N →W=1
=O =O
當—C—H or —C— →W=2
所以
(2x+y/2-z)>0→+(100W/n)
(2x+y/2-z)<0→-(100W/n)
*常見爆炸性物質
(1).硝化甘油
(學名:三硝基丙三醇)
1.凝固時，對於物理作用呈鈍感。
2.液態時，對於撞擊摩擦，敏感度高。
3.點火燃燒時，發出藍色火焰。
4.少量時緩慢燃燒，大量時則易生爆炸。
(2)TNT炸藥
(學名:三硝基甲苯)
性質:
1.較其他硝基炸藥,爆炸威力小。
2.不具毒性，不與金屬起反應，敏感度低，不溶於水。
3.淡黃色柱狀晶體，受日光照射時，變為茶褐色。
*常見之爆炸性物質
高壓可燃性氣體在噴出或洩露之際遇到能量而著火，往往造成重大火災爆炸事故。
*高壓氣體種類
高壓氣體勞工安全規則
第 2 條
本規則所稱高壓氣體如左：
第2條
1.常用溫度下，表壓力達
「每平方公分10公斤」
以上之壓縮氣體或溫度在攝氏
「35度時」之壓力可達
「每平方公分10公斤」
以上之壓縮氣體，但
「不含壓縮乙炔氣」。
2.常用溫度下，壓力達到
「每平方公分2公斤」以上之「壓縮乙炔氣」或
「溫度攝氏15度」
時之壓力可達
「每平方公分2公斤」以上之「壓縮乙炔氣」。
3.常用溫度下，壓力達
「每平方公分2公斤」
以上之液化氣體或壓力達
「每平方2公斤」
時之溫度在攝氏
「35度」以下之
「液化氣體」。
4.前款規定外，溫度在攝氏
「35度時」，壓力超過
「每平方公分0公斤」
以上之液化氣體中之液化氣體中之
「液化氰化氫」、
「液化溴甲烷」、
「液化環氧乙烷」
或其他中央主管機關指定之液化氣體。
第3條
特定高壓氣體，指高壓氣體中之「壓縮氫氣」、
「壓縮天然氣」、
「液氧」、
「液氨」、
「液氯」、
「液化石油氣」。
第4條
可然性氣體指
氨、氫、苯
氰化氫、硫化氫、
一氧化碳、二硫化碳、
甲烷、甲胺、
二甲醚、二甲胺、三甲胺、
溴甲烷、氯甲烷、
乙炔、乙烯、乙烷、
乙胺、乙苯、乙醛、
氯乙烯、氯乙烷、環氧乙烷、
丁烷、丁烯、丁二烯、
丙烯、丙烷、環丙烷、
丙烯腈、丙烯醛、環氧丙烷。
其他
「爆炸下限在10%」以下或
「爆炸上限與下限之差在20%」以上之氣體。
第5條
原料氣體，
指前條規定氣體，氧氣。
第6條
毒性氣體，係指
甲胺、三甲胺、氯甲烷、溴甲烷
二乙胺、環氧乙烷、
丙烯晴、丙烯醛、
氯丁二烯
光氣、氰化、
苯、氨、氫、氯、氟
一氧化碳、二硫化碳、
二氧化硫、硫化氫
及其他容許濃度
係指勞工作業環境空氣中有害物質容許濃度標準規定之容許濃度。在百萬分之二百以下之氣體。
*公共危險物品及
可燃性高壓氣體設置標準
安全管理辦法。
第3條
第一類:氧化性固體
第二類:易燃固體
第三類:
發火性液體
發火性固體
禁水性物質
第四類:
易燃液體,可燃液體
第五類:
自反應物質,有機過氧化物
第六類:
氧化性液體
《可燃性高壓氣體》
第 4 條
可燃性高壓氣體
一、在常用溫度下或溫度在「35度時」，「表壓力」達「每平方公分１０公斤」
以上或
「一百萬帕斯卡」（MPa）
以上之壓縮氣體中之
「氫氣」、「甲烷」、
「乙烷」、「乙烯」。
二、在常用溫度下或溫度在「15度時」，「表壓力」達「每平方公分２公斤」以上或
「０.２百萬帕斯卡」（MPa)
以上之「壓縮乙炔氣」。
三、在常用溫度下或溫度在
「３５度以下時」「表壓力」達
「每平方公分2公斤」以上或「０.２百萬帕斯卡」（MPa）以上之液化氣體中之
「丙烷」、
「丁烷」、
「液化石油氣」。
四、
其他經中央主管機關指定之氣體。
*壓力與爆炸界限影響
1.壓力愈大，爆炸界限愈大。(H2、Co除外)
2.壓力與爆炸上限關係。
N=A(P-B)^C
N:爆炸上限(%)
P:壓力(atm)
ABC:常數
*分解爆炸
1.定義:
化合物進行分解反應時，
所發生的爆炸現象。
2.分解爆炸物質，乙炔C2H2
分解應:
C2H2→2C+H2+54.2 kcal/mole
3.防止分解爆炸之方法
加入不產生分解爆炸之氣體，稀釋乙炔濃度，以增加大其最小發火能量，使爆炸界限變窄，利用稀釋氣體熱分解反應，吸收大量的熱，以阻止火焰的傳播。
4.禁止去用銅質容器儲存乙炔
(乙炔銅為紅色易爆炸性物質)
5.乙炔用途
(1)燒焊、切割用:
乙炔與氧的混合氣體，
溫度達3000度。
(2)合成化學工業原料。
*粉塵爆炸
浮遊於空氣中可燃性固體微粒子與空氣混合濃度達燃燒範圍時，如遇到能量，而產生燃燒爆炸現象。
(粉塵→小於150μ m之粒子)
*粉塵浮游性可分為
(1)浮游粉塵:
浮游於空氣中的粉塵，
稱為雲狀粉塵或粉塵雲。
(2)堆積粉塵:
空氣停止流動時，
經一段時間後，粉塵將沉澱堆積。
*爆炸性粉塵種類
1.碳製品類:媒碳、木碳。
2.肥料類:魚粉、血粉。
3.食品類:澱粉、奶粉。
4.金屬類:鋁、鎂、錳、鋅。
5.木質類:木粉、紙粉。
6.合成藥品類:塑膠粉。
7.農產品加工類:胡椒、菸草。
*影響粉塵爆炸因素
1.化學組成
(1)硝化物或有機過氧化物較易產生粉塵爆炸。
(2)佔11%↑之揮發性物質，易產生粉塵爆炸。
(3)15~30%的灰粉，則不易產生爆炸。
(4)含水份，不易產生粉塵爆炸。
2.粒徑大小
粒徑愈小，單位質量表面積愈大，愈易產生粉塵爆炸。
3.爆炸界限
(1)粉塵爆炸界限為統計而得來的。
(2)爆炸界限愈大，爆炸下愈小，愈易產生爆炸。
4.與可燃性氣體共存時
加入可燃性氣體將降低可燃物之爆炸下限。
5.發火溫度
發火溫度愈低，愈容易產生粉塵爆炸。
(1)粒徑大小:
粒徑小，發火溫度低。
(2)粉塵濃度:
