根據火場能見度(S)與消光係數(K)間之經驗公式,對於發光物體之敘述何者正確?
- AKS=3
- BKS=5
- CKS=8
- DKS=10
正解 C — KS=8
出處:106 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 17 題(測驗題共 40 題,另有申論 2 題)
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本題考點
火場減光(消光)係數 K 與能見度 S 之經驗關係式,以及發光物體與反射(非發光)物體係數值之差異。
正解理由
依火災學中由煙層減光性推導之能見度經驗公式,能見度與消光係數成反比,可寫成 S=C/K,其中常數 C 依觀察對象性質而異:觀察對象為自身發光的物體(如緊急出口燈、發光型標示設備)時,C 約取 5~10,一般教科書與國考通用取值為 8;觀察對象為反射光線的非發光物體(如牆面標示、門框)時,C 約取 2~4,通用取值為 3。差異原因在於發光目標只經一次單程衰減,反射型目標須經環境光照射再反射入眼的兩段衰減。本題指定觀察對象為「發光物體」,故 KS=8,故選 C。
逐項排除
- (A)
KS=3 是觀察對象為反射光線之非發光物體時所適用的常用值,例如牆面上的一般文字標示,與題目指定的發光物體條件不符。
- (B)
KS=5 落在發光物體係數範圍 5~10 的下緣,屬區間端點而非火災學教科書與國考通用之代表值。
- (C)
KS=8 為發光物體的通用代表值,代表煙愈濃、消光係數愈大時能見度成反比下降,與題目條件相符,為正解。
- (D)
KS=10 為發光物體係數範圍的上緣端點,同樣不是標準採用的代表值,僅為區間邊界。
記憶點
會自己發光的看得比較遠,KS=8;只能反光的看得近,KS=3。
深度詳解法規沿革 · 單位換算 · 易混淆對照
能見度公式的理論根源是光在介質中衰減的朗伯-比爾定律(Lambert-Beer law)。光通過含煙氣體時強度呈指數衰減,I=I₀·e^(−K·L),其中 I₀ 為入射光強度、I 為通過距離 L 後的光強度、K 即消光係數(extinction coefficient),單位為 1/m。K 值可由減光率量測換算:K=(1/L)·ln(I₀/I)。當煙層的 K 值愈大代表煙愈濃,人眼能辨識目標的距離就愈短,兩者互為倒數關係,故整理成 S=C/K 的形式,等價於 K·S=C 為定值。
常數 C 之所以分成兩組,在於人眼辨識的物理機制不同。自身發光的物體,光源直接朝觀察者傳播,只需經歷一次單程衰減;反射型物體則需要環境光先照到物體、再由物體反射到眼睛,等於經歷兩段衰減路徑,且反射率本身小於 1,因此在同樣濃度的煙中,反光物體的可辨識距離只有發光物體的三分之一上下。這正是避難引導採用自身發光型標示設備、並在濃煙環境要求提高其亮度的理論基礎,也是「發光 8、反光 3」這組數字的由來。
數值記憶可搭配另外兩組火場煙害判定值一起背:一般認為熟悉建築物內部的人員,能見度約 3~5 公尺即可完成避難;不熟悉環境者則需約 15~20 公尺以上。將此代回 K·S=8,可推得對不熟悉者而言 K 約需小於 0.4~0.5 (1/m),對熟悉者 K 約 1.6~2.7 (1/m),這組換算常出現在排煙設備性能設計的申論題中。此外,減光係數與煙粒子濃度、粒徑分布相關,燃燒不完全、含碳量高的燃料(如聚苯乙烯、橡膠)產生的黑煙 K 值遠高於木材陰燃的白煙,這是同一火載量下煙害程度差異的主因。
易混淆概念對照:消光係數 K 談光學可見度;煙層下降速率與界面高度談煙的物理堆積;一氧化碳濃度與碳氧血紅素飽和度談毒性。三者在火場人命危害評估中須同時檢核,不可只以其中一項判定。
相關考點延伸:本經驗式常與煙囪效應、煙層下降時間公式合併出題,或改問「非發光物體的 KS 值」以測驗考生是否只背了單一數字,答題時務必先確認題目指定的是發光或反射物體。
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 106 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