火場能見度與煙霧消光係數有密切關係，若以煙霧的質量光學密度 Dm（m2/g）代表煙霧密度，假定在長 8m、寬 6m、高 3m 之實驗室燃燒 600g 之聚氯乙烯（PVC），其 Dm＝0.12 m2/g，試估算實驗室內發光避難指示燈之能見度為何？

本題考點

以質量光學密度求煙層消光係數，再依能見度經驗式估算發光型標示的可視距離。

正解理由

依煙霧能見度理論，消光係數 K 由質量光學密度、燃燒質量與空間體積求得：K＝Dm×M/V；再依 Jin 的能見度經驗式 V＝C/K，其中發光型（自行發光）標示取係數 C＝8，反射型物體取 C＝2～4。本題空間體積 V＝8 m×6 m×3 m＝144 m³，K＝0.12 m²/g×600 g÷144 m³＝0.5 m⁻¹（此為以 10 為底的光學密度基準），換算成自然對數基準之消光係數 K′＝0.5×2.303＝1.1513 m⁻¹，代入 V＝8÷1.1513＝6.95 m，四捨五入為 6.96 m，故選 D。

逐項排除

1. (A)

   10.44 m：相當於把能見度係數誤取為 12，高於發光型標示的 8，結果被高估。

2. (B)

   5.22 m：相當於係數取 6，介於反射型與發光型之間，並非題目所問的發光型標示。

3. (C)

   2.61 m：相當於係數取 3，那是反射型物體（如一般看板、牆面文字）的適用值，題目明示為「發光避難指示燈」，不適用。

4. (D)

   6.96 m：以發光型係數 8 除以消光係數 1.1513 m⁻¹ 所得，為正解。

記憶點

這題把兩個獨立的概念串在一起，任一環節搞混就會落入誘答。第一環是消光係數。煙對光的衰減服從朗伯－比爾定律 I/I₀＝e^(－K·L)，K 即消光係數，單位 m⁻¹。實務量測常以光學密度 OD＝log₁₀(I₀/I) 表示，而 Dm（質量光學密度，m²/g）是以 10 為底定義的材料常數，因此由 Dm 算得的 0.5 必須乘上 ln10＝2.303 才能與自然對數基準的 K 相容。這一步是本題最容易漏掉的關鍵；若忘記換底而直接以 8/0.5＝16 m 作答，選項中根本沒有對應值，反而是自我檢核的提示。

第二環是能見度係數。Jin 的實驗結論可寫成 V·K＝C：發光型標示 C≒8、反射型物體 C≒3（範圍 2～4）。差異來自光源本身是否發光——發光體逆著煙層仍能被辨識，反射體則需光線來回穿透兩次，故可視距離大致只有發光體的三分之一。國考題若把「發光避難指示燈」改成「牆上的文字」或「反光標示」，答案就要換係數重算，這正是本題四個選項的設計邏輯：同一個 K，四個不同的 C。

值得補充的是刺激性煙的修正。Jin 另指出當煙具刺激性（如含氯化氫的 PVC 燃燒煙）時，人員因流淚、閉眼而使實際能見度低於理論值，修正式約為 V＝(0.133－1.47 log K)/K，在 K 值較大時衰減更明顯。本題燃燒物正是聚氯乙烯，其熱裂解會產生大量氯化氫與濃黑煙，是火場中毒性與減光性都偏高的材料，這也是命題選用 PVC 的用意。

易混淆數值對照：避難安全驗證常用的容許能見度基準，一般居室約 5 m、大空間或不熟悉環境的場所要求 10 m 以上；煙層下降至距樓地板 1.8 m（人員頭部高度）亦為判定基準之一。標示設備、避難指標與緊急照明的設置目的，即在於煙中仍能維持可辨識性。延伸考法包括：反算某能見度所對應的可容許燃燒質量、或結合火羽流捲吸求煙層下降時間，再判斷避難可用時間是否足夠。