濃度高，發火溫度低。
6.最小發火能量
(1)粒徑:
粒徑↓，最小發火能量↓
(2)濃度:
濃度↑，最小發火能量↓
(3)含氧量:
含氧量↑，最小發火能量↓
(4)含水份，灰份時，最小發火能量↑
7.溫度與壓力:
溫度與壓力↑爆炸界限↑，
最小發火能量↓愈易產生粉塵爆炸。
*粉塵爆炸易測程度測定方法。
(1)不活潑性氣體添加法。
加入CO2或N2等不活潑性氣體。降低氧濃度，直到粉塵不起燃燒反應。
A氧界限濃度15%
B氧界限濃度11%
B較A易產生粉塵爆炸
原理:加入不活潑性氣體，將增大最小發火能量，爆炸界限將變窄，以致不易起燃燒反應。
(2)不活潑固體添加法。
粉塵中加入不活潑固體(燒過白土)，直到不起燃燒反應。
A不活潑固體比率15%
B不活潑固體比率11%
A較B易產生粉塵爆炸。
原理
(1)利用不活潑性固體的比熱，吸收大量的熱，以達到冷卻效果。
(2)抑制浮游粉塵產生。
*粉塵爆炸的防護對策
(1)預防對策
1.火氣管理，嚴禁於易於產生粉塵之場所吸煙，並避免靜電火花及電氣火花產生。
2.防止粉塵浮游及堆積:
經常清除粉塵，設置良好通風換氣設備。
3.在會產生粉塵之工作場所，應為密閉式，內部通風良好，外部採用不燃且防爆材質，與他棟建築物保有一定安全距離。
(2)侷限對策
1.工作場所中適當位置設置洩瀑口 ，以便爆炸初期，將粉塵，壓力，火焰排放至戶外安全處所，降低內部的損害。
2.洩爆孔之設置，需考量工作場所之體積，構造及對象粉塵所造成的最大壓力與上升速度等條件。
*蒸氣爆炸
液體變化成氣體，其變化速度極快時，在短時間內產生極大的能量。
*鍋爐破裂(爆炸)原因
一般鍋爐壓力為2~15kg/cm²，內部水溫為100~200C°左右，因水中含有CO2，O2，鹽類。在高溫下易產生侵蝕現象。
又因為鍋爐長時間不斷加熱與冷卻，造成材質的壓力變化而形成溝蝕現象，基於這個原因造成鍋爐破裂，內部的水急劇氣化成水蒸氣，使得鍋爐裂痕愈來愈大，並因水蒸氣的反作用力，而將鍋爐推向空中，產生爆炸。
*爆炸水
加熱至100C°↑達1atm之水。
*水蒸氣爆炸
鐵水
高溫之物體與水接觸時，急速產生水蒸氣，造成壓力與體積膨脹，而形成爆炸現象。
*粉塵爆炸與瓦斯爆炸比較
1.爆炸速度:
瓦斯爆炸>粉塵爆炸
2.爆炸威力:
瓦斯爆炸>粉塵爆炸
3.燃燒時間:
粉塵爆炸>瓦斯爆炸
4.釋放出的熱能:
粉塵爆炸>瓦斯爆炸
5.起爆能量:
粉塵爆炸>瓦斯爆炸
【(第四章)煙與熱氣】
*煙:
浮游於空氣中固體或液體微粒子，及材料因熱分解或燃燒生成的氣體混合物。
*煙生成速率
M=0.188py³/²
M:煙生成速率(kg/s)
p:火源大小。
(大火12M，小火6M，微火4M)
y:煙層有效高度(m)天花板高度
*煙層下降所需時間
t=20×A/p×g½×(1/√y-1√h)
t＝
20A
／P×√g×[（1/√y）－（1/√h）]
t:煙層下降時間(sec)
A:樓地板面積(m²)
p:火源大小(m)
g:重加速度9.8m/s²
y:煙層底部距離樓地板高度(m)
如為了計算逃生時間y=1.5m
h:天花板高度(m)
*煙的濃度表示法
減光率(遮光率，遮光度)
S=I0-I入/ I0 ×100％
減光率
S＝Io－I入×100％／Io
S:減光率
Io:入射光強度（cd）
I入:透射光強度（cd）
光學密度
D=log(I0/I入)
*光學密度與減光率之關係
D=2－log(100－S)
*光學密度與消光係數之關係
D=KL/2.3=I入=Io×e^(-kL)
K:消光系數(m^-1)
L:煙層厚度(m)
*光學密度表示種類
單位長度光學密度:DL=K/2.3
比光學密度:Ds=V×DL/A
質量光密度:Dm=V×DL/m
K:消光系數(m^-1)
V:煙箱體積(m^3)or居室體積
A:發煙物面積(m²)
m:發煙物損失的重量(g)
*消光係數(K)與能見度(S)之關係
KS=8(物體本身為發光體)
KS=3(物體本身為反光體)
*煙的危害因素
1.煙的毒性。
2.煙的高熱。
3.造成視覺障礙。
4.各種因素的加乘效果。
*火災造成煙層流動因素
1.造成煙層流動驅動力:
高溫產生煙霧，因質輕，密度低，藉由自然對流或強制排煙作用而往上層或建築物內容擴散蔓延。
自然排煙:
應冬天夏天造成順煙囪或逆煙囪效應蔓延各樓層。
強制排煙:
藉由空調系統將煙藉風扇力量排至建築物各樓層。
2.建築物引起煙霧流動蔓延因素:
1.煙囪效應2.浮力作用3.空氣膨脹
4.外部風效應5.未關閉空調系統6.電梯活塞效應
*煙囪效應定義:
建築物內部溫度高於外部環境時，外部冷空氣經由建築物下方開口部流入。並重直通道向上浮升後，由上方樓層開口部流出建築物外。
空氣是由下方開口補充，空氣上升遺留空缺，此循環現象為「煙囪效應」。
*中性帶定義:
因煙囪效應氣體流動關係，使建築物上方樓層與下方樓層所受力量為相反方向。在某一高度時，所受合力為0，此一高度之橫切面稱為「中性帶」。
中性帶計算
h1×(A1)²×T0=h2×(A2)²×T火
h1、h2:開口部與中性帶的距離
A1、A2:開口面積(m²)
T0:環境溫度(K)
T火:火場溫度(K)
當A1↑中性帶上移
當T火↑中性帶下移
*具有單一個開口
h2/h1=(Ti/T0)^⅓
h2:中性帶距開口部上緣之距離(m)
h1:中性帶距開口部下緣之距離(m)
Ti:火災室絕對溫度(K)
T0:室外絕對溫度(K)
*兩個開口
例題:
門高2m，有相同面積，環境溫度300K，火場溫度900K，求門項與中性帶之距離?居室內最大壓力差?
