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方 」 成 正 比。 為 火 災 成 長 係 數（fire growth 表一、 火災成長速率及其常見情境。
（數據來源：An Introduction to Fire Dynamics）
2
coefficient, [kW/s ]），依據可燃物的種類及
火災成長 火災成長對應
分布而有不同的數值，舉例來說中等速度成長 該成長速率之常見情境
2
速率 之 α 值 [kW/s ]
2
（medium）的值為 0.01172 [kW/s ]，而極快
慢速成長 密集堆積的紙類產品 0.00293
2
速（ultrafast） 成 長 火 災 為 0.1876[kW/s ]。
火災成長速率及其常見情境如表一，其對應的 中等速度 傳統床墊（非泡棉聚合物） 0.01172
成長
火災成長的曲線如圖一。
PU 聚合物床墊
快速成長 0.0469
越快速的火災成長，其達到燃燒最盛期的速 PE 棧板，堆積 1 公尺高
率越快。而火災的成長速率影響條件甚多，如不 極快速成長 高架儲存貨櫃 0.1876
考慮設備或人員滅火的條件下，一般來說以燃料
種類、通風條件，以及燃料分布有關。 70000
放 率 熱 釋
60000
閃燃的定義
50000
在 繼 續 說 明 燃 燒 曲 線 之 前， 有 必 要 先 賦
40000
予 閃 燃 一 個 明 確 的 定 義。Dr. Drysdale 在 An
30000
Introduction to Fire Dynamics 中給予閃燃的定
20000
[kW/s 2 ]
義是「燃燒從局部火災成長為整個區劃空間所有
10000
2
可燃物表面同時燃燒的過渡期」 ，並以「樓地
0
2
板承受 20 kW/m 的熱通量（heat flux）」或「天 0 200 400 600 800 1000
花板附近的溫度達到 600° C」做為指標。 時間 [s]
慢速成長火災 中速成長火災
2
使用 20 kW/m 做為閃燃指標，是因為一般 快速成長火災 極快速成長火災
2
大部分常見的可燃物品，在 20 kW/m 的熱通量
圖一、 火災成長速率圖
下會被迅速引燃（ignite），而當煙層在一般天
花板（特別加高的天花板除外）達到 600° C 時，
為什麼空氣供給決定了火災的燃燒速率？
2
通常能提供樓地板 20 kW/m 以上的熱輻射，因
因為燃燒是一種放熱的氧化反應，在大部分常
此這兩個指標可以說是相似的條件。
見的燃燒中，元素（如碳原子、氫原子）與氧化
燃燒與通風：空氣的供給量， 合並釋放能量。因此，若沒有足夠的氧氣，燃燒

決定了火災的最大燃燒速率 就無法進行（在此僅討論一般常見的燃燒狀況，
並排除非以氧原子進行的放熱反應）。如果空間
最 盛 期 的 燃 燒 熱 釋 放 率（Heat Release
內所有的可燃物已達到自燃溫度（autoignition
Rate, HRR）固然與空間內可燃物有關，但另一
temperature），那麼空氣（氧氣）的供應量，
個關鍵的因素是通風條件。
就決定了最大的燃燒速率。
因為燃燒最盛期屬於「後閃燃階段（post-
因為如果沒有氧氣，即使有再多的燃料，也
flashover）」； 在 閃 燃 之 後， 空 間 內 所 有 可
無法燃燒。根據研究，1kg 的空氣，平均可產生
以燃燒的物品表面都已經被點燃。而當所有可
釋放 3MJ 的燃燒反應，而供給 1kg 的純氧平均
燃物已經點燃的狀況下，燃燒的速率取決於空
可產生釋放 13.1MJ 的燃燒反應。
氣供給量。也就是火災由「燃料控制（fuel-
controlled）」轉變為「通風控制（ventilation-
請各位讀者務必記住一句話：「在火場中，
controlled）」。
空氣的供給量，決定了火災的最大燃燒速率！」

︱第 02 期 2021 February ︱ 42