下列有關燃燒速度之敘述，何者錯誤？

本題考點

室內火災燃燒速度的定義，及其與火災各階段、通風因子的關係。

正解理由

燃燒速度指單位時間內室內可燃物因燃燒而減少的重量，常以每分鐘公斤表示。在通風控制型的室內火災中，燃燒速度與開口部的通風因子成正比，其形式為開口面積乘以開口高度的平方根。就火災成長曲線來看，重量減少速度在成長期至閃燃前後急遽上升，進入最盛期（全盛期）後因受限於開口進氣量而達到最大值並維持相對穩定，其後隨可燃物存量耗竭而逐漸下降，並非在全盛期仍持續快速增加，故選 A。

逐項排除

1. (A)

   敘述錯誤，為本題應選者。最盛期的燃燒速度是達到最大且趨於穩定，快速增加發生在其前的成長期。

2. (B)

   敘述正確。燃燒速度即以室內可燃物重量因燃燒而減少的速率定義，屬質量損失速率的概念。

3. (C)

   敘述正確。通風因子包含開口面積，開口愈大進氣量愈多，通風控制階段的燃燒速度隨之愈快。

4. (D)

   敘述正確。通風因子中的開口高度以平方根形式出現，故燃燒速度與開口高度的平方根成正比。

記憶點

室內火災的發展分為初期、成長期、最盛期與衰退期，燃燒速度在各階段的變化是本題的骨幹。初期由起火物本身控制，燃燒速度小；成長期火勢向周圍可燃物延燒，燃燒速度加速上升，若室內蓄熱與輻射回饋足夠，會在某一瞬間發生閃燃，全室可燃物表面幾乎同時起火；進入最盛期後室內已無足夠氧氣供應，火災由燃料控制轉為通風控制，燃燒速度被開口進氣量鎖住而達到最大值並維持相對穩定，此時室溫最高、火焰自開口噴出；待可燃物大量消耗後進入衰退期，燃燒速度隨之遞減。

通風控制型火災的燃燒速度以開口因子描述，形式為開口面積乘以開口高度的平方根。此式的來源是開口處內外氣體密度差所驅動的自然對流：流速依柏努利關係與有效高度差的平方根成正比，再乘上開口面積即得體積流率，故進氣量正比於開口面積乘開口高度平方根；由於通風控制階段每單位進氣所能燃燒的燃料量大致固定，燃燒速度自然依同一比例變化。

易混淆的概念有三組。其一是燃料控制與通風控制，成長期屬前者、最盛期屬後者，兩者的限制因子不同。其二是燃燒速度與熱釋放率：前者是質量損失速率、單位為每分鐘公斤，後者是功率、單位為千瓦，兩者以燃燒熱相乘連結。其三是閃燃與爆燃：閃燃是熱累積導致的全面延燒，爆燃是缺氧悶燒環境突然進氣所造成的急速燃燒。

延伸考點方面，開口因子還可用於推估火災持續時間與最盛期室溫，火載量除以燃燒速度即為約略的燃燒持續時間，這也是建築物防火區劃與構造耐火時效設計的理論背景之一；開口若愈大，燃燒速度愈快而持續時間愈短，室溫上升卻愈急遽，兩者的取捨也常成為申論題的切入點。