h1×(A1)²×T0=h2×(A2)²×T火
A1,A2相同
T0:300
T火:900
h1×T0=h2××T火
h1×300=h2×900
(1)h1=3h2
(2)h1+h2=2
求出3h2+h2=2
h2=0.5m
h1=1.5m
最大溫差
△P=3460×(1/300-1/900)×1.5
=11.5pa
公式
△P=3460×(1/T0-1/T火)×h
△P:壓力差(Pa)
h:開口部與中性帶之距離
1.在中性帶以上方h為「+」
2.在中性帶以下方h為「-」
影響
1.起火居室在中性帶以下樓層時，煙霧將延著垂直通道向上浮升，通過中性帶後，經開口部流出戶外，此舉將造成煙霧延於建築物中。
2.起火居室在中性帶以上樓層時，煙霧將造成該居室開口部排出於戶外，相對上其他樓層將無煙霧，除非該居室之煙霧生成率大於開口排放率，才會蔓延至其他樓層。
*浮力作用
造成起火居室內外壓力差。火場產生大量之煙霧，密度低而具有浮力。著火房間內外產生壓力差。
△P=3460×(1/T0-1/T火)×h
△P:壓力差(Pa)
h:開口部與中性帶之距離
1.在中性帶以上方h為「+」
2.在中性帶以下方h為「-」
影響
當天花板有開孔時，如貫穿防火樓板的管道、電線等，未使用防火填塞時，因浮力作用，煙霧將由開口縫隙向上方樓層蔓延。
*空氣膨脹
定義:
火場溫度愈高，空氣密度愈小，造成空氣膨脹。
影響:
火場溫度燃燒時間逐漸升高，空氣逐漸膨脹，空氣由外界流入該起火房間，同時熱煙霧從該起火房間流出。
火場內「流出的煙霧體積率」
與自火場外
「流進的新鮮空氣體積流率」
與「溫度關係」。
Oout/Oin=T火/T0
Oout:流出的煙霧體積率(m³/s)
Oin:流進的新鮮空氣體積流率(m³/s)
*外部風效應
風壓大小
Pw=1/2CdσV²
Pw:風壓
Cd:風壓系數+-0.8
迎風面時+背風面時-
σ空氣密度(1.2kg/m³)
V風速(m/s)
影響:
建築物於逆風面承受風的正壓力，氣流流至建築物背面，紊流形成負壓力。起火居室開口部在迎風面時，將煙霧蔓延於建築物中。反之若在背風面時，能促進煙霧排出於建築物外。
*未關閉之空調系統
影響:
火災初期空調系統傳送煙霧有助於火災警報及搶救，火災增大空調系統會將煙霧傳送至建築物內部。輸入新鮮空氣，助長火勢。因此須關閉空調系統避免煙霧蔓延。
*電梯活塞效應
建築物電梯行進中，因電梯於昇降路活塞抽吸效應，促使煙霧蔓延至建築物各處。
防煙對策
1.抑制煙的發生
使用發煙量少 發煙速度慢的材料。
2.阻止煙的流動
(設防火門)(設防火閘門)
居室→(設防火門)走廊
→樓梯→上方樓層
居室→通風管道(設防火閘門)
→上方樓層
3.積極向外排煙
1.避難通道排煙法
對於走廊，樓梯間等避難通道，供給新鮮空氣，使該處所之空氣壓力高於起火居室的壓力，火和煙因而無法向走廊逸出。
2.排煙室排煙法
於樓梯間前設置排煙室，排煙室內設有供氧氣及排煙設備，可將隨人進入之煙，迅速排出屋外。
*加壓排煙法
空氣供給量
Q=Cd×A×V
=Cd×A×(√2△Pσ)
=0.839×A×√△P
Q:體積流率(m³/s)
Cd:流動係數0.65
A:流動面積(m²)
△P:壓力差(Pa)
σ:空氣密度(1.2kg/m³)
*等效流面積
並聯Ae=A1+A2
串聯Ae=(1/(A1)²+1/(A2)²)-½
*開門所需力量
F=Fd+Fp
=Fd+[Kd×W×A×△P/2(W-d)]
F:開門所需力量(N)
Fd:門自鎖力量(N)
Fp:壓力差所造成的力量(N)
Kd:係數1.0
W:門寬(m)
A:門的面積(m²)
△P:壓力差(Pa)
d:門把距門側的距離(m)
【(第五章)建築物火災預防】
*初期。成長期。最盛期。衰退期。
*溫度時間曲線
建築物之室內起火後，其擴展的過程，可用溫度，時間變化說明。
1.起火階段(第一成長期):
在此階段中，室內之溫度尚不太高，而其中時間之長短，亦隨火源與著火物之種類不同而有所差異。
2.成長階段(第二成長期):
當火點燃可燃物起火後，擴展至家具，板壁等，此時即隨著室內的條件燃燒，並擴展火勢，此後溫度就急劇上昇。
3.最盛期階段:
火焰由板壁垂直上竄，當到達天花板後即向水平方向急劇擴展，不久，整個室內就會陷入一片火海之中，此種現象一般稱為閃燃。此時溫度達到最高點即整個燃燒過程的溫度頂點。在頂點之後，火焰不斷在室內迴旋，一切可燃物繼續燃燒。
4.衰退期:
當大部分可燃物燃燒殆盡後，火勢則開始衰退，溫度亦由頂點緩慢下來，至此之後，只剩下部份材料未被燃燒進而室內乃保持200~300°C之高溫。
*等溫線。鄰棟建築物高度。
H=Pd²
H:鄰棟建築物高度。(m)
P:延燒係數
d:火源棟距離(m)
防火木構造:
曲線2級。H=Pd²(P值)無限大
曲線3級。H=Pd²(P值)0.82
曲線4級。H=Pd²(P值)0.15
普通木構造:
曲線1級。H=Pd²(P值)無限大
曲線2級。H=Pd²(P值)0.82
曲線3級。H=Pd²(P值)0.15
曲線4級。H=Pd²(P值)0.04
曲線2級。H=Pd²(P值)無限大
曲線3級。H=Pd²(P值)0.82
曲線4級。H=Pd²(P值)0.15
P值延燒系數愈小愈不易燃燒。
*【複燃(回燃現象)】
【初期】(複燃：空氣決定)
建築物因氣密良好，開口部緊閉，室內發生發焰著火，當內部氧氣銳減後，火焰短時間內熄滅成煙燻悶燒狀態。
此時人員打開開口部，空氣大量湧入，充滿室內的可燃性氣體一舉燃燒，火焰從窗口噴出，造成危險。
徵兆
1.開口處，有壓力煙滲出。
2.滲出煙由黑變黃色。
3.滲出煙為間歇性。
4.窗戶玻璃上有污漬。
5.密閉空間過熱現象。
6.火焰可見度低。
7.燃燒聲音較低沉。
8.開口部開啟或破壞時，有瞬間氣流進去。
*【輻射能回饋效應】(成長期)
火焰沿著牆壁面到天花板時，天花板為可燃燃物質，將點燃天花板，釋放大量輻射能。促使室內可燃物的燃燒速率，此為密閉空間具有的現象。
*【閃燃】(閃燃：溫度決定)
室內起火後，火勢逐漸擴大，因燃燒所生之可燃燃性氣體，蓄積於天花板附近，此種氣體與空氣混合達燃燒範圍時，將一舉引火形成巨大火焰，室內頓時成為火海。
【閃燃時間(FOT)】
火災發生後，閃燃發生為止的時間。
【影響FOT因素】
1.裝潢:
天花板>牆壁面>樓地板
2.材料:
可燃FOT短，不可燃FOT長。
3.裝潢材料熱傳導:
熱傳導↑FOT↑。
熱傳導↓FOT↓。
4.厚度:
厚度↑FOT↑。
厚度↓FOT↓。
針對天花板使用
不燃性，熱傳導大，厚度大
