109 消防設備人員高等考試 消防設備師 警報系統消防安全設備 考古題詳解

109 年・消防設備人員・高等考試・消防設備師
試題代碼 警報系統消防安全設備

第 一 題25 分

在高科技廠無塵室中,常使用極早期偵煙系統,請說明其採用原因、作動原理及設置位置;並請說明其與偵溫式探測器之差異。

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核心觀念

本題考查無塵室的火災特性、極早期偵煙系統(吸氣式偵煙探測系統,Aspirating Smoke Detection, ASD)的偵測原理與配置,以及偵煙和偵溫的差別。作答時要掌握一個重點:無塵室空調換氣量大、氣流流動快,煙可能在傳統探測器反應前就被稀釋或帶離;因此常以主動抽取空氣樣本的方式,提早偵測火災初期的微量煙粒。

本題主要是設備原理與設置觀念題,沒有特定計算公式。說明法規時,應以命題當年(民國 109 年)法規為準;題目並未要求引用特定法條。

解題方法

依「為何需要、如何偵測、設在哪裡、和偵溫有何不同」四個面向作答,並把無塵室的氣流特性連結到設備選用與位置配置。

一、採用極早期偵煙系統的原因

  1. 火災風險隱蔽且初期煙量小:無塵室內的機台、電源設備、電纜或製程設備發生異常時,常先產生過熱或陰燃,初期煙粒少、溫升也不明顯。
  2. 空調換氣與循環氣流強:煙粒容易被稀釋、帶離起火點,或隨回風流動;單靠一般點型探測器,可能較晚才在探測器附近累積到動作濃度。
  3. 火災造成的損失大:煙塵、腐蝕性氣體或滅火造成的污染,都可能損害精密設備與產品;及早發出警報,可縮短確認與處置時間。
  4. 空間與設備配置特殊:高架地板、回風層、管線區、機台內部等處,可能形成不易由一般天花板探測器有效涵蓋的區域。

因此,極早期偵煙系統的目的,是在可見煙或明顯溫升之前,先偵測空氣中微量煙粒並提供分級警報。

二、作動原理

極早期偵煙系統屬於吸氣式偵煙。其基本流程如下:

  1. 在需防護區域配置採樣管,並在管路上設置多個採樣孔。
  2. 偵測器內的抽氣裝置持續將各採樣孔附近的空氣吸入管路。
  3. 空氣樣本進入偵測器後,經過濾或氣流處理,再由高靈敏度光學感測元件分析煙粒;常見原理為光散射偵測。
  4. 當煙粒濃度達到設定門檻時,系統依濃度或警報設定發出預警、火警等分級訊號,並可連接火警受信總機或其他控制設備。

可用一句話概括:以風扇主動採樣、以高靈敏度感測器分析空氣中的微量煙粒。

三、設置位置

採樣孔與採樣管應依防護區的氣流方向、回風位置和火災風險配置,優先涵蓋煙粒可能出現或聚集的地方,例如:

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第 二 題25 分

依 119 火災通報裝置認可基準,請論述 119 火災通報裝置應如何進行性能試驗?

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核心觀念

本題考查「119 火災通報裝置認可基準」的性能試驗方法與判定要領。119 火災通報裝置可由手動啟動,或由火警自動警報設備連動啟動,透過公眾交換電話網路向消防機關通報蓄積語音,並提供通話功能。

作答時,依基準「壹、技術規範及試驗方法」的「五、性能試驗」逐項說明,並掌握試驗主軸:啟動、優先通報、語音訊息、回撥通話、電源及附加功能。性能試驗視需要使用 119 火災通報裝置模擬試驗裝置及模擬電話迴路。

法規基準:以命題當年(民國 109 年)法規為準。

解題方法與試驗項目

依基準所列順序,可分為下列十二項:

  1. 手動啟動裝置試驗 依申請圖面所註明的方法操作,反覆測試十次以上,確認每次均可送出撥號信號;操作須容易、確實,撥號信號須立即送出,且完成動作時有顯示。

  2. 電話迴路切換試驗 在裝置所連接的電話迴路正在通話時操作手動啟動裝置,確認裝置能捕捉模擬電話迴路,並強制切換至發信狀態。

  3. 優先通報試驗 操作手動啟動裝置,確認模擬消防機關為第一順位通報對象。

  4. 蓄積語音訊息試驗

  • 手動啟動的通報信號音:基本頻率約為 800 Hz±3%800\text{ Hz}\pm3\% 的單音,連續三音並重複兩次。
  • 連動啟動的通報信號音:基本頻率為 440 Hz440\text{ Hz} 以上的單音,連續兩音並重複兩次;第二音頻率約為第一音的六分之五。
  • 自動語音須清楚明瞭,且為電子迴路合成的女聲。每一區段蓄積語音不得超過三十秒,並於模擬消防機關應答時立即開始播放。
  1. 蓄積語音等訊息送出試驗 在揚聲器前方五十公分處,確認模擬電話迴路送出的撥號信號音、蓄積語音訊息及回撥信號音;聲音須明瞭、清晰。

