室內火災所產生的熱煙層由天花板向下沉降的時間直接影響逃生；以此觀點而論，下列何者較不利於逃生？

本題考點

室內火災熱煙層下降時間的影響因素——由煙量與蓄煙空間的平衡，判斷何種條件對避難最不利。

正解理由

熱煙層的下降速率取決於火羽流向上捲吸所產生的煙量，與天花板下方可蓄積煙層的空間體積之比。天花板越矮，一方面上部可蓄煙的體積越小，同一產煙率下煙層厚度增加得越快；另一方面煙層起始高度本來就接近人員頭部，煙層只需下降很短距離即侵入呼吸帶，使可用避難時間大幅縮短，四個選項中對逃生最不利，故選 A。

逐項排除

1. (A)

   對逃生最不利。天花板矮者蓄煙空間小、煙層起始高度低，煙層迅速壓到呼吸高度，能見度與可用避難時間同時惡化。

2. (B)

   較大的室內空間代表可蓄積熱煙的體積大，相同產煙率下煙層界面下降較慢，對避難相對有利。

3. (C)

   較大的樓地板面積使煙層每下降一單位高度所需的煙量增加，界面下降速率變慢，同樣爭取到較多避難時間。

4. (D)

   較小的火源周長代表火羽流的捲吸周界短、捲入空氣量與產煙率低，煙層生成速度慢，屬有利於避難的條件。

記憶點

煙層下降的物理核心是火羽流捲吸。浮力驅動的火羽流上升過程中不斷把周圍冷空氣捲入，因此越往上、質量流率越大，常用的 Zukoski 型式為 ṁ ≒ 0.071 × Q_c^(1/3) × z^(5/3)，Q_c 為對流熱釋放率、z 為自虛擬火源起算的高度。這條式子解釋了兩件事：一是煙量主要由捲入的空氣構成，燃料本身的質量只佔極小比例；二是捲吸量隨高度以 5/3 次方暴增，天花板越高，同樣的火在到達頂棚前已捲入更多空氣，煙層溫度反而較低、下降較慢，避難條件較佳。火源周長則影響捲吸周界，周長小者捲入量少、產煙率低，同樣延緩煙層下降。

把煙量換成煙層厚度，就是質量守恆：煙層界面下降速率約等於產煙體積流率除以樓地板面積，故面積越大、下降越慢；而可用的下降行程則取決於天花板高度減去限界煙層高度（避難安全驗證常取人員呼吸高度約 1.8 公尺）。矮天花板同時吃虧在「行程短」與「蓄煙體積小」兩端，這是本題的關鍵。

工程上以 ASET（可用避難時間）與 RSET（所需避難時間）的比較作為判準，ASET 即煙層降到限界高度、或溫度、輻射熱、一氧化碳濃度、能見度任一項先達到危害基準的時間。對應的改善手段包括設置排煙設備直接抽走煙層、以防煙垂壁與區劃把煙侷限在起火區域、提高天花板高度增加蓄煙容積，以及降低內裝可燃物以壓低熱釋放率。此外天花板高度也會拉長探測器與撒水頭的動作時間，形成雙重不利，是相關考點常見的延伸提問方向。