之材質以延長閃燃時間。
【火源大小】
火源大小=
可燃物表面積/室內全體表面積(圍壁面積)
→火源愈大讓熱愈多，FOT↓。
*【開口率】:
開口率=
開口面積/四周圍壁面積
→開口率愈小
(空氣供應不足)，FOT長。
開口率為1/16以下時，
甚至不產生閃燃現象。
開口率極大時，
因空氣冷卻效果，FOT將變長。
*【最盛期燃燒】
*通風控制燃燒:
火災初期自開口部流入空氣量不足以使全部的可燃物燃燒，燃燒速度受流入的空氣量所限制，與可燃物表面積無關。
火場燃燒初期因屋內氣密性佳，致空氣流通不足，使可燃物未有充足氧氣供應助燃，此時燃燒與可燃物表面積（數量）無關，因此可燃物受流入空氣量所控制決定。
σg½A√H/ A0＜0.235
σ:空氣密度(1.2kg/m³)
g:重力加速度(9.8m/s²)
A:開口部面積(m²)
H:開口部高度(m²)
A0:可燃物表面積(m²)
*燃料控制燃燒:
當開口部開放，流入大量空氣，此時燃燒速度與流入空氣量無關，而是受可燃物表面限制。
建築物室內空間火災燃燒達最盛期階段，若開口能提供燃燒必要空氣量，此時燃燒速度與通風量無關，而燃燒速度關鍵在室內可燃物量之總表面積（m²），此種燃燒稱為燃料控制燃燒。
σg½A√H/ A0＞0.29
σ:空氣密度(1.2kg/m³)
g:重力加速度(9.8m/s²)
A:開口部面積(m²)
H:開口部高度(m²)
A0:可燃物表面積(m²)
*最盛期燃燒速率
R=KA√H
通風控制燃燒K=5.5~6.0
燃料控制燃燒K=0.36
A:開口部面積(m²)
H:開口部高度(m)
R:燃燒速率(kg/min)
*溫度因子
火災溫度會隨時間的經過而改變，溫度時間的關係圖為時間溫度曲線。室內條件不同，此室內條件稱為溫度因子。
溫度因子=A√H/AT
A:開口部面積(m²)
H:開口部高度(m)
AT:室內全體表面積(圍壁面積)(m²)
*火災持續時間
t= W'/R= W×Af/R= W×Af/5.5A√H
W'=W×Af=(kg/m²)
W':可燃物總重量(kg)
W:火載量。當位面積之可燃物之重量(kg/m²)
Af:樓地板面積(m²)
R:燃燒速率(kg/min)
Af/A√H:【火災持續因子】↑ ，t↑
*【防止火焰經窗口向上延燒的方法】。
1.使用縱形窗(縱向長度大於橫向長度)可使火焰尾端遠離牆壁面。
2.增加側壁長度(該樓層窗口頂端至上一層窗口底端之長度)→受室內可燃物之量及A√H影響。
3.增設突出屋簷，以防止火焰向上延燒。
*【高層建築物】
，高50m以上，或16樓以上。
特性
結構特性
1.結構堅固結實。
2.樓層面積遼闊。
3.室內裝潢複雜。
4.通道出口眾多。
5.各種管道眾多。
用途特色
1.人口密度大。
2.用途複雜。
&【建築物火災特性】。
1.濃煙密佈:
建築物氣密良好，造成不完全燃燒，產生大量濃煙，造成視線阻礙。
2.高溫灼熱:
密閉式建築物，內部燃燒熱，不易擴散至外部，因而產生蓄積，搶救人員不易靠近，高溫高熱將助長火勢。
3.延燒快速:
火焰具有向上延燒擴展特性，高樓建築物之管道通道易造成煙囪效應，助長火勢迅速向上延燒。
4.逃生不易:
高樓建築物距地面高，縱深大，通路複雜，當火災發生時，內部因停電而一片漆黑，加上濃煙嗆鼻阻礙視線，人員逃生不易。
5.搶救困難:
火災發生時，建築物內部濃煙密佈，通道複雜，火源及受傷人員不易發現。加上消防人員攜帶各式消防搶救工具，增加搶救的困難度。
*火場中人類避難逃生的反應。
1.生理上:
遇危險時副腎上腺分泌大量的荷爾蒙，心跳呼吸會加速，使身體產生更大力量。
2.心理上:
產生驚慌失措緊張反應。
3.行為上:
急於逃生而有從眾，
歸巢，向光等行為。
*火災中人類避難行為特性。
1.習慣性:
會往日常所熟悉之方向及位置進行避難逃生。
2.從眾性:
盲目跟隨眾人進行逃生
3.向光性:
從明亮的地方逃生，希望遠離火災中黑暗的狀態。
4.開闊性:
愈開闊的地方障礙愈少，安全與生存機會愈高，常往開闊的地方逃生。
5.歸巢性:
有折返原來途徑的本能，此習慣有時卻會導致對陌生環境不知所措。
6.駝鳥性:
明知到危險卻不願意逃生，只躲進浴室牆角床上避難。
7.潛力性:
會作出平時不可能辦到的事情，如搬重物或跳樓逃生。
*高樓消防安全設計。
目的
1.保障人命安全
2.避免財產損失
3.維護高樓耐用
內容
1.結構防火設計。
2.室內裝潢不燃設計。
3.防火區劃設計。
4.避難通道出口設計。
5.排煙通風設計。
6.消防安全設備設計。
*地下街特性
1.人口密集。
2.形態複雜。
3.方向易迷失。
*地下建築物
1.地下室:
地下層只有樓梯或電梯通往建築物地面層，而別無出口通往避難層。
2.地下街:
地下設有飲食店，百貨店，娛樂店各種店舖。人口眾多，不特定族群經常出入，面積廣大，有許多處出口與地面相連。
3.地下道:
目的為，縮短區間距離，減少交通事故，防止交通阻塞，而建立地下車道或人行道。
《火災特性》
1.濃煙密佈:
建築物氣密良好，造成不完全燃燒，產生大量濃煙，造成視線阻礙。
2.高溫灼熱:
密閉式建築物，內部燃燒熱，不易擴散至外部，因而產生蓄積，搶救人員不易靠近，高溫高熱將助長火勢。
3.延燒快速:
火焰具有向上延燒擴展特性，地下建築物之管道通道易造成煙囪效應，助長火勢迅速向上延燒。
4.逃生不易:
地下層建築物距地面高，縱深大，通路複雜，當火災發生時，內部因停電而一片漆黑，加上濃煙嗆鼻阻礙視線，人員逃生不易。
5.搶救困難:
火災發生時，建築物內部濃煙密佈，通道複雜，火源及受傷人員不易發現。加上消防人員攜帶各式消防搶救工具，增加搶救的困難度。
6.火災瞬習萬變:
結構複雜，用途分歧，呈現極不安定狀態。
7.火勢發展難以掌握:
因缺乏充足空氣，燃燒呈悶燒狀態，濃煙密佈，延燒狀態難以掌握。
8.搶救工作危險重重:
因受上升氣流之濃煙與高熱壓迫，困難重重，消防人員進入搶救時，新鮮空氣進入，造成複燃狀態，形成消防人員的傷害。
9.起火點發現困難:
因內部漆黑無光，濃煙密佈，火點不易發現，需用紅外線火源探測器，以即早發現。
10.水損嚴重:
滅火時用的水流完全積於地下建築物之內，財務損失嚴重。
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
【(第六章)電氣火災與靜電】
【何謂電氣火災】
通電中電氣設備所造成的火災。
【造成電氣火災的原因】
(一)設備本身構造之缺陷
(二)人為疏忽
1.設備故障。
2.線路的絕緣老化。
3.使用不當，未盡維護之責。