  2. 再撥號試驗 模擬消防機關通話時,確認裝置能自動重新撥號,且重新撥號動作持續、確實。

  3. 通話功能及回撥應答試驗

  • 每一區段蓄積語音須持續重複送出,直到模擬消防機關送出回撥信號。
  • 裝置須正確偵測回撥信號,並以音效表示已受信。
  • 對回撥信號應答後,雙方須能清晰通話。
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第 三 題25 分

緊急廣播設備之配線,除依屋內線路裝置規則外,請說明其設置規定為何?並請繪製音量調整之三線式配線圖。

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核心觀念

本題考查《各類場所消防安全設備設置標準》中緊急廣播設備的配線規定,以及音量調整器採三線式配線時,如何確保火災時不受平時音量設定影響。

以下以命題當年(民國 109 年)法規為準。當時相關規定為《各類場所消防安全設備設置標準》第 133 條;後續條次與法規用語曾修正,現行法條序文已改為「除依用戶用電設備裝置規則外」。解題仍依民國 109 年題目所列的「屋內線路裝置規則」作答。

解題方法:先列配線規定,再說明三線式原理

民國 109 年《各類場所消防安全設備設置標準》第 133 條規定,緊急廣播設備的配線除依屋內線路裝置規則外,尚須符合下列要求:

  1. 絕緣電阻:導線間及導線對大地間,以直流 250 V 額定的絕緣電阻計測定;對地電壓在 150 V 以下者,須在 0.1 MΩ 以上;對地電壓超過 150 V 者,須在 0.2 MΩ 以上。
  2. 管槽共用限制:不得與其他電線共用管槽;但管槽內電線若用於 60 V 以下的弱電回路,不在此限。
  3. 樓層間故障隔離:任一層揚聲器或配線發生短路、斷線時,不得影響其他樓層的廣播。
  4. 音量調整器配線:設有音量調整器時,應採三線式配線。

三線式的三條導線可表示為:

  • C:共用線
  • N:一般廣播線,經音量調整器後接至揚聲器
  • R:緊急廣播線,緊急時繞過音量調整器,直接使揚聲器發聲
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第 四 題25 分

請分別論述 PP 型與 RR 型火警受信總機系統之功能特性差異。

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核心觀念

本題考查火警受信總機的信號傳送與辨識方式,以及由此造成的配線、火警位置顯示、故障監視和擴充整合差異。

依命題當年適用的《火警受信總機認可基準》,P 型總機接收探測器或火警發信機送出的信號;R 型總機則接收探測器或火警發信機送出的信號,或接收經中繼器、介面器轉換的警報信號。兩種總機若具有防災連動控制功能,均應連動啟動相關設備。本題以民國 109 年法規為準;《火警受信總機認可基準》現行規定已於民國 111 年修正。

解題方法

以「信號如何傳到總機」為主軸作比較:P 型以警戒區域的回路辨識火警位置;R 型則以設備或模組的個別信號辨識位置。接著比較兩種方式對配線、顯示、故障查找及擴充的影響。作答時應說明系統特性,不宜只寫成「P 型較簡單、R 型較先進」。

比較項目P 型火警受信總機系統R 型火警受信總機系統
信號辨識方式探測器或發信機動作後,總機收到該回路的共同火警信號,以回路辨識發生火警的警戒區域。設備或中繼器、介面器將信號轉換為可識別的個別信號,總機依信號辨識發生火警的設備或位置。
系統架構與配線通常按警戒區域設置各自的回路,採多回路配線;區域增加時,須預留或增設回路及相關配線。常以共用傳輸路徑傳送多個設備的個別信號,並由中繼器或介面器連接現場設備;大型系統較容易集中傳輸及擴充。
火警位置顯示通常顯示火警所在的警戒區域,難以僅憑總機判斷該區內是哪一個探測器動作。
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