【電氣火災發生源之熱能種類】
(一)焦耳熱(電流熱量):
當電流流經導體時，因導體具有電阻的關係，而產生之熱。(H=0.24I²RT)
(二)放電火花產生的熱能:
造成放電火花之現象，有靜電，電氣設備之高壓部洩漏。
【焦耳熱異常發熱的可能原因】
→正常回路外電流的流通。
(一)通電導體的接觸:
1.短路:
二異極之導體直接接觸或經阻抗之物相連接。
2.接地(漏電):
非接地線觸及接地導體而與大地相連通。
(二)絕緣的破壞:
1.絕緣物表面附著導電性物質
(1)積污導電現象:
承受電壓之異極體間，雖有絕緣物存在，若該絕緣物表面附著有水分灰塵等少量電解質物質，而這些附著物間，發生小規模之放電(電暈放電，沿面放電)，絕緣物表面因而流通電流，形成異極電流之通路。
(2)銀離子的移動:
承受直流電壓之銀異極導體間，其絕緣物表面若附著水分，則銀之陽離子將移動至絕緣物表面之陰極，產生電流而發熱。
2.絕緣物之變質
(1)金原現象(石磨墨化現象):
有機絕緣物表面導電化而形成通路者。
(2)部份放電:
承受高電壓之異極導體間，若其絕緣物內部留有空隙時，則該空隙之兩極側發生放電，隨時間之經過，電極之放電逐漸延長，造成絕緣破壞。
(P80)
【積污導電現象與金原現象之差異】
在異極電極間之有機絕緣物表通有電流時:
1.電流之通路未成導電化
→積污導電現象
2.電流之通路形成導電化
→金原現象
焦耳熱異常發熱原因
→氣電條件的改變
(一)電阻值的降低:
會造成回路電流上升，導致焦耳熱的上升。例如電阻器半導體的電氣破壞，電容器的絕緣破壞，線圈層間短路。
(二)過負載:
會造成焦耳熱之異常上升。例如導體的過載，電動機的過載運轉。
(三)局部電值的增大:
若電氣回路局部電阻值增大，將造成焦耳熱異常上升。例如半斷線(斷線率10%↑)，接觸不良，氧化亞銅增值發熱現象，配線之一線斷線。
【氧化亞銅增值發熱現象】
銅製導體，承受火花等高溫，一部份銅因氧化而形成氧化亞銅。該部份一面異常發熱，一面徐徐擴大，而成為火災原因。
【放電火花之種類】
(一)靜電:
指二不同帶電序列的物質，因摩擦，剝離，流動，噴出，撞及或其它作用而產生的電荷，此電荷通常以靜止不流動的形式存在。
1.產生原因:
(1)摩擦:
物體發生摩擦，因摩擦而移動接觸位置，此時因電荷分離而產生靜電現象。
(2)剝離:
指相互密接之物體，在分離之際因電荷分離而生靜電。
(3)流動:
指液體用管路輸送時，液體與管路接觸，於液體與固體之界面形成電氣之二重層，而二重層之一部分電荷又隨液體之流動而產生靜電。
(4)噴出:
指粉體，液體，氣體類由斷面積狹窄之開口部噴出之際發生摩擦而產生靜電。
(5)撞擊:
粉體之粒子之間彼此撞擊、分離之際，產生靜電。
(6)其他:
固體,粉體類物體因撞擊而「破壞導電」:液體噴向空間時呈霧狀飛散分離發生「飛沫帶電」:液體附於容器壁等固體表面而變成水滴下落分離時之「滴落帶電」。
(P81)
【靜電放電方式】:
(1)氣中放電:
帶電體在大氣中的放電形式有電暈放電、條狀放電，火花放電。此類放電之放電能量大小為電暈放電<條狀放電<火花放電。
(2)沿面放電:
當非導體之帶電物質，接近接地體之際，除帶電物體與接地體間發生放電外，幾乎同一時間，沿著非導體表面發生如樹枝狀發光之放電現象，稱為沿面放電。因能量極大易成災害之原因，其放電能量等同火花放電。
3.靜電放電引發火災過程可分為四階段:
(1)產生靜電
(2)帶電物體存在，其內部產生分極，亦即電氣二重層使二物體產生不同極性之等量電荷。
(3)帶電物體之異極間或帶電物體與接地導體間發生放電火花。
(4)放電火花附近存有可燃性物體，而物體之燃燒界限濃度所需之最小點火能量低於放電火花之熱能。
【防止靜電災害的對策】:
(1)防止靜電的產生:
①減少摩擦。
②摩擦接觸部份，使用帶電序列相近的物質。
③摩擦接觸部份，使用導電性材料。
④使用除電劑。
(P82)
(2)防止靜電蓄積:
①洩漏法:
1.接線與接地:
消除(平衡)電位差。
2.增加帶電體周圍空氣的濕度:使相對濕度達60~70%↑。
②中和法:
使帶電物體周圍之空氣離子化，以中和帶電體特有的電荷。
1.高壓離子化。
2.靜電誘導離子化。
(3)即使靜電放電亦不使產生火災:
①於容器內添加惰性氣體，以降低氧濃度，至不起燃燒反應。
②增加可燃性氣體或蒸氣濃度達燃燒上限上，而不起燃燒反應。
【電氣設備高壓部的洩漏放電】
指高壓氣異極導體間或非接地導體與大地間的洩漏放電現象。
(三)雷:
自然界中大氣的放電現象，通常由於雲層中含有過量的正電荷，而產生的放電現象。
1雷的種類:
依造成上昇氣流的氣象條件可分:
(1)熱雷:
夏季含有大量水氣的空氣，由海洋飄向陸地，因下方受熱而形成激烈上昇氣流，此時發生之雷。
(2)界雷:
大陸寒流將暖氣上推，暖氣內產生激烈氣流時，發生之雷。
(3)渦雷:
在低氣壓或颱風內部產生激烈上昇氣流時，所發生之雷。
2.依造成放電火花的形式，雷可分為:
(1)直擊雷。
(2)側擊雷。
(3)誘導雷。
(4)侵入雷。
【電氣火災的防範】
(一)電線走火:
泛指電線線路所引發的火災事故。
1.原因:
(1)短路
(2)接地(漏電)
(3)積污導電現象
(4)過載
(5)半斷線
(6)接觸不良
(P83)
2.電線的容許電流值:
指電線周圍溫度加上因電流流經電線而造成芯線的溫度上升值不超過60度的範圍內。
T1-T2=QⅹW=I²RⅹW
T1:芯線的內部溫度
T2:周圍溫度
Q=I²R=IV
W:熱阻抗
(P84)
(二)防範對策
1.經常檢視插頭及插座。
2.延長線與電氣配線的正確使用。
3.白熾燈泡的正確使用。
4.電氣設備的正確使用。
5.其他→居家的自我檢查。
十、電線通過大電流時到燃燒反應，所需要過之反應階段
(一)引火階段:
1.當電線通過二倍容許電流值，電線表面棉織物內之合成物即告熔解而生白煙，若持續一段時間則電線表面合成物減少棉織品變為鬆弛。
2.當電線通過三倍容許電流值 內部橡膠被覆即熔解，並由棉織物間流出，此時點火即會引燃，稱第一階段引火階段。
(二)著火階段:
電流量更超過引火階段，橡膠成為液狀激烈噴出，整個被覆蓋即行著火。其被覆蓋灰化剝落，露出熾熱之芯線而接觸空氣變成暗紅色，此一階段為著火階段。
(三)發火階段:
電流量持續加大，超過著火階段於芯線熔斷前被覆蓋即行著火，此一階段為發火階段。
(四)瞬間熔斷:
大電流於瞬間通過 不但芯線熔斷並衝破被覆，使銅線飛散，此種情形除銅線噴出外，外觀並無任何變化，此一階段為瞬間熔斷。
(P85).
電線走火，
火災發生原因下列六種:
1.過負載:
電流如超過電線之安培容量時，因焦耳熱之關係，芯線產生過熱。
2.短路:
電線絕緣物破損時，電線上所流通的電流未經過電負載，即經由破損處裸露之正負極導線互相接觸而短路，引燃附近的可燃物，導致火災。
3.半斷線:
花線類導線之芯線發生斷裂，但斷裂之一部分尚有接觸，或未完全斷線還留有部分完整之狀態，皆稱「半斷線」;此種半斷線導線通電時，在斷線處的導體截面積減少，導體的電阻值相對增高，造成電流流經此處時產生過熱，亦同時產生電氣火花，使得導線絕緣及周圍的可燃物起火燃燒。
4.接觸不良:
電線間之接續部或電線與配線器具之接續不良，因接觸電阻之故，當電流流通時產生局部過熱。
5.積污導電現象(電痕):
承受電壓之異極導體間，雖有絕緣物阻隔，若該絕緣物的表面附著有水分及灰塵或含有電解質之液體、金屬粉塵等導電性物質時，絕緣物的表面會流通電流而產生焦耳熱，結果引起表面局部性水分蒸發，而該等帶電之附著物間，發生小規模的放電，周而復始，絕緣物表面的絕緣性因此受到破壞，形成異極間導電通路。
6.接地(漏電):
非接地導體觸及接地之導體而與大地連接，形成接地之回路。
(P86)
「電線走火」火災的防範措施:
1.拔下電源線插頭時，應手握插頭取下，不可僅拉電線，而造成電線內部銅線斷裂
2.電源線不可壓在家具，重物下方或置放於易遭踩踏的地方，以避免發生損壞產生危險。
3.使用延長線，不可綑綁，由於電線綑綁後，不易散熱，因此溫度會昇高而將絕緣熔解，造成電線短路起火。
4.延長線避免放置爐具上方或其他熱源附近，因高溫會將絕緣熔解，造成電線短路起火。
5.延長線應在容許負載容量下使用，不可在一個插座或一條延長線上插接過多的用電器具，且延長線應使用具有過載保護裝置之產品，以防止過載而導致電線走火。
6.使用高耗電量的電器用品:電鍋，烤箱，微波爐，嚴禁用使延長線。
7.使用中延長線若有發燙或異味產生時，此為過負載的現象，應立即停止使用。
8.使用老舊,破損之延長線會造成短路、漏電或感電等危險，應立即更新。
~~~~~~~~~~~~~~~~~~
【(第7章)化學火災】
【化學火災】
極易發火、引火、爆炸危險極高的化學物質所引起火災 。
(1)氧化性固體:氯酸鹽,過氯酸鹽
(2)易燃性固體:鎂粉,硫磺
(3)發火性液體,發火性固體，
禁水性物質:鈉,鉀,鹼金屬。
(4)易燃液體，可燃液體:
乙醚,丙酮,汽油
(5)自反應物及有機過氧化物:
甲酮,乙酮，過氧化物。
(6)氧化性液體:
過氯酸,過氯化氫,硝酸。
【自然發火】:
物質在常溫下空氣中，因化學變化而發熱，熱經長時間蓄積而導致熱發火。
【準自然發火】:
物質在空氣中立即發火，或因水分，濕氣的存在而緩慢發火者。
【影響自然發火因素】
*熱的生成速率
*熱的蓄積:
1.熱傳導愈小，熱愈易蓄積。
2.水分量愈多，不易蓄積。
3.堆積方法愈細愈薄愈大量，易蓄積。
4.空氣流動量愈大，不易蓄積。
【自然發火】。
分解熱:硝化棉,塞璐璐
氧化熱:油脂類,含油白土,油屑
吸著熱:活性碳,還原鎳,素灰
發酵熱:枯草,稻草
聚合熱:丙烯腈,液化氧
【準自然發火分為種類】。
發熱物質本身易發火者:
鹼金屬(鋰鈉鉀)黃磷,赤磷。
發熱物質接觸物質發火者:
生石灰(CaO),漂白粉。
反應產生可燃性氣體而是火者:
鹼性金屬+水，稀酸+各種金屬
→產生氫氣。
【混合危險】:
二種以上物質相互混合時，二者之間相互擴散,溶解而生混合熱，進行化學反應而產生分解爆炸之現象。
【混合危險形態】:
混合危險產生反應者。
1.分解熱而產生燃燒或爆炸。
2.產生爆炸性化合物。
3.空氣與氧混合，產生具分解性或爆炸性之混合物。
【影響混合危險因素】
溫度:
溫度↑發火時間↓混合危險性↑
壓力:
壓力↑發火時間↓混合危險性↑
乙炔以銅質容器儲存，易產生爆炸性乙炔銅。
第二類(易燃性固體)+
第四類(易燃性液體可燃性液體)
《無危險》
【引火】
可燃性蒸氣,氣體與空氣濃度到達燃燒範圍時，遇到火源而起火燃燒，經由點火而燃燒的現象。
【影響引火因素】
1.引火點:引火點愈低，易引火。
2.燃燒界限:燃燒界限愈低，易引火。
3.發火能量:發火能量愈低，易引火。
4.蒸發熱:蒸發熱愈低，易引火。
5.沸點:沸點愈低，易引火。
6.突沸:突沸後產生的蒸氣量愈多，易引火。
7.溶點:溶點低，易引火。
8.斷熱壓縮:在斷熱壓縮下，易引火。
【可燃氣體的比重】
密度大於空氣，液化石油丙烷
易蓄積於地板附近。
密度小於空氣，天然瓦斯甲烷
易蓄積於天花板附近。
密度等於空氣，乙烯乙炔
隨空氣到處流動。
【可燃性液體火災狀態】
《油池火災》:油槽造成火災或因石油事故洩漏而形成之防液堤之火災。
影響因素:
1.燃燒速度:
速度愈快，放射熱愈強。
2.火焰形狀與高度:
火焰的形狀愈規則，高度愈高則放射熱愈大。火焰高度與容器直徑比約為定值。
3.火焰溫度與距離:
火焰溫度愈高，愈接近火源，則放射熱愈大。
《火球火災》:大量的液體蒸發成蒸氣，與氧氣混合成燃燒範圍的可燃性混合氣體後，突然遇到火源而產生燃燒時，形成火球火焰。
形態
1.球狀火焰(蒸氣雲爆炸):
可燃氣體之儲槽洩漏，因急速氣化擴散，又受地面之熱影響，在開放性空間中形成蒸氣雲，遇熱能而著火燃燒，形成球狀火焰。
2.BLEVE現象:
儲存在容器內液化瓦斯受火焰侵襲，瓦斯蒸發使槽內的壓力上升，安全閥釋放壓力;槽內瓦斯加熱過度，安全閥無法宣洩過大壓力，儲槽終告破裂。內容物常壓高溫之液體急劇蒸發為氣體，一面猛烈撞擊容器，並破壞而向外噴出，此蒸氣遇熱能量立即著火，在空中形成巨大火球。
【影響液體火災放射因素】
1.燃燒速度:
用油槽液面下降速度來看。
速度愈快，放射熱愈大。
2.火焰形狀與高度:
火焰形狀愈規則，高度愈高，放射熱愈大。
3.火焰溫度與距離:
火焰溫度愈高，距離愈近，放射熱愈大。
【火球火災之產生形態】
1.可燃性液化瓦斯貯槽洩漏時，因急速氣化擴散，因地熱關係而形成大量的蒸氣雲，如著火燃燒時，將形成火球火焰。
2.可燃性液化瓦斯貯槽，受熱產生BELVE現象，而造成著火爆炸，形成火球火災。
【何謂BLEVE?】
沸騰狀態的液化瓦斯，因氣化膨脹而爆炸之現象。
【如何防止BLEVE?】
1.防液堤做斜坡狀，即使防液堤起火燃燒，亦可避免火焰直接接觸貯液槽。
2.貯槽外部做斷熱處理，以降低熱的傳入速度。
3.設固定的灑水設備，以冷卻過熱的貯液槽。
【災害消防搶救程度】
(H, A, Z, M, A, T)
(危 行 區 立 支 善)
危險辯認(H)
行動方案(A)
區域管制(Z)
建立管理系統(M)
請求支援(A)
善後處理(T)
*區域管制(Z)
紅:熱區,禁區,污染區。
黃:暖區,緩和區,除污區。
綠:冷區,安全區,支援區。
指揮要站在冷區上風位置;
民眾要站在冷區之外。
【危險性化學品災害】
火災、爆炸、洩漏、人員重毒、受困。
【化學品分類及標示】
1.物理危害
2.健康危害
3.環境危害
公共危險物品。
第 4 條
可燃性高壓氣體，係指符合下列各款規定之一者：
一、在常用溫度或攝氏35度時，表壓力達每平方公分10公斤 以上或100萬帕斯卡（MPa） 以上之壓縮氣體中之
甲烷、乙烷、乙烯、氫氣。
(1)35度
表壓力每平方公分10公斤
100萬帕斯卡。壓縮氣體
甲烷、乙烷、乙烯、氫氣。
二、在常用溫度下或攝氏15度時，表壓力達每平方公分2公斤以上或零點200萬帕斯卡(MPa)以上之壓縮乙炔氣。
(2)15度
表壓力每平方公分2公斤。
200萬帕斯卡。壓縮乙炔氣。
三、在常用溫度或35度以下時，表壓力達每平方公分2公斤以上或零點200萬帕斯卡(MPa)以上之液化氣體中之
丙烷、丁烷及液化石油氣。
(3)35度
表壓力每平方公分2公斤。
200萬帕斯卡。液化氣體中之
丙烷、丁烷及液化石油氣。
「丙烯、丁二烯」
為可燃性高壓氣體。
~~~~~~~~~~~~~~~~
【(第8章)滅火藥劑與滅火原理】
【滅火藥劑】
《氮(N2)》
1.稀釋窒息法
2.常溫下無法液化
3.氧濃度21%→降至11~12%才可滅火。
4.在體積空間，必須加入0.7V之氮。
《二氧化碳》
1.用稀釋窒息法
將氧21%降窒15%。
故體積空間須加入0.4V二氧化碳。
2.冷卻法
液體→氣體，吸熱反應。
二氧化碳優點
1.滅火不留痕跡，無水痕。
2.二氧化碳為氣體，用滲透擴散作用，分佈空間。
3.不導電，用於電氣場所。
4.用壓力，經配管將二氧化碳分佈各空間。
5.常溫下可液化，無須龐大儲存空間。
6.價格便宜，易取得。
【Co2與N2】
1.滅火效果Co2>N2。
Co2有冷卻效果。需滅火藥劑量遠低於N2。
2.藥劑儲存空間Co2<N2
《氬氣(Ar)氦氣(He)》
可運用在金屬火災
《鹵化氫(海龍)》:
碳氫化合物中的氫原子，一部或全部被鹵素所取代，此種化合物為「鹵化氫」。
1.滅火作用:
(1)稀釋窒息作用
(2)抑制作用:例如
海龍1301→CF3Br
CF3Br→CF3+Br
Hα+OH+Br=α+H2O+Br
(Br產生觸媒作用，促使H與OH結合成H2O)
(2).海龍之命名
第1數字代表「C」之原子數
第2數字代表「F」之原子數
第3數字代表「Cl」之原子數
第4數字代表「Br」之原子數
第5數字代表「I」之原子數
最後一個字為「零」則不顯示
(C,F,C,L,Br,I)
例:CCl4=Halon104
Halon1211=CF2ClBr
3.海龍替代品選用考量因素:
(1).滅火效能高。
(2).破壞臭氧層指數(O.D.P值)及溫度效應值(G.W.P值)越愈低愈愈好。
(3).大氣停留時間愈短愈好。
(4).對人員及被保護設備破壞性低。
(5).與原系統具相容性。
惰性氣體以高壓方式儲存。
【四種海龍替代品】
1.IG-01(通稱Argotec)
組成Ar(氬氣)，主要稀釋降低氧濃度，達滅火效用。氬氣在空氣中占有0.93%，氬在高溫高壓下，不與任何物質產生化學反應。
特性:
(1)臨界溫度-122.4C，在常溫下液化困難，需要龐大的高壓儲存容器。
(2)臭氧層(ODP)=0。
溫室效應(GWP)=0。
(3)無毒，無損害，無腐蝕。
(4)無殘留物。
(5)噴射時，無驟冷及無產生霧化現象。
2.IG-100(通稱NN100)
組成N2(氮氣)，一定空間內，噴入氮氣，氧的濃度需要氮稀釋12~13%，需加入0.7倍的氮，使空氣氧濃度降至燃燒界之外，即可滅火。
(1)臨界溫度-147.2C，在常溫下液化困難，需要龐大的高壓儲存容器。
3.IG-55(通稱Argonite)
組成氮(50%)氬(50%)，
二種混合。
改變防護區內空氣中氧濃度，降低空氣濃度至15%以下。
(1)臭氧層(ODP)=0。
溫室效應(GWP)=0。
(2)無毒性，無腐蝕性，對人體不產生傷害，不會與其它物質或火焰起化學反應變化，無副產品。
(3)導電性低，保護電器設備。
4.IG-541(通稱INERGEN)
組成
氮(52%)氬(40%)
二氧化碳(8%)。
三種混合。改變防護區內空氣中氧濃度，降低空氣濃度至15%以下。
(1)臭氧層(ODP)=0。
*溫室效應(GWP)=0.08
(8%二氧化碳)
(2)無毒性，無腐蝕性，對人體不產生傷害，不會與其它物質或火焰起化學變化，無副產品。
(3)INERGEN以150bar之壓力於氣態儲存，釋放時二氧化碳產生霧氣影響能見度。
(4)導電性低，保護電器設備。
【液態滅火藥劑】
一.水
優點:
(1)便宜，易取得
(2)冷卻效果佳。因為水的比熱與蒸發熱大，故可大量吸收火場熱量。
缺點:
(1)表面張力:因為表面張力大，無法深入可燃物內部滅火
(2)水損嚴重
(3)具導電性，不適合電氣火災場所用。
二.水溶液
1.酸鹼劑。
2.界面活性劑。
3.增粘劑。
4.泡沫。
1.酸鹼劑
H2SO4+2NaHCO3
→Na2SO4+2H2O
2.界面活性劑
(1)減少表面張力:
使水易於霧化，且可易於滲透可燃物。
(2)乳化作用:
對於油類火災，可產生遮斷效果。
(3)起泡作用:
製成空氣泡沫滅火器，以撲滅油類火災。
3.增黏劑:
增加水的附著力，減少其流動性。
為何不常使用增黏劑之原因
(1)水溶液過黏，導致水的穿透力變差，無法作為深層火災之滅火劑。
(2)增加水帶或系統的摩擦損失。
(3)無法噴出霧狀水。
(4)使建築物地板變滑，影響救災。
(5)造成火災後，清理問題。
4.泡沫
(1)化學泡沫
6NaHCO3+Al2(SO4)3→
6CO2+3Na2SO4+2Al(OH)3+18H2O
(2)空氣泡沫
利用網狀瞄子噴射時所製造之泡沫，稱機械泡沫
三、固體滅火藥劑
A:普通火災
B:油類火災(非水溶性)(水溶性)
C:電氣火災
D:金屬火災
(1)第一種乾粉(普通乾粉)
碳酸氫鈉90%(NaHCO3)
*白色粉末
*白色*適用BC類火災
[窒息，冷卻，抑制作用]
碳酸氫鈉愈熱時即分解產生二氧化碳和水，蒸氣具有窒息和冷卻作用。產生金屬活性其可以和火災產生活性基作用，而抑制其產生。
(2)第二種乾粉(紫焰乾粉)
碳酸氫鉀85%(KHCO3)
*紫色粉末
*適用BC類火災
[窒息，冷卻，抑制作用]
*滅火效果
(碳酸氫鉀)>(碳酸氫鈉)
碳酸氫鉀愈熱時即分解產生二氧化碳和水，蒸氣具有窒息和冷卻作用。產生金屬活性其可以和火災產生活性基作用，而抑制其產生。
(3)第三種乾粉(多效磷鹽乾粉)
磷酸二氫銨70%(NH4H2PO4)
不得滲入白土2%
*粉紅色粉末
*適用ABC類火災
[稀釋氧氣，冷卻作用]
遇熱產生氨和多量蒸氣，具有稀釋氧氣及冷卻作用。
(4)第四種乾粉(錳納克斯乾粉)
XBC乾粉。碳酸氫鉀與尿素。
(KHCO3+CO(NH2)2尿素)
鉀27~29%。氫14~17%。
*灰白色
*適用BC類火災
5.鉀鹽乾粉
*適用BC類火災
6.硫酸鉀乾粉
(K2SO4)硫酸鉀70%
*白色
*適用BC類火災
7.氯化鉀乾粉
(KCl)氯化鉀70%
*白色
*適用BC類火災
(1).氣體
*不燃氣體CO2。
適用BC類火災。
*海龍或海龍替代品。
適用BC類火災。
(2).液體
*酸鹼劑(A+B劑)。用A類火災。
*水(柱狀)。適用A類火災。
*水(霧狀)。適用ABC火災。
B類
(非水溶性△尚可)
(水溶性O可以)。
*水+界面活性劑
適用A類。
B類(非水溶性△尚可)
*水+增黏劑
適用A類。
*化學泡沫(安定劑)
適用AB類。
*空氣泡沫(機械泡沫)
適用A
B類(水溶性△尚可)
*抗醇型空氣泡沫
(味道煞車油，酒精火災用耐醇型)
適用A
B類(水溶性△尚可)
*特殊液體(如高沸點酯類)
適用A類△尚可，D類。
3.固體
*碳酸氫鈉型。 BC火災
*碳酸氫鉀型。 BC火災
*磷酸二氫氨型。 ABC火災
*特殊固體(石墨)。 D火災
對於金屬火災，一般之滅火藥劑無法適用，其無法適用原因及滅火對策為:
(一)無法適用之原因:
可燃性金屬，具有強烈之氧化性，遇高溫即氧化，滅火劑在此高溫下，分解與金屬起化學變化，不但不能滅火，反而擴大火災。
【可燃性金屬】
1.比重輕金屬:
金屬成塊狀，極易與氧或水起劇烈反應。熔點低，發火後四周流出而擴大延燒。
如:鋰、鈉、鉀。
2.比重大金屬:
金屬成粉狀，表面氧化而引起燃燒，燃燒時在粒子表面發出火花。
如:鋅、鋁、鈦、鈾。
(二)滅火方法
除了乾燥沙之外
1.高沸脂類
(磷酸、酸等無機類)，可令一般金屬(比重特小之金屬除外)沉入其中。
一面冷卻熱度，一面斷絕與氧接處，達滅火效果。此化合物引火點越高，效果越好。
2.Trimethoxyboroxin
(海軍大英文比較多)
美國海軍發明滅火器。此液體可形成一層氟素玻璃薄膜，附著於燃燒金屬表面，產生遮斷作用。
3.TEC滅火劑:
英國發明，固體滅火藥劑，用三種氯化物(氯化鋇，氯化鉀，氯化鈉)共同晶點所合成。具有低熔點特性，可附著於燃燒中之金屬，(對鎂，鈾)等火災有效。
4.可用乾燥碳酸鈉、石墨加入磷化物等。
『二氧化碳滅火設備』
特性:
1.無色，無味之惰性氣體。
2.比空氣重1.5倍，一直聚積於低處之顧慮。
3.過量濃度會造成人員窒息之危險性。
4.放射時會造成巨大噪音，影響視線等。
5.放射時若皮膚直接接觸會造成凍傷。
6.可液化儲存。
7.絕緣性高，適合電氣火災。
8.能滲透任何間隙，適合深層火災使用。
9.滅火後不留污損痕跡，沒有污染、腐蝕、潮濕。
二氧化碳滅火設備
滅火功能
1.窒息作用:
二氧化碳有較高的密度，空氣1.5倍。
1kg二氧化碳，可產生0.5立分米的氣體。大量的二氧化碳，可以窒息與稀釋空氣中的氧濃度。
2.冷卻作用:
液化壓縮狀態儲存於高壓氣體容器內，當液化二氧化碳釋放時，瞬間減壓氣化，氣體大量膨脹而吸收周圍的熱量，部分變成乾冰，使附近空氣溫度降低，達冷卻之作用。
適用場所:
貴重設備，檔案資料，儀器儀錶，600V以下電氣設備，油類初期火災。
1.可燃性，易燃性液體，氣體火災。
2.電氣設備火災
3.重要文件防護
4.發電機，內燃機
5.危險性固體
不適用於
1.過氧化物
2.金屬氫化物
3.活性金屬(鈉、鋰、鉀、鎂)
乾粉滅火設備
特點:
1.滅火時間短，效率高，對石油類滅火效果顯助。
2.電絕緣性能好，可撲滅帶電設備火災。
3.對人，畜無毒或低毒，對環境不會產生危害。
4.滅火後對機械設備之污損較小。
5.具壓力之氮氣或二氧化碳作為噴射動力，或以固體發射劑為噴射動力，不受電源限制。
6.乾粉能長距離輸送，設備可遠離火區。
7.特別適用缺水地區防火。
8.寒冷地區使用不需防凍措施。
9.藥劑長期儲存不易變質。
適用範圍:
1.易燃性液體:油槽，加油站
2.可燃性氣體、液體:天然氣加工場LPG加氣場。
3.各電器設備，電氣火災。
4.木材，紙張，紡織，A類火災。
5.D類火災(鉀鈉鎂鈦鋯)。
不用場合:
1.自身能釋出氧氣或提高氧源之化合物之火災。
硝化纖維類，過氧化物。
2.普通類深層火災。
3.精密儀器電氣設備，電腦火災。
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